(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱室と、前記加熱室内で被加熱物を載置する載置台と、マグネトロンにより電磁波を放射して、前記載置台の下方から前記被加熱物を加熱する複数の放射アンテナと、前記複数の放射アンテナへの電磁波の伝送の有無を選択して切替る伝送切替手段と、前記伝送切替手段を制御する切替制御手段と、前記放射アンテナの位置を制御する位置制御手段を備えた高周波加熱装置。
【請求項２】
電磁波発生手段と、前記電磁波発生手段が発生した電磁波を前記放射アンテナに伝送する伝送手段を備え、前記伝送切替手段は、前記伝送手段内で電磁波の伝送状態を変更するようにした請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項３】
加熱室と、前記加熱室内で被加熱物を載置する載置台と、マグネトロンにより電磁波を放射して、前記載置台の下方から前記被加熱物を加熱する複数の放射アンテナと、前記複数の放射アンテナに対応する複数の電磁波発生手段と、前記複数の電磁波発生手段の電磁波の発生の有無を選択して切替制御する電磁波発生制御手段と、前記放射アンテナの位置を制御する位置制御手段を備えた高周波加熱装置。
【請求項４】
前記電磁波発生手段と前記伝送手段は、載置台よりも下方に位置させた請求項２記載の高周波加熱装置。
【請求項５】
前記放射アンテナを駆動する駆動手段を備え、前記位置制御手段は、前記駆動手段を制御することにより前記放射アンテナの位置を制御する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項６】
複数の前記放射アンテナの軌跡が互いに重ならないようにした請求項１ないし５のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項７】
複数の前記放射アンテナを、前後、左右または上下の少なくとも一方に距離を離した請求項６記載の高周波加熱装置。
【請求項８】
少なくとも１つの放射アンテナの駆動範囲を限定する限定手段を有した請求項６記載の高周波加熱装置。
【請求項９】
複数の放射アンテナは、軌跡の少なくとも一部が他の放射アンテナの軌跡と重なる重複部を有するが、前記重複部においても互いに接触しないようにした請求項１ないし５のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１０】
位置制御手段は、第１の放射アンテナが軌跡の重複部に位置するときは他の放射アンテナを軌跡の重複部とは異なる位置に制御する請求項９記載の高周波加熱装置。
【請求項１１】
複数の放射アンテナは、それぞれの軌跡の中心が載置台の中心から見て等距離に位置させた請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１２】
複数の放射アンテナは、載置台とのそれぞれの鉛直距離を等距離とした請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１３】
載置台の上方に位置し被加熱物を載置する焦げ目付皿と、前記焦げ目付皿は、電磁波を遮蔽する遮蔽板と、前記遮蔽板の下面に放射アンテナからの電磁波を吸収して発熱する発熱体とを有する請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１４】
被加熱物の温度分布を検出する温度分布検出手段と、前記温度分布検出手段が検出した温度変化により、検出位置が食品であるか否かを判定する被加熱物抽出手段と、前記被加熱物抽出手段が食品であると判定した検出位置の中で最も検出温度の低い検出位置を加熱するように前記放射アンテナおよび前記伝送切替手段を制御する局所加熱制御手段とを有する請求項１、２、４〜１３のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波による被加熱物の誘電加熱分布を変更可能な放射アンテナを備えた高周波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な高周波加熱装置である電子レンジの、従来例は図４２〜図５０に示すような構成であった。
【０００３】
図４２の電子レンジはターンテーブル１６３を用いた一般的な構成である。ここでは電磁波発生手段としてのマグネトロン１０から出た電磁波は、導波管１３を介して伝送され、加熱室１形状と電磁波が放射される開口部１６４の位置で決まる定在波となって加熱室１内に分布する。そして被加熱物である食品３の各部位に与えられる電磁波の電界成分と、各部位の誘電損失に応じて発熱する。食品の単位体積当たり吸収される電力Ｐ［Ｗ／ｍ３］は、加えられる電界の強さＥ［Ｖ／ｍ］、周波数ｆ［Ｈｚ］、および食品３の比誘電率εｒ、誘電正接ｔａｎδにより（１）式として表される。この従来例では、食品３の加熱分布は概ね電磁波の定在波分布によって決まるため、加熱分布のむらを抑えるためにターンテーブル１６３を回転駆動して同心円上の加熱分布の均一化を図っている。
【０００４】
Ｐ＝（５／９）εｒ・ｔａｎδ・ｆ・Ｅ２×１０−１０［Ｗ／ｍ３］  （１）
また、特開平７−１９８１４７号公報のように、複数の開口部を切替て加熱分布を変えるものがある。図４３、図４４は加熱室の底面外部に２０個の導波管１３をマトリクス状に配置し、それぞれの導波管１３への給電を選択的に制御するものである。どの導波管へ給電するかは、加熱室１内の局所的な温度を検出する温度検出手段１６５により制御するもので、各々の開口部１６４の鉛直上方向に２０個のミラー１６６を有し、５組の凹面ミラー１６７を介して５組の温度検出手段１６５に赤外線を導いている。また、図４５、図４６は、開口部１６４を回転軸１６８を中心に回転可動にして加熱点を移動する構成で、ターンテーブル１６３と組み合わせて局所的に加熱するものである。開口部１６４の位置を制御してターンテーブル１６３の半径方向の加熱部位を任意に変化させ、ターンテーブル１６３の回転を制御して周方向の加熱部位を任意に変化させている。
【０００５】
さらに、特開平７−１６１４６９号公報のように、回転位置を検出しながら開口部を回転させるものがある。本従来例では図４７〜図５０のように、環状矩形導波管１６９、回転により位置の変化する開口部１６４、モータ１７０、１７１、回転軸１７２、１７３および回転角検出器（アブソリュート・ロータリー・エンコーダ）１７４を有し、回転角すなわち開口部１６４の回転位置が検出できる構成である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、導波管と加熱室を接続して電磁波を加熱室内に入れる場合、食品の材質や形状ごとに加熱分布を均一にする適切な開口部の位置が異なり、一つの開口部ですべての食品を均一に加熱することはできないという問題があった。
【０００７】
例えば従来の電子レンジで平らな食品を加熱すると、縁のほうから加熱が進み中心は冷たいままという顕著な加熱むらが起こることが一般に知られている。一例として、図５１のように平らで５×５ますに区切ったアクリル製の容器１７５に水を入れ、従来の電子レンジ（開口部の位置は後ろ）で加熱したときのそれぞれのますの温度上昇を示すと、図５２（ａ）となる。容器１７５の形状は加熱室に丁度入る程度の大きさで回転できないため、ターンテーブルよりもわずかに高い位置に容器を固定して加熱した。開口部の位置が後ろなので、後ろ側のますでの温度上昇が高くなることがわかる。また図５２（ｂ）は、図５２（ａ）のデータを加工したもので、中央のますを中心として対象位置（中心から等距離）にあるますの温度上昇を平均化しており、ターンテーブルの回転による平均化を想定したものである。この結果から、前述の通り、縁のほうから加熱が進み中心は冷たい加熱むらが生じることがわかる。
【０００８】
また開口部の位置による特徴として、加熱室底面の中央に開口部を設ける場合、食品の底面が加熱され、対流のある液体状の食品ならば均一に加熱できるが、対流のない固体状の食品は底面ばかり温度が上がるという問題があった。この時ターンテーブルを用いると、同心円上の加熱分布の均一化は図れるが、いくらターンテーブルを回転させたとしても、回転中心から見た半径方向の分布や上下方向の分布は改善されない。
【０００９】
一方、図４３、図４４のように、定在波よりも放射に重点を置き、食品に近い下方からの電磁波の放射位置を制御するものは、放射位置に近い食品の部位を局所的に加熱することができる。しかしながら多数の導波管１３がマトリクス状に必要で、すべての導波管１３への給電を切替る方法も必要なため、構成が極めて複雑になるという問題があった。
【００１０】
また、図４５〜図５０のように、環状矩形導波管１６９や環状の導波管１７６により開口部１６４の位置を変える場合は、連続的に放射位置を変えることができる。しかしながら図４６の環状の導波管１７６が大きなスペースを有し、その外側にターンテーブル１６３の駆動軸を構成しなければならない。よって加熱室内の水平面のうちターンテーブル１６３の占める面積の割合が少ないので、食品を置けるスペースが限定されるという問題があった。またターンテーブルを一定回転で駆動すると、駆動軸を中心とした同心円上の部位が連続的に加熱されるので、同じ同心円上の位置の中での局所加熱はできないという問題があった。
【００１１】
また図４５〜図４７では、食品の汁や水などを加熱室内でこぼした場合、環状の導波管１７６や環状矩形導波管１６９や内に入り込んで電界の集中を引き起こしたり、駆動部分を詰まらせて駆動停止しかねないという問題があった。
【００１２】
さらに、図４８、図５０では、回転角検出器１７４により開口部１６４の回転位置が検出でき、精度よく開口部１６４位置を制御できる。しかし側方の開口部１６４から励振するので、電磁波が食品３に到達するまでには距離があり、電磁波が拡散してしまうのである。この拡散の度合いは、食品３の置き方による開口部１６４から食品３までの距離の変化によっても大きく変化し、加熱される部分が特定できないので、狙ったところだけを加熱するという事はできない。よって回転角検出器１７４で精度よく開口部１６４位置を制御しても効果が少ないという問題があった。その上、電磁波が拡散すると、食品以外のいろいろな部分（加熱室壁面など加熱すべきでない部分）と衝突して損失が生じるため、加熱効率を悪くするという問題もあった。その他にも、異種の複数の食品を入れると、いずれかのみを選択して加熱することはできず全てのものに電磁波が衝突し、軽いものや密度の小さいものや誘電損（比誘電率と誘電正接の積）の大きなものが先に温度上昇してしまうという問題があった。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するもので、簡単かつ信頼性の高い構成で、狙ったところを局所的に加熱することにより、特定の部位の選択的な加熱、食品全体の均一な加熱、効率的な加熱ができるようにするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、被加熱物の下方から電磁波を放射する移動自在の複数の放射アンテナと、この複数の放射アンテナから電磁波の放射の有無を選択して切替るとともに、放射アンテナの位置を制御するものである。
【００１５】
本発明によれば、被加熱物の下方の複数の放射アンテナからの電磁波を放射させたい放射アンテナを選択し、さらに放射アンテナの位置に制御するので、被加熱物の底面側より狙ったところを選択的に加熱することができ、所望の仕上がり状態にすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、加熱室と、前記加熱室内で被加熱物を載置する載置台と、マグネトロンにより電磁波を放射して、前記載置台の下方から前記被加熱物を加熱する複数の放射アンテナと、前記複数の放射アンテナへの電磁波の伝送の有無を選択して切替る伝送切替手段と、前記伝送切替手段を制御する切替制御手段と、前記放射アンテナの位置を制御する位置制御手段を備えたものである。
【００１７】
そして、被加熱物の下方の複数の放射アンテナから電磁波を放射させたい放射アンテナを選択し、さらに所望の位置に制御するので、被加熱物の底面側より狙ったところを選択的に加熱することができ、所望の仕上がり状態にすることができる。
【００１８】
また、電磁波発生手段と、前記電磁波発生手段が発生した電磁波を放射アンテナに伝送する伝送手段を備え、伝送切替手段は、前記伝送手段内で電磁波の伝送状態を変更するものである。
【００１９】
そして、伝送切替手段により伝送手段内で電磁波の伝送状態を変更するので、電磁波を放射させたい放射アンテナにのみ電磁波を伝送する事ができ、容易に放射アンテナを選択できる。
【００２０】
また、加熱室と、前記加熱室内で被加熱物を載置する載置台と、マグネトロンにより電磁波を放射して、前記載置台の下方から前記被加熱物を加熱する複数の放射アンテナと、前記複数の放射アンテナに対応する複数の電磁波発生手段と、前記複数の電磁波発生手段の電磁波の発生の有無を選択して切替制御する電磁波発生制御手段と、前記放射アンテナの位置を制御する位置制御手段を備えたものである。
【００２１】
そして、電磁波発生制御手段により電磁波発生手段の電磁波の発生の有無を選択して切替るので、電磁波を放射させたい放射アンテナにのみ電磁波を伝送する事ができ、容易に放射アンテナを選択できる。
【００２２】
また、電磁波発生手段と伝送手段は、載置台よりも下方に位置しているものである。
【００２３】
そして、加熱室の側方かつ載置台の上方には、電磁波発生手段や伝送手段の設置スペースを不要とすることができる。
【００２４】
放射アンテナを駆動する駆動手段を備え、位置制御手段は、前記駆動手段を制御することにより前記放射アンテナの位置を制御するものである。
【００２５】
そして、駆動手段を制御するので、容易に放射アンテナの位置を制御できる。
【００２６】
また、複数の放射アンテナの軌跡が互いに重ならないようにしたものである。
【００２７】
また、複数の放射アンテナを、前後、左右または上下の少なくとも一方に距離を離して構成し、軌跡が互いに重ならないようにしたものである。
【００２８】
また、少なくとも１つの放射アンテナの駆動範囲を限定する限定手段を有し、前記限定手段により、軌跡が互いに重ならないようにしたものである。
【００２９】
また、複数の放射アンテナは、軌跡の少なくとも一部が他の放射アンテナの軌跡と重なる重複部を有するが、前記重複部においても互いに接触しないようにしたものである。
【００３０】
また、位置制御手段は、第１の放射アンテナが軌跡の重複部に位置するときは他の放射アンテナを軌跡の重複部とは異なる位置に制御するものである。
【００３１】
そして、複数の放射アンテナを、接触することなく所望の位置に制御することができる。
【００３２】
また、複数の放射アンテナは、それぞれの軌跡の中心が載置台の中心から見て等距離になるようにしたものである。
【００３３】
そして、複数の放射アンテナを、載置台の中心に位置する被加熱物に対して対称に構成でき、複数の放射手段の加熱効率を同等にすることができる。
【００３４】
また、複数の放射アンテナは、載置台とのそれぞれの鉛直距離が等距離になるようにしたものである。
【００３５】
そして、複数の放射アンテナにとって、真上の被加熱物に対する加熱効率を同等にすることができる。
【００３６】
また、載置台の上方で被加熱物を載置する焦げ目付皿と、前記焦げ目付皿は、電磁波を遮蔽する遮蔽板と、前記遮蔽板の下面に放射アンテナからの電磁波を吸収して発熱する発熱体とを有するものである。
【００３７】
そして、下方の放射アンテナからの電磁波で発熱体の所望の部分に給電できるので、焦げ目付皿を効果的に昇温させることができ、所望の焼き方ができる。
【００３８】
また、被加熱物の温度分布を検出する温度分布検出手段を有し、温度分布検出手段が検出した温度変化により、検出位置が食品であるか否かを判定し、被加熱物抽出手段が食品であると判定した検出位置の中で最も検出温度の低い検出位置を加熱するように放射アンテナおよび伝送切替手段を制御するものである。
【００３９】
そして、被加熱物の温度分布に応じて、適切な放射アンテナを選択し、放射アンテナを適切な位置に制御できるので、被加熱物を適切な仕上がり状態にすることができる。
【００４０】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００４１】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１の高周波加熱装置のブロック図である。
【００４２】
図１において、加熱室１内で載置台２上の被加熱物３を所望の仕上がり状態に加熱するために、被加熱物３の下方より電磁波４を放射できる複数の放射アンテナ５と、複数の放射アンテナ５の中で実際に電磁波を放射する放射アンテナ５を選択して切替る伝送切替手段６と、伝送切替手段６を制御する切替制御手段７と、放射アンテナ５の位置を所望の加熱分布にとって適切な位置に制御する位置制御手段８を有している。
【００４３】
また、制御手段９は、高周波加熱装置の制御全体を司るもので、切替制御手段７、位置制御手段８による制御シーケンスを決定している。たとえば、位置制御手段８が放射アンテナ５を適切な位置に制御した直後に、切替制御手段７が伝送切替手段６により実際に電磁波を放射する放射アンテナを選択して切替るなどのシーケンスを設定できる。このときは、制御手段９が、切替制御手段７と位置制御手段８を連動してシーケンス制御できるので、放射の不要な位置で電磁波を放射したり、位置制御が終わってるのに放射の開始が遅れるというようなことがない。
【００４４】
本実施例では、切替制御手段７が、被加熱物３の下方の複数の放射アンテナ５から電磁波４を放射させたい放射アンテナ５を伝送切替手段６により選択し、位置制御手段８が、所望の位置に制御するので、被加熱物３の底面側より狙ったところを局所的に加熱することができ、簡単な構成で、被加熱物を均一加熱したり、局所加熱したり、選択加熱したり、効率よく所望の仕上がり状態にすることができる。
【００４５】
ここで載置台２は、比較的誘電損失が小さく電磁波４が透過しやすい材質（代表的にはガラスやセラミック）で構成し、放射アンテナ５からの電磁波４で被加熱物３をより効率的に加熱できるようにしている。
【００４６】
なお、放射アンテナ５、伝送切替手段６は、加熱室１内、加熱室１外に限定するものではなく、電磁波４の放射方向が切替られる構成であればよい。
【００４７】
なお、制御手段９は、切替制御手段７と位置制御手段８を順次または同時に制御してもよいし、一方だけを制御してもよい。
【００４８】
（実施例２）
本実施例は、１つの電磁波発生手段からの電磁波を、複数の放射アンテナの中で実際に電磁波を放射する放射アンテナを選択して切替える構成を示すものである。
【００４９】
図２は、本発明の実施例２の代表的な高周波加熱装置である電子レンジの断面構成図である。
【００５０】
図２において、代表的な電磁波発生手段であるマグネトロン１０から出た電磁波１１が、代表的な伝送手段１２を構成する導波管１３および導波管１３と同軸結合する結合部１４ａ、１４ｂを介して、放射アンテナ１５ａ、１５ｂにより加熱室１内に放射され、代表的な被加熱物である食品３を加熱するものである。ここで放射アンテナ１５ａ、１５ｂは、導体に電界をたてることで電磁波を放射する構成である。
【００５１】
また結合部１４ａ、１４ｂと勘合し、結合部１４ａ、１４ｂおよび放射アンテナ１５ａ、１５ｂを回転駆動させる代表的な駆動手段であるステッピングモータ１６ａ、１６ｂを構成している。
【００５２】
また導波管１３内に代表的な伝送切替手段である遮蔽板１７ａ、１７ｂを構成し、位置により導波管１３内の電磁波１１の伝送状態を切替ている。図２の場合、遮蔽板１７ａは電磁波１１を結合部１４ａにまで伝送させるので、放射アンテナ１５ａから電磁波４ａを放射することができる。一方、遮蔽板１７ｂは電磁波１１を遮蔽し、結合部１４ｂにまで伝送させないので、放射アンテナ１５ｂから電磁波４ｂの放射を停止させた状態である。
【００５３】
よって本実施例では、実施例１の効果に加えて、遮蔽板１７ａ、１７ｂ（伝送切替手段）により、導波管１３、結合部１４ａ、１４ｂからなる伝送手段１２内で電磁波の伝送状態を変更するので、電磁波を放射させたい放射アンテナ１５ａ、１５ｂのいずれかにのみまたは両方の放射アンテナ１５ａ、１５ｂに電磁波を伝送など、容易に選択できる。
【００５４】
特に、本実施例では、複数の放射アンテナ１５ａ、１５ｂへの電磁波の伝送の有無を選択して切替るのに、１つのマグネトロン１０（電磁波発生手段）だけで実現できる。
【００５５】
また、マグネトロン１０（電磁波発生手段）と導波管１３、結合部１４ａ、１４ｂからなる伝送手段１２が載置台よりも下方に位置するので、加熱室１の側方かつ載置台２の上方に電磁波発生手段や伝送手段の設置スペースが不要であり、加熱室１の幅と奥行きを広くすることができる。よって高周波加熱装置全体の外観が同じでも、複数の被加熱物を同時に載置台に置いたり、より大きな皿を出し入れすることができる。同様に、マグネトロン１０（電磁波発生手段）と伝送手段１２が載置台２よりも下方に位置するので、重心が低くなり、安定性を増すことができる効果がある。
【００５６】
また、ステッピングモータ１６ａ、１６ｂ（駆動手段）により放射アンテナ１５ａ、１５ｂの位置を容易にかつ精度良く制御できる。
【００５７】
また、複数の放射アンテナ１５ａ、１５ｂと載置台２との鉛直距離が等距離なので、それぞれの放射アンテナ１５ａ、１５ｂの真上にある被加熱物である食品３に対して、加熱効率を同等にすることができるので加熱シーケンスが共用化できて制御が容易となる。
【００５８】
また加熱室１の外部には、代表的な物理量検出手段であり食品３の温度分布を検出する温度分布検出手段１８、使用者が設定入力する設定手段１９および制御手段９を構成している。
【００５９】
ここで設定手段１９は、使用者が、食品３の名称に関する情報（たとえば牛乳、酒など）、食品３の種類に関する情報（たとえば根菜、葉菜など）、加熱前の状態に関する情報（たとえば初期温度や保存状態など）、加熱方法（たとえば強、弱など）または加熱仕上がり状態（たとえば解凍、あたためなど）を入力するか選択するかにより設定するものである。
【００６０】
また制御手段９は、ステッピングモータ１６ａ、１６ｂを制御して放射アンテナ１５ａ、１５ｂの回転や停止を制御する位置制御手段８と、モータ２０ａ、２０ｂを制御して遮蔽板１７ａ、１７ｂの位置により電磁波を放射する放射アンテナ１５ａ、１５ｂを切替るよう制御する切替制御手段７とを有し、温度分布検出手段１８および設定手段１９などにより制御している。また、マグネトロン１０からの電磁波の発生や出力の大きさを制御している。
【００６１】
本実施例では、制御手段９は、温度分布検出手段１８が検出した被加熱物の温度分布に応じて、切替制御手段７により遮蔽板１７ａ、１７ｂ（伝送切替手段）を制御するので、適切な放射アンテナ１５ａ、１５ｂを選択して、被加熱物である食品３を適切な仕上がり状態にすることができる。
【００６２】
また、制御手段９は、使用者が設定した設定手段１９の内容に応じて、切替制御手段７により遮蔽板１７ａ、１７ｂ（伝送切替手段）を制御するので、所望の放射アンテナ１５ａ、１５ｂを選択して、食品３を適切な仕上がり状態にすることができる。
【００６３】
また、制御手段９は、温度分布検出手段１８が検出した被加熱物３の温度分布に応じて、位置制御手段８により放射アンテナ１５ａ、１５ｂを適切な位置に制御するので、食品３を適切な仕上がり状態にすることができる。
【００６４】
また、制御手段９は、使用者が設定した設定手段１９の内容に応じて、位置制御手段８により放射アンテナ１５ａ、１５ｂを所望の位置に制御するので、食品３を所望の仕上がり状態にすることができる。
【００６５】
さて、温度分布検出手段１８は、食品の温度を検出し、加熱分布を検出しているが、温度分布検出手段１８自身の構成について説明を加える。非接触で温度を検出する一般的な温度分布検出手段１８としては、食品３から放射される赤外線量を電気信号に変換する赤外線センサがある。赤外線センサとしては、内部に熱接点と冷接点を有するサーモパイル型や、チョッパを有する焦電型などがあり、本発明ではどちらを採用してもよい。
【００６６】
なお、放射アンテナ１５ａ、１５ｂは、位置により電磁波の放射の指向性が変化するものであればよい。
【００６７】
なお、他の放射駆動手段として、ステッピングモータ以外にも様々なモータで実現可能である。たとえば、モータの種類に関わらず、放射手段を停止させたい位置の数だけスイッチを設け、押されたスイッチにより位置を決定する方法がある。この場合、モータをステッピングモータにしなくても低価格の汎用品で実現できる。
【００６８】
なお、他の放射駆動手段として、磁石などの磁力を利用し電気的に磁界の強さや向きを制御して、放射アンテナを駆動してもよい。
【００６９】
また、他の放射駆動手段として、バネやゴムなどの弾性を利用して放射アンテナを駆動する方法でもよい。
【００７０】
なお、他の放射駆動手段として、形状記憶合金に見られるような温度による変形を利用して放射アンテナを駆動する方法もある。
【００７１】
なお、駆動の方向としては回転に限定するものではなく、上下動、往復運動など放射手段の位置を変えるものであればよい。
【００７２】
（実施例３）
図３は、本発明の実施例３の高周波加熱装置の要部ブロック図である。伝送切替手段６は複数の電磁波発生手段７９を有し、それぞれの電磁波発生手段７９が発生した電磁波８０を、対応する伝送手段８１を介して、対応する放射アンテナ８２に伝送するもので、切替制御手段７が有する電磁波発生制御手段８３により電磁波発生手段７９を切替ることで、実際に電磁波を放射する放射アンテナ８２を切替るものである。
【００７３】
本実施例では、電磁波発生制御手段８３により複数の電磁波発生手段７９の電磁波の発生の有無を選択して切替えるので、電磁波を放射させたい放射アンテナ８２にのみ確実に電磁波を伝送する事ができ、容易に電磁波を放射する放射アンテナ８２を選択できる。
【００７４】
また本実施例では、複数の放射アンテナ８２に１対１に対応する電磁波発生手段７９を有しており、いくつかの放射アンテナから同時に電磁波を放射したい場合に、いずれの放射アンテナ８２の出力の低下がない。さらにそれぞれの電磁波発生手段７９からの出力を独立して制御できるので、こまやかな制御ができる。
【００７５】
（実施例４）
本実施例は、複数の電磁波発生手段を切替ることで、複数の放射アンテナからの電磁波の放射の有無を切替る構成を示すものである。
【００７６】
図４は、本発明の実施例４の電子レンジの断面構成図である。
【００７７】
図４において、放射アンテナ１５ａ、１５ｂそれぞれに独立して電磁波を供給できる構成で、マグネトロン２１ａ、２１ｂ、導波管１３ａ、１３ｂを有し、電磁波発生制御手段２２によりマグネトロン２１ａ、２１ｂの電磁波の発生を制御している。
【００７８】
また位置制御手段８は、１つのステッピングモータ１６ｃを制御することで放射アンテナ１５ａ、１５ｂの回転や停止を制御するもので、歯車２３、２４により結合部１４ａ、１４ｂに動力を伝達している。
【００７９】
また制御手段９の位置制御手段８と電磁波発生制御手段２２は、温度分布検出手段１８および設定手段１９などにより、マグネトロン２１ａ、２１ｂの電磁波の発生とステッピングモータ１６ｃの動作を制御している。
【００８０】
本実施例は、実施例３の効果に加えて、複数の放射アンテナ１５ａ、１５ｂと載置台２との鉛直距離が等距離なので、それぞれの放射アンテナの真上にある被加熱物である食品３に対して、加熱効率を同等にすることができるので加熱シーケンスが共用化できて制御しやすくなる。
【００８１】
また、制御手段９は、温度分布検出手段１８が検出した被加熱物の温度分布に応じて、電磁波発生制御手段２２によりマグネトロン２１ａ、２１ｂ（電磁波発生手段）を制御するので、結果として適切な放射アンテナ１５ａ、１５ｂを選択して、食品３を適切な仕上がり状態にすることができる。
【００８２】
また、制御手段９は、使用者が設定した設定手段１９の内容に応じて、電磁波発生制御手段２２によりマグネトロン２１ａ、２１ｂ（電磁波発生手段）を制御するので、結果として所望の放射アンテナ１５ａ、１５ｂを選択して、食品３を適切な仕上がり状態にすることができる。
【００８３】
また、制御手段９は、温度分布検出手段１８が検出した被加熱物３の温度分布に応じて、位置制御手段８により放射アンテナ１５ａ、１５ｂを適切な位置に制御するので、食品３を適切な仕上がり状態にすることができる。
【００８４】
また、制御手段９は、使用者が設定した設定手段１９の内容に応じて、位置制御手段８により放射アンテナ１５ａ、１５ｂを所望の位置に制御するので、食品３を所望の仕上がり状態にすることができる。
【００８５】
（実施例５）
図５は、本発明の実施例５の高周波加熱装置の要部構成図である。載置台２に対する２つの放射アンテナ１５ａ、１５ｂの軌跡を破線で示している。放射アンテナ１５ａの回転駆動による軌跡２５ａと、放射アンテナ１５ｂの回転駆動による軌跡２５ｂは、左右に距離が離れているので重ならない構成である。よって互いに自在に回転及び停止ができ、正確な位置制御ができる。また、回転中心（軌跡の中心）を２６ａ、２６ｂで示している。
【００８６】
本実施例は、放射アンテナ１５ａと１５ｂを左右に離して構成するので、軌跡が互いに重ならず、接触しないので、安全かつ正確に放射アンテナ１５ａ、１５ｂを位置制御することができる効果がある。
また、複数の放射アンテナ１５ａ、１５ｂの軌跡の中心２６ａ、２６ｂが載置台２の中心から見て等距離なので、載置台２の中心に位置する被加熱物（一般的に被加熱物は中心に置くことが多い）に対して複数の放射アンテナ１５ａ、１５ｂを対称に構成できる。よって複数の放射アンテナ１５ａ、１５ｂを同形状にすれば、どちらの放射アンテナ１５ａ、１５ｂからも被加熱物に対する加熱効率を同等にすることができ、加熱シーケンスが共用化できるため制御が容易であるとか、部品の共用化を図ることができる。
【００８７】
また、加熱室内を２分割した領域を選択して加熱することができる。まず、加熱室全域に被加熱物が配置されたとき、放射アンテナ１５ａ、１５ｂからの電磁波の放射を組み合わせることで、均一に加熱することができる。
【００８８】
また、加熱室全域に被加熱物が配置されたとしても、左（右）側の部分を局所的に加熱したいときは、放射アンテナ１５ａ（１５ｂ）のみで加熱すれば局所加熱ができる。
【００８９】
また、加熱したい被加熱物を左（右）側に置き、加熱したくないものを右（左）側に置いたとき、左（右）側の被加熱物のみを選択加熱することができる。
【００９０】
また、被加熱物が左（右）側に置かれたら、放射アンテナ１５ａ（１５ｂ）のみで加熱すれば、電磁波が加熱室内に拡散する前に近接した位置からの加熱ができるので、効率的に加熱できる。
【００９１】
（実施例６）
図６は、本発明の実施例６の高周波加熱装置の要部構成図である。載置台２に対する４つの放射アンテナ（図示なし）の軌跡を破線２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、回転中心を２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄで示している。互いの軌跡は、前後、左右に距離が離れているので重ならない構成である。
【００９２】
本実施例では、実施例５の効果に加えて、加熱室内を４分割した領域を最小単位として加熱することができる。よって選択性が広がるとともに、加熱室を正方形に構成できるので、大きな皿なども使用できる。
【００９３】
（実施例７）
図７は、本発明の実施例７の高周波加熱装置の要部構成図である。載置台２に対する９つの放射アンテナ（図示なし）の軌跡を破線２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆ、２５ｇ、２５ｈ、２５ｉ、回転中心を２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ、２６ｆ、２６ｇ、２６ｈ、２６ｉで示している。互いの軌跡は、前後、左右に距離が離れているので重ならない構成である。
【００９４】
本実施例では、実施例５、６の効果に加えて、加熱室内を９分割した領域を最小単位として加熱することができる。よって選択性をさらに広げることができる。
【００９５】
（実施例８）
図８は、本発明の実施例８の高周波加熱装置の要部構成図で、図８（ａ）は上面から見た図、図８（ｂ）は側面図である。放射アンテナ２７ａ、２７ｂ、それぞれの軌跡２８ａ、２８ｂ、それぞれの回転中心（軌跡の中心）２９ａ、２９ｂ、結合部３０ａ、３０ｂである。
【００９６】
本実施例では、結合部３０ａ、３０ｂの長さの違いにより放射アンテナ２７ａ、２７ｂが上下にずれているため、軌跡が互いに重ならず、接触しないので、安全かつ正確に放射アンテナ２７ａ、２７ｂを位置制御することができる。
【００９７】
また本実施例では、結合部３０ａ、３０ｂを近接させて構成しているので、複数の放射アンテナ２７ａ、２７ｂも近接し、電磁波をより局所的に集中させることができる。
【００９８】
また結合部を近接させられるので、電磁波発生手段などの部品の配置に自由度が増し、構成しやすくなる。
【００９９】
（実施例９）
図９は、本発明の実施例９の高周波加熱装置の要部構成図で、図９（ａ）は上面図、図９（ｂ）は側面図である。放射アンテナ２７ｃ、２７ｄ、それぞれの軌跡２８ｃ、２８ｄ、それぞれの回転中心（軌跡の中心）２９ｃ、２９ｄ、結合部３０ｃ、３０ｄである。結合部３０ｃ、３０ｄの長さは同じであるが、放射アンテナの先端部３１ｃ、３１ｄが逆方向に曲がっているため、互いの軌跡は重ならない構成である。
【０１００】
本実施例では、実施例８の効果に加えて、結合部３０ｃ、３０ｄの長さの同一化、放射アンテナ２７ｃ、２７ｄを同形状で構成して上下逆に取り付けるようにできるなど、部品の共用化を図ることができる。
【０１０１】
なお、複数の放射アンテナ２７ｃ、２７ｄの両者を曲げなくても、一方だけを曲げても良い。この場合、曲げない放射アンテナについては、曲げる工程を少なくできる。
【０１０２】
（実施例１０）
図１０は、本発明の実施例１０の高周波加熱装置の要部構成図で、図１０（ａ）は上面図、図１０（ｂ）は側面図である。放射アンテナ２７ｅ、２７ｆ、それぞれの軌跡２８ｅ、２８ｆ、それぞれの回転中心（軌跡の中心）２９ｅ、２９ｆ、結合部３０ｅ、３０ｆである。結合部３０ｅ、３０ｆの長さは同じであり、放射アンテナの先端も平らであるが、結合部３０ｅ、３０ｆの角度が傾斜しているため、互いの軌跡は重ならない構成である。
【０１０３】
本実施例では、実施例９の効果に加えて、放射アンテナ２７ｅ、２７ｆの先端をまったく曲げなくてもよいので、より曲げる工程を少なくできる。
【０１０４】
なお、複数の結合部３０ｅ、３０ｆの両者を傾斜させなくても、一方だけを傾斜させても良い。
【０１０５】
（実施例１１）
図１１は、本発明の実施例１１の高周波加熱装置の要部構成図である。放射アンテナ２７ｇ、２７ｈ、それぞれの軌跡２８ｇ、２８ｈ、それぞれの回転中心（軌跡の中心）２９ｇ、２９ｈである。放射アンテナ２７ｇ、２７ｈの駆動範囲を限定する代表的な限定手段であるストッパ（図示なし）を設け、それ以上には駆動できない構成としている。よって回転駆動ではあるが一回転させないため、軌跡２８ｇ、２８ｈは円にはならず、互いの軌跡は重ならない構成である。
【０１０６】
本実施例では、放射アンテナ２７ｇ、２７ｈの駆動範囲を限定することにより、軌跡が互いに重ならず、接触しないので、安全かつ正確に放射アンテナ２７ｇ、２７ｈを位置制御することができる。
【０１０７】
なお、限定手段は、ストッパの代わりにスイッチや各種の位置検出センサで構成しても良い。
【０１０８】
なお、放射アンテナ２７ｇ、２７ｈの両者とも駆動範囲を限定しなくても、一方だけを限定しても良い。
【０１０９】
（実施例１２）
図１２は、本発明の実施例１２の高周波加熱装置の要部構成図で、図１２（ａ）は上面図、図１２（ｂ）は側面図である。放射アンテナ２７ｉ、２７ｊ、それぞれの軌跡２８ｉ、２８ｊ、それぞれの回転中心（軌跡の中心）２９ｉ、２９ｊ、結合部３０ｉ、３０ｊ、導波管３２ｉ、３２ｊ、歯車３３ｉ、３３ｊ、ステッピングモータ３４、軌跡の重複部３５ａである。本実施例は、重複部３５ａで軌跡が重複しているが、常に放射アンテナ２７ｉと２７ｊが接触しないよう以下の構成としている。
【０１１０】
放射アンテナ２７ｉ、２７ｊは、１つのステッピングモータ３４で歯数の等しい歯車３３ｉ、３３ｊを介して駆動されており、両者は常に同じ速度で反対方向に回転するものである。よって最初の位置関係で接触するか接触しないかは決まり、一回転させてみて接触しなければ常に接触しない構成となる。図１２の場合、放射アンテナ２７ｉ、２７ｊの一方が重複部３５ａに位置するとき、他方は重複部３５ａに位置しない配置としているため常に接触しない構成である。
【０１１１】
本実施例では、放射アンテナ２７ｉ、２７ｊの軌跡の一部が重複するが、同時には重複部３５ａに存在しないので、互いに接触せず、安全かつ正確に放射アンテナ２７ｉ、２７ｊを位置制御することができる。
【０１１２】
なお、複数の放射アンテナが同時に重複部に位置しても接触しない構成としてもよい。図１２の場合、Ａ−Ａ´に対して放射アンテナ２７ｉ、２７ｊが線対称な配置であれば接触するが、線対称より少しずらせば同時に重複部３５ａに位置しても接触しない構成が実現できる。
【０１１３】
（実施例１３）
図１３（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１３の高周波加熱装置の要部構成図で、図１３（ａ）は放射アンテナとその軌跡を示し、図１３（ｂ）は放射アンテナと連動して動作するカムとスイッチを示す。放射アンテナ２７ｋ、２７ι、それぞれの軌跡２８ｋ、２８ι、それぞれの回転中心（軌跡の中心）２９ｋ、２９ι、放射アンテナと連動して動作するカム３６ｋ、３６ι、スイッチ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ、軌跡の重複部３５ｂ、放射アンテナとカムの回転方向は実矢線３８ｋ、３８ιとする。本実施例は、位置制御手段（図示なし）により放射アンテナ２７ｋ、２７ιが別々に制御されるものであり、以下のような制御を行う。
【０１１４】
図１３（ａ）、（ｂ）の状態、すなわちカム３６ιがスイッチ３７ｃを押してからスイッチ３７ｄを押すまでの期間は、放射アンテナ２７ιが重複部３５ｂ内に位置すると判断し、カム３６ｋがスイッチ３７ａを押した時点で放射アンテナ２７ｋを停止させるように制御する。その後、カム３６ιがスイッチ３７ｄを押したら、再び放射アンテナ２７ｋを駆動する。この方法により、放射アンテナ２７ｋ、２７ιは接触しない。また放射アンテナ２７ｋが重複部３５ｂ内に位置する場合や、回転方向が異なる場合でも、同様の考え方で接触を避けることができる。
【０１１５】
本実施例では、放射アンテナ２７ｋ、２７ιの軌跡の一部が重複するが、同時には重複部３５ｂに存在しないよう制御するので、互いに接触せず、安全かつ正確に放射アンテナ２７ｋ、２７ιを位置制御することができる。
【０１１６】
なお、回転方向が常に決まっており、回転速度が一定であるならば、スイッチは１つづつで良い。
【０１１７】
なお、スイッチでなくても、他の位置検出センサを用いても良い。
【０１１８】
（実施例１４）
図１４は、本発明の実施例１４の高周波加熱装置の要部構成図である。４つの放射アンテナ（図示なし）のそれぞれの軌跡３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、それぞれの回転中心（軌跡の中心）４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、載置台２の中心４１とする。また本実施例では、それぞれの軌跡の中心４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄと中心４１との距離である破線の矢線４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを等距離としている。一般に、図１４のように、被加熱物である食品３は載置台２の中心４１上に置くことがほとんどであると考えると、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを等距離とすることで、それぞれの放射アンテナと食品３との距離を同じにすることができる。よって、食品３に対して複数の放射アンテナが対称関係になり、同形状の放射アンテナを使って加熱効率を同等レベルにすることができる。このため部品の共用化が図れるとか、それぞれの放射アンテナで加熱するときの加熱シーケンスを共用化できる。
【０１１９】
なお、前述の図５、図６も本実施例と同様に、各放射アンテナの軌跡の中心が載置台の中心と等距離に構成している。
【０１２０】
（実施例１５）
図１５は、本発明の実施例１５の高周波加熱装置の要部構成図で、図１５（ａ）は上面図、図１５（ｂ）は側面図である。６つの放射アンテナ４３の軌跡４４、回転中心（軌跡の中心）４５とし、それぞれの放射アンテナ４３の上面と載置台２の上面との鉛直距離４６を等距離としている。このとき、図１５のように、食品３がそれぞれの軌跡の中心４５の真上に置かれた場合、それぞれの放射アンテナ４３は、真上にある食品３に対して等距離となり加熱効率を同等にすることができる。たとえば、すべての放射アンテナ４３で真上の食品３を同時に加熱開始し、同時に終了させると、すべての食品２のできばえを同じにできる。
【０１２１】
なお、前述の図２、図４、図１２も本実施例と同様に、各放射アンテナと載置台との鉛直距離を等距離に構成している。
【０１２２】
（実施例１６）
図１６は、本発明の実施例１６の高周波加熱装置の構成図で、図１６（ａ）は断面図、図１６（ｂ）上面図である。マグネトロン４７、導波管４８、結合部４９、放射アンテナ５０は、載置台２より下方に構成している。制御手段９は、ステッピングモータ５１を制御することにより、放射アンテナ５０を回転および位置制御（回転中心は５２で軌跡は５３）し、同時にマグネトロン４７からの電磁波５４の発生を制御することにより、放射アンテナ５０からの電磁波５４を制御するものである。また制御手段９は、マグネトロン４７を冷却するファン５６の動作も制御している。
【０１２３】
本実施例では、代表的な電磁波発生手段であるマグネトロン４７と、伝送手段である導波管４８、結合部４９が載置台２よりも下方に位置するので、加熱室１の側方または載置台２の上方に電磁波発生手段用と伝送手段用のスペースが不要なため、加熱室１の幅と奥行きを広くできる効果がある。また、重心が低くなり安定性が増す。
【０１２４】
（実施例１７）
図１７は、本発明の実施例１７の高周波加熱装置の要部構成図である。Ｔ字型に分岐した導波管６２により、マグネトロン６３のアンテナ６４から放射された電磁波６５は二手に分かれて進み、２つの結合部６６ａ、６６ｂに接続された２つの放射アンテナ（図示なし）に伝送される。しかし導波管６２の分岐部に電磁波を反射する反射板６７を構成し、実矢線６８の範囲で基準点６９を中心に駆動することで、電磁波の伝送状態を変更できるものである。図１７の状態では、電磁波６５のほとんどが結合部６６ａに進み、結合部６６ｂには伝送されない。よって結合部６６ａに接続された放射アンテナからのみ電磁波を放射することになる。もちろん、反射板６７を移動させて、結合部６６ｂに接続された放射アンテナからのみ電磁波を放射するように切替ることが可能である。つまり反射板６７は、伝送切替手段の機能を有する。
【０１２５】
よって本実施例では、実施例２同様、反射板６７（伝送切替手段）により、導波管６２、結合部６６ａ、６６ｂからなる伝送手段内で電磁波の伝送状態を変更するので、電磁波を放射させたい放射アンテナ（図示なし）にのみ電磁波を伝送する事ができ、容易に放射アンテナを選択できる。
【０１２６】
また実施例２では２つの伝送切替手段（遮蔽板１７ａ、１７ｂ）で２つの放射アンテナを切替ていたが、本実施例では１つの伝送切替手段（反射板６７）で２つの放射アンテナからの電磁波の放射の有無を切替えることができる。
【０１２７】
（実施例１８）
図１８は、本発明の実施例１８の高周波加熱装置の要部構成図である。本実施例は、実施例１７と類似した構成であるが、反射板６７が回転板７０に接続され、導波管６２の分岐部にへこみ部分７１を形成している。
【０１２８】
本実施例では、実施例１７の効果に加えて、反射板６７を回転駆動する際に余分に回転させても導波管６２壁面に衝突しないので、より安全な構成にできる効果がある。
【０１２９】
また実施例１７では反射板６７を往復運動させるため、どこかで運動の向きを反転しなければならなかったが、本実施例では回転運動のため、反転させる必要はなくそのための別部品（ストッパーなど）が不要で構成をより簡単にできる。
【０１３０】
（実施例１９）
図１９は、本発明の実施例１９の高周波加熱装置の要部構成図である。本実施例は、実施例１７、実施例１８と目的は同じであるが、導波管６２内での電磁波の伝送状態を変更するために、２つの反射板７２ａ、７２ｂを有している。反射板７２ａ、７２ｂは、副導波管７３ａ、７３ｂ内を実矢線７４ａ、７４ｂの範囲で駆動するように制御しており、高周波回路のインピーダンス反転の考え方を採用している。図１９の状態では、導波管壁面７５ａ、７６ａを結ぶラインと、反射板７２ａの位置が一致しており、電磁波６５が結合部６６ａに進むことに関する妨げはない。一方、導波管壁面７５ｂ、７６ｂを結ぶラインと、反射板７２ｂの位置との距離７７は、波長の１／４の長さ（２．４５ＧＨｚの周波数の場合、約３０ｍｍ）の奇数倍に選んでいる。このため電磁波６５が結合部６６ｂに進もうとしても、反射板７２ｂのインピーダンス０が、領域７８で反転してインピーダンス無限大（＝１／０）となり、伝送を妨げる作用をする。よって図１９の状態では、電磁波６５のほとんどが結合部６６ａに進み、結合部６６ｂには伝送されない。よって結合部６６ａに接続された放射アンテナ（図示なし）からのみ電磁波を放射することになる。もちろん、反射板７２ａ、７２ｂを移動させて正反対の位置関係にすれば、結合部６６ｂに接続された放射アンテナ（図示なし）からのみ電磁波を放射するように切替ることが可能である。つまり反射板７２ａ、７２ｂは、伝送切替手段の機能を有する。
【０１３１】
よって本実施例では、実施例２、１７、１８同様、反射板７２ａ、７２ｂ（伝送切替手段）により、導波管６２、結合部６６ａ、６６ｂからなる伝送手段内で電磁波の伝送状態を変更するので、電磁波を放射させたい放射アンテナ（図示なし）にのみ電磁波を伝送する事ができ、容易に放射アンテナを選択できる。
【０１３２】
なお、導波管内のインピーダンスを変える方法としてスタブチューナーなどのいわゆる整合素子で構成しても良い。この場合は、反射板７２ａ、７２ｂを動かすのに比べコンパクトな構成にできる。
【０１３３】
なお、導波管の分岐の方向は、図１７ないし図１９にとらわれることはなく、いろいろな方向に分岐させて実現することができる。
【０１３４】
なお、導波管を分岐させなくても、図２のようにマグネトロンを中心に反対方向に延ばしても良い。この場合、導波管を分岐させないので、構成が簡単にできる。
【０１３５】
（実施例２０）
図２０は、本発明の実施例２０の高周波加熱装置の断面構成図である。本実施例では、載置台２の下方の複数の放射アンテナ１５ａ、１５ｂに加えて、加熱室１の上方に他の電磁波放射手段８４を有している。他の電磁波放射手段８４は、マグネトロン２１ｃが発生した電磁波を、伝送手段を構成する導波管１３ｃおよび導波管１３ｃと同軸結合する結合部１４ｃを介して、放射手段である放射アンテナ１５ｃから電磁波４ｃとして加熱室１内に放射して、食品３を加熱するものである。また結合部１４ｃと勘合し、結合部１４ｃおよび放射アンテナ１５ｃを回転駆動させる駆動手段であるステッピングモータ１６ｄや、電磁波が透過しやすい材質からなるカバー８５を構成している。
【０１３６】
また制御手段９は、他の電磁波放射手段８４にまつわる制御として、マグネトロン２１ｃからの電磁波の発生や出力の大きさを制御したり、ステッピングモータ１６ｄを制御して放射アンテナ１５ｃの回転や停止を制御したり、温度分布検出手段１８の検出信号および設定手段１９の設定内容などに基づいて制御している。
【０１３７】
さて、特に食品３の大きさが大きい（厚みが厚い）場合、載置台２の下方からの加熱だけでは、上下方向の加熱むらが生じる。しかし、本実施例では、下方からの加熱だけでなく上方からの加熱ができるので、上下方向の加熱むらを無くしたり、目的によっては上面だけを加熱したりすることが可能となる。図２０の場合、傾向としては、放射アンテナ１５ａからの電磁波４ａで食品３の部位８６ａが加熱でき、放射アンテナ１５ｂからの電磁波４ｂで部位８６ｂが加熱でき、放射アンテナ１５ｃからの電磁波４ｃで部位８６ｃが加熱できる。
【０１３８】
また、温度分布検出手段１８やその他の物理量検出手段により、上下方向の加熱むらを検出し、それに応じた適切な制御（加熱不足の部位だけを加熱するように制御する選択加熱）ができるし、設定手段１９の設定内容によって所望の部位だけを加熱することができるなど、より自在に加熱分布を変更することができる。
【０１３９】
なお、上方からの電磁波放射手段８４は、図２０の構成（導体に電界をのせることで電磁波を放射する構成）に限定されるものではなく他にも閉空間内に閉じこめた電磁波を移動可能な開口より放出する構成、電磁波を撹拌するスタラーなど、電磁波の放射の指向性が変化するものでよい。
【０１４０】
なお、下方からの電磁波放射手段による加熱をわずかに補うだけでよいという場合には、上方からの電磁波の放射の指向性が変化しなくてもよく単に、上方に固定の電磁波を放射する開口があるとか、マグネトロンを直接加熱室天面に取り付ける構成でもよい。
【０１４１】
（実施例２１）
図２１は、本発明の実施例２１の高周波加熱装置の断面構成図である。本実施例では、載置台２の下方の複数の放射アンテナ１５ａ、１５ｂ、１５ｃに加えて、載置台２よりも上方に焦げ目付皿８７を有している。焦げ目付皿８７は、電磁波を遮蔽する材料（たとえば鉄、アルミ、ステンレスなどの導体）からなる遮蔽板８８と、遮蔽板の下面に電磁波を吸収して発熱する材料（たとえばフェライトなど）からなる発熱体８９とを有している。そして下方からの電磁波４ａ、４ｂ、４ｃを照射された部位の発熱体８９が発熱し、熱伝導により遮蔽板８８を昇温させ、遮蔽板８８の上に置かれた被加熱物である食品３を焼いて焦げ目を付ける構成としている。焦げ目付皿８７は、加熱室１の壁面のレール９０に沿って着脱可能であり、焦げ目を付けたい場合にのみ使用すればよい。この構成により、電磁波による誘電加熱と、焦げ目付皿による焦げ目付けとを目的に応じて使い分けることができる。
【０１４２】
また、放射アンテナは、電磁波発生手段（図示なし）が発生した電磁波を、伝送手段を構成する導波管１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび同軸結合する結合部１４ａ、１４ｂ、１４ｃを介して、放射アンテナ１５ａ、１５ｂ、１５ｃから電磁波４ａ、４ｂ、４ｃとして加熱室１内の発熱体８９に放射するものである。さらに結合部１４ａ、１４ｂ、１４ｃと勘合し、結合部１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび放射アンテナ１５ａ、１５ｂ、１５ｃを回転駆動させる放射駆動手段であるステッピングモータ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、加熱室１の上方より被加熱物である食品３を焼くためのヒータ９１などを備えている。
【０１４３】
また制御手段９は、切替制御手段７が有する電磁波発生制御手段８３で電磁波発生手段であるマグネトロン（図示なし）からの電磁波の発生や出力の大きさを制御したり、位置制御手段８でステッピングモータ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを制御して放射アンテナ１５ａ、１５ｂ、１５ｃの回転や停止位置を制御したり、ヒータ制御手段９２でヒータ９１を制御するなど、温度分布検出手段１８の検出信号および設定手段１９の設定内容などに基づいて最適な制御を行う。
【０１４４】
特に焦げ目付皿８７を使用する場合、遮蔽板８８や発熱体８９の構成にもよるが、マグネトロン（図示なし）からの電磁波の発生や出力の大きさ、および放射アンテナ１５ａ、１５ｂ、１５ｃの位置により、発熱体８９を局所的に発熱させたり、均一に発熱させたりすることができ、遮蔽板８８上の温度分布をコントロールする事が可能である。よって焦げ目の付け方（焼き方）の分布や、焼くスピードを自在に変更することができる。また、食品３が小さい場合、必要な部分の発熱体８９のみに給電すれば、無駄な加熱をせず効率的に加熱することができる。
【０１４５】
（実施例２２）
図２２〜図２７は、本発明の実施例２２の高周波加熱装置の要部構成および特性を示す。
【０１４６】
図２２（ａ）は要部の上面から見た図で、導電性を有する板体からなる放射アンテナ９３と、誘電損失の少ない誘電材料から成り、放射アンテナ９３を支える支持部９４とを示す。図２２（ｂ）は図２２（ａ）のＢ−Ｂ´断面図で、導波管１３内の電磁波を放射アンテナ９３に伝送する導電性を有する結合部９５、結合部９５と回転軸９６により勘合して回転駆動するステッピングモータ９７を示す。支持部９４は、放射アンテナ９３と結合部９５とを導波管１３に対して位置規制しており、回転駆動の際のがたつきが起こりにくい構成である。図２２（ｃ）は放射アンテナ９３と結合部９５の側面図である。
【０１４７】
図２３は、図２２の放射アンテナの特性図で、横軸に位置ｘ、縦軸に放射アンテナの上方に放射される電界Ｅ、または電界Ｅによる放射アンテナの上方に載置された水負荷の温度上昇△Ｔを特性ａとして示す。特性ａでもっとも電界Ｅ（温度上昇△Ｔ）が大きいのは結合部９５の中心の位置すなわち回転中心（軌跡の中心）の位置ｘ１であり、次に大きいのは放射アンテナ９３の先端の位置ｘ２である。
【０１４８】
図２４は同特性図で、図２３の放射アンテナ９３の特性ａと、放射アンテナ９３を１８０度回転した特性ｂと、両者を加算した時の特性ｃを示す。つまり単に放射アンテナ９３を回転駆動すると、位置ｘ１に対して極めて高い指向性が得られることがわかる。
【０１４９】
図２５は、図２３の放射アンテナ９３と、同等の特性を有する放射アンテナ９８を相対する位置に構成したときの特性図で、放射アンテナ９８の特性ｄ、特性ａと特性ｄとを加算した時の特性ｅを示す。特性ｅでもっとも電界Ｅ（温度上昇△Ｔ）が大きいのは放射アンテナ９３、９８の先端が向き合う位置ｘ２となり、次に大きいのは位置ｘ１と位置ｘ３である。よって複数の放射アンテナの組み合わせ方によって、指向性を変更できることがわかる。
【０１５０】
図２６は、図２３〜図２５の特性をもとに構成した高周波加熱装置の加熱分布を示す特性図である。載置台２上の被加熱物である食品３に対して、２つの放射アンテナ（図示なし）のそれぞれの回転中心（軌跡の中心）９９ａ、９９ｂ、それぞれの軌跡１００ａ、１００ｂである。まず、回転中心９９ａの放射アンテナのみ電磁波を放射しながら連続的に回転させると、回転中心９９ａの真上の部位１０１の領域が集中的に加熱される。逆に、回転中心９９ｂの放射アンテナのみ電磁波を放射しながら連続的に回転させると、回転中心９９ｂの真上の部位１０２の領域が集中的に加熱される。さらに、２つの放射アンテナを互いに向き合わせて両者から電磁波を放射すると、２つの放射アンテナの先端が向き合う位置の真上の部位１０３が集中的に加熱される。結局、図２３のような特性を持つｎケの放射アンテナを１列に並べた場合、１つの放射アンテナから電磁波を出して回転させる場合と、隣り合う２つの放射アンテナを向かい合わせて電磁波を出す場合の組み合わせだけを考えると、２ｎ−１箇所を局所的に選択して加熱することができる。
【０１５１】
以上述べた、単純な３パターンの動作を組み合わせるだけでも被加熱物の加熱分布をコントロールできることがわかる。
【０１５２】
図２７は、図２６の構成で、被加熱物を変えた場合を示す。被加熱物１０４ａを回転中心９９ａの真上、被加熱物１０４ｂを回転中心９９ｂの真上、被加熱物１０４ｃを両者の中間の位置に置けば、３つの被加熱物を前述の３パターンにより選択加熱することができる。すなわち、回転中心９９ａの放射アンテナのみ電磁波を放射しながら連続的に回転させると、回転中心９９ａの真上の被加熱物１０４ａの部位１０１の領域を局所的に加熱できる。回転中心９９ｂの放射アンテナのみ電磁波を放射しながら連続的に回転させると、回転中心９９ｂの真上の被加熱物１０４ｂの部位１０２の領域を局所的に加熱できる。さらに、２つの放射アンテナを互いに向き合う位置で停止させて両者から電磁波を放射すると、放射アンテナの先端が向き合う位置の真上の被加熱物１０４ｃの部位１０３を局所的に加熱できる。
【０１５３】
なお、被加熱物１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃのどれか１つだけが置かれた場合や、２つだけ置かれた場合もいずれかのパターンで加熱すれば適切な加熱ができる。これは、加熱分布をコントロールできるだけでなく、無駄なところに電磁波を放射しないようにして、加熱の効率化を図ることもできる。
【０１５４】
なお、上記のパターン以外にも、複数の放射アンテナの位置と電磁波の放射を制御すれば、いろいろな加熱分布が得られることは容易に考えられる。
【０１５５】
ただし、本実施例で述べたことは、物理量（被加熱物の温度分布、被加熱物の配置、被加熱物の有無など）を検出する手段や、いろいろな情報（加熱すべき場所、加熱終了させるべきできばえなど）を設定できる設定手段と組み合わせることで大きな効果を発揮するものである。
【０１５６】
（実施例２３）
図２８〜図３０は、本発明の実施例２３の高周波加熱装置の要部構成および特性を示す。
【０１５７】
図２８は、高周波加熱装置の要部構成図で、載置台２および、実施例２２と同様の特性を持つ４つの放射アンテナ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ、を回転中心（軌跡の中心）１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄで駆動した軌跡１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄを示す。ここでそれぞれの回転中心（軌跡の中心）１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄは、載置台２の中心１０８と４つのコーナー１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄのおおよそ中間に位置している。
【０１５８】
図２９は、図２８の高周波加熱装置の加熱分布を示す特性図である。載置台２上の被加熱物３に対して、まず、それぞれの放射アンテナを電磁波を放射しながら連続的に回転させると、回転中心１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄの真上の部位１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの領域が局所的に加熱される。また、４つの放射アンテナのうち２つの放射アンテナを互いに向き合わせて両者から電磁波を放射すると、２つの放射アンテナの先端が向き合う位置の真上の部位１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄが局所的に加熱される。さらに、４つの放射アンテナをすべて中心１０８に向けて電磁波を放射すると、中心１０８の真上の部位１１２をもある程度加熱することができる。よって４つの放射アンテナを２×２のマトリクスに配置して、放射アンテナの位置と電磁波の放射を制御することで、９カ所の部位を任意に局所的に選択して加熱する事ができる。
【０１５９】
結局、実施例２２と同様の特性を持つ放射アンテナをｍ×ｎのマトリクスに配置すると、（２ｍ−１）×（２ｎ−１）箇所を集中的に加熱することができる。
【０１６０】
図３０は、代表的な被加熱物３として、幕の内弁当のように１つの器にいろいろな食品を配置したものを想定して加熱した時の加熱分布の特性図である。幕の内弁当の中には加熱したくないもの（刺身、漬け物、生野菜、その他冷製のもの）が含まれる場合が多い。たとえば一例として位置１１３が刺身で位置１１４が漬け物とすれば、位置１１３、１１４には加熱部位を形成しないようにする。つまり、図２９で示した９つの加熱部位のうち、１１０ｂ、１１１ｂには加熱部位を形成しないように制御する。そのために、第１に回転中心１０６ａと回転中心１０６ｃの２つの放射アンテナを互いに向き合わせて両者から電磁波を放射するようなことはしない。第２に回転中心１０６ｂの放射アンテナは電磁波を放射しながら連続的に回転させることをしない。
【０１６１】
なお、常に同じ配置で同じ材質の被加熱物３を加熱する場合は、あらかじめ制御プログラムを組んでおけばよい。
なお、被加熱物の配置や材質が特定できない場合は、物理量（被加熱物の温度分布、被加熱物の配置、被加熱物の有無など）を検出する手段や、いろいろな情報（加熱すべき場所、加熱終了させるべきできばえなど）を設定できる設定手段と組み合わせることで必要な加熱分布に対応することができる。
【０１６２】
（実施例２４）
図３１は、本発明の実施例２４の高周波加熱装置の要部構成図で、放射アンテナ９３と結合部９５の構成を示す。図３１（ａ）は上面図、図３１（ｂ）は側面図である。放射アンテナ９３の先端に曲げ部１１５を形成し、上下方向に関して先端部１１６が被加熱物に近くなる構成としている。曲げ部１１５に電界が集中しやすく、先端部１１６の真上の被加熱物に加熱部位を形成しやすいので、実施例２２の構成と比較して先端側に指向性が高い構成となり、より局所的な加熱がしやすい。
【０１６３】
（実施例２５）
図３２は、本発明の実施例２５の高周波加熱装置の要部構成図で、放射アンテナ９３と結合部９５の構成を示す。図３２（ａ）は上面図、図３２（ｂ）は側面図である。放射アンテナ９３の先端側に曲げ部１１５を形成し、実施例２４と同様、上下方向に関して先端部１１６が被加熱物に近くなる構成としている。よって実施例２２の構成と比較して先端側に指向性の高い構成となり、より局所的な加熱がしやすい効果がある。
【０１６４】
また実施例２４の構成と比較して、放射アンテナ９３が簡単に曲げられるので、作りやすく、製造コストを安くできる。
【０１６５】
（実施例２６）
図３３、図３４は、本発明の実施例２６の高周波加熱装置の要部構成および特性を示す。
【０１６６】
図３３（ａ）は上面図で、同軸状の放射アンテナ１１７を構成し、同軸線路から成る同軸部１１８と、実際に電磁波を放射する心線露出部１１９を有している。図３３（ｂ）は図３３（ａ）のＣ−Ｃ′断面図で、導波管１３内の電磁波を同軸状の放射アンテナ１１７に伝送する結合部９５、結合部９５と回軸９６により勘合して回転駆動するステッピングモータ９７を示す。支持部９４は、同軸状の放射アンテナ１１７と結合部９５とを導波管１３に対して位置規制している。ここで同軸部１１８は、同軸線路を形成する内導体１２０と外導体１２１を有し、この内導体１２０と外導体１２１は電気絶縁物を介して固定されておりステッピングモータ９７により回転駆動される。結合部９５より同軸部１１８内に伝送された電磁波は、外導体１２１より外部には漏れにくい構成である。また心線露出部１１９は、内導体１２０と一体に形成されるかあるいは接続され、同軸部１１８内に伝送された電磁波のほとんどを放射する目的で構成されている。実施例２４、２５と同様に、曲げ部１１５のために上下方向に関して先端部１１６が被加熱物に近くなる構成としている。さらに本実施例では、先端部１１６が鍵型の曲線をなし、中央位置１２２を囲むような形状である。この形状により、電磁波が広範囲に分散するのを防ぎ、中央位置１２２近傍の狭い領域に電磁波を集中させるものである。図３３（ｃ）は同軸状の放射アンテナ１１７と結合部９５の側面図である。
【０１６７】
図３４は、図３３の同軸状の放射アンテナ１１７の特性図で、横軸に位置ｘ、縦軸に同軸状の放射アンテナ１１７の上方に放射される電界Ｅ、または電界Ｅによる同軸状の放射アンテナ１１７の上方に載置された水負荷の温度上昇△Ｔを特性ｆとして示す。特性ｆでもっとも電界Ｅ（温度上昇△Ｔ）が大きいのは、中央位置１２２の位置ｘ４であり、結合部９５の中心の位置すなわち回転中心（軌跡の中心）の位置ｘ１ではない。これは、実施例２２の図２３とは全く異なるものであり、先端側に極めて指向性の高い特性を有し、より局所的な加熱がしやすい。
【０１６８】
（実施例２７）
図３５〜図３６は、本発明の実施例２７の高周波加熱装置の要部構成および特性を示す。
【０１６９】
図３５は、高周波加熱装置の要部構成図で、載置台２および、実施例２６と同様の特性を持つ２つの同軸状の放射アンテナ１２３ａ、１２３ｂを回転中心（軌跡の中心）１２４ａ、１２４ｂで駆動した軌跡１２５ａ、１２５ｂを示す。ここで鍵型の中央位置１２６ａ、１２６ｂが相手の回転中心１２４ａ、１２４ｂ上を通る構成としている。
【０１７０】
図３６は、図３５の高周波加熱装置の加熱分布を示す特性図である。載置台２上の全域にわたる大きさの食品３を考える。２つの同軸状の放射アンテナ１２３ａ、１２３ｂ（図示なし）のそれぞれの回転中心（軌跡の中心）１２４ａ、１２４ｂにおいて、まず、回転中心１２４ａの同軸状の放射アンテナのみ電磁波を放射しながら連続的に回転させると、鍵型の通る真上の部位１２６ａの領域がドーナツ状に集中的に加熱される。逆に、回転中心１２４ｂの同軸状の放射アンテナのみ電磁波を放射しながら連続的に回転させると、部位１２６ｂの領域がドーナツ状に集中的に加熱される。よって両者を組み合わせることで、ほとんど全域を局所的に加熱することができる。ただし図３６において、両者を一定出力かつ一定速度で制御すると、部位１２６ａ、１２６ｂの交差する部位１２７が加熱しすぎになる。よって、部位１２７を加熱しているときの、どちらかの出力を低下させるとか、移動速度を早くするとかの工夫により、全体を均一に加熱することができる。
【０１７１】
（実施例２８）
図３７〜図３９において、本発明の実施例２８の電子レンジの温度分布検出手段１８と、温度分布検出手段１８による制御手段９の動作について説明する。
【０１７２】
図３７は、電子レンジの温度分布検出手段の断面構成図を示している。加熱室１の壁面に開口１２８を設け、２種の板金１２９ａと１２９ｂで電磁波を妨げるチョーク構造を構成している。１２９ａは光路を形成するもので壁面に広がりを持った筒状の金属部品で壁面に密接している。１２９ｂは小孔１３０を持った箱状の金属部品で壁面に密接している。このチョーク構造１２９ａ、１２９ｂにより加熱室１内から赤外線は小孔１３０より外部に出るが、加熱室１内の電磁波は遮断され外部にはほとんど漏れない。図３７において寸法Ｌを電磁波の波長をλとしてλ／４に設計する、即ち周波数が２．４５ＧＨｚであれば約３０ｍｍにすることで、小孔１３０でのインピーダンスが無限大となり電磁波の遮断効果は最も大きい。
【０１７３】
図３７において、１３１は焦電型の赤外線検出素子で、入光する赤外線量、即ち視野となる加熱室１内の位置の温度に相関を持った出力をするものである。赤外線検出素子１３１は固定部材１３２内部に固定し、固定部材１３２に取り付けたレンズ１３３を通して視野を絞って狭い範囲の温度を検出している。レンズ１３３はフレネルレンズで赤外線の透過する材料で構成している。１３４はステッピングモータであり、１３５を第１の回転軸として小歯車１３６とチョッパ１３７を回転する。
【０１７４】
チョッパ１３７はスリットを形成していて赤外線検出素子１３１に至る光路を開閉しながら回転する。小歯車１３６は大歯車１３８と接し大歯車１３８には第２の回転軸１３９を取り付け、第２の回転軸１３９は受け部１４０により回転自在に取り付けている。また、第２の回転軸１３９にはプリント基板１４１を取り付け、プリント基板１４１には赤外線検出素子１３１の他、増幅回路等の電子回路（図示せず）を取り付けている。これらは赤外線の光路となる位置に小孔１４２を持った金属ケース１４３に収納され金属蓋１４４で覆い金属蓋４９でチョーク構造３４ｂに固定している。
【０１７５】
この構成でステッピングモータ１３４は赤外線検出素子１３１を図３７の手前から奥に首振りし、同時にチョッパ１３７による光路の開閉の両方を行っている。この赤外線検出素子１３１の首振りの周期はモータ１３４の回転周期の整数分の１に設定、即ちモータ１３４の回転周期を赤外線検出素子１３１の回転周期の整数倍としていて、モータ１３４の回転ごとに同じ位置の温度を検出できる構成としている。
【０１７６】
以上により、載置台上の温度分布を一方向（一次元）に検出できることになる。しかし載置台上の全体の温度分布を平面的にとらえるには、少なくとも二方向（二次元）に検出する必要があり、その時は、温度分布検出手段を異なる方向にも首振りさせるとか、温度分布検出手段を複数個設けるとか、いろいろな構成が考えられる。ただし、ターンテーブルのように食品を駆動させる機構を有する場合は、上記構成の温度分布検出手段で充分である。
【０１７７】
次に制御手段９の制御動作について図３８のブロック図により説明する。制御手段９は、温度分布検出手段１８で検出した温度分布により、伝送切替手段６で複数の放射アンテナ１４５のうち適切な放射アンテナ１４５を選び出し、また駆動手段１４６を制御することで選び出した放射アンテナ１４５を適切な位置に制御するのであるが、まず検出した温度が食品３の温度なのか、または載置台や皿や加熱室の壁面の温度であるのかを各検出位置ごとに区別するのが被加熱物抽出手段１４７である。加熱初期には食品３がどのような大きさのものであるか、どの位置に置かれているかなどわからないので、まず均一加熱制御手段１４８で、伝送切替手段６と駆動手段１４６により均一加熱用の放射アンテナ１４５を制御する。均一加熱制御手段１４８は、モータ１３４の回転周期に比べて十分早い周期で駆動手段１４６により放射アンテナ５を往復させる、あるいはランダムに駆動するなど連続的に制御して、加熱室１内に下方からの電磁波を撹拌しおおよそ均一に分布させる。また、この均一加熱制御手段１４８で駆動手段１４６により放射アンテナ１４５を制御している間に各検出位置ごとの温度上昇により食品３であるかそうでないかを区別する。
【０１７８】
図３９に均一加熱制御手段１４８で駆動手段１４６により放射アンテナ１４５を制御しているときの食品３の表面温度変化と載置台、皿など食品３ではない部分の温度変化の特性図を示す。横軸は加熱開始からの経過時間、縦軸は加熱開始からの温度変化であり、斜線で示したｇの領域が載置台や皿など食品３でない部分の温度変化を示し、ｈの領域が食品３の温度変化を示している。このように載置台や皿は食品３に比べて誘電損失が小さいので電磁波が吸収されにくくほとんど温度上昇しないので明確に区別ができる。温度変化演算手段１４９は例えばモータ１３４の駆動開始から１周目の各検出位置に対応した温度を記憶しておき、それからｔ１時間経過後の各検出位置に対応した温度から１周目の温度との温度差ΔＴを演算する。温度変化比較手段１５０は温度変化演算手段１４９の演算結果である温度差ΔＴが予め定めた判定曲線ｉの所定値ΔＴ１より大きければ食品３、小さければ載置台や皿として区別するのである。
【０１７９】
被加熱物抽出手段１４７で各検出位置が食品３であるか、載置台や皿であるかの区別ができれば加熱モード切替手段１５１ａ、１５１ｂにより放射アンテナ１４５の制御を均一加熱制御手段１４８から局所加熱制御手段１５２に切替る。局所加熱制御手段１５２は、適切な放射アンテナ１４５を選び、適当な位置で止めながら電磁波の集中する箇所を制御するものである。１５３は低温部分抽出手段であり、被加熱物抽出手段１４７で食品３と判定した検出位置の中から温度の低い箇所を抽出する。局所加熱制御手段１５２は、低温部分抽出手段１５３で抽出された温度の低い箇所に電磁波が放射されるように、適切な放射アンテナ１４５を選び、その位置を制御するのである。また、局所加熱制御手段１５２で食品３の低温部分に電磁波を放射することで食品３から低温部分がなくなり全体が均一温度になれば、再度均一加熱制御手段１４８で均一加熱用の放射アンテナ１４５を制御しても良い。
【０１８０】
低温部分抽出手段１５３は赤外線検出素子１３１の首振り１往復の間で被加熱物抽出手段１４７が食品３と判定した検出位置の中で最も検出温度の低い検出位置を加熱位置として記憶しておく。モータ１３４の１回転の間に赤外線検出素子１３１の首振りの往復は繰り返されるが、それぞれの首振り１往復における加熱位置を記憶する。そして局所加熱制御手段１５２が、加熱位置に適した放射アンテナ５に切替、その放射アンテナ５の位置を調節し、加熱位置、即ち食品３の中での低温部分を加熱するのである。この制御を繰り返すことで食品３から低温部分がなくなり全体に均一に加熱されることになる。
【０１８１】
以上のように、本実施例では、温度分布検出手段１８で食品３の温度分布（特に低温部分）を精度良く検出し、低温部分に向けて放射アンテナ１４５の位置を調節するので、全体に均一に加熱できる。
【０１８２】
なお、本実施例の均一加熱制御手段１４８の均一という意味は、局所加熱に対して広域加熱を表現しているものであり、万遍にムラなく加熱することを条件とするものではない。
【０１８３】
また、上記実施例の説明では温度分布検出手段１８を物理量検出手段として用いていたが、本発明はこれに限定するものではない。例えば食品の形状や色を認識できるＣＣＤイメージセンサと呼ばれる固体撮像素子を使っても可能である。この場合には加熱の進行に従って変化する色とその分布を基に、制御手段が適切な放射アンテナに切替て適切な位置に制御すればよく、例えば肉であれば赤から薄茶を経て白っぽく変化する色に合わせ全体が薄茶の色に仕上がるように制御する。また形状の変化を基に制御してもよく、例えば餅であれば柔らかくなり膨らむ変化があるので全体が同じように膨らみかけるように制御する。複数の発光素子と受光素子を使って光路の遮断パターンから形状認識しても同様の効果が得られる。また形状に合わせて最適な放射アンテナの切替と位置制御パターンを予め記憶しておけば、固体撮像素子や複数の発光素子と受光素子で認識できる初期の形状認識で制御手段が制御することも可能である。またメニューと重量に合わせて最適な放射アンテナの制御パターンを予め記憶しておけば重量検出手段により制御することも可能である。
【０１８４】
以上、さまざまな物理量を検出することによって、局所的な選択加熱、均一な加熱などを実現することができる。
【０１８５】
（実施例２９）
図４０において、本発明の実施例２９の電子レンジの設定手段１９による制御手段９の動作について説明する。
【０１８６】
図４０は電子レンジの制御手段のブロック図で、図２２の放射アンテナ（図示なし）と、図３３の同軸状の放射アンテナ（図示なし）とを有し、それぞれを回転中心１５４ａ、１５４ｂで一定回転駆動すると、部位１５５ａ（円形の領域）、部位１５５ｂ（ドーナツ型の領域）を加熱することができる構成である。またこの電子レンジにおいては、常に食品（図示せず）を載置台２の中央に置くものとする。また、設定手段１９は、少なくとも、食品の名称に関するキーとして牛乳、酒のかんのキーと、種類に関するキーとして根菜のキーと、加熱前の状態に関するキーとして初期温度を設定できるキーと、加熱方法に関するキーとして弱のキーと、加熱仕上がり状態に関するキーとして解凍のキーとを有し、使用者が入力あるいは選択できる構成である。
【０１８７】
まず、使用者が、設定手段１９の牛乳、酒のかんのキーを押した場合について説明する。牛乳や酒はカップやとっくりに入れられることが多く、高さが高い形状となるということと、両者とも液体であり、対流が起こる食品であるということから、全体に均一に電磁波を放射すると、対流により上部が熱く下部が冷たいむらが生じる。よってできばえを均一にするには、下部を重点的に加熱する方が良いことがわかっている。設定手段１９の牛乳、酒のかんのキーが押されると、制御手段９は、いろいろな加熱制御パターンを決定する加熱制御手段１５６により中央加熱制御手段１５７で載置台２の中央下方より電磁波を放射して加熱することを決定する。中央加熱制御手段１５７により、切替制御手段７は、伝送切替手段６を制御して、放射アンテナ（図示なし）のみから電磁波を放射するよう制御する。また中央加熱制御手段１５７により、位置制御手段８は、駆動手段１４６を制御して、放射アンテナを回転駆動するよう制御する。よって、載置台２の中央下方から電磁波を放射して部位１５５ａ（円形の領域）に位置する牛乳または酒の下部を集中的に加熱できるので、できばえを均一にすることができる。
【０１８８】
次に、使用者が根菜のキーを押した場合は、じゃがいもなどの根菜は固体でかつある程度高さがあるので、下方より電磁波を放射すると、下部が熱く上部が冷たいむらが生じる。よってできばえを均一にするには、下部からの加熱を避けて周囲から加熱する方が良いことがわかっている。設定手段１９の根菜のキーが押されると、制御手段９は、加熱制御手段１５６により周囲加熱制御手段１５８で載置台２のなるべく周囲より電磁波を放射して加熱することを決定する。周囲加熱制御手段１５８により、切替制御手段７は、伝送切替手段６を制御して、同軸状の放射アンテナ（図示なし）のみから電磁波を放射するよう制御する。また周囲加熱制御手段１５８により、位置制御手段８は、駆動手段１４６を制御して、同軸状の放射アンテナを回転駆動するよう制御する。よって、載置台２の周囲から電磁波を放射して部位１５５ｂ（ドーナツ型の領域）を集中的に加熱するように、つまり中央下部を加熱しないようにできるので、できばえをある程度均一にすることができる。
【０１８９】
さらに、使用者が、初期温度を０℃以下に設定したり、弱のキーを押したり、解凍のキーを押した場合について説明する。初期温度０℃以下に設定される食品、あるいは解凍キーを押すときの食品は、冷凍食品であり、平らな形状をしていることが多い。また加熱出力の弱は、加熱出力を小さくすることを意味し、大部分は冷凍食品の解凍のために（例外的には長時間の煮込み料理のために）使用する。よって平らな冷凍食品の解凍をむらなく実現するためには、平面的に均一に加熱できることが重要となる。つまり、下部の中央からと周囲からとを同等に加熱する方が良いことがわかっている。設定手段１９のキーが押されると、制御手段９は、加熱制御手段１５６により均一加熱制御手段１５９で載置台２の中央と周囲より同等に電磁波を放射して加熱することを決定する。均一加熱制御手段１５９により、切替制御手段７は、伝送切替手段６を制御して、放射アンテナ（図示なし）と同軸状の放射アンテナ（図示なし）の両方から電磁波を放射するよう制御する。また均一加熱制御手段１５９により、位置制御手段８は、駆動手段１４６を制御して、放射アンテナと同軸状の放射アンテナを回転駆動するよう制御する。よって、載置台２の中央と周囲から電磁波を放射して部位１５５ａ（円形の領域）から１５５ｂ（ドーナツ型の領域）にかけて全体的に広域に加熱するようにできるので、できばえをある程度均一にすることができる。
【０１９０】
以上の様に、本実施例では、設定手段１９により電磁波を放射する放射アンテナを切替て位置を制御することで、中央に置かれた食品の所望の部位を局所的に加熱でき、目的に応じた均一な加熱分布が得られる。
【０１９１】
なお放射アンテナと同軸状の放射アンテナとより電磁波を同時に放射しても良いし、交互に放射しても良い。
【０１９２】
（実施例３０）
図４１において、本発明の実施例３０の電子レンジの設定手段１９と位置検出手段１６０による制御手段９の動作について説明する。
【０１９３】
図４１は電子レンジの制御手段のブロック図で、図２８と同様の４つの放射アンテナを用いた構成であり、それぞれの回転中心１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ、軌跡１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄである。またこの電子レンジにおいては、食品（図示せず）が載置台２のどこに置かれたか位置検出手段１６０で検出する構成とする。また、設定手段１９は、実施例３０に記載したものと同等のキーを有し、使用者が入力あるいは選択できる構成であるとする。
【０１９４】
まず、使用者が、牛乳を載置台の中央位置１０８上に置き、設定手段１９の牛乳キーを押した場合について説明する。前述の通り、できばえを均一にするには、下部を重点的に加熱する方が良いことがわかっている。設定手段１９の牛乳キーが押され、位置検出手段１６０で牛乳が位置１０８上にあることを検出すると、制御手段９は、加熱制御手段１５６により真下加熱制御手段１６１で牛乳の真下（すなわち位置１０８の真下）より電磁波を放射して加熱することを決定する。真下加熱制御手段１６１により、切替制御手段７は、伝送切替手段６を制御して、４つの放射アンテナ（図示なし）のすべてから電磁波を放射するよう制御する。また真下加熱制御手段１６１により、位置制御手段８は、駆動手段１４６を制御して、４つの放射アンテナが載置台２の中央（位置１０８）を向いて停止するよう制御する。よって、載置台２の中央下方から電磁波を放射して牛乳の下部を集中的に加熱できるので、できばえを均一にすることができる。
【０１９５】
次に、使用者が、牛乳を回転中心１０６ａの真上に置き、設定手段１９の牛乳キーを押した場合について説明する。設定手段１９の牛乳キーが押され、位置検出手段１６０で牛乳が回転中心１０６ａ上にあることを検出すると、制御手段９は、加熱制御手段１５６により真下加熱制御手段１６１で牛乳の真下（すなわち回転中心１０６ａ）より電磁波を放射して加熱することを決定する。真下加熱制御手段１６１により、切替制御手段７は、伝送切替手段６を制御して、回転中心１０６ａの放射アンテナ（図示なし）のみから電磁波を放射するよう制御する。また真下加熱制御手段１６１により、位置制御手段８は、駆動手段１４６を制御して、回転中心１０６ａの放射アンテナが回転するよう制御する。よって、回転中心１０６ａから電磁波を放射して牛乳の下部を集中的に加熱できるので、できばえを均一にすることができる。
【０１９６】
次に、使用者が、じゃがいもを載置台の中央位置１０８上に置き、根菜のキーを押した場合は、前述の通り下部からの加熱を避けて周囲から加熱する方が良いことがわかっている。設定手段１９の根菜のキーが押され、位置検出手段１６０でじゃがいもが位置１０８上にあることを検出すると、制御手段９は、加熱制御手段１５６により真下加熱抑制制御手段１６２でじゃがいもの真下より電磁波を放射しない（加熱しない）ことを決定する。真下加熱抑制制御手段１６２により、切替制御手段７は、伝送切替手段６を制御して、４つの放射アンテナ（図示なし）のすべてから電磁波を放射するよう制御する。また真下加熱抑制制御手段１６２により、位置制御手段８は、駆動手段１４６を制御して、４つの放射アンテナのそれぞれがなるべく中央を向かないよう（図２９で言えば加熱部位１１２が発生しないように）制御する。よって、載置台２の中央下方からは電磁波を放射しないようにできるので、できばえをある程度均一にすることができる。
【０１９７】
さらに、使用者が、初期温度を０℃以下に設定したり、弱のキーを押したり、解凍のキーを押した場合、冷凍食品を載置台２上のどこに置くかに関わらず、下部の全域から同等に加熱する方が良いことがわかっている。設定手段１９のキーが押されると、位置検出手段１６０からの信号によらず、制御手段９は、加熱制御手段１５６により均一加熱制御手段１５９で載置台２の全域から同等に電磁波を放射して加熱することを決定する。均一加熱制御手段１５９により、切替制御手段７は、伝送切替手段６を制御して、４つの放射アンテナ（図示なし）から電磁波を放射するよう制御する。また均一加熱制御手段１５９により、位置制御手段８は、駆動手段１４６を制御して、４つの放射アンテナを位置制御する。このとき、たとえば図２９の９カ所の部位１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１２が過不足無く同等に加熱が進むよう、適切に位置制御しなければならない。４つの放射アンテナを一定回転させるだけでは部位１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの加熱が早く進むので、隣り合う２つの放射アンテナを向かい合わせて停止させる時間（部位１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄの加熱が進む時間）や、４つの放射アンテナを中央に向けて停止させる時間（部位１１２の加熱が進む時間）を適切に配分するべきである。またこの配分は放射アンテナの特性によって最適化が必要と考えられる。以上により、全体的に広域に加熱するようにできるので、できばえをある程度均一にすることができる。
【０１９８】
以上の様に、本実施例では、設定手段１９と位置検出手段１６０により電磁波を放射する放射アンテナを切替て位置を制御することで、あらゆる位置に置かれた食品の所望の部位を局所的に加熱でき、目的に応じた均一な加熱分布が得られる。
【０１９９】
なお、位置検出手段は、光センサ（発光素子と受光素子）、荷重による判別、温度による判別など、食品の位置が検出できればよい。
【０２００】
なお、設定手段は、位置検出手段以外にも、食品の材質（液体かどうか）や温度（冷凍かどうか）、形状などの状態を検出する手段と組み合わせることで、同様のことが実現できる。
【０２０１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の高周波加熱装置によれば以下の効果がある。
【０２０２】
被加熱物の下方の複数の放射アンテナから電磁波を放射させたい放射アンテナを選択し、所望の位置に制御するので、被加熱物の底面側より狙ったところを選択的に加熱することができ、簡単な構成で、被加熱物を所望の仕上がり状態にすることができる。
【０２０３】
また、伝送切替手段により伝送手段内で電磁波の伝送状態を変更したり、電磁波発生制御手段により電磁波発生手段を切替るので、電磁波を放射させたい放射アンテナにのみ電磁波を伝送する事ができ、容易に放射アンテナを選択できる。
【０２０４】
また、電磁波発生手段と伝送手段が載置台よりも下方に位置するので、加熱室の側方かつ載置台の上方に電磁波発生手段や伝送手段の設置スペースが不要であり、加熱室の幅と奥行き（面積）を広くすることができる。よって高周波加熱装置全体の外観が同じでも、複数の被加熱物を同時に載置台に置いたり、より大きな皿を出し入れすることができる。同様に、電磁波発生手段と伝送手段が載置台よりも下方に位置するので、重心が低くなり、安定性を増すことができる。
【０２０５】
また、駆動手段により放射アンテナを制御するので、容易に放射アンテナの位置を制御できる。
【０２０６】
また、複数の放射アンテナの軌跡が互いに重ならないか、または、一部で軌跡が重なる重複部を有するが互いに接触しないので、安全かつ正確に放射アンテナを位置制御することができる。
【０２０７】
また、複数の放射アンテナの軌跡の中心が載置台の中心から見て等距離なので、載置台の中心に位置する被加熱物に対して複数の放射アンテナを対称に構成できる。よって複数の放射アンテナを同形状にすれば、どの放射アンテナからの加熱効率をも同等にすることができ、加熱シーケンスが共用化できるため制御が容易であるとか、部品の共用化が図れる。
【０２０８】
また、複数の放射アンテナと載置台との鉛直距離が等距離なので、それぞれの放射アンテナの真上にある被加熱物に対して、加熱効率を同等にすることができるので加熱シーケンスが共用化できて制御しやすい。
【０２０９】
また、載置台の上方で被加熱物を載置する焦げ目付皿は、遮蔽板の下面に電磁波を吸収して発熱する発熱体を有するので、所望の放射アンテナからの電磁波で発熱体の所望の部分に給電できる。よって放射アンテナの位置により発熱体の所望の部分のみを昇温させ、遮蔽板を介して被加熱物を局部的に焼くなど所望の焼き方ができる。同様に、放射アンテナの位置により発熱体の所望の部分のみを昇温させることができるので、無駄な加熱をせず、効率的に加熱することができる。
【０２１０】
さらに、被加熱物の温度分布に応じて、適切な放射アンテナを選択し、放射アンテナを適切な位置に制御できるので、被加熱物を適切な仕上がり状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の高周波加熱装置のブロック図
【図２】本発明の実施例２の電子レンジの断面構成図
【図３】本発明の実施例３の高周波加熱装置の要部ブロック図
【図４】本発明の実施例４の電子レンジの断面構成図
【図５】本発明の実施例５の高周波加熱装置の要部構成図
【図６】本発明の実施例６の高周波加熱装置の要部構成図
【図７】本発明の実施例７の高周波加熱装置の要部構成図
【図８】（ａ）本発明の実施例８の高周波加熱装置の要部上面構成図
（ｂ）同高周波加熱装置の要部側面構成図
【図９】（ａ）本発明の実施例９の高周波加熱装置の要部上面構成図
（ｂ）同高周波加熱装置の要部側面構成図
【図１０】（ａ）本発明の実施例１０の高周波加熱装置の要部上面構成図
（ｂ）同高周波加熱装置の要部側面構成図
【図１１】本発明の実施例１１の高周波加熱装置の要部構成図
【図１２】（ａ）本発明の実施例１２の高周波加熱装置の要部上面構成図
（ｂ）同高周波加熱装置の要部側面構成図
【図１３】（ａ）本発明の実施例１３の高周波加熱装置の要部構成図
（ｂ）同高周波加熱装置の要部構成図
【図１４】本発明の実施例１４の高周波加熱装置の要部構成図
【図１５】（ａ）本発明の実施例１５の高周波加熱装置の要部上面構成図
（ｂ）同高周波加熱装置の要部側面構成図
【図１６】（ａ）本発明の実施例１６の高周波加熱装置の断面構成図
（ｂ）同高周波加熱装置の上面構成図
【図１７】本発明の実施例１７の高周波加熱装置の要部構成図
【図１８】本発明の実施例１８の高周波加熱装置の要部構成図
【図１９】本発明の実施例１９の高周波加熱装置の要部構成図
【図２０】本発明の実施例２０の高周波加熱装置の断面構成図
【図２１】本発明の実施例２１の高周波加熱装置の断面構成図
【図２２】（ａ）本発明の実施例２２の高周波加熱装置の要部上面構成図
（ｂ）同要部断面構成図
（ｃ）同要部側面構成図
【図２３】同放射アンテナの特性図
【図２４】同放射アンテナの特性図
【図２５】同放射アンテナの特性図
【図２６】同高周波加熱装置の特性図
【図２７】同高周波加熱装置の特性図
【図２８】本発明の実施例２３の高周波加熱装置の要部構成図
【図２９】同高周波加熱装置の特性図
【図３０】同高周波加熱装置の特性図
【図３１】（ａ）本発明の実施例２４の高周波加熱装置の要部上面構成図
（ｂ）同要部側面構成図
【図３２】（ａ）本発明の実施例２５の高周波加熱装置の要部上面構成図
（ｂ）同要部側面構成図
【図３３】（ａ）本発明の実施例２６の高周波加熱装置の要部上面構成図
（ｂ）同要部断面構成図
（ｃ）同要部側面構成図
【図３４】同放射アンテナの特性図
【図３５】本発明の実施例２７の高周波加熱装置の要部構成図
【図３６】同高周波加熱装置の特性図
【図３７】本発明の実施例２８の電子レンジの温度分布検出手段の断面構成図
【図３８】同電子レンジの制御手段のブロック図
【図３９】同電子レンジの特性図
【図４０】本発明の実施例２９の電子レンジの制御手段のブロック図
【図４１】本発明の実施例３０の電子レンジの制御手段のブロック図
【図４２】従来の高周波加熱装置の断面構成図
【図４３】従来の他の高周波加熱装置の構成図
【図４４】同高周波加熱装置の断面構成図
【図４５】従来の他の高周波加熱装置の要部構成図
【図４６】同高周波加熱装置の要部構成図
【図４７】従来の他の高周波加熱装置の断面構成図
【図４８】従来の他の高周波加熱装置の断面構成図
【図４９】同高周波加熱装置の要部構成図
【図５０】同高周波加熱装置の要部断面構成図
【図５１】容器の構成図
【図５２】（ａ）従来の他の高周波加熱装置の特性図
（ｂ）同特性図
【符号の説明】
１  加熱室
２  載置台
３、１０４ａ、１０４ｂ、１０４  食品（被加熱物）
５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅ、２７ｆ、２７ｇ、２７ｃ、２７ｊ、２７ｋ、２７ι、４３、５０、８２、９３、９８、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ、１１７、１２３ａ、１２３ｂ、１４５  放射アンテナ
６  伝送切替手段
７  切替制御手段
８  位置制御手段
１０、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、４７、６３、７９  マグネトロン（電磁波発生手段）
１２、８１  伝送手段
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、３４、５１、９７、１４６  ステッピングモータ（駆動手段）
１７ａ、１７ｂ  遮蔽板（伝送切替手段）
１８  温度分布検出手段（物理量検出手段）
１９  設定手段
２２、８３  電磁波発生制御手段
３５ａ、３５ｂ  重複部
６７、７２ａ、７２ｂ  反射板（伝送切替手段）
８４  他の電磁波放射手段
８７  焦げ目付皿
８８  遮蔽板
８９  発熱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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