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眼鏡(めがね、がんきょう)とは、目の屈折異常を補正したり、目を保護したり、あるいは着飾ったりするために、目の周辺に装着する器具。
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レンズを使って物を(拡大して)見ることに関しては、紀元前8世紀の古代エジプトのヒエログリフに「単純なガラス製レンズ」を表す絵文字がある。レンズで拡大して見ることについての具体的な記録としては、紀元1世紀皇帝ネロの家庭教師だった小セネカが「文字がどんなに小さくて不明瞭でも、水を満たした球形のガラス器やグラスを通せば、拡大してはっきり見ることができる」と書いている[1]。ネロ自身もエメラルドを矯正レンズ代わりにして剣闘士の戦いを観戦したと言われている[2]。
矯正レンズは9世紀のアッバース・イブン・フィルナスが使っていたと言われており[3]、彼は非常に透明なガラスの製造方法を考案した。そのようなガラスを半球形にして磨き、文字を拡大して見るのに用いたものを reading stone という。凸レンズを使った拡大鏡が初めて記録されたのは、1021年にイブン・アル・ハイサムが出版した『Kitab al-Manazir』(光学の書)である。これが12世紀にラテン語に翻訳され、それに基づいて13世紀イタリアで眼鏡が発明されることになった[1]。
ロバート・グロステストが1235年より前に書いたとされる論文 De iride ("On the Rainbow") には「遠距離から小さな文字を読む」ために光学を用いることへの言及がある。1262年、ロジャー・ベーコンもレンズが物を拡大して見せる特性があることを記述している[4]。
サングラスの原型は煙水晶の平らな板を使ったもので、中国で裁判官が視線を隠すために使った。12世紀かそれ以前から使われていたとされている。ただし、レンズにして矯正するという発想はなかった[5]。
1284年ごろのイタリアで、Salvino D'Armate が世界初の眼鏡を発明したとされている[6]。絵に眼鏡が描かれたのは Tomaso da Modena の1352年の肖像画が最初で、枢機卿 Hugh de Provence が写字室で書物を読んでいる姿が描かれている。また、1403年に作られたドイツ Bad Wildungen の教会の祭壇飾りに眼鏡が描かれている。
眼鏡の発明者が誰なのかについては、諸説ある。1676年、ピサ大学の医学の教授だったフランチェスコ・レディは、1289年に書かれた手稿を持っており、それには「最近発明された眼鏡がなかったら読み書きができなくて困っていただろう」と書かれていると記している。彼はまた、1306年2月23日水曜日朝にフィレンツェのサンタ・マリア・ノヴェーラ教会において行われた説教の記録も参照している。その説教を行ったのはドミニコ会の修道士フラ・ジョルダーノ・ダ・リヴァルトで、眼鏡について「この20年以内の発明である」「発明者と話をしたことがある」と述べたという。これを根拠として、レディはもう1人のドミニコ会修道士でピサのフラ・アレッサンドロ・ダ・スピナが発明者だとした。そして、実際には真の発明者が別にいたがその人物はそれを秘密にし、ダ・スピナが再発明したと推測している。レディはダ・スピナの死亡記録も参照している[7]。
発明の正確な時期と発明者は今後もずっと探求されると思われるが、眼鏡が1280年から1300年の間にイタリアで発明されたことはほぼ確実である。初期の眼鏡は凸レンズを使っており、遠視と老視を矯正できたが、もっぱら老眼に使われた。中世において眼鏡は知識と教養の象徴であり、聖人の肖像には、たとえ眼鏡発明以前の人物であっても、眼鏡がしばしば描き入れられた(アウグスティヌスなど)。
近視を凹レンズで矯正できることを発見したのは、ニコラウス・クザーヌス (1401年 - 1464年)とされている。ただし、凸レンズや凹レンズによる視力矯正を理論付けしたのはヨハネス・ケプラーの光学や天文学の論文であり、1604年のことである。
また、日本に眼鏡を伝えたのは、宣教師フランシスコ・ザビエルで、周防国の守護大名・大内義隆に謁見した際に献上したのが最初といわれている。
アメリカ合衆国の科学者ベンジャミン・フランクリンは近視と老視に悩まされ、1784年に眼鏡をいちいち交換しなくて済むように多重焦点レンズを発明した[8]。1825年、イギリスの天文学者ジョージ・ビドル・エアリーが世界初の乱視用レンズを製作した[8]。
眼鏡のフレームも進化してきた。初期の眼鏡は手で押さえるか、鼻を挟み込んで使う形だった(鼻メガネ)。ジロラモ・サヴォナローラが眼鏡にリボンをつけて頭に巻いて縛り、帽子をかぶれば外れないという提案をした。現在のようにつるを耳にかける形のフレームは、1727年にイギリスの眼鏡屋エドワード・スカーレットが開発した。そのデザインはすぐに広まったわけではなく、18世紀から19世紀初期にかけて柄付眼鏡などもファッションとして使われ続けた。
20世紀に入ると、カール・ツァイスの Moritz von Rohr(および H. Boegehold と A. Sonnefeld)が Zeiss Punktal という球面レンズを開発し、その後これが眼鏡用レンズとして広く使われるようになった[9]。
眼鏡とは、英語でa pair of glasses(一組のガラス)と呼ばれるように、本質的には眼前に置かれた2枚のレンズであり、レンズを支えるフレーム、テンプルなど以下の部品から構成される。
眼科での度数検査に用いる物などを除き、通常の眼鏡には凸レンズでも凹レンズでもメニスカスレンズが用いられる。これはレンズの外面(眼球から遠い面)も内面(眼球に近い面)も眼球側から見たときに凹面になっているもので、目と顔のカーブに対して不自然にならないようにするためである。
眼の屈折異常によって異なる種類のレンズが使われる。
凹レンズ
凸レンズ
トロイダルレンズ(近視や遠視を全く含まない乱視の場合は円柱レンズとなる)
近視や遠視の有る無しに関わらず、ほとんどの人は乱視をもっている。近視や遠視で眼鏡を作成する場合は、軽い乱視でも「ついでに」矯正する場合が多い一方で、軽い乱視ならば矯正しないほうが眼鏡に慣れやすくてよいとする意見もある。
老視とは、目が元来持っている機能である調節力(近距離に焦点を合わせる眼の機能)が加齢とともに弱くなり、遠距離(一般に5m以上)が明視(焦点が合ってはっきり見える状態)できる状態のままでは、より近くの目的距離(はっきり見たい距離)に焦点を合わせることが困難となった状態を言う。補正は遠距離用度数に目的距離の物を楽に長時間明視できる凸レンズ度数を加えたレンズを使用する。加齢によって狭くなった明視域(焦点を合わせ明視することができる奥行き幅)を凸レンズ度数の加入によって移動し、より近くの目的距離に合わせている状態にする為、老視の眼鏡レンズを装用した状態で、近くの目的距離は明視できるが遠方は明視できなくなる。
老視の近距離用レンズは凸レンズとは限らない。ある程度以上の度数の近視眼の場合は遠距離用度数が強い凹レンズの為、近距離用に凸レンズ度数を加えても凹レンズ度数が残り、近距離用レンズが凹レンズになることもある。また、近視の目は老眼にならないなどと言われるがそれは間違いで、近視の目でも一般に40歳程度の年齢を過ぎれば、遠距離が明視できる眼鏡やコンタクトレンズを装用したままでは、徐々に近距離の細かい字が見づらくなってくる。老視は屈折異常ではなく老化現象のため、老視にならない人はいない。
老視の人がひとつの目的距離のみを見たい場合であれば、適正に調整された単一度数のレンズ(単焦点レンズ)の近距離用眼鏡のみで問題はない。ただ、眼鏡によって明視域が広がったわけではないので、複数の目的距離(書類とプロジェクター画面等)を切り替えて見たい場合は単焦点レンズだと眼鏡の掛け外しや複数の眼鏡の掛け換えが必要で、実用上煩雑になる。また、老視の程度が進むと書類とPC画面の距離の差でさえ、自然な作業姿勢のままでは、ひとつの近距離用単焦点レンズの眼鏡で両方を楽にはっきり見ることが難しくなる。
このような不自由を解消するため、ひとつのレンズに異なる度数の部分を作ったレンズが多種類作られており、総称して両用レンズと呼ばれる。通常はレンズ上部が下部より遠い距離用で、レンズ下部が上部より近い距離にピントが合うように作られている。
両用レンズには大きく分けると下記の累進レンズと多重焦点レンズがある。
1枚のレンズ上で、異なる目的距離にあわせた異なる度数を持った部分を作り、その間を徐々に度数が変化する面(累進帯)で結んだレンズの総称。度数の変化が下記の多重焦点のような段階的ではなく累進的に変化するので累進レンズと呼ばれる。一般には「境目のない両用レンズ」などと呼ばれることが多い。
累進レンズの種類はいくつかあり、使用目的に合わせて遠近レンズ・中近レンズ・近々レンズと呼ばれる事が一般的で、各個人のニーズや目の使い方、年齢に合わせて種類・度数を選択する。
遠近レンズは遠くを見ている時間が長い目の使い方に適したレンズで、近距離用(通常30cm~50cm前後) ・中間距離用(通常50cm~1m前後) の視野が比較的狭い代わりに、常用して屋外の歩行や運転等でも使用できるよう、レンズ上部の遠距離用度数の視野が広く作られている。
中近レンズは室内でのデスクワークや読書、手作業等の近距離作業の時間が長い目の使い方に適したレンズで、遠距離用の視野はレンズ最上部の狭い範囲に限定される代わり、手元やPC等の近距離用から中間距離用の視野が遠近レンズよりも広く作られている。一般的な中近レンズは、会議・打ち合わせなどに必要な最低限の遠距離用視野はあるが、レンズの上下の真ん中付近は中間距離にピントが合う様に作られているため、屋外での使用には適さない。ただ、装用に慣れれば掛けたままで階段以外での屋内での歩行もある程度は可能である。 近年、中近レンズに分類される物の中でも、装用に慣れれば運転を除いた屋外使用が可能とされたレンズがあり、いわば遠近レンズと中近レンズの中間的な性格のレンズもある。
近々レンズは近距離作業を主目的としたレンズで、レンズ下部が大きく近距離用度数になっており、レンズ上部が中間距離用の度数になっている。中近レンズと違い遠距離用度数の部分はない。特に近距離用の視野が中近レンズよりもさらに広く、座った状態での遠距離を見ない長時間のデスクワーク・読書・手作業等に適している。近距離用単焦点レンズ(一般に言う老眼鏡)の奥行き方向の明視域の狭さを、ある程度改善したものと言える。歩行には適さない。
遠距離用補正レンズ(台玉)の中に、小玉と呼ばれるより近距離用の度数の窓を作ったレンズ。上下で半分に分かれている物もある。一般には「窓のある両用レンズ」などと呼ばれる事が多い。
このタイプのレンズでは、遠距離と近距離の二つの目的距離にそれぞれの度をあわせた二重焦点(バイフォーカル)がよく使われる。老視の程度が進むと、PCや囲碁・将棋などの時に必要な中間距離が、遠距離用度数部分と近距離用度数部分のどちらから見てもはっきり見えない状態になるため、使用する人のニーズによっては、遠距離用部分と近距離用部分の間に中間距離用部分を挟んだ三重焦点レンズ (トライフォーカル)を選択する場合もある。
慣れれば、常用して屋外での歩行・運転は不可能ではない。累進遠近レンズに比べて近距離用視野が広いなどの長所もあるが、近年は外観上の理由から使用する人が少なくなっている。
表面・裏面とも球体の一部を切り取った曲面に研磨されたレンズを球面レンズという。
縦方向と横方向とで度数を変えて乱視矯正を含めたものは面形状が球面ではなく、正確な光学上の分類では球面レンズではない。しかし眼鏡レンズでは慣習として、球面レンズと同じラインアップ上の製品であれば「球面レンズ」と呼んでいる。
非球面レンズでは片面または両面を意図的に球面でなくして設計してある。そのため断面を見ると外周と内周とでカーブのきつさ(曲率)がなだらかに変化している。
球面でなくする意図には次のようなものがある。
ただし、球面レンズに慣れた人には、周辺部の歪みが少ないことが逆に不自然に感じられたり、周辺部まで度数が一定であることが「周辺部の度数が弱い」と感じられたりすることもある。
さらに細かく分類すればレンズの外面のみを非球面にした外面非球面と、内面を非球面にした内面非球面、両面を非球面にした両面非球面とがある。
主なレンズの材質はプラスチックとガラスである。また、極めて高価なため使用する人は稀だが、人工サファイアを使用したレンズ[10]もある。現在では販売量の9割近くがプラスチックレンズである。
利点としては、「割れにくい」「軽い」「染色によってカラーの選択が自由」などがある。 欠点としては、傷が付きやすい。通常はハードコート(後述)がなされているものの、ガラスレンズには及ばない。ただし、耐擦傷性向上によるガラスレンズ並みの傷つきにくさを謳う製品もある。また、レンズが厚いく、屈折率の高いプラスチックが開発され薄くなってきているが、同時に屈折率の高いガラスも開発されているので追いつけない。あと比較的熱に弱い。
利点としては、「傷が付きにくい」「薄い」「熱に強い」などがある。 欠点としては、衝撃によってヒビが入ったり、割れることがあり、プラスチックレンズに比べ重い。
通常の眼鏡レンズより屈折率の高い材質を用いたものを高屈折レンズという。ガラス・プラスチックともに商品がある。高屈折率プラスチックレンズの素材としては三井化学のMRシリーズ[1]に代表されるチオウレタン系の樹脂が広く採用されている。
高屈折レンズの極端な例としてはサファイアレンズがある。このレンズの利点は、
といったものであり、特性は非常に優れている。ただし1枚100万円以上と極めて高価である。
ローマ皇帝ネロはサファイアのサングラスを愛用していた。
レンズ表面に施されるコーティングには次のようなものがある。カタログ等に表記される名称はメーカーによって異なる。
眼鏡のレンズを眼前に固定するための枠をフレームという。眼鏡のフレームの日本での主な生産地は福井県鯖江市であったが、近年割安な中国製品に押されている。
眼鏡の大きさは『50□18-135』という形で表記されることが多い。この場合、レンズ横幅50mm、鼻幅(山幅)18mm、つる長さ(テンプルをまっすぐ伸ばした長さ)135mmを表記している。この表記法は□マークからボクシング・システムと呼ばれる。
消費者が注意すべき点は、たとえ同表記であっても、デザインによって横幅寸法などはまるで違うため、あくまで目安の一つで、実際に試着装用してみたり専門家による調整が必要であるという点である(表記には総寸法の提示が無く、ちょう番部などがレンズから横に張り出したデザインやテンプルの曲げられてからのサイズはわからないため)。
眼鏡は装身具としての側面も持っている。顔面の中でも目立つ場所である目の周りに装着する眼鏡の装身具としての可能性は高い。しかも、視力矯正という実用品の側面も併せ持つので、純粋な装身具であるピアスなどと違って装用しないように求められることが殆ど無い。
上記のように眼鏡のフレームには多種多様なものがあるが、実用品としてみればサイズ違いだけで十分である。壊れやすい縁無しなどは実用品としての性能は劣っているともいえる。多種多様なフレームが開発されてきたのは眼鏡が昔から装身具としての側面をもっていたことの証左である。
眼鏡は横幅は眉毛の長さに合わせ、縦幅は鼻の上部にかかる程度が丁度良いサイズだが、あくまで目安とし店員と相談をして合わせるのが一番である。
視力に問題がなくても装身目的で眼鏡を装用する者もいる。このような視力矯正作用を持たない眼鏡を伊達眼鏡という。特にまぶしいわけでもないのにサングラスを用いるのも装身目的といえる。サングラスを掛けると眼球に入る光量が減って瞳孔が開くが、UVカット性能が適切なレベルでない製品は紫外線を余計に眼球に浴び、却って目を痛めることになるので注意が必要である。
レンズの改良においても外観の改善つまり厚みの低減には大きな努力が払われてきた。高価な高屈折レンズも、利点は外観の良さが主であり、光学性能ではむしろ劣ってさえいる。
2006年4月より乳幼児の弱視や先天性白内障手術後の治療用眼鏡(コンタクトレンズも含む)に対して健康保険の療養費が支給(保険適用)されるようになった。詳しくは弱視の項目を参照のこと。
眼鏡店での検眼は、ユーザーの度数選択の補助となる。海外ではオプトメトリスト (Optometrist) のような資格を設けて眼科医 (Ophthalmologist) と区別している国が多い。日本では国家資格は整備されていないが厚生労働省認可(社)日本眼鏡技術者協会が設けた認定眼鏡士という資格はある。ただし業務独占はされていない。眼鏡店では医療行為が出来ないので、診断・治療・処方箋発行は範囲外となる。また、薬剤を投与して行う検眼も範囲外となる。
平成二十年十月三日 眼鏡店の検眼に関連した内閣総理大臣の答弁 http://www.shugiin.go.jp/itdb_shitsumon.nsf/html/shitsumon/b170001.htm
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