
虫眼鏡は凸レンズで、通常は取っ手付きのフレームに取り付けられており、物体の拡大像を作るために使用されます。虫眼鏡は光を集中させるためにも使用でき、例えば太陽光を一点に集中させて焦点に高温部を作り、火を起こすのに利用できます。
虫眼鏡の存在は古代から確認されている。虫眼鏡は探偵小説、特にシャーロック・ホームズ作品の象徴的なアイテムである。
拡大鏡の代替品として、シート状拡大鏡があります。これは、非常に細い同心円状のリング状レンズを多数組み合わせたもので、全体としては単一のレンズのように機能しますが、はるかに薄型です。
虫眼鏡の凸レンズは、物体の拡大像を作るために使用できます。虫眼鏡は、太陽光を集中させて焦点に高温点を作り、火を起こすなど、光を集束させるためにも使用できます。[ 1 ]

拡大鏡の倍率は、使用者の目と観察対象物の間の位置と、両者間の全距離によって決まります。倍率は角倍率に相当します(これは光学パワーとは混同しないでください。光学パワーは別の量です)。倍率は、レンズありとレンズなしの場合で、使用者の網膜上に形成される像の大きさの比です。[ 2 ]「なし」の場合、通常、使用者は対象物がぼやけない程度にできるだけ片方の目に近づけると想定されます。この点は調節近点として知られ、年齢によって変化します。幼い子供では5cmほどに近づくことがあります が、高齢者では1メートルか2メートルほど遠くなることがあります。拡大鏡は通常、0.25mの「標準」値を使用して特徴付けられます 。
レンズを片方の目に非常に近づけ、目とレンズを一緒に動かして最適な焦点を得ると、最大の倍率が得られます。この場合、対象物も通常はレンズの近くにあります。この状態で得られる倍率はMP 0 = d o Φ + 1で、ここでΦはレンズの光パワー(ジオプトリー)、d oは目の近点であり、通常は 0.25 m と想定されます。[ 2 ]この倍率の値は、通常、拡大鏡を特徴付けるために使用されます。これは通常「m ×」で表され、m = MP 0です。これは、拡大鏡の全パワーと呼ばれることもあります(光学パワーと混同しないでください)。
拡大鏡は、上記のように常に使用されるわけではありません。拡大鏡を対象物に近づける(焦点距離分だけ離す)方が快適なためです。そうすれば、目を対象物から遠ざけることができ(目をリラックスさせることができる)、非常に簡単に良好な像を得ることができます。焦点は目の正確な位置にあまり敏感ではありません。この場合の倍率は、おおよそMP = d o Φです。[ 2 ]
一般的な拡大鏡の焦点距離は25cmで 、これは光学的なパワーが4ジオプトリーに相当します。このような拡大鏡は「2倍」拡大鏡として販売されます(MP 0 = d o Φ + 1 = 4 × 0.25 + 1 = 2、ここでd o = 25cmと仮定)。実際の使用では、「標準的な」視力を持つ観察者は、レンズをどこに保持するかによって、1(MP = d o Φ)から2(MP 0 = d o Φ + 1)までの倍率を得ます。近点の値に依存するということは、高齢者は若者よりも拡大鏡からより大きな倍率を得られることを意味します。

「証拠によれば、レンズの使用は数千年にわたり中東と地中海盆地全体に広く普及していた。」[ 3 ] 1980年代にクレタ島のイダエ洞窟で行われた考古学的発見では、古代ギリシャのアルカイック期に遡る水晶レンズが発掘され、卓越した光学品質を示しました。これらの発見は、拡大や、おそらくは火を起こすためにレンズが地中海と中東で広く使用されていたことを示唆しており、古代における光学の高度な理解を示しています。[ 4 ]拡大装置に関する最も初期の明確な文書証拠は、紀元前424年のアリストパネスの『雲』[ 5 ]にある冗談で 、そこでは火口に火をつけるための拡大レンズが薬局で販売されていました。また、プリニウスの「レンズ」[ 6 ] は、傷口を焼灼するために使用された水で満たされたガラス球です。 (セネカは、この装置を使えば「どんなに小さくても、どんなに薄暗くても」文字を読むことができると書いた。[ 7 ] [ 8 ])
拡大像を形成するために使用される凸レンズは、1021年にイブン・アル=ハイサムの『光学の書』で記述された。 [ 9 ] 12世紀のラテン語翻訳でこの本が翻訳された後、 13世紀のイングランドでロジャー・ベーコンが拡大鏡の特性を記述した。これに続いて、13世紀のイタリアで眼鏡が開発された。[ 9 ] 1500年代後半、2人のオランダの眼鏡職人ヤコブ・メティウスとザカリアス・ヤンセンが、複数の拡大レンズをチューブに組み立てて複合顕微鏡を製作した。ハンス・リッペルハイは1608年に望遠鏡を発表し、ガリレオ・ガリレイは1609年にその装置を改良した。[ 10 ]
拡大鏡は通常、倍率が低く、2倍から6倍程度で、倍率が低いほどレンズが広くなり、視野が広くなります。[ 11 ]倍率が高くなると、単純な拡大鏡の画像品質は、特に球面収差などの光学収差によって悪くなります。より高い倍率やより良い画像が必要な場合は、通常、他のタイプの手持ち拡大鏡が使用されます。コディントン拡大鏡は、より高い倍率で画像品質が向上します。ヘイスティングス三重レンズなどの多レンズ拡大鏡を使用すると、さらに良い画像が得られます。

高倍率の拡大鏡は、ハンドルがなく円筒形または円錐形のホルダーに取り付けられている場合があり、多くの場合、頭に装着するように設計されています。これはルーペと呼ばれます。[ 12 ]このような拡大鏡は最大で約25倍まで拡大できますが、この倍率では拡大鏡の開口部が非常に小さくなるため、対象物と目の両方に非常に近づける必要があります。[ 13 ]より便利に使用したり、約25倍を超える拡大が必要な場合は、顕微鏡が必要です。
画像の歪みや色のにじみを軽減するために、ルーペは複数のレンズを使用して複合レンズを構成できます。これらは、例えば一方のレンズが両凸レンズで他方が両凹レンズであるなど、球面収差と色収差の両方の影響を補正するように設計できます。このようなものはアポクロマートレンズシステムと呼ばれます。高品質のルーペにはこの目的のために3つのレンズが含まれており、トリプレットと呼ばれます。[ 13 ]

シート拡大鏡は、非常に細い同心円状のリング状レンズを多数組み合わせたもので、それらが一体となって単一のレンズのように機能しますが、非常に薄くなります。この構造はフレネルレンズとして知られています。フレネルレンズは、例えば印刷されたテキストを読むための拡大鏡として使用されます。[ 14 ]
虫眼鏡( 、またはUnicode
ではU+1F50D :🔍)は、特にコンピュータソフトウェアやWebサイトで、検索やズーム機能のシンボル表現としてよく使用されます。[ 15 ] [ 16 ] U+1F50Eは右向きバージョンです:🔎。