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繞射光學元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學系統設計中越來越受歡迎，其應用範圍從手機鏡頭到AR / VR耳機，從3D傳感到照明。但是，對於包含 DOE 或超穎透鏡的系統進行模擬和設計總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設計人員需要根據具體情況決定其系統的策略。

由於此功能，Alvarez 變焦在智慧型手機等纖薄應用中非常有用。圖1. 傳統光學變焦鏡頭（左）和Alvarez變焦鏡頭（右）Alvarez 鏡組如何運行 要首先了解 Alvarez 縮放的工作原理，我們應該看看 Alvarez 鏡組。每個 Alvarez 透鏡都是一個自由曲面光學元件，只有一個對稱平面。 Fig 3.

在一般的認知中，以上的方法並不能產生具有“最佳形態”或是“校正曲線”的透鏡，意思是無法製造出能完美修正像差，同時又可配合所有鏡片屈光率的微小基本曲線半徑?？僧a生最佳成像品質的鏡片設計會根據配戴者和視覺環境的不同而存在極大的差異。舉例來說，以近軸成像(只有單一視場0°)以及光視覺(photopic)為目標的鏡片具有負的基本曲線，約為-5.50D。另一方面，閱讀用的透鏡設計通常會有較高的前表面屈光率。