両側に平らな面と凸の面を持つレンズは と呼ばれます。一方は平らで、もう一方は丸い形状をしています。丸い方の面は滑らかなマーブルのように見え、まるで丸いボールのようであり、もう一方の面は窓ガラスのような平らなガラスの一部のように見えます。」 平面凸レンズをよく見ると、ガラスの中央部分に固定されたカーブがあり、それが外側に押し出されて膨らんでいるのがわかります。この特異な形状により、レンズが機能するのです。
平面凸レンズは光を驚くべき効率で変換します。私たちは光に囲まれており、光のビームをこのレンズを通して照らすと、それは屈折して方向を変えます。この光の方向の変化を屈折と呼び、非常に興味深い現象です。屈折はレンズの独特な形状によって起こり、これにより光波が通過する際に異なる挙動を示します。
光はフォトンと呼ばれる小さな粒子で構成されています。これらのフォトンを小さな光のボールと考えてください。これらフォトンが平凸レンズを通ると、レンズのカーブにより遅れ、曲がります。レンズの最も重要な部分は中央で、端よりも厚いため、光が中心部でより長い距離を通過します。この余分な距離が光をレンズの中心に向かって曲げます。
光線が平凸レンズの中心に到達すると、再び外側に曲がり始めます。これはレンズの端が薄いから起こります。光が屈折するとき、まっすぐ進みはしますが、以前とは少し異なる方向に進むことになります。この光の屈折という性質が、平凸レンズを様々な場面で私たちに役立たせているのです!
平凸レンズは、被写体から来る光線――例えばモデルや美しい風景など――をカメラのセンサー上に焦点を合わせます。これにより、私たちは写真で見る鮮明でクリアな画像の重要性が増します。例えば、望遠鏡では、平凸レンズを使用して夜空の遠くにある星や惑星などの天体を拡大し、遠く離れたものをまるで近くにいるかのように見ることができます。
ガラス表面を平滑にするための型や、平面凸レンズを作る際の基盤としての型は、非常に慎重かつ細心の注意を払った工程です。適切に作る必要がある唯一の部品は、光を正しい方向に屈曲させるレンズです。平面凸レンズを作る最初のステップは、適切な種類のガラスを選ぶことです。これにより、ガラスから真空が排除され、バブルなどの不純物がレンズ機構に到達することを防ぎます。
カーブ側が完了したら、次にレンズの平坦側を滑らかで透明になるように磨きます。磨きは重要です因為為、表面の凹凸や傷がレンズを通る光を歪ませ、画像がぼやける原因となるからです。ステップ3: 最後に、その表面に薄い防反射コーティングが施されます。このコーティングは、反射を減らし、見る画像の品質を向上させます。