Con questo strumento si potevano verificare empiricamente le previsioni ottenute con opportune costruzioni geometriche, materia dell'Ottica Geometrica, sulla formazione delle immagini in una lente biconvessa. Il termine biconvesso è parola tecnica per indicare una lente convergente le cui superfici (diottri) sono formate da due porzioni sferiche accoppiate con il dosso verso l'esterno. In generale una lente convergente è più larga al centro che all'estremità.
Facendo passare per la lente la luce solare in modo che essa fosse perpendicolare alla superficie di vetro, i raggi solari convergevano tutti in un punto detto fuoco della lente. Un pezzo di carta posizionato presso il fuoco della lente prenderebbe fuoco. Dopodiché, noto il fuoco della lente, per un oggetto collocato davanti alla lente e oltre il suo fuoco l'immagine dall'altra parte è reale e rovesciata e più lontano è l'oggetto, più piccola è la sua immagine.
Un caso particolare si ha quando l'oggetto è posto al doppio della distanza del fuoco (Apparato per l'andamento dei raggi luminosi nella lente). Per un oggetto collocato invece tra la lente e il suo fuoco, la lente ne effettua un ingrandimento con il risultato che l'immagine, oltre che ingrandita, è virtuale (non raccoglibile su uno schermo) e diritta.