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Die Erfindung betrifft ein Gargerät, aufweisend einen mittels einer Garraumwand begrenzten Garraum und eine Bildaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Bildern des Garraums, welche Bildaufnahmeeinrichtung einen außerhalb des Garraums angeordneten optischen Sensor, der durch eine Lichtdurchlassöffnung in der Garraumwand in den Garraum gerichtet ist, und eine dem Sensor optisch vorgeschaltete Durchlichtoptik aufweist. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Gargeräte mit einer Backofenfunktionalität und ggf. einer Mikrowellenfunktionalität.
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Beispielsweise
DE 10 2011 002 187 A1 offenbart ein betreffendes Haushaltsgerät mit einem Garraum und einer den Garraum verschließenden Tür. Dem Garraum ist eine Kamera zugeordnet, die dazu geeignet und ausgebildet ist, aufgenommene Bilder aus dem Garraum an eine Anzeigeeinrichtung weiterzuleiten. Insbesondere kann eine Abdeckeinrichtung, bevorzugt eine Glasscheibe und besonders bevorzugt eine Quarzscheibe, vorgesehen sein, die dazu geeignet und ausgebildet ist, die wenigstens eine Kamera gegen den Garraum abzudecken.
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EP 0 899 512 A1 offenbart ein Gargerät mit einem beheizbaren Garraum zum Garen eines Garguts und mit einer Optikeinrichtung zur Erfassung des Garguts und dessen Abbildung auf einem Bildschirm. Um ein kompaktes Gargerät zu erhalten, ist der Bildschirm integraler Bestandteil des Gargerätes. Dabei kann eine Wand des Garraums ein optisches Fenster für die Optikeinrichtung zum Erfassen des Garguts aufweisen.
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US 2017/0000292 A1 offenbart einen Ofen mit einer Überwachungseinheit, die einen Garraum durch ein Fenster der Ofentür überwacht und die durch die Überwachung erhaltenen Daten über ein Netzwerk an eine externe Vorrichtung überträgt, um es einem Benutzer zu ermöglichen, den Garprozess des Ofens mittels der externen Vorrichtung zu überwachen, ohne direkt den Ofen durch einen transparenten Abschnitt davon zu überwachen, um dem Benutzer eine erhöhte Bequemlichkeit zu bieten.
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WO 2009/138359 A2 offenbart ein Haushaltsgerät mit Bilderfassungsvorrichtung, insbesondere mit interner Bilderfassungsvorrichtung, sowie ein Verfahren zum Erfassen eines internen Zustandes oder Betriebszustandes eines solchen Haushaltsgerätes.
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WO 2012/146523 A1 ist auf eine Backofentür und einen Backofen gerichtet. Eine Kamera ist innerhalb der Tür montiert und mit einem Kühlkörper gekoppelt, der eine äußere Abdeckung der Tür bildet.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere eine Aufgabe, Bilder aus einem Garraum mit besonders hohem Bedienernutzen bei einem gleichzeitig besonders effektiven thermischen Schutz des optischen Sensors aufzunehmen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gargerät, aufweisend einen mittels einer Garraumwand begrenzten Garraum und eine Bildaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Bildern des Garraums bzw. aus dem Garraum, welche Bildaufnahmeeinrichtung einen außerhalb des Garraums angeordneten optischen Sensor, der durch eine Lichtdurchlassöffnung in der Garraumwand in den Garraum gerichtet ist, und eine dem Sensor optisch vorgeschaltete Durchlichtoptik aufweist, wobei die Durchlichtoptik eine Aperturöffnung aufweist und die Durchlichtoptik mindestens eine Linse aufweist, die an einer dem Garraum zugewandten Seite („garraumseitig“) der Aperturöffnung angeordnet ist.
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Durch die Nutzung einer Aperturöffnung wird der Vorteil erreicht, dass diese in aufgenommenen Bildern nicht abgebildet wird. Dadurch kann die Aperturöffnung vergleichsweise klein ausgeführt werden, ohne das Gesichtsfeld (den Öffnungswinkel) des optischen Sensors zu beeinflussen. Eine kleine Aperturöffnung ergibt den weiteren Vorteil, dass Leckagen von aus dem Garraum durch die Aperturöffnung austretender Strahlung wie Wärmestrahlung, Mikrowellenstrahlung usw. gering gehalten werden können. Eine kleine Aperturöffnung bewirkt zudem vorteilhafterweise eine hohe Tiefenschärfe des aufgenommenen Bilds. Darüber hinaus kann der optische Sensor in besonders großer Entfernung von dem Garraum positioniert werden, was eine Verringerung seiner thermischen Belastung ermöglicht, ohne sein Gesichtsfeld zu verkleinern. Insbesondere werden auch Toleranzen und Unregelmäßigkeiten der Aperturöffnung nicht abgebildet.
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Durch die Verwendung der Aperturöffnung kann ein besonders kostengünstiger optischer Sensor, insbesondere Kamerasensor, mit geringer Pixelgröße verbaut werden.
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Im Gegensatz dazu ist bei den bisherigen Gargeräten die Lichteintrittsöffnung optisch vor der Durchlichtoptik angeordnet und dient somit als eine Gesichtsfeldblende. Bei einer Gesichtsfeldblende begrenzt nachteiligerweise die Größe der Lichteintrittsöffnung den Bildwinkel des optischen Sensors und damit dessen Gesichtsfeld. Um einen großen Bildausschnitt zu erzielen, muss bei der Gesichtsfeldblende die Lichteintrittsöffnung groß sein und/oder der optische Sensor nahe am Garraum positioniert werden. Dies ist aber mit folgenden Nachteilen verbunden: eine große Lichteintrittsöffnung in der Garraumwand bedingt eine hohen Temperaturverlust und verhindert den Einsatz bei Backöfen mit Mikrowellenfunktion, da die Mikrowellen-Strahlung durch die Lichteintrittsöffnung dringen kann. Wird der optische Sensor nahe am Garraum positioniert, ist er hohen Temperaturbelastungen ausgesetzt. Ein weiterer Nachteil bisheriger Gargeräte mit Gesichtsfeldblende besteht bei Einsatz einer oder mehrere senkrechter Scheiben als Wärmeisolierung. Hierbei ergibt sich nämlich immer eine senkrechte Ebene mit einem scharfen Fokus. Das Gargut befindet sich aber meist auf einem waagerechten Gargutträger (Pizza, Kuchen, usw.) und kann damit bis auf Schnittebenen zwischen Träger und Fokalebene nicht vollständig scharf abgebildet werden. Diese Nachteile können durch Verwendung einer Aperturöffnung bzw. Aperturblende vermieden werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Gargerät eine Backofenfunktionalität, eine Mikrowellenfunktionalität, eine Dampfbehandlungsfunktionalität usw. oder eine Kombination daraus aufweist. Beispielsweise kann das Gargerät ein Backofen oder ein Herd sein, der zusätzlich eine Mikrowellenfunktionalität und/oder eine Dampfbehandlungsfunktionalität aufweisen kann. Jedoch kann das Gargerät auch ein eigenständiges Mikrowellen-Gargerät, ein Dampfgarer usw. sein.
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Der Garraum kann auch als Speisenbehandlungsraum bezeichnet werden. Weist das Gargerät eine Backofenfunktionalität auf, können der Garraum auch als Ofenraum und die Garraumwandung auch als Muffel bezeichnet werden. Die Garraumwandung kann eine typischerweise frontseitige Beschickungsöffnung aufweisen, die mittels einer Tür verschließbar ist. Die Tür kann ein Sichtfenster aufweisen. Die Aperturöffnung kann sich grundsätzlich auch in einem Bereich der Tür befinden, der ansonsten nicht durchsichtig ist.
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Das Gargerät ist insbesondere ein elektrisch betriebenes Haushaltsgerät, insbesondere ein Küchengerät.
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Der optische Sensor kann insbesondere eine Kamera sein, die im sichtbaren Spektralbereich und/oder für Infrarotstrahlung empfindlich ist. Dass der optische Sensor durch die Aperturöffnung in den Garraum gerichtet ist, umfasst, dass aus dem Garraum durch die Aperturöffnung austretendes Licht (sichtbares Licht und/oder IR-Licht) zumindest teilweise auf den optischen Sensor trifft. Der optische Sensor kann eine Digitalkamera bzw. eine Bilderfassungschip einer Digitalkamera sein.
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Dass die Durchlichtoptik dem Sensor optisch vorgeschaltet ist, umfasst insbesondere, dass in den Sensor einfallendes Licht zuvor die Durchlichtoptik durchlaufen hat. Unter einer Durchlichtoptik kann insbesondere eine Optik verstanden werden, die mindestens eine strahlformendes optisches (Durchlicht-)Element (auch als „Linse“ bezeichnet) aufweist, das von dem in den Sensor fallenden Licht durchlaufen worden ist. Dies schließt nicht aus, dass mindestens ein weiteres optisches Element der Durchlichtoptik kein strahlformendes Durchlichtelement ist. So kann mindestens ein weiteres optisches Element ein Spiegel, eine Blende, ein Filter usw. sein. Die Durchlichtoptik kann auch als Objektiv oder Objektivoptik bezeichnet werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Durchlichtoptik mehrere optische Elemente aufweist, insbesondere mehrere Linsen.
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Dass mindestens eine Linse garraumseitig zu der Aperturöffnung angeordnet ist, umfasst insbesondere, dass diese Linse direkt an den Garraum grenzt und/oder sich in dem Garraum befindet.
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Unter einer Aperturöffnung wird insbesondere eine Öffnung verstanden, die sich außerhalb bzw. abseits einer Bildebene, einer Objektebene und einer Zwischenbildebene der Durchlichtoptik bzw. der Bildaufnahmeeinrichtung befindet.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Aperturöffnung der Lichtdurchlassöffnung entspricht. Dies ergibt den Vorteil, dass die Lichtdurchlassöffnung in der Garraumwand besonders klein gehalten werden kann, was eine Strahlungsbelastung (insbesondere Wärmebelastung) des optischen Sensors oder anderer außerhalb des Garraums angeordneter Komponenten besonders effektiv verringert. Die Garraumwand, in der eine Aperturöffnung eingebracht ist, dient dann als zugehörige Aperturblende.
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Es ist eine alternative Ausgestaltung, dass die Aperturöffnung an einer dem Garraum abgewandten Seite der Lichtdurchlassöffnung angeordnet ist. Dies ergibt den Vorteil, dass die Lichtdurchlassöffnung als Gesichtsfeldblende dienen kann, aber deren Größe im Vergleich zu Bildaufnahmeeinrichtungen ohne Aperturöffnung kleiner gehalten werden kann. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass eine Aufnahme oder Befestigung mindestens eines optischen Elements der Durchlichtoptik an der Lichtdurchlassöffnung erleichtert wird.
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Es ist eine Weiterbildung insbesondere für den Fall, dass die Aperturöffnung an einer dem Garraum abgewandten Seite der Lichtdurchlassöffnung angeordnet ist, dass die Aperturblende bzw. die Aperturöffnung eine in Bezug auf ihre Fläche variabel einstellbare Aperturöffnung ist. Beispielsweise kann die Aperturblende als Irisöffnung ausgebildet sein. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine Anpassung der einfallenden Lichtmenge und der Tiefenschärfe, z.B. auf einen Nutzerwunsch hin. Die Aperturöffnung kann dann nutzerseitig, alternativ oder zusätzlich automatisch durch das Gargerät, einstellbar sein.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Durchlichtoptik zusätzlich mindestens eine garraumabgewandt zu der Aperturöffnung (insbesondere außerhalb des Garraums) angeordnete Linse aufweist. Dies ermöglicht eine vielgestaltige Ausgestaltung des Lichtpfads der Durchlichtoptik, insbesondere auch eine größere Entfernung des optischen Sensors von der Garraumwand. Dadurch wiederum kann eine thermische Belastung des optischen Sensors weiter verringert werden. Die Aperturöffnung befindet sich in dieser Ausgestaltung im Strahlengang zwischen der mindestens einen garraumseitigen Linse und der mindestens einen außerhalb des Garraums befindlichen Linse.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens eine garraumseitig angeordnete Linse eine Zerstreuungslinse und mindestens eine garraumabgewandt zu der Aperturöffnung angeordnete Linse eine Sammellinse ist. Dies ergibt den Vorteil, dass der optische Sensor besonders weit entfernt von der Garraumwand anordnenbar ist. Zudem lässt sich so eine besonders hohe Lichtmenge durch die Aperturöffnung leiten.
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Es ist eine Ausgestaltung davon, dass mindestens eine Zerstreuungslinse und mindestens eine Sammellinse eine Retrofokus-Optik bilden. Dies ergibt den Vorteil, dass der optische Sensor ganz besonders weit entfernt von der Garraumwand anordnenbar ist. Die Retrofokusbauweise ist grundsätzlich bekannt und bezeichnet eine besondere Bauweise von Objektiven mit kurzer Brennweite. Die Retrofokusbauweise erlaubt es, eine Schnittweite der Durchlichtoptik zu vergrößern, ohne eine Brennweite zu verändern.
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Es ist eine Ausgestaltung davon, dass mindestens eine Zerstreuungslinse und mindestens eine Sammellinse eine Weitwinkel-Retrofokus-Optik bilden. Dies ergibt den Vorteil, dass der optische Sensor ganz besonders weit entfernt von der Garraumwand anordnenbar ist und dennoch einen großen Raumbereich des Garraums überwachen bzw. detektieren kann.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Lagen einer Sensorebene (in welcher sich das oder die lichtempfindliche(n) Sensorelement(e) des optischen Sensors befindet bzw. befinden), einer Objektiv(haupt)ebene einer garraumzugewandt angeordneten Linse und eine Schärfeebene (Fokusebene) in einer Linie zusammenfallen und die Schärfeebene zumindest ungefähr einer Einschubebene des Garraums entspricht. Dadurch kann die Einschubebene auch dann über ihre ganze Fläche scharf abgebildet werden, wenn kein linearer Strahlengang vorliegt. Diese Ausgestaltung kann auch so ausgedrückt werden, dass die Sensorebene, die Objektivebene und zumindest eine Einschubebene die Scheimpflug-Regel erfüllen.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Gargerät eine Mikrowellenfunktion aufweist und die Aperturöffnung mikrowellendicht ist. Die Aperturöffnung ermöglicht dabei vorteilhafterweise, dass die Aperturöffnung so klein ausbildbar ist, dass sie für Mikrowellen praktisch undurchlässig ist, ohne das Gesichtsfeld der Kamera zu beeinflussen.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass eine laterale Ausdehnung der Aperturöffnung 10 mm nicht überschreitet, insbesondere 5 mm nicht überschreitet, insbesondere 3 mm nicht überschreitet. Diese lateralen Ausdehnungen sind besonders geeignet, Mikrowellenstrahlung zu blockieren. Unter einer lateralen Ausdehnung einer Aperturöffnung kann z.B. ein Durchmesser einer kreisrunden Aperturöffnung, eine Kantenlänge einer eckigen Aperturöffnung usw. verstanden werden.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine garraumseitig angeordnet Linse aus Glas besteht, insbesondere aus Quarzglas. So ergibt sich der Vorteil, dass diese Linse thermisch hochgradig widerstandsfähig ist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn eine Temperatur in einem Garraum ca. 220°C überschreitet, was z.B. bei Backöfen häufig der Fall ist. Speziell kann eine Glaslinse auch Temperaturen beschädigungsfrei aushalten, die bei einer pyrolytischen Selbstreinigung auftreten, z.B. von 400 °C oder mehr. Es ist eine allgemeine Ausgestaltung, dass das Gargerät pyrolysefähig ist.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens eine garraumabgewandt angeordnet Linse aus Kunststoff besteht. Eine solche Linse ist besonders preiswert herstellbar. Die Nutzung einer Kunststofflinse wird dadurch begünstigt, dass aufgrund der Verwendung einer Aperturöffnung der Abstand zu der Garraumwand besonders groß sein kann.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Durchlichtoptik mindestens eine garraumabgewandt zu der Aperturöffnung angeordnete, aplanatische Lupe aufweist. So wird der Vorteil erreicht, dass das an einer Sensorebene erzeugte optische Bild vergrößerbar ist und folglich der Abstand des optischen Sensors zur Garraumwand bei Bedarf noch weiter erhöht werden kann, aber die Abbildungsfehler „sphärische Aberration“ und „Koma“ korrigiert sind. Die aplanatische Lupe kann z.B. mindestens zwei Linsen aufweisen
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Gargerät mindestens eine Auswerteeinrichtung aufweist, um die mittels der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bilder auszuwerten.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Gargerät dazu eingerichtet ist, das Gargerät auf der Grundlage der aufgenommenen Bilder zu steuern. Beispielsweise können die Bilder dazu verwendet werden, Gargut und/oder einen Behandlungszustand des Garguts (wie einen Bräunungsgrad usw.) zu erkennen und das Gargerät dazu eingerichtet sein, auf dieser Grundlage Garprogramme auszuwählen, eine in den Garraum eingebrachte Heizleistung anzupassen (z.B. auch einen Garvorgang zu beenden), eine Dampferzeugung zu starten und/oder zu stoppen usw.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Gargerät einen Bildschirm aufweist und/oder mit einem externen Bildschirm (z.B. eines Smartphone, eines Tablets oder eines anderen Nutzerendgeräts) koppelbar ist und dazu eingerichtet ist, zumindest eines der aufgenommenen Bilder auf dem Bildschirm anzuzeigen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass sich vor der mindestens einen garraumzugewandten Linse ein Schutzglas vorhanden ist. Das Schutzglas schützt die mindestens eine Linse vorteilhafterweise vor Schmutz wie Wrasen und/oder Lebensmittelpartikeln usw. Das Schutzglas weist insbesondere keine strahlformende Eigenschaft auf. Es ist eine Weiterbildung davon, dass das Schutzglas von einem Nutzer gereinigt werden kann. Dazu kann das Schutzglas abnehmbar ausgeführt sein und von einem Nutzer zur Reinigung entnommen werden.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
- 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines Gargeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines Gargeräts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und.
- 3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines Gargeräts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt ein Gargerät in Form eines Backofens 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der Backofen 1 weist einen mittels einer Garraumwand 2 begrenzten Garraum 3 auf. Der Garraum 3 weist frontseitig eine Beschickungsöffnung 4 auf, die mittels einer Ofentür 5 verschließbar ist. In den Garraum 3 sind an einer ersten Einschubebene E1 und an einer tiefergelegenen zweiten Einschubebene E2 Gargutträger wie Backbleche, Gitterroste usw. oder Trennwände usw. anordenbar. Es können grundsätzlich auch nur eine Einschubebene oder mehr als zwei Einschubebenen vorhanden sein.
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Der Garraum 3 ist mittels einer Heizeirichtung (o. Abb.) heizbar, die z.B. mindestens einen elektrisch betriebenen Unterhitze-Heizkörper, Oberhitze-Heizkörper, Grill-Heizkörper und/oder Ringheizkörper usw. aufweisen kann. Jedoch ist die Art der Wärmeeinbringung grundsätzlich nicht beschränkt und kann z.B. eine gasbetriebene Heizeinrichtung usw. aufweisen.
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Der Backofen 1 ist optional mit einer Mikrowellenfunktionalität ausgerüstet und weist dazu einen Mikrowellenerzeuger 6 auf, der z.B. ein Magnetron umfassen kann. Auch kann der Backofen 1 optional mit einer Dampfbehandlungsfunktionalität ausgerüstet sein und dazu beispielsweise einen Dampferzeuger (o. Abb.) aufweisen, mittels dessen Dampf in den Garraum 3 einbringbar ist oder in dem Garraum 3 erzeugbar ist.
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Der Backofen 1 weist ferner eine Bildaufnahmeeinrichtung 7 zur Aufnahme von Bildern des Garraums 3 bzw. aus dem Garraum 3 auf. Die Bildaufnahmeeinrichtung 7 weist einen außerhalb des Garraums 3 angeordneten optischen Sensor in Form einer Digitalkamera 8 auf. Die Digitalkamera 8 ist durch eine Lichtdurchlassöffnung in Form einer in der Garraumwand 2 eingebrachten Aperturöffnung 9 in den Garraum 3 gerichtet. Die Aperturöffnung 9 kann von einer nicht strahlformenden Scheibe (o. Abb.), insbesondere Glasscheibe, abgedichtet sein, insbesondere abgedeckt sein.
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Die Bildaufnahmeeinrichtung 7 weist zudem eine der Digitalkamera 8 optisch vorgeschaltete Durchlichtoptik 10 auf, die insbesondere als eine Weitwinkel-Retrofokus-Optik ausgebildet ist, um mindestens eine der Einschubebenen E1, E2 großflächig in ihrem Gesichtsfeld zu haben. Die Durchlichtoptik 10 weist mindestens eine garraumseitig angeordnete Zerstreuungslinse 11 (hier als plan-konkave Linse angedeutet) und mindestens eine garraumabgewandt angeordnete (hier als konvex-plane Linse angedeutet) Sammellinse 12 auf. Die Zerstreuungslinse 11 und die Sammellinse 12 sind hier beispielhaft linear hintereinander und parallel zu einer Sensorebene P1 der Digitalkamera 8 angeordnet.
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Die Aperturöffnung 9 liegt abseits einer Bildebene, einer Objektebene und einer Zwischenbildebene der Durchlichtoptik 10. Durch die Nutzung der Aperturöffnung 9 wird der Vorteil erreicht, dass die Aperturöffnung 9 in den von der Digitalkamera 8 aufgenommenen Bildern nicht abgebildet wird. Die Aperturöffnung 9 kann vergleichsweise klein ausgeführt werden, ohne dass ein Gesichtsfeld der Digitalkamera 8 beeinflusst wird. Insbesondere werden auch Toleranzen und Unregelmäßigkeiten der Aperturöffnung 9 nicht abgebildet.
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Eine Aperturöffnung 9 ergibt den weiteren Vorteil, dass Leckagen von aus dem Garraum 3 durch die Aperturöffnung 9 austretender Wärmestrahlung und ggf. Mikrowellenstrahlung gering gehalten werden können. Insbesondere kann die Aperturöffnung 9 so klein sein, dass sie praktisch mikrowellendicht ist. Dazu kann ihre laterale Ausdehnung insbesondere 5 mm nicht überschreiten, insbesondere 3 mm nicht überschreiten. Die Aperturöffnung 9 kann z.B. als ein kleines kreisrundes Loch mit einem Durchmesser von ca. 3 mm ausgebildet sein.
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Eine Aperturöffnung 9 bewirkt zudem eine hohe Tiefenschärfe der aufgenommenen Bilder. Dies ist besonders vorteilhaft, da die in dem Garraum 3 zu behandelnden Speisen typischerweise eine nicht vernachlässigbare und zudem in der Regel nicht genau bekannte Höhe aufweisen.
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Darüber hinaus kann die Digitalkamera 8 in besonders großer Entfernung von dem Garraum 3 positioniert werden, was eine Verringerung einer thermischen Belastung der Kamera ermöglicht, ohne das Gesichtsfeld der Digitalkamera 8 zu verkleinern.
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Die garraumseitig angeordnete Zerstreuungslinse 11 besteht aus Glas und ist dadurch gegenüber den in dem Garraum 3 herrschenden hohen Temperaturen widerstandsfähig, insbesondere falls der Backofen 1 ein pyrolysefähiger Backofen ist. Die Sammellinse 12 kann hingegen aus Kunststoff oder auch aus Glas bestehen.
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Die Digitalkamera 8 ist mit einer Steuereinrichtung 13 des Backofens 1 gekoppelt. Die Steuereinrichtung 13 kann die von der Digitalkamera 8 aufgenommenen Bilder auswerten und auf Grundlage der Auswertung den Backofen 1 steuern. Beispielsweise können die Bilder dazu verwendet werden, Gargut und/oder einen Behandlungszustand des Garguts (wie einen Bräunungsgrad usw.) zu erkennen und die Steuereinrichtung 13 dazu eingerichtet sein, auf dieser Grundlage Garprogramme auszuwählen, einen in den Garraum 3 eingebrachten Wärmeeintrag (durch elektrisch betriebene Heizkörper usw.) zu steuern, den Mikrowellenerzeuger 6 zu steuern usw.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung 13 dazu eingerichtet sein, zumindest eines der aufgenommenen Bilder auf einem Bildschirm 14 des Backofens 1 anzuzeigen und/oder - drahtlos und/oder drahtgebunden - an einen externen Bildschirm (z.B. eines Smartphone, eines Tablets oder eines anderen Nutzerendgeräts) zu übertragen.
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2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines Gargeräts 21 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Gargerät 21 ist ähnlich zu dem Gargerät 1 aufgebaut, weist aber nun eine anders ausgestaltete Bildaufnahmeeinrichtung 22 auf.
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So sind die Zerstreuungslinse 11 einer Durchlichtoptik 23 und die Digitalkamera 8 nicht mehr linear hintereinander angeordnet, sondern so, dass die Lagen der Sensorebene P1, einer Objektivebene P2 der Zerstreuungslinse 11 und eine Schärfeebene P3 in einer Linie (der sog. Scheimpflug-Linie L) zusammenfallen und die Schärfeebene P3 zumindest ungefähr einer Einschubebene (hier z.B. der zweiten Einschubebene E2) entspricht. Dadurch kann Gargut, das sich im Bereich der zweiten Einschubebene E2 befindet, großflächig mit praktisch über die gesamte Fläche gleicher Schärfe aufgenommen werden und dennoch eine hohe Flexibilität bei einer Anordnung der Komponenten der Bildaufnahmeeinrichtung 22 erreicht werden.
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Die Durchlichtoptik 23 weist außerdem nun eine garraumabgewandt zu der Aperturöffnung 9 angeordnete aplanatische Lupe 24 auf.
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Optional kann sich vor der Zerstreuungslinse 11 ein Schutzglas 25 vorhanden sein, siehe folgende Figur. Das Schutzglas 25 schützt die Linse 11 vor Schmutz (Wrasen, Lebensmittelpartikeln usw.). Das Schutzglas 25 weist insbesondere keine strahlformende Eigenschaft auf. Es ist eine Weiterbildung, dass das Schutzglas von einem Nutzer gereinigt werden kann. Dazu kann das Schutzglas 25 abnehmbar ausgeführt sein und von einem Nutzer zur Reinigung entnommen werden.
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3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines Gargeräts 31 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Das Gargerät 31 ist ähnlich zu dem Gargerät 1 ausgebildet, weist aber nun eine als Gesichtsfeldblende dienende Lichtdurchlassöffnung 32 auf. An der dem Garraum 3 abgewandten Seite der Lichtdurchlassöffnung 32 befindet sich eine eigenständige Aperturblende 33 mit entsprechender Aperturöffnung 34, die eine Komponente einer Durchlichtoptik 35 einer Bildaufnahmeeinrichtung 36 des Gargeräts 31 darstellt.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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So Komponenten und Anordnungen der gezeigten Ausführungsbeispiele auf kombiniert werden. Beispielsweise können die Elemente 24 und/oder 25 auch in den Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 3 (oder weiteren, nicht gezeigten Ausführungen) vorhanden sein, die Anordnung gemäß 3 kann die Scheimpflug-Bedingung erfüllen usw.
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Zudem können die Durchlichtoptiken auch noch mehr Linsen und/oder andere optische Elemente aufweisen.
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Ein Gargerät kann allgemein ein oder mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen aufweisen. Dabei können sich Aperturöffnungen in der gleichen Seite der Garraumwand und/oder an unterschiedlichen Seiten befinden.
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Allgemein kann unter „ein“, „eine“ usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck „genau ein“ usw.
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Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Backofen
- 2
- Garraumwand
- 3
- Garraum
- 4
- Beschickungsöffnung
- 5
- Ofentür
- 6
- Mikrowellenerzeuger
- 7
- Bildaufnahmeeinrichtung
- 8
- Digitalkamera
- 9
- Aperturöffnung
- 10
- Durchlichtoptik
- 11
- Zerstreuungslinse
- 12
- Sammellinse
- 13
- Steuereinrichtung
- 14
- Bildschirm
- 21
- Backofen
- 22
- Bildaufnahmeeinrichtung
- 23
- Durchlichtoptik
- 24
- Aplanatische Lupe
- 25
- Schutzglas
- 31
- Gargerät
- 32
- Lichtdurchlassöffnung
- 33
- Aperturblende
- 34
- Aperturöffnung
- 35
- Durchlichtoptik
- 36
- Bildaufnahmeeinrichtung
- E1
- Erste Einschubebene
- E2
- Zweite Einschubebene
- L
- Scheimpflug-Linie
- P1
- Sensorebene
- P2
- Objektivebene
- P3
- Schärfeebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011002187 A1 [0002]
- EP 0899512 A1 [0003]
- US 2017/0000292 A1 [0004]
- WO 2009/138359 A2 [0005]
- WO 2012/146523 A1 [0006]