簡介
立體鏡可前後移動的圖形架上放置左眼和右眼各自所見的兩張平面圖片。在戴眼罩的鏡片架上安裝著三稜鏡片（X、Y）。每個稜鏡都把通過它的光線折向底部。為了注視兩張圖片，左眼和右眼必須輻合在兩圖片的中心線上，當兩眼輻合到F點時，兩個圖的中心就落在兩個中心窩上，即落在相稱區域而產生單一的印象。為了使每隻眼晴只能看見各自的圖片，在鏡片架中央設有一薄的擋板可將兩眼視線分隔開。
立體鏡由兩組相同的簡單光學系統組成，主要有橋式立體鏡和反光式立體鏡兩種。橋式立體鏡由兩片透鏡安裝在一橋式的金屬架上，透鏡之間的距離為人的平均眼基距(55～72mm之間)，通常可調整，橋架高度等於透鏡焦距。反光式立體鏡由兩對與水平面呈45°的 反光鏡和一對透鏡(也有不帶透鏡 的) 裝在框架上構成，中國產的HPF型航空判讀儀，是一種帶有讀數顯微鏡的反光式立體鏡。
分類
反光立體鏡
在光路中安裝一組反光鏡的航片立體觀察儀器。除放大鏡外，還有四片兩兩相互平行的反光鏡。其中兩塊較小，傾斜45°;另兩塊較大，與小反光鏡平行，凸透鏡則豎直安裝在兩塊反光鏡之間，或水平裝在小塊反光鏡之上。它的焦距等於凸透鏡沿光路至像平面的距離。能觀察23～30cm邊長的大像幅立體像對。有的反光立體鏡使用稜鏡和反光鏡組合，或在目鏡處另外加上雙筒放大鏡，能放大2～4倍，但視場範圍會縮小。
在進行像對的立體觀察時，必須做到左右眼分別各看左、右像片，為了幫助人們分像觀察，獲得立體感而製成的裝置。立體鏡有橋式立體鏡和反光立體鏡;橋式立體鏡是在鏡架上裝上兩個凸透鏡，透鏡間的距離約等於眼基線長，鏡架高等於透鏡焦距，影像的光線經透鏡，分別平行進入左、右眼中，達到分像而獲得立體效應(如圖a)。反光立體鏡(如圖b)。是用支架兩旁的反光鏡分別將左、右像片的影像反射到左、右觀察目鏡中，達到分像而獲得立體觀察效應。
(a)橋式立體鏡
(b)反光立體鏡橋式立體鏡
橋式立體鏡又稱袖珍立體鏡或透鏡式立體鏡。是有摺疊支架的小型航片判讀儀器。兩個透鏡安裝在一個橋架上，兩透鏡中心的距離45～75mm不等，可根據判讀者的眼基線進行調節。橋架的高度等於透鏡的焦距，透鏡放大倍率一般為2倍左右。橋式立體鏡的優點是攜帶方便，適用於野外工作；而且價格便宜;缺點是所用像片必須緊靠著放在透鏡下的適當位置，觀察範圍比較小。由於這個原因，判讀者如不把一張像片的一邊抬高，就不能看到240mm航空像片的全部立體觀察面積。
透鏡
把玻璃等透明物質磨成圓形薄片，使其兩表面都為曲面或有一面為平面即製成透鏡。其作用是通過它的兩個表面的折射使光束會聚或發散，以及在任何要求的位置形成物體的像。
透鏡種類很多，最常用的是球面透鏡，即由兩個球面或一個表面是球面、另一個表面是平面形成的透鏡。可分為凸透鏡和凹透鏡。
凸透鏡又叫正透鏡，其中央部分比邊緣厚。根據它們的截面形狀。又可分為雙凸、平凸和月凸3種，因凸透鏡對光束有會聚作用，因此又稱其為會聚透鏡。
凹透鏡又叫負透鏡，其中央部分比邊緣部分薄，按其截面形狀可分為雙凹、平凹或月凹，因為凹透鏡對光線有發散作用，所以又稱其為發散透鏡。
研究透鏡首先要了解以下概念： (1)主光軸。通過透鏡兩個球面曲率中心的直線，簡稱主軸。(2)光心。主軸上的一確定點，通過該點的光線射出透鏡時的光線和射入透鏡時的光線方向平行，但有側移。可以證明，透鏡的光心跟它的兩球面曲率中心的距離與兩曲率半徑成正比，因此，只有曲率半徑相等時，光心和透鏡中心才重合，一般情況下，光心的位置因兩球面曲率半徑的不同而有差異，並且光心不一定在透鏡內部。(3)副軸。即除主軸外，通過光心的其他直線都叫副軸。若透鏡厚度比兩球面的曲率半徑小得多，則叫做薄透鏡。本條目只討論薄透鏡。(4)焦點。平行主光軸入射光束經透鏡折射後相交，或反向延長線相交的交點叫透鏡的主焦點，前者叫實焦點，後者叫虛焦點，通常用F表示，按焦點所在空間，把物方空間的焦點稱為物方焦點，又稱第一焦點，用F1表示; 把像方空間的焦點稱為像方焦點，又稱第二焦點，用F2表示。F1和F2分居透鏡兩側。(5)焦距。即薄透鏡中心(即光心) 到焦點的距離。第一焦距用f1表示，第二焦距用f2表示。對薄雙凸或雙凹透鏡f1=f2，所以一般只用f表示焦距。(6)焦平面，即通過透鏡主焦點且垂直於主光軸的平面。(7)副焦點。即平行於跟主光軸夾角不大的副光軸的光線經透鏡折射後會聚或發散光線的反向延長線會聚於該副軸上的一點，副焦點都在焦平面上 (如圖1)。
薄透鏡可使物體成象，物體離透鏡的距離 (物距) 不同，所成象的性質 (實、虛，正、倒，與物在鏡的同側、還是異側，放大、縮小等) 不同。可以用圖解法和公式法求出已知物的像。
圖解法求物體的像，從物體上的一個點發出的光線經透鏡折射後光線會聚到一點或折射光線反向延長線會聚到一點。物體上各個點所對應的像點的集合便是物體所對應的像。一般作圖時，只取從物體上某一點發出的3條特殊光線 (稱主光線)，折射後的會聚點即是像點 (如圖2)。這3條特殊光線是： 平行於主光軸的近軸光線，經透鏡折射後，通過凸透鏡的第二焦點，或者看起來好像來自凹透鏡的第二焦點，圖中的光線1;通過光心的光線不改變方向，圖中的光線2; 通過第一焦點或射向第二焦點的光線，平行於主軸折射，圖中的光線3。用光線1、2、3中的任意兩條相交的方法，一旦求出像點的位置，則來自同一物點的所有其他光線的光路都可以畫出，圖中的光線4。
圖1 焦平面和副焦點
(a)凸透鏡
(b)凹透鏡