二次光學(xué)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(zhǎng)方形的光斑，對(duì)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(duì)稱的自由曲面二次光學(xué)的配光設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的最好的方法。使得在單個(gè)透鏡模組上就可以完成高效率長(zhǎng)方形的輸出光斑、蝙蝠翼形的遠(yuǎn)場(chǎng)角度分布、以及實(shí)現(xiàn)截光設(shè)計(jì)。整個(gè)燈頭的結(jié)構(gòu)變得非常的簡(jiǎn)潔，只要將這些完成配光設(shè)計(jì)的 LED 透鏡模組，按照同一個(gè)方向排列在一塊平面的 PCB 板上即可，簡(jiǎn)化了 LED 路燈的機(jī)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(xué)透鏡的設(shè)計(jì)，該透鏡可以實(shí)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(zhǎng)方形光斑。

　　二次光學(xué)設(shè)計(jì)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(xiàng)重要技術(shù)。現(xiàn)有市場(chǎng)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(qiáng)一半位置處的光束角的全寬度約為 120°。LED 路燈如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)二次光學(xué)的配光設(shè)計(jì)，那么照在馬路上的光斑會(huì)是一個(gè)“圓餅”，如圖 1（a）所示，大約 1 半左右的光斑會(huì)散落到馬路之外而浪費(fèi)掉，并且光斑的中間會(huì)比較亮，到周?chē)鷷?huì)逐漸變暗。這種燈裝在馬路上之后，路燈之間會(huì)形成很明顯的明暗相間的光斑分布，對(duì)司機(jī)造成視覺(jué)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(méi)有經(jīng)過(guò)二次光學(xué)設(shè)計(jì)的 LED 路燈的光斑，（b）經(jīng)過(guò)二次光學(xué)配光設(shè)計(jì)的 LED 路燈的光斑