自由曲面是指非對稱、不規則、不適合HEF40106BT用統一的方程式來描述。在工業產品中曲面造型應用廣泛。在成像光學領域,首先被用于航天和天文,用于清晰成像。自由曲面不僅能控制光線角度,光程差,還能自由分配光能量,在照明光學系統的設中,如投影顯示,汽車近光燈,道路照明燈具中,自由曲面都有諸多的應用。

   自由曲面透鏡設計

   實現自由曲面方法的手段主要有兩種,第一種是優化法,也就是在己知光源特性和光學元件初始面形后,根據設計目標,自己設置優化函數,編寫計算機程序來控制初始面形上數值點的位置,使之在光線仿真時,能根據計算出的優化函數值的大小來調整數值點的

位置,使之能朝優化函數值小的方向調整。第二種方法是根據通過數值法求解微分方程的方法來構造自由曲面的面形。本質上就是根據能量守恒定律建立光源對于光學元件的入射光線與設計目標上的出射光線一一匹配的關系,然后應用折射定律求得自由曲面上的法向矢量與入射光線及出射光線之間的關系,從而建立一個微分方程組,通過求解微分方程組來求得自由曲面的數值。