省略眼の前焦点は“角膜”からで17mmです。角膜面の中心にある軸上点からシステムの第2焦点(F’)(それは網膜上にあるはずです)までの距離はn’f、つまり1.33×17、つまり22.5mmとなります。目の節点NからF’までの距離もまた第1焦点距離fと等しくなります(前図を見て下さい)。これはどんな光学システムでもそうです。ここではそれが17mmで、その特別な距離をしっかり脳裏に焼き付けて下さい。
Nに向かう全ての光線は角膜で曲げられることなく通り抜けるので、Nは目においては物体に対応した網膜像の角度の頂点だけでなく、物体に向かい合う全ての角度(物体角(angular object
size)と呼ばれる)の頂点も形成します。ゆえに、NからF’までの距離が17mmであることを知れば、目で向き合う物体の実際の大きさと角度を決定できます―その物体というのはタンジェントスクリーン上の視標、特定のスネレン視標、もしくは網膜上にある1mmの病変でさえあるのです。
いくつかの例はこの点を指摘するでしょう:
問題:
視神経乳頭(直径1.5mm)の角度の大きさ(360度法)はどれだけですか?
答え:
θ==0.088
しかし、この答えは弧度法です。360度法に変換すると、思い出してください。
1ラジアン==57.3°
ゆえに 0.088ラジアン=0.088×57.3=5.0°
だから、視神経乳頭は5.0°の角度に向かい合っており、タンジェントスクリーン上に同じ角度の対辺となる見えない範囲を投射します。もしそのスクリーンが角膜から1mだとすれば盲点の大きさは相似な三角形で比較可能な大きさの“比例関係”で単純に決定できます―(Nからタンジェントスクリーンまでの真の距離は1000+5.5ですが、5.5は1000に比較するととても小さいので差し支えなく無視できます):
x=88mm
ゆえに、1m先にあるタンジェントスクリーン上の盲点の大きさは直径約88mmとなります。
問題:
a) もしスネレン試視力表を20フィートで使うのであれば全体の大きさをどれくらいにして20/200の文字を作ればいいのでしょうか?
b) それに対応する網膜像の実際の大きさはどれだけでしょうか?
答え:
まず最初に、どんなテスト視標の中でも弁別されるための構成要素が、たとえば視標“C”の“切れ目”のように、標準化されることをあなたは知らなければなりません。20/20視標の“切れ目”の角度の大きさは1分の円弧です。テスト視標の全体の大きさはいつも“切れ目”の角度の5倍になっています。だから、20/200視標は20/20視標の10倍の大きさとなり、ゆえに、20/200視標は角度が10’の“切れ目”となり、全体の大きさは目の節点に向かい合う50’にならなければなりません。
a)
下図では、相似な三角形に私たちが知っていることが記されています:
X=視標の高さ
d=20フィート=6000mm
θ=50分
この問題を解くために円弧のθを分よりラジアンを使って表さなくてはなりません。
1度(私たちのほとんどにとって、それは10進法の変換係数を思い起こせません!)
ゆえに 50分=
θ=0.0145ラジアン
そこで θ=
20/200の視標の本当の高さ
b)
y=網膜像の大きさ(上図を見てください)
20/200視標の網膜像の大きさは0.246mm
だから、もしあなたが17mmの数値を覚えているなら、この種の決定になんの困難もないはずです。