（3）极地晷。供指时针投影的平面与指时针平行，即与地平面的夹角与地理纬度相同，并朝向正北。时间的刻画可以用简单的几何图来处理，投影的时间线是平行的线条。适合各种不同的纬度使用。
（4）南向垂直日晷。刻度盘面朝向正南且垂直地面的日晷。这一种日晷较适合在中纬度（30°～60°）使用。
（5）东或西向垂直式日晷。刻度盘面朝向正东或正西且垂直地面的日晷。这一种日晷只能在上半日（东向）或下半日（西向）使用，但全球各纬度都适用。
（6）侧向垂直式日晷。刻度盘面采用垂直方向的日晷。这一种日晷需要依照建筑物的墙面方向换算刻度，不容易制作。依季节及时间的不同，有时不会产生影子。南向与东西垂直日晷都可视为此形的特例。
（7）投影日晷。不设置指时针，仅在地平面依地理纬度的不同绘制不同扁率的椭圆，在其上刻画时间线，并将长轴指向正东西方向、南北方向的短轴上则需刻上日期，指示立竿测量时刻的正确位置。
在此次北京奥运会开幕式上就上演了焰火点亮日晷这一激动人心的一幕。时钟接近20∶00，焰火在“鸟巢”上空绽放，突然，一道耀眼的焰火在体育场上方滚动，激活古老的日晷。日晷将光芒反射到2008面缶组成的缶阵上，和着击打声，方阵显示倒计时秒数。缶面上连续闪出巨大的9、8、7、6、5、4、3、2、1……场面之震撼，令人终生难忘。
平面镜
辽代铜镜示意图人类使用镜子的历史源远流长。最早的镜子就是天然的水平面。旧石器时代的人要想看自己的尊容就必须跑到池水边，对着平静似镜的池水自我欣赏一番。到了新石器时代，人类已经会制作陶盆，盆里盛了水放在家里就用不着老是朝河边跑了。欧洲有关古镜的记录，最早是在埃及第十一王朝的坟墓中发现了类似镜子的实物，距今有4000多年的历史。我国考古工作者也采集到这一时期的青铜镜。埃及的金属镜和我国从公元5世纪到13世纪流行的金属镜都是青铜制成的。到了15世纪意大利的威尼斯用镀锡法制成了玻璃镜子，即在玻璃的背面涂了一层金属膜来反射光，反射效果极佳。于是皎白似银的玻璃镜子大量销售到各国，风靡欧洲。后来这种制镜技术被法国窃取并得到进一步的发展。17世纪后期玻璃镜的制法从吹球法改进为溶液法，这样就能很容易地制成平面玻璃镜。至于在玻璃背面镀银膜的方法是19世纪才发明的。现在广泛使用的是镀铝的玻璃镜。
追溯望远镜
1623年，近代科学的奠基者伽利略，曾对望远镜的发明作过很客观的分析。他说：“我们可以肯定，望远镜的第一个发明者只是一个制造眼镜的人。他有各种各样的眼镜，偶然在不同远近的地方透过凹镜和凸镜两种镜片观看，见到并注意到了出乎意料的结果。这样就发现了这一用具。”在众多的记录中以荷兰米德尔堡眼镜商汉斯·利珀希最为出名：1600年的一天，他的两个孩子在店里玩耍，无意中把两片透镜叠在一起，并用它观看远处教堂的风标。突然，他的儿子兴奋地喊：“爸，快来看啊！”“你看见什么？”“我看见教堂塔顶上风标。”“胡说，教堂离我们那么远，你一定是搞错了。”“不信，你自己来瞧吧。”正是这次偶然的机遇，目不识丁的汉斯一下成了位发明家。1608年10月2日，荷兰议会收到了汉斯·利珀希提出的专利申请。当时荷兰正与西班牙政府支持的雇佣军开战。独立军指挥莫里斯亲王登上亲王府内苑的一座塔，用望远镜鸟瞰全城，连声说好，并称赞它说：“它可能对荷兰有用。”然而汉斯·利珀希并未因此交好运。望远镜的构造比较简单，立即有人仿造，并宣称自己才是真正的发明者。在混乱的战争状态下，荷兰政府拒绝了他的专利申请。
伽利略望远镜不久，法国驻海牙大使为亨利四世购买了一架望远镜。从此，在米兰、威尼斯、帕多瓦等地都出现了叫做“荷兰柱”、“透视镜”或“圆柱”的望远镜。
1611年德国人开普勒，这位以发现行星三大运动定律而名扬天下的天文学家，为了观察天体的运行，在望远镜的研制上也下了一番工夫。他创制的望远镜称为开普勒望远镜，由两片凸透镜——物镜和目镜组成。物镜的焦距长而目镜的焦距短。开普勒望远镜的工作原理是：由于被观察的天体相当远，它发出的光线以平行光进入物镜，穿过物镜后，在物镜焦点外很近的地方形成天体倒立缩小的实像。由于物镜的焦点与目镜的交点重合，这样物镜得到天体的实像恰好落在目镜的焦距内，物镜的像就成为目镜的“物”，这个“物”在目镜的焦距内。当观察者对着目镜观察时，进入眼睛的光线就好像是直接从放大的虚像上发出来的。虚像的视角大于直接用眼观察天体的视角，因此从望远镜中看到的天体，使人觉得天体移近了，变得清晰可见了。
显微镜
在望远镜问世的同时，另一种重要的光学仪器——显微镜也诞生了。它也是偶然发明的。可以想象，有了望远镜的人很自然地会试用它来放大近旁的物体。伽利胡克显微镜略本人也尝试自己做显微镜。有一天，他告诉一位朋友说：“我用这个管子（望远镜）看到的苍蝇有羊羔那么大。全身是毛，并且有很尖的爪子”。大约在1625年，博物学家约翰·法贝尔给这种装置定名为显微镜。
在显微镜的发明史上，最著名的人物是大科学家胡克和皇家学会的看门人列文虎克。在市政府里当看门人的列文虎克觉得整天无所事事，十分无聊。“总得干点什么吧。”他想。一天，他记起自己在布店学徒时，老板送了他一块放大镜，可惜表面有缺。他决定重新磨一块，从此一发便不可收，磨镜成了他的嗜好，简直到了痴迷的程度。他黎明即起，把一块玻璃放在油石上，认真地磨来磨去。只要没有人来找他，他可以从日出干到日落。这样他一直干了40年。他的房间里成为当时世界上最齐、最好的透镜库。他磨的镜片都很小，有的甚至不比针尖大多少。他通常把磨好的镜片嵌在两片带孔的铜片之间，通过铜片铆固使镜片固定。他磨制的镜片的放大倍数在50～300之间，他的显微镜实际上是一种放大镜，也称为单式显微镜。
显微镜和望远镜的发明大大拓宽了人的视野，它们的制作又促进了人们研究光学理论的兴趣。近代光学差不多从那时候（17世纪）开始发展起来了。
我国古时候有没有透镜
在镜子的家族里，除了面镜之外，还有透镜。那么，在古代中国有没有透镜呢？对这个问题有两种不同的说法。
早在我国古代便已存在的琉璃，被猜疑是制作透镜相当好的材料有人认为我国古时候没有玻璃和与玻璃相当的透明材料，所以不可能有透镜。这种观点遭到了一些专家反对。根据东汉王充在《论衡》一书中的记载：“消炼五石，铸以为器，磨砺生光，仰以向日，则火来。”吕子方教授认为，这里说的五石指的是黏土、长石、矽砂、石灰石和白云石，这五种石头放在一起消炼就可以造玻璃，再磨砺加工就可以造出能会聚阳光的凸透镜来。当然这样的说法只能算是一家之言。然而即使没有玻璃，我国古代还有一种透明度相当好的材料，叫琉璃，未尝不能用来制作透镜。我国在唐代，西南边疆的贸易很兴旺，南亚诸国盛产的透明度很高的火珠也通过南方丝绸之路传入我国。据《旧唐书》记载，这种火珠“大如鸡卵，圆白皎洁，光明数尺，正午向日即火来”。我国五代的时候，道教学者谭峭隐居在嵩山，从事辟谷养气和炼丹之术。他有本著作名为《谭子化书》，书中提到当时常用四镜：“圭、珠、砥、盂。”科技史专家认为这四种镜子就是类型不同的凸透镜和凹透镜。
值得一提是，早在公元前2世纪，我国就有人用冰来做透镜，即将冰块削磨成凸透镜，对准太阳使阳光折射会聚，再将艾绒放在焦点上，艾绒就会燃烧起来。这种奇妙的取火方式说明古人对凸透镜能会聚阳光的特性是很熟悉的。
透镜
透镜，是根据光的折射规律由透明物质（如玻璃、水晶等）制成的一种光学元件。透镜是折射镜，其折射面是两个球面（球面一部分），或一个球面（球面一部分）一个平面的透明体。它所成的像有实像也有虚像。透镜一般可以分为两大类：凸透镜和凹透镜。
