随着计算机技术的发展，传统的查对数表和手工计算被更高的效率的计算机辅助设计所取代，大计算量和高迭代次数的光学优化方式成为可能。相比于传统的球面光学系统，非球面光学系统在面型上具有更高的自由度，因此可以在一定程度上校正更多高层级像差，从而减少球面的数量，优化系统结构。

非球面光学系统

广义的非球面指不能用球面定义描述的面型，即各处曲率不一致。我们通常所说的非球面主要指用含有非球面系数的高次多项式来表示的面型，其中间到边缘的曲率连续发生变化，且一般情况下为旋转对称结构。常见的抛物面、双曲面和椭球面都属于非球面的范畴。

比如，我们可以在光阑附近使用非球面校正高层级球差等与口径有关的像差，在远离光阑的位置使用非球面校正像散和畸变等与视场有关的像差。世界上头一款低成本可量产的非球面摄影镜头是柯达在1982年推出的12.5mm f/2.8镜头，它采用模压玻璃制作。如今，非球面表面已广泛用于各种相机镜头和投影镜头中。

非球面光学系统的加工与球面光学系统有着明显的不同，加工球面所使用的工艺并不能完全适用于非球面光学系统。但由于非球面一般都具有旋转对称的几何结构，因此随着单点金刚石车削工艺的成熟，非球面表面也可以通过车削的方式进行批量生产。

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