本发明属于手术显微镜光学系统设计技术领域，具体涉及一种增大大物镜物方景深的光学系统设计方法。本发明设计的大物镜至少包括一组特殊的胶合透镜（以后称之为双焦点胶合透镜），并且该双焦点胶合透镜的正透镜或者负透镜是两块沿透镜光轴切开的半圆透镜，两块半圆透镜的焦距不同。当正透镜是半圆透镜时，两块焦距不同的正半圆透镜分别与负透镜胶合，构成双焦点胶合透镜；当负透镜为半圆透镜时，两块焦距不同的负半圆透镜分别与正透镜胶合，形成双焦点胶合透镜。胶合时控制双焦点胶合透镜的两个光轴重合。含有本发明双焦点胶合透镜的大物镜同样具有两个焦点，设计时，控制构成双焦点胶合透镜的半圆透镜的焦距差，使大物镜两个物方焦点的位置差满足短焦距时的前景深和长焦距时的后景深位置重合，达到增加大物镜景深的目的。本发明能够显著增大手术显微镜物方景深，达到通常设计的两倍；分辨率高、像面照度好、系统结构简单。