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针对不同形状和距离的被照面,提出利用自由曲面透镜与反射杯的设计,来达到被照面高均匀度照明,且光能量利用可达最高效率。此方法可以快速经过数学的计算,建构出理想自由曲面之光学元件,有别于一般光学设计需要花很长的时间尝试trial and error方法。另外建构出来之元件参数,也可提供最佳的初始值给光学软体做更细微之优化,来达到高标准光学设计。