在照明系統(tǒng)設(shè)計中，接收面的均勻照明以及光能的充分利用一直是光源設(shè)計急需解決的問題。目前在LED光源設(shè)計領(lǐng)域中，通常采用斯派羅法則分析和微分方程計算的方式進(jìn)行照明效果優(yōu)化，這些方式的優(yōu)化層面較單一，周期長且誤差較大。為了加強LED光源系統(tǒng)優(yōu)化效率，同步提高光源系統(tǒng)的光照均勻度和能量利用率，論文提出了基于光照均勻度評價函數(shù)、能量利用率評價函數(shù)和綜合性評價函數(shù)的優(yōu)化設(shè)計算法。運用數(shù)值分析方法對單光源系統(tǒng)的反光杯第二面圓錐常數(shù)K與曲率半徑R進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，實現(xiàn)整個反光杯光源系統(tǒng)的光照均勻度和能量利用率的同步優(yōu)化。研究結(jié)果表明：利用本文算法優(yōu)化后的系統(tǒng)比未優(yōu)化的光源系統(tǒng)光照均勻度提高了14.2%，能量利用率提高了16.75%，與理想值的接近度提升了14.42%，驗證了優(yōu)化方法的可行性。在此基礎(chǔ)上，論文進(jìn)一步研究多光源系統(tǒng)陣列間距對系統(tǒng)光照均勻度和能量利用率的影響，得出光源陣列系統(tǒng)的最優(yōu)陣列間距，在此間距下的光照均勻度與理想值的接近度為44.84%，能量利用率為88.84%，最終實現(xiàn)了光照均勻度和能量利用率均較好的矩形陣列光源系統(tǒng)。
