与环境条件相对应的光纤装置以及具有该装置的灯模块的制作方法

1.本发明涉及一种通过吸收由高温或低温环境条件引起的光纤的长度变化来防止光纤的损坏的与环境条件相对应的光纤装置以及具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块。


背景技术：

2.通常，车辆设置有照明装置，用于使车辆在夜间行驶时沿行驶方向的物体可见，并且用于向其它车辆或其他道路使用者通知自己车辆的行驶状态。
3.除了通知行驶状态的用途之外，在这种照明装置中设计因素也很重要。即，由于车辆的图像根据通过照明装置的发光图像而改变，因此需要通过照明装置来使发光图像变得高级。
4.因此，近年来，正在开发利用光纤的各种照明装置。光纤将入射到其内部的光发射到外部，并且由柔性材料制成，从而实现各种发光图像。
5.然而，光纤被固定以应用于照明装置，并且光纤的长度根据外部环境的变化而改变。即，如果外部环境是高温条件，则可能存在随着光纤的拉伸而改变安装位置的问题。此外，如果外部环境是低温条件，则存在随着光纤的收缩而光纤断裂或在光纤中产生裂纹的问题。
6.包括在本发明的背景技术部分中的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不可被视为对该信息构成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的建议。


技术实现要素：

7.本发明的各个方面旨在提供一种通过吸收由高温或低温环境条件引起的光纤的长度变化来防止光纤的损坏的与环境条件相对应的光纤装置以及具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块。
8.为实现该目的的、根据本发明的各个示例性实施例的与环境条件相对应的光纤装置包括：光纤，第一端部连接到光源，以在光源的光入射在光纤的第一端部上时将光发射到光纤的外部；固定接头，连接到光纤的第一中部以限制光纤的运动，并且相对于光纤的发光部分中的连接点，第一侧用作发光无效部分，第二侧用作发光有效部分；引导接头，连接到光纤的第二中部并且允许光纤穿过以允许光纤的运动，并且相对于光纤的发光部分中的连接点，一侧用作发光有效部分，另一侧用作发光无效部分；以及弯曲诱导部，在固定接头的第一侧或引导接头的另一侧，安装在光纤的发光无效部分中，并被构造成诱导光纤的弯曲变形，以吸收由外部环境引起的光纤的拉伸或收缩。
9.与环境条件相对应的光纤装置可以进一步包括固着接头，该固着接头在朝光纤的第二端部的方向上与引导接头间隔开，并连接到光纤的第二端部，以限制光纤的行为，其中，弯曲诱导部被设置为使得光纤被缠绕以使光纤弯曲变形。
10.光纤缠绕在弯曲诱导部上，使得在光纤和弯曲诱导部之间形成分离空间。
11.弯曲诱导部形成为圆形。
12.同时，一种具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块包括：支架，具有彼此间隔开的一端部和另一端部，并具有形成在支架的一端部并被构造成照射光的光源；光纤，第一端部连接到光源，以在光源的光入射在光纤的第一端部上时将光发射到光纤的外部；固定接头，设置在支架的第一端部，并连接到光纤的第一端部以限制光纤的行为，并且相对于光纤的发光部分中的连接点，第一侧用作发光无效部分，第二侧用作发光有效部分；引导接头，设置在支架的第二端部，并连接为允许光纤穿过以允许光纤的行为，并且相对于光纤的发光部分中的连接点，一侧用作发光有效部分，另一侧用作发光无效部分；以及弯曲诱导部，在支架的一端部或另一端部，安装在光纤的发光无效部分中，并被构造成诱导光纤的弯曲变形，以吸收由外部环境引起的光纤的拉伸或收缩。
13.光纤由多个束构成，并且各个光纤彼此交叉、沿相同方向延伸或弯曲延伸，从而实现发光图像。
14.弯曲诱导部被设置为在支架的第二端部处与引导接头对角地间隔开，并且光纤的第二端部被固定，使得光纤的第二端部以曲线状弯曲变形。
15.当光纤因外部环境而收缩时，由弯曲诱导部弯曲的光纤的部分被构造成与支架间隔开。
16.具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块可以进一步包括支撑透镜，该支撑透镜通过支架的一端部和另一端部安装以支撑光纤，并且形成有安置光纤以固定光纤的位置的安置部。
17.具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块可以进一步包括覆盖透镜，该覆盖透镜安装在支架上以覆盖支撑透镜，并被构造成使得光从中透射。
18.覆盖透镜具有在其面对支撑透镜的横截面上形成的支撑部，该支撑部在与安置部一起围绕光纤的同时固定光纤的位置。
19.具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块可以进一步包括固着接头，该固着接头被设置为在支架的另一端部处在朝光纤的另一端部的方向上与引导接头间隔开，并连接到光纤的另一端部，以限制光纤的行为，其中，弯曲诱导部被设置在其中以使得光纤被缠绕以使光纤弯曲变形。
20.弯曲诱导部形成为圆形，并使光纤缠绕在弯曲诱导部上，以相对于弯曲诱导部具有分离空间。
21.根据由上述结构构成的与环境条件相对应的光纤装置以及具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块，在由高温或低温环境条件引起的光纤的长度改变时引导光纤的运动，以吸收光纤长度的变化，防止由于光纤长度变化而引起的损坏，从而提高耐用性。
22.本发明的方法和装置具有其它特征和优点，将从并入本文的附图中和以下的详细的说明书中更明显地看出或更详细地阐述这些特征和优点，附图和详细说明书一起用于解释本发明的某些原理。
附图说明
23.图1是示出根据本发明的各个示例性实施例的与环境条件相对应的光纤装置的示图。
24.图2和图3是用于说明图1所示的与环境条件相对应的光纤装置的示图。
25.图4是示出根据本发明的各个示例性实施例的具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块的示图。
26.图5和图6是用于说明图4所示的具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块的示图。
27.图7是示出根据本发明的各个示例性实施例的具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块的示图。
28.图8是用于说明图7所示的具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块的示图。
29.图9和图10是用于说明具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块的支撑透镜和覆盖透镜的示图。
30.可以理解的是，附图不一定按比例绘制，而是呈现了示出本发明的基本原理的各种特征的稍微简化的表示。如本文所包括的本发明的、包括例如特定尺寸、方向、位置和形状的特定设计特征将由特别预期的应用和使用环境来部分地确定。
31.在附图中，贯穿附图的几幅附图，附图标记指代本发明的相同或等同部分。
具体实施方式
32.现在将详细参考本发明的各个实施例，其示例在附图中示出并且在下面进行描述。尽管将结合本发明的示例性实施例描述本发明，但是应当理解的是，本说明书并非旨在将本发明限制于那些示例性实施例。另一方面，本发明旨在不仅涵盖本发明的示例性实施例，而且涵盖可以包括在如所附权利要求书所定义的本发明的宗旨和范围之内的各种替代、修改、等同形式和其它实施例。
33.在下文中，将参照附图描述根据本发明的示例性实施例的与环境条件相对应的光纤装置以及具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块。
34.图1是示出根据本发明的各个示例性实施例的与环境条件相对应的光纤装置的示图，图2和图3是用于说明图1所示的与环境条件相对应的光纤装置的示图，图4是示出根据本发明的各个示例性实施例的具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块的示图，图5和图6是用于说明图4所示的具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块的示图，图7是示出根据本发明的各个示例性实施例的具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块的示图，图8是用于说明图7所示的具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块的示图，以及图9和图10是用于说明具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块的支撑透镜和覆盖透镜的示图。
35.如图1所示，根据本发明的各个示例性实施例的与环境条件相对应的光纤装置包括：光纤20，一端部连接到光源10，以在光源20的光入射时将光发射到光纤的外部；固定接头30，连接到光纤20的一端部以限制光纤20的行为，并且相对于光纤20的发光部分(l)中的连接点，一侧用作发光无效部分(l1)，另一侧用作发光有效部分(l2)；引导接头40，连接到光纤20的另一端部并且允许光纤20穿过以允许光纤20的行为，并且相对于光纤20的发光部分(l)中的连接点，一侧用作发光有效部分(l2)，另一侧用作发光无效部分(l1)；以及弯曲诱导部50，在固定接头30的一侧或引导接头40的另一侧，设置在光纤20的发光无效部分(l1)中，并被构造成诱导光纤20的弯曲变形，以吸收由外部环境引起的光纤20的拉伸或收缩。
36.在此，光源10可以采用led，并且当从光源10照射的光被传递到光纤20时，光纤20发光。光纤20由玻璃或聚合物基树脂制成以具有柔性，并且形成为使得其弯曲变形并恢复其形状。为了实现发光图像，需要固定光纤20的位置，为此，设置固定接头30和引导接头40。
37.在此，固定接头30连接到光纤20的一端部以限制光纤20的行为，并且引导接头40连接到光纤20的另一端部以固定光纤20的位置，使得发光图像是固定的，并且被构造为允许在预定距离内的行为。由于光纤20的位置由固定接头30和引导接头40固定，所以发光部分(l)被分为发光无效部分(l1)和发光有效部分(l2)。即，光纤20在整个区域中发光，但是通过固定接头30和引导接头40固定，从而限制了向外部发射光的区域。因此，固定接头30所连接的连接点的一侧和引导接头40所连接的连接点的另一侧被用作发光无效部分(l1)，使得光纤20不在相应部分向外部发射光，将固定接头30所连接的连接点的另一侧和引导接头40所连接的连接点的一侧作为发光有效部分(l2)，以发射在相应部分产生的光。
38.本发明具有弯曲诱导部50，在固定接头30的一侧或引导接头40的另一侧，设置在光纤20的发光无效部分(ll)中，并被构造成诱导光纤20的弯曲变形以吸收由外部环境引起的光纤20的拉伸或收缩。弯曲诱导部50设置在光纤20的发光无效部分(l1)中，以避免影响通过光纤20的发光有效部分(l2)发射的光。因此，弯曲诱导部50设置在固定接头30的一侧或引导接头40的另一侧，以在发光无效部分(l1)中诱导光纤20的弯曲变形。结果，光纤20缠绕弯曲诱导部50一次或多次，从而促进弯曲变形。
39.在此，光纤20的一端部由固定接头30固定，另一端部通过引导接头40由固着接头60固定，从而使光纤20的一端部和另一端部被固定，使得仅发生由弯曲诱导部50引起的弯曲变形。
40.因此，即使光纤20在高温条件下拉伸或在低温条件下收缩，根据光纤20的发光无效部分(ll)中的拉伸或收缩的光纤20的长度变化通过由弯曲诱导部50引起的弯曲变形吸收，防止由于光纤20的长度变化而引起的损坏，并实现初始设计的发光图像。
41.此外，当将光纤20缠绕在弯曲诱导部50上时，将光纤20松散地缠绕在弯曲诱导部50上，并因此相对于弯曲诱导部50形成分离空间(a)。此外，弯曲诱导部50形成为圆形，使得光纤20缠绕在弯曲诱发部50上时保持圆形，从而使在光纤20与弯曲诱发部50接触时产生的损伤最小。即，光纤50缠绕在弯曲诱导部50上，使得在缠绕时形成分离空间(a)，以吸收由于光纤20的收缩而引起的长度变化。确保光纤20和弯曲诱导部50之间的分离空间(a)大于光纤20收缩时改变的长度，从而平滑地响应于光纤20的长度的改变。此外，弯曲诱导部50可以采用光纤20可以缠绕的各种形式，但是形成为圆形，从而诱导光纤20根据弯曲诱导部50的形式自然地缠绕和解绕。
42.如上所述，如图1所示，根据本发明的各个示例性实施例的光纤20的一端部由固定接头30固定，并且另一端部以期望通过引导接头40和固着接头60实现的发光图像的形式固定在适当的位置。在此，尽管示出了弯曲诱导部50设置在引导接头40的另一侧的发光无效部分(l1)中，但是弯曲诱导部50也可以设置在固定接头30的一侧的发光无效部分(l1)中。
43.在此，当光纤20在高温条件下拉伸时，如图2所示，光纤20以拉伸的长度展开，使得弯曲诱导部50的分离空间(a)变大，从而吸收光纤20的长度变化。相反，如图3所示，即使光纤20在低温条件下收缩，光纤20也以收缩的长度收缩，使得弯曲诱导部50的分离空间(a)变小，从而吸收光纤20的长度变化。
44.这可以通过基于光纤20的材料特性的弹性恢复力来实现，并且通过由弯曲诱导部50的形状变化吸收光纤20的长度变化，从而防止光纤20的损坏。
45.如上所述，光纤20的一端部连接到光源10并由固定接头30固定，而另一端部的边缘部分由固着接头60固定，使得光纤20的位置被固定为期望实现的发光图像的形式。光纤20可以缠绕在设置在发光无效部分(l1)中的弯曲诱导部50上，从而在由外部环境引起的拉伸或收缩时通过发光无效部分(l1)中的弯曲诱导部50吸收光纤20的长度变化，并利用通过发光有效部分(l2)发出的光来实现发光图像。
46.同时，如图4中所示，根据本发明的各个示例性实施例的具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块包括：支架70，具有彼此间隔开的一端部71和另一端部72，并且具有设置在支架70中的一端部71的用于照射光的光源10；光纤20，一端部连接到光源10，以发射从光源10照射的光；固定接头30，设置在支架70的一端部71，并连接到光纤20的一端部以限制光纤20的行为，并且相对于光纤20的发光部分(l)中的连接点，一侧用作发光无效部分(l1)，另一侧用作发光有效部分(l2)；引导接头40，设置在支架70的另一端部72，并且被连接成使得光纤20的另一端部穿过以允许光纤20的行为，并且相对于光纤20的发光部分(l)中的连接点，一侧用作发光有效部分(l2)，另一侧用作发光无效部分(l1)；以及弯曲诱导部50，在支架70的一端部71或另一端部72，设置在光纤20的发光无效部分(l1)中，并被构造成诱导光纤20的弯曲变形，以吸收由外部环境引起的光纤70的拉伸或收缩。
47.在此，支架70可以设置在车辆中需要照明的地方，并且设置有被构造成照射光的光源10和与该光源10相关的光源模块。支架70具有彼此间隔开的一端部71和另一端部72，并且具有设置在作为其任一端部的一端部71的光源10。光源10的位置可以设置在支架70的一端部71和另一端部72中的任意一个，并且如果光源10设置在支架70的一端部71，则固定接头30可以一起设置在支架70的一端部71，并且将引导接头40可以设置在支架70的另一端部72。
48.在此，固定接头30连接到光纤20的一端部以限制光纤20的行为，并且引导接头40连接到光纤20的另一端部以固定光纤20的位置，使得发光图像被固定，并且引导接头40被构造成允许在预定距离内的行为。
49.由于光纤20的位置由固定接头30和引导接头40固定，所以发光部分(l)被分为发光无效部分(l1)和发光有效部分(l2)。即，光纤20在整个区域中发光，但是通过固定接头30和引导接头40被固定，从而限制了向外部发射光的区域。因此，由于固定接头30所连接的连接点的一侧和引导接头40所连接的连接点的另一侧被用作发光无效部分(l1)，所以在该相应部分不会向外部发射光，并且由于固定接头30所连接的连接点的另一侧和引导接头40所连接的连接点的一侧作为发光有效部分(l2)，所以在该相应部分产生的光向外发射。
50.在此，本发明设置有弯曲诱导部50，该弯曲诱导部50设置在作为固定接头30的一侧或引导接头40的另一侧的光纤20的发光无效部分(ll)中，并被构造成诱导光纤20的弯曲变形以吸收由外部环境引起的光纤20的拉伸或收缩。弯曲诱导部50设置在光纤20的发光无效部分(l1)中，以避免影响通过光纤20的发光有效部分(l2)发出的光。因此，弯曲诱导部50设置在固定接头30的一侧或引导接头40的另一侧，以在发光无效部分(l1)中诱导光纤20的弯曲变形。
51.因此，当通过高温或低温环境条件改变光纤20的长度时，本发明在光纤20通过弯
曲诱导部50弯曲变形时吸收光纤20的长度变化，防止由于光纤20的长度变化引起的损坏，从而提高耐用性。
52.同时，光纤20由多个束构成，并且各个光纤20可以彼此交叉、沿其相同方向延伸或弯曲延伸，从而实现发光图像。
53.在图4中，光纤20具有捆扎成两束的多个束，并且当各个束彼此交叉时，实现具有“x”形式的发光图像。此外，如果各个光纤20在相同方向上延伸，则可以实现具有重复的竖直图案的发光图像，并且当各个光纤20弯曲地延伸时，可以实现具有特定图案的发光图像。如上所述，本发明可以通过改变光纤20的延伸方向和固定位置来实现各种发光图像。
54.同时，根据本发明的各个示例性实施例，可以在各个示例性实施例中构造被构造为吸收光纤20的长度变化的弯曲诱导部50。
55.作为本发明的各个示例性实施例，弯曲诱导部50被安装成在支架70的另一端部72处与引导接头40对角地间隔开，并且光纤20的另一端部被固定，使得光纤20的另一端部以曲线状弯曲变形。
56.如图5和图6所示，支架70的另一端部72设置有引导接头40，光纤20的另一端部穿过引导接头40，并且被设置成与引导接头40对角地间隔开的弯曲诱导部50固定光纤20的另一端部。
57.弯曲诱导部50被设置成与引导接头40对角地间隔开，使得光纤20的另一端部以曲线状弯曲。如上所述，随着光纤20的另一端部弯曲，可以通过弯曲部(b)的变形来吸收光纤20的长度变化。
58.光纤20的一端部在支架70的一端部71处与光源10连接，并由固定接头30固定。光纤20的另一端部穿过引导接头40固定到位于对角线方向上的弯曲诱导部50，从而成为弯曲状态。即，光纤20的另一端部成为被弯曲诱导部50弯曲而可变形的状态，并且其长度的变化通过光纤20的拉伸或收缩时的弯曲部(b)的变形所吸收。
59.在此，即使光纤20因外部环境而收缩，也可以将通过弯曲诱导部50所形成的弯曲部(b)设置成与支架70间隔开。如图6所示，光纤20通过引导接头40和弯曲诱导部50弯曲，并且即使在安装光纤20时光纤20收缩，由弯曲诱导部50形成的弯曲部(b)也可以与支架70间隔开，从而平滑地进行光纤20的变形，避免与支架70接触而引起的损坏。
60.同时，如图7和图8所示，另一示例性实施例进一步包括固着接头60，该固着接头60在支架70的另一端部72处在朝光纤20的另一端的方向上与引导接头40间隔开，并且连接到光纤20的另一端部，以限制光纤20的行为，并且弯曲诱导部50可以被设置为使得光纤20被缠绕，从而光纤20可以弯曲变形。
61.即，光纤20的一端部通过固定接头30固定在支架70的一端部71，光纤20的另一端部穿过引导接头40通过固着接头60固定，使得光纤20的位置以期望实现的发光图像的形式被固定。在图7和图8中，尽管示出了弯曲诱导部50设置在引导接头40和固着接头60之间，但是弯曲诱导部50可以设置在光源10和固定接头30之间。如上所述，当光纤20缠绕在弯曲诱导部50上时，可以吸收光纤20的长度的变化。
62.在此，弯曲诱导部50可以形成为圆形，并且光纤20可以缠绕在弯曲诱导部50上以相对于弯曲诱导部50具有分离空间(a)。
63.如上所述，即使在光纤20的拉伸或收缩发生时，光纤20的长度变化也通过缠绕在
弯曲诱导部50上时所产生的分离空间(a)吸收。
64.如上所述，光纤20的一端部连接到光源10，并由固定接头30固定，另一端部的边缘部分由固着接头60固定，使得光纤20的位置固定为期望实现的发光图像的形式。光纤20穿过引导接头40并且缠绕在弯曲诱导部50上，从而在引导接头40中可移动。
65.因此，当因高温条件而拉伸时，光纤20以光纤20的拉伸长度展开，使得弯曲诱导部50的分离空间(a)变大，从而吸收光纤20的长度变化。相反，当因低温条件而收缩时，光纤20以光纤20的收缩长度收缩，使得弯曲诱导部50的分离空间(a)变小，从而吸收光纤20的长度变化。这可以通过基于光纤20的材料特性的弹性恢复力来实现，并且通过由弯曲诱导部50的形状变化吸收光纤20的长度变化，从而防止光纤20的损坏。
66.同时，如图9中所示，本发明可以进一步包括支撑透镜80，该支撑透镜80通过支架70的一端部71和另一端部72安装以支撑光纤20，并且形成有安置容纳光纤20以固定光纤20的位置的安置部81。
67.如上所述，支架70设置有支撑透镜80，光纤20安置在支撑透镜80上，从而可以固定通过光纤20的发光图像。为此，支撑透镜80可以形成有被构造成固定光纤20的位置的安置部81。安置部81可以包括凹槽，并且光纤20可以被插入到安置部81中并且可以固定光纤20的位置。此外，由于支撑透镜80支撑光纤20，因此张力施加到光纤20上，因而可以牢固地固定光纤20的位置，从而实现一致的发光图像。
68.同时，如图10中所示，本发明可以进一步包括覆盖透镜90，该覆盖透镜90安装在支架70上以覆盖支撑透镜80并且被构造成使得光从中透射。当被安装在支架70上时，覆盖透镜90与支撑透镜80一起覆盖光纤20，从而防止光纤20由于由异物渗透引起的冲击或污染而被损坏。此外，覆盖透镜90可以透明地构造以使得从光纤20发射的光被投射到外部。
69.覆盖透镜90可以具有在其面对支撑透镜80的横截面上形成的支撑部91，该支撑部91在与安置部81一起围绕光纤20的同时固定光纤20的位置。当覆盖透镜90设置在支架70上时，支撑部91可以形成为面对支撑透镜80的安置部81，并且包括突起或凹槽，使得光纤20可以由支撑部91固定。如上所述，由于通过覆盖透镜90牢固地固定了光纤20的位置，所以通过光纤20的发光图像不会变形，并且可以实现一致的发光图像。
70.根据由上述结构构成的与环境条件相对应的光纤装置以及具有与环境条件相对应的光纤装置的灯模块，在因高温或低温环境条件的光纤的长度改变时引导光纤的移动，以吸收光纤的长度变化，防止由于光纤的长度变化而引起的损坏，从而提高耐用性。
71.为了方便解释和所附权利要求书中的准确限定，参照在图中显示的示例性实施例的特征的位置，利用术语“上部的”、“下部的”、“内部的”、“外部的”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后面”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“之内”、“之外”、“向前”和“向后”来描述这些特征。将进一步理解的是，术语“连接”或其派生词既指直接连接又指间接连接。
72.出于说明和描述的目的，给出了本发明的特定示例性实施例的前述描述。这些描述并非旨在穷举本发明或将本发明限制为所公开的精确形式，并且显然，根据以上教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述示例性实施例以解释本发明的某些原理及其实际应用，以使本领域的其他技术人员能够制造和利用本发明的各个示例性实施例及其各种替代形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同内容来限定。