JP7398255B2 - Method for lens heating system and LED lighting system - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 2018年(平成30年)6月14日にウェブサイトにて発表(1回目) 2018年(平成30年)12月4日にウェブサイトにて発表(2回目)1回目: https://www.jwspeaker.com/products/led-snow-plow-headlights-model-9800/2回目: https://www.jwspeaker.com/products/led-headlight-model-8770-locomotive/Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Announced on the website on June 14, 2018 (first time) Announced on the website on December 4, 2018 (second time) ) 1st time: https://www. jwspeaker. com/products/led-snow-plow-headlights-model-9800/2nd time: https://www. jwspeaker. com/products/led-headlight-model-8770-locomotive/
(連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載)
該当なし。
(Description of research and development funded by the federal government)
Not applicable.
本技術は、LED照明システムに関する。より具体的には、本技術は、LED照明システムのレンズヒーターを提供するためのシステムおよび方法に関する。 The present technology relates to an LED lighting system. More specifically, the present technology relates to systems and methods for providing lens heaters for LED lighting systems.
ほとんどの車両はヘッドランプ、テールランプ及び他の照明システムの何らかの形状を備えている。白熱電球やHIDバルブを用いた照明システムでは、例えば特に非可視スペクトル領域において十分な輻射熱を生成して、寒冷条件下で、凝縮した水蒸気、雨、みぞれ、雪などは照明システム上に照明システムレンズの光の透過性を低減させる氷を形成しない。照明にLEDを用いた幾つかの光源では、雪を解かすのに十分な輻射熱を生成しないので、氷が照明システムレンズに付着する。 Most vehicles are equipped with headlamps, taillamps, and some form of other lighting system. Lighting systems using incandescent bulbs or HID bulbs, for example, generate enough radiant heat, especially in the non-visible spectral region, that in cold conditions, condensed water vapor, rain, sleet, snow, etc. Does not form ice which reduces light transmission. Some light sources that use LEDs for illumination do not produce enough radiant heat to melt the snow, causing ice to adhere to the lighting system lenses.
従って、照明システムレンズを十分に加熱して雪や氷を溶かし照明システムレンズの光の透過性が低減するのを回避できる改善されたシステムと方法が求められている。 Accordingly, there is a need for an improved system and method that can sufficiently heat a lighting system lens to melt snow and ice and avoid reducing light transmission through the lighting system lens.
本技術は照明システムレンズの加熱システムと方法を提供する。 The present technology provides a heating system and method for a lighting system lens.
1つの形態では、本技術はLED照明システムのレンズを加熱するためのシステムを提供する。 In one form, the present technology provides a system for heating a lens of an LED lighting system.
別の形態では、本技術はLED照明システムの加熱方法を提供する。 In another form, the present technology provides a method for heating an LED lighting system.
本技術の1つの実施例に従い、照明システムのレンズ加熱システムが開示される。このシステムは略透明な熱可塑性基板と、この熱可塑性基板上の導電性インク回路又は導電性フィルム回路と、を備えている。 According to one embodiment of the present technology, a lens heating system for an illumination system is disclosed. The system includes a generally transparent thermoplastic substrate and a conductive ink circuit or conductive film circuit on the thermoplastic substrate.
幾つかの実施例では、この加熱システムは動作可能に結合されたレンズ加熱コントローラを有するレンズ加熱回路をさらに備えている。 In some embodiments, the heating system further includes a lens heating circuit having a lens heating controller operably coupled thereto.
幾つかの実施例では、導電性インク回路は熱可塑性基板上にスクリーン印刷される。 In some embodiments, the conductive ink circuit is screen printed onto a thermoplastic substrate.
幾つかの実施例では、導電性インク回路は導電性銀配線である。 In some embodiments, the conductive ink circuit is a conductive silver trace.
幾つかの実施例では、導電性フィルム回路は導電性銀配線である。 In some embodiments, the conductive film circuit is a conductive silver trace.
幾つかの実施例では、導電性インク回路の加熱出力は正の温度係数(PTC)のインク配線を利用した導電性インク回路の温度に基づいて制御される。 In some embodiments, the heating output of the conductive ink circuit is controlled based on the temperature of the conductive ink circuit utilizing positive temperature coefficient (PTC) ink traces.
幾つかの実施例では、加熱システムは導電性インク回路上に誘電体上塗りをさらに備えている。 In some embodiments, the heating system further includes a dielectric overcoat over the conductive ink circuit.
幾つかの実施例では、導電性インク回路は約5Ω~300Ωの範囲の抵抗を有している。 In some embodiments, the conductive ink circuit has a resistance in the range of approximately 5Ω to 300Ω.
幾つかの実施例では、導電性インク回路は略均一な長さの複数の配線を備えている。 In some embodiments, the conductive ink circuit includes a plurality of wires of substantially uniform length.
幾つかの実施例では、複数の配線は非電力接続側にあるバスバによって接続されている。 In some embodiments, the plurality of wires are connected by a bus bar on the non-power connection side.
幾つかの実施例では、複数の配線は約0.05mm~1.0mmの範囲の幅を有している。 In some embodiments, the plurality of wires have a width ranging from about 0.05 mm to 1.0 mm.
幾つかの実施例では、導電性インク回路は平方インチあたり約1Wを出力する。 In some embodiments, the conductive ink circuit outputs about 1 W per square inch.
幾つかの実施例では、導電性インク回路は略透明なインクからなる。 In some embodiments, the conductive ink circuit comprises substantially transparent ink.
幾つかの実施例では、レンズ加熱コントローラは導電性インク回路の電圧を制御して、導電性インク回路によって消費される電力を増減する。 In some embodiments, the lens heating controller controls the voltage of the conductive ink circuit to increase or decrease the power consumed by the conductive ink circuit.
幾つかの実施例では、加熱システムは照明システムレンズをさらに備え、導電性インク回路が照明システムレンズの内側で露出され続ける。 In some embodiments, the heating system further comprises an illumination system lens, and the conductive ink circuit remains exposed inside the illumination system lens.
本技術の別の実施例に従い、加熱されたレンズを有するLED照明システムアセンブリが開示される。このアセンブリは、レンズ内部側とレンズ外部側を有するレンズとベースとを備えたハウジングと、レンズを通して照明を提供するためにベース内に位置する少なくとも1つのLEDと、レンズヒーターコントローラと、レンズヒーターコントローラと動作可能に結合されたレンズヒーター回路と、レンズ内部側に位置付けられた略透明な熱可塑性基板と、レンズヒーター回路と動作可能に結合された熱可塑性基板上の導電性インク回路又は導電性フィルム回路と、を備えている。 In accordance with another embodiment of the present technology, an LED lighting system assembly with a heated lens is disclosed. The assembly includes a housing with a lens having an interior lens side and an exterior lens side, and a base, at least one LED located within the base to provide illumination through the lens, a lens heater controller, and a lens heater controller. a substantially transparent thermoplastic substrate positioned on the interior side of the lens; and a conductive ink circuit or conductive film on the thermoplastic substrate operably coupled to the lens heater circuit. It is equipped with a circuit.
幾つかの実施例では、熱可塑性基板上の導電性インクは、射出成形ツールのコア上のポケット内に導電性インクをコアと反対側になるように載置され、導電性インク側は最終照明システムレンズ部分上で露出され続ける。 In some embodiments, the conductive ink on the thermoplastic substrate is placed in a pocket on the core of an injection molding tool with the conductive ink facing away from the core, with the conductive ink side facing away from the final illumination. Continue to be exposed on the system lens part.
幾つかの実施例では、熱可塑性基板上の導電性インクは、射出成形ツールのキャビティ側にくっつけて導電性インク側が熱可塑性基板と最終照明システムレンズ部分との間に封入されるように載置される。 In some embodiments, the conductive ink on the thermoplastic substrate is placed against the cavity side of the injection molding tool such that the conductive ink side is enclosed between the thermoplastic substrate and the final illumination system lens portion. be done.
幾つかの実施例では、次に熱可塑性樹脂が熱可塑性基板上に外側被覆(over mold)され、熱可塑性基板の非印刷側にのみボンディングされる。 In some embodiments, a thermoplastic resin is then overmolded onto the thermoplastic substrate and bonded only to the non-printing side of the thermoplastic substrate.
幾つかの実施例では、射出成形ツールが真空を用いてコア内に熱可塑性基板を載置し保持する。 In some embodiments, the injection molding tool uses a vacuum to place and hold the thermoplastic substrate within the core.
幾つかの実施例では、ルーメンと強度の両方の項目において90%以上の透過率が得られる。 In some embodiments, transmission of 90% or more is achieved in both lumens and intensity.
本技術の別の実施例に従い、照明システムのレンズ加熱方法が開示される。この方法は、導電性インク回路又は導電性フィルム回路を略透明な熱可塑性基板上に塗布し、レンズ内部側とレンズ外部側の少なくとも1つに略透明な熱可塑性基板上の前記導電性インク回路又は導電性フィルム回路を貼り付け、導電性インク回路又は導電性フィルム回路に制御された電力を加えてレンズを加熱する、ことを特徴とする。 According to another embodiment of the present technology, a method for heating a lens in an illumination system is disclosed. In this method, a conductive ink circuit or a conductive film circuit is coated on a substantially transparent thermoplastic substrate, and the conductive ink circuit is coated on the substantially transparent thermoplastic substrate on at least one of the inner side of the lens and the outer side of the lens. Alternatively, a conductive film circuit is attached, and controlled electric power is applied to the conductive ink circuit or the conductive film circuit to heat the lens.
幾つかの実施例では、この方法は、導電性インク回路又は導電性フィルム回路の近傍でPTC配線を付加し、PTC配線の抵抗値を検出し、PTC配線の検出した抵抗値に基づいて、導電性インク回路又は導電性フィルム回路に加える電力を制御する、ことをさらに備える。 In some embodiments, the method includes adding a PTC trace in the vicinity of the conductive ink circuit or conductive film circuit, detecting the resistance of the PTC trace, and determining the conductive trace based on the detected resistance of the PTC trace. The method further includes controlling power applied to the conductive ink circuit or the conductive film circuit.
本技術の他の実施形態によれば、レンズ加熱システムが開示されている。レンズ加熱システムは、略透明な熱可塑性基材と、熱可塑性基材上に配置されて熱可塑性基材を加熱する導電性インク回路または導電性フィルム回路とを含むことができる。レンズ加熱システムは、レンズヒーターを含み、レンズヒーターコントローラに動作可能に結合されたレンズヒーター回路をさらに含むことができる。コントローラは、レンズ外面に関連する温度を測定し、温度が閾値温度以下であるという測定に応答してレンズヒーターを作動させるように構成することができる。レンズ加熱システムは、複数のピンを含むばねコネクタをさらに含むことができ、ピンは導電性インク回路または導電性フィルム回路に結合するように構成され、ピンはさらにピンと導電性インク回路または導電性フィルム回路との間の電気接続を提供するように構成される。 According to other embodiments of the present technology, a lens heating system is disclosed. The lens heating system can include a generally transparent thermoplastic substrate and a conductive ink circuit or conductive film circuit disposed on the thermoplastic substrate to heat the thermoplastic substrate. The lens heating system includes a lens heater and can further include a lens heater circuit operably coupled to a lens heater controller. The controller may be configured to measure a temperature associated with the outer surface of the lens and activate the lens heater in response to a determination that the temperature is less than or equal to a threshold temperature. The lens heating system can further include a spring connector including a plurality of pins, the pins being configured to couple to a conductive ink circuit or conductive film circuit, and the pins further connecting the pins to the conductive ink circuit or conductive film. configured to provide an electrical connection between the circuit and the circuit.
いくつかの実施形態では、コントローラはサーミスタに結合することができ、サーミスタはレンズの外面に関連する温度を測定するように構成される。 In some embodiments, the controller can be coupled to a thermistor that is configured to measure a temperature associated with the outer surface of the lens.
いくつかの実施形態では、サーミスタは、負温度係数(NTC)サーミスタとすることができる。 In some embodiments, the thermistor can be a negative temperature coefficient (NTC) thermistor.
いくつかの実施形態では、ばねコネクタは、略透明な熱可塑性基板に結合されたレンズ内に少なくとも部分的に配置することができる。 In some embodiments, the spring connector can be at least partially disposed within a lens that is coupled to a generally transparent thermoplastic substrate.
いくつかの実施形態では、レンズヒーター回路は回路基板を含むことができ、ばねコネクタは回路基板に表面実装されている。 In some embodiments, the lens heater circuit can include a circuit board and the spring connector is surface mounted to the circuit board.
いくつかの実施形態では、システムは導電性インク回路または導電性フィルム回路の第2バスバに結合した第2ばねコネクタをさらに備え、ばねコネクタは導電性インク回路または導電性フィルム回路の第1バスバに結合している。 In some embodiments, the system further comprises a second spring connector coupled to the second bus bar of the conductive ink circuit or conductive film circuit, the spring connector coupled to the first bus bar of the conductive ink circuit or conductive film circuit. are combined.
本技術の他の実施形態によれば、照明システムのレンズを加熱する方法が開示されている。この方法は、略透明な熱可塑性基材上に導電性インク回路または導電性フィルム回路を塗布すること、および略透明な熱可塑性基材上の導電性インクまたはフィルム回路を、内部レンズ側および外部レンズ側の少なくとも一方に貼り付けることを含み得る。この方法はさらに、導電性インク回路または導電性フィルム回路に対して複数のピンを有するばねコネクタを位置決めすることと、ピンと導電性インク回路または導電性フィルム回路との間に電気的接続を確立することと、導電性インクまたはフィルム回路に制御された電力を加えてレンズを加熱することを含み得る。 According to another embodiment of the present technology, a method of heating a lens of an illumination system is disclosed. This method involves applying a conductive ink circuit or conductive film circuit on a substantially transparent thermoplastic substrate, and coating the conductive ink or film circuit on the substantially transparent thermoplastic substrate on the inner lens side and on the outer lens side. It may include pasting on at least one of the lens sides. The method further includes positioning a spring connector having a plurality of pins relative to the conductive ink circuit or conductive film circuit, and establishing an electrical connection between the pins and the conductive ink circuit or conductive film circuit. and applying controlled power to the conductive ink or film circuit to heat the lens.
いくつかの実施形態では、位置決めする工程が、ピンが電気的接続を確立することに対応する所定の量だけ撓むまで、ばねコネクタを導電性インク回路または導電性フィルム回路に向かって移動させる工程を含み得る。 In some embodiments, the positioning step includes moving the spring connector toward the conductive ink circuit or conductive film circuit until the pins deflect a predetermined amount corresponding to establishing the electrical connection. may include.
いくつかの実施形態では、この方法は、無線モジュールから値を受け取り、その値に基づいて導電性インク回路または導電性フィルム回路に電力を供給する工程をさらに含み得る。 In some embodiments, the method may further include receiving a value from the wireless module and powering the conductive ink circuit or conductive film circuit based on the value.
いくつかの実施形態では、この方法は、速度センサから速度値を受け取り、速度値が所定の閾値を超えているか判定し、速度値が前記所定の閾値を超えていると判定したことに応答して、所定量の電力を導電性インク回路または導電性フィルム回路に供給する工程をさらに含み得る。 In some embodiments, the method includes receiving a speed value from a speed sensor, determining whether the speed value exceeds a predetermined threshold, and responsive to determining that the speed value exceeds the predetermined threshold. The method may further include supplying a predetermined amount of power to the conductive ink circuit or the conductive film circuit.
いくつかの実施形態では、この方法は、光センサから光学値を受け取り、光学値が所定の閾値未満か判定し、光学値が前記所定の閾値未満であると判定したことに応答して、所定量の電力を導電性インク回路または導電性フィルム回路に供給する工程をさらに含み得る。 In some embodiments, the method includes receiving an optical value from the optical sensor, determining whether the optical value is less than a predetermined threshold, and in response to determining that the optical value is less than the predetermined threshold. The method may further include supplying a metered amount of power to the conductive ink circuit or conductive film circuit.
いくつかの実施形態では、この方法は、ばねコネクタを少なくとも部分的に略透明な熱可塑性基板に結合されたレンズ内に位置決めする工程をさらに含み得る。 In some embodiments, the method may further include positioning the spring connector within a lens that is at least partially coupled to a generally transparent thermoplastic substrate.
本技術の他の実施形態によれば、加熱照明システムが提供される。このシステムは、略透明な熱可塑性基板と、熱可塑性基板を加熱するために熱可塑性基板上に配置された導電性インク回路または導電性フィルム回路と、熱可塑性基板と接触するレンズと、複数のばねコネクタを含む相互接続アセンブリと、を含み得る。ばねコネクタは、導電性インク回路または導電性フィルム回路と接触するように配置され、相互接続アセンブリは少なくとも部分的にレンズ内に配置することができる。 According to other embodiments of the present technology, a heated lighting system is provided. The system includes a substantially transparent thermoplastic substrate, a conductive ink circuit or conductive film circuit disposed on the thermoplastic substrate to heat the thermoplastic substrate, a lens in contact with the thermoplastic substrate, and a plurality of an interconnect assembly including a spring connector. The spring connector is positioned in contact with the conductive ink circuit or conductive film circuit, and the interconnect assembly can be positioned at least partially within the lens.
いくつかの実施形態では、相互接続アセンブリは、導電性インクまたはフィルム回路に電力を供給するように構成することができる。 In some embodiments, the interconnect assembly can be configured to power a conductive ink or film circuit.
いくつかの実施形態では、レンズは、相互接続アセンブリの少なくとも一部および熱可塑性基板の少なくとも一部に接着することができる。 In some embodiments, the lens can be adhered to at least a portion of the interconnect assembly and at least a portion of the thermoplastic substrate.
いくつかの実施形態では、導電性インク回路または導電性フィルム回路は、レンズの外面に配置することができる。 In some embodiments, a conductive ink circuit or conductive film circuit can be placed on the outer surface of the lens.
いくつかの実施形態では、レンズは熱可塑性ポリマーから構成することができる。 In some embodiments, the lens can be constructed from a thermoplastic polymer.
本技術の他の実施形態によれば、加熱照明システムを製造する方法が開示されている。この方法は、略透明な熱可塑性基材上に導電性インク回路または導電性フィルム回路を塗布し、射出成形ツールのキャビティ内に熱可塑性基板を配置し、射出成形ツールのコアのポケット内に相互接続アセンブリを配置することを含み得る。この方法は、相互接続アセンブリを熱可塑性基板に対して位置決めして、相互接続アセンブリと熱可塑性基板との間に電気的接続を確立し、樹脂を前記射出成形ツールに注入する工程をさらに含み得る。相互接続アセンブリは、電気接続を介して導電性インク回路または導電性フィルム回路に電力を供給するように構成することができる。 According to other embodiments of the present technology, a method of manufacturing a heated lighting system is disclosed. This method involves applying a conductive ink circuit or a conductive film circuit onto a generally transparent thermoplastic substrate, placing the thermoplastic substrate within a cavity of an injection molding tool, and placing the circuit within a pocket of the core of the injection molding tool. The method may include locating a connection assembly. The method may further include positioning an interconnect assembly relative to a thermoplastic substrate to establish an electrical connection between the interconnect assembly and the thermoplastic substrate, and injecting resin into the injection molding tool. . The interconnect assembly can be configured to power the conductive ink circuit or conductive film circuit through the electrical connections.
いくつかの実施形態では、相互接続アセンブリは複数のピンを含み、相互接続アセンブリを熱可塑性基板に対して位置決めする工程は、導電性インク回路または導電性フィルム回路に対して複数のピンを撓ませる工程を含み得る。 In some embodiments, the interconnect assembly includes a plurality of pins, and positioning the interconnect assembly relative to the thermoplastic substrate deflects the plurality of pins relative to the conductive ink circuit or conductive film circuit. may include steps.
いくつかの実施形態では、樹脂を前記射出成形ツールに注入する工程は、相互接続アセンブリの少なくとも一部および導電性インク回路または導電性フィルム回路の少なくとも一部を外側被覆する工程を含み得る。 In some embodiments, injecting resin into the injection molding tool may include overcoating at least a portion of an interconnect assembly and at least a portion of a conductive ink circuit or conductive film circuit.
いくつかの実施形態では、キャビティ内に熱可塑性基板を配置する工程が、導電性インク回路または導電性フィルム回路をキャビティとは反対側に配置する工程を含み得る。 In some embodiments, placing the thermoplastic substrate within the cavity may include placing a conductive ink circuit or conductive film circuit on the opposite side of the cavity.
以下の詳細な説明を徹底的に吟味して検討すれば、これらと他の利点はより明確になるであろう。また、上記で議論された実施例は個別の実施例としてリストされる一方で、上述の複数の実施例はそこに含まれるすべての要素を備えて、全体として又は部分的に組み合わせることができる。 These and other advantages will become more apparent upon thorough examination and consideration of the following detailed description. Also, while the embodiments discussed above are listed as separate embodiments, the embodiments described above may be combined in whole or in part with all elements included therein.
以下の詳細な説明を検討すれば、本発明が更に良く理解されるであろうし、また上述した以外の特徴や長所が明らかとなるであろう。このような詳細な説明は以下の図面を参照する。 The invention will be better understood, and additional features and advantages will become apparent from consideration of the following detailed description. Such detailed description refers to the following drawings.
図中の各要素は簡潔性と明確性のために描かれており、実寸大に描く必要がないことは当業者には理解できるでしょう。例えば、図中の幾つかの要素の寸法及び/又は相対的な位置は他の要素に対して誇張されており、本発明の様々な実施例の理解を深めるために役立っている。また、商業的に実現可能な実施例において有用又は必要な一般的で良く知られた要素は、これらの様々な実施例のより見易い図を得るために、しばしば図示されていない。さらに、特定の動作及び/又は工程が、具体的な発生順に記載され、描かれているが、順序に関するそのような特定は実際には必要ないことが当業者には理解されるでしょう。また、ここで用いる用語や表現は、特に異なる具体的な意味であるとの明示が無ければ、当該技術分野における当業者が用いる通常の技術的意味を有することが理解されるでしょう。 Those skilled in the art will appreciate that elements in the figures are drawn for brevity and clarity and do not need to be drawn to scale. For example, the dimensions and/or relative positions of some of the elements in the figures are exaggerated relative to other elements to enhance an understanding of various embodiments of the invention. Additionally, common, well-known elements useful or necessary in commercially viable embodiments are often not illustrated in order to provide a more easily viewed illustration of these various embodiments. Additionally, while certain acts and/or steps are described and depicted in a specific chronological order, those skilled in the art will appreciate that such particularity as to order is not actually necessary. Furthermore, it will be understood that the terms and expressions used herein have their ordinary technical meanings as used by those skilled in the art, unless a different specific meaning is clearly specified.
本発明の各実施例を詳細に説明する前に、本発明の用途は、以下の記載や図面に示された構造の詳細や部品の配置に限定されないことを理解するべきである。本発明は他の実施例でも可能であり、様々な方法で実施できる。また、ここで用いる表現や用語の使用は説明を目的としており、発明を限定するものと見なすべきでない。また、ここに記載の「右」「左」「前」「後」「上」「下」やそのバリエーションは、説明を目的としており、発明を限定するものと見なすべきでない。ここに記載の「含む」「備える」「有する」やそのバリエーションの使用は、列挙された項目とその等価物を包含することを意味する。特に具体的に明示しない限り、用語「取付け」「接続」「支持」「結合」やそのバリエーションは、広く用いられ、直接的又は間接的な取付け、接続、支持、結合を包含する。また、「接続」や「結合」は、物理的又は機械的接続や結合に限定されない。 Before describing embodiments of the invention in detail, it is to be understood that the invention is not limited in scope to the details of construction and arrangement of parts shown in the following description and drawings. The invention is capable of other embodiments and of being carried out in various ways. Additionally, the use of expressions and terminology herein is for illustrative purposes only and should not be considered as limiting the invention. Further, the terms "right", "left", "front", "rear", "upper", "lower" and variations thereof herein are for illustrative purposes only and should not be considered as limiting the invention. The use of the words "comprises," "comprising," "having," and variations thereof herein are meant to include the listed items and their equivalents. Unless specifically stated otherwise, the terms "attachment," "connection," "support," "coupling" and variations thereof are used broadly and include direct or indirect attachment, connection, support, or coupling. Furthermore, "connection" and "coupling" are not limited to physical or mechanical connections and couplings.
以下の説明は、当業者が本発明の実施例を作成し使用できるように提示する。図示の実施例の様々な変形は、当業者に容易に明らかであり、ここに記載の包括的な原理は、本発明の実施例から逸脱することなく、他の実施例や用途に応用できる。このように、本発明の実施例は開示した実施例に限定することを意図したものではなく、ここに開示した原理や特徴と一致した最大範囲を認められるべきである。以下の詳細な説明は、図面を参照して解釈され、異なる図面内の類似の要素は類似の参照符号が付されている。実寸大であることが不必要な図面は選択した実施例を示し、本発明の実施例の範囲を限定することを意図していない。ここに提供された例が多くの有用な代替物を有し、本発明の実施例の範囲内であることを、当業者は認めるでしょう。 The following description is presented to enable any person skilled in the art to make or use an embodiment of the invention. Various modifications to the illustrated embodiment will be readily apparent to those skilled in the art, and the general principles described herein may be applied to other embodiments and applications without departing from the embodiments of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments disclosed, but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and features disclosed herein. The following detailed description will be interpreted with reference to the drawings, in which like elements in different figures are labeled with like reference numerals. The drawings, which are not necessarily to scale, depict selected embodiments and are not intended to limit the scope of embodiments of the invention. Those skilled in the art will recognize that the examples provided herein have many useful alternatives and are within the scope of embodiments of the invention.
一定のLED照明システムの氷結を避けるために、高い光透過性を有するレンズヒーターが必要である。図1、2を参照して、幾つかの実施例では、外側被覆したスクリーン印刷による導電回路を、照明システム20の加熱素子として用いることができる。照明システム20は、ベース28とレンズ32を備えたハウジング24を有することができる。レンズ32はレンズ内側36とレンズ外側40を有する。レンズ32を通して照明を提供するために、少なくとも1つのLED44がベース28内に位置付けられる。レンズヒーターアセンブリ70はレンズヒーターコントローラ48を備え、レンズヒーター回路52が動作可能にレンズヒーターコントローラ48に結合している。幾つかの実施例では、略透明な熱可塑性基板60がレンズのレンズ内側36に位置付けられ、導電性インク回路又は導電性フィルム回路66が熱可塑性基板66上に位置付けられて動作可能にレンズヒーター回路52と結合する。幾つかの実施例では、反射体68が1つ以上のLED44からの照明光をガイドするために含まれる。 To avoid freezing of certain LED lighting systems, lens heaters with high light transmission are required. Referring to FIGS. 1 and 2, in some embodiments an overcoated screen printed conductive circuit can be used as a heating element in a lighting system 20. Illumination system 20 can have a housing 24 with a base 28 and a lens 32. Lens 32 has a lens inner side 36 and a lens outer side 40. At least one LED 44 is positioned within base 28 to provide illumination through lens 32. Lens heater assembly 70 includes a lens heater controller 48 with a lens heater circuit 52 operably coupled thereto. In some embodiments, a generally transparent thermoplastic substrate 60 is positioned on the inside lens 36 of the lens, and a conductive ink circuit or conductive film circuit 66 is positioned on the thermoplastic substrate 66 to operatively connect the lens heater circuit. Combine with 52. In some embodiments, a reflector 68 is included to guide illumination light from one or more LEDs 44.
幾つかの実施例では、加熱素子の加熱出力は正の温度係数を持つ(PTC)インク配線を利用した加熱素子配線の温度に基づいて調節される。 In some embodiments, the heating output of the heating element is adjusted based on the temperature of the heating element trace utilizing positive temperature coefficient (PTC) ink traces.
図3にレンズヒーター回路52の実施例を示す。レンズヒーター回路52はレンズ32と結合するか又はベース28内に位置する。図3に示すようにレンズヒーター回路52がレンズ32と結合した場合、電力線56(図2参照)がベース28から延びてレンズヒーター回路52のコネクタ54と接続される。幾つかの実施例では、レンズヒーター回路52からの電力を導電性インク回路66に供給するために、導体素子58が用いられる。導体素子58は例えばバネ又は電線である。 FIG. 3 shows an embodiment of the lens heater circuit 52. A lens heater circuit 52 is coupled to lens 32 or located within base 28 . When the lens heater circuit 52 is coupled to the lens 32 as shown in FIG. 3, a power line 56 (see FIG. 2) extends from the base 28 and is connected to the connector 54 of the lens heater circuit 52. In some embodiments, conductive element 58 is used to supply power from lens heater circuit 52 to conductive ink circuit 66. The conductive element 58 is, for example, a spring or an electric wire.
図4、5に加熱素子として用いられる導電性インク回路又は導電性フィルム回路66の実施例を示す。インクとフィルムという用語はここでは同じ意味で用いられている。幾つかの実施例では、導電性フィルム66は導電性銀配線である。他の抵抗素子も導電性フィルムとして用いることができる。図4は透明基板フィルム60上にスクリーン印刷された導電性銀配線を示す。幾つかの実施例では、基板60は熱可塑性ポリマーである。幾つかの実施例では、基板60はポリカーボネート基板である。また、他の基板材料も用いることができる。図5にテストの為に予め照明システムレンズ32に取付けられた基板60上の導電性フィルム66を示す。基板60は任意の透明な又は略透明な基板フィルムとすることができる。不透明基板も用いることができる。 4 and 5 show examples of conductive ink circuits or conductive film circuits 66 used as heating elements. The terms ink and film are used interchangeably herein. In some embodiments, conductive film 66 is a conductive silver wire. Other resistive elements can also be used as conductive films. FIG. 4 shows conductive silver wiring screen printed onto a transparent substrate film 60. In some embodiments, substrate 60 is a thermoplastic polymer. In some embodiments, substrate 60 is a polycarbonate substrate. Also, other substrate materials can be used. FIG. 5 shows conductive film 66 on substrate 60 previously attached to illumination system lens 32 for testing. Substrate 60 can be any transparent or nearly transparent substrate film. Opaque substrates can also be used.
複数の種類のインクを誘電体上塗り有り/無しで用いてレンズヒーターアセンブリ70の実施例がテストされた。レンズヒーターアセンブリ70は複数の基板厚さに対してもテストされた。図6に様々な構成に対する抵抗値再現性データを示す。幾つかの実施例では、レンズヒーター回路52は用途に応じて約5Ω~約300Ωの範囲の抵抗値を有する。幾つかの12~24V照明システム用途では、約30Ω程度である。他の電圧値や抵抗値も考えられる。 Embodiments of lens heater assembly 70 were tested using multiple types of ink with and without a dielectric overcoat. Lens heater assembly 70 was also tested for multiple substrate thicknesses. FIG. 6 shows resistance value reproducibility data for various configurations. In some embodiments, lens heater circuit 52 has a resistance value ranging from about 5 ohms to about 300 ohms, depending on the application. For some 12-24V lighting system applications, it is on the order of about 30Ω. Other voltage and resistance values are also possible.
レンズヒーターアセンブリ70の1つのバージョンは、既存の成形外側レンズ32にテープ留めされ、ランプアセンブリだけでなく独立したレンズにも加熱試験が実施された。図7、8に、照明システムアセンブリ20の熱画像(図7)とレンズヒーターアセンブリ70に通電した状態でのレンズ32のみの熱画像(図8)を示す。各図では、温度を参照符号72が熱い、74が温かい、76が涼しい、78が冷たい状態を表示している。これらの熱い、温かい、涼しい、冷たいという記述は相対的な用語で、照明システム20によって形成される温度範囲の階調表現を意図している。 One version of the lens heater assembly 70 was taped to an existing molded outer lens 32, and heating tests were performed on the lamp assembly as well as the independent lens. 7 and 8 show a thermal image of the illumination system assembly 20 (FIG. 7) and of only the lens 32 with the lens heater assembly 70 energized (FIG. 8). In each figure, reference numerals 72 indicate hot, 74 warm, 76 cool, and 78 cold. These descriptions of hot, warm, cool, and cold are relative terms and are intended as a gradation of the temperature range formed by lighting system 20.
図9に-20℃で飽和した冷却チャンバ内で約2mm厚の氷結層80を付けた照明システム20を示す。次に図10に、例えばロービームとハイビームのLED44に電圧を印加すると共に、レンズヒーター回路52に電圧を印加して約18ワット消費している同じ照明システム20を示す。氷結層80は、視覚領域(optical area)84から数分で除去された。冷却チャンバは相当量の空気の対流と共に-20℃を維持した。 FIG. 9 shows a lighting system 20 with a freezing layer 80 approximately 2 mm thick in a cooling chamber saturated at -20°C. Turning now to FIG. 10, the same lighting system 20 is illustrated, for example, energizing the low beam and high beam LEDs 44 and energizing the lens heater circuit 52, consuming approximately 18 watts. The ice layer 80 was removed from the optical area 84 in a few minutes. The cooling chamber was maintained at −20° C. with significant air convection.
図11に不均等な配線長を有する配線88で構成されたレンズヒーター回路52を備えた一実施例を示す。この配置は配線88の不均一な発熱を引き起こした。この配置は、一定の用途に対し有用である。エッジ96と比較して中央92がわずかにより熱くなっているのが見られた。図12に、概して均等な長さの配線88を備えた別の実施例を示す。より均一な発熱が見られた。配線88は非電力接続端104上のバスバ100と接続されて、均等な配線長を可能にしている。各図では、温度を参照符号72が熱い、74が温かい、76が涼しい、78が冷たい状態を表示している。これらの熱い、温かい、涼しい、冷たいという記述は相対的な用語で、照明システム20によって形成される温度範囲の階調表現を意図している。 FIG. 11 shows an embodiment including a lens heater circuit 52 configured with wiring 88 having unequal wiring lengths. This arrangement caused uneven heating of the wiring 88. This arrangement is useful for certain applications. The center 92 was seen to be slightly hotter compared to the edges 96. FIG. 12 shows another embodiment with wires 88 of generally equal length. A more uniform heat generation was observed. Wiring 88 is connected to bus bar 100 on non-power connection end 104 to allow for equal wiring length. In each figure, reference numerals 72 indicate hot, 74 warm, 76 cool, and 78 cold. These descriptions of hot, warm, cool, and cold are relative terms and are intended as a gradation of the temperature range formed by lighting system 20.
幾つかの実施例では、銀ベースのスクリーン印刷可能なインクがレンズヒーター配線88として用いられる。銀は配線が非常に薄い場合でも低抵抗配線を可能にする。幾つかの実施例では、このインクは約5~15μmの厚さで印刷される(別の実施例では、この厚さより以上/以下に変化する)。他の導電性インクも様々な用途に対して全体的な抵抗値要件が合致すれば利用することができる。 In some embodiments, a silver-based screen printable ink is used as lens heater traces 88. Silver allows for low-resistance interconnects even when the interconnects are very thin. In some embodiments, the ink is printed at a thickness of about 5-15 μm (other embodiments vary above/below this thickness). Other conductive inks may also be used if the overall resistance requirements are met for various applications.
幾つかの実施例では、加熱素子として用いるレンズヒーター配線の幅は約0.35mmである。これは様々な実施例によって約0.05mm~約1.0mmまで変化する。レンズ面全体を均一に加熱するために、レンズヒーター配線は約8mmの間隔を開けている。この距離は約15mmまで増やしてもまだ効果的であり、他の用途では小さくなる。他の寸法も可能である。 In some embodiments, the width of the lens heater wire used as the heating element is about 0.35 mm. This varies from about 0.05 mm to about 1.0 mm depending on various embodiments. In order to uniformly heat the entire lens surface, the lens heater wires are spaced approximately 8 mm apart. This distance can still be effectively increased to about 15 mm and is smaller for other applications. Other dimensions are also possible.
幾つかの実施例では、レンズヒーター回路52の全体的な抵抗値は約30Ωである。他の実施例では、これは約5Ω~約300Ωまで様々な設計において変化する。 In some embodiments, the overall resistance of lens heater circuit 52 is approximately 30Ω. In other embodiments, this varies from about 5 ohms to about 300 ohms in various designs.
テストを通して、平方インチ当たり約1Wを熱可塑性ポリマー外側レンズ32の内面に加えることが、効率的に氷を除去できるLEDランプの視覚領域当たりの電力として十分な量であることが判明した。他の実施例では、別の設計において平方インチ当たり2W以上にまで増加する。照明システム20の幾つかの実施例では、約18ワットのエネルギーを消費するように設計されている。他の消費量も可能である。 Through testing, it has been found that applying approximately 1 W per square inch to the inner surface of the thermoplastic polymer outer lens 32 is a sufficient amount of power per viewing area of an LED lamp to effectively remove ice. Other embodiments increase to 2 W per square inch or more in other designs. Some embodiments of lighting system 20 are designed to consume approximately 18 watts of energy. Other consumption quantities are also possible.
他の実施例では、レンズヒーター部分は必ずしも導電性インクの不透明配線は必要ではない。レンズヒーター配線88は例えば約85%以上又は以下の透過率を有する略透明インクとすることができ、ヒーター基板60の表面の一部又は全部を覆うことができる。この透明インクは、バスバや電力入力接続点を形成するために、その上にスクリーン印刷でより導電性の高いインクを備えてもよい。透明な導電性インクの非限定的な例では、インジウムスズ酸化物、銀や銅のマイクロ箔グリッド(Micro Foil Grid)だけでなく、カーボン又はグラファイトナノテクノロジー、銀のマイクロ又はナノ構造などに基づいた導電性の高いインクを備える。 In other embodiments, the lens heater portion does not necessarily require opaque traces of conductive ink. The lens heater wiring 88 can be, for example, a substantially transparent ink having a transmittance of about 85% or more or less, and can cover part or all of the surface of the heater substrate 60. This transparent ink may be screen printed with a more conductive ink over it to form busbars and power input connection points. Non-limiting examples of transparent conductive inks include those based on indium tin oxide, silver and copper Micro Foil Grids, as well as carbon or graphite nanotechnology, silver micro- or nanostructures, etc. Equipped with highly conductive ink.
上述のように、PTCインク配線108もレンズヒーター回路52に組み込むことができる。図13は、PTCインクの主要特性を示すグラフである。温度が上昇すると、PTCインクの抵抗値も上昇する。所定の温度から、抵抗値は指数関数的に増加する。幾つかの実施例では、PTC配線108は1つ以上のレンズヒーター配線88の近傍に設けられる。幾つかの実施例では、レンズヒーター配線88の温度が約40℃~60℃に近づくと、PTC配線の抵抗値は無限大に向かう。レンズヒーターコントローラ48は抵抗値のこの変化を識別して、動作中レンズヒーター配線88が約40℃を維持するようにレンズヒーター回路52に供給する電圧を変化させる。幾つかの実施例では、ヘンケル社(Henkel AG & Company, KGaA)の提供する40℃用PTCインクを用いる。デュポン社(Dupont)からや他からのPTCインクも用いることができる。 As mentioned above, PTC ink wiring 108 can also be incorporated into lens heater circuit 52. FIG. 13 is a graph showing the main characteristics of PTC ink. As the temperature increases, the resistance value of the PTC ink also increases. From a given temperature, the resistance increases exponentially. In some embodiments, PTC trace 108 is provided near one or more lens heater traces 88. In some embodiments, as the temperature of the lens heater wire 88 approaches approximately 40.degree. C. to 60.degree. C., the resistance of the PTC wire tends to infinity. Lens heater controller 48 identifies this change in resistance and changes the voltage supplied to lens heater circuit 52 so that lens heater wiring 88 maintains approximately 40 degrees Celsius during operation. In some embodiments, a 40° C. PTC ink from Henkel AG & Company, KGaA is used. PTC inks from DuPont and others can also be used.
図14に(レンズヒーター回路52を省略し)温度検知のためのPTC配線108を備えたレンズヒーターアセンブリ70のレイアウト実施例を示す。対向するバスバ120と共に、幾つかの実施例では、ほとんど又はすべての配線が略均等な長さで均一に加熱できる。複数の接続点が存在する(電力バスバ116当たり1つ以上の接続点を有して1つの接続点を通る電流を低減できる)。上部接続点128と下部接続点132はレンズヒーター配線88を横断する電位を支持する。上部接続点128と中央接続点136は、サーミストとして機能するPTC配線108を横断する抵抗値の測定を可能にする。 FIG. 14 shows an example layout of a lens heater assembly 70 (with lens heater circuit 52 omitted) including PTC wiring 108 for temperature sensing. With opposing busbars 120, in some embodiments most or all of the wires can be heated uniformly over substantially equal lengths. There are multiple connection points (more than one connection point per power bus bar 116 can be used to reduce the current through one connection point). Top connection point 128 and bottom connection point 132 support a potential across lens heater trace 88 . Top connection point 128 and center connection point 136 allow measurement of resistance across PTC wire 108, which acts as a thermist.
図15にPTC配線108の拡大図を示す。PTC配線108はレンズヒーター配線88に沿って走っているので、レンズヒーター配線88と同等の温度を有する。レンズヒーター配線88が40℃に近づくと、PTC配線108の抵抗値は指数関数的に増加し始める。指数関数曲線144(図13参照)のある点で、レンズヒーターコントローラ48はレンズヒーター電圧を規制し始めて、レンズヒーター回路52によって消費される電力を低減する。 FIG. 15 shows an enlarged view of the PTC wiring 108. Since the PTC wiring 108 runs along the lens heater wiring 88, it has the same temperature as the lens heater wiring 88. When the temperature of the lens heater wiring 88 approaches 40° C., the resistance value of the PTC wiring 108 begins to increase exponentially. At some point on the exponential curve 144 (see FIG. 13), the lens heater controller 48 begins to regulate the lens heater voltage to reduce the power consumed by the lens heater circuit 52.
図16にレンズヒーターを備えた照明システムレンズを形成するための射出成形治具146内でのインク66とスクリーン印刷された基板60の位置を示す。図17は部分拡大図である。スクリーン印刷された導電性インク66のパターンを備えた透明基板60は、インク側をコア148に対向させてコア148内のポケットに載置される。この配置では、露出したインク側は、最終的な照明システムのレンズ部分32上に露出されたままである。次に溶融樹脂が基板60を外側被覆して、透明基板60の非印刷側のみに結合する。幾つかの実施例では、例えばポリカーボネート材のような様々な種類の熱可塑性ポリマーが、レンズ32のための注入樹脂152として利用される。インク66側が最終照明システムのレンズ部分32上に露出されたままである限り、他のアセンブリ配置も考えられる。 FIG. 16 shows the position of ink 66 and screen printed substrate 60 within an injection molding fixture 146 to form an illumination system lens with a lens heater. FIG. 17 is a partially enlarged view. A transparent substrate 60 with a screen printed pattern of conductive ink 66 is placed in a pocket within the core 148 with the ink side facing the core 148 . In this arrangement, the exposed ink side remains exposed on the lens portion 32 of the final illumination system. The molten resin then overcoats the substrate 60 and bonds only to the non-printing side of the transparent substrate 60. In some embodiments, various types of thermoplastic polymers, such as polycarbonate materials, are utilized as the injection resin 152 for the lens 32. Other assembly arrangements are possible as long as the ink 66 side remains exposed on the lens portion 32 of the final illumination system.
図18にレンズヒーターを備えた照明システムレンズを形成するための射出成形治具146内でのインク66とスクリーン印刷された基板60の位置の代替的な配置を示す。図19は部分拡大図である。インク66は治具の空洞側156に対向して載置された透明基板60と共に封入されている。 FIG. 18 shows an alternative arrangement of ink 66 and screen printed substrate 60 locations within an injection molding fixture 146 to form an illumination system lens with a lens heater. FIG. 19 is a partially enlarged view. Ink 66 is encapsulated with a transparent substrate 60 placed opposite the cavity side 156 of the jig.
レンズヒーター配線88がスクリーン印刷された熱可塑性フィルム基板の外側被覆が成功したことを試験が示した。両方が射出成形治具のコアにテープ留めされて、材料が空洞156に対してラベルを持ち上げることを防いだ。治具146は、熱可塑性基板60と導電性インク66をコア148に向けて窪みを作るようにして、真空中でそこに保持されるように変形できる。幾つかの実施例では、導電性インク66はレンズ32の内部側36上に露出される。 Testing has shown that overcoating of a thermoplastic film substrate with screen printed lens heater traces 88 was successful. Both were taped to the core of the injection molding jig to prevent material from lifting the label against the cavity 156. The jig 146 can be deformed to recess the thermoplastic substrate 60 and conductive ink 66 toward the core 148 and hold it therein in a vacuum. In some embodiments, conductive ink 66 is exposed on interior side 36 of lens 32.
図20はロービーム照明とハイビーム照明でのレンズヒーター配線88の光学的影響を示すテーブルである。照明出力に対するレンズヒーター配線88の光学的影響は最小限であり、感知できない程度であり、より薄いレンズヒーター配線を通してさらに影響を低減できる。幾つかの実施例では、ルーメンと強度の両方に関し、90%以上の透過率が得られた。これは、レンズヒーター配線の厚さと導電性配線66と基板60に用いる材料とを変えることによって、照明システム用途に応じて変化させることができる。 FIG. 20 is a table showing the optical influence of the lens heater wiring 88 in low beam illumination and high beam illumination. The optical impact of lens heater trace 88 on the illumination output is minimal and imperceptible, and can be further reduced through thinner lens heater traces. In some examples, transmission of greater than 90% was achieved in terms of both lumen and intensity. This can be varied depending on the lighting system application by varying the thickness of the lens heater traces and the materials used for conductive traces 66 and substrate 60.
図21に照明システム200の代替的な実施例を示す。照明システム200は、ベース204とレンズ208を備える。レンズ208はレンズ内側216とレンズ外側212を有する。少なくとも1つのLED220がベース204内に位置してレンズ208を通した照明を提供する。レンズヒーターアセンブリ222は、レンズヒーターコントローラ224と、レンズヒーターコントローラ224に動作可能に結合したレンズヒーター回路228を備える。幾つかの実施例では、略透明な熱可塑性基板232がレンズのレンズ内側216に位置付けられ、導電性インク回路又は導電性フィルム回路236が熱可塑性基板232上に位置付けられてレンズヒーター回路228と動作可能に結合する。幾つかの実施例では、反射板240が1つ以上のLED220からの照明をガイドするために含まれる。幾つかの実施例では、レンズヒーター回路228は、レンズヒーター回路228からの電力を導電性インク回路236に伝達可能な1つ以上の接点248を備える。例えばバネ又は電線のような導電素子244が設けられて、接点248と導電性インク回路236上の接点252とを電気的に接続する。幾つかの実施例では、導電素子244は反射板240を貫通してレンズヒーター回路228からの電力を導電性インク回路236に供給する。 An alternative embodiment of a lighting system 200 is shown in FIG. Illumination system 200 includes a base 204 and a lens 208. Lens 208 has an inner lens 216 and an outer lens 212. At least one LED 220 is located within base 204 to provide illumination through lens 208. Lens heater assembly 222 includes a lens heater controller 224 and a lens heater circuit 228 operably coupled to lens heater controller 224 . In some embodiments, a generally transparent thermoplastic substrate 232 is positioned on the lens interior 216 of the lens, and a conductive ink circuit or conductive film circuit 236 is positioned on the thermoplastic substrate 232 and operates with the lens heater circuit 228. Combine as possible. In some embodiments, a reflector 240 is included to guide illumination from one or more LEDs 220. In some embodiments, lens heater circuit 228 includes one or more contacts 248 that can transfer power from lens heater circuit 228 to conductive ink circuit 236. A conductive element 244, such as a spring or wire, is provided to electrically connect contacts 248 and contacts 252 on conductive ink circuit 236. In some embodiments, conductive element 244 extends through reflector plate 240 to provide power from lens heater circuit 228 to conductive ink circuit 236 .
図22~図29を参照すると、本開示の実施形態による照明システム256の構成要素が示されている。照明システム256はベース260とレンズ264を含むことができる。図示のように、レンズ264は、内側レンズ面268と外側レンズ面272とを有する。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つのLED276をベース260内に配置してレンズ264を通して照明を提供することができる。照明アセンブリ280(例えば、図24に示すように)は、少なくとも1つのLED276に供給される電力を制御するために少なくとも1つのLED276に結合されたコントローラおよび/または調整回路を含むことができる。さらに、照明アセンブリ280は、相互接続アセンブリ284に供給される電力および/または照明アセンブリ280と相互接続アセンブリ284との間の通信を制御するために、(例えば、図25に示すように)相互接続アセンブリ284に結合することができる。以下に説明するように、相互接続アセンブリ284を使用して熱可塑性基板288に熱を供給することができる。 Referring to FIGS. 22-29, components of a lighting system 256 are shown according to embodiments of the present disclosure. Illumination system 256 can include a base 260 and a lens 264. As shown, lens 264 has an inner lens surface 268 and an outer lens surface 272. According to some embodiments, at least one LED 276 can be placed within base 260 to provide illumination through lens 264. Lighting assembly 280 (eg, as shown in FIG. 24) can include a controller and/or regulation circuit coupled to at least one LED 276 to control power provided to at least one LED 276. Additionally, lighting assembly 280 may be connected to an interconnection assembly (e.g., as shown in FIG. 25) to control power supplied to interconnection assembly 284 and/or communication between lighting assembly 280 and interconnection assembly 284. Can be coupled to assembly 284. Interconnect assembly 284 may be used to provide heat to thermoplastic substrate 288, as described below.
いくつかの実施形態において、(例えば、図25に示されるように)熱可塑性基材288は、略透明な熱可塑性樹脂を含む特定の材料から作製することができる。導電性フィルム回路とも称される導電性インク回路292を熱可塑性基板288上に配置し、相互接続アセンブリ284に結合することができ、その詳細は後述する。いくつかの実施形態では、導電性インク回路292は、スクリーン印刷などの既知の技術を使用して熱可塑性基板288上に堆積させた導電性銀を含むことができる。導電性インク回路292は、適切な電力が導電性インク回路292に供給されると熱を供給することができる。 In some embodiments (eg, as shown in FIG. 25), thermoplastic substrate 288 can be made from certain materials including generally transparent thermoplastics. A conductive ink circuit 292, also referred to as a conductive film circuit, can be disposed on the thermoplastic substrate 288 and coupled to the interconnect assembly 284, as described in detail below. In some embodiments, conductive ink circuit 292 can include conductive silver deposited onto thermoplastic substrate 288 using known techniques such as screen printing. Conductive ink circuit 292 can provide heat when appropriate power is provided to conductive ink circuit 292.
いくつかの実施形態において、導電性インク回路292は、(例えば、図25に示されるように)内側熱可塑性基板表面296上に配置することができる。加えて、内側熱可塑性基板表面296をレンズ264の上に配置することができる。熱可塑性基板の外側表面300は、照明システム256を囲む環境(例えば、低温を含む)にさらされる可能性がある。いくつかの実施形態において、導電性インク回路292は、レンズ264と比較したときの熱可塑性基板288の相対的な厚さのために、熱可塑性基板288がレンズ264の上(top)に(例えば、レンズ264の上(over)に)配置されたときに照明システム256上に氷が形成されるのを効率的に防止し得る。熱可塑性基板の厚さが薄いほど、熱を照明システム256の最表面にさらに効率的に伝達することができ、氷が堆積して少なくとも1つのLED276からの照明を妨げる可能性を防ぐことができる。 In some embodiments, conductive ink circuit 292 can be disposed on inner thermoplastic substrate surface 296 (eg, as shown in FIG. 25). Additionally, an inner thermoplastic substrate surface 296 can be placed over the lens 264. The outer surface 300 of the thermoplastic substrate may be exposed to the environment surrounding the lighting system 256 (eg, including low temperatures). In some embodiments, the conductive ink circuit 292 is arranged such that the thermoplastic substrate 288 tops the lens 264 (e.g., due to the relative thickness of the thermoplastic substrate 288 as compared to the lens 264). , over the lens 264) may effectively prevent ice from forming on the illumination system 256. A thinner thermoplastic substrate can transfer heat more efficiently to the uppermost surface of the lighting system 256 and can prevent ice from building up and potentially interfering with the illumination from the at least one LED 276. .
いくつかの実施形態では、相互接続アセンブリ284は、導電性インク回路292に電力を供給するために導電性インク回路292に結合することができる。図26に示すように、相互接続アセンブリ284は、プリント回路基板とすることができる回路基板308に結合されたばねコネクタ304を含むことができる。導電性インク回路292の一部は、ばねコネクタ304から導電性インク回路292への効率的な電力伝達を可能にするためにバスバとして機能することができる。いくつかの実施形態では、ばねコネクタ304は、導電性インク回路292の電源端子および接地端子に含めることができる。各ばねコネクタ304は、2つのピン、3つのピン、4つのピン、または5つのピンなど、任意の数のピン312を有することができる。追加のピンは、導電性インク回路292上のより大きな接続領域に起因して、より高い電流搬送容量を可能にし得る。いくつかの実施形態では、ばねコネクタ304は、AVX(登録商標)によって提供されている9155-200バッテリコネクタなどのバッテリタイプのコネクタとすることができる。相互接続アセンブリ284が熱可塑性基板288に対して押圧されると、ピン312は撓曲および/または押し下げられ得る。ピン312は、最も外側の位置に付勢されるように構成されてもよく、相互接続アセンブリ284が熱可塑性基板288に対して押し付けられるにつれて、さらに撓曲および/または押し下げられるために徐々に増大する力を必要とする。次に説明するように、相互接続アセンブリ284の周りに射出成形してレンズ264を形成するときに、ピン312および相互接続アセンブリ284を適所に保持することができる。 In some embodiments, interconnect assembly 284 can be coupled to conductive ink circuit 292 to power conductive ink circuit 292. As shown in FIG. 26, interconnect assembly 284 can include a spring connector 304 coupled to a circuit board 308, which can be a printed circuit board. A portion of conductive ink circuit 292 can function as a bus bar to enable efficient power transfer from spring connector 304 to conductive ink circuit 292. In some embodiments, spring connectors 304 can be included at the power and ground terminals of conductive ink circuit 292. Each spring connector 304 can have any number of pins 312, such as two pins, three pins, four pins, or five pins. The additional pins may allow for higher current carrying capacity due to the larger connection area on the conductive ink circuit 292. In some embodiments, spring connector 304 can be a battery type connector, such as a 9155-200 battery connector provided by AVX®. When interconnect assembly 284 is pressed against thermoplastic substrate 288, pins 312 may flex and/or be depressed. The pins 312 may be configured to be biased to the outermost position and gradually increase in order to be further flexed and/or depressed as the interconnect assembly 284 is pressed against the thermoplastic substrate 288. It requires the power to Pin 312 and interconnect assembly 284 may be held in place when injection molded around interconnect assembly 284 to form lens 264, as described next.
バスバ316は、ばねコネクタ304と接触して配置され、相互接続アセンブリ284に結合されることができ、その詳細は以下に説明される。バスバ316は、熱を発生させるためにより高い抵抗値を利用することができる導電性インク回路292の他の部分と比較して、バスバ316の長さに沿ってより大きな断面積、したがって減少した抵抗値を有する。バスバ316は、第1のバスバ316Aおよび第2のバスバ316Bを含み得る。相互接続アセンブリ284の電気的構成に応じて、第1のバスバ316Aは電力バスバとして機能し、第2のバスバ316Bは接地または中立バスバとして機能することができる。あるいは、第1のバスバ316Aは、接地または中立バスバとして機能し、第2のバスバ316Bは、電力バスバとして機能することができる。 Bus bar 316 can be placed in contact with spring connector 304 and coupled to interconnect assembly 284, the details of which are described below. Bus bar 316 has a larger cross-sectional area along the length of bus bar 316 and therefore reduced resistance compared to other parts of conductive ink circuit 292, which can utilize higher resistance values to generate heat. has value. Bus bar 316 may include a first bus bar 316A and a second bus bar 316B. Depending on the electrical configuration of interconnect assembly 284, first bus bar 316A can function as a power bus bar and second bus bar 316B can function as a ground or neutral bus bar. Alternatively, first bus bar 316A can function as a ground or neutral bus bar and second bus bar 316B can function as a power bus bar.
負温度係数(NTC)抵抗器とすることができるサーミスタ320は、回路基板308に結合することができ、レンズ264の製造中にレンズ264と接触して配置することができ、これについては以下で詳細に説明する。サーミスタ320は、レンズ264の温度を感知するために使用することができる。いくつかの実施形態によれば、導電性インク回路292に供給される電力は、サーミスタ320によって感知された温度に基づいて制御され得る。 A thermistor 320, which can be a negative temperature coefficient (NTC) resistor, can be coupled to the circuit board 308 and placed in contact with the lens 264 during manufacture of the lens 264, as described below. Explain in detail. Thermistor 320 can be used to sense the temperature of lens 264. According to some embodiments, the power provided to conductive ink circuit 292 may be controlled based on the temperature sensed by thermistor 320.
いくつかの実施形態では、ピンコネクタ324を回路基板上に配置し、サーミスタ320および/またはばねコネクタ304に結合することができる。ピンコネクタ324は、回路基板に適切な電気接続を提供するためのピンなど、任意の数のインターフェースを有することができる。例えば、電力接続、接地接続、サーミスタ320の第1端子用の接続、およびサーミスタ320の第2端子用の接続をそれぞれ提供するために4つのピンを含めることができる。電力接続および接地接続は、導電性インク回路292に供給される電力を制御するために、導電性インク回路292または回路基板308の調整回路に直接電力を供給するために使用することができ、これについては以下に説明する。サーミスタ320への接続は、サーミスタ320を横断する抵抗の測定値を他の回路基板および/またはコントローラに提供するために使用することができる。いくつかの実施形態では、光センサ、追加の導電性インク回路、または追加のサーミスタなど、回路基板308に結合することができる他の電気装置用に追加のピンを設けることができる。 In some embodiments, a pin connector 324 can be placed on the circuit board and coupled to the thermistor 320 and/or spring connector 304. Pin connector 324 can have any number of interfaces, such as pins, to provide a suitable electrical connection to a circuit board. For example, four pins may be included to provide a power connection, a ground connection, a connection for a first terminal of thermistor 320, and a connection for a second terminal of thermistor 320, respectively. The power and ground connections can be used to directly power the conductive ink circuit 292 or the regulation circuitry of the circuit board 308 to control the power supplied to the conductive ink circuit 292. will be explained below. The connection to thermistor 320 can be used to provide a measurement of resistance across thermistor 320 to other circuit boards and/or controllers. In some embodiments, additional pins may be provided for other electrical devices that may be coupled to circuit board 308, such as optical sensors, additional conductive ink circuits, or additional thermistors.
いくつかの実施形態では、表示灯327を回路基板308に結合することができ、導電性インク回路292に電力が供給されると点灯するように構成することができる。一例として、表示灯327は、導電性インク回路292に結合されたLEDとすることができる。いくつかの実施形態では、表示灯327は、ピンコネクタ324に含まれる専用の表示灯ピンに結合され、表示灯ピンに結合され表示灯ピンに選択的に電力を供給するように構成された外部回路および/またはコントローラによって制御される。 In some embodiments, an indicator light 327 can be coupled to the circuit board 308 and configured to illuminate when the conductive ink circuit 292 is powered. As an example, indicator light 327 can be an LED coupled to conductive ink circuit 292. In some embodiments, the indicator light 327 is coupled to a dedicated indicator pin included in the pin connector 324, and an external light coupled to the indicator pin and configured to selectively power the indicator light pin. Controlled by a circuit and/or controller.
1つの非限定的な例示的実施形態によれば、照明システム256は、ある範囲の温度での機能性および除氷能力に関して試験を受けた。試験手順は、外側レンズ、この場合は熱可塑性基板288の外側表面の中心に熱電対を配置することを含んでいた。次いで、照明システム256は、車両内で配向されるように配向され(例えば、LEDライトの近くに配置されたレンズ264)、熱可塑性基板288およびレンズ264は観察窓を通して見えるように配置された。照明システムに供給された電流の熱電対測定値および電流測定値は、試験期間にわたって記録された。測定値のサンプリングレートは、ヒーターがオンになる温度を観察するのに十分に高かった。照明システム256を30℃のサーマルチャンバ内に配置し、13.5VDCのハイビームおよびロービームで電源を入れた。チャンバ内の温度は、1時間かけて30℃~-30℃まで変化させた。次いで、チャンバ内の温度を1時間かけて-30℃に維持した。次いで、照明システム256を1時間-30℃の温度にさらしている間に、時々水を熱可塑性基材288および/またはレンズ264に付加することによって、2mm厚の氷の層が熱可塑性基材288および/またはレンズ264の上に堆積した。次いで、照明システム256に、ハイビームおよびロービームをオンにした状態で13.5VDCを供給した。照明システム256上の氷が定常状態を示したとき(10分間にわたって変化がないと定義される)、または照明システム256が1時間電源を入れられたときに、氷の監視を停止した。次いで、照明システム256を評価して、試験後に機能性が維持されているかどうか、すべての氷が熱可塑性基板288および/またはレンズ264から取り除かれているかどうか、および照明システム256が試験による損傷を受けたかどうかを判断した。ここでは、機能性は維持され、氷は取り除かれ、そして照明システム256はいかなる損傷も受けなかった。したがって、照明システム256は試験基準に合格したと見なされた。 According to one non-limiting exemplary embodiment, lighting system 256 has been tested for functionality and de-icing capabilities over a range of temperatures. The test procedure involved placing a thermocouple in the center of the outer surface of the outer lens, in this case thermoplastic substrate 288. The lighting system 256 was then oriented as it would be within the vehicle (eg, lens 264 placed near the LED lights), and the thermoplastic substrate 288 and lens 264 were positioned to be visible through the viewing window. Thermocouple and current measurements of the current supplied to the lighting system were recorded over the test period. The sampling rate of the measurements was high enough to observe the temperature at which the heater turned on. The lighting system 256 was placed in a 30° C. thermal chamber and powered on with 13.5 VDC high and low beams. The temperature inside the chamber was varied from 30°C to -30°C over 1 hour. The temperature inside the chamber was then maintained at −30° C. for 1 hour. A 2 mm thick layer of ice is then applied to the thermoplastic substrate 288 and/or lenses 264 by occasionally adding water to the thermoplastic substrate 288 and/or lenses 264 while exposing the illumination system 256 to a temperature of −30° C. for one hour. 288 and/or on lens 264. The lighting system 256 was then supplied with 13.5 VDC with high and low beams on. Ice monitoring was stopped when the ice on the lighting system 256 exhibited a steady state (defined as no change for 10 minutes) or when the lighting system 256 was powered on for one hour. The lighting system 256 is then evaluated to determine whether functionality is maintained after testing, whether all ice has been removed from the thermoplastic substrate 288 and/or lenses 264, and whether the lighting system 256 is free from damage from the testing. I decided whether or not I received it. Here, functionality was maintained, the ice was removed, and the lighting system 256 did not suffer any damage. Therefore, lighting system 256 was deemed to have passed the test criteria.
図22~図30を参照すると、レンズ264内の熱可塑性基板288および相互接続アセンブリ284の位置決めの断面図が示されている。射出成形プロセスを使用して、ポリカーボネート材料などの熱可塑性ポリマーで熱可塑性基板288および相互接続アセンブリ284を外側被覆してレンズ264を作成することができる。キャビティとコアを有する射出成形ツールを使用して、熱可塑性基板288と相互接続アセンブリ284を位置決めすることができる。熱可塑性基板288は、導電性インク回路292がキャビティとは反対側を向くようにキャビティに対して配置することができる。 22-30, cross-sectional views of the positioning of thermoplastic substrate 288 and interconnect assembly 284 within lens 264 are shown. An injection molding process can be used to overcoat thermoplastic substrate 288 and interconnect assembly 284 with a thermoplastic polymer, such as a polycarbonate material, to create lens 264. An injection molding tool with a cavity and a core can be used to position thermoplastic substrate 288 and interconnect assembly 284. Thermoplastic substrate 288 can be positioned relative to the cavity such that conductive ink circuit 292 faces away from the cavity.
いくつかの実施形態では、相互接続アセンブリ284の少なくとも一部分は、コアのポケット内で熱可塑性基板288に対向するばねコネクタ304を用いて配置され得る。コアのポケット内に配置され得る相互接続アセンブリ284の部分は、加熱コネクタ304および回路基板308を含む。ポケットは、樹脂が相互接続アセンブリ284の周囲で冷却されて硬化する前に相互接続アセンブリ284を所定の位置に保持するような大きさにすることができる。樹脂が冷却されると、レンズ264は、相互接続アセンブリ284の少なくとも一部分および熱可塑性基板288の少なくとも一部分に接着し、相互接続アセンブリ284および熱可塑性基板288を所定の位置に保持してレンズ264、熱可塑性基板288、および相互接続アセンブリ284を単一の構成要素として形成することができる(すなわち、レンズ264は、熱可塑性基板288および/または相互接続アセンブリ284の除去に抵抗することがある)。いくつかの実施形態では、相互接続アセンブリ284、ばねコネクタ304、および/またはピン312は、レンズ264内に少なくとも部分的に配置されてもよい。 In some embodiments, at least a portion of interconnect assembly 284 may be positioned with spring connector 304 opposing thermoplastic substrate 288 within a pocket of the core. The portion of interconnect assembly 284 that may be placed within the pocket of the core includes heating connector 304 and circuit board 308. The pockets may be sized to hold interconnect assembly 284 in place before the resin cools around interconnect assembly 284 and hardens. Once the resin has cooled, the lens 264 adheres to at least a portion of the interconnect assembly 284 and at least a portion of the thermoplastic substrate 288, holding the interconnect assembly 284 and thermoplastic substrate 288 in place and forming the lens 264, Thermoplastic substrate 288 and interconnect assembly 284 may be formed as a single component (ie, lens 264 may resist removal of thermoplastic substrate 288 and/or interconnect assembly 284). In some embodiments, interconnect assembly 284, spring connector 304, and/or pin 312 may be positioned at least partially within lens 264.
レンズ264、熱可塑性基板288、および相互接続アセンブリ284を単一の構成要素として形成することは、LEDの交換などの照明システム256の修理を容易にすることができる。一例として、ユーザーは、相互接続アセンブリ284および/または熱可塑性基板288を、相互接続アセンブリ284のピン312および熱可塑性基板288上に配置された導電性インク回路292の間で適切な電気接続が行われる位置から取り外さずに、レンズ264を取り外し、ピンコネクタ324を任意の取り付けケーブルから取り外すだけでよく、したがって、以下に説明するように、適切な電気的接続を再現するために、相互接続アセンブリ284を導電性インク回路292および/または熱可塑性基板288に対して再配置するという潜在的に複雑なステップが除去できる。 Forming lens 264, thermoplastic substrate 288, and interconnect assembly 284 as a single component may facilitate repairs to lighting system 256, such as replacing LEDs. By way of example, a user may connect interconnect assembly 284 and/or thermoplastic substrate 288 to make suitable electrical connections between pins 312 of interconnect assembly 284 and conductive ink circuit 292 disposed on thermoplastic substrate 288. Simply remove the lens 264 and disconnect the pin connector 324 from any attached cables without removing it from the position where the interconnect assembly 284 is connected, as described below. The potentially complex step of repositioning the conductive ink circuit 292 and/or the thermoplastic substrate 288 can be eliminated.
いくつかの実施形態によれば、次いで、ピン312がわずかに押し下げられるまで、コアおよび相互接続アセンブリ284をキャビティおよび熱可塑性基板288に向かって移動させることができる。一例として、ピン312は、ピン312の全運動範囲の約10%~30%押し下げられ、バスバ316および/または導電性インク回路292と接触する。上述のように、ポリカーボネート材料のような熱可塑性ポリマーは、レンズ264を形成するための射出樹脂プラスチック材料として利用することができる。ピン312を押し下げた後、樹脂プラスチック材料をツールに注入することができる。プラスチック材料および/またはレンズ264は、導電性インク回路292の少なくとも一部を外側被覆することができる。プラスチック材料および/またはレンズ264は、ばねコネクタ304と接触していない導電性インク回路292の部分を絶縁することができる。プラスチック材料が硬化すると、レンズ264は、ばねコネクタ304および相互接続アセンブリ284を適所に、すなわちピン312が押し下げられた状態で保持し、相互接続アセンブリ284が導電性インク回路292に適切に電気的に結合されたままであることを保証する。 According to some embodiments, core and interconnect assembly 284 may then be moved toward cavity and thermoplastic substrate 288 until pin 312 is depressed slightly. As an example, pin 312 is depressed approximately 10% to 30% of its full range of motion and contacts bus bar 316 and/or conductive ink circuit 292. As mentioned above, thermoplastic polymers such as polycarbonate materials can be utilized as the injection resin plastic material to form the lens 264. After pressing pin 312 down, resin plastic material can be injected into the tool. A plastic material and/or lens 264 can overlay at least a portion of conductive ink circuit 292. The plastic material and/or lens 264 can insulate the portions of the conductive ink circuit 292 that are not in contact with the spring connector 304. Once the plastic material has cured, the lens 264 holds the spring connector 304 and interconnect assembly 284 in place, with the pins 312 depressed, ensuring that the interconnect assembly 284 is properly electrically connected to the conductive ink circuit 292. Ensures it remains connected.
相互接続アセンブリ284、より具体的には熱可塑性基板288に対するばねコネクタ304の配置は、ばねコネクタ304が導電性インク回路292との適切な電気的接続を確実に維持するように選択することができる。相互接続アセンブリ284が熱可塑性基板288に向かって内側に配置されすぎると、ピン312が導電性インク回路292に過度の圧力を加え、導電性インク回路292を突き破る可能性がある。相互接続アセンブリ284が熱可塑性基板288から離れすぎて位置決めされていると、ピン312が十分に押し下げられずに導電性インク回路292との接触から外れる可能性がある。 The placement of spring connector 304 relative to interconnect assembly 284 and, more specifically, thermoplastic substrate 288 may be selected to ensure that spring connector 304 maintains proper electrical connection with conductive ink circuit 292. . If the interconnect assembly 284 is placed too inward toward the thermoplastic substrate 288, the pins 312 may apply too much pressure to the conductive ink circuit 292 and potentially puncture the conductive ink circuit 292. If interconnect assembly 284 is positioned too far from thermoplastic substrate 288 , pins 312 may not be depressed sufficiently and may fall out of contact with conductive ink circuit 292 .
いくつかのシナリオでは、ピン312が十分に押し下げられていないと、注入された樹脂がピン312を導電性インク回路292との接触から外れるように移動させる可能性がある。上述のように、相互接続アセンブリ284が熱可塑性基板288に対して押し付けられるように、ピンがさらに曲げおよび/または押し下げられるために漸進的に増大する力を必要とするように構成されてもよい。ピン312は、比較的短い距離だけ変位したときにさらに変位するために比較的少量の力を必要とし得る。相互接続アセンブリ284が熱可塑性基板288に対して配置された後、樹脂を射出成形ツールに注入することができる。注入された樹脂は、ピン312を熱可塑性基材からさらに離れるように(したがって導電性インク回路292との接触から離れるように)十分な方法でピン312を押し付けることがあり得る。これは、ピンが十分に押し下げられておらず、射出樹脂からのさらなる押し込みに抵抗するのに不十分な力で外側に偏っている場合に起こり得る。 In some scenarios, if the pin 312 is not depressed enough, the injected resin can move the pin 312 out of contact with the conductive ink circuit 292. As discussed above, the pins may be configured to require progressively increasing force to further bend and/or push down as the interconnect assembly 284 is pressed against the thermoplastic substrate 288. . Once the pin 312 has been displaced a relatively short distance, it may require a relatively small amount of force to displace further. After interconnect assembly 284 is placed against thermoplastic substrate 288, resin can be injected into an injection molding tool. The injected resin may push pin 312 in a manner sufficient to push pin 312 further away from the thermoplastic substrate (and thus out of contact with conductive ink circuit 292). This can occur if the pins are not pushed down far enough and are biased outward with insufficient force to resist further push from the injection resin.
いくつかの実施形態において、ピン312と導電性インク回路292との間の適切な電気的接続は、低抵抗接続であり得る。電気的接続の抵抗は、ゼロオームに近いことが好ましい。いくつかの実施形態において、適切な量の抵抗は、導電性インク回路292の抵抗の約10%以下であり得る。 In some embodiments, a suitable electrical connection between pin 312 and conductive ink circuit 292 may be a low resistance connection. Preferably, the resistance of the electrical connection is close to zero ohms. In some embodiments, a suitable amount of resistance can be about 10% or less of the resistance of conductive ink circuit 292.
相互接続アセンブリ284を熱可塑性基板288に対して位置決めするための適切な位置を求めるために、サーマルカメラを使用して、相互接続アセンブリ284と導電性インク回路292との間に適切な電気接続があるかどうかを測定することができる。サーマルカメラは、ピン312が導電性インク回路292と接触する領域の周りの熱を検出するために使用することができる。相互接続アセンブリ284および導電性インク回路292に電力を印加することができ、ピン312が導電性インク回路292に接触する領域の周りに過剰な熱が分散されると、相互接続アセンブリ284と導電性インク回路292との間の電気的接続が効率的ではないと考えられる。熱可塑性基板288に対する相互接続アセンブリ284の位置は、ピン312に導電性インクを突き破らせることなく、分散される最大熱の閾値が満たされるまで調整することができる。 A thermal camera is used to determine the proper electrical connection between interconnect assembly 284 and conductive ink circuit 292 in order to determine the proper position for positioning interconnect assembly 284 relative to thermoplastic substrate 288. It is possible to measure whether there is A thermal camera can be used to detect heat around the area where pin 312 contacts conductive ink circuit 292. Power can be applied to interconnect assembly 284 and conductive ink circuit 292, and excess heat is dissipated around the area where pins 312 contact conductive ink circuit 292, causing interconnect assembly 284 and conductive It is believed that the electrical connection to the ink circuit 292 is not efficient. The position of interconnect assembly 284 relative to thermoplastic substrate 288 can be adjusted until a threshold of maximum heat dissipated is met without causing pins 312 to penetrate the conductive ink.
サーミスタ320は、樹脂によって外側被覆することができ、レンズ264と接触して配置することができる。次に、サーミスタ320を使用してレンズ264の温度を感知することができ、これはレンズ264の外側レンズ面272の温度を示すことができる。レンズ264の厚さのために、サーミスタ320の抵抗によって示される温度は周囲温度より低くなり得る。例えば、20℃を示す抵抗値は、外側レンズ側272における5~15℃の温度に対応し得る。外側レンズ側272の温度が外側レンズ側272を凍結させる可能性がある程度に十分に低いときに導電性インク回路292が熱を与えるように、温度の差は導電性インク回路292に電力を供給する回路を介して説明する(accounted for)ことができる。 Thermistor 320 can be overcoated with resin and placed in contact with lens 264. Thermistor 320 can then be used to sense the temperature of lens 264, which can be indicative of the temperature of outer lens surface 272 of lens 264. Due to the thickness of lens 264, the temperature indicated by the resistance of thermistor 320 may be below ambient temperature. For example, a resistance value indicating 20° C. may correspond to a temperature of 5 to 15° C. on the outer lens side 272. The difference in temperature powers the conductive ink circuit 292 such that the conductive ink circuit 292 provides heat when the temperature of the outer lens side 272 is low enough to potentially freeze the outer lens side 272. Can be accounted for through circuits.
図31は、熱可塑性基板および相互接続アセンブリの少なくとも一部に接合されたレンズを製造するための例示的なプロセス328を示す。プロセスステップ332では、スクリーン印刷などの既知の技術を使用して、導電性インク回路または導電性フィルム回路を熱可塑性基材上に配置することができる。いくつかの実施形態では、導電性インク回路または導電性フィルム回路は銀配線を含むことができる。導電性インク回路または導電性フィルム回路が固まると、プロセス328はステップ336に進むことができる。 FIG. 31 shows an example process 328 for manufacturing a lens bonded to at least a portion of a thermoplastic substrate and interconnect assembly. In process step 332, a conductive ink circuit or conductive film circuit can be placed on the thermoplastic substrate using known techniques such as screen printing. In some embodiments, the conductive ink circuit or conductive film circuit can include silver wiring. Once the conductive ink circuit or conductive film circuit has hardened, process 328 can proceed to step 336.
ステップ336では、熱可塑性基材を射出成形ツールのキャビティ内に配置することができる。具体的には、導電性インクまたはフィルム回路がキャビティとは反対側を向くようにして、導電性インク回路または導電性フィルム回路のない熱可塑性基材の側面をキャビティの壁に対して配置することができる。プロセスは次にステップ340に進むことができる。 At step 336, a thermoplastic substrate can be placed into a cavity of an injection molding tool. Specifically, placing the side of the thermoplastic substrate without the conductive ink circuit or conductive film circuit against the wall of the cavity, with the conductive ink or film circuit facing away from the cavity. Can be done. The process can then proceed to step 340.
プロセスステップ340では、相互接続アセンブリを射出成形ツールのコアのポケット内に配置することができる。相互接続アセンブリは、それぞれが複数のピンを有する1つまたは複数のばねコネクタと、回路基板の側面に配置されたサーミスタとを有することができる。相互接続アセンブリは、ばねコネクタがキャビティ、より具体的には導電性インク回路または導電性フィルム回路に対向するように配置することができる。プロセスは次にステップ344に進むことができる。 In process step 340, the interconnect assembly may be placed within a pocket of the core of an injection molding tool. The interconnect assembly can have one or more spring connectors each having a plurality of pins and a thermistor disposed on the side of the circuit board. The interconnect assembly may be arranged such that the spring connector faces the cavity, more specifically the conductive ink circuit or conductive film circuit. The process can then proceed to step 344.
プロセスステップ344では、相互接続アセンブリを熱可塑性基板に対して位置決めして、相互接続アセンブリと熱可塑性基板との間に適切な電気的接続を確立することができる。具体的には、射出成形ツールを閉じながら、導電性インクまたはフィルム回路で接続を確立することができる。上述のように、ばねコネクタが導電性インク回路との適切な電気的接続を維持することを確実にするために、熱可塑性基板288に対する相互接続アセンブリ、より具体的にはばねコネクタの配置を選択することができる。相互接続アセンブリが熱可塑性基板に向かって内側に配置されすぎると、導電性インク回路に過度の圧力がかかり、導電性インク回路を突き破る可能性がある。相互接続アセンブリが熱可塑性基板から離れすぎて位置決めされると、ピンは十分に押し下げられず、樹脂の注入中に導電性インク回路との接触から外れることがある。 At process step 344, the interconnect assembly may be positioned relative to the thermoplastic substrate to establish proper electrical connections between the interconnect assembly and the thermoplastic substrate. Specifically, connections can be established with conductive ink or film circuits while closing the injection molding tool. As discussed above, the placement of the interconnect assembly, and more specifically the spring connector, relative to the thermoplastic substrate 288 is selected to ensure that the spring connector maintains proper electrical connection with the conductive ink circuit. can do. If the interconnect assembly is placed too far inward toward the thermoplastic substrate, excessive pressure may be applied to the conductive ink circuit, potentially puncturing the conductive ink circuit. If the interconnect assembly is positioned too far from the thermoplastic substrate, the pins will not be depressed enough and may fall out of contact with the conductive ink circuit during resin injection.
上述のように、ピンは、相互接続アセンブリが熱可塑性基板に対して押し付けられるにつれて、さらに曲げられ、および/または押し下げられるために漸増する力を必要とするように構成されてもよい。ピンは、比較的短い距離だけ変位したときにさらに変位するために比較的少量の力を必要とし得る。相互接続アセンブリを熱可塑性基板に対して配置した後、樹脂を射出成形ツールに注入することができる。注入された樹脂は、熱可塑性基材からピンをさらに押し下げる(したがって導電性インク回路と接触しない)のに十分な方法でピンを押し付けることができる。これは、ピンが十分に押し下げられておらず、射出樹脂からのさらなる押し込みに抵抗するのに不十分な力で外側に偏っている場合に起こり得る。 As mentioned above, the pins may be configured to require increasing force to bend and/or be pushed down further as the interconnect assembly is pressed against the thermoplastic substrate. Once the pin has been displaced a relatively short distance, it may require a relatively small amount of force to displace further. After placing the interconnect assembly against the thermoplastic substrate, resin can be injected into the injection molding tool. The injected resin can push the pin in a manner sufficient to push the pin further down from the thermoplastic substrate (and thus out of contact with the conductive ink circuit). This can occur if the pins are not pushed down far enough and are biased outward with insufficient force to resist further push from the injection resin.
いくつかの実施形態では、ピンと導電性インク回路との間の適切な電気的接続は、導電性インク回路単独の小さなパーセンテージの抵抗を有することができる。例えば、導電性インク回路が200Ωの抵抗を有する場合、適切な電気的接続は、10Ω、または導電性インク回路の全抵抗の約5%の抵抗を有することができる。いくつかの実施形態では、適切な電気接続は、導電性インク回路の抵抗の約1%以下、導電性インク回路の抵抗の約2%以下、導電性インク回路の抵抗の約5%以下、導電性インク回路の抵抗の約8%以下、または導電性インク回路292の抵抗の約10%以下の抵抗を有することができる。適切な電気的接続が得られると、プロセスはステップ348に進むことができる。 In some embodiments, a suitable electrical connection between the pin and the conductive ink circuit can have a small percentage resistance of the conductive ink circuit alone. For example, if the conductive ink circuit has a resistance of 200Ω, a suitable electrical connection may have a resistance of 10Ω, or about 5% of the total resistance of the conductive ink circuit. In some embodiments, a suitable electrical connection is about 1% or less of the resistance of the conductive ink circuit, about 2% or less of the resistance of the conductive ink circuit, about 5% or less of the resistance of the conductive ink circuit, or about 5% or less of the resistance of the conductive ink circuit. The conductive ink circuit 292 can have a resistance of about 8% or less of the resistance of the conductive ink circuit 292, or about 10% or less of the resistance of the conductive ink circuit 292. Once proper electrical connections are made, the process can proceed to step 348.
プロセスステップ348では、樹脂を射出成形ツールに射出することができる。樹脂は熱可塑性ポリマーであり得る。相互接続アセンブリの一部、サーミスタの一部、および/またはばねコネクタの一部は、樹脂によって外側被覆することができる。相互接続アセンブリの一部、サーミスタの一部、および/またはばねコネクタの一部は、レンズ内に部分的に収容されてもよく、および/またはレンズに接着されてもよい。次に、サーミスタの一部を、樹脂によって形成されるレンズと接触させることができる。次に、サーミスタの一部を、樹脂によって形成されるレンズと接触させることができる。次に、サーミスタを使用してレンズの温度を検知することができ、これはレンズの外側レンズ側の温度を示すことができる。樹脂が硬化してレンズを形成すると、相互接続アセンブリ、熱可塑性基板、およびレンズは一体構造部品を形成することができる。プロセスは次にステップ352に進むことができる。プロセスステップ352では、一体構造部品を射出成形ツールから取り出して加熱照明システムに配置または加熱照明システムで利用することができる。 In process step 348, the resin may be injected into an injection molding tool. The resin can be a thermoplastic polymer. Portions of the interconnect assembly, portions of the thermistor, and/or portions of the spring connector may be overmolded with resin. A portion of the interconnect assembly, a portion of the thermistor, and/or a portion of the spring connector may be partially housed within the lens and/or may be adhered to the lens. A portion of the thermistor can then be brought into contact with a lens formed of resin. A portion of the thermistor can then be brought into contact with a lens formed of resin. A thermistor can then be used to sense the temperature of the lens, which can indicate the temperature on the outer lens side of the lens. Once the resin is cured to form the lens, the interconnect assembly, thermoplastic substrate, and lens can form a monolithic component. The process can then proceed to step 352. In process step 352, the monolithic part can be removed from the injection molding tool and placed into or utilized in a heated lighting system.
図32を参照すると、いくつかの実施形態に係る、ドライバ回路372およびヒーター回路376の回路図が示されている。ドライバ回路372は、温度差増幅器380および駆動増幅器384を含むことができる。温度差増幅器380は、第1の入力392において温度設定点電圧供給源388に結合することができる。温度設定点電圧源388は、それより下ではドライバ回路372がヒーター素子396に電力を供給することになる温度閾値に対応する所定の電圧を供給することができる。ヒーター素子396は、上述のように配置された導電性インク回路を含むことができる。いくつかの実施形態では、ヒーター素子396は導電性インク回路とすることができる。簡単にするために、増幅器の電源接続は示していない。 Referring to FIG. 32, a circuit diagram of driver circuit 372 and heater circuit 376 is shown, according to some embodiments. Driver circuit 372 may include a temperature difference amplifier 380 and a drive amplifier 384. Temperature difference amplifier 380 may be coupled to a temperature set point voltage supply 388 at a first input 392 . Temperature set point voltage source 388 may provide a predetermined voltage corresponding to a temperature threshold below which driver circuit 372 will power heater element 396 . Heater element 396 can include a conductive ink circuit arranged as described above. In some embodiments, heater element 396 can be a conductive ink circuit. For simplicity, the amplifier power connections are not shown.
温度差増幅器380は、第2の入力408において抵抗器400およびサーミスタ404に結合することができる。抵抗器400は、固定電圧電源412に結合することができる。固定電圧源412は、温度設定点電圧源388によって供給される電圧よりも高い所定の電圧を供給することができる。 A temperature difference amplifier 380 may be coupled to resistor 400 and thermistor 404 at a second input 408. Resistor 400 may be coupled to a fixed voltage power supply 412. Fixed voltage source 412 may provide a predetermined voltage that is higher than the voltage provided by temperature set point voltage source 388.
サーミスタ404は、上述のようにNTC抵抗器とすることができる。サーミスタ404は、一般に、サーミスタ404の製造業者によって提供され得る、所定の抵抗対温度曲線に従うことができる。サーミスタ404は、温度が低下するにつれてより大きな抵抗を提供し得る。サーミスタ404は、外側被覆されたレンズと接触するように配置されるなど、上述のように加熱照明システムのレンズの温度を感知するように構成することができる。上述のように、サーミスタ404によって示される温度は、外部レンズ温度とは異なり得る。この温度差は、温度設定点電圧源388および固定電圧源412によって供給されるべき適切な電圧を選択することによって説明する(accounted for)ことができる。 Thermistor 404 can be an NTC resistor as described above. Thermistor 404 can generally follow a predetermined resistance versus temperature curve, which can be provided by the thermistor 404 manufacturer. Thermistor 404 may provide greater resistance as temperature decreases. Thermistor 404 can be configured to sense the temperature of a lens of a heated lighting system as described above, such as being placed in contact with an overcoated lens. As mentioned above, the temperature indicated by thermistor 404 may be different than the external lens temperature. This temperature difference can be accounted for by selecting the appropriate voltages to be provided by temperature set point voltage source 388 and fixed voltage source 412.
第2の入力408における電圧は、サーミスタ404が温度に基づいて抵抗値が多くなったり少なくなったりするのにつれて変化し得る。温度が下がり、サーミスタ404が抵抗器400よりもより大きな抵抗を提供するにつれて、固定電圧源412からの抵抗器400を横断する電圧が低下し、そして第2の入力408における電圧は、サーミスタ404がより低い抵抗を提供するときの第2の入力408における電圧よりも比較的高い。第2の入力408の電圧が第1の入力392の電圧(すなわち温度設定点電圧源388によって供給される電圧)より高い場合、温度差増幅器380はドライバ増幅器384に非ゼロ電圧を供給することができる。ドライバ増幅器384は、供給された電圧を増幅し、ヒーター素子396に電力を供給することができる。第2の入力408の電圧が第1の入力392の電圧より低い場合、温度差増幅器380はドライバ増幅器384に約ゼロの電圧を供給することができる。すると、ドライバ増幅器384は、ヒーター素子396に電力を供給しない。 The voltage at second input 408 may change as thermistor 404 becomes more or less resistant based on temperature. As the temperature decreases and thermistor 404 provides more resistance than resistor 400, the voltage across resistor 400 from fixed voltage source 412 decreases and the voltage at second input 408 increases as thermistor 404 Relatively higher than the voltage at second input 408 when providing lower resistance. If the voltage at second input 408 is higher than the voltage at first input 392 (i.e., the voltage provided by temperature set point voltage source 388), temperature difference amplifier 380 may provide a non-zero voltage to driver amplifier 384. can. Driver amplifier 384 can amplify the supplied voltage and provide power to heater element 396 . If the voltage at second input 408 is less than the voltage at first input 392, temperature difference amplifier 380 may provide approximately zero voltage to driver amplifier 384. Driver amplifier 384 then provides no power to heater element 396.
ドライバ回路372およびヒーター回路376の各部分は、照明システム内の様々な場所に配置することができる。いくつかの実施形態では、ドライバ回路372とヒーター回路376の両方が、図22~図30に関連して上述したように相互接続アセンブリ284などの相互接続アセンブリに含まれてもよい。例えば、ドライバ回路372およびヒーター回路376は、図22~図30に関連して上述したように、回路基板308などの回路基板に含めることができる。いくつかの実施形態では、ヒーター回路376は相互接続アセンブリ内に含まれてもよく、ドライバ回路は照明システム内の他の場所に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、駆動回路372は、照明システムのLEDに電力を供給するように構成された照明アセンブリに含まれてもよい。 Portions of driver circuit 372 and heater circuit 376 may be located at various locations within the lighting system. In some embodiments, both driver circuit 372 and heater circuit 376 may be included in an interconnect assembly, such as interconnect assembly 284, as described above in connection with FIGS. 22-30. For example, driver circuit 372 and heater circuit 376 may be included on a circuit board, such as circuit board 308, as described above in connection with FIGS. 22-30. In some embodiments, the heater circuit 376 may be included within the interconnect assembly and the driver circuit may be located elsewhere within the lighting system. In some embodiments, drive circuit 372 may be included in a lighting assembly configured to power the LEDs of the lighting system.
いくつかの実施形態では、ユーザーまたは電気デバイスまたは機械式デバイスなどのデバイスがヒーター素子396に供給される電力を制御できるようにするために、固定電圧電源412は、電気式スイッチまたは電気機械式スイッチなどのスイッチに結合することができる。固定電圧電源412が第2の入力408に電圧を供給していない場合、ドライバ回路372はヒーター素子396に電力を供給しなくてもよい。ユーザーまたはデバイスは、効果的にスイッチを閉じることによってヒーターをオンにするか、またはスイッチを開くことによってオフにすることができる。スイッチが閉じられると、サーミスタ404の抵抗、したがって照明システムのレンズの温度に基づいて、電力が供給されるべきヒーター素子396に供給されることができる。スイッチが開いているとき、電力がヒーター素子396に供給されるのを防ぐことができる。 In some embodiments, the fixed voltage power supply 412 is an electrical or electromechanical switch to allow a user or a device, such as an electrical or mechanical device, to control the power provided to the heater element 396. It can be connected to a switch such as When fixed voltage power supply 412 is not providing voltage to second input 408, driver circuit 372 may not provide power to heater element 396. A user or device can effectively turn on the heater by closing the switch or turn it off by opening the switch. When the switch is closed, power can be supplied to the heater element 396 to be supplied based on the resistance of the thermistor 404 and therefore the temperature of the lens of the lighting system. When the switch is open, power can be prevented from being supplied to the heater element 396.
図33を参照すると、いくつかの実施形態に係る、照明システムのヒーター制御システム416のためのボックス図が示されている。ヒーター制御システム416は、速度センサ424、光学センサ428、および温度センサ432に結合され、それらと通信するコントローラ420を含むことができる。コントローラ420はまた、ヒーター素子436に結合され、ヒーター素子に電力を選択的に供給するように構成されてもよい。コントローラ420は、照明システムのハウジング内に配置することができる。ヒーター素子436は、上述のように照明システムの熱可塑性基板上に配置された導電性インク回路を含むことができる。後述するように、コントローラ420は、速度センサ424、光学センサ428、および/または温度センサ432から受信した信号に基づいてヒーター素子436に電力を供給することができる。 Referring to FIG. 33, a box diagram for a heater control system 416 of a lighting system is shown, according to some embodiments. Heater control system 416 may include a controller 420 coupled to and in communication with a speed sensor 424, an optical sensor 428, and a temperature sensor 432. Controller 420 may also be coupled to heater element 436 and configured to selectively provide power to the heater element. Controller 420 may be located within the housing of the lighting system. The heater element 436 can include a conductive ink circuit disposed on the thermoplastic substrate of the lighting system as described above. Controller 420 may provide power to heater element 436 based on signals received from speed sensor 424, optical sensor 428, and/or temperature sensor 432, as described below.
コントローラ420は、温度センサ432から温度値を受け取ることができる。温度値は、温度センサ432によって感知された温度を示す信号とすることができる。温度センサ432は、上述のように相互接続アセンブリに含まれるサーミスタとすることができる。コントローラ420は、温度値に基づいてヒーター素子436に電力を供給することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ420は、温度値を受信し、温度値が所定の閾値未満であると判定し、温度値が所定の閾値以下であると判定することに応じて、温度値に対応する所定量の電力をヒーター素子436に供給することができる。コントローラ420は、より低い温度値に対し、より多くの電力をヒーター素子436に供給することができる。所与の温度に対して適切な量の電力をよりよく供給するために、コントローラ420は、複数の所定の閾値の温度値に対応する複数の所定の電力量を有することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ420は、電力量を出力するように構成されたモデルに温度値を入力し、モデルから電力量を受け取り、そして、その電力量に基づいてヒーター素子436に電力を供給することができる。モデルは、温度値の関数として供給される電力を決定するためのアルゴリズムを含むことができ、そして、様々な温度での照明システムの有効性およびヒーター素子436に供給される電力量の実地試験データに基づいて決定することができる。 Controller 420 can receive temperature values from temperature sensor 432. The temperature value may be a signal indicative of the temperature sensed by temperature sensor 432. Temperature sensor 432 may be a thermistor included in the interconnect assembly as described above. Controller 420 can provide power to heater element 436 based on the temperature value. In some embodiments, controller 420 receives the temperature value, determines that the temperature value is less than a predetermined threshold, and in response to determining that the temperature value is less than or equal to the predetermined threshold, controller 420 adjusts the temperature value to A corresponding predetermined amount of power may be provided to heater element 436. Controller 420 can provide more power to heater element 436 for lower temperature values. To better provide the appropriate amount of power for a given temperature, controller 420 may have multiple predetermined amounts of power that correspond to multiple predetermined threshold temperature values. In some embodiments, controller 420 inputs a temperature value to a model configured to output an amount of power, receives an amount of power from the model, and provides power to heater element 436 based on the amount of power. can be supplied. The model can include algorithms to determine the power delivered as a function of temperature values, and field test data of the effectiveness of the lighting system and the amount of power delivered to the heater element 436 at various temperatures. can be determined based on.
コントローラ420は、光学センサ428から光学値を受け取ることができる。光学値は、光学センサ428によって感知された光を示す信号とすることができる。光センサ428は、照明システムのレンズおよび/または熱可塑性基板を通してどれだけの光が発しているかを測定するために、照明システム内に配置することができる。低い光学値は、照明システムが少なくとも部分的に凍結しているか、またはみぞれ、氷、雪などによって塞がれていることを示し得る。光学値が所定の閾値を下回る場合、コントローラ420はヒーター素子436に電力を供給することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ420は光学値を受け取り、光学値が所定の閾値未満であることを判定し、光学値が所定の閾値を下回っていると判定したことに応答して、光学素子に対応する所定量の電力をヒーター素子436に供給することができる。コントローラ420は、より低い光学値に対し、より多くの電力をヒーター素子436に供給することができる。所与の光学値に対して適切な量の電力をよりよく供給するために、コントローラ420は、光学値の複数の所定の閾値に対応する複数の所定の電力量を有することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ420は、電力量を出力するように構成されたモデルに光学値を入力し、モデルから電力量を受け取り、そして、その電力量に基づいてヒーター素子436に電力を供給することができる。モデルは、光学値の関数として供給される電力を決定するためのアルゴリズムを含むことができ、そして、検知された光学値およびヒーター素子436に供給される電力量に対応する様々な閉塞レベルでの照明システムの有効性の実地試験データに基づいて決定することができる。 Controller 420 can receive optical values from optical sensor 428. The optical value may be a signal indicative of light sensed by optical sensor 428. A light sensor 428 can be placed within the lighting system to measure how much light is being emitted through the lens and/or thermoplastic substrate of the lighting system. A low optical value may indicate that the illumination system is at least partially frozen or blocked by sleet, ice, snow, etc. If the optical value is below a predetermined threshold, controller 420 may provide power to heater element 436. In some embodiments, controller 420 receives the optical value, determines that the optical value is less than a predetermined threshold, and in response to determining that the optical value is less than the predetermined threshold, controls the optical element. A predetermined amount of power can be provided to heater element 436 corresponding to . Controller 420 can provide more power to heater element 436 for lower optical values. To better provide the appropriate amount of power for a given optical value, controller 420 can have multiple predetermined amounts of power that correspond to multiple predetermined thresholds of optical values. In some embodiments, controller 420 inputs optical values to a model configured to output an amount of power, receives the amount of power from the model, and powers heater element 436 based on the amount of power. can be supplied. The model can include an algorithm to determine the power delivered as a function of the optical value, and at various occlusion levels corresponding to the sensed optical value and the amount of power delivered to the heater element 436. The effectiveness of the lighting system can be determined based on field test data.
コントローラ420は速度センサ424から速度値を受け取ることができる。いくつかの実施形態では、速度センサ424は、照明システムが結合されている車両に結合された速度計とすることができる。速度値は、速度センサ424によって感知された速度を示す信号とすることができる。比較的高速度に関連する速度値、例えば高速道路速度では、比較的低速時よりも急速にみぞれ、雪、および/または氷が照明システム上に蓄積するため、より多くの電力をヒーター要素436に供給する必要があり得る。速度値が所定の閾値を上回る場合、コントローラ420はヒーター素子436に電力を供給することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ420は速度値を受け取り、速度値が所定の閾値を超えていることを判定し、速度値が所定の閾値を超えていると判定したことに応答して、速度値に対応する所定量の電力をヒーター素子436に供給することができる。コントローラ420は、より高い速度値に対し、より多くの電力をヒーター素子436に供給することができる。所与の速度値に対して適切な量の電力をより良く供給するために、コントローラ420は、速度値の複数の所定の閾値に対応する複数の所定量の電力を有することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ420は、電力量を出力するように構成されたモデルに速度値を入力し、モデルから電力量を受け取り、そして、その電力量に基づいてヒーター素子436に電力を供給することができる。モデルは、速度値の関数として供給される電力を決定するためのアルゴリズムを含むことができ、そして、感知された速度値およびヒーター素子436に供給される電力量に対応する様々な速度における照明システムの有効性の実地試験データに基づいて決定することができる。このようにして、所与の速度で供給されるべき適切な量の電力を決定することができる。 Controller 420 can receive speed values from speed sensor 424 . In some embodiments, speed sensor 424 can be a speedometer coupled to a vehicle to which the lighting system is coupled. The speed value may be a signal indicative of the speed sensed by speed sensor 424. At speed values associated with relatively high speeds, such as highway speeds, more power is applied to the heater element 436 because sleet, snow, and/or ice accumulates on the lighting system more quickly than at relatively low speeds. may need to be supplied. If the speed value exceeds a predetermined threshold, controller 420 may provide power to heater element 436. In some embodiments, the controller 420 receives the speed value, determines that the speed value exceeds a predetermined threshold, and in response to determining that the speed value exceeds the predetermined threshold, controls the speed. A predetermined amount of power corresponding to the value can be provided to heater element 436 . Controller 420 can provide more power to heater element 436 for higher speed values. To better provide the appropriate amount of power for a given speed value, controller 420 may have multiple predetermined amounts of power that correspond to multiple predetermined thresholds of speed values. In some embodiments, controller 420 inputs a speed value to a model configured to output an amount of power, receives the amount of power from the model, and provides power to heater element 436 based on the amount of power. can be supplied. The model can include an algorithm to determine the power delivered as a function of the speed value, and the lighting system at various speeds corresponding to the sensed speed value and the amount of power delivered to the heater element 436. The effectiveness of the test can be determined based on field test data. In this way, the appropriate amount of power to be delivered at a given speed can be determined.
いくつかの実施形態では、コントローラ420は、受け取った速度値、光学値、および/または温度値の組み合わせに基づいてヒーター素子436に電力を供給することができる。例えば、コントローラ420は、電力値の記憶されたルックアップテーブルを有することができ、各電力値は、所定の速度値、光学値、および/または温度値に対応する。電力出力を決定するために受け取った速度値、光学値、および/または温度値の組み合わせを使用することは、単一の値が使用された場合よりもコントローラ420がより適切なレベルの電力をヒーター素子436に提供することを可能にする。 In some embodiments, controller 420 can power heater element 436 based on a combination of speed, optical, and/or temperature values received. For example, controller 420 can have a stored lookup table of power values, each power value corresponding to a predetermined speed, optical, and/or temperature value. Using the combination of speed, optical, and/or temperature values received to determine power output allows controller 420 to provide a more appropriate level of power to the heater than if a single value were used. element 436.
コントローラ420はスイッチ440に結合することができる。コントローラ420は、スイッチ440から有線(wired)入力値を受け取ることができ、それによって、ユーザーまたは電気デバイスもしくは機械的デバイスなどのデバイスがコントローラ420にコマンドを入力することを可能にする。有線入力値は、ヒーター素子436にどれだけの電力が供給されるかを決定するために使用することができる。有線入力値は、スイッチ440の構成に基づく値の範囲を有することができる。例えば、スイッチが2位置セレクタスイッチまたはリレーである場合、スイッチ440は「オン」値および「オフ」値を供給することができる。あるいは、スイッチ440は、スイッチが3位置選択スイッチである場合、「オフ」値、第1の位置値、および位置レベル値(position level value)を供給することができる。さらに、スイッチがポテンショメータである場合、連続的な範囲の値を供給することができる。ある範囲の電力値に対応する他の範囲の値を加熱素子436に供給することができる。コントローラ420は、スイッチ440の位置に対応する所定量の電力、すなわち、「オン」値、第1の位置値、および/または第2の位置値の量を供給することができる。スイッチ440が連続範囲の値を供給することができる場合、コントローラ420は有線入力値を受け取り、有線入力値が「オン」値、第1の位置値、または第2の位置値などのスイッチ位置値を示していると判断し、そして、スイッチ位置値に対応する所定量の電力をヒーター素子436に供給することができる。 Controller 420 can be coupled to switch 440. Controller 420 can receive wired inputs from switch 440, thereby allowing a user or a device, such as an electrical or mechanical device, to input commands to controller 420. The wired input value can be used to determine how much power is provided to heater element 436. The wired input values can have a range of values based on the configuration of switch 440. For example, if the switch is a two-position selector switch or relay, switch 440 can provide an "on" value and an "off" value. Alternatively, switch 440 can provide an "off" value, a first position value, and a position level value if the switch is a three position selection switch. Additionally, if the switch is a potentiometer, a continuous range of values can be provided. Other ranges of values corresponding to one range of power values can be provided to heating element 436. Controller 420 may provide a predetermined amount of power corresponding to a position of switch 440, ie, an “on” value, a first position value, and/or a second position value. If the switch 440 is capable of providing a continuous range of values, the controller 420 receives a wired input value and the wired input value is a switch position value, such as an "on" value, a first position value, or a second position value. , and then provide a predetermined amount of power to heater element 436 corresponding to the switch position value.
いくつかの実施形態では、コントローラ420は、無線モジュール444に結合されて通信することができる。コントローラ420は、ブルートゥース(登録商標)、WiFi、Zigbee、または他の適切な無線通信プロトコルを含むがこれらに限定されない1つまたは複数の無線プロトコルを使用する1方向または双方向通信が可能なトランシーバであり得る無線モジュール444から無線入力値を受け取ることができる。無線入力値は、スマートフォンまたは制御FOBなどの照明システムの外部にあり得る電気デバイスから送信することができる。スマートフォンは、インターフェースからユーザー入力を受信し、ユーザー入力に基づいて適切な無線入力値を送信することができるアプリケーションを実行するように構成することができる。いくつかの実施形態において、無線モジュール444はコントローラ420に含まれることができる。コントローラ420は無線入力値を受信し、無線入力値は、固定の所定の電力レベルに対応する「オン」値、または第1の電力値および/または第2の電力値などの電力値の範囲のうちの1つのようなヒーター素子436に供給される電力レベルを示すと判断し、そして、電力レベルに対応する所定量の電力をヒーター素子436に供給することができる。 In some embodiments, controller 420 can be coupled to and communicate with wireless module 444. Controller 420 is a transceiver capable of one-way or two-way communication using one or more wireless protocols, including but not limited to Bluetooth, WiFi, Zigbee, or other suitable wireless communication protocols. Wireless input values can be received from possible wireless modules 444. Wireless input values can be transmitted from an electrical device that can be external to the lighting system, such as a smartphone or a control FOB. The smartphone can be configured to run an application that can receive user input from the interface and send appropriate wireless input values based on the user input. In some embodiments, wireless module 444 can be included in controller 420. Controller 420 receives a wireless input value, the wireless input value being an "on" value corresponding to a fixed predetermined power level, or a range of power values, such as a first power value and/or a second power value. A determination may be made indicating a power level to be provided to a heater element 436, such as one of the heater elements 436, and a predetermined amount of power corresponding to the power level may be provided to the heater element 436.
図34および図35を参照すると、照明システム448の追加の実施形態が示されている。照明システム448は、ベース452とレンズ462とを含むことができる。レンズ462を介して照明を提供するために、少なくとも1つのLED456をベース452内に配置することができる。導電性インクまたはフィルム回路460は、熱可塑性基板466の内側に配置することができる。熱可塑性基板466は、導電性インク回路460がレンズ462に面するように、レンズ462の外側に配置することができる。相互接続アセンブリ468は、上述のようにレンズ462によって少なくとも部分的に外側被覆することができ、導電性インク回路460に電気的に結合することができる。レンズ462は、熱可塑性基板466および相互接続アセンブリ468の少なくとも一部に接合することができる。いくつかの実施形態では、レンズ462、熱可塑性基板466、および相互接続アセンブリ468は一体構造部品を形成してもよい。相互接続アセンブリ468は、導電性インク回路460に接触し、導電性インク回路460に電力を供給し、したがってレンズ462を加熱するための適切な電気接続を提供するために、上述のようなばねコネクタを有してもよい。相互接続アセンブリは、上述のようなドライバ回路および上述のようなヒーター回路の一部を含み、かつ/またはそれらに結合されてもよく、あるいは、上述のように導電性インク回路460に選択的に電力を供給するように構成されたコントローラに結合されてもよい。 Referring to FIGS. 34 and 35, an additional embodiment of a lighting system 448 is shown. Illumination system 448 can include a base 452 and a lens 462. At least one LED 456 can be placed within base 452 to provide illumination through lens 462. A conductive ink or film circuit 460 can be placed inside a thermoplastic substrate 466. Thermoplastic substrate 466 can be placed on the outside of lens 462 such that conductive ink circuit 460 faces lens 462. Interconnect assembly 468 can be at least partially overlain by lens 462 as described above and can be electrically coupled to conductive ink circuit 460. Lens 462 can be bonded to thermoplastic substrate 466 and at least a portion of interconnect assembly 468. In some embodiments, lens 462, thermoplastic substrate 466, and interconnect assembly 468 may form a monolithic component. Interconnect assembly 468 includes a spring connector, such as those described above, for contacting conductive ink circuit 460 and providing a suitable electrical connection for powering conductive ink circuit 460 and thus heating lens 462. It may have. The interconnect assembly may include and/or be coupled to a driver circuit as described above and a portion of a heater circuit as described above, or alternatively may be coupled to a conductive ink circuit 460 as described above. The controller may be coupled to a controller configured to provide power.
バスバ464をばねコネクタと接触して配置し、相互接続アセンブリ468に結合することができる。熱を発生させるためにより高い抵抗値を利用することができる導電性インク回路460の他の部分と比較して、バスバ464は、バスバ464の長さに沿ってより大きな断面積、したがって減少した抵抗値を有する。バスバ464は、第1のバスバ464aおよび第2のバスバ464bを含み得る。相互接続アセンブリ468の電気的構成に応じて、第1のバスバ464aは電源バスバとして機能し、第2のバスバ464bは接地または中立バスバとして機能することができる。あるいは、第1のバスバ464aは、接地または中立バスバとして機能し、第2のバスバ464bは、電源バスバとして機能し得る。 A bus bar 464 can be placed in contact with the spring connector and coupled to an interconnect assembly 468. Compared to other parts of conductive ink circuit 460, which can utilize higher resistance values to generate heat, bus bar 464 has a larger cross-sectional area along the length of bus bar 464, and thus reduced resistance. has value. Bus bar 464 may include a first bus bar 464a and a second bus bar 464b. Depending on the electrical configuration of interconnect assembly 468, first bus bar 464a can function as a power bus bar and second bus bar 464b can function as a ground or neutral bus bar. Alternatively, first bus bar 464a may function as a ground or neutral bus bar and second bus bar 464b may function as a power bus bar.
図36~図39を参照すると、照明システム472の別の実施形態の様々な構成要素が示されている。照明システム472は、ベース476とレンズ500とを含むことができる。レンズ500を通して照明を提供するために、少なくとも1つのLED497をベース476内に配置することができる。導電性インク回路または導電性フィルム回路480は、熱可塑性基材496の内側に配置することができる。熱可塑性基板496はレンズ500の外側に配置され、導電性インク回路480はレンズ500に対向している。導電性インク回路480は複数のバスバ484を含むことができ、それらの各々は電源バスバまたは中立または接地バスバであり得る。相互接続アセンブリ488は、上述のようにレンズ500によって少なくとも部分的に外側被覆することができ、導電性インク回路480に電気的に結合することができる。レンズ500は、熱可塑性基板496および相互接続アセンブリ488の少なくとも一部分に接合することができ、レンズ500、熱可塑性基板496、および相互接続アセンブリ488は一体構造部品を形成することができる。相互接続アセンブリ488は、導電性インク回路480に接触し、導電性インク回路480に電力を供給し、したがってレンズ500を加熱するのに適した電気的接続を提供するために、上述のようなばねコネクタを有することができる。相互接続アセンブリは、上述のようなドライバ回路および上述のようなヒーター回路の一部を含む、および/またはそれに結合することができ、あるいは上述のように導電性インク回路480に選択的に電力を供給するように構成されるコントローラに結合することができる。照明システム472は、平方インチ当たり約2ワットの割合で導電性インク回路480に電力を供給することができ、これにより、照明システム472を、高速道路で動作する除雪機に搭載されるなどの比較的高速の用途に使用することができる。 36-39, various components of another embodiment of a lighting system 472 are shown. Illumination system 472 can include a base 476 and a lens 500. At least one LED 497 can be placed within base 476 to provide illumination through lens 500. A conductive ink circuit or conductive film circuit 480 can be placed inside the thermoplastic substrate 496. Thermoplastic substrate 496 is placed outside lens 500 and conductive ink circuit 480 faces lens 500. Conductive ink circuit 480 may include a plurality of busbars 484, each of which may be a power busbar or a neutral or ground busbar. Interconnect assembly 488 can be at least partially overlain by lens 500 as described above and can be electrically coupled to conductive ink circuit 480. Lens 500 can be bonded to at least a portion of thermoplastic substrate 496 and interconnect assembly 488, and lens 500, thermoplastic substrate 496, and interconnect assembly 488 can form a unitary structural component. Interconnect assembly 488 includes a spring, such as those described above, for contacting conductive ink circuit 480 and providing an electrical connection suitable for powering conductive ink circuit 480 and thus heating lens 500. It can have a connector. The interconnect assembly can include and/or be coupled to a driver circuit as described above and a portion of a heater circuit as described above, or selectively power conductive ink circuit 480 as described above. The controller can be coupled to a controller that is configured to supply the information. The lighting system 472 can power the conductive ink circuit 480 at a rate of about 2 watts per square inch, thereby making the lighting system 472 more convenient for comparison, such as being mounted on a snow blower operating on a highway. It can be used for high speed applications.
1つの非限定的な例示的実施形態に従い、照明システム472は、ある範囲の温度での機能性及び除氷能力に関して試験を受けた。試験手順は、外側レンズ、この場合は熱可塑性基板496の外側表面の中心に熱電対を配置することを含んでいた。次いで、照明システム472を、車両内で配向されるように(例えば、LEDライトの近くに配置されたレンズ500)、熱可塑性基材496およびレンズ500を、観察窓を通して見えるように配向させた。照明システムに供給された電流の熱電対測定値および電流測定値は、試験期間にわたって記録された。測定値のサンプリングレートは、ヒーターがオンになる温度を観察するのに十分に高かった。照明システム472を30℃のサーマルチャンバ内に配置し、13.5VDCでハイビームおよびロービームをオンにした。チャンバ内の温度は、1時間かけて30℃~-30℃まで傾斜させた。次いで、チャンバ内の温度を1時間かけて-30℃に維持した。次いで、熱可塑性基材496および/またはレンズ500に時々水を当てることによって、熱可塑性基材496および/またはレンズ500上に2mmの厚さの氷層が蓄積している間、照明システム472を1時間-30℃の温度にさらした。次いで、照明システム472に、ハイビームおよびロービームをオンにした状態で13.5VDCを供給した。照明システム472上の氷が定常状態を示したとき(10分間にわたって変化がないと定義される)、または照明システム472が1時間電源を入れられたときに、氷の監視を停止した。次いで、試験後に機能性が維持されているかどうか、すべての氷が熱可塑性基材496および/またはレンズ500から除去されているかどうか、および照明システム472が試験による損傷を受けているかどうかを調べるために、照明システム472を評価した。ここでは、機能性が維持され、氷が取り除かれ、そして照明システム472はいかなる損傷も受けなかった。したがって、照明システム472は試験基準に合格したと見なされた。 According to one non-limiting exemplary embodiment, lighting system 472 has been tested for functionality and de-icing capabilities over a range of temperatures. The test procedure involved placing a thermocouple in the center of the outer surface of the outer lens, in this case thermoplastic substrate 496. The lighting system 472 was then oriented within the vehicle (eg, lens 500 placed near the LED lights), and the thermoplastic substrate 496 and lens 500 were oriented to be visible through the viewing window. Thermocouple and current measurements of the current supplied to the lighting system were recorded over the test period. The sampling rate of the measurements was high enough to observe the temperature at which the heater turned on. The lighting system 472 was placed in a 30° C. thermal chamber with high and low beams on at 13.5 VDC. The temperature within the chamber was ramped from 30°C to -30°C over 1 hour. The temperature inside the chamber was then maintained at −30° C. for 1 hour. Illumination system 472 is then activated while a 2 mm thick layer of ice accumulates on thermoplastic substrate 496 and/or lenses 500 by occasionally applying water to thermoplastic substrate 496 and/or lenses 500. Exposure to a temperature of -30°C for 1 hour. The lighting system 472 was then supplied with 13.5 VDC with high and low beams on. Ice monitoring was stopped when the ice on the lighting system 472 exhibited a steady state (defined as no change for 10 minutes) or when the lighting system 472 was powered on for one hour. Then to determine whether functionality is maintained after the test, whether all ice has been removed from the thermoplastic substrate 496 and/or lens 500, and whether the lighting system 472 has suffered damage from the test. The lighting system 472 was evaluated. Here, functionality was maintained, the ice was removed, and the lighting system 472 did not suffer any damage. Therefore, lighting system 472 was deemed to have passed the test criteria.
図40~図46を参照すると、照明システム504のさらに別の実施形態の構成要素が示されている。照明システム504は、ベース508とレンズ532を含むことができる。レンズ532を通して照明を提供するために、少なくとも1つのLED529をベース508内に配置することができる。照明アセンブリ520は、少なくとも1つのLED529に電力を供給するように構成することができる。導電性インク回路または導電性フィルム回路516を熱可塑性基材528の内側に配置することができる。熱可塑性基材528は、導電性インク回路516がレンズ532に対向するように、レンズ532の外側に配置することができる。導電性インク回路516は複数のバスバ544を含むことができ、各バスバ544は電源バスバまたは中立または接地バスバであり得る。相互接続アセンブリ524は、上述のようにレンズ532によって少なくとも部分的に外側被覆することができ、導電性インク回路516に電気的に結合することができる。相互接続アセンブリ524は、1つまたは複数のピン540を有するばねコネクタ536を含み得る。各ばねコネクタ536のピンは、バスバ544のうちの1つと接触するように位置決めすることができる。レンズ532は、熱可塑性基板528および相互接続アセンブリ524の少なくとも一部に接合することができる。いくつかの実施形態では、レンズ532、熱可塑性基板528、および相互接続アセンブリ524は一体構造部品を形成してもよい。相互接続アセンブリ524は、導電性インク回路516に接触し、導電性インク回路516に電力を供給し、したがってレンズ532を加熱するための適切な電気接続を提供するために、上述のようなばねコネクタを有してもよい。相互接続アセンブリは、上述のようなドライバ回路および上述のようなヒーター回路の一部を含む、および/またはそれに結合することができ、あるいは上述のように導電性インク回路516に選択的に電力を供給するように構成されるコントローラに結合することができる。 40-46, components of yet another embodiment of a lighting system 504 are shown. Illumination system 504 can include a base 508 and a lens 532. At least one LED 529 may be placed within base 508 to provide illumination through lens 532. Lighting assembly 520 can be configured to power at least one LED 529. A conductive ink circuit or conductive film circuit 516 can be placed inside the thermoplastic substrate 528. Thermoplastic substrate 528 can be placed on the outside of lens 532 such that conductive ink circuit 516 faces lens 532. Conductive ink circuit 516 can include a plurality of busbars 544, and each busbar 544 can be a power busbar or a neutral or ground busbar. Interconnect assembly 524 can be at least partially overlain by lens 532 as described above and can be electrically coupled to conductive ink circuit 516. Interconnect assembly 524 may include a spring connector 536 having one or more pins 540. A pin of each spring connector 536 can be positioned to contact one of the bus bars 544. Lens 532 can be bonded to thermoplastic substrate 528 and at least a portion of interconnect assembly 524. In some embodiments, lens 532, thermoplastic substrate 528, and interconnect assembly 524 may form a monolithic component. Interconnect assembly 524 contacts conductive ink circuit 516 and includes a spring connector as described above to provide a suitable electrical connection for powering conductive ink circuit 516 and thus heating lens 532. It may have. The interconnect assembly may include and/or be coupled to a driver circuit as described above and a portion of a heater circuit as described above, or selectively power conductive ink circuit 516 as described above. The controller can be coupled to a controller that is configured to supply the information.
1つの非限定的な例示的実施形態に従い、照明システム504は、ある範囲の温度での機能性及び除氷能力に関して試験を受けた。試験手順は、外側レンズ、この場合は熱可塑性基板528の外側表面の中心に熱電対を配置することを含んでいた。次いで、照明システム504を、車両内で配向されるように(例えば、LEDライトの近くに配置されたレンズ532)、熱可塑性基材528およびレンズ532を、観察窓を通して見えるように配向させた。照明システムに供給された電流の熱電対測定値および電流測定値は、試験期間にわたって記録された。測定値のサンプリングレートは、ヒーターがオンになる温度を観察するのに十分に高かった。照明システム504を30℃のサーマルチャンバ内に配置し、13.5VDCでハイビームおよびロービームをオンにした。チャンバ内の温度は、1時間かけて30℃~-30℃まで傾斜させた。次いで、チャンバ内の温度を1時間かけて-30℃に維持した。次いで、熱可塑性基材528および/またはレンズ532に時々水を当てることによって、熱可塑性基材528および/またはレンズ532上に2mmの厚さの氷層が蓄積している間、照明システム504を1時間-30℃の温度にさらした。次いで、照明システム504に、ハイビームおよびロービームをオンにした状態で13.5VDCを供給した。照明システム504上の氷が定常状態を示したとき(10分間にわたって変化がないと定義される)、または照明システム504が1時間電源を入れられたときに、氷の監視を停止した。次いで、試験後に機能性が維持されているかどうか、すべての氷が熱可塑性基材528および/またはレンズ532から除去されているかどうか、および照明システム504が試験による損傷を受けているかどうかを調べるために、照明システム504を評価した。ここでは、機能性が維持され、氷が取り除かれ、そして照明システム504はいかなる損傷も受けなかった。したがって、照明システム504は試験基準に合格したと見なされた。 In accordance with one non-limiting exemplary embodiment, lighting system 504 was tested for functionality and de-icing capabilities over a range of temperatures. The test procedure involved placing a thermocouple in the center of the outer surface of the outer lens, in this case thermoplastic substrate 528. The lighting system 504 was then oriented within the vehicle (eg, lens 532 placed near the LED lights), and the thermoplastic substrate 528 and lens 532 were oriented to be visible through the viewing window. Thermocouple and current measurements of the current supplied to the lighting system were recorded over the test period. The sampling rate of the measurements was high enough to observe the temperature at which the heater turned on. The lighting system 504 was placed in a 30° C. thermal chamber with high and low beams on at 13.5 VDC. The temperature within the chamber was ramped from 30°C to -30°C over 1 hour. The temperature inside the chamber was then maintained at −30° C. for 1 hour. Illumination system 504 is then heated while a 2 mm thick layer of ice accumulates on thermoplastic substrate 528 and/or lenses 532 by occasionally applying water to thermoplastic substrate 528 and/or lenses 532. Exposure to a temperature of -30°C for 1 hour. The lighting system 504 was then supplied with 13.5 VDC with high and low beams on. Ice monitoring was stopped when the ice on the lighting system 504 exhibited a steady state (defined as no change for 10 minutes) or when the lighting system 504 was powered on for one hour. Then, to determine whether functionality is maintained after the test, whether all ice has been removed from the thermoplastic substrate 528 and/or lens 532, and whether the lighting system 504 has suffered damage from the test. The lighting system 504 was evaluated. Here, functionality was maintained, the ice was removed, and the lighting system 504 did not suffer any damage. Therefore, lighting system 504 was deemed to have passed the test criteria.
図47~図48を参照すると、照明システム548の別の実施形態の様々な構成要素が示されている。照明システム548は、ベース552およびレンズ553を含み得る。レンズ553を介して照明を提供するために、少なくとも1つのLED556をベース552内に配置することができる。導電性インク回路または導電性フィルム回路560を熱可塑性基材の内側に配置することができる。熱可塑性基材は、導電性インク回路560がレンズ553に対向するように、レンズ553の外側に配置される。導電性インク回路560は複数のバスバ564を含むことができる。バスバ564Bおよび564Cは、それぞれ電源バスバまたは中立または接地バスバであり得る。バスバ564Cは、バスバ564Bと564Cとの間に低抵抗の電気的接続を提供するように構成されたブリッジバスバであり得る。相互接続アセンブリ568は、上述のようにレンズ553によって少なくとも部分的に外側被覆することができ、導電性インク回路560に電気的に結合することができる。レンズ553は、熱可塑性基板および相互接続アセンブリ568の少なくとも一部に接合することができ、レンズ553、熱可塑性基板、および相互接続アセンブリ568は一体構成部品を形成することができる。相互接続アセンブリ568は、導電性インク回路560に接触し、導電性インク回路560に電力を供給し、したがってレンズ553を加熱するための適切な電気接続を提供するために、上述のようなばねコネクタを有してもよい。相互接続アセンブリは、上述のようなドライバ回路および上述のようなヒーター回路の一部を含む、および/またはそれに結合することができ、あるいは上述のように導電性インク回路560に選択的に電力を供給するように構成されるコントローラに結合することができる。 47-48, various components of another embodiment of a lighting system 548 are shown. Illumination system 548 may include a base 552 and a lens 553. At least one LED 556 can be placed within base 552 to provide illumination through lens 553. A conductive ink circuit or conductive film circuit 560 can be placed inside the thermoplastic substrate. The thermoplastic substrate is placed outside the lens 553 such that the conductive ink circuit 560 faces the lens 553. Conductive ink circuit 560 can include multiple bus bars 564. Bus bars 564B and 564C may each be a power bus bar or a neutral or ground bus bar. Bus bar 564C may be a bridge bus bar configured to provide a low resistance electrical connection between bus bars 564B and 564C. Interconnect assembly 568 can be at least partially overlain by lens 553 as described above and can be electrically coupled to conductive ink circuit 560. Lens 553 can be bonded to at least a portion of thermoplastic substrate and interconnect assembly 568, and lens 553, thermoplastic substrate, and interconnect assembly 568 can form an integral component. Interconnection assembly 568 includes a spring connector, such as those described above, for contacting conductive ink circuit 560 and providing a suitable electrical connection for powering conductive ink circuit 560 and thus heating lens 553. It may have. The interconnect assembly may include and/or be coupled to a driver circuit as described above and a portion of a heater circuit as described above, or selectively power conductive ink circuit 560 as described above. The controller can be coupled to a controller that is configured to supply the information.
本開示に提示される加熱照明アセンブリは、加熱照明アセンブリが非加熱照明アセンブリよりも良好に機能し得る様々な用途に使用され得ることを理解されたい。例えば、寒冷地で動作する車両の用途(例:スノープラウ、ヘリコプター、スノーモービル、セミトラック、貨物列車および旅客列車、飛行機、アイスリサーフェスなど)、照明を必要とする冷凍システムの用途(例:産業用冷凍庫、倉庫、実験装置など)、寒い環境における屋外照明の用途(例えば、建設現場、石油掘削プラットフォーム、様々な水上船、街灯、大型懐中電灯、トンネル照明、道路照明など)、そして低温環境と関連付けられる他のレンズ用途などである。 It should be appreciated that the heated lighting assemblies presented in this disclosure may be used in a variety of applications where heated lighting assemblies may perform better than unheated lighting assemblies. For example, vehicle applications operating in cold regions (e.g. snow plows, helicopters, snowmobiles, semi-trucks, freight and passenger trains, airplanes, ice resurfacing, etc.), refrigeration system applications requiring lighting (e.g. industrial freezers, warehouses, laboratory equipment, etc.), outdoor lighting applications in cold environments (e.g. construction sites, oil drilling platforms, various water vessels, street lights, large flashlights, tunnel lighting, road lighting, etc.), and low-temperature environments. and other lens applications associated with it.
本開示は図面を参照して実施例を説明したが、同一又は類似の要素を類似の番号が表している。この明細書を通して「1つの実施例」又は類似の文言への言及は、実施例と関連して説明された特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも1つの実施例に含まれることを意味する。このように、この明細書を通して「1つの実施例では」という表現及び類似の文言の出現は、必然ではないが、すべて同じ実施例を参照している。 Although this disclosure has been described in embodiments with reference to the drawings, like numerals may represent the same or similar elements. References throughout this specification to "one embodiment" or similar phrases indicate that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of the invention. means. Thus, all appearances of the phrase "in one embodiment" and similar phrases throughout this specification, although not necessarily, refer to the same embodiment.
実施例で説明された特徴、構造、又は特性は、1つ以上の他の実施例と適切な方法で組み合わせることができる。明細書では、多数の特定の詳細が列挙されて本発明の実施例の十分な理解を提供する。当業者はしかし、特定の詳細が1つ以上なくても、他の方法、コンポーネント、材料などと共に、実施例を実施できることを認めるでしょう。別の例では、本発明の曖昧な観点を避けるために、周知の構造、材料、又は動作は示していないか、詳細を説明していない。従って、技術の範囲は以下の請求項から求められ、上記開示によって限定されるものではない。 Any feature, structure, or characteristic described in an embodiment may be combined with one or more other embodiments in any suitable manner. In the specification, numerous specific details are set forth to provide a thorough understanding of embodiments of the invention. Those skilled in the art will recognize, however, that the embodiments may be practiced with other methods, components, materials, etc., without one or more of the specific details. In other instances, well-known structures, materials, or operations are not shown or described in detail to avoid obscuring the present invention. Accordingly, the scope of the art should be determined from the following claims, and should not be limited by the above disclosure.
Claims (4)
略透明な熱可塑性基板上に導電性インク回路または導電性フィルム回路を塗布し、
射出成形ツールのキャビティ内に前記熱可塑性基板を配置し、
前記射出成形ツールのコアのポケット内に相互接続アセンブリを配置し、
前記相互接続アセンブリを前記熱可塑性基板に対して位置決めして、前記相互接続アセンブリと前記熱可塑性基板との間に電気的接続を確立し、
樹脂を前記射出成形ツールに注入する工程からなり、
前記相互接続アセンブリは、電気接続を介して前記導電性インク回路または前記導電性フィルム回路に電力を供給するように構成されることを特徴とする方法。 A method of manufacturing a heated lighting system, the method comprising:
A conductive ink circuit or conductive film circuit is coated on a nearly transparent thermoplastic substrate ,
placing the thermoplastic substrate within a cavity of an injection molding tool;
placing an interconnect assembly within a pocket of the core of the injection molding tool;
positioning the interconnect assembly relative to the thermoplastic substrate to establish an electrical connection between the interconnect assembly and the thermoplastic substrate;
injecting resin into the injection molding tool;
The method wherein the interconnect assembly is configured to power the conductive ink circuit or the conductive film circuit via an electrical connection.
前記相互接続アセンブリを前記熱可塑性基板に対して位置決めする工程は、前記導電性インク回路または前記導電性フィルム回路に対して前記複数のピンを撓ませる工程を含んでいることを特徴とする請求項1に記載の方法。 the interconnect assembly includes a plurality of pins;
5. The step of positioning the interconnect assembly relative to the thermoplastic substrate includes deflecting the plurality of pins relative to the conductive ink circuit or the conductive film circuit. The method described in 1.
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