1 江南大学 理学院，江苏 无锡 214122
2 江苏省轻工光电工程技术研究中心，江苏 无锡 214122
本文通过优化白光LED阵列的结构，实现在目标面上产生均匀的色温分布。通过收集系统中每颗LED的色温坐标矩阵与照度矩阵，根据色温叠加公式，计算LED阵列在目标面上叠加后的色温分布，构建目标面上色温均匀度评价函数，评价函数反应目标面上色温分布的均匀性。通过优化阵列中LED的位置，使得评价函数的值最小，即目标面上色温均匀度最高。运用这种方法我们优化设计了两个实例:（1）相同规格的9颗白光LED方形阵列;（2）不同规格16颗圆形白光LED阵列，优化后色温均匀度均达到了95%以上。利用这种方法同样可以在目标面上同时实现均匀的色温分布与照度分布，设计9颗相同规格的白光LED以3×3方形阵列方式排布，优化后色温均匀度从78%提升到88.7%，照度的均匀度从42%提升到87.6%。分析实际加工制造过程产生的误差对色温均匀度的影响，随着制造误差的增大优化后色温均匀度下降，但均优于优化前色温分布均匀性。
照明工程 发光二极管阵列 色温 均匀化 评价函数 illuminating engineering LED array color temperature uniformity merit function
1 江南大学 理学院, 江苏 无锡 214122
2 无锡来德电子有限公司, 江苏 无锡 214072
3 上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
为使LED阵列在目标面上产生均匀的照度分布, 构建一个均匀度评价函数.通过优化阵列中各LED的位置, 使得评价函数产生最小值, 此时阵列在照明面上的均匀度最高.采用模拟退火算法对LED集成圆形阵列、4×4和4×5的矩形阵列进行优化, 优化后的阵列在目标面上均产生了均匀照度分布, 对应的均匀度分别为97%、96%和95%.对LED阵列中影响目标面均匀照度的参量进行研究, 结果表明圆形阵列的最佳半径与LED的颗数无关, 阵列面和目标面之间的距离与阵列的最佳半径呈线性关系；矩形阵列中, 相邻LED之间的最佳距离与阵列面和目标面之间的距离呈线性关系.该方法与现有解析方法所得结果一致, 且算法简单便捷, 可用于计算机自动优化设计.
照明工程 优化 均匀度 评价函数 Illuminating engineering LED LED Optimization Uniformity Merit function
