專利名稱：應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于文物展示柜的照明系統(tǒng)，屬文物保護和人工光環(huán)境控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在中國各地博物館中有許多絢美瑰麗的國寶文物，這些珍貴的文物一方面要供游人參觀，另一方面還要保證這些國寶在展覽過程中不被損傷。因此文物展示柜在博物館及其他文物保護領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。
在文物展示柜設(shè)計制造的過程中，照明設(shè)計尤為重要。由于光輻射對于文物有很嚴(yán)重的破壞作用，尤其是紫外線和短波長的可見光，因此文物展示柜的照明設(shè)計需要同時考慮展品保護和視覺環(huán)境質(zhì)量兩項要求。然而展品保護和視覺環(huán)境質(zhì)量兩項要求往往是互相矛盾的要求，在發(fā)生矛盾時應(yīng)優(yōu)先考慮展品保護，畢竟文物一經(jīng)損毀就無法修復(fù)了。因此，在文物保護柜的照明設(shè)計中，如何協(xié)調(diào)展品保護和視覺環(huán)境質(zhì)量兩項要求，使之達(dá)到一個可接受的照明效果，是該項設(shè)計的重點和難點。
然而，目前我國應(yīng)用于文物展示柜的照明技術(shù)存在很多問題。首先，現(xiàn)有的照明技術(shù)所采用的光源主要包括白熾燈、熒光燈、金屬鹵化物燈和冷光束鹵鎢燈等，這些光源都會發(fā)射出紫外光，這會對文物產(chǎn)生很大的破壞作用，尤其是紙質(zhì)文物，雖然有部分博物館采取了一定的防紫外線措施，但大部分單位并沒有很好的防止措施。其次，現(xiàn)有的照明技術(shù)通常將光源放置在柜體內(nèi)部，這不僅會帶來安全上的隱患，還會散發(fā)出大量的熱量，這些問題對文物保護都是很不利的。雖然有部分博物館為解決散熱問題采用了端點發(fā)光的光纖照明系統(tǒng)，但該系統(tǒng)照明的光均勻性不佳。再次，由于文物展示柜中的展品保護關(guān)鍵性技術(shù)不僅包括照明技術(shù)，還包括密封技術(shù)、溫濕度控制技術(shù)、有害氣體消除技術(shù)和病蟲害防治技術(shù)等，因此照明技術(shù)和其他文物保護技術(shù)存在配合問題，而現(xiàn)有的文物展示柜的照明技術(shù)不能很好的配合其他保護技術(shù)的實施?？偠灾诂F(xiàn)有的文物展示柜照明技術(shù)中，還沒有一種技術(shù)能同時很好的滿足展品保護和視覺環(huán)境質(zhì)量兩項要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種用于文物展示柜的能同時滿足展品保護和視覺環(huán)境質(zhì)量兩項要求的光導(dǎo)管照明系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點在于光源發(fā)生器在柜體外，柜體內(nèi)無電路，安全可靠；光源器出口采用濾光片消除紫外線；光導(dǎo)管布置形式可靈活多樣，并考慮同其他保護技術(shù)的配合；柜體內(nèi)光線照度均勻，并且散熱很低。
本發(fā)明設(shè)計的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案參見附圖1、2、3、4，包括光源發(fā)生器1、設(shè)置在光源發(fā)生器上的聚光裝置4、將光源發(fā)生器發(fā)出的光濾去紫外光成分的濾光裝置5、與濾光裝置5連接的光導(dǎo)管8、設(shè)置在光導(dǎo)管上的散光裝置11或12，其特征在于光源發(fā)生器設(shè)置在柜體17外，光導(dǎo)管的一部分伸入柜體內(nèi)，柜體外的光導(dǎo)管為密閉光導(dǎo)管，柜體內(nèi)的光導(dǎo)管上設(shè)置了散光裝置。
所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的光源發(fā)生器1的光源3是各種人工光源，包括白熾燈、熒光燈、金屬鹵化物燈和冷光束鹵鎢燈，還包括高亮度的LED點陣光源。
所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的濾光裝置中的濾光材料是吸收紫外線的特種玻璃、二氧化鈦涂料，有機材料的紫外吸收劑。
所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的濾光材料中的有機材料紫外吸收劑的使用方式包括用紫外吸收劑涂料涂布于玻璃載體上，用紫外線吸收薄膜貼膜在玻璃載體上和制成吸收紫外線的有機玻璃。
所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的光導(dǎo)管與文物展示柜的結(jié)合處采用將柜體外的光導(dǎo)管與柜體內(nèi)的光導(dǎo)管分隔開的分隔玻璃14，分隔玻璃起密封柜體、傳輸光的作用。
所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的光導(dǎo)管內(nèi)壁涂有對可見光具有反射率大于80％的反射膜。
所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的散光裝置是在柜體內(nèi)面向文物一側(cè)的光導(dǎo)管壁上開孔，在孔上安裝高散射率的散光板。
所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的高散射率的散光板包括條縫型散光罩11和碟型散光罩12。
本發(fā)明將光源發(fā)生器放置在柜體的外部，使柜體內(nèi)無任何電路，提高了展示柜的安全性，并采用聚光裝置，提高了光源的利用效率；在光源器的出口安裝濾光片，使進入柜體內(nèi)的光線無紫外成分，避免了紫外線損壞文物；采用光導(dǎo)管將光線均勻的傳輸?shù)焦耋w內(nèi)的任何需要的地方；采用高散射效果的散光板，散光罩形式根據(jù)需要可制成條縫型或碟型，滿足了視覺環(huán)境舒適性的要求。本發(fā)明設(shè)計的照明系統(tǒng)，有效的協(xié)調(diào)了展品保護和視覺環(huán)境質(zhì)量兩項要求，并能夠很好地配合其他保護技術(shù)的實施。


圖1，應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖；圖2，應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)的光源發(fā)生器示意圖；圖3，應(yīng)用于文物展示柜照明的條縫型光導(dǎo)管結(jié)構(gòu)示意圖；圖4，應(yīng)用于文物展示柜照明的碟型光導(dǎo)管結(jié)構(gòu)示意圖；圖5，應(yīng)用光導(dǎo)管照明的垂直型文物展示柜的外觀圖(條縫型)；圖6，應(yīng)用光導(dǎo)管照明的垂直型文物展示柜的A-A剖面圖(條縫型)；圖7，應(yīng)用光導(dǎo)管照明的垂直型文物展示柜的B-B剖面圖(條縫型)；
圖8，應(yīng)用光導(dǎo)管照明的垂直型文物展示柜的外觀圖(碟型)；圖9，應(yīng)用光導(dǎo)管照明的垂直型文物展示柜的A-A剖面圖(碟型)；圖10，應(yīng)用光導(dǎo)管照明的垂直型文物展示柜的B-B剖面圖(碟型)；圖11，應(yīng)用光導(dǎo)管照明的水平型文物展示柜的外觀圖(條縫型)；圖12，應(yīng)用光導(dǎo)管照明的水平型文物展示柜的A-A剖面圖(條縫型)；圖13，應(yīng)用光導(dǎo)管照明的水平型文物展示柜的B-B剖面圖(條縫型)；圖14，應(yīng)用光導(dǎo)管照明的水平型文物展示柜的外觀圖(碟型)；圖15，應(yīng)用光導(dǎo)管照明的水平型文物展示柜的A-A剖面圖(碟型)；圖16，應(yīng)用光導(dǎo)管照明的水平型文物展示柜的B-B剖面圖(碟型)；其中，圖1～16中1-光源發(fā)生器；2-電源；3-光源；4-聚光裝置；5-濾光裝置；6-光線；7-管箍；8-光導(dǎo)管；9-反射膜；10-端蓋；11-條縫型散光罩；12-碟型散光罩；13-鏡子；14-隔離玻璃；15-維護玻璃；16-磨砂玻璃；17-柜體；18-文物。
具體實施例方式
本發(fā)明設(shè)計的照明系統(tǒng)，尤其適合用于博物館各種珍貴文物的展示柜。由于普通的展示柜只要求視覺環(huán)境質(zhì)量，本發(fā)明也可用于各種普通的展示柜中。在具體實施方案中，柜體外部光源的位置和光導(dǎo)管的形式可根據(jù)實際情況確定，柜體內(nèi)光導(dǎo)管光的導(dǎo)入位置和以及散光裝置的形式和數(shù)量也可根據(jù)實際需求靈活布置。下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
實施方案1方案參見圖5、6、7，本實施例的系統(tǒng)應(yīng)用在一個由上部、底部柜體17和柜體之間的維護玻璃15構(gòu)成的垂直型文物展示柜上。在柜體的兩側(cè)對稱布置兩個光導(dǎo)管系統(tǒng)8，光源的入射口設(shè)置在柜體底部光導(dǎo)管的中心部位，光導(dǎo)管8在柜體內(nèi)從入射口處向兩側(cè)延伸，平行于柜體側(cè)面布置，兩端分別向上伸入到維護玻璃15內(nèi)，沿由維護玻璃15制作的玻璃框的邊緣布置，到達(dá)上部柜體的底端，各段光導(dǎo)管之間可采用管箍7固定。采用LED點陣光源，光源發(fā)出的光經(jīng)過濾光片5后從底部柜體側(cè)面的中心通過隔離玻璃14進入柜體17，在光導(dǎo)管8內(nèi)垂直于光線入射方向設(shè)置調(diào)節(jié)鏡子13，通過調(diào)節(jié)鏡子13的角度調(diào)節(jié)各個光導(dǎo)管的光分配量。進入柜體的光線沿柜體內(nèi)照明區(qū)域的光導(dǎo)管8背向文物方向的圓柱面的內(nèi)表面貼有反射率為99％的反射膜9，面向文物方向的圓柱面裝有條縫型散光罩11。經(jīng)過9的多次反射，光線傳輸?shù)焦鈱?dǎo)管末端的端蓋10，端蓋10上貼有反射膜，將到達(dá)的光線反射，光線經(jīng)條縫型散光罩11的散射作用均勻的照射在文物18表面。由于條縫型散光罩11的作用，消除了眩光現(xiàn)象。該系統(tǒng)不僅可以消除紫外線、光源發(fā)熱對文物的破壞作用，并且光線均勻，適合用于對光線均勻性要求高的展示柜。
實施方案2方案參見圖8、9、10，本實施例的系統(tǒng)應(yīng)用在一個由上部、底部柜體17和柜體之間的維護玻璃15構(gòu)成的垂直型文物展示柜上。在上部柜體兩側(cè)對稱布置兩個平行于柜體側(cè)面的水平光導(dǎo)管8，光導(dǎo)管上有兩個垂直于主管道的彎頭向下伸入到維護玻璃框內(nèi)，在彎頭的端部裝有碟型散光罩12。LED點陣光源發(fā)出的光經(jīng)過將紫外吸收劑涂料涂布于玻璃載體上的濾光片5后從上部柜體的后端面通過隔離玻璃14進入柜體。在柜體內(nèi)的光導(dǎo)管壁面8上貼有反射率為99％的反射膜9，光線經(jīng)過反射膜9的多次反射，到達(dá)光線到達(dá)碟型散光罩12，光線經(jīng)碟型散光罩12均勻的照射在文物18表面。由于碟型散光罩12的作用，消除了眩光現(xiàn)象。該系統(tǒng)可跟據(jù)照明的需要設(shè)置不同數(shù)量的碟型散光罩。該系統(tǒng)可以消除紫外線、光源發(fā)熱對文物的破壞作用。
實施方案3方案參見圖11、12、13，本實施例的系統(tǒng)應(yīng)用在一個由柜體17、柜體17上端面設(shè)置的維護玻璃15構(gòu)成的水平型文物展示柜上。兩個光導(dǎo)管平行于維護玻璃的上端面，垂直于柜體的側(cè)面沿邊緣布置，并且在柜體內(nèi)設(shè)置有平行于柜體前面的磨砂玻璃16將放置光導(dǎo)管的空間與放置文物的空間隔開，光線通過磨砂玻璃16的散射作用均勻照射到文物表面，使光線更柔和。通過使用金屬鹵化物燈光源發(fā)出的光經(jīng)過涂有二氧化鈦涂料的濾光片5后進入光導(dǎo)管，光線從隔離玻璃14進入柜體內(nèi)。柜體內(nèi)照明區(qū)域的光導(dǎo)管8背向文物方向的圓柱面的內(nèi)表面貼有反射膜9，面向文物方向的圓柱面裝有條縫型散光罩11，經(jīng)過9的多次反射，光線傳輸?shù)焦鈱?dǎo)管末端的端蓋10，端蓋10上貼有反射膜，將到達(dá)的光線反射，光線經(jīng)條縫型散光罩11的散射作用均勻的照射在文物18表面。由于條縫型散光罩11的作用，消除了眩光現(xiàn)象。該系統(tǒng)不僅可以消除紫外線、光源發(fā)熱對文物的破壞作用，并且光線均勻，尤其適合用于展出字畫的文物展示柜。
實施方案4如圖14、15、16所示，本實施例的系統(tǒng)應(yīng)用在一個由柜體17、柜體17上端面設(shè)置的維護玻璃15構(gòu)成的水平型文物展示柜上。在柜體內(nèi)設(shè)置有平行于柜體前面的磨砂玻璃16，光導(dǎo)管8在柜體前面與磨砂玻璃組成的空間內(nèi)布置，在柜體內(nèi)的光導(dǎo)管上有4個垂直于主管道的彎頭，彎頭的端部垂直伸到磨砂玻璃上，端部設(shè)置有露出磨砂玻璃外的碟型散光罩。通過使用金屬鹵化物燈光源發(fā)出的光經(jīng)過濾光片5后進入光導(dǎo)管，光線從隔離玻璃14進入柜體。在柜體內(nèi)的光導(dǎo)管壁面8上貼有反射膜9。光線經(jīng)過9的多次反射，光線到達(dá)碟型散光罩12，光線經(jīng)碟型散光罩12均勻的照射在文物18表面。由于碟型散光罩12的作用，消除了眩光現(xiàn)象。該系統(tǒng)還可以可根據(jù)展品的數(shù)量調(diào)整散光口的數(shù)量。該系統(tǒng)可以消除紫外線、光源發(fā)熱對文物的破壞作用。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)包括光源發(fā)生器(1)、設(shè)置在光源發(fā)生器上的聚光裝置(4)、將光源發(fā)生器發(fā)出的光濾去紫外光成分的濾光裝置(5)、與濾光裝置(5)連接的光導(dǎo)管(8)、設(shè)置在光導(dǎo)管上的散光裝置(11)或(12)，其特征在于光源發(fā)生器設(shè)置在柜體(17)外，光導(dǎo)管的一部分伸入柜體內(nèi)，柜體外的光導(dǎo)管為密閉光導(dǎo)管，柜體內(nèi)的光導(dǎo)管上設(shè)置了散光裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的光源發(fā)生器(1)的光源(3)是各種人工光源，包括白熾燈、熒光燈、金屬鹵化物燈和冷光束鹵鎢燈，還包括高亮度的LED點陣光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的濾光裝置中的濾光材料是吸收紫外線的特種玻璃、二氧化鈦涂料，有機材料的紫外吸收劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的濾光材料中的有機材料紫外吸收劑的使用方式包括用紫外吸收劑涂料涂布于玻璃載體上，用紫外線吸收薄膜貼膜在玻璃載體上和制成吸收紫外線的有機玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的光導(dǎo)管與文物展示柜的結(jié)合處采用將柜體外的光導(dǎo)管與柜體內(nèi)的光導(dǎo)管分隔開的分隔玻璃(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的光導(dǎo)管內(nèi)壁涂有對可見光具有反射率大于80％的反射膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的散光裝置是在柜體內(nèi)面向文物一側(cè)的光導(dǎo)管壁上開孔，在孔上安裝高散射率的散光板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，其特征在于所述的高散射率的散光板包括條縫型散光罩(11)和碟型散光罩(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于文物展示柜照明的光導(dǎo)管系統(tǒng)，屬文物保護和人工光環(huán)境控制領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括光源發(fā)生器(1)、聚光裝置(4)、濾光裝置(5)、與濾光裝置連接的光導(dǎo)管(8)、設(shè)置在光導(dǎo)管上的散光裝置(11)或(12)，其特征在于光源發(fā)生器設(shè)置在柜體(17)外，柜體內(nèi)無電路，安全可靠；光導(dǎo)管的一部分伸入柜體內(nèi)，柜體外的光導(dǎo)管為密閉光導(dǎo)管，柜體內(nèi)的光導(dǎo)管上設(shè)置了散光裝置，可采用條縫型或碟型散光罩；該系統(tǒng)在光源器出口采用濾光裝置，消除紫外線；光導(dǎo)管布置形式可靈活多樣，并考慮同其他保護技術(shù)的配合；柜體內(nèi)光線照度均勻，并且散熱很低。由于該系統(tǒng)所具備的特點，因此將該項發(fā)明應(yīng)用于文物展示柜具有很大的優(yōu)勢。
文檔編號F21V9/06GK1631298SQ20051000228
公開日2005年6月29日 申請日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月20日
發(fā)明者馬重芳, 王偉, 吳玉庭, 鹿院衛(wèi), 吳延鵬 申請人:北京工業(yè)大學(xué)