Avantages des surfaces de forme libre

Le manque de symétrie dans la forme libre permet un contrôle plus complexe sur le trajet des rayons lumineux. Cela permet aux surfaces de forme libre de corriger les aberrations plus efficacement que les optiques conventionnelles, en particulier les aberrations hors axe courantes dans les systèmes d'imagerie à grand champ et à haute résolution. Cette capacité conduit à des rendements plus élevés et à une qualité d'image supérieure, avec une clarté et un contraste améliorés dans un champ de vision plus large. Cet avantage étend ses applications des microscopes et des spectromètres à la photographie et à la surveillance avancée.

Les optiques de forme libre peuvent également rendre les conceptions optiques plus compactes et légères, les performances ne sont pas affectées. Sa forme complexe permet à une seule surface d'effectuer des travaux qui nécessiteraient normalement plusieurs surfaces. Il peut réduire le nombre de composants, résultant en une conception plus petite et plus efficace. Il est idéal pour les applications où l'impact de l'espace et du poids sont très élevés, allant de l'aérospatiale à l'électronique grand public portable. En outre,Surface de forme librePeut réduire la sensibilité du système optique aux tolérances mécaniques réelles, le rendant plus facile à assembler et toujours en maintenant de meilleures performances dans la pratique.

Figure 1: Les surfaces de forme libre sont des surfaces sans symétrie. L'une des surfaces de forme libre les plus simples et les plus utilisées est le segment hors axe d'une parabole ou d'une autre section conique.

Qu'est-ce qu'une surface de forme libre exactement? Qu'est-ce qui le rend si utile? Une surface de forme libre est une surface dépourvue de symétrie de rotation et de translation, comme le montre la figure 1. Ceci contraste fortement avec la plupart des principes optiques traditionnels utilisant des surfaces sphériques: les dispositifs optiques traditionnels utilisent des tables sphériques

Surfaces symétriques en rotation sur tous les axes (les sphères n'ont pas de sommets). La surface asphérique couramment utilisée a un seul axe de symétrie de rotation.

Les surfaces en forme libre améliorent la liberté de conception et apportent de nouvelles possibilités pour la conception optique. Il peut permettre aux ingénieurs optiques de relever des défis précédemment considérés comme insolubles, en soutenant le développement de solutions nouvelles et plus innovantes.