光學(xué)設(shè)計的過程大體上可以分為六個步驟：

第一步，根據(jù)儀器總體性能設(shè)計要求，確定光學(xué)設(shè)計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，即確定鏡頭的焦距（f'），視場范圍（角視場或線視場y'），相對孔徑D/f'或數(shù)值孔徑NA，同時確定鏡頭的成像質(zhì)量要求。

第二步，根據(jù)光學(xué)鏡頭的性能指標(biāo)選擇鏡頭的結(jié)構(gòu)型式，給出一個初始結(jié)構(gòu)?？梢愿鶕?jù)廣大光學(xué)設(shè)計人員的經(jīng)驗和實踐進(jìn)行選擇，這些結(jié)構(gòu)型式優(yōu)化更容易得到好的結(jié)構(gòu)。

如要設(shè)計一個焦距是50mm，相對孔徑為1/3.5，全視場為50°的照相物鏡一般選擇“三片（柯克）”型或“天塞”型式。

如要設(shè)計相對孔徑為1/2，那么選擇“雙高斯”型式。

如要設(shè)計低倍顯微鏡，放大率為-5X，數(shù)值孔徑NA=0.1，則一般選擇雙膠合透鏡，設(shè)計放大率為-10X，數(shù)值孔徑為0.3，選擇兩組雙膠合的“李斯特”型式。

第三步，進(jìn)行像差矯正。即通過改變鏡頭各面的面型參數(shù)（球面透鏡的曲率半徑，非球面的非球面系數(shù)），改變透鏡的厚度及透鏡之間的間隔，更換透鏡材料來使得鏡頭的像差逐步減少，當(dāng)把鏡頭的像差校正到一定一定程度后，轉(zhuǎn)入第四步像質(zhì)評價。

第四步，像質(zhì)評價。按照儀器總體性能指標(biāo)所要求的成像質(zhì)量，對鏡頭的像差值和像差狀況進(jìn)行評價，評價后如果沒有達(dá)到要求，則轉(zhuǎn)回第三步，分析原因，決定采取的步驟和措施，繼續(xù)進(jìn)行像差矯正，直到鏡頭的成像質(zhì)量符合要求。

第五步，計算，分配，制定鏡頭元件、組件的加工公差和裝配公差。

第六步，繪制光學(xué)系統(tǒng)圖，光學(xué)組件和零件圖并作規(guī)范的各項標(biāo)注。