同视机光学系统设计时，按照正视眼（远点为无限远）设计，保持患者眼肌处于松弛、眼球无调节状态。光学系统出射到达患者眼睛的光线应为平行光，在目镜焦面上放置各种画片来代替不同景物，并在目镜框端部增加两个片架附件，附件部分有画片和海丁格刷，可插不同屈光度的镜片来补偿患者的屈光不正。