近年來，自由曲面應(yīng)用正不斷從機(jī)械制造、塑料模具等領(lǐng)域向智能車載顯示、AR設(shè)備、照明、手機(jī)鏡頭、空間相機(jī)等光學(xué)領(lǐng)域擴(kuò)展，自由曲面面型精度要求也越來越高。
　　自由曲面是指不具有軸旋轉(zhuǎn)對稱或平移對稱約束的光學(xué)曲面。自由曲面是工程中常見曲面之一，包括離軸非球面、XY多項式曲面、NURBS自由曲面、Q-type多項式曲面等。
　　光學(xué)領(lǐng)域?qū)ψ杂汕�面元件的要求高，一般在微米量級。面型精度是自由曲面光學(xué)元件的主要指標(biāo)之一，高精度的面型檢測技術(shù)是自由曲面元件在光學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的前提之一。但自由曲面形狀復(fù)雜、梯度大、無統(tǒng)一對稱軸，高精度檢測較困難。
　　目前自由曲面面型檢測技術(shù)主要分為基于輪廓儀思想的點線式測量法、基于波面重構(gòu)思想的面式測量法兩大類，其中點線式測量法又分為輪廓儀法、擺臂式輪廓掃描法、三坐標(biāo)測量機(jī)法等，面式測量法分為結(jié)構(gòu)光三維測量法、干涉測量法、夏克-哈特曼波前檢測法等。
　　根據(jù)是否接觸，自由曲面面型檢測技術(shù)又分為接觸式、非接觸式兩大類。目前自由曲面面型檢測技術(shù)多從傳統(tǒng)非球面面型檢測技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，仍普遍存在測量速度慢、檢測精度低、檢測通用性差等問題。
　　近年來，中科院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所、中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所、中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所等在自由曲面面型檢測領(lǐng)域開展了多方面研究，并取得了良好成果，為自由曲面光學(xué)元件應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　在設(shè)備方面，自由曲面面型檢測設(shè)備主要供應(yīng)商有松下電器機(jī)電、英國泰勒霍普森、荷蘭聯(lián)合儀器公司（DUI）、蘇州瑞霏光電科技有限公司（瑞霏光電）、長春長光大器科技有限公司等。其中瑞霏光電為國內(nèi)自由曲面面型檢測設(shè)備領(lǐng)先供應(yīng)商，核心產(chǎn)品自由曲面三維面型檢測儀（FF系列）是基于相移結(jié)構(gòu)光反射偏折三維重構(gòu)技術(shù)原理，可用于自由曲面反射鏡、微透鏡陣列、曲面蓋板玻璃等產(chǎn)品面型的檢測。
　　自由曲面元件具有設(shè)計自由度高、變量個數(shù)多、結(jié)構(gòu)靈活等特點，順應(yīng)現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)輕量化、高精度、高分辨率發(fā)展趨勢，在光學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。為滿足光學(xué)領(lǐng)域?qū)ψ杂汕�面元件的高性能、低成本要求，自由曲面面型檢測技術(shù)及設(shè)備將不斷向高精度、高效率、高通用性等方向發(fā)展。