根据非成像光学理论，提出了一种基于准直系统的自由曲面设计方法。以几何光学为理论基础，设计了一种关于中心轴旋转对称的新型发光二极管(LED)准直系统。准直系统的集光角约为236°，出射光半发光角度小于1°。基于几何光学和能量守恒定律，在准直系统的出射平面上设计了自由曲面，并给出了“多对一”的能量拓扑关系和均匀矩形光斑的照明设计方法。借助Matlab软件，对自由曲面的面型数据进行求解，并在曲线曲面的非均匀有理B样条(NURBS)曲面的理论基础上，采用SolidWorks软件搭建模型，并通过光学设计软