(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネトロンにより電磁波を放射する電磁波放射手段と、前記電磁波で被加熱物の任意の部位を加熱できる第１の局所加熱手段と、前記局所加熱手段とは異なる方向からの電磁波で前記被加熱物の任意の部位を加熱する第２の局所加熱手段と、前記第１の局所加熱手段を制御する第１の局所加熱制御手段と、前記第２の局所加熱手段を制御する第２の局所加熱制御手段と、前記被加熱物と前記第２の局所加熱手段との距離を近づける距離可変手段と、前記距離可変手段を制御する距離可変制御手段を有する高周波加熱装置。
【請求項２】
前記被加熱物の物理量を検出する物理量検出手段を有し、前記距離可変制御手段は、前記物理量検出手段により前記距離可変手段を制御する構成とした請求項１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、食品などの被加熱物を加熱する高周波加熱装置の給電構成（加熱室に電磁波を入れる方法）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は、従来は図３９〜図４６に示すような構成であった。
【０００３】
図３９の電子レンジはターンテーブル１５を用いた一般的な構成である。ここでは電磁波放射手段としてのマグネトロン１から出た電磁波は、導波管２を介して伝送され、加熱室４内では加熱室４形状と電磁波が放射される開口部１５３の位置で決まる定在波となって分布し、食品５は定在波の電界成分と食品５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５の比誘電率εｒ、誘電正接ｔａｎδにより（１）式として表される。食品５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１５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、他の均一化の手段として、加熱室４内で金属板の一定回転により電磁波を攪拌するスタラー方式や、図４０のように導波管２から回転導波管１５４で電磁波を引き出して、言わば開口部自体を一定回転させるようなものもあった。この場合回転導波管１５４は加熱室４の底面上に構成され、モータ９により常時一定回転しており、加熱室４の底面部分全体を電磁波を吸収しにくい低損失の材料からなる載置台１４で覆っている。しかし実際は、ターンテーブルタイプのものが最も多く商品化されている。
【０００５】
また、複数の開口部を有することで加熱途中に電磁波の出口を切り替えて均一化をねらうものとして、二つの開口部を加熱室の壁面に設けたタイプがある（特開平４−３１９２８７号公報）。
【０００６】
また、複数の開口部を構成するために、複数のマグネトロンと複数の導波管を有するものがある（特開昭６１−１８１０９３号公報、特開平４−３４５７８８号公報）。
【０００７】
また、図４１のように、複数の開口部１５３ａ、１５３ｂを構成するために、マグネトロン１は一つであるが、複数の導波管を一つの導波管２から多方向に分岐させるものがある（実開平１−１２９７９３号公報）。
【０００８】
また、複数の開口部に対向する位置で二つの副導波管の端面を動かし、みかけ上電磁波の出やすい開口部を切り替えて均一化をねらうものもある（特開平５−７４５６６号公報）。
【０００９】
また、図４２のように、加熱途中に複数の開口部１５３を有する単一の導波管２内で金属１５５を動かすことで見かけ上電磁波の出やすい開口部１５３を切り替えて均一化をねらうものもある（特開平７−４２９４７号公報、特開平３−１１５８８号公報、特開平５−１２１１６０号公報）。
【００１０】
また、他の均一化手段として、ターンテーブルを一定回転させ同時に上下動させることで加熱分布を変えるものがある（実公平７−８９６１号公報）。
【００１１】
一方、図４３〜図４６のように、定在波よりも放射に重点を置き、被加熱物に近い下方からの電磁波の放射位置を制御して、局所的に加熱するものがある（特開平７−４２９４７号公報）。
【００１２】
図４３、図４４は加熱室の底面外部に２０個の導波管２をマトリクス状に配置し、それぞれの導波管２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４内の局所的な温度を検出する温度検出手段２４により制御するもので、各々の開口の鉛直上方向に２０個のミラー１５６を有し、５組の凹面ミラー１５７を介して５組の温度検出素子に赤外線を導いている。
【００１３】
また、図４５、図４６は、放射口１５８を回転軸１５９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１５と組み合わせて局所的に加熱するものである。放射口１５８の位置を制御してターンテーブル１５の半径方向の加熱点を任意に変化させ、ターンテーブル１５の回転を制御して周方向の加熱点を任意に変化させている。
【００１４】
さらに、食品の重量、形状、温度、誘電率や、加熱室内の温度、湿度、電界などを各種センサで検出してフィードバック制御を行うものはいろいろと実用化されている。
【００１５】
【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。
【００１６】
例えば図３９の従来の電子レンジで平らな食品５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。
【００１７】
また開口部の位置による特徴として、加熱室底面の中央付近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。
【００１８】
またスタラーや図４０の回転導波管１５４のように電磁波を攪拌するものについては、回転に合わせて開口部が連続的に切り変わるようなイメージで電界分布を変化させるので、解凍調理などできるだけ電磁波の集中を回避したいメニューで多少集中を避けられるという効果はある。しかし食品によらず一定回転の攪拌なので、どんな食品に対しても一回転する毎に同じ電界分布の繰り返しで加熱するため、完全な均一化はできない。
【００１９】
また複数の開口部を有する場合でも、ただ開口部を同時に開け放しているだけではある決まった電界が立ち、すべての食品の加熱分布を均一化することは難しく、結果として図３９の電子レンジと加熱分布に大差がない。結局各食品ごとに適切な開口部を切り替えない限り、使用者にとって満足のいく仕上がり状態にはできないのである。
【００２０】
また、複数のマグネトロンと複数の導波管を有するものは、マグネトロンの動作の制御により電磁波の出る開口部を切り替える事ができ、加熱分布の均一化に有効であるが、マグネトロンの個数が増えると高価格となり、重量が重く持ち運びにくいなどの問題がある。
【００２１】
また、図４１のように、マグネトロン１は一つで、複数の導波管を一つの導波管２から多方向に分岐させるものがあるが、電磁波の出やすい開口部を完全には切り替えることができず、電磁波を出したくない開口部からもある程度の電磁波が出てしまうという問題があった。図４１の場合は、開閉板１６０で底面の開口１５３ａを切り替える事は可能であるが、天面の開口１５３ｂからは常に電磁波が出るものである。その上、底面の一つの開口と隣接する開口との間にある部位を加熱する事はできないという問題があった。また、導波管２に要する板金材料が大量に必要となるため高価格となったり、加熱室４底面から天面にかけて導波管２と加熱室４を接続する事は作りにくいという問題がある。
【００２２】
また、図４２のように、加熱途中に単一の導波管２内で金属１５５を動かして、電磁波の出やすい二つの開口部１５３を切替えるのは、開口部を完全に切り替えるという点で有効な手段である。但し、二つの開口だけですべての調理のむらを無くせるわけではないし、二つの開口の間からは電磁波が出せない。さらに一番の問題は、側方からの電磁波が食品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ということである。この拡散の度合いは、食品の置き方による開口から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。その上、電磁波が拡散すると、食品以外のいろいろな部分（加熱室壁面やターンテーブルなど加熱すべきでない部分）と衝突して吸収されるため、加熱効率を悪くする問題もある。その他にも、異種の複数の食品を入れると、どれかのみを局所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る。
【００２３】
また、ターンテーブルを回転と同時に上下動させるものは、加熱中は一定動作であり、目的に応じて使用者が回転と上下動の回転数などを適切に設定しなければならない。よって使用者が、食品の初期状態や形状や材質やそれらのばらつきを管理して一定の状態に保つか、もしくは加熱開始前に毎回設定を変えなければならず、極めて使い勝手が悪いものであった。
【００２４】
一方、図４３〜図４６のように、定在波よりも放射に重点を置き、被加熱物に近い下方からの電磁波の放射位置を制御するものは、放射位置により食品の任意の位置を局所的に加熱することができる。しかし食品の形状が大きくなると、食品の上部が加熱できないため、上下分布にむらが生じてしまうという問題があった。よって食品全てを均一に加熱するという事はできない。
【００２５】
さらに、センサで食品の状態を検出してフィードバック制御を行うものには、重量センサ、湿度センサ、温度センサ、電磁界検出センサ、蒸気検出センサ、アルコール検出センサなど、加熱初期の状態や加熱初期からの状態変化を検知するかあるいは加熱終了を検知するものがあった。ただし加熱の分布を検出したり加熱むらを補正するようなフィードバック制御を行うセンサは、図４４に示した温度検出手段ぐらいしかない。図４４では、食品の上部の温度しか検出できないので、食品の形状が大きくなって上下分布にむらが生じても検出できないという問題があった。
【００２６】
本発明の高周波加熱装置は上記課題を解決するもので、どのような被加熱物でも均一に加熱する事ができるようにすることを第１の目的とする。
【００２７】
また、被加熱物の中で加熱すべき部分のみを選択して加熱する事ができるようにすることを第２の目的とする。
【００２８】
また、加熱の効率化を図る事を第３の目的とする。
【００２９】
【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、マグネトロンにより電磁波を放射する電磁波放射手段と、被加熱物を加熱する少なくとも２つの給電口（加熱手段）を有し、その１つは被加熱物の任意の部位を局所加熱できる第１の局所加熱手段と、前記第１の局所加熱手段とは異なる方向から前記被加熱物の任意の部位を加熱する第２の局所加熱手段と、前記第１の局所加熱手段を制御する第１の局所加熱制御手段と、前記第２の局所加熱手段を制御する第２の局所加熱制御手段と、前記被加熱物と前記第２の局所加熱手段との距離を近づける距離可変手段と、前記距離可変手段を制御する距離可変制御手段からなる構成とした。この構成により、被加熱物の他の部位に比して温度の低い部分を局所加熱手段により優先的に局所加熱することができるため、被加熱物の温度のバラツキを少なくし、均一に加熱することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の高周波加熱装置は、上記課題を解決するために、下記構成とした。
【００３１】
すなわち、マグネトロンにより電磁波を放射する電磁波放射手段と、前記電磁波で被加熱物の任意の部位を加熱できる第１の加熱手段（局所加熱手段）と、前記局所加熱手段とは異なる方向からの電磁波で前記被加熱物を加熱する第２の加熱手段と、前記局所加熱手段を制御する局所加熱制御手段を有する構成とした。
【００３２】
第２の加熱手段は、被加熱物の任意の部位を加熱できる第２の局所加熱手段から成り、前記第２の局所加熱手段を制御する第２の局所加熱制御手段を有する構成とした。
【００３３】
被加熱物と第２の加熱手段との距離を近づける距離可変手段と、前記距離可変手段を制御する距離可変制御手段を有する構成とした。
【００３４】
そして、距離可変手段が被加熱物と第２の局所加熱手段との距離を近づけるので、被加熱物を局所的に加熱できる。
【００３５】
また、被加熱物の物理量を検出する物理量検出手段を有し、距離可変制御手段は、前記物理量検出手段により距離可変手段を制御する構成とした。
【００３６】
そして、物理量検出手段が検出した被加熱物の物理量により距離可変手段を制御するので、被加熱物の状態に応じて被加熱物と第２の局所加熱手段との距離を近づけることができる。
【００３７】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００３８】
（実施例１）
まず本発明の第１の実施例として、局所加熱をする第１の加熱手段（局所加熱手段と記す）と、第２の加熱手段により被加熱物を均一に加熱する例を図１〜図１１に示す。
【００３９】
図１は、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。
【００４０】
代表的な電磁波放射手段であるマグネトロン１から出た電磁波は、導波管２、給電室３などを介して加熱室４内に放射され、加熱室４内の代表的な被加熱物である食品５を加熱する。
【００４１】
まず、本発明に先だって考えられた局所加熱手段について説明する。
【００４２】
導波管２内の電磁波の一部は、給電室３内に配置された代表的な局所加熱手段である回転導波管６により食品５の任意の部位を下方からの電磁波で局所的に加熱している。回転導波管６は電磁波の放射の方向に指向性を有しており、回転することで電磁波の放射の方向を切り替えて、局所的な加熱を実現するものである。このため回転導波管６は、導波管２と結合して電磁波を引き出す結合部７を導波管２と給電室３（給電室３のない場合は加熱室４）に渡る構成とし、引き出した電磁波を放射する放射口８を有している。また、結合部７は、駆動手段であるモータ９と連結され、モータ９により回転可能とし、結合部７を中心に回転導波管６自体が回転駆動される。さらに制御手段１０は、モータ９を制御することで回転導波管６の放射口８による電磁波の方向を制御する局所加熱制御手段１１を有し、局所的な加熱を制御している。食品５は任意の部位を加熱するために、加熱中に回転可能な載置台１４上にある。載置台１４はターンテーブル１５と、ターンテーブル１５上に構成された電磁波が透過するガラスやセラミック製の皿１６からなり、モータ１７により一体に回転駆動される。このとき制御手段１０はモータ１７の回転駆動と同時に、重量検出手段１８で食品５の重量を検出しそれに応じた制御（回転導波管６の駆動タイミングや加熱出力や加熱終了時間の推定などの制御）を行っている。またこのときの載置台１４の回転中心は加熱室４の底面の中央にあり、一定回転により回転方向の加熱の均一化を図ったり、所定位置で停止・減速させて局所加熱に役立てるものである。一方、回転導波管６の回転の中心は加熱室４の底面の中央からずれた位置にある。食品５に対しては放射口８の向きにより下方からの電磁波の放射の方向が変わるため、食品５の底面の中央を加熱したり周囲を加熱したり切り替えることができ、言わば、載置台１４の半径方向の加熱部位を変えることができる。よってターンテーブル１５の回転とあわせ載置台１４上の食品５の任意の部位を下方から局所的に加熱することができるのである。ただし、局所加熱手段だけでは食品５の上部の加熱がやや遅れてしまう欠点がある。
【００４３】
次に、第２の加熱手段について説明する。導波管２内の電磁波のうち、回転導波管６側に導かれなかったものは、代表的な撹拌手段（第２の加熱手段）であるスタラー１２で撹拌されてスタラー開口１３より加熱室４内に分散される。スタラー開口１３と食品５の距離が遠く、かつスタラー開口１３が食品５よりも高い位置にあるため、スタラー開口１３からの電磁波は加熱室４内の広範囲に広がりやすく、特に、食品５の上部や周囲部を重点的に加熱できるものである。またスタラー１２の撹拌による効果と、ターンテーブル１５による食品５の回転による効果により、食品５の上部から周囲にかけての加熱の均一化の効果が高いものである。以上、食品５の下方から任意の部位を局所加熱できる局所加熱手段６と、食品５の上部から周囲にかけて均一に加熱できる第２の加熱手段を組み合わせることで、本発明は被加熱物によらず均一に加熱している。
【００４４】
また、制御手段１０は出力比率制御手段１９を有し、導波管２内の第１の切替手段２０と第２の切替手段２１の角度により、回転導波管６の下方からの局所加熱用の電磁波とスタラー開口１３の上部から周囲にかけての均一加熱用の電磁波との配分を切り替えて、加熱分布を自在に制御している。
【００４５】
また、一般的な電子レンジでは電磁波が入射する開口部を覆うため、加熱室４側から電磁波を吸収しにくい低損失の材料からなる開口カバーで覆うことが多い。本実施例では、回転導波管６を保護するためのカバー２２、スタラー１２を保護するためのカバー２３を構成している。
【００４６】
制御手段１０は前述の制御以外にも、食品５の温度を検出する温度分布検出手段２４により食品５の温度変化を監視したり、マグネトロン１からの電磁波の放射や、マグネトロン１を冷却用のファン２５の動作や、ヒータ２６の動作を制御する。
【００４７】
温度分布検出手段２４は加熱室４の壁面の開口２７から食品５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２４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２４としては、食品５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良い。
【００４８】
以下、図２から図６で、局所加熱手段の構成を詳しく説明する。
【００４９】
図２、図３は本実施例における高周波加熱装置の要部断面構成図であり、図１の断面を示し、食品５の上から見た図である。また、回転導波管６の指向性を示すために、出力比率制御手段１９で第１の切替手段２０と第２の切替手段２１を制御し、回転導波管６からのみ電磁波が出るようにしたものである。平らで直方体の形状をした食品５を皿１６とともに一定回転させ、回転導波管６を図の位置で停止させたまま、一定の加熱出力で加熱した時の結果として加熱部２８を示している。但し、わかりやすくするため、実際は皿１６に隠れて見えないところも実線で示している。放射口８の向き（指向性）に関して、図２は皿１６の中央向きで、図３は図２と比べて１８０°回転した外側向きの図である。
【００５０】
図２では、下からの電磁波２９の放射により加熱部２８が食品５のほぼ中央に現れている。
【００５１】
図３では、電磁波２９は加熱室４の壁面で反射した後食品５に入るため、加熱部２８は食品５の縁（周囲）に現れている。従来の電子レンジでは、たいていの場合、電磁波は食品に入る前に加熱室壁面で反射するので図３と似た結果になる。
【００５２】
図４は食品５の加熱分布を示し、図２と図３の状態を切り替えた（放射口８の向きを適切な割合で切り替えた）結果を示す構成図である。加熱部２８が食品５の中央と周囲に現れており、従来の電子レンジに比べてかなり加熱の均一化が図れることがわかる。但しこの時、加熱されにくい未加熱部３０が中央と周囲の中間領域に残されている。よってこの部分を局所加熱する方法について、以下で説明する。
【００５３】
図５、図６は本実施例における高周波加熱装置の要部断面構成図であり、図２、図３と同じく図１の断面を示している。図４で述べた中間領域の未加熱部３０を加熱する方法として、放射口８の向きを中央向き（０°）と外側向き（１８０°）の間のどこかに選べば良いというのは安易に想像されるが、ターンテーブルが一定回転では実際はうまく行かないことがわかってきた。放射口８の向きを少しずつ変えて実験しても、中央を加熱するのでない限りほとんどのものが周囲を加熱するようになってしまう。例えば放射口８が４５°の場合、図５のような結果となる。この原因は、皿１６が一定回転で、加熱出力が一定という点にある。なぜならば食品５の回転中に瞬間的に中間領域を加熱できる状態があったとしても、それ以外のときには食品５のエッジを加熱してしまい、結局は一周期の平均としては周囲を加熱するようになってしまうのである。よって中間領域の加熱のためには、中間領域を加熱できる状態を持続し、他の状態を避けなければならないことがわかる。
【００５４】
図６は、皿１６の回転を止め、中間領域を加熱できる状態を持続したときの結果である。放射口は４５°で食品５は図の位置で停止しており、図４の加熱されにくい未加熱部３０の片方が加熱されている。また未加熱部３０の他方の加熱のためには食品５をさらに１８０°動かせばよい。結局この食品５全体を均一に加熱するためには、図２、図３、図６、図６を１８０°動かしたものの４種類の動作が必要となる。ただし、加熱途中で皿１６の回転を完全に止めなくとも、中間領域を加熱できる状態付近で減速させても良い。
【００５５】
なお、皿１６を一定回転させたまま、中間領域を加熱できる状態での加熱出力を、他の状態での加熱出力よりも高くしてもよい。実際には、中間領域を加熱できる状態での加熱出力をフルパワーとし、他の状態での加熱出力を０にするか低下させることが考えられる。
【００５６】
なお、皿１６の回転と加熱出力の制御を組み合わせても良い。
【００５７】
なお、任意の位置を局所加熱するためには、回転導波管６と、皿１６とマグネトロン１の３つの構成要素を関連づけて制御すればよいことになる。
【００５８】
次に温度分布検出手段２４に付いて説明する。図７は図１の要部断面構成図を示している。加熱室４の壁面に開口２７を設け、チョーク構造は２種の板金３１ａと３１ｂで構成している。３１ａ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。３１ｂは小孔３２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３１ａ、３１ｂにより加熱室４内から赤外線は小孔３２より外部に出るが、加熱室４内の電磁波は遮断され外部にはほとんど漏れない。図７において寸法Ｌを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３２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。
【００５９】
図７において、３３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４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３３は固定部材３４内部に固定し、固定部材３４に取り付けたレンズ３５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３５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。３６はステッピングモータであり、３７を第１の回転軸として小歯車３８とチョッパ３９を回転する。
【００６０】
チョッパ３９はスリットを形成していて赤外線検出素子３３に至る光路を開閉しながら回転する。小歯車３８は大歯車４０と接し大歯車４０には第２の回転軸４１を取り付け、第２の回転軸４１は受け部４２により回転自在に取り付けている。また、第２の回転軸４１にはプリント基板４３を取り付け、プリント基板４３には赤外線検出素子３３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４４を持った金属ケース４５に収納され金属蓋４６で覆い金属蓋４６でチョーク構造３１ｂに固定している。
【００６１】
この構成でステッピングモータ３６は赤外線検出素子３３を図７の手前から奥に首振りし、同時にチョッパ３９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３３の首振りの周期はモータ３６の回転周期の整数分の１に設定、即ちモータ３６の回転周期を赤外線検出素子３３の回転周期の整数倍としていて、モータ３６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。
【００６２】
図８に赤外線検出素子３３の検出位置を示す。赤外線検出素子３３の検出視野を小円で示し、検出中心の軌跡を破線で示している。この例では赤外線検出素子３３の首振り片道で温度検出位置を５箇所変更している。この首振りとモータ３６の回転の組み合わせで、検出位置は皿１６の全体を覆い２次元的に温度分布を検出できるものである。また、赤外線検出素子３３の首振りの整数倍の周期でモータ３６は回転するので、ターンテーブルの１周前の温度との温度差や初期からの温度変化を各検出位置ごとに検出できるものである。
【００６３】
次に制御手段１０の制御動作について図９により説明する。制御手段１０は温度分布検出手段２４で検出した温度分布によりモータ９を制御するのであるが、まず検出した温度が食品５の温度なのか、または皿１６や加熱室４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４７である。加熱初期には食品５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４８でモータ９を制御する。均一加熱制御手段４８はモータ３６の回転周期に比べて十分早い周期で回転させる、または半回転で往復させる、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４内に下方からの電磁波を撹拌し均一に分布させる。同時に、他方向加熱手段１２が、加熱初期より一定回転で電磁波を撹拌し、側方上部より均一に分布させようとしているので、両者の組み合わせで極めて均一性の高い加熱ができる。また、この均一加熱制御手段４８でモータ９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５であるかそうでないかを区別する。
【００６４】
図１０に均一加熱制御手段４８でモータ９の駆動を制御しているときの食品５の表面温度変化と皿１６など食品５ではない部分の温度変化を示す。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Ａの領域が皿１６など食品５でない部分の温度変化を示し、Ｂの領域が食品５の温度変化を示している。このように皿１６は食品５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４９は例えばモータ３６の加熱開始から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５０は温度変化演算手段４９の演算結果である温度差ΔＴが予め定めた所定値ΔＴ１より大きければ食品５、小さければ皿１６として区別するのである。
【００６５】
被加熱物抽出手段４７で各検出位置が食品５であるか、皿１６であるかの区別ができれば加熱モード切替手段５１によりモータ９の制御を均一加熱制御手段４８から局所加熱制御手段１１に切り替える。局所加熱制御手段１１はモータ９を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のである。５２は低温部分抽出手段であり、被加熱物抽出手段４７で食品５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１１は低温部分抽出手段５２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モータ９の駆動を制御するのである。また、局所加熱制御手段１１で食品５の低温部分に電磁波を放射することで食品５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４８でモータ９を制御しても良い。
【００６６】
低温部分抽出手段５２は赤外線検出素子３３の首振り１往復の間で被加熱物抽出手段４７が食品５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３６の１回転の間に赤外線検出素子３３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。モータ３６の回転で回転導波管８の上部にある半径方向での記憶している加熱位置に向けて局所加熱制御手段１１がモータ９の角度を調節し、加熱位置、即ち食品５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５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のである。
【００６７】
また、モータ９の駆動回数を減らす簡易的な方法としては、赤外線検出素子３３の検出位置は同心円上に並ぶものであり、各同心円の円周単位で食品５か皿１６かを区別し、食品と判定できる円周についてはその円周の中での最高温度を抽出し、その最高温度が最も低い円周を低温部分抽出手段５２が抽出して、その円周に電磁波が集中するようにモータ９の角度を調節しても良い。この場合にはモータ９の耐久性能を向上させる効果がある。
【００６８】
尚、均一加熱制御手段４８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、完全に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。
【００６９】
また、上記実施例の説明では温度分布検出手段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局所加熱手段を制御すればよく、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局所加熱手段を制御する。また形状の変化を基に制御手段が局所加熱手段を制御してもよく、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局所加熱手段を制御する。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局所加熱手段の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局所加熱手段を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局所加熱手段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。
【００７０】
図１１は図１の回転導波管（局所加熱手段）６からの電磁波とスタラー開口（第２の加熱手段）１３からの電磁波との配分を切り替えて出力比率を変化させる方法をブロック図として示す。図９で説明したように、加熱初期は、局所加熱手段の連続的な制御と第２の加熱手段との組み合わせで加熱の均一化を図るために、両者からの出力比率はほぼ１対１となるように制御する。このため、出力比率制御手段１９は、図１の第１の切替手段２０と第２の切替手段２１がともに導波管２を塞がない状態（全開）になるよう制御する。その後、出力比率制御手段１９は、温度分布検出手段２４による食品の温度情報と重量検出手段１８による食品の重量及び重量の変化をもとに、出力比率を変える必要が出てきたら第１の切替手段２０と第２の切替手段２１をそれぞれ制御する。以上の構成により、電磁波の配分を切り替える事で、局所加熱手段からの加熱出力と第２の加熱手段からの加熱出力が切り替えられる。よって、局所加熱と均一加熱だけでなく食品内の上下分布を変えるなど微妙な制御が可能になる。
【００７１】
（実施例２）
次に本発明の第２の実施例を図１２に示す。
【００７２】
図１２は、局所加熱手段からの加熱出力と他方向加熱手段からの加熱出力が切り替えられる例を示すブロック図である。図１１とは異なり、形状検出手段５３による食品の形状および形状変化の情報と、使用者が設定入力する設定手段５４からの情報たとえは、食品５の名称や種類や加熱前の初期状態に関するもの、または加熱方法、または加熱仕上がり状態などをもとに、制御手段１０は、出力比率制御手段１９が一つの切替手段５５を切り替える事で、局所加熱手段からの加熱出力と他方向加熱手段からの加熱出力を同時に切り替えている。電磁波放射手段が１つの場合はトータルの加熱出力を一定として配分のみを変える事ができる。
【００７３】
図１３は局所加熱手段の他の制御動作を説明するブロック図である。上記第１の実施例の図９の説明では制御手段は均一加熱制御手段と局所加熱制御手段と加熱モード切替手段を有する構成としたが、本発明はこれに限定するものではないため、例えば均一加熱制御手段と加熱モード切替手段がない場合について図１３を参照して説明する。この場合には加熱開始初期から被加熱物抽出手段４７が食品か皿かを区別する。温度変化比較手段５０は加熱経過時間により定まる所定温度変化と時々刻々比較し所定温度変化より大きければ食品、小さければ皿と区別する。この所定温度変化は加熱経過時間により定まる関数で図１０において直線Ｃで示すものである。加熱開始初期には食品の温度変化も小さく食品と皿の区別を誤ることもあるが加熱進行に従って誤りは訂正されるので、全体の加熱分布に大きな影響を及ぼすものでない。
【００７４】
他にも加熱開始初期はモータ９を所定位置に固定する方法もある。一般には食品５は加熱室４の中央に配置されることが多く、しかも周囲が加熱されやすく中央が加熱されにくい形状になっていることが多いので、まずは図１、図２に示すように回転導波管６の方向を固定して加熱する。この方法でも初期の最適加熱位置として誤る可能性もあるが加熱進行に従って誤りは訂正され、全体の加熱分布に大きな影響を及ぼすものでない。また、初期の固定位置を中央でなく図３、図５、図６に示すような、周囲やそれ以外の位置であっても加熱進行に従って適切な加熱位置制御されるので同様の効果をもたらすものである。
【００７５】
（実施例３）
次に本発明の第３の実施例を図１４〜図１７に示す。
【００７６】
図１４は高周波加熱調理器の断面構成図である。ターンテーブルがなく固定の載置台１４があり、局所加熱手段として回転導波管６を２次元に制御し、第２の加熱手段として複数の電磁波放射口５６を有している。また両者それぞれに電磁波放射手段５７、５８と冷却用のファン５９、６０と導波管６１、６２がある。
【００７７】
まず、本発明に先だって考えられた局所加熱手段について説明する。
【００７８】
局所加熱手段としての回転導波管６は、第１のマグネトロン５７（第１の電磁波放射手段）からの電磁波を導波管６１を介して供給されている。
【００７９】
回転導波管６はモータ９により自転しながら公転するように回転駆動されるが、その仕組みは以下の通りである。モータ９の第１の回転軸６３に連動して回転する歯車６４は歯数比１：１で歯車６５に回転力を与え、よって第２の回転軸６６が回転し、回転導波管６をモータ９と同じ回転速度で自転させる。また第１の回転軸６３に連動して回転する歯車６７は歯車６８を介して歯数比１：１０で歯車６９に回転力を与え、よって第２の回転軸６６自体が第１の回転軸６３の周囲を回転し、回転導波管６をモータ９の回転速度の１／１０で公転させる。よって回転導波管６は、１回の公転の間に１０回の自転をすることになる。この構成により回転導波管６の位置を制御して、食品５のおおよそ任意の部位を下方からの電磁波で局所的に加熱するものである（ただし、局所加熱手段だけでは食品５の上部の加熱がやや遅れてしまう欠点がある）。
【００８０】
電磁波２９の方向を変えて加熱部位を制御するために、第１の回転軸６３に連動して回転するカム７０が一周期に一回スイッチ７１を押す構成としている。スイッチ７１を押した回数や、スイッチ７１を押してからの駆動時間により放射口８の位置が決まり電磁波２９の放射の方向を制御できる。もちろんモータ９としてステッピングモータを使う場合、スイッチ７１を押してからの駆動パルス数により正確に位置決め制御をすることができる。ここでカム７０とスイッチ７１により電磁波の方向を設定あるいは検出していることになる。
【００８１】
次に、第２の加熱手段について説明する。第２の加熱手段として複数の電磁波放射口５６は、第２のマグネトロン５８（第２の電磁波放射手段）からの電磁波を導波管６２を介して供給されている。
【００８２】
第２の加熱手段としては、電磁波放射口５６が複数有ることと、電磁波放射口５６が加熱室４の側壁の上部にあり食品までの距離が遠いことなどにより、電磁波が分散しやすく、食品５の上部から周囲にかけて重点的に加熱できるものである。よって局所加熱手段６と第２の加熱手段５６を組み合わせることで、上下方向にもむらのない加熱を実現している。
【００８３】
設定手段５４は、使用者が食品５の種類や加熱出力の大きさや加熱時間や加熱方法などを設定する第１の操作キー７２と、加熱スタートのための第２の操作キーとしてスタートキー７３を有している。制御手段１０は、第１の操作キー７２の入力により、モータ９を駆動しスイッチ７１の出力に基づいて回転導波管６を適切な位置に制御する。そしてスタートキー７３が押されると、マグネトロン５７、５８を個別に制御して電磁波の放射を開始する。その後加熱が進むと、第１の操作キー７２の入力内容を元に、必要であればモータ９を駆動して加熱むらをなくすように放射口８からの電磁波の放射の方向を制御したり、マグネトロン５７、５８の出力を変化させる制御を行い、加熱終了まで加熱する。
【００８４】
さらに本実施例では、食品５を置くための載置台１４が回転導波管６保護するカバーを兼ね、電磁波を吸収しにくい低損失の誘電体材料で構成している。
【００８５】
図１５は、図１４のＡ−Ａ’線断面図である。加熱室４の底面上に回転導波管６の結合部７が移動できる切り込み７４と、第２の導波管６１の底面上に第２の回転軸６６が移動できる切り込み７５があり、モータ９の回転方向は切り込みの端面７６、７７のどちらかまでいけば反転するように動作する。この反転のタイミングは、ストッパを設けてもよいし、スイッチ７１を押す回数で決めてもよい。
【００８６】
図１６は、図１５において、回転導波管６の動作により電磁波２９の方向がどのように変化するかを、放射口８のポイント７８の動きに置き換えて示した特性図である。加熱室４底面をｘｙ座標で表し、（０，０）を加熱室４底面の中央としている。一例として第１の回転軸６３と第２の回転軸６６の距離即ち回転導波管６の公転の半径を７０ｍｍとし、第２の回転軸６６の中心からポイント７８までの距離すなわち自転の半径を６０ｍｍとし、また自転周期を公転周期の１／１０倍とすると、公転の角度をθとしてポイント７８の座標は、（２）式および（３）式として表され、図１６のような螺旋形状の挙動（サイクロイド）を示す。
【００８７】
ｘ＝７０ｃｏｓθ＋６０ｃｏｓ（１０θ）  （２）
ｙ＝７０ｓｉｎθ＋６０ｓｉｎ（１０θ）  （３）
前述のようにモータ９は、正確には端面７６、７７のどちらかまでいけば反転する構成であるが、ここではイメージ図のために無視している。
【００８８】
次に、図１７は本実施例の電磁波放射手段の制御動作を説明するブロック図である。まず設定手段５４の第１の操作キー７２に基づいて、出力比率演算手段７９が第１の電磁波放射手段５７からの加熱出力と第２の電磁波放射手段５８からの加熱出力との適切な比率を演算する。その演算結果に基づいて、第１の出力制御手段８０が第１の配電切替手段８１を開閉するように制御し、配電手段８２から第１の電磁波放射手段５７への電力供給を制御する。同様に、第２の出力制御手段８３が第２の配電切替手段８４を開閉するように制御し、配電手段８２から第２の電磁波放射手段５８への電力供給を制御する。本実施例の場合、第１の電磁波放射手段５７と第２の電磁波放射手段５８を互いに独立して制御している。たとえば、食品の上部のみを加熱したい時は、第２の電磁波放射手段５８のみで加熱するようにできる。また、デューティ制御により、電力供給するオン時間に加熱し、電力供給しないオフ時間には加熱しないものとし、オン時間とオフ時間の割合を変えてそれぞれの加熱出力を変化させている。
【００８９】
（実施例４）
次に本発明の第４の実施例を図１４、図１８および図１９に示す。
【００９０】
図１８は本実施例の電磁波放射手段の制御動作を説明するブロック図である。設定手段５４と温度分布検出手段２４に基づいて、出力比率演算手段７９が第１の電磁波放射手段５７からの加熱出力と第２の電磁波放射手段５８からの加熱出力との適切な比率を演算する。その演算結果に基づいて、第１の出力制御手段８０が第１のインバータ電源８５の第１のスイッチング素子８６を制御し、第１の電磁波放射手段５７への電力供給を制御する。同様に、第２の出力制御手段８３が第２のインバータ電源８７の第２のスイッチング素子８８を制御し、第２の電磁波放射手段５８への電力供給を制御する。本実施例の場合も、第１の電磁波放射手段５７と第２の電磁波放射手段５８を互いに独立して制御している。
【００９１】
いわゆるインバータ制御においては、スイッチング素子のオン時間のみまたはオフ時間のみを制御するとか、一定周期の中でオン時間とオフ時間の比率を変えるなどいろいろな方法が考えられる。
【００９２】
なお、インバータ制御をしながらデューティ制御を行なうとよりこまめに出力制御が行なえる。
【００９３】
なお、電磁波放射手段の制御方法に付いては、温度分布検出手段に限らず、重量や形状やあらゆる物理量を検出して制御することで、より一層目的に応じた食品５の加熱を実現できる。
【００９４】
図１９は本実施例の局所加熱手段の制御動作を説明するブロック図である。設定手段５４は第１の操作キーとして調理メニューに対応したキー、例えば「あたため」キー８９ａ、「生ものの解凍」キー８９ｂ、「牛乳」キー８９ｃなどを備えていて、使用者がいずれかのキーを押すことで調理メニューを設定する。９０は制御モード選択手段で、設定手段５４で設定された調理メニューに応じモータ９を加熱モード切替制御手段９１で制御するか、加熱モード非切替制御手段９２で制御するかをモード選択するものである。加熱モード切替制御手段９１の制御動作は、加熱開始初期には均一加熱制御手段４８で局所加熱手段のモータを制御し、被加熱物抽出手段４７が食品と皿の区別をしてからは低温部分抽出手段５２の検出する低温部分に従って局所加熱制御手段１１がモータを制御するのである。一方、加熱モード非切替制御手段９２は加熱開始初期から局所加熱制御手段１１のみでモータを制御するものである。
【００９５】
冷やご飯の再加熱や煮物、焼き物の再加熱などは局所を集中的に加熱し、その局所位置を変化させ全体に均一な温度分布となるように制御すれば良い。また、肉や魚の解凍も同様である。しかし、牛乳のような液体はそれを入れている容器の底から集中的に加熱することで対流が起こり高さ方向に全体に均一加熱できるようになる。例えば図１のように回転導波管６とターンテーブル１５を組み合わせた場合、一般には食品５は皿１６の中央に置かれるものとして、図１、図２に示すようにモータ９は中央が局所加熱されるように回転導波管６の位置を固定すれば良い。中央に置かれなかった場合には被加熱物抽出手段４７で牛乳の容器の位置を検出し、モータ１７による容器の移動領域に放射口８の位置が重なるようにモータ９で制御して固定すれば良い。複数置かれた場合にはそれが同心円上であればその同心円の位置が局所加熱されるようモータ９は放射口８の位置を固定すれば良い。複数を同心円でなく置かれた場合には放射部８付近を通る牛乳の容器の位置に合わせて都度モータ１８が放射部８の向きを変えれば良い。
【００９６】
制御動作は、まず使用者が調理メニューを設定するキーを押す。押されたキーが「あたため」キー８９ａか「解凍」キー８９ｂであれば制御モード選択手段９０は加熱モード切替制御手段９１を選択して加熱開始初期は均一加熱制御手段４８がモータ９を制御し、その後は局所加熱制御手段１１がモータ９を制御する。使用者が押したキーが「牛乳」キー８９ｃであれば制御モード選択手段９０は加熱モード非切替制御手段９２を選択する。この場合には局所加熱制御手段１１はまずモータ９を制御して放射口８の位置を加熱室４の中央が局所加熱されるようにして固定する。被加熱物抽出手段４７により牛乳の容器の位置が中央であると認識できればそのまま中央を局所加熱し、牛乳の容器の位置が中央でない、または複数あると認識できれば牛乳の容器の検出位置の中心を局所加熱できるようにモータ９を制御し放射口８の位置を設定する。また酒燗、味噌汁、コーヒーなども牛乳と同様であり使用者が設定する設定手段５４に新たにメニューとして加えることで同様の効果を得るものである。
【００９７】
なお、牛乳の容器の位置が中央でない場合の他の方法として、被加熱物抽出手段４７で牛乳の容器の位置を検出し、その位置が放射口８の駆動範囲上になる位置でモータ１７を停止し、放射口８が牛乳の容器の位置の真下になる位置でモータ９を停止して固定すれば、より確実にその容器のみを下から加熱でき、更に温度分布が良好にできる。また無駄な加熱をしないのでエネルギーのロスを防ぐ効果がある。
【００９８】
なお、牛乳の容器の位置が中央でない場合の他の方法として、ターンテーブルは一定回転させたまま、容器が放射口８から離れた位置にある時間帯にマグネトロンを停止させ電磁波を加熱室４内部に入れないようにしても良い。この場合には加熱に時間を要するものであるが、温度分布が良好にできるし、無駄な加熱をしないのでエネルギーのロスを防ぐ効果がある。
【００９９】
（実施例５）
次に本発明の第５の実施例として局所加熱手段と第２の加熱手段により被加熱物を均一に、かつ、効率的に加熱する例を図２０〜図２５に示す。
【０１００】
図２０は本実施例の高周波加熱装置の断面構成図である。局所加熱手段は、回転導波管９３、９４を２段に構成し、それぞれの回転の比率を歯車の歯数比で設定することにより、自転しながら公転させて食品の下方から局所的に加熱するものである。また第２の加熱手段は、天面からの回転アンテナ９５を撹拌手段として構成し、上方からの電磁波を分散させて食品５の上部から周囲にかけての加熱の均一化を図っている。
【０１０１】
本発明に先だって考えられた局所加熱手段について、図２０とその要部構成図である図２１とで構造を詳しく説明する。
【０１０２】
モータ９により第１の回転軸９６に連動して歯車９７が回転し、歯車９７により歯車９８が回転する（自転）。ここで歯車９９は歯車９８と一体のものであり、歯車９８とともに動作をする。歯車９９が歯車９８と一緒に第２の回転軸１００を中心に回転すると、歯車１０１により歯車９９、歯車９８、第２の回転軸１００が歯車９７を中心に回転する（公転）。
【０１０３】
ここで第１の回転軸９６の周囲には第１の回転導波管９３の結合部１０２があり、第２の回転軸１００の内側には第２の回転導波管９４の結合部１０３がある。よって第１のマグネトロン５７から出た電磁波は、第１の導波管６１、結合部１０２、第１の回転導波管９３、結合部１０３、第２の回転導波管９４の順で伝送されていく。この実施例のメリットは、回転によらず第１のマグネトロン５７から結合部１０２までの距離と、結合部１０２から結合部１０３までの距離とが常に一定に保たれる点である。よって電磁波が通過する距離が一定となり、整合がずれにくく、加熱効率が高い効果がある。
【０１０４】
さらに本実施例では回転導波管の位置決めのために、ストッパー１０４を構成し、ストッパー１０４に歯車９９を当てることで、基準位置が決まるようにしている。モータ９としてステッピングモータを用いており、目的位置まで駆動する前に、一旦基準位置に到達させてから改めて駆動し直すこととしている。つまり、充分多めのパルスを入れて基準位置まで駆動し、その後基準位置よりどれだけ動かしたいかによって駆動したい分だけパルスを入れればよい。
【０１０５】
さらに、各歯数比により、自転周期を公転周期の１／６倍とすると、図２２のような軌跡を動かす事ができる。
【０１０６】
この実施例の場合、食品５を回転しないので重い食品を加熱することが可能になるほか、加熱室４内のスペースを有効に活用できる効果がある。
【０１０７】
なお、上記実施例においては１個のモータ９で放射口８の位置と向きを制御する構成で説明したが、これは本発明を限定するものでなく、放射口８の向きと位置を別個のモータで制御してもよいし、直線的な２軸の動きで制御してもよい。これらはさらにキメ細かく局所加熱できる効果がある。
【０１０８】
図２３は温度分布検出手段２４の要部断面図である。図２３において第１の実施例の図７と同じ構成のものは同一符号を付し説明を省略する。３６はステッピングモータであり、赤外線検出素子３３を図２３の手前から奥に首振りし、同時にチョッパ３９による光路の開閉の両方を行っている。１０５は赤外線検出素子３３を含む金属ケース４５全体を駆動する駆動手段でステッピングモータにより構成している。ステッピングモータ１０５は回転軸１０６を回転させ、回転軸に取り付けられた連結部１０７を駆動して赤外線検出素子３３を図２３の左右方向に首振りするのである。ここでステッピングモータ１０５の首振り周期はステッピングモータ３６の首振り周期より十分遅く整数倍で駆動するものであり、ステッピングモータ１０５の首振り１往復ごとに同じ位置の温度を検出できる構成としている。この構成で加熱室４内の全領域の温度を検出でき２次元的に温度分布を検出できるものである。またステッピングモータ１０５の首振り１往復ごとに同じ位置の温度検出ができるので１往復前の温度との温度差や初期からの温度変化を各検出位置ごとに算出できる。
【０１０９】
図２４は本実施例の制御動作を説明するブロック図である。図２４において、加熱初期にはまず図２０の第２の加熱手段９５のみで上方から加熱し、食品５の輪郭を抽出した後に局所加熱手段９３、９４からの加熱を行っている。
【０１１０】
加熱初期は、局所加熱手段９３、９４の状態に関わらず、出力比率制御手段１９は、配電手段８２から第１の電磁波放射手段５７への電力供給を行わないよう第１の配電切替手段８１をオフするように制御している。よって他方向加熱手段９５のみで上方から加熱するので、加熱が進むにつれ、食品５の上部、特に周囲の温度が上昇しやすい。ところが載置台はほとんど温度上昇しないので、温度上昇の違いにより食品５の輪郭を検出できる。具体的には図２４、図２５で説明する。被加熱物抽出手段４７は温度変化演算手段４９と輪郭抽出手段１０８により構成している。温度変化演算手段４９は加熱開始初期の温度分布検出手段２４の各検出位置に対応した温度を記憶しておき、それから所定時間経過後の各検出位置に対応した温度と同じ検出位置の初期温度との温度差ΔＴを演算する。この各検出位置に対応した初期からの温度変化ΔＴにより輪郭抽出手段１０８が食品の輪郭を抽出するのである。
【０１１１】
図２５は図２４の輪郭抽出手段の動作を説明する温度特性図である。
【０１１２】
図２５において（ａ）はマス目が温度分布検出手段２４の各検出位置であり、斜線部が食品５である。ここで温度分布検出手段２４は赤外線検出素子を複数２次元に配列したもの、または直線的に配列したものの首を振るなどの構成でマトリクス状の検出位置で温度分布を検出するものとしている。食品５の加熱開始初期からの温度変化は食品のない箇所の温度変化より大きいのが普通である。特に上方から電磁波を分散させているので食品の周囲（輪郭）の温度変化は大きい。Ｘ方向微分手段１０９は、このマトリクス状に配列された検出箇所のＸ方向、即ち図２５においては横方向の隣接する検出位置との温度差の差を演算する。その演算結果が所定値より大きい検出位置を記憶する。図２５（ｂ）で斜線で示した検出位置がＸ方向微分手段１０９で記憶する所定値より大きい検出位置である。またＹ方向微分手段１１０は、マトリクス状に配列された検出箇所のＹ方向、即ち図２５において縦方向の隣接する検出位置との温度差の差を演算する。その演算結果が所定値より大きい検出位置を記憶する。図２５（ｃ）で斜線で示した検出位置がＹ方向微分手段１１０で記憶する所定値より大きい検出位置である。
【０１１３】
整形手段１１１はＸ方向微分手段１０９で記憶した検出位置と、Ｙ方向微分手段１１０で記憶した検出位置の論理和を演算する。即ち、Ｘ方向微分手段１０９かＹ方向微分手段１１０のいずれかで記憶している検出位置が食品の輪郭と判断するのである。食品の温度上昇にも分布があるので食品の内部でも隣接する検出位置との温度差の差が大きい位置も発生するが、整形手段１１１は最も大きい周囲を食品の輪郭とする。また、周囲の輪郭の一部が切れている場合もつなぎ合わせて輪郭とする。被加熱物抽出手段４７は以上のようにして図２５（ｄ）の斜線で示した食品の輪郭を抽出し、輪郭に囲まれた内側を食品とするのである。
【０１１４】
整形手段１１１で輪郭が決定した時点で、出力比率制御手段１９は、配電手段８２から第１の電磁波放射手段５７への電力供給を行うよう第１の配電切替手段８１をオンするように制御する。同時に、低温部分抽出手段５２は、被加熱物抽出手段４７で抽出した食品の中から低温部分を抽出し、局所加熱制御手段１１は低温部分抽出手段５２で抽出した温度の低い箇所に電磁波が放射されるように局所加熱手段９３、９４を制御する。このように第２の加熱手段による加熱にもとづいて被加熱物を抽出し、輪郭内に局所加熱手段からの電磁波を放射するので無駄なエネルギーの消費がなく効率よく加熱することができる。
【０１１５】
なお、本実施例では温度分布検出手段により食品の輪郭を決定したが、光センサによっても食品の形状が検出できる。光センサは代表的な形状認識用のセンサで、光を透過するか反射するかにより食品の有無を検出する事が考えられる。この場合、加熱をしなくても瞬間的に検出できる効果がある。また他にもいろいろな物理量を検出する事でより精度の良い輪郭抽出が可能である。
【０１１６】
（実施例６）
次に本発明の第６の実施例として、局所加熱手段と第２の局所加熱手段により、被加熱物をより均一に加熱する例を図２６〜図２９に示す。
【０１１７】
図２６は本実施例の高周波加熱装置の断面構成図である。下方からの局所加熱手段として、回転導波管６を有している。また第２の加熱手段として、第５の実施例の図２０で示した構成を天面に置き換えた構成とし、第２の局所加熱手段として応用している。同じ意味合いのものは同じ番号として説明を省略する。ただし、第１の回転導波管９３ｂ、第２の回転導波管９４ｂを第２の局所加熱手段とし、第２の加熱制御手段１１２がモータ９ｂを制御することによって、放射口８ｂは自転しながら公転するものとする。また、食品５を第２の局所加熱手段に近づけ、放射口８ｂからの電磁波を分散させずに食品５に放射できるようにしている。このため食品５の位置は、ターンテーブル１５の回転による二次元の変化だけでなく、距離可変制御手段１１３により距離可変手段１１４が上下動する変化も加わり、三次元で駆動している。また食品５は高さが特定できないので、位置検出手段である光センサ１１５ａ、１１５ｂにより食品の最上部が到達した事を検知している。光センサは、発光部１１５ａから光を出し受光部１１５ｂで光を受ける構成で、距離可変手段１１４の駆動前は受光部１１５ｂは常に受光している。上方からの局所加熱が必要になって、距離可変制御手段１１３により距離可変手段１１４が食品５を上昇させると、食品５が光を遮った時点で受光部１１５ｂは受光しなくなる。そこで距離可変制御手段１１３が距離可変手段１１４を停止させるので、食品５の高さによらず、安全に食品５を放射口８ｂに近づける事ができる。
【０１１８】
以上により、食品５の上面を距離可変手段１１４により第２の局所加熱手段９３ｂ、９４ｂに近づけるので、電磁波を分散させずに食品５に放射する事ができる。また９３ｂ、９４ｂを第２の局所加熱手段としているので、食品５の任意の部位を上方からも加熱する事ができる。よって下方からの局所加熱手段と合わせて、極めて正確に局所加熱ができて、上下の加熱むらをなくすなど、より均一な加熱が実現できる。
【０１１９】
図２７、図２８は、本実施例の要部断面構成図である。図２７では食品５が上昇した状態、図２８では下降した状態を示している。回転軸１１６を有するモータ１７と、保持部１１７と、駆動軸１１８と、取りつけ具１１９を有している。回転軸１１６が回転すると、矩形断面を有する回転軸１１６に上下動自在にかん合した矩形開口を有する駆動軸１１８が回転する。このとき駆動軸１１８の外部には雄ねじ１２０があり、保持部１１７の内部の雌ねじ１２１があるので、モータ１７の回転方向によっては上昇するか下降する。ここで雄ねじ１２０と雌ねじ１２１を合わせて距離可変手段と考える事ができる。よって食品５の位置は、ターンテーブル１５の回転による円周方向の変化だけでなく、上下動による変化も加えて制御できることになる。
【０１２０】
なお、ここでは回転と上下動を一つのモータで実現する方法を示したが、もちろん回転用と上下動用で別のモータを使っても良い。
【０１２１】
なお、回転しながら上下動するのでなく、両者を独立して制御する方法も考えられる。
【０１２２】
図２９は制御動作を説明するブロック図である。温度分布検出手段２４により食品の温度分布を検出し、その検出結果から被加熱物抽出手段４７が食品の存在する領域を抽出し、低温部分抽出手段５２は食品の領域の中での低温部分を抽出する。局所加熱演算手段１２２は、低温部分抽出手段５２の抽出結果と使用者による設定手段５４の設定内容によって、局所加熱手段６をいかに制御すべきかを演算し、その結果に基づいて局所加熱制御手段１１は局所加熱手段６を適切に制御する。また、他方向加熱演算手段１２３は、低温部分抽出手段５２の抽出結果と使用者による設定手段５４の設定内容によって、他方向加熱手段９３ｂ、９４ｂをいかに制御すべきかを演算し、その結果に基づいて他方向加熱制御手段１１２は他方向加熱手段９３ｂ、９４ｂを適切に制御する。また、距離演算手段１２４は、温度分布検出手段２４と位置検出手段１１５ａ、１１５ｂと設定手段５４によって、距離可変手段１１４をいかに制御すべきかを演算し、その結果に基づいて距離可変制御手段１１３は距離可変手段１１４を適切に制御する。
【０１２３】
なお、局所加熱制御手段１１と、他方向加熱制御手段１１２と、距離可変制御手段１１３とは、個別に制御するのでなくお互いの制御内容により関連づけても良い。
【０１２４】
なお、温度分布検出手段や位置検出手段などの検出手段は、上記の構成に限定されるものではなく、他の物理量を検出するものでも良い。
【０１２５】
なお、距離可変手段は、ターンテーブルを上下動させなくても他方向加熱手段を上下動させても良い。そうすればターンテーブル自体を持たない構成でも実現できる。
【０１２６】
（実施例７）
次に本発明の第７の実施例として複数の被加熱物を選択加熱する例を図３０および図３１に示す。
【０１２７】
図３０は本実施例の高周波加熱装置の加熱室の要部断面構成図である。図３０（ａ）は加熱室内部を上からみた平面図であり、載置台１４上に代表的な領域配置手段である領域指示手段１２５を構成している。領域配置手段には、使用者に対して食品を配置すべき場所を示す領域指示手段と、使用者が適当に置いた食品を自動的にある領域に移動して配置させる手段などが考えられる。ここで領域指示手段１２５は、複数の食品を同時に加熱するときに優先的に加熱したい食品を置く場所を示すものであり、載置台１４上に印刷することでマーキングされており、他の場所とは明確に区別が付くようになっている。図３０（ｂ）、図３０（ｃ）は、小さなパン１２６と大きな弁当１２７をあたためるべく使用者が配置した図である。図３０（ｂ）は加熱室内部を上からみた平面図であり、図３０（ｃ）は正面からみた断面図である。一般に、小さなパン１２６は短時間（数十秒）の加熱で出来上がるのに対して、大きな弁当１２７は長時間（数分）の加熱が必要である。よって従来の電子レンジで両者を同時に加熱すると、弁当１２７が出来上がる頃にはパン１２６は加熱しすぎになってしまう。一方、本実施例では、領域指示手段１２５上に弁当１２７を配置し、他の位置にパン１２６を配置し、他方向加熱手段では加熱せずに局所加熱手段６だけで領域指示手段１２５上のみを加熱する。他方向加熱手段では加熱しないので電磁波は拡散しない上、局所加熱手段６は領域指示手段１２５上のみを加熱するので、弁当１２７を局所的に加熱する事ができ、パン１２６を加熱しないように出来る。
【０１２８】
図３１は図３０のパン１２６と弁当１２７の加熱における特性図である。図３１（ａ）は、横軸に時間ｔ、縦軸に局所加熱手段６の加熱出力Ｐをとり、加熱開始直後（ｔ＝０）から加熱終了時（ｔ２）まで一定の出力（Ｐ１）で加熱している。また、図３１（ｂ）は、横軸に時間ｔ、縦軸に他方向加熱手段の加熱出力Ｐをとり、加熱開始直後（ｔ＝０）から加熱途中（ｔ１）までは出力０とし、以後加熱終了時（ｔ２）まで一定の出力（Ｐ２）で加熱している。さらに、図３１（ｃ）は、横軸に時間ｔ、縦軸にパン１２６と弁当１２７の温度をとり、パン１２６の温度特性をＤ、弁当１２７の温度特性をＥで示している。加熱開始後ｔ１までは局所加熱手段のみで加熱するので、パン１２６は温度上昇せずＴ０のままであり弁当１２７のみが温度上昇しＴ１となる。その後ｔ２までは局所加熱手段と他方向加熱手段の両方で加熱するので、パン１２６と弁当１２７がともに温度上昇するが、パン１２６の方が温度上昇が速いのでｔ２にはパン１２６と弁当１２７ともに温度Ｔ２に到達する。
【０１２９】
なお、上記ｔ１のような加熱出力の切替のタイミングは、温度分布検出手段によりＴ１を検出して切り替えても良いし、加熱終了のｔ２を予測してｔ２に対する割合で決める方法もある。また、重量や食品からの蒸気の発生や湿度変化など様々な物理量により切り替えたり、使用者の設定により切り替える方法もある。
【０１３０】
（実施例８）
次に本発明の第８の実施例として他の選択加熱の例を図３２、図３３に示す。
【０１３１】
図３２は本実施例の高周波加熱装置の加熱室の要部構成図である。図３２（ａ）は加熱室内部を上からみた図であり、載置台１４上に領域指示手段としてマトリクス１２８を”１”から”２５”まで升目状に構成している。ここで”９”と表示された非加熱領域指示手段１２８ａは、複数の食品を同時に加熱するときに加熱したくない食品を置く場所を示すものであり、載置台１４の表面を加工して数字の形に出っぱる構成としており、他の場所とは明確に区別が付くようになっている。図３２（ｂ）は、幕の内弁当１２９をあたためる時に、生野菜１２９ａを非加熱領域指示手段１２８ａ上に使用者が配置した図である。ごはん１２９ｂやおかず１２９ｃはあたためたいが、生野菜１２９ａはあたためたくないので、このように配置している。
【０１３２】
図３３は図３２の幕の内弁当１２９の加熱における特性図である。図３３（ａ）は、横軸に時間ｔ、縦軸に局所加熱手段の加熱出力Ｐをとり、加熱開始直後（ｔ＝０）から加熱終了時（ｔ２）まで一定の出力（Ｐ１）で加熱している。また、図３３（ｂ）は、横軸に時間ｔ、縦軸に他方向加熱手段の加熱出力Ｐをとり、加熱開始直後（ｔ＝０）から加熱終了時（ｔ２）まで出力０とし、全く加熱しないようにしている。さらに、図３３（ｃ）は、横軸に時間ｔ、縦軸に幕の内弁当１２９の生野菜１２９ａとごはん１２９ｂとおかず１２９ｃの温度をとり、生野菜１２９ａの温度特性をＦ、ごはん１２９ｂの温度特性をＧ、おかず１２９ｃの温度特性をＨで示している。加熱終了時ｔ２まで局所加熱手段のみで加熱するので、生野菜１２９ａは温度上昇せずＴ０のままであり、ごはん１２９ｂとおかず１２９ｃが温度上昇しＴ２に到達する。よって幕の内弁当１２９の中身を取り分けたりせずとも、それぞれの食品を食べごろの温度に仕上げる事ができる。
【０１３３】
なお、被加熱領域指示手段１２８ａの位置は、あらかじめ決められている場合も考えられるし、使用者が入力して変更できるものであったり、食品や容器の物理量を検出して自動的に決定するものも考えられる。
【０１３４】
なお、領域指示手段１２５は、他の場所と区別が付きさえすれば良いので、載置台上にシールを貼るようにしても良いし、載置台の表面の仕上がり（ざらつき具合、塗装の工夫）で実現しても良い。
【０１３５】
なお、複数の食品を加熱する場合、食品を加熱室内に入れる順番によって加熱するものと加熱しないものを区別しても良い。例えば１番目にいれたものは加熱するが２番目にいれたものは加熱しないとか、いろいろな方法が考えられる。
【０１３６】
なお、領域指示手段以外の領域配置手段として、自動で食品を動かす事も考えられる。あらかじめ載置台上で加熱する場所と加熱しない場所が決まっており、１番目に入れた食品を自動的に加熱する場所まで移動させ、２番目に入れる食品を自動的に加熱しない場所まで移動させる等の方法がある。
【０１３７】
（実施例９）
次に本発明の第９の実施例として他の選択加熱の例を図３４に示す。
【０１３８】
図３４は本実施例の高周波加熱装置の加熱室の要部構成図である。図３４は加熱室内部を上からみた図であり、載置台１４を２５個のマトリクス状に分割し、各々の升目の下に重量検出手段（図示せず）を構成している。また加熱室の側面に多数の光センサ（発光部１３０ａ、受光部１３０ｂ）を構成している。よって加熱室内にパン１２６と弁当１２７が置かれたとき、重量検出手段と光センサとでそれぞれの重さと、形状を検出し、どちらを優先的に加熱するかを決定するものである。即ち重量検出手段と光センサとで加熱すべき領域を抽出する領域抽出手段を構成していることになる。本実施例では、弁当の方が重量も形状もパンより大きいので、弁当を集中的に加熱するよう局所加熱手段を制御している。本実施例によれば、使用者が、配置する位置であるとか加熱室に入れる順番を気にしなくても選択加熱ができる。
【０１３９】
なお、冷凍食品の解凍と室温程度の温度の食品のあたためとを同時に行う場合など、食品の初期温度によって終了温度が異なる場合は、温度分布検出手段などの信号によっても被加熱物の状態を検知し選択加熱が出来る。上記以外にも、いろいろな物理量を検出することで被加熱物の状態を検知し加熱領域もしくは非加熱領域を抽出することが可能である。
【０１４０】
（実施例１０）
次に本発明の第１０の実施例として他の選択加熱の例を図３５に示す。
【０１４１】
本実施例は食品の一部分だけを加熱したいような場合、例えば上述の通り幕の内弁当を加熱するような場合、ご飯のように加熱すべき食品と、生野菜や刺身や漬物のように低温で食べるべき食品が一つの容器に入っている。この場合ご飯と生野菜や刺身や漬物を分けることなく容器のまま加熱室に入れてご飯だけを加熱する例として説明する。
【０１４２】
図３５において、代表的な領域設定手段である加熱範囲設定手段１３１は、使用者が操作して加熱する領域を設定するものである。加熱範囲設定手段１３１は、液晶により成る設定画面１３２、十字型をしたカーソルキー１３３、設定キー１３４、取消キー１３５で構成している。
【０１４３】
設定画面１３２が加熱室の底面として、その中で加熱したい範囲はどこなのかを使用者が設定するのである。使用者は設定を開始するときはまず設定キー１３４を押す。このとき設定画面１３２の左上隅に第１の点１３６が表示される。ここで使用者はカーソルキー１３３を操作することでこの第１の点１３６を設定画面１３２の中で移動させる。カーソルキー１３３は、上方向キー１３３ａと下方向キー１３３ｂと左方向キー１３３ｃと右方向キー１３３ｄより成るもので、これらを操作することで第１の点１３６を上下左右に任意の位置に移動させることができる。使用者は第１の点１３６を加熱範囲の端部に移動させて設定キー１３４を押す。この時点で第１の点１３６の位置は固定され同じ位置に第２の点１３７が表示される。使用者は同様にカーソルキー１３３を操作してこの第２の点１３７を移動させる。この時、設定画面１３２には第１の点１３６と第２の点１３７を対角とする長方形１３８を表示する。この長方形で表示された範囲が加熱範囲となるのである。使用者は第２の点１３７を設定画面１３２の任意の位置に移動させ長方形１３８で加熱範囲を設定する。設定キー１３４を再度押すことで、第２の点１３７と長方形１３８が確定する。加熱範囲が複数ある場合、使用者は再度設定キー１３４を押すと設定画面１３２に再度第１の点１３６が表示され、以下上記操作を繰り返すのである。操作を誤った場合は取消キー１３５を押すことで、その直前に押した設定キー１３４での設定内容を取り消すことができる。
【０１４４】
以上のようにして使用者の操作により加熱範囲が設定されれば制御手段１０はその加熱範囲を均一に加熱するように制御する。低温部分抽出手段５２は温度分布検出手段２４からの信号に基づき加熱範囲設定手段１３１で設定された加熱範囲の中から低温部分を抽出する。局所加熱制御手段１１は低温部分抽出手段５２で抽出した低温部分に電磁波を放射するように局所加熱手段１３９を制御する。これで加熱範囲の中から低温部分が消え、加熱範囲の全体を均一に加熱できる。また加熱範囲以外は加熱せず、低温で食べるべき食品は低温のままで調理することが可能となるのである。
【０１４５】
尚、本実施例では幕の内弁当のような異種の食品が同時に加熱室に入る場合で説明したが、単品だけで加熱する場合でもこのように加熱範囲を設定すれば加熱初期に食品抽出する必要がないので制御手段の構成を簡易にできる。また加熱範囲設定手段１３１を設定画面１３２、カーソルキー１３３、設定キー１３４、取消キー１３５で構成しているがこれらは本発明を限定するものでなく、例えばタッチパネルを使ったり、マウスを使うなどの方法もあり、同様の効果がある。また長方形で加熱範囲を設定することで操作を簡略化しているが、自由曲線で設定しても同様の効果がある。また幕の内弁当のような商品であれば、商品の包装袋にバーコード等で加熱範囲を符号化して印刷してあれば、その印刷を光学的に読み取ることで加熱範囲を設定しても良く、この場合には複雑な加熱範囲であっても極めて簡易な操作で加熱範囲を設定できる効果がある。
【０１４６】
（実施例１１）
次に本発明の第１１の実施例を図３６を参照して説明する。図３６は本発明の高周波加熱装置の制御動作を説明するブロック図である。本実施例は実施例１０と同様に食品の一部分だけを加熱したいような場合で、弁当を店頭で加熱して顧客に提供するような業務用として説明する。一般にこのような形態の業務用の商品は種類は限られていて、同じ種類であれば容器の中の食品の置く位置は同じである。例えば、商品の種類は幕の内弁当、焼肉弁当、鮭弁当などがあり、焼肉弁当であればご飯の位置と焼肉の位置は決まっている。そして種類は限られているが何度も同じ種類の商品を加熱することになる。この場合、例えば「１」は幕の内弁当、「２」は焼肉弁当、「３」は鮭弁当として、それぞれの商品の加熱範囲をコードと対応づけて登録しておけば、顧客の選んだ商品の加熱範囲をコードにより呼び出すことができ、加熱範囲の設定操作を簡略化できる。
【０１４７】
図３６において加熱範囲設定手段１３１には「１」から「１０」までの数字キー群１４０と、登録手段である登録キー１４１、登録呼出手段である呼出キー１４２がある。加熱範囲を登録するにはまず上記第１１の実施例で説明した操作方法でカーソルキー１３３と設定キー１３４で加熱範囲を設定する。次に登録キー１４１を押し、数字キー群１４０のいずれかの数字キーを押す。そして設定キー１３４を押すと、加熱範囲は数字キーで押されたコードとともに登録記憶手段１４３で記憶する。加熱範囲を呼び出すには、まず呼出キー１４２を押し、次に数字キー群１４０の中から、商品に対応した数字キーを押す。登録記憶手段１４３から押された数字のコードに対応して記憶している加熱範囲を設定画面１３２に表示する。間違いなければ確認の意味で設定キー１３４を押す。一度登録しておけばその後は呼出の操作ばかりであり、加熱範囲の設定は簡単に行うことができる。
【０１４８】
加熱を開始すると上記第１１の実施例と同様にして制御手段１０が局所加熱手段１３９を制御してその加熱範囲を均一な温度に加熱する。即ち、低温部分抽出手段５２は温度分布検出手段２４からの信号に基づき加熱範囲設定手段１３１で設定された加熱範囲の中から低温部分を抽出し、局所加熱制御手段１１は低温部分抽出手段５２で抽出した低温部分に電磁波を放射するように局所加熱手段１３９を制御するのである。
【０１４９】
尚、本実施例では登録手段、登録呼出手段を数字キー群１４０、登録キー１４１、呼出キー１４２で説明したがこれは本発明を限定するものでなく、例えば設定画面１３２に操作手順や数字、アルファベットなどのコードを表示し、カーソルキー１３３や設定キー１３４を使って登録手段、登録呼出手段とすることも可能であり、この場合にはキーの数が減り、構成を簡易にする効果がある。また、数字キー群は使わず、商品の包装袋にコードを印刷していて光学的に読み取ることで操作を簡易にすることも可能である。
【０１５０】
（実施例１２）
次に本発明の第１２の実施例を図３７を参照して説明する。
【０１５１】
図３７は本実施例の局所加熱手段の要部構成図であり、図３７（ｂ）は図３７（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。本実施例は前述の回転導波管を改良し、電磁波の放射方向を上向きにさせたものである。回転導波管１４４は、前述と同様の結合部７と、放射口１４５とを有し、放射口１４５が上向きになるようにガイド１４６、１４７を構成している。よって電磁波１４８は真上に放射され、放射口１４５から食品までの距離を最短距離に出来るので、最も局所加熱できる。また、加熱部位が放射口１４５の真上なので、加熱部位を特定しやすく、制御が簡単に出来る。
【０１５２】
（実施例１３）
次に本発明の第１３の実施例を図３８を参照して説明する。
【０１５３】
図３８は、局所加熱手段の他の実施例である回転遮蔽板１４９で、電磁波をふさぐ場所を切り替える構成である。図３８（ｂ）は図３８（ａ）のｃ−ｃ’断面図であり、回転軸１５０と連結された導電性を有する板体１５１に開口１５２を有すと共に、それ以外の部分を遮蔽するものである。よって開口１５２により電磁波の放射方向に指向性を有し、回転導波管と同様の効果が期待できる。
【０１５４】
なお、指向性を有するものであれば同様の効果が期待できる。
【０１５５】
【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。
【０１５６】
まず、局所加熱手段による局所的な加熱と、第２の加熱手段による異なる方向からの加熱ができるので、被加熱物を均一に加熱することができる。特に厚みが厚いとか形状が大きい被加熱物でも問題なく均一に加熱することができる。
【０１５７】
次に、局所加熱手段のみで加熱を開始するので、被加熱物の特定の部分のみを選択加熱することができる。
【０１５８】
さらに、第２の加熱手段のみで加熱を開始し、輪郭抽出手段で被加熱物の輪郭を抽出後は、局所加熱手段で輪郭内を局所加熱するので、以後、被加熱物以外の部分を加熱しないので、加熱の効率化が図れる。
【０１５９】
また、上記以外の効率について以下に記載する。
【０１６０】
（１）距離可変手段が被加熱物と第２の局所加熱手段との距離を近づけるので、他方向加熱手段による電磁波が広範囲に広がらない間に被加熱物に到達し、被加熱物をより局所的に加熱できる。
【０１６１】
（２）物理量検出手段が検出した被加熱物の物理量により距離可変手段を制御するので、被加熱物の状態に応じて被加熱物と他方向加熱手段との距離を適切に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例における高周波加熱装置の断面構成図
【図２】  同高周波加熱装置の断面構成図
【図３】  同高周波加熱装置の断面構成図
【図４】  同高周波加熱装置の特性図
【図５】  同高周波加熱装置の断面構成図
【図６】  同高周波加熱装置の断面構成図
【図７】  同高周波加熱装置の要部断面構成図
【図８】  同高周波加熱装置の特性図
【図９】  同高周波加熱装置のブロック図
【図１０】  同高周波加熱装置の特性図
【図１１】  同高周波加熱装置のブロック図
【図１２】  本発明の第２の実施例における高周波加熱装置のブロック図
【図１３】  他の実施例における高周波加熱装置のブロック図
【図１４】  本発明の第３の実施例における高周波加熱装置の断面構成図
【図１５】  同高周波加熱装置の断面構成図
【図１６】  同高周波加熱装置の特性図
【図１７】  同高周波加熱装置のブロック図
【図１８】  本発明の第４の実施例における高周波加熱装置のブロック図
【図１９】  同高周波加熱装置のブロック図
【図２０】  本発明の第５の実施例における高周波加熱装置の断面構成図
【図２１】  同高周波加熱装置の断面構成図
【図２２】  同高周波加熱装置の特性図
【図２３】  同高周波加熱装置の要部断面構成図
【図２４】  同高周波加熱装置のブロック図
【図２５】  （ａ）同高周波加熱装置の要部構成図
（ｂ）同高周波加熱装置の特性図
（ｃ）同特性図
（ｄ）同特性図
【図２６】  本発明の第６の実施例における高周波加熱装置の断面構成図
【図２７】  同高周波加熱装置の要部断面構成図
【図２８】  同高周波加熱装置の要部断面構成図
【図２９】  同高周波加熱装置のブロック図
【図３０】  （ａ）本発明の第７の実施例における高周波加熱装置の要部構成図
（ｂ）同構成図
（ｃ）同構成図
【図３１】  （ａ）同高周波加熱装置の特性図
（ｂ）同特性図
（ｃ）同特性図
【図３２】  （ａ）本発明の第８の実施例における高周波加熱装置の要部構成図
（ｂ）同構成図
【図３３】  （ａ）〜（ｃ）は同高周波加熱装置の特性図
【図３４】  本発明の第９の実施例における高周波加熱装置の要部構成図
【図３５】  本発明の第１０の実施例における高周波加熱装置のブロック図
【図３６】  本発明の第１１の実施例における高周波加熱装置のブロック図
【図３７】  （ａ）本発明の第１２の実施例における高周波加熱装置の要部構成図
（ｂ）同断面構成図
【図３８】  （ａ）本発明の第１３の実施例における高周波加熱装置の要部構成図
（ｂ）同断面構成図
【図３９】  従来の高周波加熱装置の断面構成図
【図４０】  従来の他の高周波加熱装置の断面構成図
【図４１】  従来の他の高周波加熱装置の断面構成図
【図４２】  従来の他の高周波加熱装置の要部断面構成図
【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断面構成図
【図４６】  同高周波加熱装置の断面構成図
【符号の説明】
１  マグネトロン（電磁波放射手段）
５  食品（被加熱物）
６，１４４  回転導波管（局所加熱手段）
１０  制御手段
１１  局所加熱制御手段
１２  スタラー（撹拌手段）（第２の加熱手段）
１８  重量検出手段（物理量検出手段）
１９  出力比率制御手段
２０  第１の切替手段（切替手段）
２１  第２の切替手段（切替手段）
２４  温度分布検出手段
２９，１４８  電磁波
５２  低温部分抽出手段
５３  形状検出手段（物理量検出手段）
５４  設定手段
５５  切替手段
５６  電磁波放射口（第２の加熱手段）
５７  第１のマグネトロン（第１の電磁波放射手段）
５８  第２のマグネトロン（第２の電磁波放射手段）
８０  第１の出力制御手段
８３  第２の出力制御手段
８５  第１のインバータ電源
８６  第１のスイッチング素子
８７  第２のインバータ電源
８８  第２のスイッチング素子
９３  第１の回転導波管（局所加熱手段）
９３ｂ  第１の回転導波管（第２の局所加熱手段）
９４  第２の回転導波管（局所加熱手段）
９４ｂ  第２の回転導波管（第２の局所加熱手段）
９５  回転アンテナ（撹拌手段）（第２の加熱手段）
１０８  輪郭抽出手段
１１２  第２の加熱制御手段
１１３  距離可変制御手段
１１４  距離可変手段
１１５ａ  光センサ発光部（位置検出手段）（物理量検出手段）
１１５ｂ  光センサ受光部（位置検出手段）（物理量検出手段）
１２０  雄ねじ（距離可変手段）
１２１  雌ねじ（距離可変手段）
１２５  領域指示手段（領域配置手段）
１２６  パン（食品）（被加熱物）
１２７  弁当（食品）（被加熱物）
１２８  マトリクス（領域指示手段）（領域配置手段）
１２８ａ  非加熱領域指示手段（領域指示手段）（領域配置手段）
１２９  幕の内弁当（食品）（被加熱物）
１２９ａ  生野菜（食品）（被加熱物）
１２９ｂ  ごはん（食品）（被加熱物）
１２９ｃ  おかず（食品）（被加熱物）
１３０ａ  光センサ発光部（物理量検出手段）（領域抽出手段）
１３０ｂ  光センサ受光部（物理量検出手段）（領域抽出手段）
１３１  加熱範囲設定手段（領域設定手段）
１３９  局所加熱手段
１４９  回転遮蔽板（局所加熱手段）
【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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