准直透镜是指能将来自孔径栏中每一点的光线变成一束平行的准直光柱的仪器。

透镜型式取决于像差要求。要求低的，可采用简单的单片透镜，如平凸或双凸透镜，并允许较大的相对孔径。要求高的，采用双胶合透镜，相对孔径也适当缩小。在光栅系统中，特别是光栅较粗，间隙较小时，像差对形成莫尔条纹的影响不大，因此可采用单片的平凸透镜，并使平面朝向灯丝，以减小球差。在大间隙情况下，减小像差特别是色差，可提高条纹对比度，这时宜采用双片平凸透镜，并使第一个平面都朝向灯丝，或者使用消像差的双胶合透镜。必须指出，与灯丝发散角相比，透镜的像差是次要的。

透镜焦距与允许的最大相对孔径有关。对于单片平凸透镜，相对孔径不宜大于0.8，单片双凸透镜不宜大于0.5，双片平凸透镜不宜大于1。如在大间隙情况下使用时，上述数值还应适当缩小。通常在允许的范围内，大多数采用较短的焦距，这样做不但使读数头的尺寸更紧凑，而且可以较大地提高硅光电池上的照度(照度正比于)，从而降低照明灯功率的发热量，使系统更加稳定。但选用短焦距，将增大透镜像差和灯丝发散角，并使通光范围内的照度更不均匀，这是不利的方面。

灯源发出的光经过准直透镜之后，变成了平行光，照明光栅副后，由硅光电池或后面的准直透镜接收。因此要求准直透镜的口径达到光线充满硅光电池的程度，如图《聚光镜光路》（a）为平行于光栅刻线的剖面，（b）为垂直于光栅刻线的截面，由图中可得：

式中：b、h为硅光电池的尺寸（单位mm）；A为透镜到硅光电池的距离（单位mm）； 为灯丝发散角。

于是准直透镜的通光口径为：

式中，D为透镜的通光口径（单位mm）。

简单介绍菲佐干涉仪对准直透镜的质量要求，通常关心的是判定空气隙厚度的变化。但是光程差不仅是空气隙厚度的函数，也是光照射角的函数，在特定点上的光程差为被检平面缺陷使空气隙厚度发生变化，而 则随光源尺寸和准直透镜的像差发生变化。

对使用一般光源的菲佐干涉仪来说，最大有效空气隙厚度为50mm，而且还必须考虑光源尺寸和透镜的像差。光源尺寸主要影响菲佐条纹的可见度。要得到对比度很好的菲佐条纹，剩余光程差应小于，并且选择针孔也要满足这个条件。针孔对整个菲佐条纹区域内的影响是均匀相同的，而准直透镜的像差对条纹区域的影响却不一致，所以，必须要考虑透镜的角像差及其影响。如果透镜的最大角像差为，那么应小于，其中k是小数，其值取决于仪器要求的精度。因此设k=0.001，那么为。对一般光源，取t=50mm的最大值，则

这个角像差相当大，在20''量级范围，因此可以设计合适的透镜或反射系统来满足。