光学系统以及包括光学系统的感应灶具的制作方法

本发明总体上涉及感应灶具领域。更具体地，本发明涉及一种用于将指示光(lightindicator)提供到感应灶具的顶板处的光学系统。

背景技术：

用于准备食物的感应灶具在现有技术中是众所周知的。感应灶具通常包括放置在顶板下方的至少一个感应线圈以便加热炊具。在广泛使用的构造中，所述顶板是透明的或半透明的并且可以由玻璃陶瓷材料制成。

欧洲专利申请ep2648478a1披露了一种用于烹饪灶具的照明设备。烹饪灶具包括具有中心切口的烹饪区元件，所述照明设备布置在该中心切口下方以便照亮由所述烹饪区元件加热的烹饪区的中心部分。

但是，所述已知的技术方案是不利的，因为不能基于中心指示光推导出烹饪区元件的大小和延伸范围。

技术实现要素：

本发明的实施例的目的是披露一种光学系统，该光学系统提供信息内容增强的指示光以便提高感应灶具的可用性。该目的是通过独立权利要求的特征来解决的。从属权利要求中给出了优选实施例。若无另外明确指明，本发明的实施例可以彼此自由组合。

根据一方面，本发明涉及一种用于感应烹饪设备的光学系统，该感应烹饪设备具有至少一个感应线圈以及至少部分透明或半透明的顶板。该光学系统包括：至少一个光源，该至少一个光源要布置在所述感应线圈的中心区域中以便提供穿过所述感应线圈的中心开口的光；光偏转装置，该光偏转装置被配置用于接收来自该光源的光并且将所述光提供到一个或多个开口处；以及光引导装置，该光引导装置用于将提供在所述一个或多个开口处的光引导到该感应线圈的上侧与该顶板的下侧之间的区域中。所述光引导装置被配置用于将该光引导到该感应线圈与该顶板之间的空间中并且将指示光提供到该顶板的顶侧处。

光偏转装置可以包括一个或多个反射部分以便改变光的传播方向。光偏转装置可以包括用于接收来自光源的光的部分(例如开口)、以及用于朝向光引导装置提供光的一个或多个另外的开口。光偏转装置可以由光偏转实体形成，该光偏转实体布置在光源上方并且在光引导装置的中心。

光源可以布置在布置有感应线圈的平面下方。光偏转装置可以被适配为引导竖直方向上的光，使得光沿水平或基本上水平方向被提供到所述一个或多个开口处并且被提供到感应线圈的上侧之间的区域中。

所述光学系统是有利的，因为基于光引导装置，可以将指示光提供到顶板的在感应线圈的绕组的正上方的部分处，即不是或不仅是在感应线圈的中心开口或切口的区域中、而且还在与所述中心开口或切口相距一定径向距离处布置的、其下方布置有感应线圈的位置处。由此，可以显著提高感应灶具的可用性。

根据实施例，所述光引导装置包括一个或多个光引导件，该一个或多个光引导件要布置在该感应线圈的上侧与该顶板的下侧之间。借助于所述光引导件，可以在顶板的下表面与感应线圈的上表面之间的空间中实现局部受限的光传播。在所述空间包括隔热材料的情况下，所述光引导件可以布置在所述隔离材料的凹陷或切口中。

根据实施例，每个光引导件与所述光偏转装置的一个开口光学耦合。优选地，光引导件的自由端可以非常靠近所述光偏转装置的开口布置。由此，开口处发射的光可以耦合到所述光引导件中并且可以在所述光引导件内从感应线圈的内周边区域沿到感应线圈的外周边区域的方向传播。

根据实施例，所述光引导件包括矩形条状导光元件。所述导光元件可以由玻璃或任何其他透明的光引导材料制成。由于光引导件布置在感应线圈的上侧与顶板的下侧之间，因此光引导件可以由耐热材料、特别是被设计用于250℃或更高、特别地300℃或更高的热冲击的材料制成。

根据实施例，该导光元件包括上釉、喷砂或经涂覆的顶表面，该顶表面要朝向该顶板定向。基于所述上釉、喷砂或经涂覆的顶表面，可以实现光漫射以便使得光在光引导件的截面上均匀地或基本上均匀地分布。

根据实施例，该导光元件在下表面处包括白色涂层或光反射涂层，该下表面要朝向该感应线圈定向。由此，传播穿过导光元件的光被限制在所述导光元件内并且可以避免光在下表面处的泄漏性耦合输出。类似地，在所述上表面与下表面之间延伸的侧向表面也可以包括此类白色涂层或光反射涂层以便进一步增强光限制。

根据实施例，所述光引导件至少包括光引导件上实体和光引导件下实体。因此，换言之，光不是基于单件式光引导元件引导的，而是所述光引导件包括两个或更多个元件，这些元件相互作用以实现所述光引导。

根据实施例，所述光引导件上实体是矩形条状导光元件、优选地是包括喷砂或经涂覆的顶表面的矩形条状导光元件，该顶表面要朝向该顶板定向。所述导光元件可以由玻璃或任何其他透明的光引导材料制成，该导光元件可以由耐热材料、特别是被设计用于250℃或更高、特别地300℃或更高的热冲击的材料制成。

根据其他实施例，所述光引导件上实体由该顶板的上釉部分或喷砂部分构成。因此，换言之，顶板本身构成光引导件的整体部分、特别是形成多件式光引导件的光引导件上实体。由此，可以显著减少用于形成光引导件的努力。

根据实施例，所述光引导件下实体是具有基部和从所述基部向上突出的一对侧壁部分的光引导通道、特别是具有u形截面的光引导通道。所述光引导通道可以将光引导件限制在下边界处并且确保在光引导件内基于多次反射进行光传播。

根据实施例，所述光引导件下实体在底部分处包括白色涂层或光反射涂层或由白色材料或光反射材料制成。由此，实现了光引导件内的基于多个反射的光传播。

根据实施例，所述一个或多个光引导件的底部分相对于该顶板倾斜。优选地，所述倾斜可以通过渐缩光引导件(即光引导件的高度可以沿其纵向方向改变)实现。例如，所述倾斜可以是线性倾斜。替代性地，所述倾斜可以通过逐步渐缩实现。优选地，光引导件的较高部分可以布置在线圈中心开口的边缘处或附近以便将光引导件的较大界面布置在光源附近，由此提高进入光引导件的耦合效率。

根据实施例，所述光引导装置包括多个、特别是三个光引导件，这些光引导件从所述光偏转装置径向地延伸。由此，使用者可以用更少的技术努力辨识出感应线圈的大小、延伸范围和/或中心。

根据实施例，所述光偏转装置包括盘状偏转部分，该盘状偏转部分阻挡光朝向布置在所述光源上方的顶板部分直接传输。由此，光源提供的光可以有效地提供给所述光引导装置以便将指示光提供到与所述盘状偏转部分相距一定径向距离处。

根据其他实施例，所述盘状偏转部分可以包括一个或多个开口，光穿过所述开口朝向顶板发射以便将指示光另外提供到感应线圈的中心部分中。

根据实施例，所述光偏转装置包括布置在所述光源上方的锥形偏转部分，其中，所述锥形偏转部分的尖端指向所述光源。所述锥形偏转部分可以与盘状偏转部分以及光偏转装置的外壁相互作用以便使来自光源的光传播朝向设置在所述光偏转装置处的一个或多个开口汇聚。

根据另一方面，本发明涉及一种感应烹饪设备，该感应烹饪设备具有至少一个感应线圈以及至少部分透明或半透明的顶板。该感应烹饪设备包括根据上述实施例中任一个所述的光学系统。

在本发明中使用的术语“基本上”或“大致”是指与准确值偏差+/-10％、优选地+/-5％，和/或呈对功能而言无关紧要的变化形式的偏差。

附图说明

从以下详细说明和附图中将容易理解本发明的这些不同方面，包括其具体特征和优点，在附图中：

图1基于侧向截面视图示出了包括根据本发明的光学系统的感应灶具的示例性实施例；

图2基于顶视图示出了布置在感应线圈上方的光学系统的示例性实施例；

图3示出了具有光引导件的第一示例性实施例的光学系统，这些光引导件与光偏转装置光学耦合；以及

图4示出了要包括在根据本发明的光学系统中的光引导件的另一示例性实施例。

具体实施方式

现在将参照这些附图对本发明进行更全面的描述，在附图中示出了多个示例性实施例。然而，本发明不应当被解释为局限于本文中阐述的这些实施例。贯穿以下说明，当适用时，使用类似的附图标记来表示类似的元件、部件、物件或特征。

图1示出了感应烹饪设备1、特别是感应灶具的示意图。感应灶具1包括至少部分透明或半透明的顶板3(例如玻璃陶瓷板)，一个或多个感应线圈2布置在该顶板下方以便在感应灶具1处形成烹饪区。感应线圈2可以是具有开口2.1或切口的环形线圈，该开口或切口设置在感应线圈2的中心。感应线圈2可以包括围绕所述开口2.1布置的多个绕组2.2。

为了将一处或多处指示光提供到顶板3处，设置有光学系统10。光学系统10包括光源11，该光源提供人类可见的波长区域内的光。光源11可以包括例如发光二极管(led)或灯泡。取决于所需的光强度，光源11可以包括一个或多个led或灯泡。光源11可以搁置在感应烹饪设备1的支撑部分5上。

光源11可以布置在感应线圈2的开口2.1的区域中。有利地，光源11可以布置在感应线圈2的开口2.1的中心或基本上中心处。为了减小对光源11的热冲击，光源11布置在感应线圈2下方，特别地，光源11布置在感应线圈2的绕组2.2的平面下方、与感应线圈2的下表面相距一定竖直距离。

光源11可以被适配为朝感应线圈2的开口2.1向上发射光。所述光源11与光偏转装置12光学耦合。所述光偏转装置12被配置用于改变所述光源11所提供的光的传播方向。更详细地，所述光偏转装置12可以被适配为防止光从光源11直接传输到顶板3，即可以防止将指示光提供到感应线圈2的开口2.1的正上方。所述光偏转装置可以被适配为将光传播方向从竖直或基本上竖直方向改变为水平或基本上水平方向并且将所述重定向光提供到一个或多个开口12.1处。所述开口12.1可以布置在设置在所述感应线圈2的顶表面与顶板3的下表面之间的空间4的高度水平处。

更详细地，光偏转装置12可以包括外壁部分12.4。设置在外壁部分12.4内的内部空间可以向上变宽。例如，外壁部分12.4可以包括锥形或大致锥形形状。在外壁部分12.4的下侧(较窄侧)处，所述外壁部分12.4与光源11光学耦合。更详细地，在下侧处，外壁部分12.4包括开口，光源11发射的光穿过该开口进入光偏转装置12的内部空间。此外，所述光偏转装置12包括盘状偏转部分12.2。所述盘状偏转部分12.2可以与光源11相对布置、直接在顶板3下方或与该顶板略微间隔开。所述盘状偏转部分12.2可以适配于感应线圈2的开口2.1的大小并且可以优选地覆盖顶板3的布置在所述开口2.1上方的整个或基本上整个部分以避免光从光源11穿过开口2.1直接传输到所述开口2.1上方的顶板部分。

此外，光偏转装置12可以进一步包括可以包括锥形形状的另一偏转部分12.3。锥形偏转部分12.3的尖端可以指向光源11并且锥形偏转部分12.3的基部可以布置在盘状偏转部分12.2处或附近。所述另一偏转部分12.3可以被适配为与外壁部分12.4相互作用，使得光源11发射的光基于在另一偏转部分12.3和外壁部分12.4的表面处的多次反射而被引导至开口12.1。光偏转装置12的内表面可以由高光反射材料制成或可以包括高光反射涂层。

光偏转装置12可以由耐热材料制成，特别地，该耐热材料耐热的温度高达300℃及更高。

为了将指示光提供到顶板3的感应线圈2上方的区域中、特别是提供到顶板3的感应线圈2的绕组2.2上方的区域中，光学系统10进一步包括光引导装置13。所述光引导装置13可以包括一个、优选地两个或更多个光引导件13.1。光引导件13.1可以布置在感应线圈2与顶板3之间的空间中。通常，在所述空间内接纳有隔热材料以便减小对感应线圈2的热冲击。根据实施例，所述隔热材料可以包括一个或多个凹陷，每个凹陷接纳一个或多个光引导件13.1。光引导件13.1可以与顶板3平行或基本上平行地布置。

所述光偏转装置12的每个开口12.1可以与光引导件13.1光学耦合。由此，使得开口12.1处发射的光提供到所述光引导件13.1中。由此，光传播到感应线圈2与顶板3之间的空间中。光引导件13.1可以从感应线圈2的内部(特别是感应线圈2的开口2.1的周边边缘)朝向感应线圈2的外周边边缘延伸。根据实施例，光引导件13.1可以相对于感应线圈2的中心径向地布置。根据其他实施例，光引导件13.1可以相对于径向方向倾斜例如某一锐角。根据又其他实施例，光引导件13.1可以不是直的而可以是弯曲的。

根据实施例，如图2所示，多个光引导件13.1可以跨越感应线圈2。光引导件13.1可以包括朝向感应线圈2的中心对齐并且朝向感应线圈2的外周边边缘径向延伸的辐条状布置。根据优选实施例，光引导装置13可以包括三个光引导件13.1，这些光引导件以120°或基本上120°的角度成角度地均匀分布。可以通过光源11和布置在感应线圈2的中心的光偏转装置12将光提供给光引导件13.1。

图3和图4示出了光引导件13.1的不同实施例。根据图3的光引导件13.1可以由单件式条状导光元件13.1.1形成。导光元件13.1.1可以由耐热材料制成，特别地，该耐热材料耐热的温度高达300℃或更高。例如，导光元件13.1.1可以包括具有光反射涂层的下表面13.1.1b。例如，光反射涂层可以由反射镜式层或白色层提供。类似地，径向延伸的侧部分也可以包括此类层或涂层。此外，根据实施例，外侧部分(与光偏转装置12的开口12.1相反地布置)也可以包括此类层或涂层。由此，导光元件13.1.1可以有效地引导光且损耗减少。

顶表面13.1.1a可以被适配为将均匀分布的指示光提供到顶板3处。例如，导光元件13.1.1可以包括上釉顶表面13.1.1a。例如，所述顶表面13.1.1a可以是喷砂的、基于酸处理腐蚀的。替代性地，所述顶表面13.1.1a可以是丝网印刷的。上釉表面用作光衍射器/漫射器。所述顶表面13.1.1a可以直接抵靠在顶板3的下表面处或可以非常靠近顶板3的所述下表面布置。

图4示出了根据另一实施例的光引导件13.1。光引导件13.1由光引导件上实体13.1’和光引导件下实体13.1”形成。光引导件13.1可以包括内部空间，该内部空间由光引导件上实体13.1’和光引导件下实体13.1”围成。可以通过在所述内部空间内的多次反射引导穿过光偏转装置12的开口12.1提供的光。光引导件下实体13.1”可以包括基部和从所述基部向上突出的一对腿部。例如，光引导件下实体13.1”可以包括u形截面。光引导件下实体13.1”可以由高光反射材料制成或可以包括具有高光反射涂层的内表面,例如白色表面。光引导件上实体13.1’可以布置在光引导件下实体13.1”的顶部。更详细地，光引导件上实体13.1’可以布置在光引导件下实体13.1”的敞开上侧。光引导件上实体13.1’可以是例如由玻璃或另一种透明材料制成的条状导光元件。光引导件上实体13.1’可以包括上釉顶表面(要布置在顶板3处或附近)。所述顶表面可以是例如喷砂的、基于酸处理腐蚀的、或丝网印刷的。光引导件上实体13.1’和光引导件下实体13.1”可以由耐热材料制成，特别地，该耐热材料耐热的温度高达300℃或更高。

根据另外的实施例，光引导件13.1可以只包括所述光引导件下实体13.1”并且可以直接抵靠顶板3的下表面。顶板3在布置有光引导件下实体13.1”的区域中可以包括下表面上釉或喷砂部分。借助于下表面上釉或喷砂部分，可以省略光引导件上实体13.1’。

为了进一步限定指示光的区域，顶板3包括光掩模。所述光掩模可以与光引导件13.1的布置一致，使得每个光引导件13.1布置在所述光掩模的透明或半透明条带的正下方。所述光掩模可以被配置用于限定可以使光穿过以便获得指示光的明确限定的边界的透明部分。

光引导件13.1、相应地光引导件下实体13.1”可以包括沿光引导件13.1的纵向方向的相等高度h。根据其他实施例，光引导件13.1、相应地光引导件下实体13.1”可以包括沿纵向方向的渐缩高度。更详细地，光引导件13.1的高度h可以从光引导件13.1的内端(布置在光偏转装置12附近)到外端减小。由此，可以使得光沿光引导件13.1的纵向方向均匀分布。

应注意的是，说明书和附图仅展示了所提出的感应灶具的原理。本领域技术人员将能够实施体现本发明的原理的尽管没有在本文中明确地描述或示出的各种布置。

附图标记清单

1感应烹饪设备

2感应线圈

2.1开口

2.2绕组

3顶板

4空间

5支撑部分

10光学系统

11光源

12光偏转装置

12.1开口

12.2盘状偏转部分

12.3锥形偏转部分

12.4外壁部分

13光引导装置

13.1光引导件

13.1’光引导件上实体

13.1”光引导件下实体

13.1.1导光元件

13.1.1a顶表面

13.1.1b下表面

h高度