3.2.3　焦距

自光学系统的物方主点H到物方焦点F的距离称为光学系统的物方焦距（前焦距或第一焦距），以字母f表示；同样，可以定义光学系统的像方焦距（又称后焦距或第二焦距）为系统的像方主点H＇到像方焦点F＇的距离，以字母f＇表示。焦距（f、f＇）的正负是以相应的主点为原点按符号规则来确定的，如果从主点到相应焦点的方向与光线传播方向一致，则焦距为正，反之为负。如图3.1所示，f＜0，f＇＞0。应该注意，系统也可能具有负的像方焦距，即f＇＜0。此时，像方焦点F＇位于像方主点H＇的左侧。

若物方平行于光轴入射的光线，高度为h，其像方共轭光线与光轴的夹角为U＇，则由图3.1中的ΔQ＇H＇F＇，可以得到像方焦距f＇的表达式：

相应地，可以得到物方焦距的表达式：

应该指出，光学系统的像方焦距f＇与物方焦距f的量值并不一定相等，它与系统两边（即物方与像方）介质条件有关。尔后的讨论将表明，若系统两边介质相同，则有f＇=－f；反之，则f＇≠－f。

对于理想光学系统，通常以一对主面和两个焦点来代表。不论系统的具体结构如何，只要在H、H＇，F、F＇与f、f＇三者中，任知其二，则第三者随之确定，因而该系统的特性也就完全确定。如果光学系统的像方焦距f＇＞0，则该系统具有使光线会聚的特性，如果f＇＜0，则该系统具有使光线发散的特性。