CN2646557Y

CN2646557Y - 文物展览专用可调式光纤光源

Info

Publication number: CN2646557Y
Application number: CN 03270769
Authority: CN
Inventors: 王珏; 梁寅鹏; 王瑞波
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-08-15
Filing date: 2003-08-15
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2013-08-15

Abstract

本实用新型属于光纤照明设备，涉及文物展览专用可调式光纤光源。包括电光源、汇聚透镜，光纤，固定该汇聚透镜的支架，带动支架进行移动的传动机构及其驱动电机，提供电机所需电源的电源发生器，控制支架在设定的范围移动的限位开关/光感控制器，控制该电光源开启、关闭的人体感应开关。本实用新型采用显色性好的金属卤灯或其它光源，经过光学部件和相应设备的控制传导入光纤，调节光纤出射的光线强度，为文物进行照明。整个光源具备了显色性好、无热量、无紫外线、便于操作、便于维护的优点，并采用了人性化的设计方法，在最大限度避免文物在展览照明过程中受到的损坏的同时，顾及参观者的人体视觉感受。

Description

文物展览专用可调式光纤光源

技术领域本实用新型属于光纤照明设备，特别涉及专业的文物照明设备结构设计。

背景技术文物是一类特殊的物体，它们非常珍贵，但也相当娇气。许多文物在光照下会产生一系列的化学和物理反应，从而遭到不同程度的破坏。在国家颁布的文物展览的参考标准中，根据对光的敏感程度不同，对文物的照度提出了推荐的数值，文物不同，照度要求也不同。一些对光线非常敏感、或是比较敏感的文物更是对照明条件提出了相当苛刻的要求：除了照度之外，还需要光线的显色性好、无紫外线、无热量等。另外，由于可见光谱对文物也有一定的破坏作用，所以即便采用了很好的光源，也还需要避免长时间照射。

但是，现有的照明条件很难满足文物这种特殊专业的要求：传统电光源的显色性参差不齐、灯泡发热量大、存在产生电火花和漏电隐患等弊端，而荧光灯还会产生大量紫外线，难以满足这些苛刻的条件；一些专业的光源价格昂贵，尽管保证了好的显色性，过滤了紫外线，却依然无法控制光源的照度，难以保证不同文物的照度要求。对于许多在文物部门工作、但不是照明专业的人士来说，尽管了解文物对光照的要求，但要想通过自己的调节来保证不同种类文物的合适照明也还有一定的困难。

另外，在文物展览为主的博物馆中，为保护文物的照明，往往牺牲了参观的人的感受。许多靠人体感应控制的灯具，常常在参观者走近的时候突然变亮，人的眼睛感觉相当不适应，而人离开较远时则是一片黑暗，看不出大概有些什么东西。

发明内容本实用新型专利的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种文物照明专用可调式光纤光源，对光照比较敏感的文物提供高质量的照明，结合光纤的导光性能，保证了不同文物的照度、显色性以及无紫外线、无热量的要求，也可采用自动和手动调节的方式，根据参观者的人体视觉效应进行渐变式照度调节，最大限度地解决了文物展览照明与参观者视觉感受之间的矛盾。并同时具有保证电光源使用寿命的优点。

本实用新型设计的一种文物照明专用可调式光纤光源，包括电光源、与电光源共光轴的汇聚透镜，其特征在于，还包括接收该汇聚透镜的出射光并导引至照明处的光纤，固定该汇聚透镜的支架，带动支架进行移动的传动机构及其驱动电机，提供电机所需电源的电源发生器，控制支架在设定的范围移动的限位开关/光感控制器，控制该电光源开启、关闭的人体感应开关。

本实用新型还可包括与该限位开关固接的用以手动调整限位开关位置的手柄，用以控制透镜具体位置的手动旋钮。

所说的传动机构可采用齿轮、齿条传动机构，也可以采用皮带轮等传动机构。

所说的电光源可包括显色性较好的点光源及与之相配套的变压器、为光源散热的电风扇、将该点光源的发散光转为平行光的抛物线型的反射光罩，以及设置在反射光罩前的滤紫外线的滤光片。

所说的汇聚透镜可采用一凸透镜。

所说的为文物照明传导光线的光纤可以是单根光纤，也可以由光纤束构成。

本实用新型的特点

1、本实用新型满足了文物展览照明所需要的显色性好、无热量、无紫外线的要求，并保证了对不同文物可采用其需要的不同照度进行照明。

2、最大限度的保护珍贵文物，将光线对文物的破坏减到最小。

3、人性化的设计。对于参观者来说，考虑到人的视觉适应过程，采用了照明光根据人体感应渐变方式，视觉不产生跳跃。对于展览馆、博物馆的工作人员来说，本实用新型产品便于操作，不具备文物保护专业知识也不会造成对文物的破坏。

4、本实用新型采用一种新的亮度调节方式，不是依靠对电光源的亮度调节而调节出射的亮度，在解决了文物照明所需要的光线照度的情况下，保证了电光源的寿命。

5、相对其它同效果产品来说成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的总体结构示意图，其中1a为侧视图，1b为俯视图

图2为本实用新型实施例总体结构的立体示意图。

具体实施方式本实用新型提出的文物展览专用可调式光纤光源的结构及工作原理结合实施例及附图详细说明如下：

本实用新型的实施例整体结构如图1、图2所示。其中：由外置的人体感应开关1、安装在一壳体2内的光学和电驱动及控制部分、向外传导光线的照明光纤(照明光纤束)19共同组成，

外置人体感应开关1应该选择合适的感应范围，并安置在合适的位置，以便在参观者到来之时做出反应。

具体的光学和电驱动及控制部分安装在壳体2中，包括：电光源3、金属架4、电扇6、与电光源灯配套的变压器等附属器件7、镀膜玻璃(滤紫外线)8、凸透镜9、透镜架10、齿条11、滑动盒12、前进电机(使得透镜由A向B运动)13、齿轮14、后退电机(使得透镜由B向A运动)15、齿轮16、固定在外壳上的限位开关(开关触点所在位置A为透镜所能到达的距离光纤头最近的一端)17、可以根据实际情况改变位置的限位开关(开关触点所在位置B为透镜所能到达的距离光纤头最远的一端)18、电源发生器21等部分。外壳的后部为加强散热，可采用格栅或者铁丝网5的方式加强通风。为保证光纤的插入方向，在外壳的前部设照明光纤插口20。

照明光纤(照明光纤束)19将光线由本光源导出，为需要保护的文物进行照明。

壳体内各部件的装配位置情况及功能为：

在外壳的后部，电光源3通过金属架4固定在外壳上，电扇6及与电光源配套的变压器等附属原件7分别被安装在外壳的侧壁和底板上，在电光源的侧面和下边。电扇6为电光源及其配件通风散热。

滤紫外线的镀膜玻璃8安装在电光源的前面，将光线中的紫外线部分隔离。凸透镜9平行地安装在透镜架10上，而透镜架10则与齿条11焊接在一起，套在滑动盒12中可前后滑动。滑动盒12固定在外壳底部，盒中有不锈钢珠用于减少摩擦。

齿轮14与齿条11咬合在一起，电动机13启动后将带动齿轮14顺时针转动，使凸透镜9顺着齿条11从A点向B点移动。齿轮14也可以逆时针转动，并且不会带电机13一起转。

齿轮16与齿条11也咬合在一起，电动机15启动后将带动齿轮16逆时针转，使凸透镜9顺着齿条11从B点向A点移动。同样，齿轮16也可以顺时针转动，并且不会带电机15一起转。

固定在外壳上的限位开关17位于两个齿轮之间距离光纤较近的一端，直接固定在外壳的底板上。其开关的功能由透镜架10的触碰来实现，平时开关处于常闭状态，透镜架触碰A处时，开关断开，电机15停止转动。触点所在位置A决定了透镜所能到达的距离光纤头19最近的一端，也就决定了出射光线最暗时的照度值。

限位开关18位于两个齿轮之间距离光纤较远的一端，由限位开关18a和与其焊接的手柄18b组成。其开关的功能由透镜架10的触碰来实现，平时开关处于常闭状态，透镜架触碰B处时，开关断开，电机13停止转动。触点所在位置B决定了透镜所能到达的距离光纤头19最远的一端，也决定了出射光线最亮时的照度值。手柄18b沿着外壳上的水平缝隙滑动，可以调整限位开关18a的具体位置，从而调节出射光线的最高亮度，以满足不同文物的需要。

其中，电光源3、镀膜玻璃8、凸透镜9、光纤插口20的中心在同一轴线上，这几个元件与轴线垂直。

在滑动盒12的另一侧，可安装与电路有关的其它一些配件，如电源发生器22等。

安装带有齿轮的旋钮21由齿轮21a和调节旋钮21b组成，在手动控制的情况下，要调节照度，可按下旋钮21b，使得齿轮21a与齿条11咬合，旋转21b可调节凸透镜的位置，以满足某一照度的需要。

本实施例使用时可将图2中的人体感应开关1安装在展览区中的参观流线附近，选择最佳的感应范围；滑动手柄18b调整最高亮度；将照明光纤接入光纤插口20，并将光纤的另外一端引至需要照明的部位；接通电源即可。本实施例可以实现完全手动或者完全自动的专业文物照明。在完全自动的情况下，文物的照明可采用一常规的自动控制电路得以实现。当参观者距离较远(大于红外感应的距离)时，展柜有最低视觉感应亮度，以保证人能够看到“这边有展品”；在参观者走近展品的过程中，光线渐渐变亮，视觉不产生跳跃，而物品越来越清晰；当人走到展品面前，照度达到规定值。如果参观者络绎不绝，照明光线将保持在规定照度不变；如果参观者离开，在没有人再次走到展柜前面时，光线将回复到最低的、视觉能够感受到的亮度，保护文物。在选择手动方式时，工作人员可根据不同文物的需要，按下并旋转旋钮21b调节需要的光照强度。

为取得理想的效果，可根据光学原理，并采用实验的方式来最后确定电光源1的亮度、透镜的焦距、透镜与光纤头之间的距离、透镜移动范围AB两点的位置。

本实施例中的主要原器件都可采用现成的技术和产品，可以比较方便地得到实施。其中：

人体感应开关1是一种相当成熟的产品，根据具体展览空间的布置特点，可选择合适的感应角度(大于150度，最好是180度的)，合适的感应距离(5米～12米)，合适的延时控制(30秒～2分钟)的产品。

电光源3可以考虑选择一些显色性好、色温漂移小的点式光源。其中，卤钨灯、金卤灯是比较理想的、价格相对比较便宜的光源。已进入商业应用阶段的陶瓷金卤灯(HIC)，如欧司朗的陶瓷内管金卤灯单端产品POWERSTAR HCI-T系列，具有小巧的G12灯头，功率可选择35W，70W和150W，色温3000K，显色指数Ra＞83，是可以考虑使用的光源。

镀膜玻璃可以采用现有的溶胶镀膜技术，如：台湾永光化学股份有限公司生产的抗紫外线溶胶镀膜玻璃，加可见光部份抗反射溶胶技术后，紫外线穿透率为5％，可见光穿透率为95％，能够比较好的除去光线中的紫外部分并保存可见光部分。

限位开关要选择比较小巧的型号，如：日本欧姆龙公司生产的HL-5000型限位开关，大小为50×24mm，能够满足需要。

另外，电动机、电扇等已经是非常普及的产品，在此不必累述。

以上的实施例还可以添加更为精确的控制，即采用比较敏感的光感控制器来控制电机13和电机15的工作情况，从而控制最后的照度，其作用相当于原有的限位开关17、18的功能。在被照射文物的附近隐蔽处放置光度感应头，根据实际的需要设定最低照度和最高照度值，当透镜由A向B点运动，照度感应值变化达到设定最高数值时，光感控制器将发出相应的信号，使电机13停止转动，照度保持在最高值；当透镜由B向A运动时，照度感应值变化达到设定的最低数值，光感控制器发出信号，电机15停止转动，照度保持在最低值。此时也可以保留限位开关17、18，不过其功能将作为对特殊情况(如电光源不亮、透镜受损等情况)的保护措施。

光感控制器有现成的技术产品，如德国“泰邦”的LU 118型光感控制器就可以达到这种控制效果。

Claims

1、一种文物照明专用可调式光纤光源，包括安装在一外壳内的电光源、汇聚透镜支架，安装在该支架上的并与该电光源共光轴的汇聚透镜，其特征在于，还包括一光纤，该光纤的一端部安装在该外壳上且其端面处于该汇聚透镜的光汇聚处，该光纤的的另一端部安装在照明处；安装在该外壳内且与该电光源相连的电源发生器；安装在该外壳内的传动机构及其驱动电机，所述的支架与该传动机构相连；安装在该外壳上且与该传动机构相连的限位开关/光感控制器；安装在照明处且与该电源发生器相连的人体感应开关。

2、如权利要求1所述的文物照明专用可调式光纤光源，其特征在于，还包括与该限位开关固接的用以手动调整限位开关位置的手柄，用以控制透镜具体位置的手动旋钮。

3、如权利要求1所述的文物照明专用可调式光纤光源，其特征在于，所说的传动机构采用齿轮、齿条传动机构，也可以采用皮带轮等传动机构。

4、如权利要求1所述的文物照明专用可调式光纤光源，其特征在于，所说的电光源包括显色性较好的点光源及与之相配套的变压器、为光源散热的电风扇、将该点光源的发散光转为平行光的抛物线型的反射光罩，以及设置在反射光罩前的滤紫外线的滤光片。

5、如权利要求1所述的文物照明专用可调式光纤光源，其特征在于，所说的汇聚透镜采用一凸透镜。

6、如权利要求1所述的文物照明专用可调式光纤光源，其特征在于，所说的光纤为单根光纤或由光纤束构成。