在光学设计阶段，公差的分配直接影响着镜头加工的成本以及镜头的实际成像效果，因此在设计过程中考虑现有工艺基础，对镜头的公差灵敏度加以控制是设计过程中的一个重要环节。根据镜头几何像差理论，结合Zemax软件设计了一款大孔径高清工业短焦镜头。通过软件公差分析算法可知，镜头后组公差灵敏度过高。通过编写的特殊光线追迹程序，分析得出光学系统中敏感面产生公差较为严格的原因。针对孔径角和高级像差变化的关系，提出了设置最优化光线孔径角的方法，有效地控制了公差的灵敏度。