虫眼鏡を通して見ると物が逆さまに小さく見えるのはどんなとき？

凸レンズは物体を焦点距離より遠くに置くと、レンズの反対側に上下左右が逆の倒立実像を結びます。普段の虫眼鏡の使い方では物を焦点距離より近くに置いて拡大した正立虚像を見ていますが、レンズを物から大きく離して向こう側からのぞき込むと、突然像がひっくり返って小さく逆さまに見えます。これがカメラやプロジェクターなどで利用されている結像原理そのもので、対象の光が一点ずつ反対側に投影されるためにこのような像が形成されます。スクリーンを置けば実際に映し出すこともできます。