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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。

沒有過度失真的可變焦距鏡頭被廣泛認為是非常理想和廣泛適用的，但儘管現有技術工作人員失敗了，Alvarez還是設法提出了可變焦距鏡頭和系統。他的專利 (US3507565A 21.04.1970) 早已過期，但 DynaOptics 繼續使用我們的自由曲面透鏡技術。什麼是Alvarez 變焦鏡頭人們可能知道傳統變焦鏡頭的工作原理。

人眼的瞳孔在此系統中充當光圈的角色，且當視線移動時，瞳孔將同步的以眼球為中心轉動。物平面通常是設定在無限遠，雖然一個近的物平面可以用來達成不同的鏡片設計。下面的例子展示了設計的原則。無窮遠的光線經過一個-3.00D的透鏡後發散，並在半徑1/3公尺遠點球上形成一個虛像，此時遠點球的球心在透鏡後表面的頂點上。我們可以發現任何角度入射的光線，最後都能順利的經過瞳孔。