從光學設計的觀點來看：CCD實際上是光電信號接收器，也是探測器、光電能景轉換器和光電圖象轉換器。它具有許多優點，如：頻譜響應波段寬，從0.4~1.1um；靈敏度高，能探測較暗的光電信號，漫低照度為0.02bx（勒克可）；一個更主要的優點是，光信號可以轉換成電信號，即視頻信號，通過電路處理和接口，可與微機對接，可存儲、記錄、顯示，也可打印和進行各種信息處理。也就是說，CCD與光學系統相結合的光電光學系統，再與微機對接，可以使光學圖象實時接收-處理-再現。
這樣的裝置可改作為觀測儀器、探測儀器、分析儀器、保密存儲和記錄儀器等。正因如此，在軍事、工業、農業，深學等領域得到廣泛的應用.隨著CCD的應用，給光學鏡頭的設計就提出新的要求，要求光學系統的視場越大越好，即焦距越短越好；CCD光學鏡頭屬于小孔徑鏡頭系列，但為了增加光能，希望光學系統的相對孔徑盡可能的增大，就是說要求設計出大孔徑、大視場的光學鏡頭.
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