凹異形鏡成像的幾何作圖與凸異形鏡者原則相同。從物體的頂端亦作為兩條直線:一條平行于主光軸,經過凹異形鏡后偏折為發散光線,將此折射光線相反方向返回至主焦點;另一條通過異形鏡的光學中心點,這兩條直線相交于一點,此為物體的像。凹異形鏡所成的像總是小于物體的、直立的虛像,具有發散光線的作用,所以也叫“發散異形鏡”。其兩面曲率中心之連線稱為主軸,其中心之點O稱為光心。通過光心的光線,無論來自何方均不折射。平行主軸之光束,照于凹異形鏡上折射后向四方發散,逆其發散方向的延長線,則均會于與光源同側之一點F,其折射光線恰如從F點發出,此點稱為虛焦點。在異形鏡兩側各有一個。光學異形鏡包含一個透明介質。北京異形鏡
物體到凸異形鏡光心的距離稱物距,用u表示。像距:物體經凸異形鏡所成的像到凸異形鏡光心的距離稱像距,用v表示。物距u恒取正值。像距v的正負由像的實虛來確定,實像時v為正,虛像時v為負。凸異形鏡的f為正值,凹異形鏡的f為負值。凹異形鏡亦稱為負球異形鏡,鏡片的中心薄,周邊厚,呈凹形,所以又叫凹異形鏡。凹異形鏡對光有發散作用。平行光線通過凹球面異形鏡發生偏折后,光線發散,成為發散光線,不可能形成實性焦點,沿著散開光線的反向延長線,在投射光線的同一側交于F點,形成的是一虛焦點。北京異形鏡不同的異形鏡設計的像差也不同。
有異形鏡的燈具其光通量實際要滿足標準要求的光分布,還需考慮外殼、異形鏡的透過率、溢出光損失等因素。而泡燈或作普通照明用大功率需要用異形鏡將平行光束進行擴散處理,來滿足標準的要求。為使光學效果更加合理,設計中應將燈具外罩分割成矩形小單元,這樣做的目的在于打碎光波的波面,使產品產生均勻的外觀效果。在每個小單元中,采用橢球面,因為該面具有水平和垂直兩個方向的弧度,從而可以在兩個方向上用不同的曲率半徑達到不同的擴散效果。其根本目的是克服傳統技術的不足,合理利用光通量,實現均勻、高效的光分布。
折反射式異形鏡的設計在正前方用穿透式聚光,而錐形面又可以將側光全部收集并反射出去,而這兩種光線的重疊(角度相同)就可得到較完善的光線利用與漂亮的光斑效果;也可在錐形異形鏡表面做些改變,可設計成鏡面、磨砂面、珠面、條紋面、螺紋面、凸或凹面等而得到不同光斑效果。異形鏡模組是將多個單顆異形鏡通過注塑完成一個整體的多頭異形鏡,按不同需求可以設計成3合1、5合1甚至幾十顆合一的異形鏡模組;也可以把兩個單獨的異形鏡通過支架組合在一起。此設計有效節省生產成本,實現產品品質的一致性,節省燈具機構空間,更容易實現"大功率"等特點。異形鏡的柱面鏡可以得到橢圓形的光束焦點。
異形鏡中的菲涅爾異形鏡作用有兩個:一是聚焦作用,即將熱釋紅外信號折射(反射)在PIR上,第二個作用是將探測區域內分為若干個明區和暗區,使進入探測區域的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產生變化熱釋紅外信號。菲涅爾異形鏡,簡單的說就是在異形鏡的一側有等距的齒紋,通過這些齒紋,可以達到對指定光譜范圍的光帶通(反射或者折射)的作用。傳統的打磨光學器材的帶通光學濾鏡造價昂貴。菲涅爾異形鏡可以極大的降低成本。典型的例子就是PIR。PIR普遍的用在警報器上。如果你拿一個看看,你會發現在每個PIR上都有個塑料的小帽子。這就是菲涅爾異形鏡。小帽子的內部都刻上了齒紋。可以根據不同的效果來使用不同的異形鏡改變LED的光場分布的光學系統。北京異形鏡
異形鏡有限的大小會限制光學系統的成像分辨率。北京異形鏡
通常來講,隨著異形鏡入射角度的增加,反射光譜會向更短波長處移動,這時因為波矢在垂直于異形鏡表面方向上的投影會減小。有時設計電介質異形鏡符合特定的標準很困難,在不同波長處反射率不同,很寬的反射范圍,抗反射性質,特定的偏振性質(非垂直入射,可參閱薄膜偏振片),特定的色散曲線,對生長誤差不敏感。符合要求的電介質異形鏡只能采用數值優化算法進行設計,當然也有一些分析設計方法可以滿足某些設計目標(例如,啁啾異形鏡用作色散異形鏡)。由于設計的參數很多,因此算法存在技術難度,并且存在很多的局部較大值導致很難找到總體的峰值。北京異形鏡