光学设计趋向LED技术，  LED照明市场商机巨大，发展空间广阔。LED照明灯具应用已经从过去室外景观照明LED发展向室内照明应用。据分析未来五年内LED室内照明的发展将有指数型增长趋势。2011年其产值将高达数百亿美元。尤其是2009年欧盟率先实施禁用白炽灯计划，以及节能议题备受关注，造就了LED室内照明巨大的市场机遇和乐观的前景。

现代生物医学研究中为了更好地理解人体生命的作用过程和疾病的产生机理，需要观察细胞内细胞器、病毒、寄生虫等在三维细胞空间的定位和分布．另一方面，后基因组时代蛋白质科学的研究也要求阐明：蛋白质结构、定位与功能的关系以及蛋白质 - 蛋白质之间发生相互作用的时空顺序；生物大分子，主要是结构蛋白与 RNA 及其复合物，如何组成细胞的基本结构体系；重要的活性因子如何调节细胞的主要生命活动，如细胞增殖、细胞分化、细胞凋亡与细胞信号传递等．反映这些体系性质的特征尺度都在纳米量级，远远超出了常规的光学显微镜(激光扫描共聚焦显微镜等)的分辨极限(xy 向分辨率：200 nm，z 向分辨率：500 nm)。

 LED照明灯具的光学设计方面，与传统灯具比较，定向性和点光源是LED最典型的特点也是灯具光学设计的关键之处。通过LED的二元光学设计，LED灯具能达到更好的配光曲线。正如目前LED照明灯具发展应用市场较大的室内照明的光线需要十分的明亮，则可使用高透光率灯罩提高光提取效率。或是将导光板技术应用到灯具中，从而将LED点光源更改为面光源，不但能提高灯具的配光均匀度，还可以防止眩光。也可以配合一些聚光透镜或反射器使用来突出照亮的物体的聚光效果实现实理想的光学效果。