目镜

目镜的性质

目镜的一些性质对光学产品的功能非常重要，需要比较以决定最适合需求的目镜。

入射光瞳的距离设计

目镜的入射光瞳永远不变的被设计在目镜的光学系统之外，它们必须被设计在特定的距离上有优异的性能（即在这个距离上的变形极小）。在折射式的天文望远镜，入射瞳通常很靠近物镜的位置，与目镜通常有数英尺的距离；在显微镜，入射瞳通常紧靠着物镜的后焦平面，与目镜只有几英寸的距离。因此显微镜的目镜与望远镜的目镜性质不同，不是互换就能获得适当的表现。

元件和群

每一个独立镜片称为元件，通常是简单的透镜，可以组合成单镜、胶合的双镜或是三合镜。当这些元件被两个或三个黏合在一起时，这种组合就成为群。
第一个目镜只是单片的透镜元件，得到的影像有高度的变形。二或三个元件的设计发明之后，由于改进了影像的品质，很快就成了标准的设计。今天，工程师在计算机协助规划下的设计，以七或八个元件提供了绝佳的影像。

内部反射和散射

内部反射有时也称为散射，导致穿过目镜的光线不仅分散还降低了目镜产生影像的对比。当影像的效果很差时就会出现"鬼影"，称为幻像。多年以来，设计时玻璃与玻璃之间制造很小的空气隙，就能有效的改善这个问题。
对薄透镜可以采用在元件表面镀膜的方法来解决这个问题。这一层厚度只有一或两个波长的膜，可以改变通过元件的光线折射来减少反射和散射。有些镀膜可经由全反射的过程吸收这些光线以低浅角度射入的光线，使它们不会穿过透镜。

倍率色差

色差的产生是因为不同的颜色（波长）由一种介质到另一种介质时，有不同的折射率。对目镜而言，色差来自穿越空气和玻璃之间的界面。蓝光和红光在经过目径的元素之后不能距焦在同一个焦点上，这种现象对点光源 的结果是可能产生一个围绕着焦点的模糊色环，通常的结果是造成影像模糊不清。
较为传统的方法是利用多个不同玻璃和曲度的组合来消除色差。
位置色差在光学望远镜中，因为焦距很长而成为很显著的效应；显微镜，因为一般的焦距都很短，就不受这种效应的影响。
通常，目镜在改善色差时，这两种都需要做修正。

焦平面的位置

有一些目镜，像是冉士登目镜 (在下面有详细的说明) ，焦平面的位置在目镜之外的场透镜前方，因此很适宜做为标线或测微表等十字线安置的位置。在惠更斯目镜，焦平面的位置在眼睛和在目镜内的场透镜之间，是不容易接近的位置。

适眼距

眼睛需要在目镜后方的一段距离内观看经过目镜形成的影像，这段适当的距离称为适眼距。有着较大的适眼距，意味着目镜的品质越佳，也越容易观看到影像。但是如果适眼距太大，要让眼睛长期处在正确的位置上，它会造成眼睛的不舒适。基于这个原因，有些有着长适眼距的目镜，在目镜透镜的后方有眼罩杯的设计，可以帮助观测者能长时间的在正确的距离上观测目标。出射瞳的大小应该与拉姆斯登盘的大小相符。在天文望远镜的情况下，入射光瞳的影像对应于物镜的大小。
适眼距的典型范围在2mm至20mm之间，依据目镜的构造来决定。长焦距的目镜通常都有较宽裕的适眼距，但短焦距目镜的适眼距就有问题了。直到最近，这仍然是相当普遍与共通的，短焦点目镜的适眼距就较短。好的设计指南建议适眼距至少要有5-6mm，以避免睫毛造成的不舒适。现代的设计可以增加许多透镜元件，不仅在这方面获得改善，还可以在高倍率的观测上变得更加舒适。特别是对于带眼镜的观测者，他们至少需要20mm的距离才能容纳德下它们的眼镜。

目镜设计

技术随着时间而进步，目前有许多不同设计的目镜，可以供给望远镜、显微镜、瞄准器或其他的设备使用。它们改变了内部透镜的位置，而且不同的设计有时更加适合两种以上不同类型的观察，和不同类型的设备来使用。这些目镜的设计有惠更斯目镜、冉士登目镜、克耳纳目镜、无畸变目镜、爱佛目镜、康尼目镜、普罗索目镜、RKE目镜和尼格勒目镜。下面将对其中的一些做较详细的说明：

凸透镜

将简单凸透镜放置在物镜后焦点的位置可以提供放大的倒像供检视。这种构造在1590年被撒迦利亚詹森使用在早期的撒迦利亚显微镜上，开普勒在1611年著作的Dioptrice本书中并建议使用在广视野和高放大倍率的望远镜上。因为目镜是放置在物镜焦平面的后方，因此也可以使用在测微仪的焦平面上(用于测量角度的大小/或观察物件之间的距离)。

负透镜或"伽利略目镜"

简单的负透镜是放置在物镜焦点的前方，可以生成正像但有限度放大的影像。这种型式的目镜大约是在1608年第一次使用在荷兰的一架折射望远镜上。它也被使用在伽利略于1609年设计的望远镜上，因此被称为伽利略目镜。这种型式的目镜迄今仍然在许多廉价的望远镜、双筒望远镜和观剧镜上使用。

凯尔纳目镜

凯尔纳目镜使用成对消色差透镜取代冉士登目镜设计中简单的平凸透镜，藉以校正残留的横向色差。卡尔·凯尔纳在1849年设计了第一个现代的消色差目镜，也称为消色差冉士登目镜。凯尔纳目镜是一种3透镜设计。它的价格低廉，从低到中倍率都有相当好的成像品质，远优于惠更斯和冉士登的设计。适瞳距比惠更斯目镜好，但不如冉士登目镜。凯尔纳目镜最大的问题是内部反射，但现代的防反射涂层卫教比f/6或更长的中小型孔径望远镜提供了可用且经济的选择。典型的视视野在40–50°。