本公開總體涉及車輛外部照明。具體而言，本公開涉及用作用于車輛的外部重點(diǎn)照明的燈條，具體涉及一種用作例如與眾不同且引人注目的外部照明裝飾件的擠壓或拉擠光學(xué)纖維燈條。

背景技術(shù)：

眾所周知，為區(qū)分車輛，特別是豪華車輛，提供各種裝飾性重點(diǎn)照明及其他部件。在這些部件中，裝飾燈具就是其中之一，其尤其在夜晚提供與眾不同的車輛外觀。裝飾燈具的一種受歡迎形式是燈條，眾所周知，燈條是添加至沿著車輛側(cè)面的各種車輛元件(諸如前照燈、后尾燈和其他燈元件)以及其他位置上的縱長光顯示器。根據(jù)具體應(yīng)用，燈條可被構(gòu)造成限定從約6mm至約50mm的厚度尺寸。

通常，傳統(tǒng)燈條包括光管，其傳輸來自設(shè)置在光管端部處的光源的光，以遍及光管發(fā)光。其他傳統(tǒng)燈條包括光源串，諸如發(fā)光二極管(led)。這些傳統(tǒng)燈條存在諸多劣勢，包括增加的制造成本、令人不滿意的厚度等。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的燈條經(jīng)常還會發(fā)出令人不悅的光“熱點(diǎn)”，即，增強(qiáng)的光發(fā)射的離散區(qū)域，而不能提供穿過燈條長度的均勻的光傳輸和來自燈條長度的光發(fā)射。這種熱點(diǎn)尤其容易出現(xiàn)在彎曲超過許可彎曲半徑的燈條中。

因此，本領(lǐng)域需要一種燈條，該燈條能夠負(fù)擔(dān)得起制造，并因此甚至可包括在較低成本的車輛中，其厚度適中，并且即使當(dāng)設(shè)置成極度彎曲構(gòu)造時(shí)也不會產(chǎn)生光發(fā)射的熱點(diǎn)。為滿足這一需要，本公開涉及一種包括光學(xué)纖維光發(fā)射器的擠壓或拉擠燈條，以及涉及用于制造和后成型這種燈條的方法。有利地，所描述的裝置和方法解決了以上總結(jié)的傳統(tǒng)燈條的問題，并且可輕易良好地集成到傳統(tǒng)汽車和汽車配件制造工藝和設(shè)備中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本文描述的目的和益處，一方面，描述一種用于車輛的燈條，其包括光傳輸且邊緣發(fā)射的光學(xué)纖維和包圍光學(xué)纖維的至少部分光傳輸?shù)膯螌訑D壓或拉擠涂層。在實(shí)施例中，單層涂層限定選擇圓形、橢圓形、六邊形、矩形、正方形、三角形和表面圖案中的一個(gè)的截面幾何形狀。在其他實(shí)施例中，單層涂層還包括彩色色彩或染料、磨砂材料以及多個(gè)光反射或折射內(nèi)含物中的一種或多種。多個(gè)光反射或折射內(nèi)含物為反射或折射顆粒、云母、玻璃芯片、氣泡、空心微珠和二氧化鈦粒子中的一種或多種。

在另一方面，描述一種用于車輛的燈條組件，包括如上所述的涂覆光傳輸且邊緣發(fā)射的光學(xué)纖維以及用于發(fā)射光線以撞擊光學(xué)纖維的端部的至少一個(gè)光源。殼體經(jīng)設(shè)置連接至涂覆光學(xué)纖維的端部且包圍至少一個(gè)光源。視需要，聚焦透鏡可設(shè)置在位于至少一個(gè)光源和光學(xué)纖維之間的殼體中。電源可操作地連接至所述至少一個(gè)光源，該至少一個(gè)光源可為任意合適的光源，其包括但不限制于發(fā)光二極管、激光發(fā)光二極管等。

在實(shí)施例中，燈條組件包括設(shè)置在光學(xué)纖維的各相對端處的光源。在實(shí)施例中，單層涂層限定選自圓形、橢圓形、六邊形、矩形、正方形、三角形和表面圖案中的一個(gè)的截面幾何形狀。單層涂層的一部分可包括不透明材料，其經(jīng)設(shè)置用于將發(fā)射光線導(dǎo)向相對于光學(xué)纖維的預(yù)定方向。

在實(shí)施例中，單層涂層包括彩色色彩或染料、磨砂材料以及多個(gè)光反射或折射內(nèi)含物中的一種或多種。多個(gè)光反射或折射內(nèi)含物可為反射或折射顆粒、云母、玻璃芯片、氣泡、空心微珠和二氧化鈦粒子中的一種或多種。

在又一方面，描述一種用于提供用于車輛的邊緣發(fā)射燈條的方法，其包括提供光傳輸、邊緣光漫射光學(xué)纖維，以及圍繞光學(xué)纖維擠壓或拉擠至少部分光傳輸涂層材料以提供單層涂覆光學(xué)纖維。接下來進(jìn)行擠壓/拉擠步驟，可將涂覆光學(xué)纖維切割成所需長度。

在實(shí)施例中，該方法包括步驟：通過擠壓機(jī)擠壓或拉擠涂層材料，其中，擠壓機(jī)被構(gòu)造成提供限定選自圓形、橢圓形、六邊形、矩形、正方形和三角形中的一個(gè)的截面幾何形狀的單層涂層，并且還可包括步驟：通過被構(gòu)造成提供限定表面圖案的單層涂層的擠壓機(jī)擠壓或拉擠涂層材料。該方法還可包括步驟：提供包括彩色色彩或染料、磨砂材料以及多個(gè)光反射或折射內(nèi)含物中的一種或多種的涂層材料。在實(shí)施例中，該方法還包括步驟：對切割的涂覆光學(xué)纖維實(shí)施后成型工藝，該后成型工藝包括：充分加熱以軟化涂層材料，將切割的涂覆光學(xué)纖維彎成所需構(gòu)造、以及冷卻。

在以下的描述中，示出和描述了所公開的擠壓或拉擠光學(xué)纖維燈條及制造方法的實(shí)施例。然而應(yīng)了解，在全部不背離如上所述以及在以下的權(quán)利要求中描述的裝置和方法的情況下，該裝置和方法能夠是其他不同的實(shí)施例，并且其若干細(xì)節(jié)能夠在各種明顯的方面進(jìn)行修改。因此，附圖和說明應(yīng)視為說明性而非限制性。

附圖說明

附圖包括在此處并形成說明書的一部分，其例示了所公開的擠壓或拉擠光學(xué)纖維燈條及制造方法的若干方面，并與描述一起用來解釋其某些原理。在附圖中：

圖1示意性地描繪了根據(jù)本公開的燈條；

圖2a示出了圖1的燈條的截面幾何形狀的實(shí)施例；

圖2b示出了圖1的燈條的截面幾何形狀的替代實(shí)施例；

圖2c示出了圖1的燈條的截面幾何形狀的替代實(shí)施例；

圖2d示出了圖1的燈條的截面幾何形狀的替代實(shí)施例；

圖2e示出了圖1的燈條的截面幾何形狀的替代實(shí)施例；

圖2f示出了圖1的燈條的截面幾何形狀的替代實(shí)施例；

圖2g示出了圖1的燈條的截面幾何形狀的替代實(shí)施例；

圖2h示出了圖1的燈條的截面幾何形狀的替代實(shí)施例；

圖3示出了圖1的燈條的替代實(shí)施例；

圖4示出了圖1的燈條的透視截面圖；

圖5描繪了擠壓/拉擠機(jī)械組件；以及

圖6例示了根據(jù)本公開后成型燈條的方法。

現(xiàn)在將詳細(xì)地參考所公開的擠壓或拉擠光學(xué)纖維燈條及制造方法的實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出。

具體實(shí)施方式

首先，光學(xué)纖維用于需要長距離傳輸光的各種應(yīng)用。眾所周知，光學(xué)纖維是非常清晰的光漫射玻璃的柔性絲，其常常涂有諸如聚氯乙烯(pvc)或乙烯基等聚合物的薄層，以保護(hù)纖維不接觸元件。當(dāng)連接至合適的光源時(shí)，傳統(tǒng)光學(xué)纖維通常高效地長距離傳遞來自光源的光。然而，這種纖維不是特別適合形成諸如燈條等延伸照射源，因?yàn)楣獾膫?cè)散射通常會受到限制和/或不均勻，因此光無法沿著光學(xué)纖維的長度橫向均勻地發(fā)射。

同樣已知的是改良的邊緣漫射玻璃光學(xué)纖維包括設(shè)置在光學(xué)纖維芯中的散射中心。當(dāng)光穿過纖維時(shí)，其會遇到散射中心，，散射中心透過纖維邊緣散射光，并提供橫向和長度方向上，遍及纖維的長度的有效光發(fā)射。代表性的邊緣漫射光學(xué)纖維由股份有限公司以品牌推入市場。這種纖維通常很細(xì)(直徑為約0.5mm或更小)且缺少生成燈條所需要的剛度，并且因此不適于用作燈條，甚者由于其脆性，難以合并到車輛制造/組裝工藝和設(shè)備中。盡管可捆綁多個(gè)纖維以提供所需厚度尺寸，但是這種解決方法會帶來高昂的成本。

為解決這個(gè)以及其他的問題，本公開提供一種擠壓或拉擠燈條或燈棒100(參見圖1)，其包括邊緣漫射光學(xué)纖維102以及單層涂層104，單層涂層104由合適的光漫射清晰或透明材料制成。光學(xué)纖維102可操作地連接至合適的光源106，當(dāng)光源106被啟動時(shí)，光源106向光學(xué)纖維102中發(fā)射光，用于傳輸通過燈條100的整個(gè)長度l并從其側(cè)面散射?？稍O(shè)想使用任意合適的光源106，包括但不限于led、激光led等。

在實(shí)施例中，涂層104可經(jīng)設(shè)置具有從約6mm到約50mm之間的厚度尺寸t。然而，熟練的技術(shù)人員將理解，根據(jù)針對燈條100的特定應(yīng)用、所需要的燈條100的耐用性、以及燈條100所需要的柔韌程度等，涂層104厚度可經(jīng)設(shè)置小于或大于該厚度尺寸范圍。

進(jìn)一步設(shè)想提供的涂層104具有各種截面幾何形狀，包括但不限于圓柱形(圖2a)、橢圓形(圖2b)、六邊形(圖2c)、矩形(圖2d)、正方形(圖2e)和三角形(圖2f)等。易于理解，提供這些不同的截面幾何形狀將會改變穿過其中的光漫射的圖案。此外，根據(jù)將要安裝燈條100的車輛的部分的截面幾何形狀，不同的截面幾何形狀可比較適合或不那么適合不同的應(yīng)用。因此，例如，如果燈條安裝在具有矩形截面幾何形狀的凹槽內(nèi)，圖2d所示的燈條100可能是最適合的，并且其可專門制造并安裝而最小化后期制造修改。

甚者，可設(shè)想在圖層104的擠壓過程中提供包括表面圖案108，諸如開槽(圖2g)等的涂層104。應(yīng)理解，這種表面圖案提供多種所需功能，例如，將光學(xué)纖維102遮擋在視野之外，進(jìn)一步改變光從光學(xué)纖維102透過涂層104的散布圖等。

熟練的技術(shù)人員易于理解，上述截面幾何形狀和/或表面圖案可在制造燈條100時(shí)，通過利用合適構(gòu)造的擠壓機(jī)的簡單權(quán)宜之計(jì)設(shè)置在涂層104中。因此，例如，具有橢圓截面形狀的擠壓機(jī)可用于圖2b所示的燈條100，具有正方形截面形狀的擠壓機(jī)可用于圖2d所示的燈條100，等等。

在替代實(shí)施例中，可設(shè)想通過將光學(xué)纖維102用作模塑嵌件的成型工藝提供燈條涂層104。在無意于任何限制的情況下，可設(shè)想各種成型工藝，包括注射成型、共注射成型和壓縮成型。

在提供涂層104時(shí)，可設(shè)想使用各種塑料和/或聚合物材料。作為非限制性實(shí)例，各種丙烯材料、聚碳酸酯材料、樹脂、清晰交聯(lián)硅和填充滑石粉的熱塑性聚烯烴(tpo)等均適于提供涂層104且可設(shè)想使用。

在實(shí)施例中，可設(shè)想光學(xué)清晰或完全或部分磨砂的材料提供涂層104。同樣地，在實(shí)施例中，可設(shè)想完全或部分有色材料提供涂層104。在其他的實(shí)施例中，可設(shè)想反射或折射或部分反射或折射的材料或結(jié)構(gòu)包括在涂層104中(參見圖2h)。作為非限制性實(shí)例，部分反射/折射內(nèi)含物105，諸如云母、玻璃芯片、氣泡、空心微珠和二氧化鈦等可在提供擠壓涂層104之前與涂層材料混合。應(yīng)理解，擠壓涂層104中包括這種材料改變了穿透燈條100的光散射的圖案，產(chǎn)生了光暈或雙折射效果。

更進(jìn)一步地，可設(shè)想提供具有復(fù)合涂層的燈條100，其中，復(fù)合涂層包括不透明部分，由此防止透過其一部分的光傳輸。應(yīng)理解，通過這一權(quán)宜之計(jì)，從光學(xué)纖維102發(fā)射的光可按照需要被設(shè)定形狀和/或重新定向。這在圖3中進(jìn)行了例示，其代表性地示出了具有復(fù)合涂層110的燈條100的截面，復(fù)合涂層110包括阻擋從中穿過的光的傳輸?shù)牟煌该鞑糠?12、以及光通過其傳輸?shù)那逦?、透明或半透明部?14(參見箭頭)。應(yīng)理解，通過這種結(jié)構(gòu)，光僅在所需方向上發(fā)射，并且因此，例如，光可僅在車輛向外方向上發(fā)射，而不在車輛向內(nèi)方向上發(fā)射從而避免浪費(fèi)光。熟練的技術(shù)人員容易理解，可通過共擠壓/共拉擠不透明程度合適的涂層材料以及清晰、透明或半透明材料來提供這種復(fù)合涂層110，以覆蓋光學(xué)纖維102。

包括光源106的成品擠壓或拉擠燈條100的代表性實(shí)施例如圖4所示。如上所述，燈條包括光學(xué)纖維102和涂層104，涂層104在一端連接至殼體116，殼體116可由塑料、金屬或其他任意合適材料制成。光源106(在所示實(shí)施例中為激光led)固定在殼體116中，由此光源發(fā)射的光線將沖擊光學(xué)纖維102，以從中傳輸并從其發(fā)射。應(yīng)理解，使用激光或其他led的優(yōu)勢在于：發(fā)射光的強(qiáng)度容易被控制和改變，由此，成品燈條100可發(fā)射從柔光到刺眼強(qiáng)光的各種強(qiáng)度范圍的光。接線118可操作地連接至光源106，并從殼體的與連接光學(xué)纖維102/涂層104的端部相對的端部延伸，通向合適的電源120。

在實(shí)施例中，聚焦透鏡122可設(shè)置在位于光源106和光學(xué)纖維102之間的殼體116中，以將從光源發(fā)射的光聚焦到光學(xué)纖維上。應(yīng)理解，根據(jù)通過其傳輸和發(fā)射光的燈條100的長度，光源106可設(shè)置在光學(xué)纖維102/涂層104長度的一端或兩端(實(shí)施例未示出)。對于非常長的燈條100而言，需要將光源106設(shè)置在光學(xué)纖維102/涂層104的兩端，以確保遍及燈條100整個(gè)長度的均勻光傳輸/發(fā)射。

圖5描繪了用于制造上述涂層光學(xué)纖維102的代表性擠壓機(jī)/拉擠機(jī)組件124。如圖所示，光學(xué)纖維102從卷筒126供入擠壓機(jī)128中。同時(shí)，合適的涂層材料130也被供入擠壓機(jī)128中，由此圍繞光學(xué)纖維102將所述涂層104擠壓成上述所需形狀。如上所述，涂層材料130可為光學(xué)清晰的、完全或部分磨砂的、完全或部分有色的，或者可混雜內(nèi)含物105，均用于改變從中穿過的光的散射和/或發(fā)射。

涂層光學(xué)纖維102穿過擠壓機(jī)128的冷卻/成型部分132，以將涂層104冷卻成最終形狀。接著，諸如通過自動橫截鋸134或其他合適刀具，將光學(xué)纖維102/冷卻的涂層104切割成所需長度?？梢曅枰ㄍ鶑?fù)拉塊136，以將光學(xué)纖維102/冷卻涂層104從擠壓機(jī)128拉至橫截鋸132。

應(yīng)理解，按照上述方法制造的光學(xué)纖維102/冷卻涂層104長度在離開擠壓機(jī)/拉擠機(jī)組件124時(shí)被設(shè)置成大體線型構(gòu)造。然而，在許多(如果不是大部分的話)車輛應(yīng)用中，需要至少某個(gè)部分為弧形或彎曲構(gòu)造的燈條100，以符合車輛元件構(gòu)造，例如，車頭燈、彎曲的或扇形的車身零件等。為解決這一問題，本公開設(shè)想一種用于提供具有彎曲構(gòu)造的燈條100的后期成型工藝。

參考圖6，其示出一種用于燈條100的后成型工藝138。在步驟140中，光學(xué)纖維102/冷卻涂層104的長度在例如合適的爐141中加熱，以軟化涂層104的材料。應(yīng)理解，施加足夠的熱量軟化但未熔化材料，并且具體施用的溫度取決于涂層104的材料的具體物理屬性(熔點(diǎn))。

接著，在步驟142中，將軟化的光學(xué)纖維102/涂層104成型為所需形狀。多種工藝適用于這一成型步驟。例如，對于簡單的彎曲構(gòu)造，可簡單地例如通過本領(lǐng)域已知的傳統(tǒng)管彎曲設(shè)備143將軟化光學(xué)纖維102/涂層104彎曲成所需彎度。對于較復(fù)雜構(gòu)造，可在匹配的模具144間壓縮軟化的光學(xué)纖維102/涂層104，以提供具有所需構(gòu)造的熱成型件。

一旦軟化的光學(xué)纖維102/涂層104已經(jīng)被成型為所需構(gòu)造，則在步驟146，可簡單地對成型的涂層104進(jìn)行冷卻以硬化并保持該所需構(gòu)造。

通過上述擠壓或拉擠燈條100，實(shí)現(xiàn)了相較于傳統(tǒng)燈條技術(shù)的顯著優(yōu)勢。由于相比于全塑燈條，光學(xué)纖維能更有效地長距離傳輸光，因而實(shí)現(xiàn)了沿著燈條100的整個(gè)長度上的一致、均勻的照明發(fā)射圖案且不會出現(xiàn)熱點(diǎn)。轉(zhuǎn)而，通過僅僅使用單個(gè)光源106或針對非常長的燈條100使用兩個(gè)光源106(如上所述，設(shè)置在燈條100的相對端處)，可提供非常有效的照明。轉(zhuǎn)而，可以相對較低的成本執(zhí)行所述擠壓/拉擠工藝，并且其可輕易地集成到汽車或汽車配件制造設(shè)備中。線型燈條100或甚至具有復(fù)雜彎曲度的燈條100可輕易地經(jīng)設(shè)置用于多種汽車應(yīng)用。轉(zhuǎn)而，可通過簡單地改變制造燈條100使用的材料(如上所述)能夠輕松地改變照明顏色、強(qiáng)度、散射、漫射等，以為燈條100提供獨(dú)一無二的外觀。實(shí)現(xiàn)了材料、部件和設(shè)備成本的顯著節(jié)約。

根據(jù)上述教示可進(jìn)行顯而易見的修改和變化。根據(jù)公平、合法、公正授予的專利保護(hù)范圍，應(yīng)認(rèn)為所有這些修改和變化都在附屬的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。