この関係式を用いて説明を行います。光源が焦点の外側にある場合(\(a>f\))と、内側にある場合(\(a<f\))について考えてみると次のようになります。\)アより、光源が焦点の外側にある場合、光源の右側に実像ができることが分かり、イより、光源が焦点の内側にある場合、光源の左側に虚像ができることが分かります。この時のそれぞれの光線の様子ですが、下図のようになります。ここでは光が逆向きに同じ経路をたどるときについても考えています。光の向きを逆にしたとき、ア’ではアのときと同じレンズの公式が成立するので特に問題はないですが、イ’については入り込む光が光軸上からの光ではないので、そのままではレンズの公式が使えません。このことにより、光源と焦点の位置には関係なく、光源の右側に虚像ができることが分かります。ウのときの光線の様子について考えてみると以下のようになります。ウ’については入り込む光が光軸上からの光ではないので、そのままではレンズの公式が使えません。