在照明系統(tǒng)設計中，接收面的均勻照明以及光能的充分利用一直是光源設計急需解決的問題。目前在LED光源設計領域中，通常采用斯派羅法則分析和微分方程計算的方式進行照明效果優(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進行優(yōu)化調整，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。在此基礎上，論文進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)。
