针对芯片和航空零部件等精密制造业中的高精度跨尺度检测问题，提出了一种基于单运动组元的双视场像方远心显微镜光学系统。首先，对变倍显微镜光学系统的成像原理进行了理论分析，并建立了基于单运动组元的像方远心变倍成像数学模型。然后，基于该变倍成像模型提出了一种光学系统初始结构的解算方法，并对光学系统的初始结构进行解算。最后，利用光学设计软件Zemax进行透镜替换和优化设计，得到了一个共口径双视场像方远心显微镜光学系统。该显微镜光学系统的工作光谱为1000～1700 nm

变倍比为4×

工作距离为50mm

物方最高分辨率为4.2μm。分析结果表明：该光学系统的像方远心度误差小于2.0mrad

并具有成像质量好、畸变小、变倍结构简单等优点。