CN109198979A - 紫外光和白光陈列柜 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于展示物品的陈列柜，物品中的至少一个是紫外反应性物品。该陈列柜具有用于容纳要展示的物品的陈列柜结构，陈列柜结构包括至少一个通过其可以看见物品的装玻璃的表面。提供了与陈列柜结构连线的陈列柜照明装置。该陈列柜照明装置包括：至少一个紧凑型紫外LED组件；白光组件；以及控制器，所述控制器用于通过调制来控制紫外LED组件和白光组件，使得紫外辐射在陈列柜结构中的物品被白光广泛照射的同时激励紫外反应性物品中的可见荧光。还提供了展示陈列柜中的物品的方法以及用于改装现有陈列柜的套件。

Description

紫外光和白光陈列柜
技术领域
本发明涉及用于展示物品的陈列柜，并且更具体地涉及用于这种陈列柜的照明和效果系统。
背景技术
紫外辐射的一个有趣特性是：其激励某些反应性材料和物质的磷光体从而通过该材料或物质的荧光产生视觉醒目的效果的能力。
珠宝商和宝石学家已经知道某些宝石(例如钻石)中存在磷光体许多年。在钻石的情况下，磷光体可以以氮、氢和硼的杂质原子的形式存在。这些磷光体在自然光条件下很大程度上是不能检测到的。但是，在紫外线下，磷光体可能会在橙色、蓝色、黄色或绿色阴影中发出荧光。荧光是指物质在暴露于紫外辐射源的同时通过吸收的紫外辐射发光的性质。美国宝石学院(Gemological Institute of America)估计约25％至35％的钻石具有一定程度的荧光。含有不同浓度磷光体的钻石在自然光线下可能实质上彼此不可区分，但在暴露于紫外辐射时会变得不同地发出荧光。荧光表现为直接来自宝石的流明发射。
当以高浓度存在时，这些磷光体的存在与缺陷或较低质量的宝石有关。因此，珠宝商和宝石学家已将荧光用作分级和描述工具。通常在实验室条件下使用紫外线检测灯，其中外部光线被阻挡。在顾客在场或具有典型地光亮的环境照明的店内环境中不使用这种紫外线灯。此外，荧光宝石的已知的负面价值意味着珠宝商试图将这一特征对顾客隐藏起来或者使得其显得不重要。中等蓝色或强蓝色或非常强烈的蓝色荧光等级的宝石会以非常显著的折扣进行交易。
这种效应还没有用于其中物品的包含磷光体的特性被特别强调或促进的显示环境中。
陈列柜通常是玻璃盒或盒子，或用于展示和保护物品的箱体。它可以用于永久或临时安装设施的各种环境中，以特别有吸引力或以有利的方面展示多个物品(或单个物品)。经常地，陈列柜被用来显示特别高价值或罕见的物品，以使物品能够被更仔细地检查。
然而，陈列柜尚未用于显示紫外反应性材料的荧光性质，因为人们一直认为这种材料需要在低光下或优选完全黑暗中进行检查，以便紫外辐射具有可见的效果。
发明内容
申请人已经发现实际上紫外辐射和白光可以一起使用而基本上不会损害激励紫外反应性物品的可见荧光的能力。这为观察员(例如准买家)提供了新的体验。通过紫外辐射的效果，即使在白光存在的情况下，紫外反应性物品也可以自发地“优先吸引(pop)”观察者的注意。
根据第一方面，本发明提供了一种用于展示物品的陈列柜，其中至少一个是紫外反应性物品。陈列柜结构包含要显示的物品。该结构包括至少一个通过其可以看见物品的装玻璃的表面。提供与陈列柜结构连线的陈列柜照明装置。其包括至少一个紧凑型紫外LED组件，其具有：壳体，在该壳体中设置有LED电路；设置在LED电路上的365nm紫外LED二极管；以及具有抛物面透镜以聚焦发射的紫外辐射的光准直器。其还包括能够输出2800K至5500K色温范围内的白光的白光组件。提供控制器，以便通过调制来控制紫外LED组件和白光组件，使得在陈列柜结构中的物品被白光广泛照射的同时紫外LED在紫外反应性物品中激励可见荧光。
优选地，该至少一个紫外LED组件的壳体可朝向至少一个紫外反应性物品取向。例如，多个紫外LED组件的壳体可以是能够不同地取向的，以便将它们各自发射的LED辐射朝向单个紫外反应性物品会聚，或者朝向单独的紫外反应性物品取向。
优选地，陈列柜照明装置的至少部分隐藏在陈列柜结构内。陈列柜结构可以包括设置在其中的展示支架。在这种情况下，至少一个紫外LED组件的壳体可以为可朝向至少一个支架上的紫外反应性物品取向。优选地，紫外辐射被准直，以便击中紫外线反应物体，而基本上不击中所述至少一个支架。
在一个实施例中，陈列柜照明装置可以通过陈列柜结构中的通道被连线(在这种情况下“通道”仅仅意味着任何类型的凹槽，拐角，入口/出口或容纳一根或多根线材料的任何物理特征)。在某些实施例中，照明装置布线可为能够模块化地安装/移除的。在某些实施例中，紫外LED组件和白光组件连线在公共电路上。
控制器可以是可编程的，以选择性地调制紫外LED组件和白光组件的功率输出。例如，基于定时或间歇或模式化(patterned)的方式为紫外LED组件和白光组件提供功率。
用于组件的各种布线设计(和固定设计)都是可能的。在某些实施例中，至少一个组件可以位于吊饰上。
优选地，准直器将发射的紫外辐射聚焦到小于15度的发散范围上。更优选地，准直器将发射的紫外辐射聚焦成8-10度的发散范围。
陈列柜结构的各种设计和配置都是可行的。在某些实施例中，陈列柜结构可以具有门或窗或闸，通过其可以插入和定位物品。例如，这可以允许它们被具体地定位在一个或多个紫外LED组件的紫外辐射的路径中。
根据第二方面，提供了一种用于在陈列柜中显示物品的方法。提供陈列柜结构，其包括至少一个装玻璃的表面，通过该表面可以看到物品。陈列柜照明装置通过将该陈列柜照明装置与陈列柜结构连线来提供。该陈列柜照明装置包括至少一个紧凑型紫外LED组件，该组件具有：壳体，在该壳体内设置了LED电路；设置在该LED电路上的365nm紫外LED二极管；以及具有抛物面透镜以聚焦发射的紫外辐射的光准直器。陈列柜照明装置还包括白光组件，能够输出2800K至5500K色温范围内的白光。提供控制器，以便通过调制来控制紫外LED组件和白光组件。要显示的物品被插入到陈列柜结构中。物品中的至少一个是紫外反应性物品。紫外反应性物品可被定位成使其处于紫外LED组件的发射的紫外辐射的路径中。备选地，紫外LED组件的壳体可以被定向为使得其发射的紫外辐射被朝向紫外反应性物品引导。紫外LED在陈列柜结构中的物品被白光广泛照射的同时在紫外反应性物品中激励可见荧光。
根据第三方面，提供了用于改装陈列柜以显示紫外反应性物品和非紫外反应性物品的套件。陈列柜具有陈列柜结构，其包括：至少一个通过其可以看到物品的装玻璃的表面。该套件包括用于连线到陈列柜结构的组件。该组件包括至少一个紧凑型紫外LED组件，其具有：可安装在陈列柜结构上或陈列柜结构中的壳体，其中设置有LED电路；设置在LED电路上的365nm紫外LED二极管；和具有抛物线透镜以聚焦发射的紫外辐射的光准直器。该组件还包括白光组件，其可安装在陈列柜结构上或陈列柜结构中，并且能够输出在2800K至5500K的色温范围内的白光。该组件还包括与紫外LED组件和白光组件通信的控制器，用于通过调制来控制紫外LED组件和白光组件。通过组装用于与陈列柜结构一起使用的套件，紫外LED可以在陈列柜结构中的所有物品(紫外反应性物品和非紫外反应性物品)都被白光广泛照射的同时激励紫外反应性物品中的可见荧光。
附图说明
图1是用于改装陈列柜以显示紫外反应性物品和非紫外反应性物品的套件的实施例的正视图。
图2是套件的透视图。
图3A是UV LED组件的分解透视图。
图3B是UV LED组件的前视分解图。
图4是陈列柜的俯视图，其中可以使用本发明的陈列柜照明装置。
图5是陈列柜的侧视图。
图6是陈列柜的端视图。
图7是陈列柜的透视图。
图8是示出了陈列柜照明装置与物品(未示出完整的陈列柜)的简化的透视图。
图9是示出了陈列柜照明装置与物品(未示出完整的陈列柜-并且白光束被示出(可见)和(不可见)，且UV LED的辐射被示出(好像其可见一样)，以便显示可能的路径)的简化的前视图。
图10是仅在白光下的样本物品(这里是钻石)的照片图。
图11是样本物品(这里是钻石)在紫外辐射(调制白光)影响的情况下的照片视图。
具体实施方式
本陈列柜起作用来显示紫外反应性物品(具有人造或天然存在的磷光体)的荧光，而且还(同时)以传统的方式以白光照亮物品。陈列柜本身可以是专门构建的或定制的结构，其具有完全集成的UV LED组件和白光组件的布线。
在紫外线照射下表现出荧光的物品包括紫外线敏感的宝石，矿物质，甚至动物(例如鱼)，以及制造有或涂有磷化学品、油漆或染料的人造物品(如糖果/甜点，玩具，化妆品，在各种产品上的装饰性符号(accent)，显示设备，标签，标牌和关于家用和/或商业展示用的装饰性物品)。
图10和11中示出了这种物品310的一个例子。该物品(这里是具有天然存在的磷光体的钻石)显示为仅处于白光(图10)中以及处于UV辐射中(图11)。钻石以独特而醒目的形式呈现其自身。在紫外辐射的作用下时，宝石本身通过其荧光发出可见光。当关闭辐射源时，效应就中止。
传统上，认为物品的周围环境需要非常暗淡，或者最好是完全黑暗，以便能够看到这种辐射效应。实际上，即使在本申请人的在先相关发明中，在美国专利No.9,546,777(通过引用并入本文)中描述的宝石展示盒(“Gemstone Display Box”)中，认为盒需要防止一些环境光线，并且需要UV LED非常接近宝石，以便目睹荧光“突出(pop)”的效果。令人惊讶的是，申请人已经确定，通过窄准直的聚焦和高功率紫外LED，即使当LED距离紫外反应性物品一定距离时，并且在存在环境光(并且在这里是增强白色)的情况下，该效果仍然可以是惊人的。
在传统的陈列柜中提供照明装置。但在这种情况下，在陈列柜(或用于陈列柜的改装套件)中一起提供(可见的)白光和(不可见的)紫外辐射。调制用于平衡通向两个源的功率。
图7(并且从图4的俯视图)中示出了基本的陈列柜100。陈列柜包括基座120(在此示出为具有支腿)和外壳或箱体110。物品在外壳内。尽管在图7中示出了常规构造，但将该理解的是，任何类型的陈列柜结构都可以用于本发明-具有或不具有基座；独立式或嵌入另一结构中；以及具有任何形状、尺寸、壁或边缘数量，只要存在至少一个具有玻璃窗(玻璃，塑料等)的表面，通过其可以看到物品。陈列柜可以包含内部支架300，物品可以放置或呈现或展现在其上。这种支架可以包括任何类型的立管、架子、箱子、平台、显示器、保持器等，不管是可拆卸的还是固定的。也可以提供任何类型的门或闸或进入窗口(未示出)，以用于插入/移除物品以及定位物品。
转到图1和2，提供了陈列柜照明装置(在此示出为单独的单元或具有其自身的直立结构220和支架222的套件)。陈列柜照明装置包括白光灯泡或二极管组件210和紫外LED组件200。提供了与白光和UV LED组件两者连线的控制器230。控制器包括至少一个控制器232(这里非常简化地显示)。
操作控制器来调节紫外和白光组件的流明强度(相对“暗度”或“亮度”)，以优化光的混合来最好地呈现物品。控制器允许用于各种照明场景的多功能性。
控制器的结构可以包括各种可编程用户控件，例如刻度盘，滑块等。
控制器的示例增强功能可以包括用户预编程的光组合。例如，可以产生特殊的戏剧性闪光或神奇效果，以及其他特定的照明模式或“场景”。此外，可以在某些实施例中对定时效果(例如开启/关闭定时)进行编程。
将会理解，陈列柜照明装置也可以作为固定装置直接连线到陈列柜的结构或木制品(millwork)中(例如，通过陈列柜中的限定的通道，导管或沟道)。控制器可以定位成与陈列柜照明装置直接有线通信，或者可以将其配置为远程设备，或者甚至作为远程地控制陈列柜照明装置的应用程序。
白光灯泡或二极管210可以是在2800K到5500K的色温范围内的任何类型的白光。白光源可以是LED，白炽灯，卤素灯，氙气灯等。
紫外辐射源优选是具有365nm的特定波长的UV LED。在图3A和3B中以分解图示出了LED组件200。该LED组件包括LED电路206。该电路206包括用于发射紫外辐射的发光二极管208，最优选地以365纳米(nm)的特定紫外波长。该二极管是3瓦的高功率二极管。
光准直器209附接到电路206并且被紧固以形成整体紧凑组件200。使用抛物面透镜209，光准直器接收和缩小由UV LED发射的UV辐射束。这种准直光束的路径在图5、6和9中最佳地看到。
在通电状态下，LED发射紫外辐射束，该紫外辐射束被准直并聚焦(角度小于15°，且更优选不超过比8-10°)，以直接击中紫外反应性物品。UV LED组件的壳体202还优选地允许方向调节(手动或自动)，使得所发射的UV可以被定位成主要或仅仅击中预期目标(UV反应性物品)，避免陈列柜的其他表面或内部支架，或者甚至物品的其他非反应性部分(例如UV反应性涂漆物品的未涂漆表面)。UV辐射可以在许多材料上随着时间的推移具有破坏性作用。
不可见UV能量是以瓦(这里，优选至少3瓦)计的辐射输出(即功率输出强度)。如图11所示，能量变成由物品发出的可见的荧光。由物品310(在图11中显示为宝石)发射的荧光是辐射输出的一种形式，其通常以流明测量，取决于光线对人类观察者来说呈现为有多亮。
当使用高强度紫外线二极管时，存在对于热管理的考虑。UV LED比其他波长的LED产生更多的热量。因此，可以提供无源散热器204与LED电路206直接物理通信以消散来自二极管的热量。备选地，可以使用可编程芯片组(未示出)来通过反馈过程来管理温度，所述反馈过程将热量在其产生时转换成更多的发射能量。在陈列柜的环境中，还通过空气对流简单地提供自然热管理。尽管在大多数情况下不是必需的，但也可以在陈列柜中提供通风以排出热量。
电力可以通过交流线路电压提供给集成低压变压器。在一个实施例中，该系统可以是电池提供功率的。至少大约1000mAh的锂离子电池可以用于为高功率二极管提供足够的功率。
通过将白光组件和UV LED组件与普通控制器连线在一起，可以提供调制。该调制使得能够从UV中产生足够的流明输出，从而激励荧光达到这样的程度，即，即使在白光存在的情况下其也可以通过奇妙的方式显示出来且可见。
布线可以延伸穿过陈列柜中的通道(或陈列柜外部，照明装置指向外壳)。它可以以可放置在现有的陈列柜中的套件形式提供。
不意图有任何特定的尺寸限制。然而，将理解的是，在UV辐射的距离上存在衰减。因此，在距待激励物品更远的距离处，UV LED的功率也必须更大。
尽管已经参考具体形式和实施例公开了本发明，但将显而易见的是，可以作出大量的变化而不脱离本发明的精神和范围。例如，等同的元件可以替代具体公开的那些元件，并且本发明的某些特征可以独立于其他特征使用-全部都不脱离如所附权利要求中限定的本发明。

Claims (19)

1.一种用于显示物品的陈列柜，所述物品的至少一个是紫外反应性物品，所述陈列柜包括：
用于容纳将要显示的物品的陈列柜结构，所述结构包括至少一个装玻璃的表面，通过所述至少一个装玻璃的表面能够看到所述物品；
与所述陈列柜结构连线的陈列柜照明装置，包括：
至少一个紧凑型紫外LED组件，所述紫外LED组件具有：壳体，在所述壳体内设置有LED电路；设置在所述LED电路上的365nm紫外LED二极管；以及具有抛物面透镜以聚焦发射的紫外辐射的光准直器；
白光组件，能够输出2800K至5500K色温范围内的白光；以及
控制器，用于利用调制来控制所述紫外LED组件和白光组件，使得所述紫外LED在所述陈列柜结构中的物品被白光广泛地照射的同时在紫外反应性物品中激励可见荧光。
2.根据权利要求1所述的陈列柜，其中，所述至少一个紫外LED组件的壳体能够朝向至少一个紫外反应性物品取向。
3.根据权利要求2所述的陈列柜，其中，多个紫外LED组件的壳体能够不同地取向，以便将它们各自发射的LED辐射朝向单个紫外反应性物品会聚、或者被引导朝向单独的紫外反应性物品。
4.根据权利要求1所述的陈列柜，其中，所述陈列柜照明装置的至少一部分隐藏在所述陈列柜结构内。
5.根据权利要求2所述的陈列柜，还包括设置在所述陈列柜结构内的展示支架。
6.根据权利要求5所述的陈列柜，其中，所述至少一个紫外LED组件的壳体能够朝向至少一个所述支架上的紫外反应性物品取向。
7.根据权利要求6所述的陈列柜，其中，所述紫外辐射被准直以击中所述紫外反应性物品而基本上不击中至少一个支架。
8.根据权利要求1所述的陈列柜，其中，所述陈列柜照明装置通过所述陈列柜结构中的通道被连线。
9.根据权利要求1所述的陈列柜，其中，所述陈列柜照明装置通过所述陈列柜结构中的通道被可移除地连线。
10.根据权利要求1所述的陈列柜，其中，所述控制器能够编程为选择性地调制所述紫外LED组件和所述白光组件的功率输出。
11.根据权利要求1所述的陈列柜，其中，所述控制器能够编程为以定时的方式为所述紫外LED组件和所述白光组件提供功率。
12.根据权利要求1所述的陈列柜，其中，所述控制器能够编程为以模式化的方式为所述紫外LED组件和所述白光组件提供功率。
13.根据权利要求1所述的陈列柜，其中，至少一个所述组件位于吊饰上。
14.根据权利要求1所述的陈列柜，其中，所述准直器将发射的紫外辐射聚焦到小于15度的发散范围。
15.根据权利要求1所述的陈列柜，其中，所述准直器将发射的紫外辐射聚焦成8-10度的发散范围。
16.根据权利要求1所述的陈列柜，其中，所述紫外LED组件和所述白光组件在共同电路上布线。
17.根据权利要求1所述的陈列柜，其中，所述陈列柜结构具有门或窗或闸，所述物品能够通过所述门或窗或闸被插入并定位在一个或多个所述紫外LED组件的紫外辐射的路径中。
18.一种用于在陈列柜中显示物品的方法，包括：
提供陈列柜结构，所述陈列柜结构包括至少一个装玻璃的表面，通过所述装玻璃的表面能够看见物品；
通过将陈列柜照明装置与所述陈列柜结构连线来提供所述陈列柜照明装置，所述陈列柜照明装置包括：
至少一个紧凑型紫外LED组件，所述紫外LED组件具有：壳体，LED电路设置在所述壳体内部；设置在所述LED电路上的365nm紫外LED二极管；和具有抛物面透镜以聚焦发射的紫外辐射的光准直器；
白光组件，能够输出2800K至5500K色温范围内的白光；以及
控制器，用于利用调制来控制所述紫外LED组件和白光组件；
将要被显示的物品插入所述陈列柜结构中，其中，至少一个所述物品是紫外反应性物品；以及
将所述紫外反应性物品定位成使其位于所述紫外LED组件的所发射的紫外辐射的路径中，或者将所述紫外LED组件的壳体引导成使得其发射的紫外辐射指向所述紫外反应性物品；
其中，所述紫外LED在所述陈列柜结构中的物品被白光广泛地照射的同时在所述紫外反应性物品中激励可见荧光。
19.一种用于改装陈列柜以显示紫外反应性物品和非紫外反应性物品的套件，所述陈列柜具有陈列柜结构，所述陈列柜结构包括至少一个装玻璃的表面，通过该表面能够看到所述物品，所述套件包括：
用于连线到所述陈列柜结构中的组件，包括：
至少一个紧凑型紫外LED组件，所述紫外LED组件具有：能够安装在所述陈列柜结构上或所述陈列柜结构中的壳体，在所述壳体中设置有LED电路；设置在所述LED电路上的365nm紫外LED二极管；以及具有抛物面透镜以聚焦发射的紫外辐射的光准直器；
白光组件，所述白光组件能安装在所述陈列柜结构上或所述陈列柜结构中，并且能够输出在2800K至5500K的色温范围内的白光；以及
控制器，所述控制器与所述紫外LED组件和所述白光组件通信，用于利用调制来控制所述紫外LED组件和白光组件，使得紫外LED在所述陈列柜结构中的所有紫外反应性物品和非紫外反应性物品被白光广泛地照射的同时在紫外反应性物品中激励可见荧光。
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