ダイビングマスク

ダイビングマスク

透明なシリコン製ダイビングマスクを着用したシュノーケラー
その他の名前	ハーフマスク スキューバマスク フリーダイビングマスク シュノーケリングマスク
用途	ダイバーにクリアな水中視界を提供します
関連商品	フルフェイスマスク、スイミングゴーグル

ダイビングマスク（ハーフマスク、ダイブマスク、スキューバマスクとも呼ばれる）は、スキューバダイバー、フリーダイバー、シュノーケリングをするダイバーが水中ではっきりとものを見ることができるようにするためのダイビング用具である。^{[1] [2]}水面給水ダイバーは通常、フルフェイスマスクかダイビングヘルメットを使用するが、システムによってはハーフマスクが使用されることもある。^[2]人間の目が通常の環境である空気ではなく水に直接接触している場合、目に入る光は異なる角度で屈折し、目は網膜に光の焦点を合わせることができない。目の前に空気層を設けることで、目はほぼ正常に焦点を合わせることができる。マスク内の空気層の形状は、焦点を合わせる能力にわずかに影響を及ぼす。矯正レンズをビューポートの内側表面に取り付けたり、コンタクトレンズをマスクの内側に装着したりして、焦点合わせに障害のある人でも正常な視力を保つことができる。

ダイバーが潜降すると、周囲の圧力が上昇し、マスクスクイーズと呼ばれる気圧障害を回避するために、マスク内の圧力を外部の周囲の圧力と均等にする必要があります。これは、十分な空気が鼻からマスクに流れ出て圧力差を緩和することで行われますが、そのためには鼻がマスクの空気層に含まれる必要があります。マスク内の余分な空気はシールから簡単に漏れるため、浮上中の均等化は自動的に行われます。

ビューポートの形状と内部容積は多岐にわたり、各デザインは一般的に、他のデザインよりも特定の顔の形状によくフィットします。マスクが正しく機能するには、ゴム製スカートの縁の快適なフィット感と確実な密閉が重要です。ダイビングマスクに関する国内および国際規格は、適切な品質で製造されていることを保証する手段を提供します。

光線は、ある媒体から別の媒体へ進むときに曲がります。曲がる量は、2 つの媒体の屈折率によって決まります。1 つの媒体が特定の曲面形状をしている場合、その媒体はレンズとして機能します。角膜、眼球体液、水晶体は、一緒になってレンズ システムを形成し、画像を網膜に焦点を合わせます。私たちの目は空気中での視覚に適応しています。しかし、水の屈折率は角膜とほぼ同じ (どちらも約 1.33) であるため、水中に浸かると角膜の焦点合わせ機能が実質的に失われます。私たちの目が水中にある場合、画像は網膜に焦点を合わせる代わりに、網膜のはるか後ろに焦点を合わせるため、遠視により画像が極端にぼやけます。^[3]

平らなダイビングマスクを着用することで、人間は水中をはっきりと見ることができます。^{[3] [4] [5]}スキューバマスクの平らな窓は、空気の層によって目と周囲の水を隔てています。水から平らな平行窓に入る光線は、窓の素材自体の中で方向をほとんど変えません。^[3]しかし、これらの光線が窓から出て平らな窓と目の間の空気空間に入ると、屈折がかなり顕著になります。視界の経路は、水槽で飼われている魚を見るのと同じように屈折（曲がり）ます。^[6]

マスクに入る光の屈折により、水中では物体が約 34% 大きく、25% 近くに見える。また、糸巻き型歪みと横方向の色収差も目立つ。ダイバーがきれいな水中に潜ると、水が色 フィルターとして機能し、水中に入る太陽光の可視スペクトルの赤色の端が除去され、スペクトルの青色の端だけが残る。水の深さと透明度によっては、最終的に太陽光がすべて遮られ、ダイバーは水中を見るために人工光源に頼らざるを得なくなる。^{[3] [7]}

ダイビングマスクには2つの基本的なカテゴリーがあります。ハーフマスクは目と鼻を覆い、フルフェイスマスクは目、鼻、口を覆い、呼吸装置の一部も含みます。ここではハーフマスクについて説明します。^{[8] : 4–17}

ダイビングマスクには、耐久性のある強化 ガラス製のフェイスプレートが 1 枚、または目の前に 2 つのレンズが付いている場合があります。これらは、比較的硬いプラスチックまたは金属のフレームで支えられている場合もあれば、「フレームレス」と呼ばれる構造でスカートの縁に恒久的に接着されている場合もあります。深度によって生じる圧力の変化を均等化するために必要な呼吸の量を最小限に抑えるために内部容積を小さくする必要があるフリーダイビングマスクの場合、レンズはポリカーボネートプラスチックで作られている場合があります。最高のスキューバマスクは密閉性が高く、通常、フレームとレンズを支え、ダイバーの顔と防水シールを作成するために、合成ゴムまたはシリコンエラストマーの「スカート」があります。 ^{[1] [8] : 4–17} スカートの素材は、ほぼ透明、半透明、または不透明です。ほぼ透明なスカートは、多少ゆがんではいるものの周辺視野が広く、一部のダイバーの閉所恐怖症を軽減する可能性があるが、側面から入ってくる光が内部反射を引き起こして気が散ることもある。スカートは、通常ノーズポケットによって鼻も覆うので、空気を鼻からマスク内に吐き出して潜降中に内部圧力を均等にし、顔の覆われた部分の気圧外傷を防ぐことができる。 ^[9]マスクの鼻を覆う部分は、着用者が鼻孔を塞ぎながら中耳の圧力を均等にすることができるものでなければならない。すべてのダイビングマスクには、マスクを所定の位置に保つための手段があり、通常はスカートと同様の素材のエラストマーストラップであるが^[1]、ベルクロストラップ付きの拡張ネオプレンパッドが使用されることもある。マスクストラップは通常、安定性と快適性のために後部が広くなっているか、後頭部で上下のストラップに分かれている。^{[8] : 4–17}

一部のマスクには鼻の下に水を排出するための一方向パージバルブが付いていますが、これは必要性も信頼性もなく、漏れることが多かったため、今では一般的ではありません。^{[8] : 4–17}

ダイビングマスクに関する国内規格および国際規格は、英国規格BS 4532:1969（1977 年改正）^{[10] 、} ソ連およびCIS規格GOST 20568:1975（現行）^[11]、 ドイツ規格DIN 7877:1980、^[12]、ポーランド工業規格 BN-82/8444-17.01（現行）^[13]、 米国国家規格ANSI Z87.11:1985（現行）^[14]、 オーストリア規格ÖNORM S 4225:1988、^[15]、 中国国家規格CNS 12497:1989（現行）^{[16] 、} 中国国家規格CNS 12498:1989（現行）^[17]、欧州規格EN 16805:2015（現行）^{[18]であることが知られています。}

ダイビングマスクには、視力を改善するために光学補正を必要とするダイバー用の処方レンズを取り付けることができます。 ^[19]補正レンズは片側が平らに研磨され、マスクレンズの内側の面に光学的に接着されます。これにより、水面上と水面下で同じ補正量が得られます。この用途には二重焦点レンズも利用できます。一部のマスクは取り外し可能なレンズで作られており、さまざまな標準補正レンズを装着できます。マスクの内側に貼り付けることができるプラスチック製の粘着レンズは、マスクが長時間浸水すると外れる可能性があります。コンタクトレンズはマスクやヘルメットの下に着用できますが、乱流でマスクが外れると紛失するリスクがあります。^{[7] [20]}

マスクは、スカートの周りを快適かつ効果的に密閉し、水中で使用中に鼻や額を圧迫することなく良好な視界を提供する場合に、適切にフィットしているとみなされます。内部容積が小さいことは、フリーダイバーにとっては、呼吸を無駄にすることなく気圧を平衡に保つことができるため、またスキューバダイバーにとっては、浮力によって鼻の下が圧迫される傾向が少なくなり、すぐに不快になるため、望ましいと考えられています。^[21]

ダイバーは、ストラップを使わずにマスクを顔に当て、鼻からゆっくりと息を吸い込むことで、マスクがぴったりフィットしているかどうかをテストできます。マスクが何の助けもなしに外れない場合は、空気が吸い込まれておらず、スカートがマスクの周囲全体で顔の皮膚と十分に接触していることを示します。最適な密閉には、髪の毛がシールの端の下を横切らないようにする必要があります。髪の毛があると、マスクに水が漏れる経路となるためです。これは、顔の下の毛よりも額の生え際の問題です。上から水が目に入る傾向がある一方で、下に溜まった水は、鼻から少量の空気を吐き出すことで簡単に排出されます。ほとんどのひげを生やしたダイバーは、わずかな漏れを困難や不便なく、口ひげに油を塗ることなく管理する方法を習得しています。快適なフィット感に影響を与えるその他の要因は、鼻ポケットに鼻を入れるのに十分なスペースがあること、硬いマスクフレームと鼻梁が接触していないこと、額に過度の圧力がかかっていないことです。また、まばたきをしたときにまつげがガラスに目立って接触しないよう、マスクのレンズと顔の間には十分なスペースが必要です。^[22]

ストラップはダイバーの頭に合うように調整できます。緩すぎると密閉性が損なわれ、マスクが簡単に外れてしまう可能性があります。また、きつすぎると不快感や痛みが生じる可能性があります。ストラップを頭の後ろの正しい位置に配置することで、外れるリスクが軽減され、クリアしやすくなります。^[23]

マスクを着用したまま水に入る場合、ダイバーは水の衝撃でマスクが外れたり外れたりしないように手動で防ぐ必要があるかもしれません。あるいは、マスクを外した状態で水に入り、その後マスクを装着するか、マスクの上に水が速く流れないような入水方法を使用することもできます。水面上や水面でマスクを額に押し上げて着用すると、マスクが落ちたり外れたりするリスクが高まります。^[23]

ガラスの結露によるマスクの曇りを防ぐために、多くのダイバーは使用前に乾いたマスクに唾を吐き、唾液をプレートの内側に広げ、少量の水で洗い流します。唾液の残留物により、結露がガラスを濡らし、液滴を形成するのではなく、連続した膜を形成します。唾液法の代替として使用できる市販製品があり、その中にはより効果的で長持ちするものもあります。^[24]

標準的なメンテナンスは、毎日の使用後に内側と外側をきれいな真水で洗い流し、保管する前に直射日光を避けて乾燥させることです。紫外線はスカートとフレームの合成素材を劣化させます。適切にメンテナンスされたマスクは数年間使用できます。ストラップは最も負荷のかかる部品であり、最初に故障することが多い部品ですが、通常は交換できます。使用前にストラップにひび割れや裂け目がないか点検すると、ダイビング中に故障するリスクを軽減できます。^{[23] : 56}

水中でのマスクの取り外しと再装着、そして清掃は、すべてのダイバーが習得しなければならない基本的なスキルであり、浸水や水漏れ、マスクが外れた場合でも慌てずに対処できるようにします。^[21]

マスク内に水が漏れることはよくあることです。これは迷惑なだけでなく、視界を妨げます。ダイバーは素早く効果的に水を排出する必要があります。水漏れの原因としては、マスクのフィット感の悪さ、頭髪や顔の毛からの漏れ、顔の筋肉の動きによる一時的な漏れ、外部の物体がマスクに衝突して一時的にマスクが変形したり、動いて水漏れしたり、極端な場合にはダイバーの頭から完全に外れたりすることが挙げられます。^{[8] : 6–13}

クリア方法は、目と鼻を覆うハーフマスクと、口も覆うフルフェイスマスクとで異なる。マスクにパージバルブが付いていてストラップの張力が適切であれば、ダイバーはバルブが最も低い位置になるように頭を支え、鼻から息を吐く。マスクがダイバーの顔にぴったりフィットし、ストラップが正しく取り付けられていれば、鼻から息を吐くと通常、スカートの下端に沿って水が排出される。ダイバーが片側に転がっている場合は、密閉性を高めるためにマスクの上部を顔に押し付ける必要があるかもしれない。フィットが完璧でなかったり、ストラップが低すぎると、頭を直立させたときに上端と額の接触圧力が不十分になり、密閉性を維持できない可能性がある。^{[8] : 6–13}

浮上と潜水中の圧力変化は、ダイバーと潜水器具内のガス空間に影響を及ぼす可能性がある。圧力変化によりガス空間と周囲環境との間に圧力差が生じ、可能であればガスが膨張または圧縮される。圧力バランスをとるためにガスの膨張や圧縮を抑制すると、過剰膨張や圧潰により周囲の物質や組織が損傷する可能性がある。マスクなどの一部のガス空間は、浮上中に膨張すると自動的に余分なガスを放出するが、潜水時の圧縮中にガスを均等にする必要がある。^[21]

マスクの気圧調整は、どんなダイビングにも欠かせない技術です。鼻を覆わないゴーグルは気圧調整ができないため、ダイビングには適していません。マスクの気圧調整は、鼻から十分な空気を吐き出して内部の圧力を均衡させることで行います。余分な空気はスカートの周りから漏れてしまいます。中耳と内耳の気圧外傷を防ぐためには、耳の気圧調整（または耳抜き）が必要です。ダイバーの中には、気圧調整技術の一環として鼻孔をつまんで閉じる必要がある人もいますが、マスクのスカートのデザインにはこれを考慮する必要があります。^[21]

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  大きな窓が1つ付いた古いダイビングマスク
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  パージバルブのない2つの窓があるソフトシリコンダイビングマスク
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  ハイドロオプティクスダブルドームマスク
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  読書器具用の二重焦点レンズ付きマスク
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  多くの水中ホッケー選手が好むタイプの、広い周辺視野を備えたツインレンズの低容量ダイビングマスクです。

初期のダイビングマスクは、ガラスまたは透明プラスチックの一枚板で作られており、通常は楕円形だが、円形や、側面と角が丸いほぼ長方形や三角形のものもあった。^[25]これらのマスクには、鼻の両側の下部のスカートにくぼみがあり、ダイバーはバルサルバ法で耳抜きをするときに、親指と人差し指をこのくぼみに入れて鼻をつまむことができる。このデザインは、窓を顔に近づけることで改良され、マスク内の空気の量が減り、マスクの掃除が容易になった。窓には鼻の周りにフィットする切り欠きがあり、スカートのゴムまたはシリコン素材で覆われている。これにより、耳抜きをするときに鼻をつまみやすくなる。^[21]

さらに発展したのが、両目に1つずつ、合計2つの窓があるマスクです。このマスクは、窓が1つしかないタイプよりも顔に近くなるため、ダイバーがクリアまたは平衡化する内部容積が少なく、浮力も低くなります。これらのタイプは、「低容積マスク」と呼ばれることがよくあります。^[21]水中ホッケー の競技に参加する人は、安全のためにこのタイプの2眼式マスクを使用する必要があります。この競技では、アイスホッケーのパックに似た重い鉛のパックを使用しますが、熟練したプレーヤーはパスをする際にパックをかなりの高さまで弾き飛ばすことができるため、他のプレーヤーとパックが偶然接触する可能性があります。パックが1眼式マスクのレンズに当たると、ガラスが割れて開口部を通り抜け、顔や目に当たる可能性がありますが、2眼式マスクでは、ガラスが割れても、フレームがパックのそれ以上の通過を防ぎます。^[26]

最近の技術革新により、追加機能を提供することを目的とした、より複雑なデザインが生まれました。

• ダブルドームマスク。これは HydroOptix 社によって発明されました。ダブルドームマスクは視野を広くし、物体の距離や大きさの知覚における屈折誤差を回避します。水中では、湾曲したマスクの窓により、ダイバーの視力は実質的に遠視になり、近視は軽減されます。そのため、ダイバーはそれを補うために特別なコンタクトレンズを着用する必要があります(ダイバーの目が湾曲したマスクの窓での屈折を正確に補うほど近視である場合を除く)。ダイバーは、コンタクトレンズを装着したまま頭を水から出すと、視力が近視になります。^[27]
• オーシャニック社が開発した「データマスク」、または統合ダイバーディスプレイマスクは、ダイビングコンピュータの機能、深度、タンク圧など、さまざまなダイビングおよび呼吸設定条件を表示するLCDヘッドアップディスプレイを内蔵したハーフマスクです。^[28]

水中視力を強化するための他のタイプの機器もあります。

• フルフェイスのダイビングマスク- 水中で口頭によるコミュニケーション能力を必要とする作業ダイバーがよく着用します。
• 軽量デマンドダイビングヘルメット- 通常、水面から供給されるダイビング機器を使用するダイバーが着用します。
• 銅製の標準ダイビング ヘルメット- 初期の標準ダイビング ドレスまたはその他のフリーフロー ヘルメットの一部。
• 液体充填マスク - 鼻から息を吐き出してマスク内の圧力を均衡させる必要があるため、フリーダイバーは深く潜ることができません。水や生理食塩水で満たされた高出力レンズ（40～200ディオプター）を備えたマスクやスイミングゴーグルが開発されており、均衡させる必要はありません。^[29]
• 適切な度数のコンタクトレンズが試されたが、一般的には使用されていない。^[要出典]

• 水中視力 – 水中の物体を見る能力
• ダイビング機器設計におけるヒューマンファクター - ユーザーと機器の相互作用が設計に与える影響

• ウィキメディア・コモンズのダイビングマスクに関連するメディア
• ディープ オーシャン ダイビングの海洋科学 - 水中視覚の物理学の説明。