CN205956930U - 光纤式曲面图案指示灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种光纤式曲面图案指示灯。该光纤式曲面图案指示灯，包括发光器和光纤；所述光纤具有相对应的首端和尾端；所述首端与所述发光器固定连接，所述尾端固设有封堵件；所述光纤从外向内呈螺旋盘状盘绕，所述尾端设置在所述螺旋盘状的盘中，所述首端设置在所述螺旋盘状的外侧；所述光纤为通体发光光纤；所述发光器能够照亮所述光纤。本实用新型的目的在于提供光纤式曲面图案指示灯，以解决现有技术中指示灯存在的无法图案化、光线强度不均、影响美观等技术问题。

Description

光纤式曲面图案指示灯

技术领域

本实用新型涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种光纤式曲面图案指示灯。

背景技术

目前，电子机械产业发展速度迅猛，各种各样美观实用、功能丰富的产品开发出来。指示灯作为这些产品所必备的部件之一，在产品的使用过程中发挥着重要的作用。而曲面图案指示灯可以配合产品外观设计，增加美观度、区分度、产品个性，因此需求极大。

但是，目前现有的指示灯主要采用以下几种方法实现：LED指示灯简单排列、LED指示灯外部采用抛光、镭雕、加透明色粉等工艺、LED阵列、使用扩散片或者液晶屏等。这些现有方法普遍存在着无法图案化、光线强度不均、影响美观等问题，尤其是对于尺寸较小的电子产品，尚无较好的曲面图案指示灯解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供光纤式曲面图案指示灯，以解决现有技术中指示灯存在的无法图案化、光线强度不均、影响美观等技术问题。

本实用新型提供的光纤式曲面图案指示灯，包括发光器和光纤；所述光纤具有相对应的首端和尾端；所述首端与所述发光器固定连接，所述尾端固设有封堵件；

所述光纤从外向内呈螺旋盘状盘绕，所述尾端设置在所述螺旋盘状的盘中，所述首端设置在所述螺旋盘状的外侧；

所述光纤为通体发光光纤；所述发光器能够照亮所述光纤。

进一步地，所述光纤呈圆锥螺旋线。

进一步地，所述发光器包括光源和反射组件；所述光源的光线能够通过所述反射组件入射至所述光纤内。

进一步地，所述光源为发光二极管或者激光。

进一步地，所述发光器包括发光器壳体，所述光源和所述反射组件固设在所述发光器壳体内；

所述光纤与所述发光器壳体固定连接；

所述发光器壳体采用遮光材料制成。

进一步地，所述光纤的弯曲半径至少为所述光纤的外径的20倍-25倍。

进一步地，所述光纤的数量为多个；多个所述光纤并列设置；

所述发光器的数量为多个，且所述发光器与所述光纤一一对应；或者，所述发光器的数量为一个，且一个所述发光器能够照亮多个所述光纤。

进一步地，所述的光纤式曲面图案指示灯还包括外罩，所述外罩外套在所述光纤上，且所述外罩的形状与所述螺旋盘状相适应；

所述外罩采用透光材质。

进一步地，所述的光纤式曲面图案指示灯还包括座体；所述座体与所述外罩固定连接，且所述座体与所述外罩之间形成空腔；所述发光器和所述光纤均设置在所述空腔内；

所述座体的内腔表面的形状与所述螺旋盘状相适应；

所述座体的内腔表面设置有反光层或者黑色物质层。

进一步地，所述光纤内设置有散光粉。

本实用新型提供的光纤式曲面图案指示灯，包括发光器和光纤，通过发光器能够照亮光纤、以及将光纤从外向内呈螺旋盘状盘绕，以形成发光曲面，通过发光器以照亮光纤；可根据不同的弯曲图案，针对性地设计和布置光纤弯曲半径和光纤密度，将光纤进行固定后，就能达到光线强度均匀，适应各种弯曲图案情况的效果，解决了现有技术中指示灯存在的无法图案化、光线强度不均等技术问题。所述光纤式曲面图案指示灯可以将指示灯的指示功能和产品外观美学融为一体，成本极低，应用范围广泛，能大幅提高产品的定位水准、辨识度和价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的光纤式曲面图案指示灯的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的光纤式曲面图案指示灯的剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的光纤弯曲半径与损耗关系图。

附图标记：

1-发光器；

2-光纤； 21-首端； 22-尾端；

3-封堵件； 4-外罩； 5-座体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参见图1-图3所示，本实施例提供了一种光纤式曲面图案指示灯；图1为本实用新型实施例提供的光纤式曲面图案指示灯的结构示意图，图中仅示出了发光器和光纤；图2为本实用新型实施例提供的光纤式曲面图案指示灯的剖视图；图3为本实用新型实施例提供的光纤弯曲半径与损耗关系图。

参见图1-图3所示，本实施例提供的光纤式曲面图案指示灯，包括发光器1和光纤2；光纤2具有相对应的首端21和尾端22；首端21与发光器1固定连接，尾端22固设有封堵件3。

光纤2从外向内呈螺旋盘状盘绕，尾端22设置在螺旋盘状的盘中，首端21设置在螺旋盘状的外侧。通过将光纤2的首端21设置在螺旋盘状的外侧，也即发光器1设置在螺旋盘状的外侧，以便于更换、维修发光器1。优选地，尾端22设置在螺旋盘状的盘中心。其中，螺旋盘状可以为螺旋盘状的盘中凸出于螺旋盘状的外周，例如斗笠的形状、餐盘的形状；还可以为不规则的曲面形状。

光纤2为通体发光光纤；发光器1能够照亮光纤2，以通过发光器1的照射以使光纤2整体发光。

需要说明的是，通体发光光纤通常为现有的阶跃型聚合物光纤，芯材的折射率高于皮材折射率；芯材多采用透明聚合物或透明有机物。现有技术中为保证通体发光光纤具有优异的机械性能和耐老化性能，皮材通常采用氟塑料，如聚四氟乙烯。为延长通体发光光纤的使用寿命，多在通体发光光纤外包覆一层抗老化、抗紫外线及耐候性好的透明材料，如透明聚氯乙烯。

通体发光光纤可以进行点发光、线发光，随意变换色彩；柔软，可随意弯曲、造型；安全、节能、环保、免维护；防水、防紫外线；使用寿命长，使用范围广。光线沿光纤长度方向均匀散射，利用光晕来达到装饰的效果。

本实施例中所述光纤式曲面图案指示灯，包括发光器1和光纤2，通过发光器1能够照亮光纤2、以及将光纤2从外向内呈螺旋盘状盘绕，以形成发光曲面，通过发光器1以照亮光纤2；可根据不同的弯曲图案，针对性地设计和布置光纤弯曲半径和光纤密度，将光纤2进行固定后，就能达到光线强度均匀，适应各种弯曲图案情况的效果，解决了现有技术中指示灯存在的无法图案化、光线强度不均等技术问题。所述光纤式曲面图案指示灯可以将指示灯的指示功能和产品外观美学融为一体，成本极低，应用范围广泛，能大幅提高产品的定位水准、辨识度和价值。

以下简述现有的指示灯的缺点：

1、LED指示灯简单排列。

该指示灯就是将LED指示灯在产品上进行简单排列，技术简单、成本便宜，但是LED色彩单一，对产品的整体美观提升并无帮助，甚至还有负面影响，尤其是对于需要多个指示灯的产品更是如此。

2、LED指示灯外部采用抛光、镭雕、加透明色粉等工艺。

该指示灯使用这些工艺，可以智能做成点状和文字状；但是如果指示区域面积较大或者做成图案指示灯，就会存在光线亮度不均匀的问题。

3、LED阵列。

用LED阵列作为图案指示区域光源，需要使用多个LED灯，外观和结构设计较为复杂，如果一个LED损坏，重则LED灯全部断电，影响产品使用，轻则严重影响美观。

4、使用扩散片(Diffuser)。

扩散片是背光模组组成器件之一，主要功能是提供均匀的面光源，广泛应用于平面液晶电视和显示器等领域。但是扩散片需要进行固定，并且在一定的弯曲后，光线亮度会极其不均匀。

5、液晶屏。

不管使用何种液晶屏作为曲面图案指示灯，使用液晶屏就已经超出了指示的范畴。因此，使用液晶屏不可避免的存在着成本高、结构复杂、配套零部件过多等问题，直接导致产品定位缺失。具体来说：

使用平面屏加曲面外壳的办法，的确可以显示变化的图案和信息，但曲面会导致显示效果较差。

而对于曲面屏来说，目前的曲面屏电视的曲面半径一般都在3.5米(3500R)以上，且以4200R为最佳的曲率。即使是20寸左右的电视所用的1800R曲面屏，对于尺寸小的电子机械产品来说仍旧太大。并且这些曲面屏成本更是高昂，如果切割成如此小尺寸屏幕，良率和成本更加难以控制。

本申请所述光纤式曲面图案指示灯与上述指示灯相比，可以通过发光器1照亮光纤2，光纤2依据不同的弯曲图案针对性地设计和布置光纤弯曲半径和光纤密度，以将指示灯的指示功能和产品外观美学融为一体，成本极低，应用范围广泛，能大幅提高产品的定位水准、辨识度和价值。

本实施例的可选方案中，光纤2呈圆锥螺旋线。通过将光纤2按照圆锥螺旋线盘绕，以使光纤2整体发出的光线强度更加均匀，以提高光纤式曲面图案指示灯的美观性。

本实施例的可选方案中，发光器1包括光源和反射组件；光源的光线能够通过反射组件入射至光纤2内。通过反射组件以使光源的光线平行的入射至光纤2内，以使光纤2整体发出的光线更加均匀。

优选地，光源为发光二极管或者激光。发光二极管具有体积小、重量轻、耗电量小、使用寿命长、价格便宜等优点；激光具有方向性好、亮度高、单色性好和高能量密度等特点；可根据光纤式曲面图案指示灯的图案、尺寸等因素决定光源的种类。

另外，光源还可以为卤钨灯系列和金卤灯系列；卤钨灯光源功率一般为50W或75W，输入电压为交流12V，适用于博物馆或展览馆等对温湿度及紫外线、红外线有特殊控制要求的场所；金卤灯光源功率一般为150W或200W，输入电压为交流220V，适用于建筑物轮廓照明及立面照明等光亮度要求较高的场所。

进一步地，发光器1包括发光器壳体，光源和反射组件固设在发光器壳体内；通过发光器壳体以便于固定光源和反射组件。

光纤2与发光器壳体固定连接；也就是说，发光器壳体上具有与光纤2配合的通孔，光纤2通过通孔插入发光器壳体内，以使光源的光线能入射至光纤2内。

发光器壳体采用遮光材料制成。通过采用遮光材料的发光器壳体，以避免光源的光线通过发光器壳体射出而减弱光源入射光纤2的光线强度。

可选地，光纤2与发光器壳体的连接方式为螺纹连接或者粘接。优选地，光纤2与发光器壳体通过螺纹连接，以便于拆装光纤2。

本实施例的可选方案中，光纤2的弯曲半径至少为光纤2的外径的20倍-25倍；以减少光纤2的弯曲损耗。

根据光纤2的弯曲损失(bend loss)原理。当光纤弯曲半径为R时，弯曲损耗系数为：

其中，u为径向归一化相位常数，W径向归一化衰减常数，

β是轴向传播常数，a是纤芯半径，V是归一化频率，

km是m阶修正贝塞尔函数。

该原理是：当光纤弯曲时，电磁波在弯曲部分中进行传输，若要保持同相位的电场和同相位的磁场在一个平面里即保持导行的情况，那么越靠近外侧，其速度就会越大。

当光纤弯曲达到一定程度时，光的相速度就会超过光速，也就会传导模要变成辐射模，或者说模式耦合了，散发出来。

参见图3所示的光纤弯曲半径与损耗关系图，图中的横坐标为光纤弯曲半径R，纵坐标为弯曲损耗系数a。

根据光纤的弯曲损失(bend loss)原理和图3所示的光纤弯曲半径与损耗关系图，针对不同的弯曲图案，针对性地设计和布置光纤弯曲半径和光纤密度，以使光纤的光线强度均匀，以适应各种弯曲图案。

本实施例的可选方案中，光纤2的数量为多个；多个光纤2并列设置；也即多个光纤2从外向内呈螺旋盘状盘绕，以提高光纤2的光线强度。

发光器1的数量为多个，且发光器1与光纤2一一对应；或者，发光器1的数量为一个，且一个发光器1能够照亮多个光纤2。

本实施例的可选方案中，光纤式曲面图案指示灯还包括外罩4，外罩4外套在光纤2上，且外罩4的形状与螺旋盘状相适应。

外罩4采用透光材质。通过外罩4以保护光纤2；另外，可以通过不同颜色的半透明外罩4，以使光纤式曲面图案指示灯发出不同的颜色，以呈现各种美观的图案。

进一步地，所述光纤式曲面图案指示灯还包括座体5；座体5与外罩4固定连接，且座体5与外罩4之间形成空腔；发光器1和光纤2均设置在空腔内。通过座体5与外罩4配合连接，以更好的保护发光器1和光纤2。

座体5的内腔表面的形状与螺旋盘状相适应。

座体5的内腔表面设置有反光层或者黑色物质层。通过反光层以增强光纤2的光线强度；或者，通过黑色物质层吸收部分光线，减弱光纤2的光线强度，以适用于博物馆或展览馆等对光线强度有特殊控制要求的场所。

本实施例的可选方案中，光纤2内设置有散光粉。以对于细线状的图案，通过在光纤2中掺杂散光粉等材料，点亮细线状图案。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光纤式曲面图案指示灯，其特征在于，包括发光器和光纤；所述光纤具有相对应的首端和尾端；所述首端与所述发光器固定连接，所述尾端固设有封堵件；

所述光纤从外向内呈螺旋盘状盘绕，所述尾端设置在所述螺旋盘状的盘中，所述首端设置在所述螺旋盘状的外侧；

所述光纤为通体发光光纤；所述发光器能够照亮所述光纤。

2.根据权利要求1所述的光纤式曲面图案指示灯，其特征在于，所述光纤呈圆锥螺旋线。

3.根据权利要求1所述的光纤式曲面图案指示灯，其特征在于，所述发光器包括光源和反射组件；所述光源的光线能够通过所述反射组件入射至所述光纤内。

4.根据权利要求3所述的光纤式曲面图案指示灯，其特征在于，所述光源为发光二极管或者激光。

5.根据权利要求3所述的光纤式曲面图案指示灯，其特征在于，所述发光器包括发光器壳体，所述光源和所述反射组件固设在所述发光器壳体内；

所述光纤与所述发光器壳体固定连接；

所述发光器壳体采用遮光材料制成。

6.根据权利要求1所述的光纤式曲面图案指示灯，其特征在于，所述光纤的弯曲半径至少为所述光纤的外径的20倍-25倍。

7.根据权利要求1所述的光纤式曲面图案指示灯，其特征在于，所述光纤的数量为多个；多个所述光纤并列设置；

所述发光器的数量为多个，且所述发光器与所述光纤一一对应；或者，所述发光器的数量为一个，且一个所述发光器能够照亮多个所述光纤。

8.根据权利要求1所述的光纤式曲面图案指示灯，其特征在于，还包括外罩，所述外罩外套在所述光纤上，且所述外罩的形状与所述螺旋盘状相适应；

所述外罩采用透光材质。

9.根据权利要求8所述的光纤式曲面图案指示灯，其特征在于，还包括座体；所述座体与所述外罩固定连接，且所述座体与所述外罩之间形成空腔；所述发光器和所述光纤均设置在所述空腔内；

所述座体的内腔表面的形状与所述螺旋盘状相适应；

所述座体的内腔表面设置有反光层或者黑色物质层。

10.根据权利要求1所述的光纤式曲面图案指示灯，其特征在于，所述光纤内设置有散光粉。