下面我們從系統(tǒng)效率的角度來(lái)估算不同路燈的光效，由表2可見(jiàn)，LED光源的系統(tǒng)效率要比傳統(tǒng)鈉燈的高很多。 

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)各類(lèi)道路照明燈具的生產(chǎn)廠家也不少。而目前在大功率LED道路照明方面，一些工廠開(kāi)始進(jìn)行開(kāi)發(fā)嘗試，但若是簡(jiǎn)單地進(jìn)行多芯片或多器件組合，則在實(shí)際的照射面積、有效面積的照度不均勻性等方面都很難達(dá)到國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。也就無(wú)法將LED路燈應(yīng)用到支路照明、次干道照明進(jìn)而拓展到主干道照明領(lǐng)域，而如果硬要為達(dá)標(biāo)準(zhǔn)而增加功率，則LED高光效的特點(diǎn)就不復(fù)存在。 

要設(shè)計(jì)適用于半導(dǎo)體道路照明的高效光學(xué)系統(tǒng)，關(guān)鍵問(wèn)題在于設(shè)計(jì)出有效可靠的光學(xué)系統(tǒng)使得光源發(fā)出的光均勻的分配道路面上面，即解決有序地光能量的傳輸問(wèn)題，而這正是非成像光學(xué)的一個(gè)主要的研究方向，即給定照度分布光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 

非成像光學(xué)是近幾十年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)的專(zhuān)門(mén)研究光能量傳輸問(wèn)題的新的光學(xué)分支，主要通過(guò)設(shè)計(jì)折射和反射表面“有序”控制光線(xiàn)的光學(xué)系統(tǒng)，從而提高能量的傳輸效率。 

在點(diǎn)光源的近似條件下，上述給定照度分布問(wèn)題的解可以抽象成一個(gè)數(shù)學(xué)模型。然而當(dāng)在三維空間中考慮該問(wèn)題時(shí)，該問(wèn)題變成一個(gè)非常復(fù)雜的二階非線(xiàn)性蒙特安培偏微分方程，人們進(jìn)行了各種各樣的方法研究這個(gè)方程的解法[6][7].由于求解過(guò)程非常復(fù)雜，在特定的邊界條件下得到的解并不具有實(shí)用價(jià)值，無(wú)法得出實(shí)用的光學(xué)系統(tǒng)。 

我們的研究為解決非成像光學(xué)中給定照度問(wèn)題提供一個(gè)新的解決方法和理論依據(jù)，能夠更方便地將非成像光學(xué)應(yīng)用到半導(dǎo)體照明領(lǐng)域的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能更好地收集和利用光源發(fā)出的大角度光線(xiàn)，能更好地發(fā)掘LED的潛力，據(jù)此設(shè)計(jì)出全新的LED道路照明系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的光效，形成自主只是產(chǎn)權(quán)。新的理論與方法也將適用于其它半導(dǎo)體照明應(yīng)用領(lǐng)域的非成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如采用LED作為光源的新型汽車(chē)車(chē)燈、投影儀光源、背光源照明設(shè)計(jì)等方面。 

因此通過(guò)改進(jìn)道路照明的結(jié)構(gòu)來(lái)提高傳輸效率，具有很大的提升空間。一種較實(shí)用的方法是采用非成像光學(xué)的原理設(shè)計(jì)特殊的光學(xué)系統(tǒng)，更合理地分配LED發(fā)出的光能，可以在滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)光照度和均勻性要求的前提下，來(lái)提高道路照明系統(tǒng)的性能，盡量提高能量的利用率。

3.新型路燈的設(shè)計(jì) 

在理論研究方面，主要解決半導(dǎo)體光源二次光學(xué)設(shè)計(jì)中三維非成像光學(xué)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外在這方面的空白，并能據(jù)此研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的城市道路照明應(yīng)用產(chǎn)品。具有很多其他同類(lèi)產(chǎn)品無(wú)法比擬的優(yōu)越性： 

照度分布形狀合理： 

根據(jù)單顆LED設(shè)計(jì)二次光學(xué)系統(tǒng)，其照度分布如圖3所示，由于照射形狀是一個(gè)長(zhǎng)方形，可以方便的拼接起一條沒(méi)有盲區(qū)的明亮道路，也就是可以在滿(mǎn)足國(guó)家道路照明標(biāo)準(zhǔn)的前提下，合理的將能量分配道路面上，有效地減少了浪費(fèi)的能量。

高均勻性，高效率：