由於我國古代沒有應用玻璃，對於透鏡的知識比較差。但是具有聰明才智的我國古代人民，通過特殊的方法，還是認識到凸透鏡的聚焦現象。
晉代的科學家張華著的《博物誌》一書中說：“削冰命圓，舉以 向日，以艾承其影，則得火。”這可以說是巧奪天工的發明創造。
冰遇熱會融化，但是古人把它製成凸透鏡，利用聚焦，來取得火。這看起來是不可思議的，但是事實上是可能的。
從這裏可以看出，當時對凸透鏡的聚焦已經有充分的認識。
古人不僅認識到了凹麵鏡和凸麵鏡的特點，還利用這一原理製造了望遠鏡等光學儀器。
望遠鏡在明清時期稱為“遠鏡”、“千裏鏡”、“窺遠鏡”、“窺天鏡”等。1631年，科學家薄玨創造性地把望遠鏡裝置在自製的銅炮上。這一創舉是很有意義的。後來，望遠鏡也被配置在天文觀測與大地測量儀器上。明代曆法家李天經領導的編訂曆法的“曆局”也製造過望遠鏡。
明代末期光學儀器製造家孫雲球最早研製成功望遠鏡。他曾經和一位近視朋友文康裔同登蘇州郊外的虎丘山，使用自製的“存目鏡”清楚地看到城內的樓台塔院，就連較遠的天平、靈岩、穹窿等山也曆曆如在目前。
孫雲球的“存目鏡”據說能“百倍光明，無微不矚”，大概就是放大鏡。他還發明一種“察微鏡”。
清代科學家鄭複光在其所著的《鏡鏡詅癡》中對望遠鏡的種類、結構、原理、用法與保養，介紹得十分詳細，而且切於實際，後人給予很高的評價。書中介紹過一種“通光顯微鏡”，基本上也還是放大鏡，隻是配上平麵反射鏡，能夠減輕目力負擔。
鄭複光《鏡鏡詅癡》專門介紹過“取景鏡”，不但有舊式的與改進式的，而且對於它的原理構造以及優缺點一一作出說明並附有裝置圖。這個取景器是在毛玻璃或在透明玻璃上鋪上白紙攝取景物的實像。
大概在1844年至1867年之間，科學家鄒伯奇在《鏡鏡詅癡》所介紹的取景器的基礎上，去掉反射平麵鏡，加上照相感光片和快門、光圈等部件，製成了照相機。這在當時還是十分新奇的技術。
鄒伯奇還摸索配製感光材料，又取得了很好的結果。他用自己研製的全套設備材料拍攝了不少照片，這些照片成為我國目前見到的最早的攝影作品之一。
其中一張現存於廣州市博物館，雖曆時百餘年仍然形象清晰，表明了鄒伯奇研製的全套照相設備材料具有很高的質量。
據史籍記載，探照燈在我國明代末期，是將燭焰放在凹麵鏡附近的焦點上，燭焰所發出的光經凹麵鏡反射後，照到壁上，猶如月光照到壁上一般。
明代末期青年發明家黃履莊也製造出“瑞光鏡”，最大的直徑達五六尺。據說“光射數裏”，“冬月人坐光中，遍體生溫，如在太陽之下”。其射程和輻射熱量有些誇張渲染。
由於當時隻有蠟燭之類的光源，凹麵鏡的口徑大，它所能容納的光源也就大，這就使得人們可以提高光源強度，這樣經過反射形成平行光以後，照在身上就有“遍體生溫”的感覺，亮度也大大增加了。
明清時期我國民間研製的光學儀器還很多，例如萬花筒、映畫器、西湖景等，這些東西的研製也已經受到西方知識的啟發。
從上麵的介紹可以看出，光學儀器製造是我國古代物理學中的顯著成就之一，表明我們祖先對人類科學的貢獻。