(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明システムのレンズを加熱するための加熱システムであって、
略透明な熱可塑性基板と、
前記熱可塑性基板を加熱するために前記熱可塑性基板上に配置された、略均一な長さの複数の配線を含む導電性インク回路又は導電性フィルム回路と、
レンズヒーター回路と、前記レンズヒーター回路に動作可能に結合されたレンズヒーターコントローラと、
前記加熱システムの非電力接続側に配置され、前記配線を接続するように構成されたバスバと、
を備え、
前記導電性インク回路または導電性フィルム回路の加熱出力は、前記導電性インク回路または導電性フィルム回路の感知温度に基づいて調整されることを特徴とする加熱システム。
【請求項２】
前記導電性インク回路または導電性フィルム回路は前記熱可塑性基板上にスクリーン印刷されることを特徴とする請求項１に記載の加熱システム。
【請求項３】
前記導電性インク回路または導電性フィルム回路は導電性銀配線であることを特徴とする請求項１に記載の加熱システム。
【請求項４】
前記導電性インク回路または導電性フィルム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前記導電性インク回路の検知温度に基づいて制御されることを特徴とする請求項１に記載の加熱システム。
【請求項５】
前記導電性インク回路または導電性フィルム回路上に誘電体上塗りをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の加熱システム。
【請求項６】
前記導電性インク回路または導電性フィルム回路は約５Ω〜３００Ωの範囲の抵抗を有していることを特徴とする請求項１に記載の加熱システム。
【請求項７】
前記複数の配線は約０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲の幅を有していることを特徴とする請求項１に記載の加熱システム。
【請求項８】
前記導電性インク回路または導電性フィルム回路は平方インチあたり約１Ｗを出力することを特徴とする請求項１に記載の加熱システム。
【請求項９】
前記導電性インク回路または導電性フィルム回路は略透明なインクからなることを特徴とする請求項１に記載の加熱システム。
【請求項１０】
前記レンズヒーターコントローラは前記導電性インク回路または導電性フィルム回路の電圧を制御して、前記導電性インク回路または導電性フィルム回路によって消費される電力を増減することを特徴とする請求項１に記載の加熱システム。
【請求項１１】
照明システムレンズをさらに備え、前記導電性インク回路または導電性フィルム回路が前記照明システムレンズの内側で露出され続けることを特徴とする請求項１に記載の加熱システム。
【請求項１２】
加熱されたレンズを有するLED照明システムであって、
レンズ内部側とレンズ外部側を有するレンズに結合したベースとを備えたハウジングと、
前記ベース内に位置し前記レンズから離間している、前記レンズを通して照明を提供するために前記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、
前記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、
前記レンズ内部側と前記レンズ外部側の少なくとも１つに位置付けられた略透明な熱可塑性基板と、
を加熱するために前記熱可塑性基板上に配置され、略均一な長さの複数の配線を含み、前記レンズヒーター回路と動作可能に結合された前記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、
前記ハウジング内の非電力接続側に配置され、前記配線を接続するように構成されたバスバと
を備えたLED照明システム。
【請求項１３】
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ことを特徴とする請求項１２に記載のLED照明システム。
【請求項１４】
照明システムのレンズ加熱方法であって、
略均一な長さの複数の配線を含む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つに前記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、
前記照明システムの非電力接続部分上のバスバを介して前記配線を接続し、
前記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、
ことを特徴とするレンズ加熱方法。
【請求項１５】
前記導電性インク回路又は導電性フィルム回路の略近傍でPTC配線を付加し、
前記PTC配線の抵抗値を検出し、
前記PTC配線の検出した前記抵抗値に基づいて、前記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、
ことをさらに備えた請求項１４に記載のレンズ加熱方法。
【請求項１６】
前記導電性インク回路または導電性フィルム回路側が、最終的な照明システムのレンズ部分に露出したままになるように、
前記略透明な熱可塑性基板上の前記導電性インク回路または導電性フィルム回路を、射出成形ツールのコア上のポケット内に前記導電性インク回路または導電性フィルム回路が前記コアと反対側になるように載置するステップをさらに備える請求項１４に記載のレンズ加熱方法。
【請求項１７】
前記熱可塑性基板を熱可塑性樹脂で外側被覆するステップと、熱可塑性樹脂を前記熱可塑性基板の非導電性面にのみ結合するステップをさらに備える請求項１６に記載のレンズ加熱方法。
【請求項１８】
前記射出成形ツールを用いて前記熱可塑性基板を前記コア内に引っ込めて保持するステップをさらに備え、前記射出成形ツールは真空を使用することを特徴とする請求項１６に記載のレンズ加熱方法。
【請求項１９】
前記導電性インク回路または導電性フィルム回路を射出成形ツールのキャビティと反対側になるように前記略透明な熱可塑性基板上に配置し、前記導電性インク回路または導電性フィルム回路側を前記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するステップをさらに備える請求項１４に記載のレンズ加熱方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１５年６月１５日付で出願された「ヘッドランプ加熱システム及び方法」と題する米国仮出願第６２／１７５，５４２号の優先権を主張し、この出願全体は、引用によりここに組み込まれる。
【０００２】
（連邦政府資金による研究開発の記載）
該当せず。
【０００３】
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照明システムレンズを加熱するためのシステムと方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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ヒーターコントローラを有するレンズヒーター回路をさらに備えている。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
幾つかの実施例では、レンズヒーター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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例に係るレンズヒーターを備えた照明システムの斜視図である。
【図２】レンズを取り外した請求項１の照明システムの斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係るレンズヒーターアセンブリの一部の斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係る発熱素子として用いることのできる導電性インク回路又は導電性フィルム回路の概略図である。
【図５】照明レンズに取り付けた図４の導電性インク回路又は導電性フィルム回路の概略図である。
【図６】様々な構成についての抵抗値再現性を示すテーブルである。
【図７】本発明の実施例に係るレンズヒーターアセンブリに電圧印加した状態での照明システムの熱画像である。
【図８】本発明の実施例に係るレンズヒーターアセンブリに電圧印加した状態での照明システムのレンズのみの熱画像である。
【図９】約２ｍｍの厚さの氷が積層した照明システムの斜視図である。
【図１０】レンズヒーター回路に電圧が印加されて視覚領域から氷が概ね除去された図９の照明システムの斜視図である。
【図１１】略不均一な配線長を有する配線で構成されたレンズヒーター回路を有する代替的な実施例を示す図である。
【図１２】略均一な配線長を有する配線で構成されたレンズヒーター回路を有する代替的な実施例を示す図である。
【図１３】PTCインクの主要特性を示すグラフである。
【図１４】温度検知のためのPTC配線を備え（レンズヒーター回路を除いた）レンズヒーターアセンブリレイアウトの実施例を示す概略図である。
【図１５】PTC配線を示す図１４の部分拡大図である。
【図１６】本発明の実施例に係るレンズヒーターを備えた照明システムのレンズを製造するための射出成形工具内のインクとスクリーン印刷基板の位置を示す概略図である。
【図１７】図１６の部分拡大図である。
【図１８】本発明の実施例に係るレンズヒーターを備えた照明システムのレンズを製造するための射出成形ツール内のインクとスクリーン印刷基板の代替的な位置を示す概略図である。
【図１９】図１８の部分拡大図である。
【図２０】ロービーム照明とハイビーム照明におけるレンズヒーター配線の光学的影響を示すテーブルである。
【図２１】本発明の実施例に係るレンズヒーターを備えた照明システムの代替的な実施例の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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から約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。
【００４８】
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から約３００Ωまで様々な設計において変化する。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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（over mold）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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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