一种发光二极管光线均化结构，由发光二极管和电路板构成，发光二极管固定设置在电路板上，电路板上固定设置有一个内透镜和一个外透镜，内透镜包围在发光二极管的外侧，外透镜包围在内透镜的外侧，内透镜的外表面上设置有复数个棱镜，外透镜的内表面上设置有复数个透光圆柱体。棱镜的轴向相互平行，透光圆柱体的轴向相互平行，棱镜的轴向与透光圆柱体的轴向相互平行。发光二极管发出的光线通过内透镜后，在棱镜处产生全反射，改变方向后向特定角度发射，再由外透镜内表面的透光圆柱体散射，形成在一个给定的轴向上0到180度之间光强均匀的光线。可实现部分信号灯器在上下、左右某些点上有光强要求的应用，同时在空间分布上发光均匀。