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在矩形的LED大型广告灯箱的设计中，由于LED与二次透镜的装配问题易使光能浪费和配光效果不理想，且在圆形光斑的阵列叠加时，不易在目标面上形成矩形的均匀光场。基于能量守恒定律和网格划分法，设计了一款产生均匀矩形光斑的自由曲面LED一次透镜。根据能量守恒定律建立映射关系，且对LED光通量和目标面进行网格划分，并结合snell定律，迭代求解出一次透镜的曲面数据点。用Lighttools仿真分析了矩形光斑LED一次透镜阵列在高度为100mm的目标面上的照度均匀性。结果表明：本文设计的LED一次透镜可产生尺寸为60