[发明专利]高显色性多光谱LED光源、博物馆展品的展览照明灯及布展和照明方法

说明书

本发明提供了一种高显色性多光谱LED光源，包括LED光源芯片、光源安装基板、LED驱动模块。本发明多光谱LED光源里有十数种不同的LED光源芯片，每种LED光源芯片之间具有不同光谱波长和光谱带宽，所述LED驱动模块设有电源模块，微处理器模块，多路分离模块，计算机接口模块。本发明还提供了博物馆展品的展览照明灯及布展和照明方法。本发明不仅具有高显色性而且具有避开文物展品敏感光谱的特点，能避免或减少在展出中受到的光氧化作用，能通过光谱独立驱动技术和多光谱光源测试及自动控制系统达到对照明光源中不同波段光强的精密控制，适应不同文物的需求，可以在保证光源显色性充分展示文物展品的同时，减少光源对文物的影响。

技术领域

本发明涉及一种高显色性多光谱LED光源，尤其涉及针对光照敏感文物照明的LED多光谱照明光源，以及博物馆展品的布展和照明方法。

光源对物体的显色能力称为显色性，是通过与同色温的参考或基准光源下物体外观颜色的比较。光所发射的光谱内容决定光源的光色，但同样光色可由许多、少数甚至仅仅两个单色的光波组成，对各个颜色的显色性亦大不相同。相同光色的光源会有相异的光谱组成，光谱组成较广的光源有可能提供较佳的显色品质。当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差。色差程度越大，光源对该色的显色性越差。显色指数是目前定义光源显色性评价的普遍方法。

显色指数可参照国际照明委员会(CIE)的科学定义，GBT23863博物馆照明设计规范中规定：在陈列绘画、彩色织物以及其他多色展品等辨色要求高的场所，光源一般显色指数不应低于90。对辨色要求不高的场所，光源一般显色指数不应低于80。因此所谓高显色指数一般指显色指数90以上。

背景技术

博物馆是保护和展示文化与自然遗产、开展社会教育的重要场所。其中，光环境是衡量博物馆的重要技术之一：设计师必须既要满足观众所需的良好的视觉环境，又要使展品避免受到光辐射的损害。这对博物馆的照明设计提出了很高的要求。

在博物馆光环境的规划和设计中，对于照明光源的选择是最重要的环节。目前的照明设计中，除了天然采光外，所采用的人工照明光源主要为日光灯(荧光灯)、节能灯、卤素灯等，近几年随着半导体照明LED光源技术加速发展，LED逐步进入博物馆照明。上述光源由于其发光原理各不相同而形成不同的光谱特性。

天然采光、日光灯(荧光灯)、节能灯一般只用于展厅照明光源，卤素灯照明是最为常见的博物馆文物照明。

天然采光以D65光源为例，D65光源为6500K的重组日光是一种宽谱光源，含有大量的紫外线成分，因此，天然采光的照明设计中，需增加滤除紫外光的滤光装置。卤素灯光源的相关色温一般在3000K左右。由于大多数光照敏感的脆弱文物受短波辐射的影响较大，而卤素灯短波能量较弱，同时非常好的显色指数，然而卤素灯的光谱能量主要集中在红外波段，其带来的红外热辐射不利用文物保存。尽管如此，卤素灯也是目前最合适的博物馆展品照明光源，被博物馆大量使用，是最为常见的对文物展品的人工照明光源。

在博物馆文物照明中，要考虑脆弱文物的光老化问题，例如对于有机质文物，光照影响就非常明显。其中紫外和红外波段对文物的影响已经是众所周知，紫外容易加速文物老化，红外传递热量，因此降低直至杜绝紫外和红外光谱是照明光源选择的主要考虑因数；在可见光波段范围内，以往的一些研究也已经对纸张、丝绸等的部分染料的光学褪色特性进行了测试分析，例如蚕丝织物上的茜草染料和真丝织物上槐米染料对450nm-500nm的蓝绿光波段较为敏感，具有较多长波含量的卤素灯光源对于青黛有比较明显的影响，而对槐米影响较小。

虽然相关研究给出了文物的光谱敏感波段，但是目前所采用的照明光源无法针对特定材质的文物，既能达到较好的照明效果及光源显色性以满足博物馆文物展览需求，又能降低脆弱文物的光老化，达到保护文物的目的。