随着塑胶非球面的设计、加工制造与检测技术的不断进步，塑胶非球面在各类光学镜头中开始广为使用。现代光学系统有效地结合了塑胶非球面的巨大优势，正朝着轻薄化、智能化、高像素化的方向发展。手机、笔记本电脑等电子设备，渐渐成为现代人常用的生活用品之一，它们的前置及后置摄像头正在被更高分辨率的镜头取代。为满足市场需求，塑胶非球面镜片在各种摄像头中的广泛应用也成为了必然趋势，从而对于塑胶非球面的设计以及对生产工艺的控制也显得尤为重要。因此，对于一款光学系统而言，需注意以下三点，第一，需使得光学设计的各项光学性能达到规格并且满足实际加工的公差需要，第二在结构设计和模具设计中需要考虑到组装与成型工艺的难易。第三，通过对实际光学系统的效果分析，对模具进行调整与补偿。　　本研究通过在一款手机镜头初始结构的基础上，主要使用CODEV光学设计软件及其较为强大的自动辅助优化功能，利用多种操作数和权重进行反复优化，使得优化后的光学系统各项性能均在设计规格之内。另外，结合实际加工能力对该系统的公差进行分析，并且通过编写面型分析的宏指令模拟了实际面型形状对解像的影响。最后，针对实际塑胶非球面的加工制造，本文提出了一种塑胶镜片面型补正的方法用来对光学模仁进行补偿。该方法通过拟合非球面镜片的面型测量数据反推回实际加工的系数中去，从而对镜片进行补偿。　　实验结果表明，本文的设计符合五百万镜头的要求，通过面型模拟和模仁的补偿，使得光学镜片在制造和成型中的误差大大减小，也使得光学系统的性能达到最佳化。