CN111497392A - 光纤混合纺织导光布料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光纤混合纺织导光布料，包括若干编织层；其中编织层中的面层由织物纱线与导光材料线互为经纬并交错编织构成；导光材料线显露在面层表面的部分形成预置图案；编织层中的中间层和/或底层通过织物纱线编织而成；所述导光材料线的末端集束后连接光源模块，光源模块通过导线和/或无线通信方式连接光源控制器；本发明通过导光材料线与纱线构成的多层(两层或以上)纺织结构面料，使得该光纤混合纺织导光布料能够以指定的预置图案发光，导光材料线的其他部分被织物纱线充分遮挡不显光，并且有中间层、底层结构作为衬底，可实现制定图案高对比度、多色彩、动态发光，展现梦幻的光效，能够满足用户的多样化需求。

Description

光纤混合纺织导光布料
技术领域
本发明涉及导光布料技术领域，具体而言，为一种光纤混合纺织导光布料，其为配合光源及灯光控制器可实现指定图案发光的布料。
背景技术
随着科学技术的发展与人们对发光产品用于照明和装饰的要求越来越高，当今市场上出现了各种能发光、导光、反射光的纺织面料；这些会发光的纺织面料通常是使用反光涂层、荧光涂层涂覆在普通纱线或织物表面制成，该类面料不能主动发光，靠发射外界光线而变得可见；但涂层材料在使用过程中容易脱落、磨损，使用寿命不长。
市场上也出现了一些使用微小的LED灯串纺织到普通织物中制成的发光面料；其LED灯为点光源，无法实现整体平面发光，并且LED灯之间需要导线相连，面料的生产工艺和使用都非常复杂，且质量可靠性差。
综上，目前现有的发光面料还无法满足用户的需求。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种光纤混合纺织导光布料，利用光纤材料与普通织物纤维混合纺织，实现可定制图案的导光布料结构，配合光源及灯光控制器可实现指定图案的发光。
为实现上述目的，本发明的技术方案包括：
一种光纤混合纺织导光布料，包括若干编织层；其中编织层中的面层由织物纱线与导光材料线互为经纬并交错编织构成；导光材料线显露在面层表面的部分形成预置图案；编织层中的中间层和/或底层通过织物纱线编织而成；所述导光材料线的末端集束后连接光源模块，光源模块通过导线和/或无线通信方式连接光源控制器。
进一步的，上述的光纤混合纺织导光布料中，所述光源控制器用于对光源模块进行光源颜色、亮度、动态程序的设置；光源模块被控制产生的光信号通过所述导光材料线呈现。
进一步的，上述的光纤混合纺织导光布料中，所述导光材料线与纬向织物纱线集束形成混合纬线，经线采用经向织物纱线，将混合纬线与所述经线纺织成多层编织层结构。
进一步的，上述的光纤混合纺织导光布料中，所述所述导光材料线为塑料光纤线，包括光反射氟树脂包层和包层内设置的PMMA芯材。
进一步的，上述的光纤混合纺织导光布料中，所述织物纱线为涤纶或TPU纤维线。
进一步的，上述的光纤混合纺织导光布料中，所述光源控制器包括外壳，外壳上设置按键，外壳内设有依次电路连接的充电接口、充电芯片、储能单元、主控芯片以及指示灯单元；所述按键可触发连接所述主控芯片。
进一步的，上述的光纤混合纺织导光布料中，所述光源控制器包括开关控制单元、蓝牙控制芯片、电池管理模块以及光源信号输出模块；
开关控制单元输入控制信号至蓝牙控制芯片，或者蓝牙控制芯片接收外部无线通信发送的控制信号；蓝牙控制芯片根据所述控制信号输出光源控制信号经过光源信号输出模块传输至所述光源模块。
进一步的，上述的光纤混合纺织导光布料中，所述光源控制器中集成连接有活动传感器，活动传感器用于移动姿态的动作识别和计步，所述光源控制器根据该活动传感器获取的的计步和动作数据，控制光源模块发光。
另一方面，本发明还提供了一种由上述任一实施例中所述的光纤混合纺织导光布料制成的纺织品。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明导光布料，通过导光材料线与纱线构成的多层(两层或以上)纺织结构面料，使得该光纤混合纺织导光布料能够以指定的预置图案发光，导光材料线的其他部分被织物纱线充分遮挡不显光，并且有中间层、底层结构作为衬底，从而形成图案可定制的、发光区域高对比度的混合纺织发光布料。本发明导光布料柔软性好，不发光时，该面料同普通织物面料的外观和触感没有大的区别，发光时又可实现制定图案高对比度、多色彩、动态发光，展现梦幻的光效，能够满足用户的多样化需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明光纤混合纺织导光布料在一个具体实施例中局部编织层结构示意图；
图2为本发明光纤混合纺织导光布料在一个具体实施例中导光材料线的结构示意图；
图3本发明光纤混合纺织导光布料在一个具体实施例中光源模块与其控制器的结构示意图；
图4为本发明光纤混合纺织导光布料在一个具体实施例中光源控制器的逻辑框图；
图5为图4所示光源控制器的电路原理图；
图6为本发明光纤混合纺织导光布料在另一个具体实施例中光源控制器的逻辑框图；
图7为本发明在另一个具体实施例中光源控制器的电路原理图。
附图中，
1-导光材料线；11-包层；12-芯层；2-纬向纺织纱线；3-编制层；30-经向纺织纱线；31-面层；32-中间层；33-底层；4-导光布料；5-连接器；6-光源模块；7-导线；8-光源控制器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，一种光纤混合纺织导光布料，包括若干编织层3；其中编织层3中的面层31由织物纱线(2,30)与导光材料线1互为经纬并交错编织构成；导光材料线1显露在面层31表面的部分形成预置图案(发光时呈现出来的图案，图中未标识)；编织层3中的中间层32和/或底层33通过织物纱线编织而成；所述导光材料线1的末端集束后连接光源模块6，光源模块6通过导线7和/或无线通信方式连接光源控制器8。
本发明中，通过导光材料线与纱线构成的多层(两层或以上)纺织结构面料，使得该光纤混合纺织导光布料能够以指定的预置图案发光，导光材料线的其他部分被织物纱线充分遮挡不显光，并且有中间层32、底层33结构作为衬底，从而形成图案可定制的、发光区域高对比度的混合纺织发光布料。
在一个具体实施例中，所述光源控制器8用于对光源模块6进行光源颜色、亮度、动态程序(如闪烁模式)的设置；光源模块6产生的光信号通过所述导光材料线1呈现。所述导光材料线1与纬向织物纱线2形成混合纬线，经线采用经向织物纱线30，通过纺织机器纺织成多层编织层结构，其中织物纱线(2,30)为普通织物纤维(如涤纶、TPU等)；这样形成的混合纬线比经线粗，利于提高纺织效率，且以普通织物纤维作为经线在纺织过程中受到的摩擦大于纬线，在一定程度上保护混合纬线中的导光材料线，降低成品破损率。
在本发明导光布料多层编织层结构中，由显露在面层31的导光材料线部分构成预置图案，即需要发光的图案部分；普通织物纤维覆盖在光纤其他部分(不需要发光的部分)进行遮盖保证不漏光，且面层下的其他编织层为导光材料线形成对比度高的衬底，实现高对比度指定区域发光的效果。
本实施例采用多层结构，相对于普通平纹单层布料通过侧发光光纤导光加上在光纤上压点的方式只能形成整体发光或局部亮点的低呈现效果，本发明光纤混合纺织导光布料能够实现高对比度图案发光，可广泛应用于穿戴、服饰、箱包、家居装饰、汽车装饰等场合，满足用户对发光面料越来越高的要求。
进一步的，所述导光材料线1的发光颜色、亮度均可根据实际需求通过光源模块实现，同时可通过编织层3的中间层32和/或底层33的颜色来实现与发光图案区域的呈现效果，如增强导光材料线发光颜色与衬底的对比度来加强发光图案的视觉效果，或者降低导光材料线发光亮度实现柔和视觉的目的，使得导光布料能够灵活满足定制需求。
进一步的，如图2所示的，所述导光材料线1为塑料光纤线，包括光反射氟树脂包层11和包层11内设置的PMMA(Polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)芯材12，PMMA芯材具有高透明度、高导光率的特质，且质地柔软、质量轻；光反射氟树脂包层柔软性高可耐弯曲，透明度高，利于内部芯材透光，且摩擦系数低、抗粘性优良，管内壁不宜附着，可以在光反射氟树脂包层11管径到毫米级(近似纱线)时仍能很好的与PMMA芯材12配合导光。
如图3所示，构成光纤混合纺织导光布料4的若干导光材料线1可以根据实际需要，全部在末端集束，或分成多股分别集束，每一束光纤束通过连接器5与一光源模块6固定连接。其中，连接器5为任意适合形状(可根据定制要求或实际生产需要调整)的中空塑胶外壳或热收缩套管，将光纤束和光源模块6固定在连接器5内部，使得光源模块6发出的光传入光纤束内的PMMA芯材进行光显示；所述光源模块6为单色或彩色高亮发光二极管，用于通过光源控制器进行发光颜色、亮度、动态程序的发光效果呈现，从而达到各种梦幻的彩色发光效果。
如图4、5所示，在一个优选实施例中，发光二极管(G、B、R)通过导线连接光源控制器，所述光源控制器包括外壳，外壳上设置按键，外壳内设有依次电路连接的充电接口、充电芯片、储能单元、主控芯片以及指示灯单元；所述充电芯片U1采用TP4056(简称4056)充电ic，充电芯片U1的输入电压正输入端VCC和使能端CE连接标准充电接口micro USB的第1引脚(电源端VBUS，5V)，充电接口micro USB的第5引脚(信号地端)接地，其他引脚悬空，其充电接口micro USB的第1引脚与充电芯片U1之间串联电阻R9、电容C1后接地，保护充电接口引脚；充电芯片U1的BAT引脚作为电池连接端与GND引脚(电源地)之间连接储能电池X(即储能单元，优选锂离子电池)，充电芯片U1的充电电流通过PROG与GND引脚之间串联的电阻R6设定，充电芯片U1串联滤波电容C2后与TEMP引脚共地，充电芯片U1的两个漏极开路状态指示输出端CHRG引脚和STDBY引脚分别连接主控芯片U6的第3、第2引脚，当充电接口microUSB接通外部电源时，CHRG引脚被拉到低电平，充电满后，该引脚处于高阻态，STDBY引脚输出低电平。
主控芯片U6优选采用NY8A053D芯片；该芯片的第13脚和12脚分别经过限流电阻R4、R5连接并联的两发光二极管D1、D2，以接收充电芯片U1的充电信号(充电中和低电量等)，进行储能电池状态显示；该主控芯片的第8脚连接控制开关按键K1；主控芯片的第9、10、11脚分别经过保护电阻R1、R2、R3连接三极管Q1、Q2、Q3，至USB输出接口J1；USB输出接口J1用于连接发光二极管(G、B、R)。主控芯片接收按键K1的指令，通过内部逻辑输出信号触发发光二极管(G、B、R)发光，以将光线传输到导光材料线中，将所述预置图案显现出来。
本实施例光纤混合纺织导光布料中，用过光源控制器控制对光源模块的发光颜色、亮度等进行控制，且通过充电方式保证电池对发光器件的持续供电，不必频繁更换电池，绿色环保。本发明导光布料柔软性好，不发光时，该面料同普通织物面料的外观和触感没有大的区别，发光时又可实现制定图案高对比度、多色彩、动态发光的梦幻光效。
在其他实施例中，光源模块连接光源控制器，光源控制器通过蓝牙、4G、5G、Zegbee、IoT等无线通讯方式进行APP控制和无线智能控制。如图6、7所示，作为优选实施方式，所述光源控制器包括开关控制单元、蓝牙控制芯片、电池管理模块以及光源信号输出模块；开关控制单元可以为设置在该控制器外壳上的按键，输入控制信号令至蓝牙控制芯片；或者蓝牙控制芯片的天线接收外部(如手机、PAD等智能移动终端的APP，或其他无线AI智能机器人)发送的控制信号，依照内部逻辑输出光源控制信号经过光源信号输出模块至所述光源模块(LED发光二极管)，实现无线控制。该实施例中，智能手机APP或其他AI智能机器人为上位光源控制器，通过对蓝牙控制芯片构成的下位光源控制器进行无线传输，实现对光源模块的无线控制。
其中一个具体实施例中，所述蓝牙控制芯片U4采用NRF51802型号芯片，该芯片为低功耗2.4G无线SOC芯片，支持nRF51系列2.4G无线，内含32微arm Cortex-MO CPU构件，275uA/MHz FLASH存储器和模拟和数字接口；支持低功耗蓝牙和2.4G NORDIC协议；支持250kbps,1Mbps,2Mbps的空中速率；唤醒时间7.7微秒；接收灵敏度-91dBm，硬件性能较强。蓝牙控制芯片U4输出的光源信号(LED_DI和LED_G)经MOS管Q2构成的光源信号输出模块传输至光源模块(LED发光二极管)。
所述电池管理模块包括稳压模块和电池保护模块，其中稳压模块采用稳压芯片U2，优选型号为BL8064CB3TR30芯片；电池保护模块通过DW01AZ芯片U3配合MOS管8205A(即U5)实现。
进一步的，所述光源控制器中集成连接有活动传感器，用于本发明导光布料制作为穿戴类产品时进行用户移动姿态的计步和动作识别，根据该活动传感器的计步和动作数据，控制光源模块发光；例如感应用户移动一步，控制LED发光二极管闪烁一次等等；作为优选实施例，所述活动传感器可采用LIS3DH芯片U7为活动传感器(3D Sensor),通过W25Q80BL芯片U8作为配合LIS3DH芯片的存储器，提高控制器的数据处理能力。
本发明光纤混合纺织导光面料，柔软性强，发光效果好而且可定制图案和灵活调节发光颜色、亮度、动态程序等，控制方式多样，适于多种应用场景，满足用户多样化的需求。
另一方面，本发明还提供了由上述任一实施例所述的光纤混合纺织导光布料制成的纺织品，如由该导光布料裁制而成或包含该布料的衣服、箱包、家居装饰(如窗帘)、汽车装饰(如座椅垫)等，可实现纺织品装饰的定制图案、光效控制，满足用户多样化需求。
需说明，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“电路连接”或“电连接”是两个元件之间按照引脚定义通过非必要限定的电路走线连接，即为本领域常规电路，除非本发明另给出连接电路实施例，术语“电路连接”或“电连接”均应视为本领域的普通技术人员而言可自行选择的任意适合电路。除有特别实施例外，各器件(包括各处理器/芯片、存储器、MOS管等)均可直接采用市场上的现成器件，基于器件上的引脚或接口电连，由于同类器件都具备普遍定义的引脚或接口，所以器件间引脚或接口的连接方式不做唯一限定，此为本领域成熟技术，不再一一描述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种光纤混合纺织导光布料，其特征在于，包括若干编织层；其中编织层中的面层由织物纱线与导光材料线互为经纬并交错编织构成；导光材料线显露在面层表面的部分形成预置图案；编织层中的中间层和/或底层通过织物纱线编织而成；所述导光材料线的末端集束后连接光源模块，光源模块通过导线和/或无线通信方式连接光源控制器。
2.根据权利要求1所述的光纤混合纺织导光布料，其特征在于，所述光源控制器用于对光源模块进行光源颜色、亮度和/或动态程序的设置；光源模块产生的光信号通过所述导光材料线呈现。
3.根据权利要求2所述的光纤混合纺织导光布料，其特征在于，所述导光材料线与纬向织物纱线集束形成混合纬线，经线采用经向织物纱线，将混合纬线与所述经线纺织成多层编织层结构。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光纤混合纺织导光布料，其特征在于，所述所述导光材料线为塑料光纤线，包括光反射氟树脂包层和包层内设置的PMMA芯材。
5.根据权利要求4所述的光纤混合纺织导光布料，其特征在于，所述织物纱线为涤纶或TPU纤维线。
6.根据权利要求4所述的光纤混合纺织导光布料，其特征在于，所述光源控制器包括外壳，外壳上设置按键，外壳内设有依次电路连接的充电接口、充电芯片、储能单元、主控芯片以及指示灯单元；所述按键可触发地连接所述主控芯片。
7.根据权利要求4所述的光纤混合纺织导光布料，其特征在于，所述光源控制器包括开关控制单元、蓝牙控制芯片、电池管理模块以及光源信号输出模块；
开关控制单元输入控制信号至蓝牙控制芯片，或者蓝牙控制芯片接收外部无线通信发送的控制信号；蓝牙控制芯片根据所述控制信号输出光源控制信号经过光源信号输出模块传输至所述光源模块。
8.根据权利要求7所述的光纤混合纺织导光布料，其特征在于，所述光源控制器中集成连接有活动传感器，活动传感器用于移动姿态的动作识别和计步，所述光源控制器根据该活动传感器获取的的计步和动作数据，控制光源模块发光。
9.一种由权利要求1-8任一项所述的光纤混合纺织导光布料制成的纺织品。
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