线型发光装置和使用该装置的感应加热炊具 本发明是申请号为 02140530.1 的中国发明专利申请的分案申请。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 10A 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 10B 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 11A 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 11B 给出了沿图 11A 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图 ；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 1100mm 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匀。 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匀， 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1
在第二实验中， 每一个用做光源 12 的 LED 的驱动电压被设置成能在距光源 50mm 地方提供 0.7 勒克斯的照度。接着测量在沿导光部件 100mm 的第一长度和 150mm 的第二长 度处的发光表面 18 的照度。导光部件 14 的宽度 “d” 固定为 3mm， 长度固定为 5、 10 或 15mm。 而且 LED 的测试的可视角是 15、 20、 30、 60、 100 度。
从表 1 可看出， 随着导光部件 14 的高度 “h” 的增加， 照度逐渐增加。而且， 当 LED 的可视角在 15 至 30 度范围内时， 照度相对较高， 而不管其长度 “l” 是多少， 这意味着沿导
光部件 14 照度相对较一致。一致的照度不仅是指光学上的一致， 还指用户观察上的视觉一 致。因此验证得出， 对于上述尺寸的导光部件 14， LED 的最佳可视角在 15 至 30 度范围内。
根据第二实验的结果可知具有较宽可视角的的 LED 不能有效地为导光部件 14 提 供光线。这可能是因为宽可视角造成 LED 的光线在如此宽的角度方向中辐射， 使得能够进 入导光部件 14 的光线是其一小部分的原因。当光源 12 的可视角在上述最佳范围内时， 光 源 12 的大部分光线都进入了导光部件 14， 使得光源 12 的光线能够沿导光部件 14 传得更 远。
在考虑了设计规则和人们视觉感知的情况下， 上述尺寸的导光部件 14 适合于指 示感应加热炊具的加热区域。 如果导光部件具有圆形横截面， 宽反射层可以减小其横截面， 从而难于产生足够照亮整个导光部件的光线量。而且， 除非用户从感应加热炊具的正上方 看过去， 否则窄的反射层将使得不能容易地识别线型发光装置的如此强的方向性。
在图 8 中示出了光源 12 的上述可视角。正如在背景技术中已知的， 可视角是指最 大功率一半处的全角度 (full angle)。 径向轴表示光源 12 的相对发光强度， 角度轴表示其 可视角。光源 12 位于该图的原点， 环绕原点的虚线表示其方向特性曲线。第一实线 60 和 第二实线 62 分别表示 100％和 50％的强度线。方向特性曲线与第二线 62 有两个交点， 这 两个交点分别通过箭头与光源 12 的原点相连。两个箭头产生表示光源 12 的可视角的夹角 64。 现在参考图 6 和 9， 说明第三实验及其结果。图 9 示出了导光部件 14 的照度与光 源 12 的亮度或发光强度之间的关系。图 9 的第一线 “A” 和第二线 “B” 分别对应图 6 的第 一点 “A” 和第二点 “B” ， 并分别与他们较近的光源 12 相距 3cm 和 15cm。
线型发光装置需要具有大约 23cm 的直径以适用于感应加热炊具。如果线型发光 装置的最小照度设置成大约 0.5 勒克斯， 则需要四个光源， 每一个光源提供 2000mcd 的亮 度， 或需要两个光源， 每一个光源提供 5000mcd 的亮度。
如果光源非常亮， 则光可从光源传得非常远。因此， 通过使用很亮的光源， 可减少 所需的光源数。尽管光源的组合可以提供从 1000 至 10000mcd 的可接受亮度范围， 对于实 际使用来说， 光源的优选亮度在 2000 至 6000mcd 的范围内， 以指示感应加热炊具的加热区 域。在这种情况下， 光源提供的光最好具有 600nm 至 630nm 的波长。
如到目前为止所述的， 根据本发明第一优选实施例的线型发光装置包括 ： 光源 12， 用于提供光 ； 以及导光部件 14， 用于引导来自光源 12 的光。导光部件 14 具有反射光的 反射层 16 和与其相对的、 用于向外辐射光线的平坦发光表面 18。 反射层可以通过机械或化 学处理与导光部件形成在一起。此外， 可以通过利用喷涂或涂敷形成具有预定厚度的反射 层 16。喷涂最好使用印刷， 因为使用印刷更容易获得所需厚度的反射层。
如果透过反射层的漏光 16 减少了， 则线型发光装置可以产生更清楚的线型发光 影像， 从而使它更可用于其它用途。例如， 为方便用户， 可以将线型发光装置安装在感应加 热炊具的顶板上， 以清楚地指示其加热区域。 即使当线型发光装置被组装到主设备上时， 线 型发光装置仍需要给出充足的视觉效果。因此， 最好根据主设备的种类或该主设备的使用 条件来确定其发光强度。
下面将说明本发明的第二优选实施例。 与第一优选实施例类似的部分用类似的参 考标号表示， 并不再详细描述它们。
图 10A 示出了根据第二优选实施例的环形线型发光装置 57。线型发光装置 57 包 括多个导光部件 14， 例如 3 个， 每一个导光部件具有和第一优选实施例的相同的形状。 三个 导光部件 14 同心地排列在一起， 并且为每一个导光部件 14 提供至少一个光源 ( 未示出 )。 同心排列的导光部件可以沿感应加热炊具 ( 未示出 ) 的感应加热线圈的外周安置。
图 10B 示出了根据第二优选实施例的另一个线型发光装置 59 的透视图。线型发 光装置 59 也包括多个同心地组装在一起的导光部件， 例如 3 个， 并且在相邻的导光部件 14 之间安置至少一个光隔离器 58。每一个光隔离器 58 形成在导光部件 14 的纵向方向中， 并 且为每一个导光部件 14 提供至少一个光源 ( 未示出 )。线型发光装置 59 也可以是环状的， 即沿感应加热炊具的感应加热线圈的外周安置。 在此， 光源在类型、 颜色、 尺寸、 亮度上可以 不同， 甚至它们的导通与否也可以不同。 通过使用线型发光装置 59， 可以根据感应加热炊具 的功能、 运行状态、 加热程度或运行时间来为其提供各种形式的发光影像。
图 11A 示出了根据本发明第三实施例的线型发光装置 70 的平面图。图 11B 是沿 图 11A 的 XI-XI 线得到的截面图。
线型发光装置 70 包括具有弯角或 L 形状横截面的环形导光部件 15 和分别位于其 两端的两个光源 12。导光部件 15 具有平面部分 15a、 从其向上延伸的弯角部分 15b 以及沿 平面部分 15a 外周安置的反射部分 28。平面部分 15a 具有沿其内周安置的反射层 16， 并且 弯角部分 15b 具有安置在其顶面的发光表面 18。因此反射部分 28 安置在反射层 16 和发光 表面 18 之间。从每个光源发出的光线或从反射层 16 反射的光线在形成为 45 度斜切面或 C 形切面的反射部分 28 处被反射。 图 12 至 16 示出了根据本发明第四优选实施例的环线型发光装置。根据第四优选 实施例的环线型发光装置产生亮度一致的更完整的环线型图像。 与第一优选实施例类似的 部件由类似的参考标号表示， 并不再进行详细描述。
在图 12 中， 根据本发明第四优选实施例的第一环线型发光装置 80 包括两个光源 12 和环状导光部件 30。环状导光部件 30 具有环状部件 31、 第一光入射部分 32a 和第二光 入射部分 32b。
从两个光源 12 辐射的光线分别进入第一和第二光入射部分 32a 和 32b， 第一和第 二光入射部分 32a 和 32b 都从环状部件 31 的外周延伸出来。在环状部件 31 内部， 进入到 第一光入射部分 32a 的第一光线沿逆时针方向传播， 而进入到第二光入射部分 32b 的第二 光线沿顺时针方向传播。第一和第二光入射部分 32a 和 32b 最好在接近环状部件 31 的结 合点处相会， 这样第一和第二光入射部分 32a 和 32b 发出口非常接近。因此， 第一光线和第 二光线仅在进入环状部件 31 并在绕完环状部件 31 之后彼此交叉， 从而能够产生完整的环 状发光影像。
图 13A 示出了根据本发明第四优选实施例的第二环形线型发光装置 90 的平面图， 图 13B 是其前视图。
除了导光部件 30 的第一和第二光入射部分 32a 和 32b 是如图 13B 所示的彼此分 开之外， 第二发光装置 90 与图 12 的第一发光装置 80 是相同的。由于在环状部件相会之 前， 第一和第二光线的光路是空间分开的， 所以可以减少由于彼此之间干涉所造成的光损 失。 如果这种结构是通过使用完整的模具形成的， 则为简单起见， 可以在第一和第二光入射 部分 32a 和 32b 之间提供一个切口。
图 14A 和 14B 分别示出了根据第四优选实施例的第三和第四环形线型发光装置 100 和 110， 图 14C 是第四环形线型发光装置 110 的前视图。
在图 14A 中， 环形线型发光装置 100 的第一和第二光入射部分 32a 和 32b 分别沿 环状部件 31 的内周和外周安置， 在图 14B 中， 环形线型发光装置 110 的第一和第二光入射 部分 32a 和 32b 沿环状部件 31 的外周安置。这些结构提供了更紧凑的尺寸， 并且还产生了 完整的环状发光影像。为减少在光入射部分之间的相对较暗的区域， 图 14A 的第一和第二 光入射部分 32a 和 32b 可以叠放在一起， 或者可以在图 14B 的第一和第二光入射部分 32a 和 32b 之间提供附加的光源。
图 15 是根据本发明第四优选实施例的第五环线型发光装置 120 的透视图。如图 所示， 第一和第二光入射部分 32a 和 32b 整体地从环状部件 31 的下表面延伸， 并且最好是 用与环状部件 31 相同的材料制成。根据是否能够形成一致的发光影像来确定光入射部分 的数量。
图 16 是根据本发明第四优选实施例的第六环线型发光装置 130 的平面图。如图 所示， 环线型发光装置 130 包括彼此相对对称安置的两个半圆导光部件 34。第一光线和第 二光线分别在两个半圆的导光部件 34 中传播而彼此永不相会。 由于第一光线和第二光线彼此是光隔离的， 所以防止第一光线进入第二光入射部 分， 反之亦然， 从而能够减少光损失。 另外， 由于环状导光部件被分成两个半圆的导光部件， 所以对其的处理相对容易。例如， 可以通过相应的小型金属模具 (pattern) 制造缩小了尺 寸的半圆导光部件， 或可以从每一次成型处理中产生相对大量的半圆导光部件。
在根据图 12 至 16 所示的第四优选实施例的环线型发光装置中， 每一个光入射部 分具有和导光部件相同的形状， 或者最好比导光部件大。 在每一种情况中， 能够减少光源附 近的光损失以由此获得较高的效率。
而且， 光入射部分或光源不限于两个， 而是为产生高度一致的发光影像， 可以根据 导光部件的长度增加光源。光源的总数可以是如图 12 至 16 所示的偶数， 或者只要在整个 导光部件的亮度一致， 也可以是奇数。 而且， 第一至第三优选实施例的每一种结构也可以用 于第四优选实施例。
现在， 将说明本发明的第五优选实施例。与前面的优选实施例相似的部件使用相 似的参考标号表示， 并将不再对其进行详细描述。
在图 17A 中， 四个图 3 中的线型发光单元 10 组装在一起形成第五优选实施例的第 一环线型发光装置 140。第一环线型发光装置 140 可以沿感应加热炊具的感应加热线圈安 置以指示其加热区域。 在此， 光源可以在类型、 颜色、 尺寸和亮度上不同， 甚至它们导通与否 也可能不同。 通过使用第一环线型发光装置 140， 可以根据其功能、 运行状态、 加热程度或运 行时间， 为感应加热炊具提供各种形式的发光影像。
在图 17B 中， 根据第五优选实施例的第二环线型发光装置 150 包括环状部件 31 和 多个沿环状部件 31 以等间距隔开形成在一起的光入射部分， 例如 4 个， 即光入射部分 32a 至 32d。与图 12 的环线型发光装置 80 相比， 因为光源和光入射部分增加了， 所以在整个环 状部件 31 上可以得到更一致的照度。
图 18A 至 18D 说明了第六实施例， 其改进了线型发光装置的照度。与前面的优选 实施例相似的部件使用相似的参考标号表示， 并将不再对其进行详细描述。
在图 18A 中， 多个切口 20 有选择地安置在导光部件 14 中。每一个切口 20 相对于 光源 12 的光线辐射传播方向倾斜， 从而光线在遇到切口 20 之后射向发光表面 18。这里使 用的术语 “切口” 指具有两个通常是平行的主表面、 并且用某种材料， 例如最简单的情况是 使用空气填充的、 具有和导光部件 14 不同的折射系数的、 类似平面的区域。切口 20 可以形 成在导光部件 14 内部或其表面， 并可以具有弯曲形状， 最好具有平面形状。另外， 发光表面 18 和切口 20 与光源 12 最好形成锐角。
来自光源 12 的光线入射到导光部件 14， 并且其各部分从反射层 16 和切口 20 向着 发光表面 18 反射。由于因倾斜的锐角而导致切口 20 处的反射率比反射层 16 要高， 所以发 光表面 18 具有切口 20 投射于其上的更亮区域。也就是说， 导光部件 14 的亮度可以沿其纵 向方向局部得到控制， 为达到美观目的和 / 或传达某种信息而提供所需的发光影像。如果 切口 20 组装得更紧密和 / 或以与离光源 12 的距离成比例地被依次加大， 则能够在导光部 件 14 的整个长度上更均匀地设置亮度。
在图 18B 中， 在发光表面 18 上有彼此平行安置的多个浅槽 22 或凹槽。浅槽 22 还 增加了反射率， 从而发光表面 18 具有与其对应的更亮区域。除了浅槽 22 之外， 切口或在发 光表面 18 上形成的凸凹起伏也可以提供同样的效果。最好凹槽的延伸方向与光源 12 的光 传播方向基本垂直。与图 18A 类似， 如果浅槽 22 组装得更紧密和 / 或以与离光源 12 的距 离成比例地被依次加大， 则能够在导光部件 14 的整个长度上更均匀地设置亮度。
在图 18C 中， 多个通孔 24 从导光部件 14 的一侧表面穿过到其另一侧表面。由于 遇到每一个通孔 24 的光线被反射向发光表面 18， 通孔 24 还产生与图 18A 的切口 20 或图 18B 的浅槽 22 相同的效果。为了给出相同的效果， 通过 24 的横截面可以不限于圆形， 也可 以仅是多角形。最好通孔 24 与光源 12 的光传播方向基本垂直， 并且可选地， 通孔 24 可以 用一端封闭的开孔 (open hole) 代替。
在图 18D 中， 诸如多个气泡、 金属粉末或玻璃小珠的散射部件 26 疏散在反射层 16 和 / 或导光部件 14 中。光线被散射部件 26 散射， 使得更多的光线可以通过发光表面 18 发 射出去。如果散射部件 26 的密度与离光源 12 的距离成比例地变高， 则能够在导光部件 14 的整个长度中更均匀地设置亮度。
在上述的第六优选实施例中， 由于光源 12 具有预定的发光强度， 所以除非有泄露 光或吸收光， 导光部件 14 中的辐射强度是恒定的。如果局部调整亮度使其在一部分导光部 件 14 处更高， 则意味着在其处穿过发光表面 18 的光线更多， 使得沿导光部件 14 在该部分 上传播的光减少。 因此， 为使线型发光装置的亮度均匀， 在确定了亮度标准之后， 如果需要， 可以增加另一个光源。
现在， 将说明本发明的第七优选实施例。与前面的优选实施例相似的部件使用相 似的参考标号表示， 并将不再对其进行详细描述。在第七优选实施例和本说明书的剩余部 分中， 导光部件放置在感应加热线圈的投射平面上， 并与其外周相对。但是为简化起见， 在 下面的说明中， 导光部件沿感应加热线圈的外周安置。
在图 19 中， 根据第七优选实施例的感应加热炊具 200 包括外壳 38 和一个位于其 上的透光性顶板 40， 其可以是透明或半透明的。设在顶板 40 之上的是加热区域 42 和辐射 加热器 44， 其上可选择地放置一个锅 ( 未示出 )。加热区域 42 上的锅是能够通过使用感应 加热的金属锅。如果该锅不适于感应加热， 可将它放置在辐射加热器 44 上， 并通过辐射进行加热。感应加热炊具 200 还包括烘烤部分 46 和安置在外壳 38 的前表面上的控制面板。
图 20 示出了图 19 的感应加热炊具 200 的部分横截面。放在顶板 40 的加热区域 42( 图 19) 上的是锅 50。为进行感应加热， 感应加热线圈 52 安置在顶板 40 之下， 并且更具 体地， 是在加热区域 42( 即锅 50 的放置位置 ) 之下。沿感应加热线圈 52 的外周放置的是 图 3 所示的具有导光部件 14 和光源 12 的线型发光装置 10。
当光源 12 为导光部件 14 提供光线时， 发光影像投射到顶板 40 上， 由此清楚地指 示出加热区域 42 的范围。在此， 导光部件 14 的直径如此之大以致感应加热线圈 52 的外周 不住从其产生的发光影像。 在感应加热线圈 52 下面安置的是控制器 53， 用于控制感应加热 程度或光源 12 的导通 - 关断状态。
从光源 12 产生的光线持续沿导光部件 14 传播， 并同时被重复地反射。当在导光 部件 14 中传播时， 由于部分光线从导光部件 14 辐射出去， 所以导光部件 14 内部的光强连 续减小。辐射的部分光线接着投射到顶板 40 上， 使具有和导光部件 14 相同形状的发光影 像描画在其上。如果导光部件 14 是如图 6 所述的环状， 则环形线型发光影像被投射到顶板 40 上。由于导光部件 14 的平坦发光表面 ( 图 3)18 降低了从其辐射的光的发散程度， 发光 影像可以是清楚的环状。
参照图 21 和 22， 将说明冷空气 “C” 和线型发光装置 10 之间的位置关系。
在图 21 中， 冷空气 “C” 用于冷却感应加热线圈 52， 并且为获得较好的冷却效率， 冷 空气 “C” 最好流入其较低的部分。在图 22 中， 冷却扇 54 用于冷却彼此相邻的第一感应加 热线圈 52a 和第二感应加热线圈 52b。冷却扇 54 产生冷空气 “C” 和将其吹向第一感应线圈 52a 的较低部分。接着， 冷空气 “C” 流向与第一感应加热线圈 52a 相邻安置的第二感应加热 线圈 52b。在依次经过第一和第二感应加热线圈 52a 和 52b 之后， 冷空气 “C” 被排向外部。
当冷却第一和第二感应加热线圈 52a 和 52b 时， 由此冷空气 “C” 依次被加热， 从而 在经过第二感应加热线圈 52b 之后具有相对较高的温度。由于光源 12 是诸如 LED 的半导 体器件， 高温可能容易地使其例如光发射质量之类的特性持久性恶化。
为防止上述问题， 对应于第二感应加热线圈 52b 的光源 12 最好朝向第一感应加热 线圈 52a 安置， 使得冷空气 “C” 在遇到第二感应加热线圈 52b 之前先遇到光源 12。这种结 构减少了冷空气 “C” 对光源 12 的负面影响。
图 23 示出了线型发光装置 10 和具有多个铁氧体腿 56 的铁氧体结构之间的优选 位置关系， 铁氧体腿用于减少感应加热线圈 52a 或 52b 产生的磁通泄露。铁氧体腿 56 放射 状地安置在每一个感应加热线圈 52a 和 52b 下面， 使得沿延伸线磁通量很强。每一条延伸 线连接对应的铁氧体腿 56 和每一个感应加热线圈 52a 和 52b 的中心。为避免来自磁通的 影响， 在此， 每一个光源 12 最好安置在两个相邻的延伸线之间。
回到图 20， 顶板 40 可以由石英玻璃制成， 石英玻璃最好是彩色的或彩绘的以掩 盖感应加热炊具的瑕疵。彩色玻璃可以通过将玻璃与添加剂混合或通过着色形成。在 该使用线型发光装置 10 以将发光影像显示在顶面 40 上的优选实施例中， 具有热阻传递 (heat-resistanttransmitting) 透明或半透明膜或颜料的彩绘玻璃的最好使发光影像看 起来更亮， 其中热阻光传递膜或颜料涂敷在彩绘玻璃上。热阻光传递膜或颜料还具有下面 的优点， 即根据发光装置的光的波长来确定该膜的颜色， 使得能够显示各种颜色。最好， 热 阻光传递膜安置在顶板 40 的内表面上以免受外界条件的影响。第七实施例中的线型发光装置是环状的， 以指示感应加热线圈的整个外周。 但是， 线型发光装置的外形不限于环状， 如果需要， 也可以是半圆或矩形。而且， 线型发光装置不 限于指示感应加热线圈的外周， 也可以用于可视地区分感应加热炊具的任一部分与其它部 分。
尽管上面根据优选实施例已经显示和说明了本发明， 但本领域内的熟练技术人员 都能理解， 在不背离所附的权利要求书限定的实质和范围下， 可以产生各种改变和修改。