为解决光电经纬仪对目标跟踪测量过程中自动调焦机构受环境，尤其是温度变化影响较大，而目前主要通过经验公式计算进行离焦量补偿，但由于其适用条件有限，有较大误差，需现场标定，带来较多不便的问题，本文采用了一种被动式检焦方案——分离透镜法自动检焦技术，通过被动检测目标成像信息以确定其离焦量，完成检焦工作。本案无需发射系统，结构简单，受环境尤其是温度变化影响小，算法简单，检焦速度快。　　 本方案从经纬仪第二像面前分离部分光线，在其后主光轴两侧对称放置两块分离透镜，将CCD放置在目标像面位置，则CCD接收到两个对称于主光轴的光斑，以对焦准确时CCD上两光斑间距为基准，离焦时两光斑间距发生变化，将其与基准值对比，根据变化量确定离焦量的大小与方向。本文分析阐述了经纬仪分离透镜法自动检焦技术的原理，建立数学模型，推导出光斑间距变化与离焦量关系公式，并对各种影响因素进行理论分析。通过二元线性插值加权质心法进行图像处理，求得光斑间距变化量。在实验室条件下进行模拟实验，对检焦精度和复杂目标情况进行实验分析，结果表明在等效第二像面处增加的光阑减小了杂散光的干扰；检焦分辨率可达40μm。最后本文进行了详细的误差分析得到检焦误差为±13.1μm，标定后为±9.0μm。理论与实验分析表明该方案具有良好的应用前景。