介绍了Q-type新型非球面多项式算法及其相比于传统非球面多项式在加工、制造方面的优势.引入超短焦全景镜头焦距与分辨率的关系，利用Q-type非球面技术，设计了一款焦距0.657 mm，焦距像高比≤0.184的全景镜头.该镜头由7组8片透镜组成，包含4面非球面透镜.设计结果表明：在空间频率为227 lp/mm处，调制传递函数值大于0.3，接近衍射极限；在垂直半视场角45°~90°的环景边缘区域，图像角分辨率达到了1.163 7 mm/(°)，使得环景展开后有较高分辨率，表明Q-type非球面技术在超短焦全景镜头设计中有一定优越性.

利用ZEMAX光学软件设计了一种可用于周视监控的全景镜头，镜头由凹凸反射镜组和中继镜组组成，反射镜组使镜头获得大视场角，中继镜组将反射镜组所成的虚像投影到探测器上。该镜头有效焦距为0.97 mm，F数为1.5，垂直方向视场为±65°~±95°，水平方向视场为360°，镜头工作在475 nm~750 nm波段，总长为69.7 mm。设计结果表明：系统全视场f-θ型畸变小于5 %，调制传递函数(MTF)值在空间频率为60 lp/mm时大于0.58，系统成像质量良好，可满足周视监控的使用要求。

选用适当的全景环形镜头模型,运用CODE-V软件设计了一款小型紧凑结构红外全景镜头。设计结果表明,选用的全景环形镜头模型有利于镜头的小型化和集成化,将模型的两个透射面和两个反射面全部设置为球面,降低了镜头加工的难度,通过优化相对孔径,提高了系统的灵敏度和分辨率。中继系统采用三片式结构,其中非球面和衍射面的运用有效地平衡了系统像差。最终得到的镜头工作在3-5 μm波段,对±55°-±100°视场成像,F数为1.3,有效焦距为-0.53 mm,总长为64.5 mm,最小分辨极限只有6.3 μm。 CODE-V软件分析显示,系统横向像差在-0.021-0.021 mm之间,为艾里斑直径的1.6倍,调制传递函数(MTF)值在空间分辨频率为40 lp/mm时大于0.2,成像质量良好。