像差和弥散圆：一个物点经过实际成像镜头形成的像不再是点像，具有弥散，称为“像差”。像差的主要原因为：
▷ 镜头有限孔径光栏（ F 数）限制，称为“衍射受限” （diffraction-limited）;
▷ 单色光照射，由设计、材料、加工、调试不完善形成的像 差（单色光像差）；
▷ 宽波段光波（多色光）照射形成的像差（色差）。
▷ 在像差不太严重时，弥散斑近似为圆形，称弥散圆。光学 设计软件ZEMAX给出弥散圆的半径（ RRMS ：RMS radius）
图.2 实际光学系统的弥散斑
2. 衍射受限成像（diffraction limited imaging）
▷ 从物面上任意一点发出的光波，携带着该物点的信息，本来是向着所有方向发射的，但成像镜头都有孔径光栏，限制了物点发出的光束，只接收孔径角2u 范围内的光束进入系统并传递，参与成像。超出该孔径的光束通不过透镜。
图3. 衍射受限图示
图5. CCD镜头不同视场的弥
□ 在能量相对集中，弥散圆比较对称的情况下，最小分辨 长度（偏紧估计）
□ 例如，当像素尺寸时，高性能镜头要求
。中等性能镜头
，相应传递函数值 为50/mm（每毫米50线对）。
□ 不同视场的弥散圆大小一般不相同，应分别考虑。例如图5。
□ 最好的设计指标，如果在工艺上，材料的物理、化学性能 上无法保证，也无法批量生产。
□ 以上要求都不是绝对的，必要时可采用非球面、特种玻璃、 大像差等特殊设计。
▷ 加工：
□ 近年来，机加工设备自动化程度、加工水平普遍提高，加 工达不到指标的情况不多。
□ 先进光学加工设备虽已使用，但仍有较多传统老设备在使 用。在一些小厂，和一些小批加工订单，传统工艺仍在大 量使用，检验不严格。
□ 机加工的公差带已提升1到2级，光学加工仍在沿用原来的 公差带。
□ 对镜头成像质量影响，依次为：镜框跳动、镜片安装倾斜、 外 圆 直 径 （外圆和镜框的间隙）、透镜中心偏（concentricity）、厚度、光圈、光洁度。
▷ 装配调试：
□ 装配调试是镜头生产的最后一道工序，要求：
☆ 环境洁净；
☆ 装配工具工装（旋转台、镜片承载台、小镜片的吸盘、自动改 锥、压圈旋紧器）；
☆ 近代批量装配的概念为：镜片、镜框公差恰当，原则上镜头不 需调试，只需检测；
☆ 装配用胶软硬恰到好处、不产生应力。
□ 目前的问题为：
☆ 缺少合理的装配工艺，缺乏装配工艺工程师。
☆ 装配的一致性较差；
☆ 镜片松紧程度不一致，过松不能用，过紧产生应力。
☆ 装配用胶不一定合适；
☆ 洁净度差距大。
□ 目前水平，基本上不能承担偏振要求高的产品装配，以及高分辨 率镜头，例如：
☆ 偏振显微镜物镜；
☆ 的CCD/CMOS物镜；
☆ 半导体检测镜头（光刻、制版镜头）。
□ 折射率误差引起焦距相对误差：在折射率低的玻璃、镜片数较多时这个问题相对突出。
5. 高品质成像：
分辨率足够高、反差适中、层次丰富、杂光少、彩 色还原正确、畸变符合要求（一般≤5％，高性能≤1％）、画面中各处 照度均匀、画面的“调子”软硬恰当、景深够用、景物质感强，适合 批量生产，就是高品质的成像物镜。
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