УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ ВАРОЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 2016 года по МПК F24C7/08 

Для более удобного использования варочные поверхности современных стеклокерамических варочных устройств снабжены сигнальными лампами или 7-сегментными индикаторами. Сама варочная поверхность состоит при этом из прозрачной, окрашенной стеклокерамической панели (субстрата), которая при взгляде сверху кажется черной. Сигнальные лампы дают пользователю информацию о состоянии «включения» варочного устройства или, соответственно, отдельных варочных зон, положении регулятора, а также о том, является ли варочная зона еще горячей после выключения. В качестве средств подсветки обычно применяются светодиодные (LED)-лампочки.

Вследствие окраски стеклокерамической варочной поверхности и очень ограниченного выбора цветных светодиодных индикаторов имеющийся в распоряжении спектр цветов для информирования пользователя очень сильно ограничен. Стандартным образом эти индикаторы являются красными или, соответственно, оранжевыми, что является также следствием окраски стеклокерамической варочной поверхности. В DE 102008050263 описывается характер изменения пропускания для стеклокерамической варочной поверхности, которая, в частности, допускает также возможность пропускания синего цвета при приблизительно 450 нм и тем самым позволяет расширить возможность цветовой индикации. На основе этой стеклокерамики обеспечиваются различные возможности индикации. Посредством расширения спектра пропускания также до синего диапазона длин волн цветовое оформление индикаторов было расширено. Вследствие небольшого количества светодиодных индикаторов разного цвета, однако, даже у этой стеклокерамической варочной поверхности количество видимых пользователю цветов сильно ограничено. Белый светодиод, например, вследствие характера измерения пропускания варочной поверхности воспринимался бы пользователем с желтым оттенком.

Задачей изобретения является предоставить устройство индикации вышеназванного рода, с помощью которого на передней стороне стеклокерамики для пользователя могут быть реализованы любые и заранее определяемые цветовые комбинации сигнальных лампочек или блоков индикации в простом, недорогом и надежном исполнении.

Задача неожиданно простым образом решается за счет того, что между стеклокерамической варочной поверхностью и средствами подсветки расположен, соответственно желаемому цветовому ощущению, компенсационный фильтр в виде цветной пленки или тому подобного таким образом, что смещение координат цветности средства подсветки, обусловленное фильтрующими свойствами стеклокерамики, при комбинировании стеклокерамики с таким компенсационным фильтром корректируется с получением желаемых координат цветности.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Ниже изобретение поясняется подробнее со ссылкой на таблицы и фигурах, на которых показано:

таблица 1: угловые координаты полей в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE xyY, изображенных на фиг.3;

таблица 2: угловые координаты других полей в стандартной колориметрической системе МКО (CIE);

фиг.1: характерные спектры разных стеклокерамик для варочных поверхностей, изображенных на фиг.2;

фиг.2: координаты цветности стандартного источника E освещения через разные стеклокерамики в стандартной колориметрической системе МКО (CIE);

фиг.3: координаты цветности стандартного источника E освещения через определенную стеклокерамику D и без компенсационного фильтра в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) для компенсации белого цвета;

фиг.4: координаты цветности средства подсветки RGB-светодиода (гамма RGB) через определенную стеклокерамику D и без компенсационного фильтра в стандартной колориметрической системе МКО (CIE);

фиг.5: характеры измерения пропускания компенсационных фильтров Fi-F₆, оптимизированного для компенсации стандартного источника E света и стеклокерамики D;

фиг.6: координаты y цвета и значения Y фильтров Fi-F₆ в соответствии с фиг.6;

фиг.7: координаты цветности синего и белого светодиода с синим фильтром при непосредственном рассматривании и при рассматривании через стеклокерамику типа Ceran Higtrans® eco, и

фиг.8: спектры яркости синего и белого светодиода в соответствии с фиг.7 через Ceran Higtrans® eco.

Общее пропускание субстрата τ_ges(λ) состоит из пропусканий стеклокерамики τ_GK(λ) и компенсационного фильтра τ_KF(λ) (уравнения 1). Распределение i_LE(λ) интенсивности элемента подсветки смещается вследствие общего спектра τ_ges(λ) пропускания с получением распределения i_A(λ) интенсивности индикатора (уравнение 2), которую воспринимает наблюдатель на стороне индикатора (уравнение 2).

Уравнение 1: τ_ges(λ)=τ_KF(λ)·τ_A(λ)

Уравнение 2: i_A(λ)=τ_ges(λ)·i_LE(λ)

Сопутствующее смещение координат цветности может быть представлено в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) (CIE - Международная комиссия по освещению) CIExyY. (Для последующего описания и примеров в этой заявке используется версия CIExyY 1931 с наблюдателем при наблюдении под углом 2°.) Человеческий глаз не является спектрально непрерывным сенсором света, а состоит из цветовых рецепторов для ограниченных красных, зеленых и синих областей спектра. Соответственным этому является чувственное восприятие колбочек L, M, K сетчатки глаза, с чувствительностью в красном, зеленом и синем спектре света. На основании ряда испытаний с испытуемыми лицами согласно формальной концепции МКО были определены функции , , трехмерных координат цвета и их интегралы X, Y, Z, которые могут воспроизводить общее ощущаемое цветовое пространство наших глаз, как триплет искусственных первичных цветов посредством их комбинирования. При этом функции и только приблизительно соответствуют чувствительности колбочек L и K сетчатки глаза. Функция построена так, что она воспроизводит ощущение яркости днем и практически соответствует чувствительности колбочек M сетчатки глаза. При этом с помощью уравнения 3 и уравнения 4 ощущаемые координаты цветности при этом однозначно описываются нормированными значениями x и y, Y представляет собой меру яркости. Формулировка CIExyY описывает первичный источник света, опционально просвечиваемый через абсорбирующие среды, падающий в глаз световой спектр которых преобразуется в нормированные МКО-координаты X, Y, Z, которые затем описывают координаты цветности и яркость первичного источника света.

Уравнение 3: , где A=X, Y, Z и ,

где

Уравнение 4: , где S=X+Y+Z

Предпосылкой для достижения желаемых координат цветности в спектральном диапазоне от красного до синего для наблюдателя посредством компенсационного фильтра и посредством предпочтительно коммерчески стандартного и приемлемого по затратам индикаторного элемента подсветки являются минимальные значения пропускания субстрата в спектральном диапазоне всех трех колбочек L, M, K сетчатки глаза или, соответственно, всех первичных МКО-спектров , , . На фиг.1 изображены характерные спектры пропускания через разные типы (классы) стеклокерамики. При этом речь идет о наиболее широко распространенных в настоящее время, окрашенных ванадием (V) стеклокерамиках типа A (например, CERAN SUPREMA®, CERAN HIGHTRANS®, KeraBlack®), о стеклокерамиках, окрашенных посредством Co, Fe, Ni (тип B, например, CERAN COLOR®), посредством V, As и Fe (тип C, China), посредством V, Fe (тип D, например, CERAN HIGHTRANS eco^®, которая описана в DE 102008050 263. Состав этих стеклокерамик путем ссылки включается в содержание описания настоящей заявки. Также известна стеклокерамика типа E, полученная окрашиванием посредством Ti³⁺ путем уменьшающего цветность осветления (например, осветления посредством ZnS).

Чтобы с помощью стандартных средств освещения (например, светодиодов) вызывать через стеклокерамику на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, достаточно светлые цветовые ощущения в спектральном диапазоне от синего до красного, требуется стеклокерамика, которая имеет среднее пропускание, равное >0,2%, предпочтительно >0,4%, соответственно для каждого спектрального диапазона 420-500 нм, 500-620 нм и 550-640 нм. Как показано на фиг.1, это условие выполняют более новые классы D и E стеклокерамики, с ограничениями также класс C. Прежний, широко распространенный класс A стеклокерамики не выполняет это условие. С помощью этой стеклокерамики невозможны также смещения координат цветности согласно изобретению по всему видимому спектральному диапазону с помощью обычных средств подсветки и фильтров, в частности, невозможна также компенсация белого цвета. С другой стороны, спектральное пропускание также не может быть слишком высоким, чтобы без вспомогательных средств, таких как светонепроницаемые покрытия нижней стороны, исключить возможность просматривания внутренней конструкции конфорок и предоставить эстетически предпочтительную, с равномерным цветом, непрозрачную варочную поверхность. Это максимальное пропускание стеклокерамического тела в настоящем случае задается равным <40%, предпочтительно <25% при 400 нм - 700 нм и дополнительно в среднем равным <4% при 450 нм - 600 нм. Как показано на фиг.1, это второе условие выполняют все упомянутые классы стеклокерамики, кроме класса C, который на практике оказался слишком прозрачным, чтобы можно было исключить возможность просматривания внутренней части конфорки. Дополнительное, третье условие вытекает из возможности осуществления смещения цвета с получением цветового ощущения белого цвета стандартного средства подсветки через стеклокерамическую варочную поверхность и не слишком затратного компенсационного фильтра. Для этого различия пропускания в трех спектральных чувственных диапазонах не могут быть слишком велики. Это показано на фиг.3. Координаты цветности стандартного освещения через предлагаемые изобретением стеклокерамики должны лежать внутри граничной кривой G1, предпочтительно граничной кривой G2. Угловые координаты для граничных кривых G1 и G2 приведены в таблице 2.

Если наблюдатель воспринимает световое раздражение, состоящее из двух световых сигналов, которые пространственно находятся рядом друг с другом, но для глаз кажутся пространственно не разделяемыми, и которые описаны посредством распределения интенсивности элементов подсветки и посредством пропусканий фильтров, то воспринимаемое раздражение органа чувств линейно суммируется (уравнение 5), и суммарные координаты (x, y) цветности лежат на диаграмме хроматичности CIE xyY на одной прямой между координатами (x₁, y₁) и (x₂, y₂) цветности этих двух световых сигналов (уравнение 6). В особом случае одинаковых интенсивностей (уравнение 7) (x, y) лежат в середине между координатами цветности этих двух световых сигналов (уравнение 8).

Уравнение 5:

где i₁=k₁·i, i₂=k₂·i, k₁+k₂=1

Уравнение 6: ,

где x_i=f(τ_i,i), y, z соответственно.

Уравнение 7:

Уравнение 8:

Эта линейная зависимость также известна из цветовых диаграмм, например, для устройств индикации графической информации, таких как мониторы CRT (Cathode Ray Tube, электронно-лучевые трубки, ЭЛТ), или LCD (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические, ЖК), у которых возможные воспринимаемые координаты цветности на диаграмме CIE xyY расположены треугольником между координатами цветности трех первичных цветов устройства индикации, по существу образуя цветовое пространство RGB, или многоугольником цветов при количестве первичных цветов более трех. При этом координаты цветности рассчитываются из линейной комбинации трех или большего количества первичных интенсивностей по (уравнение 6).

При предлагаемом изобретением применении двух расположенных последовательно фильтров, одного субстрата (например, стеклокерамики) и одного компенсационного фильтра эта зависимость больше не является линейной, как показано с помощью уравнения 9 в отличие от уравнения 5. В уравнении 9 для τ₁(λ) и τ₂(λ) могут, например, использоваться спектры пропускания τ_GK(λ) стеклокерамики и τ_KF(λ) компенсационного фильтра.

Уравнение 9:

Координаты цветности элемента подсветки через последовательно расположенные фильтры больше не лежат обязательно на одной прямой между координатами цветности элемента подсветки через отдельные фильтры. Наоборот, это приводит к тому феномену, что одни и те же общие, в соответствии с изобретением скомпенсированные координаты цветности элемента подсветки через стеклокерамику могут достигаться с помощью разных компенсационных фильтров, при этом координаты цветности элемента подсветки через отдельные компенсационные фильтры в зависимости от спектрального распределения не должны быть идентичны. На фиг.3 показаны координаты цветности стандартного источника E света отдельно через стеклокерамику типа D и отдельно через разные компенсационные фильтры F1-F5, которые в каждом случае в комбинации со стеклокерамикой, будучи расположены последовательно, позволяют получать стандартный источник света в тех же самых общих координатах цветности. В показанном примере цветные фильтры сконструированы так, что общие координаты цветности для наблюдателя находятся в ахроматической точке E (точка E серого или белого цвета).

С помощью предлагаемого изобретением цветного фильтра, как описано, можно, таким образом, снова компенсировать смещение первоначальных координат цветности средства подсветки через окрашенный субстрат, в частности, с получением координат цветности белого цвета. Другое предлагаемое изобретением применение заключается в том, чтобы смещать координаты цветности средства подсветки на стороне индикации субстрата с получением желаемых координат цветности, которые отличаются от первоначальных координат цветности средства подсветки. Комбинированное смещение координат цветности через субстрат и фильтр при этом намеренно не компенсируется. Тем самым можно, с одной стороны, создавать координаты цветности, которые, например, не могут индицироваться с помощью имеющихся в распоряжении, постоянных длин волн стандартных светодиодов, например, координаты цветности, которые находятся между желтым и оранжевым светодиодом. Это предпочтительно, например, для идентификации, дифференцирования и предпродажной подготовки линий продуктов. С другой стороны, элементы подсветки могут быть выполнены унифицированным образом и при этом с преимуществом в затратах при производстве с одним видом не монохроматического, а эмитирующего в широком спектре цветного средства подсветки (например, белые светодиоды, люминесцентные трубки). Благодаря применению разных предлагаемых изобретением цветных фильтров могут создаваться разные координаты цветности для разных линий продуктов или одинаковые координаты цветности одной линии продуктов в комбинации с субстратами, окрашенными различным образом. Смещения координат цветности и компенсация, в частности, применимы для спектрально широкополосных средств подсветки, таких как белые светодиоды, люминесцентные трубки или смешанные цвета комбинированных одноцветных светодиодов, например, RGB светодиодов. Одноцветные, практически монохроматические средства подсветки, например, такие, как красные, синие, зеленые светодиоды, при применении их в качестве отдельного цвета в общем не испытывают заметного смещения координат цветности через фильтр.

Компенсирование в соответствии с изобретением координат цветности средства подсветки с получением белого цвета не означает точного совпадения с ахроматической точкой E. Вместо этого глаз воспринимает широкий диапазон координат цветности как ощущение белого цвета. Это зависит, в частности, также от координат цветности окружающих поверхностей, таких как красно-черная поверхность конфорки. Так, координаты цветности стандартного источника E света, через фильтр F6 и стеклокерамику типа D (см. фиг.3) вокруг варочной поверхности все еще воспринимается как белый цвет, хотя при непосредственном сравнении с координатами цветности E он уже воспринимается как отчетливо красноватый. Поэтому целью является, в соответствии с изобретением для компенсации белого цвета любого элемента подсветки достичь координату цветности, которая находится в пределах диапазона W1 белого цвета, предпочтительно диапазона W2 белого цвета. Диапазон W2 белого цвета охватывает при этом определенные в ANSI (American National Standards Institute, Американский национальный институт стандартов) белые поля (отобранные по стандартам ANSI) 1A, … 1D, … 8D, которые обычно используются изготовителями светодиодов, чтобы характеризовать координаты цветности их белых светодиодов. Этот диапазон соответствует цветовым температурам от 2580K до 7040K (CCT, color correlated temperature), соответственно ощущению белого цвета от холодного белого до теплого белого. Угловые точки заданных в соответствии с изобретением диапазонов W1 и W2 белого цвета согласно фиг.3 приведены в таблице 1.

В соответствии с изобретением компенсация координат цветности не ограничена примерами фильтров F1-F5 в соответствии с фиг.5 или стандартного источника E света. Предпочтительно в одном из вариантов применения применяются коммерчески доступные и оптимальные по затратам средства подсветки, например, белые светодиоды. Также немонохроматические средства подсветки других цветов, такие как, например, люминесцентные трубки или же, например, комбинация из синего, зеленого и красного светодиода (RGB средства подсветки), которые, например, в качестве подсветки светодиодных индикаторов отрегулированы до постоянных координат цветности или управляют цветовым отображением индикатора, могут применяться, чтобы посредством имеющих соответствующую конструкцию компенсационных фильтров на стороне индикации конфорки осуществлять компенсацию с получением первоначальных координат цветности средств подсветки или специально создавать ощущение белого цвета или же ощущение любого цвета.

Пример корректировки RGB средства подсветки изображен на фиг.4. RGB средство подсветки задает в цветовом пространстве CIExyY индицируемое треугольное цветовое пространство (гамму) между координатами цветности светодиодов. При рассматривании через стеклокерамику типа D эта гамма смещается в сторону красного цвета, через дополнительный фильтр F5 гамма смещается обратно, снова практически совпадая с первоначальной гаммой между светодиодами (без стеклокерамики и компенсационного фильтра). Соответственно отрегулированная белая точка RGB средства подсветки (в данном случае, например, стандартный источник D65 света) при рассматривании через стеклокерамику смещается в направлении красного цвета и посредством фильтра F5, снова практически совпадая, смещается обратно в первоначальное место. Эта корректировка белой точки в данном случае не является точной, так как фильтр F5 был оптимизирован для стандартного источника E света, и, с другой стороны, оказывают влияние нелинейности со спектрами светодиодов (сравните уравнение 9).

Вообще предпочтительны фильтры с высокой яркостью проходящего света. Так как ощущение яркости человеческим глазом определяется на шкале зеленым спектром или, соответственно, зеленой функцией трехмерных координат цвета, в соответствии с изобретением предпочтительны такие фильтры, которые имеют наибольшее возможное пропускание в зеленом спектральном диапазоне. Это проявляется в том, что с помощью источника света (Y=100) при пропускании через фильтр достигается яркость, близкая к Y=100.

Оказывается, что описанные фильтры F1-F6 для компенсации координат цветности стандартного источника E света под стеклокерамикой типа D, которые в диапазоне ниже длины волны зеленого цвета осуществляют пропускание практически одинаково (фильтры верхних частот), например, фильтры F4-F6 на фиг.5 обладают преимуществом в ощущении яркости по сравнению с такими фильтрами, которые намеренно имеют высокое пропускание только в ограниченном синем и зеленом спектральном диапазоне, например, фильтры F1-F3 на фиг.5. Специально для компенсации белой точки под стеклокерамикой типа D белых средств подсветки предпочтительны предлагаемые изобретением компенсационные фильтры с Y>10 (для стандартного источника E света), предпочтительно с Y>40 (для стандартного источника E света). Интегративные значения Y фильтров F1-F6 изображены на фиг.6 под функцией трехмерных координат зеленого цвета.

Это правило, то есть высокое пропускание в зеленом цвете, в целом распространяется на комбинацию любых средств подсветки и фильтров.

Компенсационный фильтр F1 является при этом особым техническим решением, при котором его пропускание τ_KF и пропускание τ_GK окрашенной стеклокерамической варочной поверхности компенсируются с получением постоянного, независимого от длины волны значения τ_E (уравнение 10). Спектр I_LE(λ) интенсивности средства подсветки в данном случае уменьшается на некоторое постоянное значение τ_E с получением появляющегося на стороне индикации спектра I_A интенсивности (уравнение 11). Стандартный источник E света достигает через фильтр F1, впрочем, только значение яркости Y<1.

Уравнение 10: τ_E=τ_KF(λ)·τ_GK(λ)=konst

Уравнение 11: i_A0(λ)=τ_E·i_LE(λ)

Цветные фильтрующие пленки для этого варианта применения в качестве компенсационных фильтров должны быть достаточно прозрачными и термостойкими. Компенсационный фильтр F6 является примером коммерчески доступного цветного фильтра. Эта пленка CT113 № 11383 фирмы ASLAN с термостойкостью до 80°C проявляет в этой связи очень хорошие результаты. Пленки фирмы Lee или Q-Max обладают повышенной термостойкостью до 85°C и поэтому применяются предпочтительно.

В соответствии с изобретением компенсация координат цветности не ограничивается координатами цветности белого цвета. С помощью соответствующего компенсационного фильтра могут устанавливаться любые желаемые координаты цветности, например, специальные цвета устройств определенной марки для индикаторов или логотипов фирмы, или же разные координаты цветности для удобного пользователю распознавания предупредительных сообщений, указаний или сообщений для помощи пользователю, или разные координаты цветности для разных степеней мощности варочных устройств. Это может находить применение в разнообразных примерах, которые служат для облегчения использования, индикации состояний или для создания различного декоративного освещения.

Кроме того, оказывается, что коммерческие цветные светодиоды, в частности, в синем или красном спектре цвета, видны сквозь разные окрашенные стеклокерамики или другие окрашенные прозрачные материалы только с ограниченной яркостью. Дело в том, что человеческий глаз в синем и красном спектральном диапазоне обладает лишь ограниченным ощущением яркости, в противоположность зеленому спектральному диапазону. В соответствии с изобретением, например, синий индикатор может также создаваться посредством белого средства подсветки, в частности, белого светодиода, и синего цветного фильтра, который, хотя и имеет меньшую насыщенность цвета по сравнению с синим светодиодом, но предпочтительно обладает значительно более высокой яркостью. Это пояснено на фиг.7 на диаграмме CIExyY (наблюдатель при наблюдении под углом 2°) с координатами (x, y) цветности, рассчитанными по уравнению 4. Координаты цветности синего светодиода 470 нм (светодиод (470 (25)) находятся вблизи кривой T трехмерных координат цвета (серый квадратный символ, насыщенность цвета=0,98). Также изображены координаты цветности белого индикатора (CCT=8144) (7-сегментный светодиод, ф. opto-devices, тип OS39D3BWWA), черный круг и этот белый свет через стеклокерамику CERAN HIGHTRANS® eco, черный треугольный символ. Координаты цветности вблизи кривой трехмерных координат цвета свидетельствуют о высокой насыщенности цвета, координаты цветности, которые находятся на воображаемой линии в направлении нейтральной точки (x=0,33, y=0,33) (стандартный источник E света - см. фиг.2), имеют тем более низкую насыщенность цвета, чем ближе они находятся к нейтральной точке. В качестве примера в данном случае показаны координаты цветности этого вышеназванного белого индикатора, снабженного синим компенсационным фильтром в виде синей компенсационной пленки (ЕВРО-фильтр № 132, «средний синий», «medium blue»)), затем координаты цветности света через пленку-132 (круглый серый символ) и координаты цветности этого белого цвета через пленку и стеклокерамику CERAN HIGHTRANS® eco (серый треугольный символ, насыщенность цвета=0,72). Результирующие координаты цветности через стеклокерамику CERAN HIGHTRANS^® eco находятся практически на одной воображаемой линии светодиода 470 нм - нейтральная точка (серый квадратный символ - стандартный источник E свет). Все точки этой линии имеют одинаковый цветовой тон, при этом цветовое ощущение в направлении нейтральной точки кажется светлее (насыщенность света уменьшается). Этот белый индикатор с синей цветной пленкой создает по сравнению с синим светодиодным индикатором одинаковый цветовой тон, однако с более ярким ощущением цвета через стеклокерамику CERAN HIGHTRANS® eco. Эти координаты цветности имеют примерно такую же предельную длину волны, как и спектрально более чистый синий светодиод вблизи кривой трехмерных координат цвета. Более высокая яркость объясняется дополнительными, в частности, зелеными составляющими в спектре эмиссии, которые человеческий глаз воспринимает с более высоким ощущением яркости, по сравнению с практически монохроматическим синим спектром эмиссии синего светодиода. Это пояснено на фиг.8 с помощью спектров яркости. Спектры яркости представляют собой зависимую от длины волны подынтегральную функцию в уравнении 9, произведение спектров пропускания, спектра света и кривой V(λ). Кривая V(λ) описывает ощущение яркости человеческого глаза. В качестве примера рассматриваются спектры яркости вышеназванного синего светодиода 470 нм и белого светодиодного индикатора с синей компенсационной пленкой (ЕВРО-фильтр № 132), оба через стеклокерамику CERAN HIGHTRANS® eco. Поверхность под кривыми описывает ощущаемую яркость. Примерно при одинаковой интенсивности в синем спектральном диапазоне (470 нм) спектр белого индикатора с синим фильтром (фильтр, который отфильтровывает из спектра видимого света синие составляющие света) имеет дополнительную составляющую в зеленом (и красном) спектральном диапазоне, которая создает ощущение более высокой яркости. Этот предлагаемый изобретением вариант применения не ограничен синим спектральным диапазоном. С помощью этого способа могут быть получены индикаторы всех цветов спектра, которые по сравнению с практически монохроматическими индикаторами, снабженными одноцветными светодиодами, кажутся предпочтительно ярче или же создают желаемые координаты цветности, которые по сравнению с координатами цветности одноцветных светодиодов обладают меньшей насыщенностью цвета и корректируют смещение координат цветности окрашенного в качестве примера стеклокерамического тела.

В рамках изобретения возможно также маскирование пленок. Это маскирование позволяет, кроме того, осуществлять резкое отграничение сигнального поля и экранирование рассеянного света, а также индикацию знаков, символов или надписей, которые во включенном состоянии освещения видны пользователю, а в выключенном состоянии не воспринимаются пользователем. Даже положение этих маркировок/логотипов в выключенном состоянии не распознаваемо, благодаря чему для пользователя сохраняется одноцветное предпочтительное впечатление от стеклокерамической поверхности. Этот эффект называется «Deadfront» эффектом (предполагающим отсутствие токоведущих частей на лицевой стороне) и часто желателен для дизайнеров, так как благодаря ему значительно повышается общая эстетика варочного устройства. Так как маскирование осуществляется непосредственно в пленке (например, посредством второй черной пленки с соответственным печатным покрытием), эта система может применяться значительно более гибко, чем, например, маскировка, напечатанная непосредственно на задней стороне стеклокерамической варочной поверхности.

Этот «Deadfront»-эффект, например, в прозрачных стеклокерамических варочных поверхностях, в частности известных в Японии, возможен только посредством значительных дополнительных затрат. Вследствие высокой прозрачности этих варочных поверхностей дисплейные индикаторы или лампочки непосредственно или, соответственно, отчетливо видны, что мешает некоторым пользователям. В противоположность этим прозрачным варочным поверхностям окрашенные в темный цвет варочные поверхности могут, кроме того, также комбинироваться с мощными радиационными нагревательными элементами, благодаря чему с помощью способа согласно изобретению при использовании значительно увеличивается ценность стеклокерамических варочных устройств, снабженных радиационными нагревательными элементами или, соответственно, галогеновыми нагревательными элементами. Наряду с предлагаемой в данной заявке предпочтительно используемой цветной пленкой, включая при необходимости маскировку, на нижнюю сторону варочной поверхности методом печати возможно наносить также цветное покрытие. Также возможно наклеивание отдельной пленки на нижнюю сторону или, соответственно, наклеивание пленки, снабженной маскировкой, на нижнюю сторону стеклокерамики. Благодаря резкому отграничению посредством маскировки возможна также резкость отображения на верхней стороне тонких линий и надписей при применении стеклокерамических поверхностей, обычно снабженных на нижней стороне выступами, без оптических искажений. Это является значительным преимуществом по сравнению с известной нанесенной методом печати маскировкой на нижней стороне, снабженной выступами. Благодаря непосредственному нанесению печати на нижней стороне, снабженной выступами, часто возникают сильные искажения, в результате чего могут отображаться только очень большие грубые окна и символы. Толщина варочной поверхности составляет обычно 4 мм, в случаях коммерческого применения также до 6 мм. Для повышения интенсивности цвета или, соответственно, интенсивности освещения можно также применять варочные поверхности с уменьшенной толщиной, равной, например, 3 мм.

Наряду с показанной в данном случае основной областью применения для освещения с помощью отдельных светодиодов или 7-сегментных индикаторов эта система, разумеется, пригодна также для любого другого источника света и формы представления, например, в качестве источника света могут применяться также галогеновые лампы, светящиеся стержни, волоконная оптика или люминесцентные трубки. Наряду со светящимися точками или 7-сегментными индикаторами возможны также индикаторы в виде полосы или светящиеся обозначения для идентификации варочных зон или маркировки, или высвечивание больших поверхностей варочных зон, или обрамления. Кроме того, предлагаемые изобретением компенсации координат цветности или смещения применимы также для фонового освещения буквенно-цифровых или графических дисплеев, например, светодиодных индикаторов. Наряду с предпочтительным применением в стеклокерамических варочных устройствах эта система может также применяться в области панелей пекарных печей или варочных устройств «домино», включая плиты для гриля. Известны, например, также облицовки камина из стеклокерамики. У этих облицовок камина также возможно освещение с помощью предлагаемой изобретением системы для улучшения комфорта пользователя. Варочная поверхность может быть выполнена плоской, изогнутой или иметь сложную форму. Для нагрева конфорок можно использовать газовые горелки, индукционные катушки или излучающие нагревательные элементы или, соответственно, галогеновые нагревательные элементы.

Изобретение относится к устройству индикации, в частности, для варочных поверхностей. Устройство индикации включает в себя окрашенное стеклокерамическое тело, в частности, стеклокерамическую панель, которое образует переднюю сторону и заднюю сторону стеклокерамики, и средство подсветки, расположенное в области задней стороны стеклокерамики. Между передней стороной стеклокерамики и средством подсветки расположен оптический компенсационный фильтр, корректирующий смещение координаты цветности средства подсветки через стеклокерамическое тело. Средство подсветки выполнено в виде белого светодиода или образовано комбинацией синего, зелёного и красного светодиодов. Техническим результатом изобретения является получение любых заранее определяемых цветовых комбинаций сигнальных лампочек или блоков индикации, чтобы простым образом с оптимальными затратами реализовывать любые и заранее определяемые цветовые ощущения. 77 з.п. ф-лы, 8 ил., 2 табл.

1. Устройство индикации для варочных поверхностей, содержащее окрашенное стеклокерамическое тело, которое образует переднюю сторону и заднюю сторону стеклокерамики, и средство подсветки, расположенное в области задней стороны стеклокерамики,
отличающееся тем,
что между передней стороной стеклокерамики и средством подсветки расположен оптический компенсационный фильтр, корректирующий смещение координаты цветности средства подсветки через стеклокерамическое тело посредством комбинации стеклокерамического тела с компенсационным фильтром с получением заданной координаты цветности,
причем стеклокерамическое тело и компенсационный фильтр образуют два последовательно расположенных фильтра, и
средство подсветки эмитирует спектрально широкий световой эффект, и
выполнено в виде белого светодиода,
или средство подсветки образовано комбинацией по меньшей мере одного соответственно синего, зеленого и красного светодиода (LED) (RGB - средство подсветки).

2. Устройство индикации по п. 1, отличающееся тем,
что среднее пропускание стеклокерамического тела составляет >0,2% соответственно для каждого из спектральных диапазонов 420-500 нм, 500-620 нм и 550-640 нм.

3. Устройство индикации по п. 2, отличающееся тем,
что среднее пропускание стеклокерамического тела составляет >0,4% соответственно для каждого из спектральных диапазонов 420-500 нм, 500-620 нм и 550-640 нм.

4. Устройство индикации по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что
максимальное пропускание стеклокерамического тела составляет <40%, предпочтительно <25% в спектральном диапазоне от 400 до 750 нм и <4% в спектральном диапазоне от 450 до 600 нм.

5. Устройство индикации по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что
стеклокерамическое тело позволяет получать координаты цветности стандартизированного средства Е подсветки при прохождении (пропускании) через это тело в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (CIE: Международная комиссия по освещению (МКО), 1931, наблюдатель при наблюдении под углом 2°) на или в пределах предельной кривой (G1), которая определена следующими координатами:

6. Устройство индикации по п. 4, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело позволяет получать координаты цветности стандартизированного средства Е подсветки при прохождении (пропускании) через это тело в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (CIE: Международная комиссия по освещению (МКО), 1931, наблюдатель при наблюдении под углом 2°) на или в пределах предельной кривой (G1), которая определена следующими координатами:

7. Устройство индикации по п. 5, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело позволяет получать координаты цветности стандартизированного средства Е подсветки при прохождении (пропускании) через это тело в стандартной колориметрической системе МКО. (CIE) CIE-xyY (CIE: Международная комиссия по освещению (МКО), 1931, при наблюдении под углом 2°) на или в пределах предельной кривой (G2), которая определена следующими координатами:

8. Устройство индикации по п. 6, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело позволяет получать координаты цветности стандартизированного средства Е подсветки при прохождении (пропускании) через это тело в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (CIE: Международная комиссия по освещению (МКО), 1931, при наблюдении под углом 2°) на или в пределах предельной кривой (G2), которая определена следующими координатами:

9. Устройство индикации по любому из пп. 1-3, 6-8, отличающееся тем, что
на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого отличны от первоначальных координат цветности средства подсветки.

10. Устройство индикации по п. 4, отличающееся тем, что
на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого отличны от первоначальных координат цветности средства подсветки.

11. Устройство индикации по п. 5, отличающееся тем, что
на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого отличны от первоначальных координат цветности средства подсветки.

12. Устройство индикации по любому из пп. 1-3, 6-8, или 10-11, отличающееся тем, что
на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого скомпенсированы с получением одинаковых, первоначальных координат цветности средства подсветки.

13. Устройство индикации по п. 4, отличающееся тем, что
на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого скомпенсированы с получением одинаковых, первоначальных координат цветности средства подсветки.

14. Устройство индикации по п. 5, отличающееся тем, что
на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого скомпенсированы с получением одинаковых, первоначальных координат цветности средства подсветки.

15. Устройство индикации по п. 9, отличающееся тем, что
на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого скомпенсированы с получением одинаковых, первоначальных координат цветности средства подсветки.

16. Устройство индикации по любому из пп. 1-3, 6-8, 10-11 или 13-15, отличающееся тем, что
на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) находятся внутри или на границе диапазона (W1) белого цвета, который определен следующими координатами:

17. Устройство индикации по п. 4, отличающееся тем, что на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) находятся внутри или на границе диапазона (W1) белого цвета, который определен следующими координатами:

18. Устройство индикации по п. 5, отличающееся тем, что
на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) находятся внутри или на границе диапазона (W1) белого цвета, который определен следующими координатами:

19. Устройство индикации по п. 9, отличающееся тем, что на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) находятся внутри или на границе диапазона (W1) белого цвета, который определен следующими координатами:

20. Устройство индикации по п. 12, отличающееся тем, что на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) находятся внутри или на границе диапазона (W1) белого цвета, который определен следующими координатами:

21. Устройство индикации по любому из пп. 1-3, 6-8, 10-11, 13-15 или 17-20, отличающееся тем, что на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) находятся внутри или на границе диапазона (W2) белого цвета, который определен следующими координатами:

22. Устройство индикации по п. 4, отличающееся тем, что на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) находятся внутри или на границе диапазона (W2) белого цвета, который определен следующими координатами:

23. Устройство индикации по п. 5, отличающееся тем, что на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) находятся внутри или на границе диапазона (W2) белого цвета, который определен следующими координатами:

24. Устройство индикации по п. 9, отличающееся тем, что на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) находятся внутри или на границе диапазона (W2) белого цвета, который определен следующими координатами:

25. Устройство индикации по п. 12, отличающееся тем, что на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) находятся внутри или на границе диапазона (W2) белого цвета, который определен следующими координатами:

26. Устройство индикации по п. 16, отличающееся тем, что на стороне индикации, образованной передней стороной стеклокерамики, возможно создание светового эффекта, координаты цветности которого в стандартной колориметрической системе МКО (CIE) CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) находятся внутри или на границе диапазона (W2) белого цвета, который определен следующими координатами:

27. Устройство индикации по любому из п.п. 1-3, 6-8, 10-11, 13-15, 17-20, 22-26, отличающееся тем, что
средство подсветки эмитирует белый свет, а компенсационный фильтр выполнен таким образом, что на передней стороне стеклокерамики эмитируется цветной свет с насыщенностью света от 0,99 до 0,5.

28. Устройство индикации по п. 4, отличающееся тем, что
средство подсветки эмитирует белый свет, а компенсационный фильтр выполнен таким образом, что на передней стороне стеклокерамики эмитируется цветной свет с насыщенностью света от 0,99 до 0,5.

29. Устройство индикации по п. 5, отличающееся тем, что
средство подсветки эмитирует белый свет, а компенсационный фильтр выполнен таким образом, что на передней стороне стеклокерамики эмитируется цветной свет с насыщенностью света от 0,99 до 0,5.

30. Устройство индикации по п. 9, отличающееся тем, что
средство подсветки эмитирует белый свет, а компенсационный фильтр выполнен таким образом, что на передней стороне стеклокерамики эмитируется цветной свет с насыщенностью света от 0,9 9 до 0,5.

31. Устройство индикации по п. 12, отличающееся тем, что
средство подсветки эмитирует белый свет, а компенсационный фильтр выполнен таким образом, что на передней стороне стеклокерамики эмитируется цветной свет с насыщенностью света от 0,99 до 0,5.

32. Устройство индикации по п. 16, отличающееся тем, что
средство подсветки эмитирует белый свет, а компенсационный фильтр выполнен таким образом, что на передней стороне стеклокерамики эмитируется цветной свет с насыщенностью света от 0,9 9 до 0,5.

33. Устройство индикации по п. 21, отличающееся тем, что
средство подсветки эмитирует белый свет, а компенсационный фильтр выполнен таким образом, что на передней стороне стеклокерамики эмитируется цветной свет с насыщенностью света от 0,99 до 0,5.

34. Устройство индикации по любому из пп. 1-3, 6-8, 10-11, 13-15, 17-20, 22-26, 28-33, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр для передаваемого стандартного источника Е света в системе CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) имеет значение яркости Y>10, предпочтительно Y>40.

35. Устройство индикации по п. 4, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр для передаваемого стандартного источника Е света в системе CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) имеет значение яркости Y>10, предпочтительно Y>40.

36. Устройство индикации по п. 5, отличающееся тем, что компенсационный фильтр для передаваемого стандартного источника Е света в системе CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) имеет значение яркости Y>10, предпочтительно Y>40.

37. Устройство индикации по п. 9, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр для передаваемого стандартного источника Е света в системе CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) имеет значение яркости Y>10, предпочтительно Y>40.

38. Устройство индикации по п. 12, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр для передаваемого стандартного источника Е света в системе CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) имеет значение яркости Y>10, предпочтительно Y>40.

39. Устройство индикации по п. 16, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр для передаваемого стандартного источника Е света в системе CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) имеет значение яркости Y>10, предпочтительно Y>40.

40. Устройство индикации по п. 21, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр для передаваемого стандартного источника Е света в системе CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) имеет значение яркости Y>10, предпочтительно Y>40.

41. Устройство индикации по п. 27, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр для передаваемого стандартного источника Е света в системе CIE-xyY (1931, при наблюдении под углом 2°) имеет значение яркости Y>10, предпочтительно Y>40.

42. Устройство индикации по любому из пп. 1-3, 6-8, 10-11, 13-15, 17-20, 22-26, 28-33, 35-41, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр образован цветной фильтрующей пленкой.

43. Устройство индикации по п. 4, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр образован цветной фильтрующей пленкой.

44. Устройство индикации по п. 5, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр образован цветной фильтрующей пленкой.

45. Устройство индикации по п. 9, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр образован цветной фильтрующей пленкой.

46. Устройство индикации по п. 12, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр образован цветной фильтрующей пленкой.

47. Устройство индикации по п. 16, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр образован цветной фильтрующей пленкой.

48. Устройство индикации по п. 21, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр образован цветной фильтрующей пленкой.

49. Устройство индикации по п. 27, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр образован цветной фильтрующей пленкой.

50. Устройство индикации по п. 34, отличающееся тем, что
компенсационный фильтр образован цветной фильтрующей пленкой.

51. Устройство индикации по п. 27, отличающееся тем, что
цветная фильтрующая пленка обладает термостойкостью в диапазоне ≤80°С, предпочтительно ≤150°С.

52. Устройство индикации по любому из пп. 28-33, отличающееся тем, что цветная фильтрующая пленка обладает термостойкостью в диапазоне ≤80°С, предпочтительно ≤150°С.

53. Устройство индикации по п. 27, отличающееся тем, что цветная фильтрующая пленка имеет маскировку.

54. Устройство индикации по п. 34, отличающееся тем, что цветная фильтрующая пленка имеет маскировку.

55. Устройство индикации по любому из пп. 28-33 или 35-41, отличающееся тем, что цветная фильтрующая пленка имеет маскировку.

56. Устройство индикации по любому из пп. 1-3, 6-8, 10-11, 13-15, 17-20, 22-26, 28-33, 35-41, отличающееся тем, что компенсационный фильтр нанесен методом печати на стеклокерамическое тело.

57. Устройство индикации по п. 4, отличающееся тем, что компенсационный фильтр нанесен методом печати на стеклокерамическое тело.

58. Устройство индикации по п. 5, отличающееся тем, что компенсационный фильтр нанесен методом печати на стеклокерамическое тело.

59. Устройство индикации по п. 9, отличающееся тем, что компенсационный фильтр нанесен методом печати на стеклокерамическое тело.

60. Устройство индикации по п. 12, отличающееся тем, что компенсационный фильтр нанесен методом печати на стеклокерамическое тело.

61. Устройство индикации по п. 16, отличающееся тем, что компенсационный фильтр нанесен методом печати на стеклокерамическое тело.

62. Устройство индикации по п. 21, отличающееся тем, что компенсационный фильтр нанесен методом печати на стеклокерамическое тело.

63. Устройство индикации по п. 27, отличающееся тем, что компенсационный фильтр нанесен методом печати на стеклокерамическое тело.

64. Устройство индикации по п. 34, отличающееся тем, что компенсационный фильтр нанесен методом печати на стеклокерамическое тело.

65. Устройство индикации по любому из пп. 1-3, 6-8, 10-11, 13-15, 17-20, 22-26, 28-33, 35-41, 43-51, 53-54, 57 - 64, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-6 мм.

66. Устройство индикации по п. 4, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-6 мм.

67. Устройство индикации по п. 5, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-6 мм.

68. Устройство индикации по п. 9, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-6 мм.

69. Устройство индикации по п. 12, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-6 мм.

70. Устройство индикации по п. 16, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-6 мм.

71. Устройство индикации по п. 21, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-б мм.

72. Устройство индикации по п. 27, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-6 мм.

73. Устройство индикации по п. 34, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-6 мм.

74. Устройство индикации по п. 42, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-6 мм.

75. Устройство индикации по п. 52, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-6 мм.

76. Устройство индикации по п. 55, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-6 мм.

77. Устройство индикации по п. 56, отличающееся тем, что стеклокерамическое тело, выполненное в виде стеклокерамической панели, имеет толщину в диапазоне 3-6 мм.

78. Устройство индикации по п. 1, отличающееся тем, стеклокерамическое тело является стеклокерамической панелью.