何谓“一次光学设计”？LED封装中有哪几种出光透镜？他们有何特点？

在LED封装过程中，一个很重要的方面是如何达到高的出光效率和符合不同出光要求的发光配光要求？这就是LED“一次光学”设计要解决的问题。
LED裸芯片是无法直接使用的，必须加以封装。与其他半导体器件不同，它要通过封装将芯片发出的光尽可能多地取出来，不仅如此还要达到不同的出光角度，配光要求。由于这比较专业，这里仅举例加以简单说明。
图41-1示出芯片与某一材料的光线传达输路径的示意图。其中n1是LED芯片，例如InGaN，其折射系数为2.3，环氧树脂，其折射系数为1.5，显然这种平面结构，芯片射出的光会发生全反射系数为1.5，显然这种平面结构，芯片射出的光会发生全反射到芯片内部的临界角θc=arcSin(1.5/2.3)≈40.7°，它较之芯片与空气直接作界面时的临界角大出14.3，显然提高出光率，如果使环氧树脂的几何形状通过设计成一定的透镜形状，就可以使环氧树脂中的光向空气中射出的路径进行变化，形成不同的出光角度，如15°，30°，60°，120°等，也可以通过使用PC材料作临界面，将芯片的光通过折射形成平行光，发射出去（聚光）
或从透镜四边侧面射出（侧发光）等不同的配光方式，这就是所谓LED封装中的一次光学设计。