双筒镜采用的是折射系统，可分为伽利略式和开普勒式两种。伽利略式双筒镜结构简单，光能损失小、镜筒较短、价格也较低，但是，它的放大率一般不能超过6倍，放大率再增加，视场就会迅速减小，视场边缘变暗。成像质量也会下降，所以这种双筒镜用得较少。现在常见的是开普勒式双筒镜，它的视场比伽利略式的大，而且成像更加清晰，但开普勒式双筒镜成的是倒立的像，为了得到正像，在它的光路中加有转像棱镜或转像透镜，这些转像装置在地面观测中是必不可少的。但像的倒正对天文观测来说无关紧要，不过正像望远镜可以给初学者找星带来方便。
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望远镜前端目镜所到的影像必须透过稜镜才能缩短望远镜整体的长度。稜镜的切割面会将光轴折射经过多次的折射之后才会到达目镜，这样可以有效缩短镜筒的长度，并且可以将影像转正。
现今望远镜有两种稜镜系统： 1.顶瘠稜镜系统：对物镜较大的双筒望远镜而言，这是比较理想的稜镜结构，它使望远镜能有比较小巧的体积，手掌可以很平稳握住镜筒，稳定度会好很多，但这种结构的组装精密度要求较高，价格通常会高于波罗稜镜结构的望远镜。 2.波罗稜镜系统：这种望远镜特征是镜筒有转折，这种结构的望远镜比较适合用在较高倍率的单筒望远镜 。
