LED路灯的配光方案在道路照明要求的基础上进行，同时要考虑控制眩光和考虑环境系数。对道路照明来说，光效和配光曲线是两个重要参数，目前LED路灯配光的方案主要有以下基本形式。

LED路灯的一次配光
　　在功率型LED制造过程中，封装时采用透镜工艺可提高光效率、减少光输出损失、改变光输出特性，LED的封装透镜工艺与大功率的LED路灯照明一次配光有一定的关系。通过良好的封装透镜的设计，LED可以获得较好的光输出特性。
　　采用双头透镜封装的LED配光，可以将单粒LED的光强输出曲线改造成“蝙蝠翼”形，以便进一步实现整个路灯整体光强输出曲线的“蝙蝠翼”形配光。双头透镜一次配光结构和配光曲线如图1(a)和图1(b)所示，该透镜的设计成为其一次配光核心。

图1 双头透镜封装的LED配光结构和配光曲线示意图

LED路灯的二次配光
　　对LED路灯中的大功率LED采用透镜或反光器进一步改变输出光特性，即为LED路灯的二次配光。 　　LED路灯的二次配光主要有以下情况：
　　采用全反射透镜的LED二次配光。光由相对光密介质射向相对光疏介质，当入射角大于临界角时可发生全反射，利用这一原理设计轴对称全反射透镜。
　　例如，使得光束角改变为±30°范围内，有利于进一步的配光设计。全反射透镜如图2所示。

图2 全反射透镜
采用自由曲面透镜的LED二次配光。该设计中，采用了XY轴方向上非对称长方形配光的自由曲面光学元件。例如，在X轴上产生±60°的均匀分布的配光，满足道路的长度方向的照明要求，在Y轴上产生±30°均匀分布的配光，得到具有矩形光照效果的LED“蝙蝠翼”形配光。自由曲面设计中通过包括有微分方程法、多参数优化法、多表面同时设计法和剪切法来获得光源光线分布与照明目标面光线分布匹配。自由曲面透镜如图3所示。

图3 自由曲面透镜
采用外置透镜和反光器的LED二次配光。选择合适的透镜和抛物面的反光器，使出射光线满足一定的要求。外置透镜和反光器结合如图4所示。


图4 外置透镜和反光器的LED示意图

LED路灯的三次配光
　　LED路灯的三次配光是在大功率LED一、二次配光完成的基础上，通过对多个LED(单元模组)叠加和空间排列实现，以满足道路照明平均亮度、平均照度和均匀度的要求。三次配光有以下几种方式。
(1)平面式配光
　　LED路灯设计时采用XY方向非对称的矩形配光的自由曲面光学元件(透镜或反光杯)，由于矩形配光在单个LED光学元件上已完成，所以整个LED路灯只需将该LED模组排列在平板上即可。图5(a)为LED路灯的平面式配光示意。

图5 LED路灯的三次配光示意图

(2)弧面式配光
　　多个LED排列组成一个LED模组，LED模组上的LED是采用轴对称的全反射的透镜或反光杯进行配光的，通过透镜或反光杯配光的辐射角宽度足以覆盖道路宽度。将LED模组排列在弧面上，如图5(b)所示，通过调整弧面可以在道路方向上产生近乎于矩形光型。

(3)多折面式配光
　　LED光线具有良好的方向性，为获得较好的道路配光，分别设计各组的LED投射方向负责照射各自区域，较为简单的方式是采用V字型面方式。在多折面式配光设计时，路灯中各组的大功率LED分别安装在不同平面上，通过调整各组相对角度来获得路灯的光输出特性和近似矩形照明效果，满足道路照明标准中的要求。图5(c)为多折面式LED路灯示意图。

(4)反光杯式配光
　　通过LED反射器的设计来获得路灯灯光的输出特性。为单个LED单独设计XY轴方向非对称的反射器，此方案类似于平面式配光，不同的是使用自由曲面反光器，使其获得光输出接近于“蝙蝠翼”形，设计多个反射器并排列同样可以得到较好的道路照明效果。