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为了有效地利用光源能量，满足LED远场照明系统要求，提出了一种实现LED大视场角准直照明的自由曲面透镜设计方法．运用ZEMAX软件序列模式下的多重组态建立透镜结构，在ZEMAX的二次开发环境下，采用宏语言编写自定义优化函数，实现对光学系统的自动优化．通过得到的自由曲面面型数据，借助光学仿真软件进行模拟，模拟光源采用圆面发光的LED朗伯体，视角为180°，透镜材料为PMMA，点光源模拟得到的发散半角在±0．1°以内，能量利用率在87％以上，实现了较高的能量利用率．