近年來，自由曲面應用正不斷從機械制造、塑料模具等領域向智能車載顯示、AR設備、照明、手機鏡頭、空間相機等光學領域擴展，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對稱或平移對稱約束的光學曲面。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。
光學領域對自由曲面元件的要求高，一般在微米量級。面型精度是自由曲面光學元件的主要指標之一，高精度的面型檢測技術是自由曲面元件在光學領域應用的前提之一。但自由曲面形狀復雜、梯度大、無統一對稱軸，高精度檢測較困難。
目前自由曲面面型檢測技術主要分為基于輪廓儀思想的點線式測量法、基于波面重構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、三坐標測量機法等，面式測量法分為結構光三維測量法、干涉測量法、夏克-哈特曼波前檢測法等。
根據是否接觸，自由曲面面型檢測技術又分為接觸式、非接觸式兩大類。根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2029年中國自由曲面面型檢測行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示，目前自由曲面面型檢測技術多從傳統非球面面型檢測技術基礎上發展而來，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，中科院長春光學精密機械與物理研究所、中國科學院上海光學精密機械研究所、中國科學院光電技術研究所等在自由曲面面型檢測領域開展了多方面研究，并取得了良好成果，為自由曲面光學元件應用奠定了基礎。
在設備方面，自由曲面面型檢測設備主要供應商有松下電器機電、英國泰勒霍普森、荷蘭聯合儀器公司（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自由曲面面型檢測設備領先供應商，核心產品自由曲面三維面型檢測儀（FF系列）是基于相移結構光反射偏折三維重構技術原理，可用于自由曲面反射鏡、微透鏡陣列、曲面蓋板玻璃等產品面型的檢測。
新思界
行業分析人士表示，自由曲面元件具有設計自由度高、變量個數多、結構靈活等特點，順應現代光學系統輕量化、高精度、高分辨率發展趨勢，在光學領域應用越來越廣泛。為滿足光學領域對自由曲面元件的高性能、低成本要求，自由曲面面型檢測技術及設備將不斷向高精度、高效率、高通用性等方向發展。
關鍵字：
