目鏡是目視光學系統的重要組成部分。被視察的物體通過望遠鏡和顯微物鏡成像在目鏡的物方焦平面處，經目鏡系統放大後将其成像在無窮遠處，供人眼觀察。

從目鏡的光學特性來講，具有以下特點：

（1）焦距短。一般目鏡的焦距在15mm-30mm左右，和一般望遠鏡比起來，焦距短是它的一個特點。

（2）相對孔徑比較小。由于目鏡的出射光束直接進入人眼的瞳孔，人眼瞳孔的直徑一般在2mm-4mm左右變化，因此大多數實驗室儀器出瞳直徑一般在2mm左右，目鏡焦距常用的範圍為15mm-30mm，故目鏡的相對孔徑一般小于1/5.

（3）視場角大。通常在40度左右，廣角目鏡的視場在60度左右。

（4）入瞳和出瞳遠離透鏡組

目鏡設計原則：在設計目鏡時，通常按反向光路計算像差，即假定物平面位于無限遠，目鏡對無限遠目标成像，在目标的焦面上衡量系統的像差。至于目鏡的光瞳位置，可以按兩種方式給出。第一種方式是把實際系統的出瞳作為反向光路時目鏡的入瞳，給出入瞳距離p，入瞳直徑D等于系統要求的出瞳直徑。在目鏡像差校正的過程中，要求保證邊緣視場的主光線通過正向光路時物鏡的出瞳中心（即正向光路目鏡的入瞳中心）。其他視場的主光線，由于存在光闌球差并不通過同一點，這樣計算出來的像差和實際成像光束的像差雖完全不同，但一般較小，可以忽略。第二種方式是如果像差計算程序能夠在給出實際光闌後自動求出入瞳位置，并用調整主光線位置的方法，保證不同視場的主光線通過實際光闌的中心。這樣可以把正向光路時物鏡的出瞳作為實際光闌給出，計算出來的像差和實際成像光是的情況符合。本設計采用第一種方法。

在望遠鏡和顯微鏡中，目前常用的目鏡有惠更斯目鏡、冉斯登目鏡、凱爾納目鏡、對稱式目鏡。

目鏡設計結構與原理

（1）惠更斯目鏡結構與原理

惠更斯（Huygoens)目鏡是由兩片未經過色差校正的凸透鏡組成；靠近眼睛的一片稱為目透鏡，起放大作用；另一片稱為場透鏡，它的作用使映像亮度均勻。在兩塊透鏡之間的目透鏡焦平面放一光欄，把顯微刻度尺放在此光欄上，從目鏡中觀察到叠加在物象上的刻度。如下圖1.1所示，這就是所謂的惠更斯目鏡。

圖1.1 惠更斯目鏡結構

(2)冉斯登目鏡結構與原理

冉斯登目鏡，由兩個焦距相等的平凸透鏡組成，兩個凸面相對，兩者的間距d等于焦距的2／3。冉斯登目鏡的球差、軸向色差和畸變等均小于惠更斯目鏡，但垂軸色差較大。若用消色差膠合透鏡代替接目鏡（稱為開爾納目鏡），則可校正垂軸色差。冉斯登目鏡可當普通放大鏡使用。如下圖1.2所示，這就是所謂的冉斯登目鏡。

圖1.2 冉斯登目鏡

（3）凱爾納目鏡結構與原理

凱爾納目鏡，以字母K表示，是冉斯登目鏡的改進型，消除了冉斯登目鏡的色差，這種目鏡，視場大，常用在低倍率觀測上，如彗星或大面積的天體。結構如圖1.3所示：

圖1.3 凱爾納目鏡結構

（4）對稱式目鏡結構與原理

對稱式目鏡是一種中等視場的目鏡，由兩個相互對稱的雙膠合透鏡構成，應用廣泛，并且與其他目鏡相比較，垂軸色差和軸向色差都能校正的較好，象散和慧差也可以校正得很好，場曲也比較小。是中等視場的目鏡中像質較好的一種，出瞳距離也比較大，有利于縮小整個儀器的體積和重量，因此在一些中等倍率和出瞳距離要求較大的望遠系統中使用的很多。如下圖1.4所示，這就是所謂的對稱式目鏡

圖1.4 對稱式目鏡結構

1.2縮放法

縮放法步驟：

1.物鏡選型

2.縮放焦距

3.更換玻璃

（1）保持色差不變更換玻璃

（2）更換玻璃校正色差

4.估算高級像差

5.檢查邊界條件