显微镜物镜介绍
显微镜物镜也许是光学显微镜的Zui重要组成部分，因为他们是负责对原始图像的形成，并发挥核心作用，在确定图像的质量，在显微镜能生产。目标是在确定一个特定的标本和罚款标本细节可以在显微镜下观察到的决议放大。
我们的目标是Zui困难的设计和装配的光学显微镜的组成部分，是第一个组件，光遇到，因为它从标本进行平面图像。从事实上，他们是由接近，Zui接近的组件对象（样本）成像的目标推导出他们的名字。
主要的显微镜制造商提供广泛的目标设计，它具有You异的光学特性和广泛的光照条件下提供不同程度的校正主光学像差。在图1所示的目标是一个250X长工作距离复消色差透镜，其中包含14光学元件，分为三个组，每组镜头双峰一起，凝成的，一个镜头三重组，和三个独立的内部单一元素的镜头。客观上也有一个半球形的镜头前和半月板的第二个镜头，工作同步，以协助捕捉光线，在高数值孔径Zui小的球面像差。虽然这个目标上不存在，高放大倍率的目标，许多类似的设计，配备了一个弹簧加载的可伸缩的头锥大会，以保护前镜片和碰撞损坏的标本。内部镜片都经过精心导向，紧紧地包装成管状的黄铜外壳是由客观桶封装。具体目标参数，如数值孔径，放大，光管的长度，像差校正的程度，以及其他重要特征是印或刻在桶的外部部分。虽然图1中的功能的目标是利用空气作为客观的镜头前和标本之间的成像介质，其他的目标，让他们沉浸在水，甘油，或专门的碳氢化合物为基础油的前镜片。
现代化的目标，许多内部的玻璃镜片组成的质量和性能，都达到了高境界，与矫正像差和领域的平整度，确定目标成本的实用性和程度。大大改善了过去100年中的建筑技术和材料，用于制造目标。今天，目标是设计与计算机辅助设计（CAD）系统采用先进的稀土元素统一的组成和质量有非常具体的折射率的玻璃配方的援助。增强的性能，证明使用这些先进的技术已经允许制造商生产的目标是非常低分散和Zui常见的光学构件，如昏迷，散光，几何畸变，场曲，球形和色差纠正。不仅是现在更广泛的领域进行更多的畸变校正显微镜的目标，但形象火炬已经大大减少，在大幅增加透光，产生显着明亮，清晰，明快的图像。
的目标有三个关键的设计特点设置Zui终在显微镜分辨率的限制。其中包括用来照亮标本，光的波长，目标捕获光锥角的光圈，和折射率的对象之间的客观镜头前和标本空间。被描述为一个衍射极限的光学显微镜的分辨率可以检测到两个相隔很近的标本点之间的Zui小距离：
R = λ / 2n(sin(θ))
其中R是分离的距离，λ是照明波长，n是成像介质的折射率，θ是一个客观的角度孔径一半。在研究的方程，它变得很明显，该决议是照明波长成正比。人眼响应400至700纳米，这是利用大多数显微镜观察的可见光的波长范围。分辨率也取决于成像介质和客观的角度孔径的折射率。目标是设计与空气或镜头前和标本之间的折射率较高的媒介形象的标本。往往是相当有限的视野，镜头前的客观因素是靠近的标本，它必须位于在光学接触。浸油作为成像介质取代空气中分辨率达到了约1.5倍的增益。
在Zui后，但也许Zui重要的因素，确定一个客观的决议是棱角分明的光圈，具有实际约72度的正弦值的0.95的上限。当结合折射率，产品：
n(sin(θ))
被称为数值孔径（简称NA），并提供了一??个方便的指标，分辨率为任何特定的目标。数值孔径一般是Zui重要的设计标准（比光学矫正等）时要考虑选择一个显微物镜。值范围从0.1非常低倍率的目标（1倍至4倍）高达1.6高性能的目标，利用专门的浸泡油。由于数值孔径值增加一系列相同的放大倍率的目标，我们一般观察更大的光收集能力和决议中增加。显微镜应慎重选择物镜，这样，在Zui佳情况下，只是解决的细节应该被放大到足以与舒适观看，但没有一点空放大倍率阻碍罚款标本细节的观察。
正如在显微镜的照明亮度是由冷凝器的数值孔径工作的平方的约束，客观产生的图像的亮度是由数值孔径的平方。此外，物镜也起着作用，在确定图像的亮度，这是横向放大率的平方成反比。数值孔径/倍率的平方表示的目标时，利用传输照明光收集的权力。因为高数值孔径的目标往往是更好的像差校正，他们还收集更多的光线，产生更明亮，更校正后的图像高度解决。应该指出，放大倍率的增加图像的亮度迅速下降。在光照水平是一个限制因素的情况下，选择一个与Zui高数值孔径的目标，但能够产生足够的分辨率放大倍数Zui低。
Zui便宜的（Zui常见）的目标，大多数实验室显微镜采用消色差物镜。这些目标是纠正在两个波长（蓝色和红色，分别约486和656纳米）的轴向色差，这带来了一个共同的焦点。此外，消色差物镜纠正球面像差色绿（546纳米;见表1）。有限校正的消色差物镜，可导致大量文物，标本时审查和色彩显微镜和显微摄影成像。如果选择的重点是在绿色区域的频谱，影像将有一个红洋红晕（通常称为残余的颜色）。消色差物镜产量通过绿色过滤器（通常是干扰过滤器）和使用黑白胶卷时，这些目标是受聘为显微摄影通过光的Zui佳效果。矫正领域（或场曲）的平整度的缺乏，进一步阻碍了消色差透镜的目标。在过去几年中，大多数制造商已经开始提供平场消色差透镜目标的更正，并给这些纠正的目标planachromats名称。
下一个更高的水平校正和成本，发现所谓的萤石或半apochromats（中心的目标如图2所示），命名为矿物萤石，这本来是用于建设的目标。图2描述了目标的三个主要类别：量Zui少的校正的消色差透镜，如上所述，萤石（或半apochromats）有额外的球形改正;，纠正Zui高度的目标提供了apochromats。对远在图2左边的目标定位是10倍消色差透镜，其中包含两个内部的镜头双峰和前镜头元素??。中心图2所示是一个10倍的萤石目标，有几个镜头组，包括两个双重和三重，??在另外一个半球的前镜头和一个次要的弯月透镜。在图2的右侧是一个10倍的复消色差透镜的目标，也包含多个镜头组和单个元素。虽然类似的建筑萤石目标，镜片上有不同的曲率和厚度，并安排在配置，独特的复消色差透镜目标。
目的校正光学像差
| Objective Type | Spherical Aberration | Chromatic Aberration | Field Curvature |
|---|---|---|---|
| Achromat | 1 Color | 2 Colors | No |
| Plan Achromat | 1 Color | 2 Colors | Yes |
| Fluorite | 2-3 Colors | 2-3 Colors | No |
| Plan Fluorite | 3-4 Colors | 2-4 Colors | Yes |
| Plan Apochromat | 3-4 Colors | 4-5 Colors | Yes |
表1
在组装的客观，镜头是第一战略间隔圈的层次进入细胞的坐骑，然后打包到中央套筒气缸内的目标桶内部安装。对个别镜头坐在一个镜头在精密车床夹头旋转，锁定到位的镜头（或透镜组）的一个薄薄的金属边缘磨光的黄铜肩挂载。纠正球面像差是通过选择Zui佳的垫片，以适应较低的两个镜头支架（镜头的半球形和半月板）之间。整个镜头群向上或向下通过翻译与套筒锁螺母，使安置在多个消防水枪的目标可以在不失去焦点互换内，我们的目标是齐焦。昏迷的调整是通过围绕三个螺丝，可以You化内部镜片组的位置与尊重的客观光轴。
萤石的目标是从先进的玻璃配方，包含材料，如萤石或较新的合成替代品的生产。这些新剂型可以极大地改善了光学像差校正。类似的消色差透镜，萤石的目标是纠正色为红色和蓝色光。此外，还纠正萤石球，两个或三个颜色，而不是一个单一的颜色，如消色差透镜。以消色差校正比较You越的萤石目标使这些目标要具有较高的数值孔径，在明亮的图像。萤石的目标也有更好的解决比消色差透镜的力量，并提供更高程度的对比，使他们更好地适合比消色差的彩色显微摄影白光。
矫正的Zui高水平（费用）中发现，在图2和3所示的复消色差目标。 Apochromats代表Zui高度更正的显微镜镜头目前可用的，和他们的价格高，反映了先进的设计和精心装配，在其生产所需。在图3中，我们比较的复消色差的目标，范围从10倍到100倍的放大倍率系列镜片。低功率复消色差透镜的目标（10倍和20倍）有一个较长的工作距离和总体目标的长度是比在更高功率（40X和100X）复消色差透镜目标短。传统上，apochromats被纠正为三种颜色（红，绿，蓝）色，几乎消除色差，并纠正两个或三个波长的球（见表1）。复消色差的目标是在白光的彩色显微摄影的Zui佳选择。由于其高水平的矫正，复消色差透镜的目标通常有一个给定的放大倍率，高数值孔径比消色差透镜或萤石。许多新的高性能的萤石和复消色差透镜的目标是纠正四年（深蓝色，蓝色，绿色和红色）或更多的颜色色和四个颜色的球。
所有这三种类型的目标遭受明显的场曲和项目，而不是平面，的工件的严重性增加更高的放大倍率弯曲的图像。为了克服这种内在的条件弧形镜片表面产生，光学设计者生产的平场校正目标，其中产量在整个视场的图像，在共同关注的焦点。平场校正和低失真的目标，被称为planachromats，planfluorites，或planapochromats，取决于其残余像差的程度。这样的修正，虽然价格不菲，数字成像和常规显微摄影是相当宝贵的。
未校正场曲是Zui严重的光学畸变，萤石发生（半复消色差透镜）和复消色差透镜的目标，这是不可避免的神器作为一个多年的容忍。在日常使用时，视场就必须不断地重新集中之间的中心和边缘捕获所有标本的细节。引进的平场校正（计划）完善显微摄影和视频显微镜的使用目标，而今天这些更正是在一般使用和高性能的目标的标准。校正场曲增添了相当数量的目的，如图4所示，用一个简单的消色差透镜镜片。裸图4左侧的消色差透镜包含两个镜头双峰，除了薄透镜前一个简单的元素。相比之下，图4右侧的纠正计划消色差透镜包含三个镜头双峰，一个中央镜头三重组，和定位背后的半球形镜头前一个半月板的镜头。计划的修正，在这种情况下，导致另外六个镜头元素捆绑到更复杂??的镜头集团，这极大地提高了光的复杂性的客观。在镜片矫正计划的显着增加，也会发生与萤石和复消色差透镜目标，经常导致镜片极其紧密配合，在内部目标套筒（见图1）。在一般情况下，校正场曲的计划目标牺牲了大量的工作距离，和许多高放大倍率的版本有一个凹的前镜头，它可以是非常困难的清洁和维护的。
旧的目标一般具有较低的数值孔径，并受到失常称为倍率色差，需要使用专门设计的补偿目镜或目镜校正。这种类型的矫正是在固定管长度显微镜统治时期盛行，但没有必要无限远校正与现代的目标和显微镜。近年来，现代显微物镜的放大倍率色差任建成的目标（奥林巴斯和尼康）或纠正在管镜头（莱卡和蔡司）的差异及其矫正。
在无限远校正系统的中间的形象出现在参考焦距管镜头背后的光通路（原光管的长度）。这个长度160和250毫米之间不等，这取决于制造商施加的设计约束。无穷纠正客观的放大倍率是由物镜的焦距除以参考焦距计算。
在大多数生物和岩相学的应用，玻璃盖是利用安装的标本，既保护了标本的完整性，并提供一个清晰的观察窗口。玻璃盖行为收敛从标本中的每个点的光锥，但还介绍了色差和球面像差（以及随之而来的对比的亏损）的目标，必须纠正。光线融合的程度，是由折射率，色散和厚度的玻璃盖。虽然折射率应在相对固定的一批盖玻片，0.13和0.22毫米的厚度会有所不同。另一个令人关注的问题是水溶剂或多余的安装介质之间的标本，在潮湿或厚厚的安装准备玻璃盖的。例如，在生理盐水，其折射率是显着不同的盖玻片，客观上必须注重通过一个只有几微米厚的水层，导致显着的畸变和偏差不再对称的点扩散函数上方和下方的焦平面。这些因素加起来，在盖玻片的折射率和厚度的有效变化，是非常难以控制显微镜。
成像介质之间的客观镜头前和标本的盖玻片也是非常重要的方面在设计目标镜片的球面像差和昏迷更正。更低的功耗目标有相对较低的数值孔径，设计用于只有空气干燥成像介质之间的客观镜头前和玻璃盖。与空气索取的Zui大理论数值孔径为1.0，然而在实践中，这几乎是不可能产生一个数值孔径0.95以上干的目标。盖玻片厚度变化的影响是微不足道的，但干的目标数值孔径小于0.4数值孔径chao过0.65，为0.01毫米的小的波动，可以引入球面像差，这种偏差变得显着。这带来了高功率apochromats的问题，必须使用很短的工作距离，并在空气中含有敏感改正球面像差，往往很难获得清晰的图像。
为了解决这个问题，许多高性能的复消色差透镜干的目标是装有矫正项圈，允许调整纠正球面像差纠正盖玻片厚度的变化（见图5）。光学矫正球面像差是由旋转的衣领，这将导致在客观上的两个镜片组或者接近在一起或相距较远。图5左侧的目标已调整，使可调的镜片非常接近校正领覆盖玻璃的厚度为0.20毫米。相比之下，在图5的右边目标有可调的镜头由一个相当大的的距离分开非常薄的盖玻片（0.13毫米），以弥补要素。大多数直立传输光镜校正领设计目标为0.10和0.23毫米的厚度变化之间的玻璃盖的调整范围。许多专门相衬倒置显微镜观察组织文化标本的设计目标有一个更广阔的补偿范围为0到2毫米。这使得通过Zui文化的船只，往往有戏剧性的厚度在这个尺寸范围内波动的底部标本。裸露的标本，如血涂片，也可以观察与校正领目标，调整设置为0时，考虑到缺乏一个玻璃盖。
高数值孔径缺乏校正领干的目标，往往会产生较低的数值孔径物镜盖玻片厚度少关注那些处于劣势的图像。出于这个原因，它往往是审慎选择一个较低的放大（数值孔径）的目标，为了获得出色的对比度，无玻璃盖波动的陪同文物。作为一个例子，数值孔径为0.65的40倍，目标可能是能够产生更好的图像更清晰的对比度和清晰度比60X - 0.85的数值孔径目??标的分辨能力提出了更高的放大倍率的目标，即使在理论上是更大。
盖玻片的标准厚度为0.17毫米，这是指定一个数字1个半玻璃盖。不幸的是，并非所有的1个半盖眼镜制造这种紧密的公差（范围从0.16至0.19毫米）和许多标本和它们之间的玻璃盖的媒体。盖玻片厚度的补偿，可以通过调整显微镜的机械筒长，或（如前面所讨论的）利用专门的校正衣领内的目标桶的关键要素之间的间距改变。修正衣领是用来为这些细微的差别调整，以确保Zui佳的客观表现。妥善运用与校正衣领物镜要求有丰富的工作经验和足够的警惕，重设领，使用适当的图像标准的显微镜。在大多数情况下，重点可能转向和图像可能徘徊在调整校正领。使用下面列出的步骤，同时观察试样图像的变化，使小的增量调整，以客观的修正领。
•位置校正领使的客观每桶上的指示标记，恰逢0.17毫米刻度标记刻领住房。
•放置在舞台上的标本，并重点在显微镜上的一个小的标本功能。
•旋转校正衣领非常轻微，重新聚焦目标，以确定??是否形象有所改善或退化。由于这样的事实，大多数标本准备盖太厚的玻璃/媒体三明治受苦，开始旋转试验，首先尝试更大的补偿值（0.18-0.23）。
•重复前面的步骤来确定，如果图像是改善或有辱人格的，作为校正领是在一个单一的方向转向。
•如果图像已退化的，按照相同的步骤，并在相反的方向旋转校正领（向较低值）找到的位置，提供Zui佳的清晰度和对比度。
物镜的数值孔径，可显着增加了设计要浸没介质，如油，甘油，或水，使用的目标。通过使用一个类似的玻璃盖玻片，图像质量下降，由于玻璃盖的厚度变化的折射率浸泡介质，广泛倾角射线几乎消除不再经过折射和更容易掌握客观。典型的浸泡油的1.51的折射率和色散类似盖玻片。遇到光线穿过试样均匀介质之间的盖玻片和浸油，是不是折射，因为他们进入镜头，但只有当他们离开其上表面。因此，如果试样放在第一物镜的齐明点（联络点，并在该领域的中心），这部分的镜头系统的成像是完全免费的球面像差的。
实际油浸物镜的设计一般包括一个半球式镜头前端部件，通过积极的半月板的镜头和双重镜头组。图6是发生在一个典型的复消色差油浸物镜中的前两个镜片的消球差折射。试样夹在显微镜幻灯片和点P，齐明点的半球形镜片玻璃盖。在后方的半球形透镜折射的光线似乎要从点P（1），这也是第一弯月透镜表面的曲率中心。折射光线进入弯月透镜沿其表面的半径和经验，表面没有折射。在弯月透镜的后方表面，光线折射aplanatically，所以他们出现偏离点P（2）。在随后的镜头组，在客观上表面的光线的折射，完成的光线从P点的衔接，从而形成了中间的形象。
正确设计的油浸物镜色差缺陷，介绍了前两个镜片，而引入的球面像差的Zui低金额也是正确的。事实上，光锥是部分融合，然后再进入的第一个镜头元素的球面像差控制艾滋病。应该指出的是，用人油浸物镜无盖玻片第一镜头元件的结果，并在有缺陷的图像之间的应用油。这由于在镜头前，它引入了球面像差，不能由后续的镜头组件内的目标纠正表面发生折射，。
如果错浸泡液是利用油浸目标的You势大打折扣。显微镜制造商生产的紧公差折射率和色散，这都需要在液体之间的玻璃盖和客观的镜头前摆匹配值的目标。明智的做法是聘请只有客观的制造商打算油，不制造商之间的浸泡油混合，以避免不愉快的文物，如结晶或相分离。
也可用于文化与活细胞或组织浸泡在生理盐水部分的应用目标，使用水作为成像介质和/或甘油。计划的复消色差透镜水浸泡镜头都配备了矫正项圈和数值孔径为1.2，比油浸略少。这些目标允许显微镜重点，通过水介质可达200??微米，并且仍然保留You良的光学矫正。缺点是，高数值孔径水浸泡镜片往往花费数千美元和图像仍然可以降低时，其目标是深受注重通过refractile组织或细胞部分。水，甘油，和油浸目标的更详细信息，请访问我们的部分浸泡在显微镜底漆媒体。
有一个客观每桶上的信息的财富，在我们的规格和目标识别的部分讨论。简单地说，每一个目标已经刻在它的放大倍数（例如10X，20X或40X等）;管长度为设计目标是给其Zui好的图像（通常为160毫米或希腊的无穷大符号）;和厚度玻璃罩保护的标本，这是纠正球面像差（通常为0.17毫米），假设有一个恒定值由设计师。如果目标是设计与下降的石油和标本之间的运作，客观上会刻油或OEL或HI（同质浸泡）。在后者的名称是不客观上刻的情况下，客观上意味着要使用Zui低的客观部分和标本之间的空气干燥。目标也始终贯彻的数值孔径（NA）值雕刻。这可能会有所不同，低功耗目标0.04到1.3或1.4的高功率油浸复消色差目标。如果进行客观没有指定较高的校正，通常可以假设这是一个消色差物镜。更高纠正目标的复消色差透镜或APO，计划，FL，氟石，如铭文，等旧的目标往往焦距（镜头图像的距离），枪管上刻，这是一个放大倍率的措施。在现代化的显微镜，目标是设计一个特定的光管的长度，使枪管上的焦距和放大倍率，就显得有些多余。
表2列出了工作距离和数值孔径为目标的四个Zui常见的类的放大功能：消色差透镜，planachromats，planfluorites，并planapochromats。注意：干的目标都有一个数值孔径值小于1.0和药液浸泡媒体设计的唯一目标，有一个数值孔径，chao过此值。
由放大倍率的目标规格
| Magnification | Numerical Aperture | Working Distance (mm) |
|---|---|---|
| Achromat | ||
| 4x | 0.10 | 30.00 |
| 10x | 0.25 | 6.10 |
| 20x | 0.40 | 2.10 |
| 40x | 0.65 | 0.65 |
| 60x | 0.80 | 0.30 |
| 100x (oil) | 1.25 | 0.18 |
| Plan Achromat | ||
| 0.5x | 0.02 | 7.00 |
| 1x | 0.04 | 3.20 |
| 2x | 0.06 | 7.50 |
| 4x | 0.10 | 30.00 |
| 10x | 0.25 | 10.50 |
| 20x | 0.40 | 1.30 |
| 40x | 0.65 | 0.57 |
| 50x (oil) | 0.90 | 0.40 |
| 100x (oil) | 1.25 | 0.17 |
| 40x | 0.65 | 0.48 |
| 100x | 0.90 | 0.26 |
| Plan Fluorite | ||
| 4x | 0.13 | 17.10 |
| 10x | 0.30 | 16.00 |
| 20x | 0.50 | 2.10 |
| 40x | 0.75 | 0.72 |
| 40x (oil) | 1.30 | 0.2 |
| 60x | 0.85 | 0.3 |
| 100x (dry) | 0.90 | 0.30 |
| 100x (oil) | 1.30 | 0.20 |
| 100x (oil with iris) | 0.5-1.3 | 0.20 |
| Plan Apochromat | ||
| 2x | 0.10 | 8.50 |
| 4x | 0.20 | 15.70 |
| 10x | 0.45 | 4.00 |
| 20x | 0.75 | 1.00 |
| 40x | 0.95 | 0.14 |
| 40x (oil) | 1.00 | 0.16 |
| 60x | 0.95 | 0.15 |
| 60x (oil) | 1.40 | 0.21 |
| 60x (water immersion) | 1.20 | 0.22 |
| 100x (oil) | 1.40 | 0.13 |
| 100x (NCG oil) | 1.40 | 0.17 |
| NCG = No Cover Glass | ||
表2
当一个制造商的设置相匹配的目标，例如各种放大倍率（表2中所列的目标的一个单一的一个子集），所有平场消色差物镜安装在物镜转换器，它们通常是投射影像，约在体内管同一平面。因此，改变旋转物镜转换器的目标通常只需要很少使用的微调旋钮，重新建立大家关注的焦点。这样一个目标被描述为正在齐焦，一个有用的方便和安全功能。目标的配套装置的设计也将parcentric，仍然为中心时，消防水枪是旋转带入另一个目的使用这样一个目标在视野中心的一个标本。
多年来，生物学应用而设计的物镜，大多数厂家都符合国际标准的齐焦距离。因此，大多数的目标了齐焦距离为45.0毫米，被认为是可互换的。随着迁移到无穷远校正管长度，出现一套新的设计标准，正确的目标和管镜头像差。加上需求增加更大的灵活性，以适应越来越大的工作距离与更高的数值孔径和字段大小，来自不同厂家的物镜之间的互换性消失。这种过渡是体现现代尼康CFI - 60的光学系统，具有“无铬”的目标，管镜头和目镜。 CFI - 60系统的每个组件分别纠正，没有一个是利用，以实现另一校正。管的长度设置为无限远（平行光路）使用管镜头，和齐焦距离已增加至60毫米。即使是客观的安装螺纹尺寸已经改变了从20.32毫米至25毫米的光学系统，以满足新的要求。
表示通过实地查看号码或简单的字段数，这是直径以毫米为单位表示，并在中间图像平面测量的视场光学显微镜的视野直径。对象中的场直径（标本）的飞机成为该领域数除以目标的放大倍率。虽然该领域的数量往往是有限的放大倍率和眼（目镜）视场光阑直径的，显然是有一个，这也是设计的客观限制。年初显微镜目标是有限的，Zui大可用场直径约18毫米（或相当高放大倍率的目镜），但现代planapochromats和其他专门的平场的目标，往往有一个可用的域范围可以在22和28毫米之间，或更多的时候加上宽视野目镜。不幸的是，Zui大有用的字段数一般不刻在客观桶，也没有通常在显微镜目录中列出。
轴向范围，通过客观的，可在图像的清晰度没有任何明显的变化集中，是指客观深入的领域。这个值从低到高数值孔径的目标根本变化，通常增加数值孔径下降（见表3和图7）。在高数值孔径，主要取决于波动光学的景深，而在较低的数值孔径，几何光学“的混乱圈”占主导地位。该领域的总深度为波和几何光学领域的深度的总和：
dtot = λn/NA2 + (n/M•NA)e
其中λ是波长的光照，n是折射率成像介质，NA是物镜的数值孔径，并购是客观的横向放大率，和电子商务是被放置在一个探测器，可以解决的Zui小距离平面图像的目标。请注意，外地的衍射极限的深度（对等式右边的第一项）缩小与数值孔径的平方成反比，而横向的分辨率极限是减少与数值孔径的第一动力。其结果是，系统的数值孔径的远不止是显微镜的横向分辨率（见表3）影响轴向分辨率和光学部分的厚度。
场和图像深度的深度
| Magnification | Numerical Aperture | Depth of Field (µm) | Image Depth (mm) |
|---|---|---|---|
| 4x | 0.10 | 15.5 | 0.13 |
| 10x | 0.25 | 8.5 | 0.80 |
| 20x | 0.40 | 5.8 | 3.8 |
| 40x | 0.65 | 1.0 | 12.8 |
| 60x | 0.85 | 0.40 | 29.8 |
| 100x | 0.95 | 0.19 | 80.0 |
表3
玻璃盖和客观的镜头前Zui亲密的表面之间的间隙距离被称为工作距离。在标本的设计是没有玻璃盖成像的情况下，工作距离是测量在实际试样的表面。一般来说，工作距离，减少了一系列的目标相匹配的放大倍率和数值孔径增加（见表2）。作为成像介质为空气，以查看标本的目标应该有工作距离，只要可能，提供数值孔径的要求得到满足。沉浸目标，另一方面，应该有较浅的工作距离，为了遏制镜头前和标本之间的浸泡液体。与密切的工作距离，设计了许多目标，有一个弹簧加载的回缩，瓶塞，让镜头前大会缩回推到客观的身体和扭锁到位。这种配件是方便，目标是在旋转物镜转换器，所以它不会拖过了一个干净的幻灯片表面浸油。捻向相反的方向回缩塞释放使用的镜头组件。在一些应用中（见下文），长期免费工作距离是必不可少的，尽管在实现大数值孔径的光学矫正的必要程度的困难和特殊的目标是使用这种设计。
在近几年的目标设计中的一个Zui显着的进步是在增透膜技术的改善，这有助于减少发生不必要的反射，当光线通过镜头系统通过。每个无涂层的玻璃空中接口可以反映在四，五％的入射光束垂直于表面的，在传输值在正常发病率的95-96％。适当的折射率四分之一波长厚的防反射涂层的应用可以降低这个值由3％至4％。目标变得更加复杂的镜片的人数不断增加，必须消除内部反射相应增长。一些与现代高度的校正物镜可以包含多达15个镜片，有许多空气玻璃接口。如果镜片涂层，单独轴向光线的反射损失会下降到50％左右的透过率值。单层的镜头一次使用的涂料，以减少眩光和提高传输现已产生传输值chao过99.9％，在可见光谱范围内的多层涂层所取代。
如图8所示，是一个反映和/或通过一个镜片涂有两个抗反射层的光波的示意图。入射波罢工的第一层的角度（层图3），造成部分被反射的光线（R（O））和部分通过第一层传输。当遇到第二抗反射层（B层），另一部分光线是在同一个角度反映，从第一层反射光线的干扰。一些余下的光波继续向玻璃表面上的，他们再次反射和透射。从玻璃表面反射光的干涉（建设性和破坏性）与抗反射层的反射光。抗反射层的折射率不同的玻璃和周围介质（空气）。由于光波通过抗反射层和玻璃表面传递，Zui终传递的光（取决于事件的角度来看，这通常是垂直的镜头在光学显微镜）的大部分是通过玻璃和集中，形成一个图像。
氟化镁是在薄层的光学增透膜中使用的许多材料之一，但现在Zui显微镜制造商自己生产的专利配方。一般的结果是显着的改善，在对比度和并发躺在传输频带外的谐振频率的破坏性干扰，传输可见光波长。这些专门的涂层，可以由操作不当容易损坏，和显微镜应意识到此漏洞。多层增透膜有一个稍微偏绿色调，而不是单层涂料紫色的色调??，可以区分涂料观察。内部镜片上使用的增透膜的表层往往比相应的设计，以保护外部镜片表面的涂料软。已涂有薄膜，特别是如果在显微镜已经拆解和内部的镜片都受到审查的光学表面清洗时，应采取十分谨慎。
从镜头中心的一个平行光线光轴（通常称为的主要联络点）的集中点的距离被定义为焦距的镜头系统。一个假想的平面垂直的主要焦点是所谓的镜头系统的焦平面。每一个镜头有两个主要联络点，轻进入每一方，前方和后方。按照惯例，到镜头前端部件，更接近客观的焦平面是被称为前焦平面和焦平面位于背后的目标是被称为后方的焦平面。后方的焦平面的实际位置随客观的建设，但一般是位于内的某处高放大倍率的目标客观每桶。低放大倍率的目标往往是外部桶，在线程显微镜物镜转换器内的区域或位于后方的焦平面。
由于光线通过一个客观的传递，他们是客观的瞳孔后方的光圈或退出的限制。这个光圈的直径12毫米低倍率的目标下降到约5毫米的Zui高权力的复消色差目标之间的不同。 EPI照明应用的依赖，客观上作为成像系统和冷凝器，出瞳也成为一个入口瞳孔孔径大小是非常关键。光源的形象，必须完整地填写客观后方的光圈，整个视场产生均匀的照明。如果光源的图像比孔径小，视场将经历从照度不均匀的渐晕。另一方面，如果光源的图像比后部的光圈较大，一些没有进入的目标和光照强度，减少。
总之，发展高品质的显微镜目标，迎来了恩斯特阿贝，首先在19世纪80年代后期开发与卡尔蔡司奥托肖特合作的复消色差的目标和补偿目镜。目标设计中的下一个重大进步发生时，汉斯Boegehold（蔡司）建于20世纪30年代末的第一个计划的消色差透镜和计划复消色差透镜的目标。Zui近，“无铬”（CF）Zenji Wahimoto（尼康）和Horst Riesenberg（蔡司）光学的发展，导致在显微镜物镜设计的新的革命。
许多今天正在生产的显微镜目标像差和其它缺陷提供非常低的程度，选择适当的目标是，它是利用正确的。然而，在显微镜需要知道目标是完美的，从每个角度看，但根据预定可使用的规格，物理尺寸的限制，以及价格范围，以满足某些的。因此，目标是使不同程度的校正色差和球面像差，字段的大小和平整度，传输波长，荧光自由，双折射，背景噪音等因素的影响。此外，它们被设计使用在一定界限的条件，如与具体管的长度和管镜头，沉浸媒体和盖玻片，波长范围内的字段大小，眼类型，和特殊冷凝器的类型和厚度，。光学显微镜的Zui终目标是提供有用的放大倍率，允许分钟标本非常详细观察，从而暴露了一个无形的对象，否则仍然看不见的隐藏世界。
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