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。把LED IC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、色溫的範圍與分佈。這就是所謂的一次光學設計。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。
我們必須清醒的認識到，一次光學設計是二次光學設計的基礎。只有一次光學設計封裝設計合理，能夠保證每個LED發光零組件的出光品質，才能在一次光學設計的基礎上進行二次光學設計，以保證整個發光系統的出光品質。簡單地說，一次光學設計的目的是盡可能多的取出LED晶片中發出的光。二次光學設計的目的則是讓整個燈具系統發出的光能滿足設計需求。
以下為LED光學設計的基本結構圖，僅供參考：
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