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更厉害的是“察微镜”。如果说存目镜还只是简单显微镜的话，那么察微镜就是真正的复合显微镜，拥有物镜和目镜两组透镜，物镜先把物体放大一次，目镜再放大一次，放大倍数比存目镜高得多，能观察更细微的结构。
其实对孙云球来说，制造复合显微镜并没有不可逾越的技术障碍。望远镜和显微镜的核心都是透镜组合，只不过一个看远，一个看近，只要调整透镜之间的距离和焦距，望远镜就能改成显微镜。以孙云球的技术功底，做到这一点顺理成章。
遗憾的是，由于孙云球英年早逝，再加上当时社会对这类“奇技”的轻视，察微镜并没有得到推广，也没有应用到科学研究中，它的具体结构和性能，都随着时间的流逝失传了，只留下了一个名字，让后人遐想。
还有一种非常巧妙的“半镜”。有人猜测这是现代的双焦点眼镜，其实并不是。孙云球的半镜，是一种半圆盘形的眼镜，只有下半部分镶嵌镜片，上半部分是空的。佩戴者眺望远方的时候，视线可以从镜片上方的空隙直接看出去，不需要经过镜片；低头读书写字、看近处东西的时候，再通过下半部分的镜片矫正视力。
这种设计，特别适合老花眼人群。老花眼的特点是看远清楚、看近模糊，戴普通老花镜，看远处的时候反而头晕，得频繁摘戴。半镜就完美解决了这个问题，走路、看远不用摘，看书、写字用下半部分，非常方便。这种设计思路，就算放在今天也十分巧妙，孙云球在三百多年前就能想到，足见其巧思。
除了这些，孙云球制造的光学仪器还有很多：多面镜，一块镜子能同时照出多个不同角度的影像；夜明镜，利用凹面反光原理，能把微弱的光线聚集起来，照亮室内；幻容镜，类似今天的哈哈镜，能让人像变形，或胖或瘦，趣味十足；鸳鸯镜，双面都有镜面，正反都能照；放光镜，也就是凹面镜，能把太阳光聚焦到一点，温度高了可以点火；夕阳镜，是专门用来观测太阳的护目镜，能过滤强光，保护眼睛，可以用来观测日食、太阳黑子。
前前后后加起来，整整七十余种，从天文观测到日常生活，从军事用途到休闲娱乐，几乎无所不包。每一种仪器，都凝聚着孙云球的心血与智慧。
更难能可贵的是，孙云球并没有把这些技术藏私。他花了好几年时间，把自己毕生的制镜经验、透镜磨制方法、各种仪器的构造原理，都系统地整理出来，写成了一部专著，名叫《镜史》。
这是中国历史上第一部系统的光学制造专著，全书共一卷，内容详实，图文并茂，从镜片的选材、磨制、抛光，到各种仪器的组装、调试，都写得清清楚楚。书成之后，孙云球的母亲董如兰，亲自为这部书写了序言。
董如兰在序中写道，儿子云球自幼聪慧，虽家道中落，身处乱世，却从不坠青云之志，潜心钻研格物之学，磨镜造器，不为名利，只为传技后人。她希望这本书能流传下去，让世人知道，光学不是什么奇技淫巧，而是有益于世的实学。
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