在過去的10年中，主要的顯微鏡制造商基本上都遷移到研究級生物醫(yī)學(xué)和工業(yè)顯微鏡都無限遠(yuǎn)校正光學(xué)系統(tǒng)的利用率。 在這些系統(tǒng)中，圖像距離被設(shè)置為無限遠(yuǎn)，并且一個管（或an）透鏡策略性地放置在物鏡和目鏡（目鏡），以產(chǎn)生所述中間圖像之間的主體管內(nèi)。
無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)允許引入輔助成分，如微分干涉對比（dic）棱鏡，偏振器，和落射熒光照明器，進(jìn)入物鏡和鏡筒透鏡與只在焦點(diǎn)和像差校正的影響小之間的平行光路。 舊版有限，或固定管長度，顯微鏡具有從鼻甲開口，其中該物鏡筒被固定，以便在目鏡管中的眼座一個的距離。 該距離被稱為顯微鏡的機(jī)械管的長度。 該設(shè)計假定當(dāng)試樣被放置在焦點(diǎn)，這是一個幾微米進(jìn)一步比物鏡的前焦平面距離。 有限長度的管在160毫米十九世紀(jì)期間由英國學(xué)會顯微鏡（rms）標(biāo)準(zhǔn)化，并享有100多年廣泛的接受。 設(shè)計物鏡與具有160毫米的管長度顯微鏡與槍管這個值是題寫使用。
添加光學(xué)配件到固定管長度顯微鏡的光路增加有效管長度比160毫米更大的值。 出于這個原因，除了垂直的反射光照射器，偏振中間階段，或類似的附接可以引入球面象差成其他方面*校正光學(xué)系統(tǒng)。 在當(dāng)大多數(shù)顯微鏡有固定長度的管期間，廠家不得不把額外的光學(xué)元件到這些配件重新建立顯微鏡系統(tǒng)的有效160毫米的管長度。 此操作的成本是常常在倍率的增加和產(chǎn)生的圖像減小的光強(qiáng)度。
一些反射光系統(tǒng)也受到發(fā)生形成會聚光線穿過分光鏡的結(jié)果“鬼影”的阻礙。 在企圖繞過通過加入輔助光學(xué)組件帶來的工件，德國顯微鏡的制造商賴克特原本開創(chuàng)無限遠(yuǎn)光學(xué)的概念。 該公司開始早與無限遠(yuǎn)校正光學(xué)系統(tǒng)的實驗在30年代后期由萊卡和蔡斯緊隨其后，但這些光學(xué)并沒有成為標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，大多數(shù)制造商，直到20世紀(jì)80年代。
在無限遠(yuǎn)校正顯微鏡的管長度被稱為基準(zhǔn)焦距和160至200毫米之間的范圍內(nèi)，這取決于生產(chǎn)（見表1）。 校正在無限系統(tǒng)的光學(xué)像差或者通過管透鏡或物鏡（多個）來實現(xiàn)的。 在無限遠(yuǎn)物鏡殘留橫向色差可通過仔細(xì)管透鏡設(shè)計容易地補(bǔ)償，但有些廠家，包括nikon，選擇以校正在物鏡本身球形和色差。 這可能是因為具有極低的分散新型玻璃式的發(fā)展。 仍然其它制造商（尤其是，蔡司ics系統(tǒng)）利用校正的在管透鏡和物鏡兩者的組合。
無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)參數(shù) 生產(chǎn)廠家 管鏡
焦距
（毫米） 齊焦距離
（毫米） 螺紋類型
徠卡 200 45 m25
尼康 200 60 m25
奧林巴斯 180 45 rms
蔡司 165 45 rms
表格1列于表1是規(guī)范，包括管鏡頭焦段，齊焦距離，物鏡螺紋類型，各大廠商提供無限遠(yuǎn)校正顯微鏡。 雖然徠卡和尼康都使用200毫米的管長度為25毫米的物鏡線程尺寸，物鏡齊焦距離是與尼康cfi 60系統(tǒng)顯著更大。 奧林巴斯和蔡司用管的鏡頭焦距越短（180和165毫米，分別為），但兩家公司都物鏡標(biāo)準(zhǔn)螺紋尺寸，堅持45毫米的長度齊焦。
在固定管長度的有限光學(xué)系統(tǒng)，光通過物鏡朝向中間像平面（位于目鏡的前焦面），并會聚在這一點(diǎn)上，進(jìn)行建設(shè)性和破壞性干涉，以產(chǎn)生一個圖像（圖圖2（a））。 的情況是，其中的物鏡產(chǎn)生的在無限遠(yuǎn)處成像平行光波列的焊劑無限遠(yuǎn)校正光學(xué)系統(tǒng)*不同（通常稱為無限空間 ;圖2（b）），這是由帶入焦點(diǎn)在中間像平面管鏡頭。 應(yīng)當(dāng)注意的是，設(shè)計為無限遠(yuǎn)校正顯微鏡物鏡通常是不與那些用于有限（160或170毫米）的光管長度顯微鏡可互換的，并且反之亦然。 有限顯微鏡系統(tǒng)上，由于缺乏管鏡頭使用時，鏡頭無限增強(qiáng)，從球面像差受到影響。 在某些情況下，它是可能的，但是，利用對無限遠(yuǎn)校正顯微鏡有限的物鏡，但也有一些缺點(diǎn)。 當(dāng)它們與無限遠(yuǎn)系統(tǒng)，這導(dǎo)致降低分辨率使用的有限物鏡的數(shù)值孔徑受到損害。 另外，在同一系統(tǒng)中使用時，齊焦是有限和無限物鏡之間丟失。 當(dāng)它們與具有管透鏡顯微鏡中使用的工作距離和有限物鏡倍率也將降低。
如上所述，一個無限系統(tǒng)的基本光學(xué)元件是物鏡，管透鏡和目鏡。 如在圖2（b）所示，檢體位于所述物鏡的前焦平面，集光透過或者從樣品的中心部分反射的，并且產(chǎn)生沿著所述光軸投射射線的平行束朝向管透鏡顯微鏡。 光到達(dá)物鏡的一部分從試樣的周邊發(fā)散，并進(jìn)入以傾斜角度的光學(xué)系統(tǒng)中，前進(jìn)角（但仍然在平行束）朝向管透鏡。 然后所有由管透鏡收集的光被聚焦在中間像平面，并且隨后通過目鏡擴(kuò)大。
物鏡和管透鏡一起形成，在顯微鏡管內(nèi)的有限距離產(chǎn)生的中間圖像的復(fù)式物鏡系統(tǒng)。管透鏡相對于所述物鏡的位置是主要關(guān)心的設(shè)計無限遠(yuǎn)校正顯微鏡時。 物鏡和管透鏡（無限遠(yuǎn)的空間）之間的區(qū)域中提供的平行光線成復(fù)雜的光學(xué)部件可以置于不引入球面像差或物鏡的工作距離的修改的路徑。 實際上，在一組匹配不同的物鏡之間齊焦可以與無限遠(yuǎn)校正顯微鏡進(jìn)行維護(hù)，即使當(dāng)一個或兩個輔助組分加入到光路。 另一個主要的好處是，配件可以被設(shè)計而不改變物鏡和管透鏡之間的對準(zhǔn)，以產(chǎn)生一個精確的1倍的放大倍數(shù)值。 此功能允許使用的幾種光學(xué)技術(shù)，如相襯或dic熒光（單獨(dú)或同時）的組合樣品比較。 這是可能的，因為光配件放置成一組平行光波不會發(fā)生變化的位置（任一橫向或軸向），也不圖像的焦點(diǎn)。
如果管透鏡位于非常接近物鏡，可用于輔助光學(xué)組件的空間的量是有限的。 然而，有一個上限，可以位于所述管透鏡和的現(xiàn)代顯微鏡設(shè)計的限制范圍內(nèi)的物鏡之間的光學(xué)元件的數(shù)量。 從物鏡放置管透鏡太遠(yuǎn)降低由透鏡收集的周圍光的波數(shù)，從而在已經(jīng)變黑或邊緣模糊的圖像，并且降低了顯微鏡的性能。 應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，術(shù)語無限遠(yuǎn)光學(xué)指生產(chǎn)并行權(quán)利射線的通量的通過物鏡之后，而不是一個無限的空間是可用的顯微鏡內(nèi)部。 為了大限度地提高顯微鏡結(jié)構(gòu)的靈活性，同時保持高的性能，有必要優(yōu)化的物鏡和管透鏡之間的距離。
由無限遠(yuǎn)校正物鏡中產(chǎn)生的倍率是由物鏡的焦距除以基準(zhǔn)焦距（管長）來計算。 作為管透鏡的焦距增大時，到中間像平面的距離也增加，這導(dǎo)致更長的總管長度。 200和250毫米之間管的長度被認(rèn)為是的，因為更長的焦距會產(chǎn)生一個較小的偏軸角為對角線的光線，從而降低了系統(tǒng)的構(gòu)件。 更長的管的長度也增加了系統(tǒng)的靈活性方面輔助部件的設(shè)計。
比較具有160毫米和200毫米的管透鏡的焦距（圖3）的系統(tǒng)時較長管透鏡焦距的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。 減少在離軸對角線波磁通角可以接近一個顯著百分比與較長焦距的光學(xué)系統(tǒng)。 傾斜光線的減小角度產(chǎn)生在通過副成分既在軸和離軸光線相應(yīng)較小位移（dic棱鏡，相位環(huán)，分色鏡等），這改善了顯微鏡的效率。在無限遠(yuǎn)校正系統(tǒng)的落射熒光照明觀察對比度增強(qiáng)戲劇性的是由于不再管鏡頭焦段的光學(xué)優(yōu)勢。 與無限遠(yuǎn)光學(xué)觀察顯微鏡圖像的改善的一個例子示于圖4，其示出一個小鼠腸薄膜部標(biāo)記有三個熒光染料。 在顯微照片上記錄的nikon eclipse e600利用數(shù)值孔徑0.75的cfi 60 20×油浸物鏡和在微分干涉對比和落射熒光模式同時工作。
我們的物鏡焦距必須用無限遠(yuǎn)系統(tǒng)相比老固定管長度系統(tǒng)時，增加保持相同的放大倍率。 使用45毫米的齊焦距離由所有顯微鏡廠家多年有限管長度的系統(tǒng)，但是這可能是不充分的高性能無限遠(yuǎn)校正光學(xué)系統(tǒng)。 例如，一個平場復(fù)消色差60x油浸物鏡（中表現(xiàn)的有限物鏡之一）可以具有超過10各透鏡元件和基團(tuán)，產(chǎn)生了非常緊配合用于約束到45毫米的齊焦距離的物鏡。 當(dāng)由被分成一個單獨(dú)的物鏡（光學(xué)元件的更大的數(shù)值孔徑），并且管透鏡無邊系統(tǒng)所取代，管透鏡的焦距變得等于約150毫米。 為了滿足無限系統(tǒng)的全部光學(xué)勢，物鏡齊焦距離必須匹配于管透鏡的焦距。 因此，對于200毫米焦距，齊焦距離為60毫米，由15毫米超過舊標(biāo)準(zhǔn)長度。
在無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)中使用更長的物鏡焦距需要相應(yīng)較大工作距離相匹配。 增大物鏡的齊焦距離是極為重要的實現(xiàn)工作距離一個顯著增加，尤其是對于較低倍率的物鏡。 例如，具有1個物鏡，用于計算無限遠(yuǎn)校正系統(tǒng)倍率式?jīng)Q定了物鏡焦距應(yīng)該是相同的管透鏡。 在具有200毫米管透鏡的焦距的系統(tǒng)中，這將在為了使用這種低倍率的物鏡必要更長齊焦距離。 計算表明，低至0.5倍的放大倍數(shù)可以用200毫米的管鏡頭焦距來獲得，但較短的焦距限制小物鏡放大倍率略高于1倍范圍內(nèi)的值。
另一個要考慮的是物鏡的數(shù)值孔直徑，也必須以獲得性能與低倍率物鏡，有長管的鏡頭焦距光學(xué)系統(tǒng)增加了。 該rms物鏡標(biāo)準(zhǔn)螺紋尺寸，20.32毫米，限制了有效的數(shù)值孔直徑和大可達(dá)到的數(shù)值孔徑的物鏡，如此裝備。 為了正在利用長管透鏡的焦距時，產(chǎn)生較高的數(shù)值孔徑，物鏡螺紋尺寸必須增加。 的有效出射光瞳直徑（d）必要以實現(xiàn)所需的數(shù)值孔徑由下式表示：
d = 2na × f其中，na是數(shù)值孔徑，f是物鏡焦距。 因此，對于具有100毫米（利用200毫米焦距管透鏡）的焦距和0.10數(shù)值孔徑，必要的出射光瞳直徑（d）2倍復(fù)消色差物鏡是20毫米。 顯然，一個較小的物鏡，螺紋尺寸在放大倍率設(shè)計無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)時的10倍比下限物鏡的數(shù)值孔徑。 增加筒長度以上200毫米需要更大的物鏡出射光瞳的大小，使這種在無限遠(yuǎn)校正顯微鏡的設(shè)計的限制因素。