本发明属于非成像光学透镜技术领域，具体为一种用于定制照明的全内反射透镜设计方法。本发明方法基于Snell定律和边缘光线理论，结合能量守恒定律，建立全内反射非球面型的数学模型和和透射非球面的数学模型，得到两组微分代数方程表示两种非球面的轮廓曲线，求解得出非球面面型数据；将定制光斑的辐照度分布问题转化为自由曲面求解问题，建立一组非线性方程，通过求解该方程得到透镜边界自由曲面轮廓；利用软件工具将非球面与自由曲面组合为一个透镜。本发明设计的光学器件具有良好的配光性能，可以定制照明光斑形状，辐照均匀性良好，具有较高能量利用率，克服了传统全内反射透镜无法在目标面上产生定制形状、高效率均匀照明光斑的问题。