Vantaggi delle superfici a forma libera

La mancanza di simmetria nella forma libera consente un controllo più complesso sul percorso dei raggi di luce. Questo consente alle superfici a forma libera di correggere le aberrazioni in modo più efficiente rispetto alle ottiche convenzionali, specialmente le aberrazioni fuori asse comuni nei sistemi di imaging ad ampio campo e ad alta risoluzione. Questa capacità porta a raccolti più elevati e qualità dell'immagine superiore, con maggiore chiarezza e contrasto in un campo visivo più ampio. Questo vantaggio estende le sue applicazioni da microscopi e spettrometri alla fotografia e alla sorveglianza avanzata.

L'ottica a forma libera può anche rendere i disegni ottici più compatti e leggeri, le prestazioni non sono danneggiate. La sua forma complessa consente a una singola superficie di eseguire lavori che normalmente richiedono più superfici. Può ridurre il numero di componenti, con un design più piccolo ed efficiente. È ideale per applicazioni dove lo spazio e l'impatto del peso sono molto alti, che vanno dall'aerospaziale all'elettronica di consumo portatile. In aggiunta,Superficie a forma liberaPuò ridurre la sensibilità del sistema ottico alle reali tolleranza meccaniche, rendendo più facile da montare e mantenere sempre prestazioni migliori nell'uso pratico.

Figura 1: le superfici a forma libera sono superfici senza simmetria. Una delle superfici a forma libera più semplici e più utilizzate è il segmento fuori asse di una parabola o di altre sezioni coniche.

Qual è esattamente una superficie a forma libera? Cosa lo rende così utile? Una superficie A forma libera è una superficie che non presenta simmetria rotazionale e traslativa, come mostrato nella figura 1. Questo è in forte contrasto ai principi ottici più tradizionali utilizzando superfici sferiche: i dispositivi ottici tradizionali utilizzano tavoli sferici

Superfici rotanti simmetriche su tutti gli assi (le sfere non hanno vertici). La superficie asferica comunemente utilizzata ha un singolo asse di simmetria rotazionale.

Le superfici a forma libera migliorano la libertà del design e offrono nuove possibilità per il design ottico. Può consentire agli ingegneri ottici di affrontare le challenge prima viste non saldabili, supporta lo sviluppo di soluzioni nuove e più innovative.