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现代复式显微镜被设计为提供能够轴向集中在连续焦平面，从而使检体在两个二维和三维彻底检查精细结构细节的放大的二维图像。
大多数显微镜提供附连到阶段的转换机制，允许显微镜精确位置，定向和聚焦样本来优化图像的可视化和记录。 照明和光通路方向的整个显微镜的强度可与策略性地放置隔膜，反射镜，棱镜，分束器等光学元件进行控制，以实现在试样的亮度和对比度的所需的程度。
在图1中介绍的是配备有一个三目和35毫米照相机系统用于记录显微照片的典型的显微镜。 照明被定位在灯箱 - 卤钨灯，它发射出首先通过聚光透镜，然后进入在显微镜碱的光路径的光提供的。 也驻扎在显微镜碱是一系列之前它被反射镜反射，并通过场光阑并进入台下聚光器通过了调节由白炽灯发出的光的过滤器。 聚光镜构成的照明的锥形该沐浴试样，位于显微镜台，并随后进入物镜。 光在离开物镜通过一个分束器/棱镜组合要么进入目镜转以形成虚像，或直通到安装在三目延长管，在那里它可接着形成容纳在照相机在胶片上的潜像的投影透镜系统。
包含现代显微镜中的光学元件安装在一个稳定的，符合人体工程学设计的基础，让那些相互依存的光学组件之间快速交换，精密定心，和精心调整。 一起，显微镜，包括对玻璃微滑动和盖玻片安装的检体的光学和机械部件，形成与该穿过显微镜基座和支架的中心轴线的光学镜体 。 显微镜光学镜体通常由一个照明器（包括光源和集光透镜）的，一个台下聚光镜，标本，物镜，目镜，以及检测器，它可以是某种形式的照相机或观察者的眼睛（表1）。 研究级显微镜还包含的是经常定位被插入的物镜和目镜或相机之间的照明器和聚光镜，以及互补检测器或过滤装置之间的若干光调节装置之一。 所述调节装置（S）和检测器一起工作，以修改图像的对比度为空间频率，相位，偏振，吸收，荧光，离轴照明，和/或试样和照明技术的其它特性的函数。 即使不添加特定的设备来调节照明和滤波器成象波，某种程度的自然过滤与即使是最基本的显微镜的配置发生。
| 显微镜COMPONENT | ATTRIBUTES |
|---|---|
| 照明 | 光源，聚光透镜，视场光阑，热过滤器，光平衡过滤器，扩散器，中性密度滤镜 |
| 光 调节器 | 聚光镜鸢尾，暗场站，荫罩，相纤维环，偏光片，离中心狭缝孔，棱诺马斯基，荧光激发过滤器 |
| 聚光器 | 数字光圈，焦距，像差，透光，浸没介质，工作距离 |
| 标本 | 幻灯片厚度，盖板玻璃厚度，浸没介质，吸收，透射，衍射，荧光，迟缓，双折射 |
| 物镜 | 放大倍数，数值光圈，焦距，浸没介质，畸变，透光性，光学传递函数，工作距离 |
| 图像过滤器 | 补偿器，分析仪，诺马斯基棱镜 ，物镜鸢尾，相位板，SSEE过滤器，调制器板，透光性，波长选择，荧光屏障过滤器 |
| 目镜 | 放大倍率，畸变，字段大小，眼点 |
| 探测器 | 人眼感光乳剂，光电倍增管，光电二极管阵列摄像机 |
虽然一些显微镜的光学部件作为图象形成元件，其他服务，以产生各种修改向试样的照射，也有过滤或变换函数。 用显微镜光学镜体涉及形成图像的部件是聚光透镜（定位在或靠近照射器），聚光镜，物镜，目镜（或眼），和人眼或相机透镜的折射元件。 虽然这些部件的通常不认为是摄像元件，其成像特性是在确定显微镜图像的最终质量至关重要。
基本在显微镜图像形成的理解是，包括在光学镜体组件各透镜元件的作用。 最简单的成像元件是一个完美的透镜 （图2），这是一个理想的校正玻璃元件，其是无像差的和光聚焦到一个单一的点。 一个平行的，光旁轴光束穿过会聚透镜和集中，通过折射，进入位于透镜（图2标有对焦点）的焦点的点光源。 这种透镜通常被称为正透镜，因为它们诱导会聚光束以更迅速地收敛，或导致发散光束到少迅速发散。 位于透镜焦点的光的点源涌现作为近轴上，光的平行光束在其离开透镜，从右侧图2至左透镜和焦点间的距离移动被称为焦点透镜（由距离f在图2中表示）的长度 。
光学现象往往在量子理论或波力学的角度来解释任一，这取决于正被描述的特定问题。 在考虑的透镜作用，波浪状性质通常可以忽略，并且光被认为是在直线通常称为光线行进。 简单的线图是足以解释显微镜的许多重要方面，包括折射，焦距，放大，成像，和隔膜。 在其他情况下，可以很方便地指光波为被由离散颗粒（量子 ），特别是当通过量子力学的事件所产生的光或转化成其它形式的能量的。 本讨论将被限制在利用符合光的波动性都和在其中光传播从左至右简单射线图表近轴光线的光学透镜的模型。 近轴光线被那些行进非常靠近光轴，导致入射和折射角是非常小的，这以弧度测量时，可被视为等于其正弦值。
在光的平行光束，从个人单色光波形成具有电场和磁场矢量在相位振动，以形成波前 ，其具有垂直于波传播方向的振动方向的组合的波列 。 当它通过完美的透镜，与在焦点透镜（ 聚焦 ）（图2）为中心的前部的平面波被转换成一个球面波。 光波到达同相的焦点，并在该位置彼此相长干涉。 可替代地，包括：从一个完美的透镜的焦点发出的球面波前的光由透镜变换成平面波（从右边继续在图2中向左）。 在平面波的每个光线经过方向在遇到透镜不同的变化，因为它在入射的略微不同的角度到达表面。 当从透镜新兴，光线的方向也发生变化。 在实际系统中，折射和透镜的透镜或一组焦点的角度是依赖于厚度，几何形状，折射率，和在系统中各成分的分散液。
完美的透镜（或透镜系统）的总体操作是一个球面波转换成另一种，与透镜确定的焦点的位置的几何特性。作为从透镜的光源的距离增加时，发散进入透镜的光线的角度与在波阵面的半径的相应增加而降低。 如果进入透镜的球面波的半径为无限大，则球面波通过透镜的半径变成等于透镜的焦距。 完美的透镜具有两个焦点，和一个平面波穿过透镜聚焦到这些点中的一个，这取决于光线是否从透镜的左侧或右侧进入。
在平面波的传播方向不与透镜的光轴重合的情况下，由透镜产生的球面波的焦点也从轴移除。 图3示出的平面波前 时以一角度（α）倾斜到完美透镜的情况下。 所得球面波的中心标记为S并位于在从轴向焦点（在图3标记为聚焦 ）一个距离δ，但相同的焦平面内。 δ的值可以表示为：
其中f是理想透镜的焦距。 在几何光学方面中，f是指集中于S和通过透镜的中心，就好像它是一个单一的折射面的圆弧的半径的值。
调查光线的点源的替代模式（S（1）），这并不在于镜头的焦平面如图4所示。在此图中，完美的镜头被解剖成两个单独的镜头元件（ 镜头（ a）和镜头（b））的 ，以使得光S（1）的点源位于等于f（一）（焦距的距离）的距离从透镜（一）。 同样地，点源S（2）被定位在f的距离（b）中 ， 镜头的焦距（b）中 。 连接镜头（a）和镜头（B）的中心的直线被称为透镜系统的光轴 。
在双透镜系统（图4），一个球面波前 从光源点S（1）发出的，并位于离透镜的光轴上的距离δ，是由透镜变换（一个）转换成平面波。 当它从镜头（一个）退出时，平面波倾斜由角度α相对于所述透镜的轴。 既δ和α是由以上讨论的，与f的值的正弦方程相关被用f（一）代替。 通过第二透镜之后（ 镜片（b））的 ，平面波转换回成具有位于S A中心的球面波（2）。 其结果是，在完美透镜L，它等于透镜（A）+ 镜头（b）中 ，从点S（1）的光聚焦到点S（2），也由从点S的光聚焦执行相反的动作（2）上点S（1）。 具有在透镜系统这样的关系联络点通常被称为聚焦点 。
在古典光学的命名法，光源S（1）和第一透镜的入射面之间的空间被称为对象空间 ，而第二透镜出射面和点S之间的区域（2）被称为图像空间 。 涉及伯或仲的光线的所有点被称为对象 （或在光学显微镜标本 ），而含有光线从透镜通过折射浓缩区域称为图像 。 如果光波相交，该图像是真实的 ，而如果只有折射光线的投影扩展相交， 虚像由透镜系统形成的。 一个真正的图像可以在投射到屏幕上，捕获在感光胶片乳剂，或组织成由一个电荷耦合器件（CCD）的光电二极管元件的数字阵列可视化。 相反地，虚拟映像需要另一透镜或透镜系统的协助下被观察者看到。
如果图4中的点S（1）被扩展成在整个同一焦平面传播一系列点，那么完美透镜将在系列中每个点聚焦到聚焦点在S的焦平面（2）。 在一个点集合S的（1）位于一个平面内垂直于镜头的光轴的情况下，则在组S对应的聚焦点（2）将也位于在垂直于轴线的平面内。 反过来也是如此：将镜头组S中每个点对焦（2）对上点集S的平面或曲面的聚焦点（1）。 对应平面或这种类型的表面被称为聚焦平面 。
在图5中示出了用于倾斜光波代表传播光波的镜体的另一种方法。 此方法依赖于将几何光学定律来确定由透镜或多透镜系统形成的图像的大小和位置。 两种代表性光线一近轴和一个通过透镜（ 主光线 ）的中心行进，是所有的需要建立的成像状况的参数。 高斯光学许多教科书指这些轻射线作为特征射线 ，与主光线是穿过入口和出口瞳孔，透镜，和任何孔隔膜中存在的光学系统的中心通过所述一个。 通常情况下，主光线从考虑省略通过透镜的前部和后部联络点的特征光线被用于定义对象和图像的大小和位置。 在图5中，第二特性射线被示出为通过透镜的前焦点（F'）为黄色填充虚线。
检体或光源（1）在图5中指定的S，并位于距离一个到透镜的左侧，在被称为对象空间中的区域。 单个光线，通过从S（1）发出的，并在物体侧的焦点（F'）的光轴交叉的虚线指定，由透镜的两个表面折射并退出平行于光轴。 折射和入射光线的延伸在一个表面相交位于距离一个来自源的透镜内（S（1））。 该表面被称为第一或对象侧主表面 ，并用P（1）在图5中最上面的光线指定，（1）在平行于光轴的方向选自S前进，由折射透镜并穿过像侧的焦点（F）。 折射和入射光线的延伸相交于透镜内的图像侧主面 （为P（2）在图5中指出的），并从图像点S（2）定位在距离b。 邻近的透镜轴的附近，表面的P（1）和P（2）近似平面的表面和被称为透镜的主平面 。 这些平面与透镜（未示出）的光轴的交点被称为主点 。 表现出两侧对称性简单凸透镜具有是对称的透镜表面主点。 更复杂的透镜和多个透镜系统通常具有与透镜的表面重合，甚至玻璃元件外部延伸主点。
另一组用于限定透镜参数点是结点 ，这发生在哪里穿过透镜倾斜光线的延伸相交于光轴。 结点未在图5中示出，但将位于非常接近透镜的主点。 因此，3对点，透镜焦点（F和F'），主面（P（1）和P（2）），并且主节点都位于在透镜光轴。 如果焦点与任一主点或结点的位置是已知的，光线然后几何结构迹线来阐明对象和图像参数可以在没有在透镜的每个表面考虑的光线折射进行。 其结果是，任何透镜系统可以模拟仅通过绘制射线迹线仿佛他们遇到的第一主面，行进平行于光轴利用联络点和主平面，以及从第二主面出现无折射。
注意，距离a比透镜前焦距越大，在图5中在这些情况下f的 ，倒置的图像（S（2））然后，形成在图像空间在一个距离b的透镜的右侧。 b的长度比透镜后侧焦点长度中，f，这是关系到的距离a和b通过经典透镜方程更大：
图像的高度S（2）由量H（2）表示，并且表示在尺寸的增加，从位于在透镜的前方的物体或标本S（1）的放大倍率所得和具有h的高度（1）。 横向放大率这个简单的透镜中，M（其接近高斯薄透镜）由式表示：
因为S（1）和S（2）位于聚焦面中，图像S（2）将在S（1）由透镜聚焦。 焦距然后将通过反转为1 / M f“和放大率（M），由于在图像的尺寸减小时，相反的情况被认为是代表。
沿着在透镜的物体侧和两个聚焦点在图像侧的光轴的两个图像点之间的距离比被称为纵向或轴向放大 。 纵向放大率的幅度是用于从图像平面小的距离的横向放大率的平方。
所有在光学显微镜的成像元件是由上述的基本几何关系的约束。 这包括集光透镜，聚光镜，物镜，目镜（在投影模式），摄像系统，和人的眼睛。
显微镜光学系的第一阶段是灯箱，其中包含灯泡和集光透镜，并且是负责建立主照明条件显微镜。 示于图6是一个典型的灯和集电极透镜配置的示意图。 图像的尺寸和位置是根据在图5中引入了一个基本的主透镜系统的惯例提出。 由钨 - 卤灯发出的光通过聚光透镜系统通过与灯丝聚焦在聚光镜的前焦平面。 在显微镜的光学的第一个图像平面（ 图像平面（1））出现在视场光阑的位置。
点S（1）上的灯丝是聚焦的点S（2），其在聚光镜孔径光阑的焦平面成像时在显微镜被配置柯勒照明的条件下工作。 从S（1）到集光透镜系统的第一主面的距离由距离的表示，并且从聚光镜光阑到收集的图像侧主平面的距离由距离b给出。 在显微镜的视场光阑（图6和7）支配由照明系统发射的光束的直径在进入聚光镜孔之前。
在聚光透镜和照明系统的聚焦图像平面之间的关系在图7的视场光阑（ 图像平面（1））在同一平面内的检体进行成像被示出（ 图像平面（2））时的显微镜是配置科勒照明。 聚光镜（F'）的前焦平面驻留在孔径光阑的中心。 长度a和b表示视场光阑的相应的距离（ 图像平面（1））和试样平面（ 图像平面（2））从聚光透镜元件的主平面。 由灯箱和通过聚光镜发出的光被形成为照明该沐浴并随后穿过试样的锥体。 聚光镜孔径光阑开口尺寸的调整控制该照明锥的数值孔径。
物镜的图像平面在图8中，其示出了典型的物镜的内部透镜系统中，试样平面上呈现（ 图像平面（2）），并在显微镜的中间图像的相对位置（ 图像平面（3））。 样品平面是聚焦的中间像平面，并且每个从物镜主面由分别的距离a和b，分离。 物镜前焦点被指定F'而后方焦点，这发生在物镜后孔的平面，记为F。 内部镜头元件往往由半球形和半月板的镜头，镜头双峰和三胞胎，和不同设计的单透镜元件复杂的装配。
目镜（或眼）被设计为突出实数或虚象，这取决于中间像平面，目镜焦平面，并且内部目镜场光阑之间的复杂关系。 此外，固定目镜膜片的直径也确定由显微镜所观察到的线性场的大小。 这个值被称为视场数（简称FN）的场数或场和通常刻在目镜外壳外部。
目镜的图像平面，当在投影模式使用的，示于图9中的主要焦点分别F时，前部和后部联络点，为F'和。 中间图像平面（ 图像平面（3））位于固定目镜场光阑，其之前或目镜场透镜后放置，这取决于设计的中心。 这个图像平面是聚焦到图像平面（4），并且是插入到其中目镜聚焦和测量光罩的位置。 长度a表示目镜固定光阑到目镜（最接近观察者的眼睛的透镜）的主平面的距离，而b为从目镜到图像平面（4），位于所述传感器表面上的距离。 因为一个比目镜（F'）的前焦距越大，在图像形成在图像平面（4）是一个真正的（非虚拟）图像。 量f表示从目镜到目镜后侧焦点面（F）的距离，也代表了目镜透镜系统的后方焦距。
上的视频和CCD传感器的图像平面在图10中，其示出一个专门的正面投影透镜的成像应用到这些传感器呈现。 焦点（F）位于任一在视频管光电阴极或CCD的光电二极管阵列表面，取决于几何形状和检测器的其他参数。 如果投影透镜位于光学镜体目镜后，然后将其会聚虚像（位于图像平面（3'））上在图像平面传感器表面（4）。 这个图像平面位于从投影目镜距离b，它等于透镜的焦距。 应当指出的是，传统的胶片相机系统还可代替视频或CCD传感器，在这种情况下，图像平面与层叠在片基的化学乳状液的平面重合的使用。
当图像在显微镜进行检查， 中间图像 （参照图像平面（3）在图11中）由物镜在远处一个 ，它比它的前焦距（f'）稍微靠近目镜形成。 这防止了实像的形成目镜后，如在图9中所示的目镜在投影模式下运行。 一起，眼睛和目镜形成在视网膜上的图像（ 图像平面（4））作为虽然眼分别看到虚像。
在的情况下距离小于焦距，则有关焦距a和b的倒数方程揭示了B必须小于零。 因此，真正的图像不形成到目镜的在没有眼睛或照相机的右侧。 相反，虚拟图像（ 图像平面（3'））出现在对应于-b（图11）到目镜的左侧的距离（或b的权利;参见图5）。 当通过目镜观察图像时，图像形成光束通过目镜发散出显示从虚拟源（位于图像平面（3'））发起。 离开目镜的光线形成的照明的锥体构成显微镜，其也通常被称为眼点或冉斯登光盘的出射光瞳。 为放大的标本的适当的观察，显微镜出射光瞳必须与观察者的眼睛的瞳孔重合。
（图像平面2'，3,3'，如图12所示。在所有的成像步骤，用图像平面3）外，和图4（图7-11）相关的彼此几何'，该图像是真实与倒（见图7-11）。 当在显微镜目镜用于直接观看（图11），而不是用于投影（图9）中，在图像平面（3'）的图像不是真实的，但虚拟和相对于中间图像不反转。 人眼将不会感觉到在视网膜上的图像（ 图像平面（4）），为反转，即使图像是相对于反转中间图像（ 图像平面（3））和虚像（位于图像平面（ 3'））。
数在显微镜主体的图像平面的发生或在固定或可调的孔或隔膜，这是所有的光学系统的基本组成部分。 隔膜，也被称为停止 ，是不透明的栅极或透镜与控制通过显微镜光流的圆形开口（通常是可调节的）装入。 两种基本类型的膜片中被利用在显微镜： 孔径光圈 ，其调节所述孔的角度的显微镜，以及控制由仪器成像的区域的大小的视场光阑 。 在光学显微镜下隔膜的主要作用是防止光线重症像差和杂散光到达图像平面，并确保在该对象及图像空间的光的合适的分布和强度。
经典显微镜设计依赖于两个孔和两个膜片通过显微镜来控制光的通过。 视场光阑，定位在灯箱或在显微镜的基础上，是一个可调节的虹膜式膜片决定的光的照明场的尺寸。 在聚光镜前焦平面定位是聚光光圈，被利用来调整的光线投射到样品的光束的大小和角度另一个可变光阑。 所述第三孔具有固定的大小并位于物镜的后焦平面。 该孔确定物镜出瞳和中间图像的大小的直径，而在目镜（目镜场光阑）偶联物固定光阑确定由显微镜看到的视场的大小。
显微镜的总放大倍率可以通过考虑物镜和目镜的属性来确定。 物镜被校正为一个特定的投影距离，这是特定于放大率和大约等于光管的长度。 在固定管长度显微镜，该投影距离为大约160毫米。 因此，一个8毫米焦距物镜将具有约20倍（160/8）的横向放大率用的400倍的相应纵向倍率（20×20）。
目视观察，目镜倍率当假设一个标本（或图像）被放置在250毫米的距离从观察者的眼睛是统一。 在这方面，具有25毫米的焦距的目镜将具有10倍（250/25）的放大倍数值。 目视观察的总显微镜放大倍数是通过取的物镜和目镜倍率的乘积计算的。 对于刚刚描述的物镜和目镜，总横向放大率将是约200倍（10倍目镜乘以20倍的物镜）。 应当指出的是，大多数现代研究显微镜配备有无限远校正物镜不再直接投射中间图像到中间像平面。 光从这些物镜新兴代替聚焦到无穷大，和第二透镜，被称为一个管透镜 ，在其焦平面形成图像。离开无边聚焦物镜的光的波列是准直，允许引进辅助成分，如微分干涉对比（DIC）棱镜，偏振器，和落射荧光照明器，进入物镜和镜筒透镜与只之间的平行光路焦点和像差校正的影响最小。
与无限远校正光学显微镜系统的中间图像的放大倍数由管透镜和物镜的焦距之比来确定。 因为管透镜的焦距长度变化毫米160和250之间（取决于制造商和型号），物镜的焦距可以不再被认为是160毫米乘其放大率划分。 因此，具有与200毫米的管镜头焦距无限远正确显微镜8毫米的焦距物镜的将有25倍（8分之200）的横向放大倍率。
旧版有限，或固定管长度，显微镜具有从物镜转盘开口，其中该物镜筒被固定，以便在目镜管中的眼座一个指定的距离。 该距离被称为显微镜的机械管的长度 。 该设计假定当试样被放置在焦点，这是一个几微米进一步比物镜的前焦平面距离。 有限长度的管在160毫米十九世纪期间由英国皇家学会显微镜（RMS）标准化，并享有100多年广泛的接受。 设计物镜与具有160毫米的管长度显微镜与枪管这个值是题写使用。
添加光学配件到固定管长度显微镜的光路增加有效管长度比160毫米更大的值。 出于这个原因，除了垂直的反射光照射器，偏振中间阶段，或类似的附接可以引入球面象差成其他方面完全校正光学系统。 在当大多数显微镜有固定长度的管期间，厂家不得不把额外的光学元件到这些配件重新建立显微镜系统的有效160毫米的管长度。 此操作的成本是常常在倍率的增加和产生的图像减小的光强度。
用于记录视频显微镜，光电二极管阵列的CCD照相机，或者用胶片相机古典显微摄影图片，一个专门的正透镜经常被放置在目镜后（见图10）。 光线在离开目镜，其聚焦到无穷大，由正透镜会聚到光电阴极，CCD阵列，或感光乳剂的平面。 当物镜的倍率被忽略，投影系统（M（P））的横向放大率表示为：
其中，f（p）为在投影透镜和f（E）的焦距是目镜焦距。 在这种投影系统中，在摄像机的面板的总横向放大率（M），在CCD光电二极管阵列，或照相乳液是：
M = M(o) + M(p)
M = M(o) • M(e) • f(p)/250毫米
其中，M（O）是物镜的放大倍率和M（E）是目镜镜头倍率。 如果投影透镜不目镜后面利用，而是目镜采用本身来投影图像到视频图像传感器或照相乳剂，总横向放大率变为：
其中，D（p）为从目镜到图像平面上的投影距离。 以避免图像失真，应使用D（P）至少为20至30厘米的值，除非采用特殊的目镜。
刻在制造商的物镜桶或目镜边缘放大倍率的名义，必须用一个阶段微米进行校准，以获得精确的数值。 倍率的测量是通过将阶段微米在样品平面（在显微镜载物台）和相同的光学条件下，细格线成像完成。
在一些情况下，相机传感器直接放置在中间像平面，没有一个突出目镜和结果在限定于由物镜产生的图像放大率的存在。 当视频系统的性能由可用光的绝对量的限制，因为这样的固定倍率强加优化最终的视频图像的质量的能力受到严重限制只推荐此方法。
综上所述，通过既有限管长度和无限远校正显微镜射线路径审查并在图中所示12和13的有限（固定管长度）显微镜光学系列在图12中，其中包括的基本光学元件和光迹线中示出限定的图像平面之间的关系。 位于物镜前焦面之前很短的距离的试样是通过聚焦平面成像到眼睛中的图像平面的视网膜（4）。 物镜投射放大检体的实和倒象到显微镜的中间图像平面（ 图像平面（3）），其位于目镜的视场光阑的中心在物镜后面的固定距离。 在图12中，物镜后侧焦点面被定位在位置上的光轴标记F“（物镜），并将该焦平面和中间图像平面之间的距离表示在显微镜的管长度。
天线中间图像是通过在显微镜目镜进一步放大，并产生在视网膜表面，从而出现反转的显微镜对试样的直立图象。 如上所述，检体的放大系数是通过考虑试样和物镜，以及物镜系统（F（物镜））的前焦距之间的距离来计算。 在中间平面中产生的图像是由目镜的焦距除以25厘米的因子（称为对眼睛的近的距离）进一步放大。 就好像它是从见鬼10英寸远视觉图像（虚拟）出现在观察者。
大多数物镜修正到一个狭窄的范围图像的距离内工作，而且许多设计相匹配的目镜工作只能在专门校正光学系统。 刻在物镜镜筒放大倍率为物镜设计的量，显微镜的管长度限定。
图13所示是目镜视野图，使用无限远校正显微镜系统的射线踪迹。 该系统的部件标以相似的方式对有限管长度系统（图12），便于比较。 在此，物镜的倍率由管透镜的焦距决定的。 注意，由平行光束在物镜和管透镜之间的每个方位所限定的无限“远焦”的空间。 这是用来通过显微镜厂商添加辅料，例如垂直照明，DIC棱镜，偏振器，相位差板等，具有更简单的设计和与图像的失真小的空间。 在无限远校正系统中的物镜的倍率等于管透镜由物镜的焦距除以焦距。
在光学显微镜，聚焦平面成像到彼此和在审查中的目镜试样可以集体被观察到。 这个概念在图14中所示与叠加在视场光阑的光圈叶片和在目镜中间像平面的聚焦光罩植物组织的染色薄切片的图像。 的视场光阑，毗邻灯集电极透镜，急剧成像到相同的平面通过在显微镜聚光器的标本。 通过物镜形成在中间像平面都视场光阑和试样的图像和被投影到目镜，其中该聚焦光罩位于的固定视场光阑。 接着，将目镜（与观察者的眼睛的同时，设在图像平面（4））的成像系统的传感器表面或人眼的视网膜上形成的所有三个先前图像平面的图像。视场光阑，标本，中间图像，和视网膜都构成了一组焦点同时出现的聚焦图像平面。
