CN109782403A - 一种隐形光电复合光缆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隐形光电复合光缆及其制造方法，涉及消费电子及智能制造领域，该装置包括至少一光纤带、至少两根导线和透明护套，所述光纤带包括至少2根光纤和包覆于所有所述光纤外的透明包覆层，所述透明包覆层上设有用于区分所述光纤的第一标识，所述导线设于所述透明包覆层的外侧，每一所述导线均包括透明绝缘层，每一所述透明绝缘层上均设有用于识别所述导线的第二标识，所述透明护套整体包覆于所述光纤带和导线上。本发明提供了一种隐形光电复合光缆及其制造方法，能够在保持隐形效果的同时，快速简单的对光纤和导线进行识别，提高接头封装的效率，省时省力，加入半透明的加强件，增加了产品的机械性能，扩大了产品的适用范围。
Description
技术领域
本发明涉及消费电子及智能制造领域，具体涉及一种隐形光电复合光缆及其制造方法。
背景技术
HDMI高清晰度多媒体接口是一种数字化视频或音频接口技术，HDMI线可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号，同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。目前，随着4K电视、4K信号源和高速网络技术的发展，HDMI光电复合数据线相较于传统的铜线，具有直径小、重量轻(重量和体积较传统铜缆均减少70％以上)、柔软、信号质量好、无辐射等优势，在家庭影院、高清视频会议系统、室外大屏显示、大型医疗影像系统、广播电视系统和高清监控系统中开始逐步使用。
然而目前的HDMI光电复合数据线无论护套为白色、黑色或彩色，安装后都会出现与原有装饰不协调而导致不美观的问题，因此，需要采用透明的材质来制作HDMI光电复合数据线，使其在室内灯光的环境下，与装饰环境协调，不影响室内装饰，起到隐形的效果。
现有的隐形HDMI光电复合数据线，通常采用6根本色光纤、2根或4根透明绝缘层电子线和透明外护套组成，该产品起到了隐形的效果，但是6根本色光纤外观相同，2根或4根透明绝缘层电子线外观也相同，无法区分彼此。在HDMI线接头封装工序时，需要用红光笔在光纤一端注入光信号，通过光点才能确定另外一端哪根光纤为此光纤；在透明绝缘层电子线方面，则需要用万用表在铜线的两端连线，通过反复测试才能确定HDMI线的哪两个铜线为同一根线，为此耗费了大量的时间。另一方面，为了保持透明隐形的效果，该产品中没有添加加强件(常用的加强件芳纶纱为黄色，棉纱为白色)，导致现有的隐形光缆的机械强度不足，使用长度只能在2米～30米之间，而且施工敷设时不能有拉力，否则会拉伤光纤。因此，现有的隐形HDMI线由于封装工序复杂，效率低下，短距离使用等缺陷，很大程度上限制了产品的规模化应用，急需通过创新技术，在保持隐形效果的同时，便于识别，工序简单化，且应用不受场景、距离和机械应力的限制。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种隐形光电复合光缆及其制造方法，能够在保持隐形效果的同时，快速简单的对光纤和导线进行识别，提高接头封装的效率，省时省力。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
至少一光纤带，其包括至少2根光纤和包覆于所有所述光纤外的透明包覆层，所述透明包覆层上设有用于区分所述光纤的第一标识；
至少两根导线，其设于所述透明包覆层的外侧，每一所述导线均包括透明绝缘层，每一所述透明绝缘层上均设有用于识别所述导线的第二标识；
透明护套，其整体包覆于所述光纤带和导线上。
在上述技术方案的基础上，所述隐形光电复合光缆还包括多根铺设于所述透明护套内的加强件，多根所述加强件分别平行设于所述透明包覆层的外侧。
在上述技术方案的基础上，所述加强件为半透明的超高分子量聚乙烯纱或玻璃纱。
在上述技术方案的基础上，所述第一标识和第二标识均包括多个不同颜色的色点，或所述第一标识和第二标识均包括多条尺寸不同的白色标识线，所述色点或白色标识线位于每一所述光纤对应所述透明包覆层的相应外侧面上。
在上述技术方案的基础上，所述导线包括线芯导体，所述透明绝缘层包覆于所述线芯导体外。
在上述技术方案的基础上，所述线芯导体为金属铜材料，且所述线芯导体的外表面镀有锡或银涂层。
在上述技术方案的基础上，所述透明绝缘层为透明聚全氟乙丙烯FEP、透明聚氯乙烯PVC或透明聚乙烯PE。
另一方面，本发明的目的在于提供一种隐形光电复合光缆的制造方法，能够在保持隐形效果的同时，快速简单的对光纤和导线进行识别，提高接头封装的效率，省时省力。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
在至少2根所述光纤的外表面包覆透明包覆层，在所述透明包覆层上设置用于区分所有所述光纤的第一标识，构成至少一光纤带；
沿所述光纤带外侧设置至少两根导线，在每一所述导线的透明绝缘层上均设置用于识别所述导线的第二标识；
将透明护套包覆在所述光纤带和导线上。
在上述技术方案的基础上，所述透明绝缘层采用透明聚全氟乙丙烯FEP、透明聚氯乙烯PVC或透明聚乙烯PE制得。
在上述技术方案的基础上，当采用透明聚全氟乙丙烯FEP制得所述透明绝缘层时，在透明聚全氟乙丙烯FEP材料内加入质量比例为0.1-0.4％的镭雕助剂。
在上述技术方案的基础上，在所述透明包覆层的外侧平行设置多根加强件，且将多根所述加强件均铺设于所述透明护套内。
在上述技术方案的基础上，采用激光打印机、辅助挤出机或喷墨机在所述光纤带和导线上分别进行标识。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提供的一种隐形光电复合光缆，其包括至少一光纤带、至少两根导线和整体包覆于光纤带和导线外表面的透明护套，所有的光纤外整体包覆有一层透明包覆层，每一导线的外表面上均包覆有一层透明绝缘层，由于光纤的根数在2-18根左右不等，导线的数量在2-8根不等，为了能准确的识别每一根光纤，在每一光纤对应透明包覆层的相应外侧面上设置有第一标识，在每一透明绝缘层上均设有用于识别导线的第二标识，其中第一标识和第二标识为色点和长短或粗细不同的白色标识线中的其中一种，能避免工作人员在接头封装时用红外线笔和万用表分别对每一根光纤和导线进行识别，省时省力，在隐形的同时大大提高了封装的效率，实用性强。
(2)本发明提供的一种隐形光电复合光缆，为了既能保证光纤带的隐形效果，又保证其具有一定的机械强度，在透明包覆层的外侧设有多根采用半透明的超高分子量聚乙烯纱或玻璃纱制成的加强件，增加光缆的机械性能，提高其传输距离，实现高带宽、长距离传输，扩大光缆本身的应用范围。
附图说明
图1为本发明实施例中的隐形光电复合光缆的结构示意图。
图中：1-光纤带，10-光纤，11-透明包覆层，2-导线，20-线芯导体，21-透明绝缘层，3-透明护套，4-加强件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种隐形光电复合光缆，包括至少一光纤带1、至少两根导线2和透明护套3，具体地，所述光纤带1包括至少2根光纤10和包覆于所有所述光纤10外的透明包覆层11，所述透明包覆层11上设有用于区分所述光纤10的第一标识，因为在HDMI线接头封装时，需要用红光笔在每一根所述光纤10的一端进行信号的输入，通过光点来确定另外一端哪一根光纤10为此所述光纤10，工作量大，耗时耗力，第一标识能帮助操作人员直观的辨认出对应的所述光纤10，方便快捷。所有所述导线2均设于所述透明包覆层11的外侧，每一所述导线2均包括透明绝缘层21，每一所述透明绝缘层21上均设有用于识别所述导线2的第二标识，由于在接头封装前，操作人员以往需要用万用表对所述导线2的两端进行连接来确认哪两个端头为同一根所述导线2，第二标识能帮助操作人员直观的判断，实用性强。所述透明护套3则位于所述隐形光电复合光缆的最外侧，其整体包覆于所述光纤带1和导线2上，起到聚拢并保护所述光纤带1和导线2的作用。
参见图1所示，每一所述导线2均还包括线芯导体20，所述透明绝缘层21包覆于所述线芯导体20外构成导线2。铜是自然界以1价和2价形式存在为主的金属元素，具有较好的延性和展性，也是热和电最佳导体之一，且相比于铁等金属，铜的电阻率相对于铁来说要小，电阻率越小，电阻越小，相同粗细和长度的导线，电流通过电阻率越小的导线时，损耗越小，因此，所述线芯导体20采用金属铜材料制得，另外，所述线芯导体20的外表面镀有锡或银涂层。在实际应用过程中，所述导线2可以为单股或多股，所述导线2的数量一般为2-8根。
具体的，所述透明绝缘层21可以采用透明聚全氟乙丙烯FEP、透明聚氯乙烯PVC或透明聚乙烯PE制得。其中，聚氯乙烯PVC和聚乙烯PE均具有阻燃性能好、物理化学稳定性高、机械强度强、且电绝缘性能好等优点；聚全氟乙丙烯FEP具有优良的耐热性、低磨擦性、不粘性和润滑性、耐化学腐蚀、热稳定性和电绝缘性，加上可熔融加工，应用范围广泛、制作方便，因此以上三种材料均为制作所述透明绝缘层21的合适材料。
具体的，所有所述光纤10平行依次排列，其外表面整体包覆一层所述透明包覆层11形成透明的所述光纤带1，所述线芯导体20外表面整体包覆一层所述透明绝缘层21后形成所述导线2，导线2位于所述光纤带1的外侧，并与所述光纤带1单向绞合，最后透明护套3整体包覆于所述光纤带1和导线2上形成所述隐形光电复合光缆，所述透明包覆层11上设有用于区分所述光纤10的所述第一标识，所述透明绝缘层21上设有用于区分所述导线2的所述第二标识，保证所述隐形光电复合光缆在既有隐形效果的同时，又能不需要借助外界工具来识别多根所述光纤10和导线2，省时省力，在隐形的同时大大提高了封装的效率，实用性强。其中，所述光纤10优选为抗弯曲高带宽OM4多模光纤，其有效带宽大于4700MHz.km；绞合时，所述光纤带1和导线2在放线绞笼完全退扭，避免所述光纤带1在制作过程中存在扭力，避免所述导线2对所述光纤带1产生侧压力。
参见图1所示，所述隐形光电复合光缆中所述光纤10的总数量一般为4-12芯，芯数即所述光纤10的根数，所述光纤带1的数量可根据实际需要的总芯数设置，例如总共是8芯，单根所述光纤带1是4芯，则设置两根所述光纤带1，若单根所述光纤带1是8芯，则设置一根所述光纤带1。所述隐形光电复合光缆采用透明光纤带结构，这里的所述透明包覆层11采用丙烯酸环氧树脂涂覆在所有所述光纤10的表面固化而成，丙烯酸环氧树脂为半透明状，提高了所述光纤带1的隐形效果。在涂覆时，一般涂覆1到2层形成所述光纤带1，形成后的所述光纤带1则不需要再涂覆另外的树脂涂料。由于所述光纤10本来的颜色为半透明色，所述透明包覆层11也为半透明色，保证了所述光纤带1具有较好的隐形效果。
进一步的，所述隐形光电复合光缆还包括多根铺设于所述透明护套3内的加强件4，多根所述加强件4分别平行设于所述透明包覆层11的外侧。由于常用的加强件芳纶纱为黄色，棉纱为白色，都具有颜色不利于隐形，因此目前的隐形HDMI产品，为了保证隐形的效果没有添加加强件，机械强度有限，导致传输距离有限，使用长度只能在2米～30米之间，而且施工敷设时不能有拉力，避免拉伤光纤。每一所述加强件4均采用半透明的超高分子量聚乙烯纱或玻璃纱制成，在保证所述隐形光电复合光缆具有较好的隐形效果的同时，也保证其具有较好的机械强度，在100G的带宽下链路传输距离达到150米，使用范围变大。
进一步的，所述第一标识分别位于每一所述光纤10对应所述透明包覆层11的相应外侧面上，方便操作人员在接头封装时准确快速的辨认每根所述光纤10和导线2，所述第二标识设置在所述透明绝缘层21的侧面，方便操作人员很直观的看到对应的标识。具体的，所述第一标识和第二标识均采用不同颜色的色点进行区分，或者所述第一标识和第二标识均采用尺寸不同的白色标识线进行区分，这里的尺寸主要指白色标识线的长短或粗细不同。
进一步的，所述透明护套3的厚度在0.5mm-1.0mm之间，且护套内的所述光纤带1、导线2及加强件4与所述透明护套3的内壁不粘连，所述光纤带1、导线2及加强件4的截面积之和与所述透明护套3内径截面积的比值(占空比)在60％-70％之间。
本发明还提供一种上述隐形光电复合光缆的制造方法，该方法包括以下步骤：
首先平行依次排列至少2根光纤10，在至少2根所述光纤10的外表面包覆透明包覆层11，随后在所述透明包覆层11上设置用于区分所有所述光纤10的第一标识，构成至少一光纤带1；再沿所述光纤带1外侧设置至少两根导线2，每一所述导线2均包括线芯导体20和包覆于所述线芯导体20外的透明绝缘层21，在每一所述导线2的透明绝缘层21上均设置用于识别所述导线2的第二标识；最后将所述导线2与光纤带1单向绞合，并将透明护套3包覆在所述光纤带1和导线2上，形成既具有隐形功能，又能快速准确区分每根所述光纤10和导线2的隐形光电复合光缆。其中，采用激光打印机、辅助挤出机或喷墨机分别在所述光纤带1和导线2上进行标识打印所述第一标识和第二标识。
具体的，采用透明聚全氟乙丙烯FEP、透明聚氯乙烯PVC或透明聚乙烯PE来制得所述透明绝缘层21，其中，聚氯乙烯PVC和聚乙烯PE均具有阻燃性能好、物理化学稳定性高、机械强度强、且电绝缘性能好等优点；聚全氟乙丙烯FEP具有优良的耐热性、低磨擦性、不粘性和润滑性、耐化学腐蚀、热稳定性和电绝缘性，加上可熔融加工，应用范围广泛、制作方便，因此以上三种材料均为制作所述透明绝缘层21的合适材料。
进一步的，由于采用激光打印时，普通的透明氟塑料材料对激光的吸收小，且附着性小，导致打印的标识在氟塑料材料的表面难以显现和识别。因此，当在采用透明聚全氟乙丙烯FEP制得所述透明绝缘层21时，会在透明聚全氟乙丙烯FEP材料内加入质量比例为0.1-0.4％的镭雕助剂，镭雕助剂能增加氟塑料材料对激光的吸收，使打印的标识显示在材料的表面，便于操作人员较直观的识别。这里，镭雕助剂分为镭雕粉、激光粉和镭雕母粒，其作用是提高氟塑料吸收激光能量的效率，并分别对塑料产生加热作用，碳化作用、蒸发作用或化学反应，根据镭雕助剂的种类和实际打印需求效果的不同，添加比例有一点的区别，一般常规的添加量在0.1-0.4％之间。
进一步的，在所述透明包覆层11的外侧平行设置多根加强件4，且将多根所述加强件4均铺设于所述透明护套3内，并平行设于所述透明包覆层11的外侧。由于目前的加强件芳纶纱为黄色，棉纱为白色，都具有颜色不利于隐形，因此目前的隐形光纤为了保证隐形的效果没有添加加强件，机械强度有限，导致传输距离有限，使用长度只能在2米～30米之间，而且施工敷设时不能有拉力，避免拉伤光纤。采用半透明的超高分子量聚乙烯纱或玻璃纱制得所述加强件4，在保证所述隐形光电复合光缆具有较好的隐形效果的同时，也保证其具有较好的机械强度，在100G的带宽下链路传输距离达到150米，使用范围变大。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
Claims (12)
1.一种隐形光电复合光缆，其特征在于，其包括：
至少一光纤带(1)，其包括至少2根光纤(10)和包覆于所有所述光纤(10)外的透明包覆层(11)，所述透明包覆层(11)上设有用于区分所述光纤(10)的第一标识；
至少两根导线(2)，其设于所述透明包覆层(11)的外侧，每一所述导线(2)均包括透明绝缘层(21)，每一所述透明绝缘层(21)上均设有用于识别所述导线(2)的第二标识；
透明护套(3)，其整体包覆于所述光纤带(1)和导线(2)上。
2.如权利要求1所述的一种隐形光电复合光缆，其特征在于：所述隐形光电复合光缆还包括多根铺设于所述透明护套(3)内的加强件(4)，多根所述加强件(4)分别平行设于所述透明包覆层(11)的外侧。
3.如权利要求2所述的一种隐形光电复合光缆，其特征在于：所述加强件(4)为半透明的超高分子量聚乙烯纱或玻璃纱。
4.如权利要求1所述的一种隐形光电复合光缆，其特征在于：所述第一标识和第二标识均包括多个不同颜色的色点，或所述第一标识和第二标识均包括多条尺寸不同的白色标识线，所述色点或白色标识线位于每一所述光纤(10)对应所述透明包覆层(11)的相应外侧面上。
5.如权利要求1所述的一种隐形光电复合光缆，其特征在于：所述导线(2)包括线芯导体(20)，所述透明绝缘层(21)包覆于所述线芯导体(20)外。
6.如权利要求5所述的一种隐形光电复合光缆，其特征在于：所述线芯导体(20)为金属铜材料，且所述线芯导体(20)的外表面镀有锡或银涂层。
7.如权利要求5所述的一种隐形光电复合光缆，其特征在于：所述透明绝缘层(21)为透明聚全氟乙丙烯FEP、透明聚氯乙烯PVC或透明聚乙烯PE。
8.一种如权利要求1所述的隐形光电复合光缆的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
在至少2根所述光纤(10)的外表面包覆透明包覆层(11)，在所述透明包覆层(11)上设置用于区分所有所述光纤(10)的第一标识，构成至少一光纤带(1)；
沿所述光纤带(1)外侧设置至少两根导线(2)，在每一所述导线(2)的透明绝缘层(21)上均设置用于识别所述导线(2)的第二标识；
将透明护套(3)包覆在所述光纤带(1)和导线(2)上。
9.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于：所述透明绝缘层(21)采用透明聚全氟乙丙烯FEP、透明聚氯乙烯PVC或透明聚乙烯PE制得。
10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于：当采用透明聚全氟乙丙烯FEP制得所述透明绝缘层(21)时，在透明聚全氟乙丙烯FEP材料内加入质量比例为0.1-0.4％的镭雕助剂。
11.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于：在所述透明包覆层(11)的外侧平行设置多根加强件(4)，且将多根所述加强件(4)均铺设于所述透明护套(3)内。
12.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于：采用激光打印机、辅助挤出机或喷墨机在所述光纤带(1)和导线(2)上分别进行标识。
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