唐清垚，吴 燃，纪佳佳，刘峻源，李章勇

（1.重庆邮电大学 通信与信息工程学院，重庆 400065；2.重庆邮电大学 数字医疗装备与系统重庆市工程实验中心，重庆 400065）

引言

发光二极管（light emitting diode，LED）和目前使用的传统光源比较，有安全可控、节能环保、平均寿命长等优点[1]，因此光疗仪已成为光疗医学领域的关键应用设备之一[2]。LED 光源目前主要应用在疾病预防和诊疗、医疗监护、康复辅助、个人保健等生物医学领域[3-4]。生物医学相关领域拓展LED 光源应用的理论和实验基础，是KARU TI和YOUNGS 等人奠基完成的[5]。他们从细胞的研究角度出发，通过实验数据总结出光刺激效应、光疗等理论效果的差异性，与选用光源的类型、光照特性、光照时长和照射方法等因素相关。为适应光疗设备使用大功率光源的需求，常见大功率LED 光源阵列是由多个LED 光源芯片组合而成，以提高整体光功率及其它光学特性。由于LED 光源可近似认为符合朗伯体分布特征[6]，它组成的光源阵列直接输出到照射平面的光线不是均匀分布的。在光疗仪的设计使用过程中带来了许多问题，大幅度降低了光疗仪的使用效果。实现对LED 光源阵列的优化设计[7-8]，可以提高光疗仪的使用效果，具有一定的研究价值。现有关于LED阵列研究大多为照明光源研究，Moreno 等人[9]提出关于LED 芯片组成光源的一阶设计理论。陈新睿等人[10]研究近场照明下的LED 光源阵列，设计实现光学指标。赵芝璞等人[11]结合粒子群优化算法对照明系统光源排列方式进行研究。刘沁等人[12]对方形阵列的大型LED 光源相关指标下的照度水平进行研究。……