專(zhuān)利名稱(chēng)：文物展覽專(zhuān)用可調(diào)式光纖光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光纖照明設(shè)備，特別涉及專(zhuān)業(yè)的文物照明設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
文物是一類(lèi)特殊的物體，它們非常珍貴，但也相當(dāng)嬌氣。許多文物在光照下會(huì)產(chǎn)生一系列的化學(xué)和物理反應(yīng)，從而遭到不同程度的破壞。在國(guó)家頒布的文物展覽的參考標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)對(duì)光的敏感程度不同，對(duì)文物的照度提出了推薦的數(shù)值，文物不同，照度要求也不同。一些對(duì)光線(xiàn)非常敏感、或是比較敏感的文物更是對(duì)照明條件提出了相當(dāng)苛刻的要求除了照度之外，還需要光線(xiàn)的顯色性好、無(wú)紫外線(xiàn)、無(wú)熱量等。另外，由于可見(jiàn)光譜對(duì)文物也有一定的破壞作用，所以即便采用了很好的光源，也還需要避免長(zhǎng)時(shí)間照射。
但是，現(xiàn)有的照明條件很難滿(mǎn)足文物這種特殊專(zhuān)業(yè)的要求傳統(tǒng)電光源的顯色性參差不齊、燈泡發(fā)熱量大、存在產(chǎn)生電火花和漏電隱患等弊端，而熒光燈還會(huì)產(chǎn)生大量紫外線(xiàn)，難以滿(mǎn)足這些苛刻的條件；一些專(zhuān)業(yè)的光源價(jià)格昂貴，盡管保證了好的顯色性，過(guò)濾了紫外線(xiàn)，卻依然無(wú)法控制光源的照度，難以保證不同文物的照度要求。對(duì)于許多在文物部門(mén)工作、但不是照明專(zhuān)業(yè)的人士來(lái)說(shuō)，盡管了解文物對(duì)光照的要求，但要想通過(guò)自己的調(diào)節(jié)來(lái)保證不同種類(lèi)文物的合適照明也還有一定的困難。
另外，在文物展覽為主的博物館中，為保護(hù)文物的照明，往往犧牲了參觀的人的感受。許多靠人體感應(yīng)控制的燈具，常常在參觀者走近的時(shí)候突然變亮，人的眼睛感覺(jué)相當(dāng)不適應(yīng)，而人離開(kāi)較遠(yuǎn)時(shí)則是一片黑暗，看不出大概有些什么東西。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型專(zhuān)利的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，設(shè)計(jì)出一種文物照明專(zhuān)用可調(diào)式光纖光源，對(duì)光照比較敏感的文物提供高質(zhì)量的照明，結(jié)合光纖的導(dǎo)光性能，保證了不同文物的照度、顯色性以及無(wú)紫外線(xiàn)、無(wú)熱量的要求，也可采用自動(dòng)和手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式，根據(jù)參觀者的人體視覺(jué)效應(yīng)進(jìn)行漸變式照度調(diào)節(jié)，最大限度地解決了文物展覽照明與參觀者視覺(jué)感受之間的矛盾。并同時(shí)具有保證電光源使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種文物照明專(zhuān)用可調(diào)式光纖光源，包括電光源、與電光源共光軸的匯聚透鏡，其特征在于，還包括接收該匯聚透鏡的出射光并導(dǎo)引至照明處的光纖，固定該匯聚透鏡的支架，帶動(dòng)支架進(jìn)行移動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，提供電機(jī)所需電源的電源發(fā)生器，控制支架在設(shè)定的范圍移動(dòng)的限位開(kāi)關(guān)/光感控制器，控制該電光源開(kāi)啟、關(guān)閉的人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)。
本實(shí)用新型還可包括與該限位開(kāi)關(guān)固接的用以手動(dòng)調(diào)整限位開(kāi)關(guān)位置的手柄，用以控制透鏡具體位置的手動(dòng)旋鈕。
所說(shuō)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用齒輪、齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，也可以采用皮帶輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
所說(shuō)的電光源可包括顯色性較好的點(diǎn)光源及與之相配套的變壓器、為光源散熱的電風(fēng)扇、將該點(diǎn)光源的發(fā)散光轉(zhuǎn)為平行光的拋物線(xiàn)型的反射光罩，以及設(shè)置在反射光罩前的濾紫外線(xiàn)的濾光片。
所說(shuō)的匯聚透鏡可采用一凸透鏡。
所說(shuō)的為文物照明傳導(dǎo)光線(xiàn)的光纖可以是單根光纖，也可以由光纖束構(gòu)成。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)1、本實(shí)用新型滿(mǎn)足了文物展覽照明所需要的顯色性好、無(wú)熱量、無(wú)紫外線(xiàn)的要求，并保證了對(duì)不同文物可采用其需要的不同照度進(jìn)行照明。
2、最大限度的保護(hù)珍貴文物，將光線(xiàn)對(duì)文物的破壞減到最小。
3、人性化的設(shè)計(jì)。對(duì)于參觀者來(lái)說(shuō)，考慮到人的視覺(jué)適應(yīng)過(guò)程，采用了照明光根據(jù)人體感應(yīng)漸變方式，視覺(jué)不產(chǎn)生跳躍。對(duì)于展覽館、博物館的工作人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型產(chǎn)品便于操作，不具備文物保護(hù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)也不會(huì)造成對(duì)文物的破壞。
4、本實(shí)用新型采用一種新的亮度調(diào)節(jié)方式，不是依靠對(duì)電光源的亮度調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)出射的亮度，在解決了文物照明所需要的光線(xiàn)照度的情況下，保證了電光源的壽命。
5、相對(duì)其它同效果產(chǎn)品來(lái)說(shuō)成本低廉。


圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖，其中1a為側(cè)視圖，1b為俯視圖圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例總體結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提出的文物展覽專(zhuān)用可調(diào)式光纖光源的結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)合實(shí)施例及附圖詳細(xì)說(shuō)明如下本實(shí)用新型的實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。其中由外置的人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)1、安裝在一殼體2內(nèi)的光學(xué)和電驅(qū)動(dòng)及控制部分、向外傳導(dǎo)光線(xiàn)的照明光纖(照明光纖束)19共同組成，外置人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)1應(yīng)該選擇合適的感應(yīng)范圍，并安置在合適的位置，以便在參觀者到來(lái)之時(shí)做出反應(yīng)。
具體的光學(xué)和電驅(qū)動(dòng)及控制部分安裝在殼體2中，包括電光源3、金屬架4、電扇6、與電光源燈配套的變壓器等附屬器件7、鍍膜玻璃(濾紫外線(xiàn))8、凸透鏡9、透鏡架10、齒條11、滑動(dòng)盒12、前進(jìn)電機(jī)(使得透鏡由A向B運(yùn)動(dòng))13、齒輪14、后退電機(jī)(使得透鏡由B向A運(yùn)動(dòng))15、齒輪16、固定在外殼上的限位開(kāi)關(guān)(開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)所在位置A為透鏡所能到達(dá)的距離光纖頭最近的一端)17、可以根據(jù)實(shí)際情況改變位置的限位開(kāi)關(guān)(開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)所在位置B為透鏡所能到達(dá)的距離光纖頭最遠(yuǎn)的一端)18、電源發(fā)生器21等部分。外殼的后部為加強(qiáng)散熱，可采用格柵或者鐵絲網(wǎng)5的方式加強(qiáng)通風(fēng)。為保證光纖的插入方向，在外殼的前部設(shè)照明光纖插口20。
照明光纖(照明光纖束)19將光線(xiàn)由本光源導(dǎo)出，為需要保護(hù)的文物進(jìn)行照明。
殼體內(nèi)各部件的裝配位置情況及功能為在外殼的后部，電光源3通過(guò)金屬架4固定在外殼上，電扇6及與電光源配套的變壓器等附屬原件7分別被安裝在外殼的側(cè)壁和底板上，在電光源的側(cè)面和下邊。電扇6為電光源及其配件通風(fēng)散熱。
濾紫外線(xiàn)的鍍膜玻璃8安裝在電光源的前面，將光線(xiàn)中的紫外線(xiàn)部分隔離。凸透鏡9平行地安裝在透鏡架10上，而透鏡架10則與齒條11焊接在一起，套在滑動(dòng)盒12中可前后滑動(dòng)。滑動(dòng)盒12固定在外殼底部，盒中有不銹鋼珠用于減少摩擦。
齒輪14與齒條11咬合在一起，電動(dòng)機(jī)13啟動(dòng)后將帶動(dòng)齒輪14順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使凸透鏡9順著齒條11從A點(diǎn)向B點(diǎn)移動(dòng)。齒輪14也可以逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并且不會(huì)帶電機(jī)13一起轉(zhuǎn)。
齒輪16與齒條11也咬合在一起，電動(dòng)機(jī)15啟動(dòng)后將帶動(dòng)齒輪16逆時(shí)針轉(zhuǎn)，使凸透鏡9順著齒條11從B點(diǎn)向A點(diǎn)移動(dòng)。同樣，齒輪16也可以順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并且不會(huì)帶電機(jī)15一起轉(zhuǎn)。
固定在外殼上的限位開(kāi)關(guān)17位于兩個(gè)齒輪之間距離光纖較近的一端，直接固定在外殼的底板上。其開(kāi)關(guān)的功能由透鏡架10的觸碰來(lái)實(shí)現(xiàn)，平時(shí)開(kāi)關(guān)處于常閉狀態(tài)，透鏡架觸碰A處時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電機(jī)15停止轉(zhuǎn)動(dòng)。觸點(diǎn)所在位置A決定了透鏡所能到達(dá)的距離光纖頭19最近的一端，也就決定了出射光線(xiàn)最暗時(shí)的照度值。
限位開(kāi)關(guān)18位于兩個(gè)齒輪之間距離光纖較遠(yuǎn)的一端，由限位開(kāi)關(guān)18a和與其焊接的手柄18b組成。其開(kāi)關(guān)的功能由透鏡架10的觸碰來(lái)實(shí)現(xiàn)，平時(shí)開(kāi)關(guān)處于常閉狀態(tài)，透鏡架觸碰B處時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電機(jī)13停止轉(zhuǎn)動(dòng)。觸點(diǎn)所在位置B決定了透鏡所能到達(dá)的距離光纖頭19最遠(yuǎn)的一端，也決定了出射光線(xiàn)最亮?xí)r的照度值。手柄18b沿著外殼上的水平縫隙滑動(dòng)，可以調(diào)整限位開(kāi)關(guān)18a的具體位置，從而調(diào)節(jié)出射光線(xiàn)的最高亮度，以滿(mǎn)足不同文物的需要。
其中，電光源3、鍍膜玻璃8、凸透鏡9、光纖插口20的中心在同一軸線(xiàn)上，這幾個(gè)元件與軸線(xiàn)垂直。
在滑動(dòng)盒12的另一側(cè)，可安裝與電路有關(guān)的其它一些配件，如電源發(fā)生器22等。
安裝帶有齒輪的旋鈕21由齒輪21a和調(diào)節(jié)旋鈕21b組成，在手動(dòng)控制的情況下，要調(diào)節(jié)照度，可按下旋鈕21b，使得齒輪21a與齒條11咬合，旋轉(zhuǎn)21b可調(diào)節(jié)凸透鏡的位置，以滿(mǎn)足某一照度的需要。
本實(shí)施例使用時(shí)可將圖2中的人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)1安裝在展覽區(qū)中的參觀流線(xiàn)附近，選擇最佳的感應(yīng)范圍；滑動(dòng)手柄18b調(diào)整最高亮度；將照明光纖接入光纖插口20，并將光纖的另外一端引至需要照明的部位；接通電源即可。本實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)完全手動(dòng)或者完全自動(dòng)的專(zhuān)業(yè)文物照明。在完全自動(dòng)的情況下，文物的照明可采用一常規(guī)的自動(dòng)控制電路得以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)參觀者距離較遠(yuǎn)(大于紅外感應(yīng)的距離)時(shí)，展柜有最低視覺(jué)感應(yīng)亮度，以保證人能夠看到“這邊有展品”；在參觀者走近展品的過(guò)程中，光線(xiàn)漸漸變亮，視覺(jué)不產(chǎn)生跳躍，而物品越來(lái)越清晰；當(dāng)人走到展品面前，照度達(dá)到規(guī)定值。如果參觀者絡(luò)繹不絕，照明光線(xiàn)將保持在規(guī)定照度不變；如果參觀者離開(kāi)，在沒(méi)有人再次走到展柜前面時(shí)，光線(xiàn)將回復(fù)到最低的、視覺(jué)能夠感受到的亮度，保護(hù)文物。在選擇手動(dòng)方式時(shí)，工作人員可根據(jù)不同文物的需要，按下并旋轉(zhuǎn)旋鈕21b調(diào)節(jié)需要的光照強(qiáng)度。
為取得理想的效果，可根據(jù)光學(xué)原理，并采用實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)最后確定電光源1的亮度、透鏡的焦距、透鏡與光纖頭之間的距離、透鏡移動(dòng)范圍AB兩點(diǎn)的位置。
本實(shí)施例中的主要原器件都可采用現(xiàn)成的技術(shù)和產(chǎn)品，可以比較方便地得到實(shí)施。其中人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)1是一種相當(dāng)成熟的產(chǎn)品，根據(jù)具體展覽空間的布置特點(diǎn)，可選擇合適的感應(yīng)角度(大于150度，最好是180度的)，合適的感應(yīng)距離(5米～12米)，合適的延時(shí)控制(30秒～2分鐘)的產(chǎn)品。
電光源3可以考慮選擇一些顯色性好、色溫漂移小的點(diǎn)式光源。其中，鹵鎢燈、金鹵燈是比較理想的、價(jià)格相對(duì)比較便宜的光源。已進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段的陶瓷金鹵燈(HIC)，如歐司朗的陶瓷內(nèi)管金鹵燈單端產(chǎn)品POWERSTAR HCI-T系列，具有小巧的G12燈頭，功率可選擇35W，70W和150W，色溫3000K，顯色指數(shù)Ra＞83，是可以考慮使用的光源。
鍍膜玻璃可以采用現(xiàn)有的溶膠鍍膜技術(shù)，如臺(tái)灣永光化學(xué)股份有限公司生產(chǎn)的抗紫外線(xiàn)溶膠鍍膜玻璃，加可見(jiàn)光部份抗反射溶膠技術(shù)后，紫外線(xiàn)穿透率為5％，可見(jiàn)光穿透率為95％，能夠比較好的除去光線(xiàn)中的紫外部分并保存可見(jiàn)光部分。
限位開(kāi)關(guān)要選擇比較小巧的型號(hào)，如日本歐姆龍公司生產(chǎn)的HL-5000型限位開(kāi)關(guān)，大小為50×24mm，能夠滿(mǎn)足需要。
另外，電動(dòng)機(jī)、電扇等已經(jīng)是非常普及的產(chǎn)品，在此不必累述。
以上的實(shí)施例還可以添加更為精確的控制，即采用比較敏感的光感控制器來(lái)控制電機(jī)13和電機(jī)15的工作情況，從而控制最后的照度，其作用相當(dāng)于原有的限位開(kāi)關(guān)17、18的功能。在被照射文物的附近隱蔽處放置光度感應(yīng)頭，根據(jù)實(shí)際的需要設(shè)定最低照度和最高照度值，當(dāng)透鏡由A向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，照度感應(yīng)值變化達(dá)到設(shè)定最高數(shù)值時(shí)，光感控制器將發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，使電機(jī)13停止轉(zhuǎn)動(dòng)，照度保持在最高值；當(dāng)透鏡由B向A運(yùn)動(dòng)時(shí)，照度感應(yīng)值變化達(dá)到設(shè)定的最低數(shù)值，光感控制器發(fā)出信號(hào)，電機(jī)15停止轉(zhuǎn)動(dòng)，照度保持在最低值。此時(shí)也可以保留限位開(kāi)關(guān)17、18，不過(guò)其功能將作為對(duì)特殊情況(如電光源不亮、透鏡受損等情況)的保護(hù)措施。
光感控制器有現(xiàn)成的技術(shù)產(chǎn)品，如德國(guó)“泰邦”的LU 118型光感控制器就可以達(dá)到這種控制效果。
權(quán)利要求1.一種文物照明專(zhuān)用可調(diào)式光纖光源，包括安裝在一外殼內(nèi)的電光源、匯聚透鏡支架，安裝在該支架上的并與該電光源共光軸的匯聚透鏡，其特征在于，還包括一光纖，該光纖的一端部安裝在該外殼上且其端面處于該匯聚透鏡的光匯聚處，該光纖的的另一端部安裝在照明處；安裝在該外殼內(nèi)且與該電光源相連的電源發(fā)生器；安裝在該外殼內(nèi)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的支架與該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連；安裝在該外殼上且與該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的限位開(kāi)關(guān)/光感控制器；安裝在照明處且與該電源發(fā)生器相連的人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的文物照明專(zhuān)用可調(diào)式光纖光源，其特征在于，還包括與該限位開(kāi)關(guān)固接的用以手動(dòng)調(diào)整限位開(kāi)關(guān)位置的手柄，用以控制透鏡具體位置的手動(dòng)旋鈕。
3.如權(quán)利要求1所述的文物照明專(zhuān)用可調(diào)式光纖光源，其特征在于，所說(shuō)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用齒輪、齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，也可以采用皮帶輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的文物照明專(zhuān)用可調(diào)式光纖光源，其特征在于，所說(shuō)的電光源包括顯色性較好的點(diǎn)光源及與之相配套的變壓器、為光源散熱的電風(fēng)扇、將該點(diǎn)光源的發(fā)散光轉(zhuǎn)為平行光的拋物線(xiàn)型的反射光罩，以及設(shè)置在反射光罩前的濾紫外線(xiàn)的濾光片。
5.如權(quán)利要求1所述的文物照明專(zhuān)用可調(diào)式光纖光源，其特征在于，所說(shuō)的匯聚透鏡采用一凸透鏡。
6.如權(quán)利要求1所述的文物照明專(zhuān)用可調(diào)式光纖光源，其特征在于，所說(shuō)的光纖為單根光纖或由光纖束構(gòu)成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于光纖照明設(shè)備，涉及文物展覽專(zhuān)用可調(diào)式光纖光源。包括電光源、匯聚透鏡，光纖，固定該匯聚透鏡的支架，帶動(dòng)支架進(jìn)行移動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，提供電機(jī)所需電源的電源發(fā)生器，控制支架在設(shè)定的范圍移動(dòng)的限位開(kāi)關(guān)/光感控制器，控制該電光源開(kāi)啟、關(guān)閉的人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型采用顯色性好的金屬鹵燈或其它光源，經(jīng)過(guò)光學(xué)部件和相應(yīng)設(shè)備的控制傳導(dǎo)入光纖，調(diào)節(jié)光纖出射的光線(xiàn)強(qiáng)度，為文物進(jìn)行照明。整個(gè)光源具備了顯色性好、無(wú)熱量、無(wú)紫外線(xiàn)、便于操作、便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，并采用了人性化的設(shè)計(jì)方法，在最大限度避免文物在展覽照明過(guò)程中受到的損壞的同時(shí)，顧及參觀者的人體視覺(jué)感受。
文檔編號(hào)F21V14/06GK2646557SQ03270769
公開(kāi)日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2003年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月15日
發(fā)明者王玨, 梁寅鵬, 王瑞波 申請(qǐng)人:王玨, 梁寅鵬, 王瑞波