什么是LED的一次光學設計和二次光學設計？是否所有的LED都包含有一次光學設計和二次光學設計？今天我們就來簡單的了解一下LED光學設計的基礎知識，帶你走進LED的領域。

一次光學設計

把LED芯片封裝成LED光電零組件時，要先進行一次光學設計，以解決LED的出光角度、光強、光通量大小、光強分布、色溫的范圍與分布。這就是所謂的一次光學設計。

故一次光學設計主要是對芯片、支架、模粒這三要素的設計。

LED光源主要光強分布形式

二次光學設計

二次光學設計是針對大功率LED照明來說：一般大功率LED都有一次透鏡，發(fā)光角度為120度左右。二次光學就是將經(jīng)過一次透鏡后的光再通過一個光學透鏡改變它的光學性能。

大功率LED照明零組件在成為照明產(chǎn)品前，一般要進行兩次光學設計。

故二次光學設計主要是對LED照明器具進行優(yōu)化設計，LED光源二次光學配光設計，對大面積投光和泛光照明配光需求尤為迫切。通過二次光學設計技術，設計外加的反射杯與多重光學透鏡及非球面出光表面，可以提高器件的取光效率。

二次光學兩大作用

把光線擴散到更廣的范圍，并且改變其光強分布

把寬的光束聚集成更窄的光束

二次光學設計原理

照明區(qū)域中任意一點的照度都是由光源的許多點發(fā)出的光能，通過光學照明系統(tǒng)重新分配后進行疊加形成的。

光學照明光學系統(tǒng)一般包括：LED光源+光學系統(tǒng)+照明平面

LED光學照明設計系統(tǒng)方法

● 根據(jù)使用要求提出光學系統(tǒng)設計要求

● 收集光學系統(tǒng)必要的參數(shù)條件，把光學中“不可能”“不合理”的要求剔除掉

● 光學系統(tǒng)整體設計布局，光學部分的設計

● 根據(jù)設計要求優(yōu)化光學效果，一般由計算機軟件輔助完成

● 繪制產(chǎn)品圖紙，考慮產(chǎn)品加工成型，輸出圖檔

光學系統(tǒng)設計流程

燈具使用場景和測試仿真

LED光學系統(tǒng)分類

1.反射杯

2.透鏡

3.反射杯與透鏡的結合

一般來說，透鏡比反射鏡能更有效的改變光形。

LED透鏡材料分類：

1.硅膠透鏡：

a.硅膠耐溫高（也可以過回流焊），因此常用直接封裝在LED芯片上；

b.一般的硅膠透鏡體積較小，直徑一般在5-10MM；

2.PMMA透鏡

a.光學級PMMA（聚甲基內烯配甲酯，俗稱：亞克力）.此材料在成型后比較脆，不適宜制作形狀特別復雜的產(chǎn)品；

b.優(yōu)點：生產(chǎn)效率高（可以通過注塑完成），透光率高（3mm厚度時穿透率為93%左右），缺點：耐溫70度，熱變形溫度90度；

3.PC透鏡

a.光學級Polycarbonate(簡稱PC）聚碳酸酯，具有相當強的韌性，耐沖擊性能好；

b.優(yōu)點：生產(chǎn)效率高（可以通過注塑成形），耐溫高（120度以下）；缺點：透光率稍低(88%)；

4.玻璃透鏡

具有高透光率（97%）耐溫高等特點，缺點：易碎，生產(chǎn)效率低，成本高。