什麼是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瞭解一下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、光強分佈、色溫的范圍與分佈。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光源主要光強分佈形式

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，發光角度為120度左右。二次光學就是將經過一次透鏡後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，並且改變其光強分佈把寬的光束聚集成更窄的光束

二次光學設計原理

照明區域中任意一點的照度都是由光源的許多點發出的光能，通過光學照明系統重新分配後進行疊加形成的。光學照明光學系統一般包括：LED光源+光學系統+照明平面

LED光學照明設計系統方法

● 根據使用要求提出光學系統設計要求

● 收集光學系統必要的參數條件，把光學中“不可能”“不合理”的要求剔除掉

● 光學系統整體設計佈局，光學部分的設計

● 根據設計要求優化光學效果，一般由計算機軟件輔助完成

● 繪制產品圖紙，考慮產品加工成型，輸出圖檔

光學系統設計流程

燈具使用場景和測試仿真

LED光學系統分類

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.矽膠透鏡：

a.矽膠耐溫高（也可以過回流焊），因此常用直接封裝在LED芯片上；

b.一般的矽膠透鏡體積較小，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）.此材料在成型後比較脆，不適宜制作形狀特別復雜的產品；

b.優點：生產效率高（可以通過註塑完成），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.優點：生產效率高（可以通過註塑成形），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，生產效率低，成本高。