二次光學是直接決定 LED 路燈的輸出效率、配光分布、均勻度及眩光程度的重要環(huán)節(jié)。綠色環(huán)保的城市道路照明要求 LED 路燈產(chǎn)生正好覆蓋馬路的長方形的光斑，對馬路之外的其他地方譬如居民樓和建筑物的光污染盡量的少。XY 非軸對稱的自由曲面二次光學的配光設計，是實現(xiàn)此目標的最好的方法。使得在單個透鏡模組上就可以完成高效率長方形的輸出光斑、蝙蝠翼形的遠場角度分布、以及實現(xiàn)截光設計。整個燈頭的結(jié)構(gòu)變得非常的簡潔，只要將這些完成配光設計的 LED 透鏡模組，按照同一個方向排列在一塊平面的 PCB 板上即可，簡化了 LED 路燈的機械結(jié)構(gòu)、散熱管理、以及電源控制的排布。本文介紹了一種全反射型的二次光學透鏡的設計，該透鏡可以實現(xiàn)很高的輸出光效率、蝙蝠翼形的配光曲線分布、以及較均勻的長方形光斑。

　　二次光學設計是決定 LED 路燈的配光曲線、輸出光效、均勻度、以及眩光指數(shù)的一項重要技術?，F(xiàn)有市場上大部分的高功率白光 LED 的光度分布是郎伯分布，光斑是圓形的，峰值光強一半位置處的光束角的全寬度約為 120°。LED 路燈如果沒有經(jīng)過二次光學的配光設計，那么照在馬路上的光斑會是一個“圓餅”，如圖 1（a）所示，大約 1 半左右的光斑會散落到馬路之外而浪費掉，并且光斑的中間會比較亮，到周圍會逐漸變暗。這種燈裝在馬路上之后，路燈之間會形成很明顯的明暗相間的光斑分布，對司機造成視覺疲勞，引發(fā)事故。這種情況下的 LED 路燈就不能叫做“節(jié)能”和“綠色照明”了。

　　圖 1（a）沒有經(jīng)過二次光學設計的 LED 路燈的光斑，（b）經(jīng)過二次光學配光設計的 LED 路燈的光斑