光学レンズ

光学レンズは、光を屈折させたり集光したりできる曲面を持つ透明な光学部品です。光線の制御、視力矯正、物体の拡大、像の形成など、様々な光学システムに広く利用されています。レンズは、カメラ、望遠鏡、顕微鏡、眼鏡、プロジェクターなど、多くの光学機器において不可欠な要素です。

レンズには主に 2 つの種類があります。

凸レンズ（または収束レンズ）凸レンズは、レンズの中央部分が周辺部分よりも厚く、通過する平行光線をレンズの反対側の焦点に集めます。凸レンズは、拡大鏡、カメラ、遠視矯正用の眼鏡などによく使用されます。

凹レンズ（または発散レンズ）凹レンズはレンズの中央部分が周辺部分よりも薄くなっており、レンズを通過する平行光線は、レンズの同じ側にある仮想焦点から発散するかのように広がります。凹レンズは近視矯正によく使用されます。

レンズは焦点距離、つまりレンズから焦点までの距離に基づいて設計されます。焦点距離は光の屈折度合いと、その結果生じる像の形成を決定します。

光学レンズに関連する主な用語は次のとおりです。

焦点: 光線がレンズを通過した後、収束する点、または発散するように見える点。凸レンズの場合は平行光線が収束する点、凹レンズの場合は発散光線が発散するように見える点。

焦点距離: レンズと焦点間の距離。レンズのパワーと形成される像の大きさを決定する重要なパラメータです。

絞り: 光を通過させるレンズの直径。口径が大きいほど多くの光を通過させ、より明るい画像が得られます。

光軸: レンズの中心を通り、レンズの表面に垂直な中心線。

レンズパワーレンズパワーは、レンズの屈折力を表す単位（ジオプター（D））で表されます。凸レンズは正のパワーを持ち、凹レンズは負のパワーを持ちます。

光学レンズは、遠くの物体の観測、視力障害の矯正、精密な画像撮影や測定を可能にすることで、天文学から医学に至るまで、様々な分野に革命をもたらしてきました。そして、技術の進歩と科学探究において、今もなお重要な役割を果たし続けています。