本發(fā)明涉及一種高顯色性多光譜LED光源，尤其涉及針對光照敏感文物照明的LED多光譜照明光源，以及博物館展品的布展和照明方法。

光源對物體的顯色能力稱為顯色性，是通過與同色溫的參考或基準光源下物體外觀顏色的比較。光所發(fā)射的光譜內(nèi)容決定光源的光色，但同樣光色可由許多、少數(shù)甚至僅僅兩個單色的光波組成，對各個顏色的顯色性亦大不相同。相同光色的光源會有相異的光譜組成，光譜組成較廣的光源有可能提供較佳的顯色品質(zhì)。當光源光譜中很少或缺乏物體在基準光源下所反射的主波時，會使顏色產(chǎn)生明顯的色差。色差程度越大，光源對該色的顯色性越差。顯色指數(shù)是目前定義光源顯色性評價的普遍方法。

顯色指數(shù)可參照國際照明委員會（CIE）的科學定義，GBT23863博物館照明設(shè)計規(guī)范中規(guī)定：在陳列繪畫、彩色織物以及其他多色展品等辨色要求高的場所，光源一般顯色指數(shù)不應低于90。對辨色要求不高的場所，光源一般顯色指數(shù)不應低于80。因此所謂高顯色指數(shù)一般指顯色指數(shù)90以上。

背景技術(shù)：

博物館是保護和展示文化與自然遺產(chǎn)、開展社會教育的重要場所。其中，光環(huán)境是衡量博物館的重要技術(shù)之一：設(shè)計師必須既要滿足觀眾所需的良好的視覺環(huán)境，又要使展品避免受到光輻射的損害。這對博物館的照明設(shè)計提出了很高的要求。

在博物館光環(huán)境的規(guī)劃和設(shè)計中，對于照明光源的選擇是最重要的環(huán)節(jié)。目前的照明設(shè)計中，除了天然采光外，所采用的人工照明光源主要為日光燈（熒光燈）、節(jié)能燈、鹵素燈等，近幾年隨著半導體照明LED光源技術(shù)加速發(fā)展，LED逐步進入博物館照明。上述光源由于其發(fā)光原理各不相同而形成不同的光譜特性。

天然采光、日光燈（熒光燈）、節(jié)能燈一般只用于展廳照明光源，鹵素燈照明是最為常見的博物館文物照明。

天然采光以D65光源為例，D65光源為6500K的重組日光是一種寬譜光源，含有大量的紫外線成分，因此，天然采光的照明設(shè)計中，需增加濾除紫外光的濾光裝置。鹵素燈光源的相關(guān)色溫一般在3000K左右。由于大多數(shù)光照敏感的脆弱文物受短波輻射的影響較大，而鹵素燈短波能量較弱，同時非常好的顯色指數(shù)，然而鹵素燈的光譜能量主要集中在紅外波段，其帶來的紅外熱輻射不利用文物保存。盡管如此，鹵素燈也是目前最合適的博物館展品照明光源，被博物館大量使用，是最為常見的對文物展品的人工照明光源。

在博物館文物照明中，要考慮脆弱文物的光老化問題，例如對于有機質(zhì)文物，光照影響就非常明顯。其中紫外和紅外波段對文物的影響已經(jīng)是眾所周知，紫外容易加速文物老化，紅外傳遞熱量，因此降低直至杜絕紫外和紅外光譜是照明光源選擇的主要考慮因數(shù)；在可見光波段范圍內(nèi)，以往的一些研究也已經(jīng)對紙張、絲綢等的部分染料的光學褪色特性進行了測試分析，例如蠶絲織物上的茜草染料和真絲織物上槐米染料對450nm-500nm的藍綠光波段較為敏感，具有較多長波含量的鹵素燈光源對于青黛有比較明顯的影響，而對槐米影響較小。

雖然相關(guān)研究給出了文物的光譜敏感波段，但是目前所采用的照明光源無法針對特定材質(zhì)的文物，既能達到較好的照明效果及光源顯色性以滿足博物館文物展覽需求，又能降低脆弱文物的光老化，達到保護文物的目的。

比如，常規(guī)的RGB混光的LED光源，雖然其可調(diào)整紅光、綠光、藍光的輸出能量，但RGB中一種成分的過度減少會造成顯色指數(shù)大幅降低，嚴重影響展出效果。而且，RGB-LED光源本身在紫外和紅外還有部分能量輸出對文物保護不利；RGB-LED光源本身的顯色指數(shù)一般在80以下，不能滿足文物色彩還原的照明需求；RGB-LED也無法擬合出類似鹵素燈等光源的光譜類型，很難在針對不同類型文物時調(diào)整光譜特性。

因此，目前的LED光源依然不能替代鹵素燈作為文物照明而只能作為展廳的日常照明，針對不同文物，至今尚未有兼顧文物保護及展覽需求的的展覽照明燈。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是基于文物光照特性，針對光照敏感的脆弱文物照明，提供一種高顯色性多光譜LED光源。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

高顯色性多光譜LED光源，其特征在于它包括LED光源芯片、光源安裝基板、LED驅(qū)動模塊；

所述多光譜LED光源里有十數(shù)種不同的LED光源芯片，每種LED光源芯片之間具有不同光譜波長和光譜帶寬，所述十數(shù)種不同的LED光源芯片的光譜分散在從380nm-780nm的可見光譜波長范圍內(nèi)，每種LED光源芯片的數(shù)量為一顆或多顆，光譜帶寬較窄為10nm-30nm之間，在430nm到690nm的光譜范圍內(nèi)，兩種相鄰波長的LED光源芯片峰值波長差不超過50nm；

所述多光譜LED光源中波長大于等于610nm且小于690nm的LED光源芯片所輸出的光譜能量不小于波長小于600nm的LED光源芯片所輸出的光譜能量；

所述多光譜LED光源不含紫外和紅外光譜成份；

所述多光譜LED光源的相對光譜功率分布具有多于3個以上的峰值；

根據(jù)照明對象的光譜特性，至少有1種以上光源芯片輸出的光譜能量是多光譜LED光源的峰值光譜能量的20%以下；

所述光源安裝基板用于安裝LED光源芯片，基板外緣具有所述十數(shù)種不同的LED光源芯片的引線接口；

所述LED驅(qū)動模塊設(shè)有電源模塊，微處理器模塊，多路分離模塊，計算機接口模塊；

所述引線接口分別和多路分離模塊相連；

所述微處理器模塊和多路分離模塊及計算機接口模塊由電源模塊供電；所述微處理器模塊和電源模塊、多路分離模塊、計算機接口模塊相連；所述計算機接口模塊和所述微處理器模塊相連，通過有線或者無線的方式和上位機通訊，為上位機控制多光譜LED光源的光譜能量提供智能接口；

所述LED驅(qū)動模塊以微處理器模塊為核心，由所述微處理器模塊控制，對所述電源模塊采用所述多路分離模塊，分離出配合所述十數(shù)種不同的LED光源芯片的獨立驅(qū)動電路，所述獨立驅(qū)動電路是為每一路LED單獨調(diào)節(jié)驅(qū)動能力而同時不影響其他路LED。

在采用上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可采用以下進一步的技術(shù)方案或?qū)@些進一步的技術(shù)方案組合使用：

所述多路分離模塊由所述微處理器模塊控制，所述微處理器模塊根據(jù)所述十數(shù)種LED光源芯片的種類輸出多路控制信號，所述多路控制信號的路數(shù)和所述十數(shù)種LED光源芯片的種類數(shù)相同，輸出信號為PWM（脈寬調(diào)制）信號，由所述多路控制信號的每一路控制信號的占空比調(diào)節(jié)每一種LED光源芯片的輸出能量。

所述LED光源芯片還可以與普通紅綠藍白（RGBW）寬光譜LED光源組合構(gòu)成混合式的LED光源；所述普通紅綠藍白（RGBW）寬光譜LED光源中紅光、綠光、藍光的LED光源光譜帶寬為100nm以上，白光寬光譜LED由藍光LED光源激發(fā)黃色熒光粉形成。

所述十數(shù)種不同的LED光源芯片的光譜分散在從430nm-690nm的可見光譜波長范圍內(nèi)。

含有十二種不同的LED光源芯片，所述十二種不同的LED光源芯片的波長分別為：1，430nm；2，454nm：3，470nm；4，490nm；5，505nm；6，523nm；7，555nm；8，585nm；9，595nm；10，620nm；11，630nm；12，660nm；它們的光譜帶寬為10-30nm。

所述安裝基板上的十數(shù)種LED光源芯片的引線可以采用完全獨立的引線方式，也可以采用共陽或者共陰的引線方式。

當每一種LED光源的最大光譜能量為P_n，通過微處理器模塊輸出控制信號調(diào)節(jié)每一種LED光源的光譜強度，其增益系數(shù)為K_n，此時多光譜LED光源的相對光譜功率分布為。

所述多路分離模塊由LED驅(qū)動芯片及外圍電路所組成；LED驅(qū)動電路輸入電壓范圍為6-36V，具有降壓恒流驅(qū)動、PWM調(diào)光、內(nèi)部限流、抖頻等功能。

本發(fā)明另一個所要解決的技術(shù)問題是基于文物光照特性，針對光照敏感的脆弱文物照明，提供一種博物館展品的文物保護光。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

博物館展品的文物保護光源，其特征在于它采用上述的任意一種高顯色性多光譜LED光源。

本發(fā)明再一個所要解決的技術(shù)問題是基于文物光照特性，針對光照敏感的脆弱文物照明，提供一種博物館展品的布展和照明方法。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

博物館展品的布展和照明方法，其特征在于將統(tǒng)一展區(qū)的展品，按照其敏感光譜進行分類；對于敏感光譜相同或接近的展品分為同一類，并將其在同一區(qū)域或同一展柜中展覽，并對于展品采用上述的任意一種高顯色性多光譜LED光源進行展覽照明，并且將發(fā)光光譜包含所述敏感光譜的LED光源的輸出光譜能量調(diào)至峰值波長輸出的光譜能量的20%以下。

由于采用本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明所提供的高顯色性多光譜LED光源不僅具有高顯色性而且具有避開文物展品敏感光譜的特點，能避免或減少在展出中受到的光氧化作用。而且，本發(fā)明所提供的高顯色性多光譜LED光源支持光譜獨立驅(qū)動技術(shù)和多光譜光源測試及自動控制系統(tǒng)，能通過光譜獨立驅(qū)動技術(shù)和多光譜光源測試及自動控制系統(tǒng)達到對照明光源中不同波段光強的精密控制，適應不同文物的需求，使得應用本發(fā)明展覽照明燈的博物館展品的布展和照明，在實際工程中，對各個展柜只需根據(jù)不同類文物的光學特點，通過獨立調(diào)節(jié)各光譜能量以降低光源中的敏感波段輸出能量，而不會像傳統(tǒng)RGB-LED光源那樣會影響顯色指數(shù)，也可以根據(jù)文物光譜特性，設(shè)定特定的LED光譜特性?？傊?，可以在保證光源顯色性充分展示文物展品的同時，減少光源對文物的影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明高顯色性多光譜LED光源的方框示意圖。

圖2為明視覺光譜光視效率曲線圖。

圖3為本發(fā)明基于PWM的調(diào)光控制原理圖。

圖4為多光譜LED光源的多路分離模塊電路圖。

圖5為多光譜光源測試及自動控制系統(tǒng)框圖。

圖6為本發(fā)明光源安裝基板的示意圖。

圖7-1為本發(fā)明多光譜LED光源所模擬的2700K鹵素燈的光譜圖。

圖7-2為本發(fā)明多光譜LED光源所模擬的2856K鹵素燈的光譜圖。

圖7-3為本發(fā)明多光譜LED光源所模擬的3000K鹵素燈的光譜圖。

圖7-4為本發(fā)明多光譜LED光源所模擬的3500K鹵素燈的光譜圖。

圖8為具有減藍光譜特性的本發(fā)明多光譜LED光源的光譜圖。

具體實施方式

參照附圖。本發(fā)明所提供的高顯色性多光譜LED光源包括LED光源芯片、光源安裝基板、LED驅(qū)動模塊。

本發(fā)明中設(shè)有十數(shù)種不同的LED光源芯片，每種LED光源芯片之間具有不同光譜波長和光譜帶寬，每種LED光源芯片的數(shù)量為一顆或多顆。所述十數(shù)種LED的光譜分散在從380nm-780nm的可見光譜范圍內(nèi)，每種LED的帶寬較窄為10nm-30nm之間。可見光波長的科學定義為380nm-780nm，整個可見光波段為400nm；然而根據(jù)人眼的明視覺光譜光視效率曲線如圖2，對于小于430nm的短波和大于690nm的長波，人眼的相對光譜靈敏度不到峰值的1%，因此基于視覺特性，在LED光源制作中，可以盡量采用430nm-690nm的波段的LED提高發(fā)光效率，上述波段范圍為260nm。采用帶寬為10nm-30nm的十數(shù)種窄帶寬的LED，可以比較均勻地分布在上述波段。同時為保證在430nm到690nm的光譜范圍內(nèi)不能出現(xiàn)光譜能量相對較低的波段，兩種相鄰波長的LED峰值波長差不超過50nm。

在博物館照明中，鹵素燈已經(jīng)廣泛被接受為一種較為合適的文物照明光源。鹵素燈的光譜特性表現(xiàn)為可見光波段內(nèi)，由短波至長波的光譜能量逐漸增強。而本發(fā)明的多光譜LED光源作為文物照明光源，可以調(diào)節(jié)光譜能量使之光譜能量分布趨近于鹵素燈，這可以通過調(diào)節(jié)各路獨立的驅(qū)動電路，使多光譜LED光源中的長波能量輸出高于短波能量輸出，同時基于視覺特性，610nm的人眼相對光譜靈敏度為峰值的50%左右，因此所述十數(shù)種LED光源中波長大于等于610nm且小于690nm的LED光源所輸出的光譜能量不小于波長小于600nm的LED光源所輸出的光譜能量，并在此基礎(chǔ)上，該光源不含紫外和紅外光譜成份。

博物館需要有良好的視覺環(huán)境，其中光源的顯色指數(shù)是影響視覺環(huán)境的一個重要參數(shù)，根據(jù)博物館照明設(shè)計規(guī)范，對于辨色要求較高的場所，光源顯色指數(shù)應不低于90。已證明針對光源顯色指數(shù)的評價和計算方法，提高某些波段的光譜能量可以有效的改善光源的顯色性。由于目前的RGB-LED（三個峰值）顯色性不能達到90的要求，因此為改善光源顯色指數(shù)，所述多光譜LED光源的相對光譜功率分布具有多于3個以上的峰值，實現(xiàn)高顯色性。

不論何種文物，必然具有一定的敏感光譜波段，因此在文物照明中，在所述十數(shù)種不同光譜波長和光譜帶寬的LED光源中，針對文物的敏感光譜波段，至少有1種以上光源芯片輸出的光譜能量是多光譜LED光源的峰值光譜能量的20%以下。這樣可以通過降低文物敏感光譜波段的能量輸出，達到文物光輻射保護的目的。

所述光源安裝基板用于安裝LED光源芯片，基板外緣具有所述十數(shù)種不同的LED光源芯片的引線接口。

基于上述多光譜LED光源的文物照明優(yōu)勢，完善其光源的驅(qū)動和控制系統(tǒng)具有重要的研究意義。多光譜LED光源和傳統(tǒng)博物館照明光源及普通LED光源不同，具有十數(shù)種波長的組合且需要獨立驅(qū)動；同時，由于文物光學特性千差萬別，因此多光譜LED光源控制最好能適應不同文物的光學特性，設(shè)定具有文物針對性的光譜照明光源。

所述LED驅(qū)動模塊設(shè)有電源模塊，微處理器模塊，多路分離模塊，計算機接口模塊。

所述引線接口分別和多路分離模塊相連。

所述微處理器模塊和多路分離模塊及計算機接口模塊由電源模塊供電；所述微處理器模塊和光源模塊、多路分離模塊、計算機接口模塊相連；所述計算機接口模塊和所述微處理器模塊相連，通過有線或者無線的方式和上位機通訊，為上位機控制多光譜LED光源的光譜能量提供智能接口。

所述多路分離模塊由所述微處理器模塊控制，所述微處理器模塊根據(jù)所述十數(shù)種LED光源芯片的種類輸出多路控制信號，所述多路控制信號的路數(shù)和所述十數(shù)種LED光源芯片的種類數(shù)相同，輸出信號為PWM（脈寬調(diào)制）信號，由所述多路控制信號的每一路控制信號的占空比調(diào)節(jié)每一種LED光源芯片的輸出能量。

所述LED驅(qū)動模塊以微處理器模塊為核心，由所述微處理器模塊控制，對所述電源模塊采用所述多路分離模塊，分離出配合所述十數(shù)種不同的LED光源芯片的獨立驅(qū)動電路，所述獨立驅(qū)動電路是為每一路LED單獨調(diào)節(jié)驅(qū)動能力而同時不影響其他路LED。

采用分路驅(qū)動的控制技術(shù)具有體積大、線路復雜等缺點。高顯色性多光譜LED光源主要是由多顆波長不同的LED芯片組成，本發(fā)明在LED驅(qū)動設(shè)計中采用多路分離模塊，其采用多路LED的并行恒流控制，采用多路恒流控制芯片作為驅(qū)動電路核心，通過控制電路產(chǎn)生PWM信號，控制LED驅(qū)動芯片正常工作和關(guān)斷的時間，從而調(diào)節(jié)流過LED芯片的平均電流，達到調(diào)節(jié)LED燈的光譜、相關(guān)色溫、顯色指數(shù)及光通量的效果，并解決了體積大、線路復雜等問題。

控制電路選用微處理器作為控制芯片，產(chǎn)生多路PWM控制信號，且每路PWM信號的占空比獨立可調(diào)。從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)每種波長的LED芯片的導通和關(guān)斷時間。因此，LED驅(qū)動模塊中，所述多路分離模塊由LED驅(qū)動芯片及外圍電路所組成。LED驅(qū)動芯片采用寬電壓輸入，驅(qū)動電路輸入電壓范圍為6-36V，具有降壓恒流驅(qū)動、PWM調(diào)光、內(nèi)部限流、抖頻等功能。

圖4為多光譜LED光源的多路分離模塊電路圖。該電路采用德州儀器公司生產(chǎn)的LED電源驅(qū)動芯片TPS61196作為電路的核心器件。TPS61196是一個電流模式升壓控制器，能夠驅(qū)動由多個 LED 串聯(lián)組成的燈串。每個燈串具有一個獨立電流穩(wěn)壓器，此穩(wěn)壓器提供 50mA 至 400mA 范圍內(nèi)可調(diào)的 LED 電流。它能自動調(diào)節(jié)升壓控制器的輸出電壓以只提供 LED 燈串所需的電壓，即正向最大壓降加上那個燈串的 IFB 引腳上的所需最小電壓，起到對并聯(lián)的LED燈串起到保護作用。

TPS61196芯片有一個內(nèi)置的線性穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器將通過芯片VIN管腳的輸入電壓降壓至芯片工作所需的VDD，來為內(nèi)部電路供電。為保證芯片能獲得穩(wěn)定的工作電壓，VDD管腳外接了一個C4電容器。同時為減小輸入電壓波動對芯片的影響，在管腳VIN輸入處放置了電容器C1、C2、C3。大部分電源芯片都有欠壓保護的功能，TPS61196也不例外。該電路通過電阻器R1、R2和R3分壓向芯片的ULVO管腳提供輸入電壓信號，供芯片判斷輸入電壓是否滿足欠壓保護條件，進而起到欠壓保護的功能。為防止信號干擾在R2與地之間并聯(lián)電容器C13。當欠壓保護功能不使用時，可通過電阻R23連接到VDD管腳。EN作為芯片的使能管腳，通過電阻器R4，R5獲得高電平使能信號。電阻器R7主要是為防止EN管腳流入過高電流，電容器C5是為了防止尖峰電壓損壞EN管腳。芯片的FAULT管腳為芯片非正常工作信號輸出管腳。當芯片正常工作時該管腳輸出低電平，非正常工作時輸出高電平。不用該功能時可通過R6連接至VDD，或使管腳懸空。芯片的ISET管腳和6個PWM管腳為芯片調(diào)節(jié)輸出電流的管腳。通過電阻器R16連接ISET管腳來設(shè)定每一路的最大輸出電流，即PWM信號為100%時的輸出電流。通過PWM管腳接收外部PWM信號，來調(diào)節(jié)每一路的輸出電流，進而達到對LED燈串的電流控制。GDRV管腳連接MOS管的門極，控制MOS管的導通與關(guān)斷。ISNS和PGND管腳通過電阻R9來檢測流過MOS管的電流，為芯片控制MOS管的關(guān)斷提供輸入信號。R8和C6在此處主要是起保護和穩(wěn)定作用。芯片OVP管腳通過電阻R10，R11檢測輸出電壓，起過壓保護的作用。芯片通過在FSW管腳外接電阻R13設(shè)定芯片的轉(zhuǎn)換的開關(guān)頻率。通過電容C11連接至芯片的REF管腳，來設(shè)置芯片的軟啟動時間。電阻R12和電容C9、C10組成的RC網(wǎng)絡主要是對芯片內(nèi)部的補償網(wǎng)絡起穩(wěn)定的作用，連接在COMP管腳上。管腳IFBV通過電阻R14和與ISET管腳連接的R16共同設(shè)定了灌電流的最小電壓以符合不同的LED電流設(shè)置。電路中電容C12起防止干擾作用。芯片的IFB1到IFB6為每個LED燈串的負極接入端。為防止LED燈串開路或短路對芯片產(chǎn)生破壞，每個IFB管腳都需要通過一個電阻與地連接。圖中的R17到R22起的就是這個作用。由于TPS61196采用具有 PowerPAD 的28引腳 HTSSOP 封裝。為保證芯片的良好散熱性能，PAD管腳需通過焊盤連接到地。

在每個工作周期開始時，芯片GDRV管腳輸出信號，推動MOS管Q1使其導通，此時電感L1，MOS管Q1，電阻R9形成回路，L1開始儲能，二極管D1截止，LED燈串由輸出電容C7提供能量。當芯片通過電阻R9兩端電壓檢查到流過MOS管的電流過高時，芯片通過GDRV管腳關(guān)閉MOS管。此時二極管D1導通，電感L1開始對C7充電，并為LED燈串供能量。此處C7作為儲能元件，而C8電容主要是起濾波作用。

對于十數(shù)種LED光源芯片，可以采用2到4路上述多路分離模塊電路完成多光譜LED光源的驅(qū)動。

對于多光譜LED光源，所述LED光源芯片還可以與普通紅綠藍白（RGBW）寬光譜LED光源組合構(gòu)成混合式的LED光源；所述普通紅綠藍白（RGBW）寬光譜LED光源中紅光、綠光、藍光的LED光源光譜帶寬為100nm以上，白光寬光譜LED由藍光LED光源激發(fā)黃色熒光粉形成。

多光譜LED光源的十數(shù)種光譜特性可由如下12種波長的LED光源芯片確定：

所述12種波長分別為：1，430nm；2，454nm：3，470nm；4，490nm；5，505nm；6，523nm；7，555nm；8，585nm；9，595nm；10，620nm；11，630nm；12，660nm；它們的光譜帶寬為10-30nm。

對于多光譜LED光源的制作，其引線方式如下：所述安裝基板上的十數(shù)種LED光源芯片的引線可以采用完全獨立的引線方式，也可以采用共陽或者共陰的引線方式。

傳統(tǒng)的博物館照明控制系統(tǒng)，針對普通熒光燈照明無法控制，展柜用鹵素燈照明可以實現(xiàn)光照強度控制，但是傳統(tǒng)的博物館照明缺少長期監(jiān)測的光環(huán)境傳感器，因此博物館的調(diào)光控制大多沒有實現(xiàn)，更沒有針對文物光譜能量的照明控制系統(tǒng)。同時，無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)使得大規(guī)模的光環(huán)境監(jiān)測成為可能，國家文物局正正有計劃地推廣館藏文物保存環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，結(jié)合傳感網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以光環(huán)境傳感器網(wǎng)絡為基礎(chǔ)，融合紅外探測、圖像跟蹤、RFID電子標簽等多傳感器技術(shù)融合，結(jié)合本發(fā)明的光譜可控的文物保護性照明光源，可以對博物館光環(huán)境進行整體監(jiān)測與控制，達到文物光環(huán)境保護與展陳視覺效果的平衡。其中多光譜LED光源的光譜能量調(diào)整方法是針對光照敏感文物不同敏感波段照明的需求。

多光譜LED光源的光譜調(diào)整方法如下：當每一種LED光源的最大光譜能量為P_n，通過微處理器模塊輸出控制信號調(diào)節(jié)每一種LED光源的光譜強度，其增益系數(shù)為K_n，此時LED光源的相對光譜功率分布為。

鑒于多光譜LED光源可以獨立控制不同波長的光譜能量輸出，因此針對某種特定光譜類型例如鹵素燈光譜，本發(fā)明提供了多光譜LED光源快速測試系統(tǒng)進行光源性能的檢測與評價。

圖5為多光譜光源測試及自動控制系統(tǒng)框圖。該測試及自動控制系統(tǒng)主要由積分球、光譜儀和計算機組成。測量時，把多光譜LED光源置于積分球中，其光譜信號由光纖傳輸至光譜儀，光譜儀在計算機控制下進行光譜測量及分析。所測的光譜信號為多光譜LED光源的相對光譜功率分布。根據(jù)目標光譜能量分布，計算機通過LED驅(qū)動模塊的計算機智能接口改變敏感波段的光譜能量，在對調(diào)整后的光源光譜功率分布進行測量后，可以計算出當前的光源相關(guān)色溫。根據(jù)CIE1976光源色差計算模型，通過逐次逼近法計算當前光源的相關(guān)色溫，并計算出目標色溫的顏色坐標和當前光源顏色坐標的色差，獲得光源的色差DE及顏色指向作為進一步調(diào)整光譜能量的參數(shù)，同時通過對顯色指數(shù)所涉及的14種參考色品坐標計算當前光源的一般顯色指數(shù)及特殊顯色指數(shù)。

以一種多光譜LED光源為例，在可見光譜范圍內(nèi)選用12種窄光譜LED光源芯片，型號為3528，它們的光譜帶寬約20nm，波長為：1，430nm； 2，454nm： 3，470nm；4，490nm；5，505nm； 6，523nm；7，555nm；8，585nm； 9，595nm ；10，620nm；11，630nm；12，660nm；共十二種光譜。設(shè)計16mm′14mm鋁基板，每一種光譜LED芯片封裝在鋁基板上，每種LED芯片有獨立的引腳，并由外部恒流供電系統(tǒng)控制。工作電流200mA，最大輸出總功率約6W，總光通量500流明。以前述多光譜LED光源快速測試系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用多光譜LED光源的光譜調(diào)整方法，可以以不同色溫的鹵素燈光譜特性為目標光源光譜，實現(xiàn)各種色溫的模擬鹵素燈光譜的多光譜LED光源如圖7-1、7-2、7-3、7-4的光譜測試數(shù)據(jù)，其顯色指數(shù)Ra在95左右，且無紫外和紅外成分，適用于博物館文物照明。圖7-1、7-2、7-3、7-4為分別以2700K、2856K、3000K、3500K鹵素燈光譜為目標光源光譜，通過調(diào)整和控制多光譜LED光源實現(xiàn)的模擬鹵素燈的光源光譜測試結(jié)果。采用多光譜LED光源的光譜調(diào)整方法，其顯色指數(shù)Ra在95左右，且無紫外和紅外成分，并且可以根據(jù)不同文物的光譜敏感波段，針對特定材質(zhì)的文物，來調(diào)整光源的光譜分布，從而達到較好的照明效果及光源顯色性以滿足博物館文物展覽需求，又能降低脆弱文物的光老化，達到保護文物的目的。

針對多數(shù)文物對短波光輻射敏感的特點，也可以通過降低藍光光譜能量輸出，實現(xiàn)具有減藍光譜特性的的多光譜LED光源，如圖8所示。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之中。