Изображение предмета, находящегося на главной оптической оси из симметрии линзы также будет расположено на главной оптической оси.

Существует 2 способа построения изображения такого предмета.

1) Пустим произвольный луч из предмета на линзу (синяя линия). Проведем фокальную плоскость (красная линия). Проведем побочную оптическую ось (зеленая линия) - прямую, проходящую через центр линзы и паралельную выбранному лучу из предмета. Она пересечет фокальную плоскость в точке С. Как известно, собирающая линза, любой пучок параллельных лучей собирает в фокальной плоскости, соответственно, луч из предмета после прохождения линзы должен пересечь фокальную плоскость в той же точке С. Продолжая таким образом луч, получаем, что изображение предмета находится в точке 4.

2) Построим точку А' над точкой А. Построим ее изображение по обычным правилам и опустим перпендикуляр на главную оптическую ось. Снова получаем, что изображение находится в точке 4.