专利名称：线型发光装置和使用该装置的感应加热炊具的制作方法
技术领域：
本发明涉及线型发光装置，更具体地涉及具有平坦发光表面的线型发光装置和其 中结合该装置的感应加热炊具。
背景技术：
参照
图1，图1示出在日本公开专利第2000-222907号中披露的一种传统的线型发
光装置。该线型或线形发光装置1包括光源2和具有圆形截面的圆柱导光部件3。导光部 件3用来引导从光源2发出的光。线型发光装置1还包括至少一个沿导光部件3的纵向方 向印制在其一侧上的条形反射层4。从光源2发出的光进入导光部件3的一端，并沿其传 播。当光传播时，从反射层4逐渐地反射部分光，并且该部分光穿过与反射层4相对的表面 向外射出，使得可以显示线型发光图像。但是，由于导光部件3是具有凸起表面的圆柱形，光在经过其虚焦点之后就会发 散，从而很难获得清楚的发光影像。而且，由于光可以从除了反射层4之外的整个表面辐 射，所以沿导光部件随着离光源的距离增加，光强迅速变小。因此，在靠近光源点处的亮度 和远离光源点处的亮度之间的差异太大，以至不能产生良好的显示。这样的发光装置能够用于各种用途，感应加热炊具就是使用这样的发光装置的设 备的一个例子。感应加热炊具通常包括在其上选择性施加了高频交变电流的感应加热线 圈。当起负载作用的锅放在感应加热线圈之上时，在锅内建立高频交变磁通以在其中产生 涡流循环，由此在锅内产生焦耳热能。由于锅自身被加热，与使用诸如煤气火焰或阻性红热 加热线圈之类的可视性加热源的煤气灶和电炉不同，感应加热炊具的加热状态或加热区域 不能通过视觉识别。因此，感应加热炊具通常使用能够可视地指示加热状态或其加热区域 的发光装置或灯。日本公开专利第95-312279号披露了这样的一种传统的使用发光装置显示其加 热区域和加热状态的感应加热炊具。上述日本专利提到的发光装置包括多个环绕感应加热 炊具的感应加热线圈的外周安置的第一发光二极管(LED)。当电流施加到感应加热线圈时， 第一 LED同时导通，从而能够显示加热区域。可选地环绕第一 LED安置的第二 LED指示感 应加热炊具的加热级别。但是，上述感应加热炊具需要许多LED来完全显示感应加热线圈的外圆周。使用 少量LED，则发光装置的可视效果可能被削弱，并且也可能不能清楚地识别感应加热线圈的 加热区域。日本公开专利第2001-160483号披露了另一种传统的发光装置，用来指示感应加 热炊具的加热区域和状态。在图2中，上述日本专利的发光装置包括具有扇形或扇状导光 部件8的发光段5、以及安置在该导光部件8的窄末端部分上的光源6。发光表面7位于导光部件8的宽末端部分上。发光段5位于感应加热线圈(未示出)的下方，并且其宽末端 部分是向上弯曲的，以便使发光表面7与位于感应加热线圈上面的顶面(未示出)相对应。发光段5与其它部件组装在一起形成沿感应加热线圈的外周的环形。当电流施加 到感应加热线圈时，被组装成环形的发光段5接通由此指示感应加热线圈的加热区域和状 态。但是上述发光装置的其中每一个发光段5具有一个对应的光源6，并且每一个发光段5 与其它部件组装以形成环形，因而由于其复杂的结构而使得成本相当高。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供能够通过使用少量的光源来清楚和可靠地提供连 续的线型发光影像的线型发光装置。本发明的另一个目的是提供一种感应加热炊具，其中使用安置在其感应加热线圈 的外周上的上述线型发光装置以清楚地指示其加热区域和状态。本发明一个优选实施例提供了一种发光设备，包括一个或多个线形发光单元。 每一个发光单元包括在长度方向上伸展的导光部件，具有用于辐射光的基本平坦的发光 表面和与该发光表面远离安置的另一个表面；一个或多个光源，用于将光提供到导光部件； 以及反射层，安置在导光部件的所述另一个表面上。本发明另一个优选实施例提供了一种其中结合了上述发光装置的感应加热炊具， 该炊具包括位于外壳上的透光性顶板；位于该顶板的加热区域；以及位于该顶板之下对 着加热区域的位置的感应加热线圈，其中发光装置被安置在沿感应加热线圈的外周的顶板 下面，并且发光装置沿外周的全部或部分朝顶板辐射光。附图简要说明通过结合附图对优选实施例所进行的下列描述，本发明的上述和其它目的和特点 将变得明显。其中图1示出了根据现有技术的线型发光装置的透视图；图2示出了根据另一种现有技术的发光装置的一个段的透视图；图3提供了根据本发明的第一优选实施例的线型发光装置的部分透视图；图4是根据本发明第一优选实施例的线型发光装置的导光部件的部分透视图；图5描述了根据本发明第一实施例的条状线型发光装置的俯视图；图6给出了根据本发明第一实施例的环形线型发光装置的俯视图；图7A至7C中的截面图和图7D和7E中的部分透视图给出了根据本发明第一实施 例的线型发光装置的各种变型的部分；图8是光源的指向特性图；图9是在用做光源的LED的亮度和根据本发明第一优选实施例的线型发光装置的 导光部件的照度之间的关系图；图IOA示出了根据本发明第二优选实施例的线型发光装置的概略俯视图；图IOB给出了根据本发明第二实施例的可替换的线型发光装置的部分透视图；图IlA示出了根据本发明第三优选实施例的线型发光装置的俯视图；图IlB给出了沿图IlA的线“XI-XI”方向获得的截面图；图12给了根据本发明第四优选实施例的第一示例线型发光装置的俯视4
图13A给出了根据第四优选实施例的第二示例线型发光装置的顶视图；图13B是图13A的线型发光装置的前视图；图14A和14B分别提供了根据第四优选实施例的第三和第四示例线型发光装置的 顶视图；图14C是图14B的线型发光装置的前视图；图15示出了根据本发明第四优选实施例的第五示例线型发光装置的透视图；图16给出了根据第四优选实施例的第六示例线型发光装置的俯视图；图17A描述了根据本发明第五优选实施例的线型发光装置的俯视图；图17B给出了根据第五优选实施例的另一个线型发光装置的俯视图；图18A至18D示出了根据本发明第六优选实施例的各种线型发光装置的部分截面 图；图19给出了根据本发明第七优选实施例的感应加热炊具的透视图；图20是图19的感应加热炊具的部分截面图；图21提供了根据本发明第七优选实施例的感应加热炊具的主要部分的概略截面 图；图22示出了用于描述在第七优选实施例的感应加热炊具中的光源的优选位置的 概略俯视图；以及图23给出了用于描述根据第七优选实施例的感应加热炊具的线型发光装置和铁 氧体构件的优选相对位置的概略俯视图。
具体实施例方式图3是根据本发明第一优选实施例的线型发光装置10 (下文也称为线型发光单 元)的部分透视图。线型发光装置10包括在长度方向上伸展的导光部件14、安置其一端上的光源12 以及安置在其下表面的反射层16。导光部件14最好具有基本呈矩形的横截面，其具有两个 相对的长边和两个相对的短边。一个短边与反射层16相对应，另一个短边与发光表面18 相对应。光源12可以是灯泡或发光二极管(LED)，最好使用LED，因为LED可以有多种颜 色。导光部件14由诸如玻璃或例如丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚酰胺、或聚酰亚胺的塑料之类 的透明材料制成，用于引导从光源12辐射的光线。反射层16用于反射在导光部件14中穿 过的光线，以便使部分光线射向发光表面18并穿过其后发射出去。反射层16可以通过金属抛光和/或化学蚀刻来形成，以便在导光部件14的下表 面提供一表面不平坦的结构。此外，反射层16可以通过将附加层粘在导光部件14上来制 成。例如，可以将诸如硅树脂橡胶的粘合层或粘合带贴在导光部件14的下表面来用做反射 层16。除了粘合层之外，具有金属颗粒或例如氧化铝、氧化硅、和氧化钛的金属氧化物的颗 粒的金属层也可以用做反射层16。而且，反射层16还可以通过在导光部件14的下表面上涂覆硅树脂涂料或氨基甲 酸乙酯涂料来形成。当上述涂料层用做反射层16时，最好其透光度不高于20%，其反射度 不低于80%。发光表面18的发光强度取决于反射层16的配置或参数，其将在下文说明。
现在将说明上述的发光装置的操作。从光源12辐射的光线以图3箭头所示的方 向在导光部件14中传播。该箭头还对应着导光部件14的延长方向。反射层16将部分光 加以反射，并使之穿过发光表面18后发射出去。导光部件14的矩形横截面提供了彼此大致平行的两个平坦表面的正交系 (orthogonal set)。反射层16形成在其中的一个平坦表面，而另一个相对的表面用做发光 表面18。由于发光表面18是平坦的，来自反射层16的光线穿过时仅有一点散射，使得线型 发光装置10能够沿导光部件14产生清楚的线型发光影像。参照图4，将更详细地解释反射层16的作用。选择聚碳酸酯用于导光部件14，导 光部件14具有宽3mm和高15mm的矩形横截面；选择硅树脂橡胶(粘合剂)用于反射层16。 在与发光表面18距离为IlOOmm的地方安置照明光度计(未示出)以测量在反射层16的 各种条件下的发光表面18的亮度。当不使用反射层时，亮度是0. 7勒克斯；当只使用一个 与发光表面18相对的反射层时，亮度是1. 79勒克斯；当除发光表面18之外的导光部件14 的所有表面覆盖上反射层时，亮度是1. 97勒克斯。根据这些结果，验证了与发光表面18相对的反射层16在增加穿过发光表面18而 射出的光线量上是非常有效的。覆盖在导光部件的一侧表面上的另一个反射层对增进发光 表面18的亮度效果较小。但是在这种情况中，由于无论怎样发光表面18都是平坦的，所以 可以观察相对清楚的线型图像。各种修改可以施加在上述的线型发光装置的基本结构上以改进其发光量。例如，具有比导光部件14的折射率低的低折射层可以提供在发光装置的除发光 表面18之外的每一个表面上。在那种情况中，来自光源12的光线可以沿导光部件14传得 更远，因为通过导光部件14的侧表面的漏光量减少了。而且，反射层16的反射率可以沿导光部件纵向方向部分地改变，使得从发光表面 18辐射的光线强度也沿其纵向方向相应地变化。通过这种修改，从线型发光装置产生的线 型发光影像的光强度可以部分地实现受控，以达到美观或信息传递的目的。此外，发光表面18和其相对的表面可以是通过机械和/或化学处理而形成的镜 面。由于镜面减少了其上的表面散射，所以光线可以沿导光部件14传地更远。如果发光表 面18或相对表面是镜面，还有助于表面散射的减少。与此相反，发光表面18和/或相对表面也可以是通过机械或化学处理形成的漫反 射平面。由于从其上漫射或散射更多的光线，所以通过发光表面18可以辐射出更大量的光 线，从而能够产生清楚的线型发光影像。返回到图3，发光表面18和与其临近的侧表面沿着从光源12辐射的光的传播方向 被延长。因此，根据本发明的优选实施例，光源12的方向特性或角度变化很难影响该发光 装置的发光量。而且，由于通过导光部件14的侧表面的漏光量相当少，所以光可以沿导光 部件14传播地更远，从而在沿其整个长度都能显示发光影像。返回图4，导光部件14的横截面是具有短边“d”和长边“h”的矩形。当导光部件 14的发光表面18对应于短边“d”时，沿导光部件14，从光源12(图3)发出的光线可以传 得更远。特别地，通过再延长相对于固定短边“d”的长边“h”，光可以传播地更远。导光部 件14的发光强度和长边“h”的长度之间的关系可以从表1中更清楚地得到理解，表1是从 将在下文描述的第二实验中得出的。此外，当导光部件14的长边“h”比反射层16的厚度“t”大时，光损失减少，从而可使光沿导光部件14传得更远。根据本发明的优选实施例的线型发光装置，可提供线型发光影像，但该图像不限 于直线型。也就是说，线型发光装置可以具有由条状、环状或多个条状线型发光装置形成的 例如三角形的多角图形。除了上述图像之外，线型发光装置还可以提供各种线型发光影像。特别地，环形线 型发光装置可用于指示设在感应加热炊具中的感应加热线圈的外周。现在，将更详细地解释线型发光装置的光源12。如果使用一个光源12，导光部件14的光线的辐射强度即导光部件14的亮度沿其 纵向方向逐渐变弱。因此，在导光部件14的某些地方需要补充光，使得其光辐射强度均勻。 当线型发光装置总长为50-70cm时，为使线型发光装置的光辐射强度均勻，在导光部件14 的两端需要分别安置两个光源。图5和6分别示出了条状线型发光装置11和环形线型发 光装置13，其中每一个都采用两个光源12。每种情况中，导光部件14都具有矩形横截面， 通常可以使用塑料模具来形成导光部件14的环状或圆形线型外形。从发光表面辐射出的光线的亮度和清晰度依赖于光源的观察角和亮度或反射层 的结构。第一至第三实验可以用来验证上述关系。在第一实验中，使用连续选择的、用做反射层的各种样品材料，来检测发光表面的 亮度和清晰度。所测试的样品材料是基于硅树脂的粘合剂、基于硅树脂的不透明涂料、基于 氨基甲酸乙酯的不透明涂料、热融粘合剂涂料、热融粘合剂涂料与白玻璃小珠的混合物以 及基于硅树脂的印刷(printing)溶液。在图6所示的环形线型发光装置13的第一点“A” 和第二点“B”上测试亮度和清晰度。第一点“A”和第二点“B”按该顺序依次远离一个光源 12。选择聚碳酸酯用于环形线型发光装置13的导光部件14。第一实验的结果依次解释如 下。当选择基于硅树脂的不透明涂料和基于氨基甲酸乙酯的不透明涂料用做反射层 时，第一点“A”和第二点“B”处的亮度和清晰度相对较好。与基于硅树脂的涂料或基于氨 基甲酸乙酯的不透明涂料相比，这里选用基于硅树脂的粘合剂，其造成了第一点“A”和第二 点“B”处的亮度和清晰度相对较弱。根据这些结果，可知反射层选用粘合剂所吸收的光比 选用涂料所吸收的光要多。当反射层所选择的涂料混合有小珠时，在第一点“A”和第二点“B”处的亮度相对 较低。然而没有小珠的涂料仅在第一点“A”处的亮度相对更低。根据这些结果，可知小珠 将光线散射到导光部件14，因此，通过导光部件14的侧表面会泄露更多部分的光。此外，当通过印刷形成反射层时，在第一点“A”和第二点“B”处的亮度也相对较 低。这可能是由于光线通过薄的印刷反射层时的泄露造成的。因此当印刷方法用来形成反 射层时，为增加亮度，尽管成本上升也应使其厚度足够的大。图7A至7E示出了用于覆盖反射层16的各种覆盖物。在图7A至7C中，第一覆盖 物36a至第三覆盖物36c的每一个都通过用做反射层16的粘合剂固定在导光部件14的下 表面上，并提供距使用粘合剂的地方的一致的间隙，这样形成的反射层16的厚度可以保持 一致，从而可以提供一致的、没有色斑的发光影像。在使用第二覆盖物36b覆盖导光部件14 的下表面和侧表面时，粘合剂可以填加到导光部件14和第二覆盖物36b之间的整个间隙中 以完全防止漏光。
如图7D所示，导光部件14可以插入在具有U形弯角横截面的第二覆盖物36b中。 另一方面，如图7E所示，具有弯曲上表面的第四覆盖物36d可以附加在导光部件14的相对 应的弯曲的下表面上。在图7A至7E中，用于将覆盖物固定在导光部件14上的粘合剂起反 射层16的作用。但是，通过上述的机械或化学处理，反射层16可以和导光部件14形成在一起。参照图4至8，将说明第二实验及其结果。如果光源具有大的可视角或强的方向性，则沿导光部件的纵向方向光照度迅速恶 化。从第二实验得出的表1表示了上述的关系。表 权利要求
一种结合有发光装置的感应加热炊具，包括设置在外壳上的透光性顶板；设置在顶板上的加热区域；以及设置在与加热区域位置相对应的顶板下方的感应加热线圈，其中该发光装置沿感应加热线圈的外周设置在顶板之下，并且发光装置沿外周的整个部分或一部分向顶板辐射光，该发光装置包括一个或多个线型发光单元，每一个发光单元包括一个在长度方向上伸展的导光部件，该导光部件具有一个用于辐射光的基本平坦的发光表面和另一个与该发光表面分离设置的表面；一个或多个用于将光提供给上述导光部件的光源；以及设置在上述导光部件的所述另一个表面上的反射层，其中导光部件具有矩形横截面，导光部件是环状的，导光部件的发光表面和所述另一个表面彼此相平行，并且发光装置包括多于一个的发光单元，这些发光单元沿感应加热线圈的外周同心地设置，并且发光表面面向顶板。
2.一种结合有发光装置的感应加热炊具，包括 设置在外壳上的透光性顶板；设置在顶板上的加热区域；以及设置在与加热区域位置相对应的顶板下方的感应加热线圈，其中该发光装置沿感应加热线圈的外周设置在顶板之下，并且发光装置沿外周的整个 部分或一部分向顶板辐射光，该发光装置包括一个或多个线型发光单元，每一个发光单元包括 一个在长度方向上伸展的导光部件，该导光部件具有一个用于辐射光的基本平坦的发 光表面和另一个与该发光表面分离设置的表面；一个或多个用于将光提供给上述导光部件的光源；以及 设置在上述导光部件的所述另一个表面上的反射层， 其中导光部件具有矩形横截面， 导光部件是环状的，发光装置还包括位于任意两个相邻发光单元之间的光隔离层。
全文摘要
本发明为一种发光装置，包括一个或多个线状发光单元。每一个发光单元包括在长度方向上伸展的导光部件，一个或多个光源，以及反射层。导光部件具有一个用于辐射光的平坦发光表面和另一个与该发光表面分离安置的表面。光源用于提供光到导光部件。反射层安置在上述导光部件的另一个表面上。导光部件可以是环状的。由于发光装置产生连续的线状发光影像(例如环状发光影像)，所以它可以用于清楚地指示感应加热炊具的加热范围。
文档编号F21V8/00GK101982147SQ20101029054
公开日2011年3月2日 申请日期2002年7月3日 优先权日2001年7月3日
发明者木下芳夫, 相原胜行, 锻冶徹也 申请人:松下电器产业株式会社