[发明专利]光源装置及光能光谱调谐方法

权利要求书

1.一种光源装置，其特征在于，它主要由数据处理及存储部、通信部、电源部以及发光部组成，数据处理及存储部分别与发光部和电源部相连，通信部与数据处理及存储部相连，发光部与电源部相连。其中，所述发光部由漫射层(1)、子光源层(2)、增透层(3)、电路层(4)和散热层(5)组成。漫射层(1)、增透层(3)、电路层(4)和散热层(5)依次布置，子光源层(2)由若干个子光源组成，各子光源安装在电路层(4)上并穿过增透层(3)。散热层(5)由带孔的金属隔板、风扇(6)以及温度传感器(7)组成，风扇(6)装在金属隔板中间，温度传感器(7)装在金属隔板内侧并连接到数据处理及存储部。

2.根据权利要求1所述光源装置，其特征在于，所述子光源为LED光源或激光光源或者上述两种光源的组合。

3.根据权利要求2所述光源装置，其特征在于，所述子光源的光谱分布包括2类：发光光谱为宽带的子光源和发光光谱为窄带的子光源。宽带子光源包括三种，它们的峰值波长分别分布在长波段、中波段、短波段三个波段，长波段的波长范围为550nm～780nm，中波段的波长范围为480nm～600nm，短波段的范围为380nm～500nm。宽带子光源组的带宽是窄带子光源带宽的M倍，M大于等于3。窄带子光源的种类为N1，N1大于等于15，各种窄带子光源的峰值波长分布在(380+400×i/N1)～(380+400×(i+1)/N1)nm之间，其中i逐一取0到N1-1之间的整数值每一种窄带子光源的数目为1，每一种宽带子光源的数目为N2：N2＝所有窄带子光源峰值波长能量平均值/该种宽带子光源峰值波长的能量值。

4.根据权利要求1所述光源装置，其特征在于，所述子光源在电路层的安装面板上按规则排列并固定。排列的规则为首先在安装面板上均匀分布地选取N2个特征区域。然后，将宽带子光源分成N2组，每组都包括每一种宽带子光源的各一个，每组光源相临近地固定安装在安装面板的N2个特征化区域。最后，将窄带子光源有序地排列在除去特征区域之外的空隙区域。

5.根据权利要求1所述光源装置，其特征在于，所述漫射层(1)的材料为注入半透明散射颗粒的乳玻璃或纤维材料。

6.根据权利要求1所述光源装置，其特征在于，所述增透层(3)为下表面镀有全反射材料的金属面板。

7.一种应用权利要求1所述光源装置的光能光谱调谐方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)读取目标光谱数据：由数据处理及存储部接收通信部传入的目标光谱数据或者直接查找并载入自身已存储的目标光谱数据。

(2)光谱特征分析：将数据处理及存储部将指定的目标光谱进行低通滤波得到预匹配目标特征光谱。

(3)光谱预匹配电源信号计算：首先，读入温度传感器检测到的温度，根据当前温度载入子光源的光谱数据及其刺激值与输入光源信号之间的映射关系查找表。然后，以所有宽带子光源峰值波长处的能量之和等于预匹配目标特征光谱对应波长出的能量为条件计算各种宽带子光源的刺激值。最后，由宽带子光源的刺激值以及刺激值和输入电源信号之间的映射关系查表得到宽带子光源的输入电源信号。

(4)光谱匹配电源信号修正并输出：首先，将目标光谱减去预匹配目标特征光谱得到误差光谱；然后，根据误差光谱和窄带子光源的输出光谱，以光谱的均方根误差小于给定阈值为目标迭代计算窄带子光源的刺激值；最后，由窄带子光源的激励值以及刺激值和输入电源信号之间的映射关系查表得到窄带子光源的输入电源信号。

(5)触发电源信号驱动子光源：将步骤(3)和(4)得到的各个子光源的输入电源信号由电源层输出给各个子光源，并驱动每个子光源发光。