在传统光学系统应用中，通常采用的是由球面透镜或者非球面透镜组成的光学系统。

 

在传统光学系统应用中，通常采用的是由球面透镜或者非球面透镜组成的光学系统随着科技的不断发展，光电仪器使用要求不断提高和使用范围不要扩展，传统的光学系统已无法满足人们对光电仪器朝着智能化、小型化、低成本要求。

而光学自由曲面的出现，解决了这一难题

由于自由曲面相对传统球面透镜或者非球面透镜具有较高的设计自由度和灵活的空间布局，使得光学系统的结构得到简化，能够满足光学仪器朝着小型代、微型化、低成本的要求而自由曲面的光学性质，体现出来的是对光线的方向的控制。

照明光学设计的工作，就是分隔光通量，并分配光通量在空间角度或者照明面上的分布，使其最终符合设计及应用要求其核心就是通过折射、反射表面光通量控制光线的走向，利用二次曲面的光学性质，可以快速，方便的解决此类问题。

自由曲面光学系统的设计自由度较大，可以采取折射和反射相结合的方法，可避免中心遮拦的离轴式设计，有利于获得高分辨力、高光通量利用率，并通过光路折叠，实现系统结构的紧凑化设计中常采用带有曲率的倾斜反射面折叠光路，这些表面引入的非对称像差，用传统的轴对称球面或非球面都无法完全校正。

自由曲面光学系统优点：     1、视场受限制问题得到明显改善将渐进设计移到内表面之后明显扩大了镜片各区的视场，非球设计使得镜片的顶点曲率半径变平从而使镜片可以近一步地贴近眼球，这也是扩大视场的一个重要因素。

    2、光学性能可被优化至最佳与传统的外渐进镜片不同，内渐进镜片不必担忧基弯有限无法优化光学性能镜片的前后表面均可选择最佳的弯度匹配，同时内表面本身就带有非球面或散光非球面设计，使得镜片视物的清晰程度得到最大程度的保证。

    3、个性化设计成为可能内渐进设计可以在软件中直接加入镜框形状及尺寸、瞳距等针对性的设计，使镜片的光学性能根据每个人的个人状况得到进一步优化。

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