CN1281172C

CN1281172C - 应用于文物展示柜照明的光导管系统

Info

Publication number: CN1281172C
Application number: CN 200510002281
Authority: CN
Inventors: 马重芳; 王伟; 吴玉庭; 鹿院卫; 吴延鹏
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2025-01-20
Also published as: CN1631298A

Abstract

本发明涉及一种应用于文物展示柜照明的光导管系统，属文物保护和人工光环境控制领域。该系统包括光源发生器(1)、聚光装置(4)、滤光装置(5)、与滤光装置连接的光导管(8)、设置在光导管上的散光装置(11)或(12)，其特征在于光源发生器设置在柜体(17)外，柜体内无电路，安全可靠；光导管的一部分伸入柜体内，柜体外的光导管为密闭光导管，柜体内的光导管上设置了散光装置，可采用条缝型或碟型散光罩；该系统在光源器出口采用滤光装置，消除紫外线；光导管布置形式可灵活多样，并考虑同其他保护技术的配合；柜体内光线照度均匀，并且散热很低。由于该系统所具备的特点，因此将该项发明应用于文物展示柜具有很大的优势。

Description

应用于文物展示柜照明的光导管系统

技术领域

本发明涉及一种应用于文物展示柜的照明系统，属文物保护和人工光环境控制领域。

背景技术

在中国各地博物馆中有许多绚美瑰丽的国宝文物，这些珍贵的文物一方面要供游人参观，另一方面还要保证这些国宝在展览过程中不被损伤。因此文物展示柜在博物馆及其他文物保护领域具有很好的应用前景。

在文物展示柜设计制造的过程中，照明设计尤为重要。由于光辐射对于文物有很严重的破坏作用，尤其是紫外线和短波长的可见光，因此文物展示柜的照明设计需要同时考虑展品保护和视觉环境质量两项要求。然而展品保护和视觉环境质量两项要求往往是互相矛盾的要求，在发生矛盾时应优先考虑展品保护，毕竟文物一经损毁就无法修复了。因此，在文物保护柜的照明设计中，如何协调展品保护和视觉环境质量两项要求，使之达到一个可接受的照明效果，是该项设计的重点和难点。

然而，目前我国应用于文物展示柜的照明技术存在很多问题。首先，现有的照明技术所采用的光源主要包括白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯和冷光束卤钨灯等，这些光源都会发射出紫外光，这会对文物产生很大的破坏作用，尤其是纸质文物，虽然有部分博物馆采取了一定的防紫外线措施，但大部分单位并没有很好的防止措施。其次，现有的照明技术通常将光源放置在柜体内部，这不仅会带来安全上的隐患，还会散发出大量的热量，这些问题对文物保护都是很不利的。虽然有部分博物馆为解决散热问题采用了端点发光的光纤照明系统，但该系统照明的光均匀性不佳。再次，由于文物展示柜中的展品保护关键性技术不仅包括照明技术，还包括密封技术、温湿度控制技术、有害气体消除技术和病虫害防治技术等，因此照明技术和其他文物保护技术存在配合问题，而现有的文物展示柜的照明技术不能很好的配合其他保护技术的实施。总而言之，在现有的文物展示柜照明技术中，还没有一种技术能同时很好的满足展品保护和视觉环境质量两项要求。

发明内容

本发明的目的是设计一种用于文物展示柜的能同时满足展品保护和视觉环境质量两项要求的光导管照明系统。该系统的特点在于：光源发生器在柜体外，柜体内无电路，安全可靠；光源器出口采用滤光片消除紫外线；光导管布置形式可灵活多样，并考虑同其他保护技术的配合；柜体内光线照度均匀，并且散热很低。

本发明设计的应用于文物展示柜照明的光导管系统所采用的技术方案参见附图1、2、3、4，包括光源发生器1、设置在光源发生器上的聚光装置4、将光源发生器发出的光滤去紫外光成分的滤光装置5、与滤光装置5连接的光导管8、设置在光导管上的散光装置11或12，其特征在于光源发生器设置在柜体17外，光导管的一部分伸入柜体内，柜体外的光导管为密闭光导管，柜体内的光导管上设置了散光装置。

所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的光源发生器1的光源3包括白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯和冷光束卤钨灯，还包括高亮度的LED点阵光源。

所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的滤光装置中的滤光材料是吸收紫外线的特种玻璃、二氧化钛涂料，有机材料的紫外吸收剂。

所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的滤光材料中的有机材料紫外吸收剂的使用方式包括用紫外吸收剂涂料涂布于玻璃载体上，用紫外线吸收薄膜贴膜在玻璃载体上和制成吸收紫外线的有机玻璃。

所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的光导管与文物展示柜的结合处采用将柜体外的光导管与柜体内的光导管分隔开的分隔玻璃14，分隔玻璃起密封柜体、传输光的作用。

所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的光导管内壁涂有对可见光具有反射率大于80％的反射膜。

所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的散光装置是在柜体内面向文物一侧的光导管壁上开孔，在孔上安装具有散射功能的散光板。

所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的高散射率的散光板包括条缝型散光罩11和碟型散光罩12。

本发明将光源发生器放置在柜体的外部，使柜体内无任何电路，提高了展示柜的安全性，并采用聚光装置，提高了光源的利用效率；在光源器的出口安装滤光片，使进入柜体内的光线无紫外成分，避免了紫外线损坏文物；采用光导管将光线均匀的传输到柜体内的任何需要的地方；采用高散射效果的散光板，散光罩形式根据需要可制成条缝型或碟型，满足了视觉环境舒适性的要求。本发明设计的照明系统，有效的协调了展品保护和视觉环境质量两项要求，并能够很好地配合其他保护技术的实施。

附图说明

图1，应用于文物展示柜照明的光导管系统的系统示意图；

图2，应用于文物展示柜照明的光导管系统的光源发生器示意图；

图3，应用于文物展示柜照明的条缝型光导管结构示意图；

图4，应用于文物展示柜照明的碟型光导管结构示意图；

图5，应用光导管照明的垂直型文物展示柜的外观图(条缝型)；

图6，应用光导管照明的垂直型文物展示柜的A-A剖面图(条缝型)；

图7，应用光导管照明的垂直型文物展示柜的B-B剖面图(条缝型)；

图8，应用光导管照明的垂直型文物展示柜的外观图(碟型)；

图9，应用光导管照明的垂直型文物展示柜的A-A剖面图(碟型)；

图10，应用光导管照明的垂直型文物展示柜的B-B剖面图(碟型)；

图11，应用光导管照明的水平型文物展示柜的外观图(条缝型)；

图12，应用光导管照明的水平型文物展示柜的A-A剖面图(条缝型)；

图13，应用光导管照明的水平型文物展示柜的B-B剖面图(条缝型)；

图14，应用光导管照明的水平型文物展示柜的外观图(碟型)；

图15，应用光导管照明的水平型文物展示柜的A-A剖面图(碟型)；

图16，应用光导管照明的水平型文物展示柜的B-B剖面图(碟型)；

其中，图1～16中：1-光源发生器；2-电源；3-光源；4-聚光装置；5-滤光装置；6-光线；7-管箍；8-光导管；9-反射膜；10-端盖；11-条缝型散光罩；12-碟型散光罩；13-镜子；14-隔离玻璃；15-维护玻璃；16-磨砂玻璃；17-柜体；18-文物。

具体实施方式

本发明设计的照明系统，尤其适合用于博物馆各种珍贵文物的展示柜。由于普通的展示柜只要求视觉环境质量，本发明也可用于各种普通的展示柜中。在具体实施方案中，柜体外部光源的位置和光导管的形式可根据实际情况确定，柜体内光导管光的导入位置和以及散光装置的形式和数量也可根据实际需求灵活布置。下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施方案1

方案参见图5、6、7，本实施例的系统应用在一个由上部、底部柜体17和柜体之间的维护玻璃15构成的垂直型文物展示柜上。在柜体的两侧对称布置两个光导管系统8，光源的入射口设置在柜体底部光导管的中心部位，光导管8在柜体内从入射口处向两侧延伸，平行于柜体侧面布置，两端分别向上伸入到维护玻璃15内，沿由维护玻璃15制作的玻璃框的边缘布置，到达上部柜体的底端，各段光导管之间可采用管箍7固定。采用LED点阵光源，光源发出的光经过滤光片5后从底部柜体侧面的中心通过隔离玻璃14进入柜体17，在光导管8内垂直于光线入射方向设置调节镜子13，通过调节镜子13的角度调节各个光导管的光分配量。进入柜体的光线沿柜体内照明区域的光导管8背向文物方向的圆柱面的内表面贴有反射率为99％的反射膜9，面向文物方向的圆柱面装有条缝型散光罩11。经过反射膜9的多次反射，光线传输到光导管末端的端盖10，端盖10上贴有反射膜，将到达的光线反射，光线经条缝型散光罩11的散射作用均匀的照射在文物18表面。由于条缝型散光罩11的作用，消除了眩光现象。该系统不仅可以消除紫外线、光源发热对文物的破坏作用，并且光线均匀，适合用于对光线均匀性要求高的展示柜。

实施方案2

方案参见图8、9、10，本实施例的系统应用在一个由上部、底部柜体17和柜体之间的维护玻璃15构成的垂直型文物展示柜上。在上部柜体两侧对称布置两个平行于柜体侧面的水平光导管8，光导管上有两个垂直于主管道的弯头向下伸入到维护玻璃框内，在弯头的端部装有碟型散光罩12。LED点阵光源发出的光经过将紫外吸收剂涂料涂布于玻璃载体上的滤光片5后从上部柜体的后端面通过隔离玻璃14进入柜体。在柜体内的光导管8壁面上贴有反射率为99％的反射膜9，光线经过反射膜9的多次反射，到达碟型散光罩12，光线经碟型散光罩12均匀的照射在文物18表面。由于碟型散光罩12的作用，消除了眩光现象。该系统可跟据照明的需要设置不同数量的碟型散光罩。该系统可以消除紫外线、光源发热对文物的破坏作用。

实施方案3

方案参见图11、12、13，本实施例的系统应用在一个由柜体17、柜体17上端面设置的维护玻璃15构成的水平型文物展示柜上。两个光导管平行于维护玻璃的上端面，垂直于柜体的侧面沿边缘布置，并且在柜体内设置有平行于柜体前面的磨砂玻璃16将放置光导管的空间与放置文物的空间隔开，光线通过磨砂玻璃16的散射作用均匀照射到文物表面，使光线更柔和。通过使用金属卤化物灯光源发出的光经过涂有二氧化钛涂料的滤光片5后进入光导管，光线从隔离玻璃14进入柜体内。柜体内照明区域的光导管8背向文物方向的圆柱面的内表面贴有反射膜9，面向文物方向的圆柱面装有条缝型散光罩11，经过反射膜9的多次反射，光线传输到光导管末端的端盖10，端盖10上贴有反射膜，将到达的光线反射，光线经条缝型散光罩11的散射作用均匀的照射在文物18表面。由于条缝型散光罩11的作用，消除了眩光现象。该系统不仅可以消除紫外线、光源发热对文物的破坏作用，并且光线均匀，尤其适合用于展出字画的文物展示柜。

实施方案4

如图14、15、16所示，本实施例的系统应用在一个由柜体17、柜体17上端面设置的维护玻璃15构成的水平型文物展示柜上。在柜体内设置有平行于柜体前面的磨砂玻璃16，光导管8在柜体前面与磨砂玻璃组成的空间内布置，在柜体内的光导管上有4个垂直于主管道的弯头，弯头的端部垂直伸到磨砂玻璃上，端部设置有露出磨砂玻璃外的碟型散光罩。通过使用金属卤化物灯光源发出的光经过滤光片5后进入光导管，光线从隔离玻璃14进入柜体。在柜体内的光导管壁面8上贴有反射膜9。光线经过反射膜9的多次反射，光线到达碟型散光罩12，光线经碟型散光罩12均匀的照射在文物18表面。由于碟型散光罩12的作用，消除了眩光现象。该系统还可以可根据展品的数量调整散光口的数量。该系统可以消除紫外线、光源发热对文物的破坏作用。

Claims

1、一种应用于文物展示柜照明的光导管系统包括光源发生器(1)、设置在光源发生器上的聚光装置(4)、将光源发生器发出的光滤去紫外光成分的滤光装置(5)、与滤光装置(5)连接的光导管(8)、设置在光导管上的散光装置(11)或(12)，其特征在于光源发生器设置在柜体(17)外，光导管的一部分伸入柜体内，柜体外的光导管为密闭光导管，柜体内的光导管上设置了散光装置，所述的光源发生器(1)的光源(3)包括白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯和冷光束卤钨灯，还包括高亮度的LED点阵光源。

2、根据权利要求1所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的滤光装置中的滤光材料是吸收紫外线的特种玻璃、二氧化钛涂料，有机材料的紫外吸收剂。

3、根据权利要求2所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的滤光材料中的有机材料紫外吸收剂的使用方式包括用紫外吸收剂涂料涂布于玻璃载体上，用紫外线吸收薄膜贴膜在玻璃载体上和制成吸收紫外线的有机玻璃。

4、根据权利要求1所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的光导管与文物展示柜的结合处采用将柜体外的光导管与柜体内的光导管分隔开的分隔玻璃(14)。

5、根据权利要求1所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的光导管内壁涂有对可见光具有反射率大于80％的反射膜。

6、根据权利要求1所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的散光装置是在柜体内面向文物一侧的光导管壁上开孔，在孔上安装具有散射功能的散光板。

7、根据权利要求6所述的应用于文物展示柜照明的光导管系统，其特征在于所述的散光板包括条缝型散光罩(11)和碟型散光罩(12)。