(57)【要約】【課題】  トッププレート越しに鍋底の温度を精度よく検出する誘導加熱調理器を提供するものである。【解決手段】加熱コイル３に電力を供給するインバータ手段５４と、赤外線センサ２１の出力を増幅する検出回路４０と、該検出回路４０の出力に応じて前記インバータ手段５４の出力を制御する制御手段５１とを備えた誘導加熱調理器において、前記赤外線センサ２１には、同一金属ケース３３内に第１の感熱素子３５ａと第２の感熱素子３５ｂを備え、検出回路４０には、任意に設定される基準電位７０と、基準電位７０を第１のバイアス入力とし第１の感熱素子３５ａの出力を増幅する第１の増幅器６１と、基準電位７０を第１のバイアス入力として第２の感熱素子３５ｂの出力を増幅する第２の増幅器６２と、第２の感熱素子３５ｂの増幅出力を第２のバイアス入力として第１の感熱素子３５ａの増幅出力を増幅する第３の増幅器６３とを備える。【選択図】  図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理鍋を上面に載置するトッププレートと、
該トッププレートの下方に設けられ前記調理鍋を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、
該加熱コイルに電力を供給するインバータ手段と、
前記トッププレート越しに前記調理鍋の温度を検出する赤外線センサと、
該赤外線センサの出力を増幅する検出回路と、
該検出回路の出力に応じて前記インバータ手段の出力を制御する制御手段とを備えた誘導加熱調理器において、
前記赤外線センサは、同一の金属ケース内に第１の感熱素子と第２の感熱素子とを備え、
前記検出回路は、任意に設定される基準電位と、該基準電位を第１のバイアス入力とし前記第１の感熱素子の出力を増幅する第１の増幅器と、前記基準電位を第１のバイアス入力として前記第２の感熱素子の出力を増幅する第２の増幅器と、前記第２の感熱素子の増幅出力を第２のバイアス入力として前記第１の感熱素子の増幅出力を増幅する第３の増幅器とを備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
請求項１に記載の誘導加熱調理器において、
前記第１の感熱素子と前記第２の感熱素子とは、１つのチップ上に配置されていることを特徴とする誘導加熱調理器。  
【請求項３】
請求項１または２に記載の誘導加熱調理器において、
前記トッププレートと第２のケースとの間に設けられており、前記トッププレートに設けられた窓を通過した赤外線が通過する筒体を備え、
前記第１の感熱素子の視野範囲の相対感度が最大となるピーク感度位置は、前記調理鍋を検出する位置であり、
前記第２の感熱素子の視野範囲の相対感度が最大となるピーク感度位置は、前記筒体の内壁を検出する位置であることを特徴とする誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導加熱調理器は、結晶化ガラスやホウケイ酸ガラス等の耐熱ガラスで構成されるトッププレートの下に誘導加熱コイル（以下「加熱コイル」と略称）を設置し、これに高周波電流を流し、発生する磁界でトッププレート上に戴置された調理鍋の鍋底にうず電流を誘起し、このジュール熱で鍋を直接加熱するものである。
【０００３】
誘導加熱調理器の鍋底の温度検出手段として、現在では応答速度が良好で加熱された鍋底から放射される赤外線をトッププレート越しに観測し、温度を検出する赤外線センサが多く使われている。この赤外線センサとしては、フォトダイオードなどの量子型、あるいはサーモパイルなどの熱型センサが使われる。この赤外線センサは加熱コイル中心空隙付近の下に配置され、鍋底から放射される赤外線をトッププレート越しに検出して鍋底温度を出力し、その出力に応じてインバータ回路出力を制御して加熱コイルを駆動して、鍋の温度を調整するものである。トッププレートに載置された鍋は、調理温度範囲（約８０℃から２５０℃）で加熱される。
【０００４】
鍋底の温度検知は、鍋の鍋底から放射される赤外線を赤外線センサが受光し、該赤外線センサの出力電圧を検出することで検知可能である。しかし、調理鍋の鍋底で生じた赤外線を赤外線センサで受光する際の放射エネルギーは小さい。これは、トッププレートの光学特性に要因がある。トッププレートを透過する波長は１．０μｍから５．０μｍの幅４．０μｍ程度しかなく、鍋の全放射赤外線エネルギーの１〜２％しかトッププレートを透過できないためである。このため、使用する赤外線センサの感度は体温計などに用いるものと比べて１桁以上高い感度が求められる。またセンサ出力信号が小さいため、高い増幅率を有した増幅回路が必要となり、その結果、これら赤外線センサは周囲温度の変動に対して非常に敏感となる。サーモパイル型の赤外線センサは、赤外線が入射すると感熱素子の温接点側と冷接点側の温度に比例したセンサ出力電圧を生じるため、センサ周囲が急激に温度変化をする環境下では、感熱素子の温接点側と冷接点側が不均一となりセンサ出力が変動することとなる。
【０００５】
また、赤外線センサは、鍋の鍋底から放射される入射エネルギー１と、加熱された調理鍋からの伝熱で温められたトッププレートから放射される入射エネルギー２と、更にトッププレートと赤外線センサ間に配置された部材が誘導加熱コイルからの輻射熱で温められて放射される入射エネルギー３を受光する。鍋底の温度の検出では入射エネルギー２と入射エネルギー３は外乱となる。
【０００６】
この課題を解決する手段として特許文献１に挙げるものがある。
【０００７】
特許文献１は、周囲温度の変化を検出できるようにサーミスタを有し、調理容器の底から放射される赤外線を検出し赤外線量に比例する直流電圧を出力する第１の赤外線センサと、該第１の赤外線センサ出力を直流増幅する第１の直流増幅器と、前記調理容器の底から放射される赤外線を遮光することによって前記調理容器の底から放射される赤外線が入射されず、赤外線量に比例する直流電圧を出力する第２の赤外線センサと、前記第２の赤外線センサ出力を反転直流増幅する第２の直流増幅器と、を備えており、前記第２の直流増幅器の出力を前記第１の直流増幅器のバイアス電圧として入力し、前記第１の直流増幅器の出力を前記赤外線検出手段へ出力することで、赤外線センサ（サーモパイル）の雰囲気温度が室温の変化に追従する緩慢な変化（定常状態）や調理が行われている時の雰囲気温度の急激変化（過渡的な状態）が生じた場合でも、鍋の温度を安定して検出することができる赤外線検出手段を備え、かつ、鍋底の温度の検出精度を向上するために赤外線センサと加熱コイル間に特定の波長域の赤外線をカットする結晶化ガラス光学フィルタを配置し、トッププレートから放射され外乱となる前記入射エネルギー２の特定の波長域の赤外線を遮断する。また、トッププレートと赤外線センサ間に配置された部材（結晶化ガラス光学フィルタ３１とセンサ視野筒１９等）が誘導加熱コイルからの輻射熱などで温められ放射され外乱となる入射エネルギー３を低減するために赤外線センサに使用するガラス凸レンズは、光学特性が５μｍショートパス特性を持つガラスで作成して、調理時に赤外線の波長域が５μｍ以上の低い温度帯の発せられる赤外線がサーモパイルの赤外線吸収膜に到達するのを除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−２０６６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に示す赤外線検出手段において、使用している二つのサーモパイルの熱伝達特性のバラツキに応じたズレについて補正ができないという課題が有る。
【００１０】
熱伝達特性のズレは、検出素子の上が凸レンズのある鍋放射赤外線検出用のサーモパイルと遮光金属キャンで覆われた温度補償素子のサーモパイルとの相違と相互の距離によって生じるもので以下詳細に説明する。
【００１１】
鍋放射赤外線検出用のサーモパイルと遮光金属キャンで覆われた温度補償素子のサーモパイルは、夫々独立した金属キャンと金属ステムに入れられ、それぞれが離れて設けられていることにより周囲温度ムラなどによる温度差、熱伝達の違いによる温度差によるズレが生じる課題が有る。また、鍋放射赤外線検出用のサーモパイルはガラス凸レンズを通して入射エネルギーを受光し、遮光金属キャンで覆われた温度補償素子のサーモパイルは遮光金属キャンの放射するエネルギーを受光する。ガラス凸レンズと遮光金属キャンともに周囲の温度変化の影響を受けるもので、ガラス凸レンズと遮光金属キャンの温度変化により、ガラス凸レンズと遮光金属キャンより放射される赤外線による入射エネルギーが異なる事で前述と同様に温度ズレが生じるという課題が有る。
【００１２】
次に、鍋放射赤外線検出用のサーモパイルが受光する赤外線には、鍋の鍋底より放射される赤外線の他に、鍋の鍋底より放射される赤外線を受光するために設けた経路や経路内の部品から放射される赤外線が含まれる課題が有る。その課題の詳細を下記に説明する。
【００１３】
鍋放射赤外線検出用のサーモパイルの受光する入射エネルギーには、前述したように、調理鍋の鍋底から放射された赤外線がトッププレートと結晶化ガラス光学フィルタを透過した際に減衰した入射エネルギー１と、加熱された調理鍋からの伝熱で温められたトッププレートから放射された赤外線と、トッププレートと赤外線センサ間に配置された部材が誘導加熱コイルからの輻射熱で温められたセンサ視野筒から放射された赤外線が結晶化ガラス光学フィルタを透過して減衰した入射エネルギー２と、トッププレートと赤外線センサ間に配置された部材が誘導加熱コイルからの輻射熱で温められた結晶化ガラス光学フィルタから放射された赤外線が鍋放射赤外線検出用サーモパイルに設けられているガラス凸レンズを透過して減衰した入射エネルギー３と、ガラス凸レンズから放射された赤外線が入射する入射エネルギー４がある。
【００１４】
鍋放射赤外線検出用のサーモパイルは、鍋の温度を検出するために必要な入射エネルギー１以外の入射エネルギー２と入射エネルギー３と入射エネルギー４は不要な外乱となる。
【００１５】
外乱となる入射エネルギー２は結晶化ガラス光学フィルタを透過し、入射エネルギー３はガラス凸レンズを透過させることで、調理時に必要とする温度帯（約８０〜３５０℃）以外の低い温度時に放射される５μｍ以上の赤外線を遮断し、入射エネルギー４は直接赤外線吸収膜へ到達することからガラス凸レンズの温度変化による放射エネルギーの変化は大きな外乱という課題がある。
【００１６】
以上のことから、特許文献１には課題が二つある。一つ目は二個のサーモパイルの熱伝達特性のバラツキに応じたズレと、二つ目はガラス凸レンズの温度変化による放射エネルギーの変化は大きな外乱となる課題がある。
【００１７】
本発明は、調理鍋の鍋底の温度を精度よく検出する誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、調理鍋を上面に載置するトッププレートと、該トッププレートの下方に設けられ前記調理鍋を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、該加熱コイルに電力を供給するインバータ手段と、前記トッププレート越しに前記調理鍋の温度を検出する赤外線センサと、該赤外線センサの出力を増幅する検出回路と、該検出回路の出力に応じて前記インバータ手段の出力を制御する制御手段とを備えた誘導加熱調理器において、前記赤外線センサには、同一金属ケース内に第１の感熱素子と第２の感熱素子を備え、前記検出回路には、任意に設定される基準電位と、該基準電位を第１のバイアス入力とし前記第１の感熱素子の出力を増幅する第１の増幅器と、前記基準電位を第１のバイアス入力として前記第２の感熱素子の出力を増幅する第２の増幅器と、前記第２の感熱素子の増幅出力を第２のバイアス入力として前記第１の感熱素子の増幅出力を増幅する第３の増幅器とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、調理鍋の鍋底の温度を精度よく検出する誘導加熱調理器を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係わる誘導加熱調理器の構成を示す斜視図。
【図２】本発明に係わる誘導加熱調理器のトッププレートを除いた上面図。
【図３】本発明に係わる誘導加熱調理器の左右の加熱コイルを主体とした鍋底温度検出手段の構成を示すブロック図。
【図４】本発明に係わる鍋温度検出装置の詳細を示す断面図。
【図５】本発明に係わる鍋温度検出装置の上面図。
【図６】本発明に係わる赤外線センサの詳細を示す図。
【図７】本発明に係わる赤外線検出手段の概要を示す図。
【図８】本発明に係わる赤外線センサの視野特性を示す図。
【図９】本発明に係わるプランクの分布則による分光放射エネルギーを示す図。
【図１０】本発明に係わるトッププレートなどの光学特性を示す図。
【図１１】本発明に係わる反射型フォトインタラプタの説明図。
【図１２】本発明の検出回路の説明図。
【図１３】本発明の検出回路の別の実施例の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面等を用いて、本発明の実施例について説明する。以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではない。本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能であり、下記の実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００２２】
（実施例）
図１は誘導加熱調理器の本体１の斜視図、図２は誘導加熱調理器のトッププレート２を除いた上面図、図３は誘導加熱調理器の左右の加熱コイル３を主体とした鍋底温度検出手段の構成を示すブロック図である。
【００２３】
以下では、誘導加熱が可能な鍋置き場所が３口有る誘導加熱調理器を例に挙げ説明を行うが、本発明の適用対象はこれに限られず、中央後部の１口をラジエントヒータやハロゲンヒータ等のヒータ（加熱源）の放射熱で加熱可能な鍋置き場所であっても良く、ヒータ部が何口で構成された誘導加熱調理器でも良い。なお、被加熱物である調理鍋３０は、誘導加熱に適した磁性体の鉄鍋や、非磁性体のアルミ鍋、銅鍋などである。
【００２４】
図１において、誘導加熱調理器の本体１の上面にはトッププレート２が配置されている。トッププレート２は、耐熱性の結晶化ガラス製で構成され、調理鍋３０を載置する。本実施例のトッププレート２は結晶化ガラスを例に説明するが、耐熱性に優れ誘導加熱調理器の仕様を満たすガラスであればこれに限らず、例えばホウケイ酸ガラスを使用しても良い。
【００２５】
トッププレート２の上面は、本体１の内部が見えないように全体を特定の意匠で塗装が施されており、調理鍋３０の載置部４が印刷されている。調理鍋３０の載置部４には赤外線透過窓５を設けている。赤外線透過窓５は、調理鍋３０の鍋底から放射される赤外線をトッププレート２の下部へ透過するために、前記塗装を一部施さずトッププレート２の素材の状態や赤外線を透過する塗料を施したところである。
【００２６】
トッププレート２の前面側の上面には、夫々のヒータ部（図２に示す加熱コイル３）に対応した上面操作部６ａ、６ｂ、６ｃが設けられていて、加熱コイル３の通電状態の設定や操作を行う。また、各上面操作部６ａ、６ｂ、６ｃの近傍には、対応した上面表示部７ａ、７ｂ、７ｃが設けられており、夫々の加熱コイル３の通電状態などを表示する。
【００２７】
上面操作部６ａは、本体１右側の加熱コイル３の火力等の入力を行い、上面操作部６ｂは本体１中央後部の加熱コイル３の火力等の入力を行い、上面操作部６ｃは本体１左側の加熱コイル３の火力等の入力を行う。
【００２８】
本体１の前面左部には、魚やピザ等を焼くグリル庫８が設けられており、グリル庫８は、前面が開口した箱型をしており、内部の調理庫内にシーズヒータ等の発熱体と内部の温度を検出するサーミスタが設けられ、前面部はハンドル８ａが取り付けられたグリルドア８ｂにより塞がれている。グリルドア８ｂは、その裏側に受け皿が取り付けられており、調理庫内に前面開口部から出し入れ自在に収納され、受皿や、または焼網の上に魚やピザ等の食材を載せて調理する。
【００２９】
本体１の前面右部には、本体１へ供給する電源の主電源スイッチ９と、グリル庫８の加熱調理条件等を入力する前面操作部１０が設けられている。前面操作部１０は、下方に設けられた回転軸を中心として操作パネルの上方が前面側に倒れ、操作キーが上方側に向かって露出する所謂カンガルーポケット形態のものである。
【００３０】
本体１内に設けたファン（図示せず）により、本体１に外気を取込む開口部（図示せず）から吸気した冷却風を本体１内に設けたインバータ基板や制御基板（図示せず）、加熱コイル３及び鍋底の温度を検出する鍋底温度検出装置２０等に流して冷却する。本体１の後部には、本体１内部を冷却した冷却風を排気する排気口１１が設けられている。
【００３１】
図２に示すように、トッププレート２の載置部４に対応する下方には、環状に形成された加熱コイル３が本体１内上部の左右および中央後部に夫々配置されており、トッププレート２に載置された調理鍋３０等を誘導加熱する。左右及び中央後部に配置された加熱コイル３のヒータ部は、夫々環状の内側加熱コイル３ａと、その外側に環状の隙間３ｂを設けて配置された環状の外側加熱コイル３ｃとで構成されている。隙間３ｂを設ける理由は、内側加熱コイル３ａと外側加熱コイル３ｃとで発生する磁束を分散させて、調理鍋３０の温度を均一化するためである。
【００３２】
なお、各加熱コイル３は隙間３ｂを設ける構成としたが、特にこれに限定されることはない。例えば内側加熱コイル３ａと外側加熱コイル３ｃを隙間無く巻回した隙間３ｂの無い加熱コイル３とする構成であってもよい。
【００３３】
図３に示すように加熱コイル３は、コイルベース１２上に内側加熱コイル３ａと、隙間３ｂ、外側加熱コイル３ｃを設置している。また、ギャップスペーサー１３が、コイルベース１２の外周縁部に取り付けられた支持部材１３ａによりコイルベース１２の外周から中心側に向けて適宜間隔を保持して設けられており、コイルベース１２が複数のバネ（図示せず）によりトッププレート２方向に付勢されることにより、加熱コイル３がトッププレート２に対し略並行となり、かつ、トッププレート２に載置される調理鍋３０と加熱コイル３とのギャップが一定に保持されている。
【００３４】
内側加熱コイル３ａと外側加熱コイル３ｃは、表皮効果を抑制するためリッツ線を採用していて、後述するインバータ手段５４により数十ｋＨｚの高周波で数百Ｖの電圧が印加され、調理鍋３０に対して高周波磁界を印加して調理鍋３０に渦電流を発生させ、調理鍋３０を自己発熱させて加熱する。
【００３５】
左右及び中央に配設された加熱コイル３には、サーミスタで構成された複数の温度センサ１４を配置している。加熱コイル３の中心部近傍には、内側温度センサ１４ａがトッププレート２の下面に密着して設けられており、加熱コイル３の上方に載せられた調理鍋３０の温度を、トッププレート２を介して検知する。本実施例ではトッププレート２の温度検出手段にサーミスタを用いるが、特にこれに限定されず熱電対などの検出器を用いても良い。また、同様に加熱コイル３の隙間３ｂには、加熱コイル３の中心から等距離で、サーミスタによって構成された外側温度センサ１４ｂ、１４ｃ（図２）が緩衝材（図示せず）を介して設けられ、トッププレート２の下面に密着することによりトッププレート２の温度を検知する。
【００３６】
なお、外側温度センサ１４ｂ、１４ｃは、加熱コイル３の隙間３ｂに設ける構成としたが、特にこれに限定されることはない。例えば外側加熱コイル３ｃの外周近傍や、または、内側加熱コイル３ａと外側加熱コイル３ｃを隙間無く巻回した隙間３ｂの無い加熱コイル３とした構成の外周近傍に設ける構成であってもよい。また、外側温度センサ１４ｂ、１４ｃは２個に限定されることはなく、１個または２個以上であってもよい。
【００３７】
加熱コイル３の隙間３ｂの下方には、鍋温度検出装置２０が設置される。隙間３ｂ下方には鍋温度検出装置２０に設けた後述する図４に示す導光筒２８を配置する。鍋温度検出装置２０は、調理鍋３０の底面から放射され、トッププレート２の赤外線透過窓５を透過し、導光筒２８で導かれた赤外線を受光する。
【００３８】
図４は鍋温度検出装置２０の詳細を説明する図である。図４は、図１に示すＸ−Ｘ断面から見た鍋温度検出装置２０の断面図を示す。鍋温度検出装置２０は、第１の赤外線センサである赤外線センサ２１と、図１１で後述する第２の赤外線センサである反射型フォトインタラプタ２２が設けられている。赤外線センサ２１は、熱型検出素子のサーモパイルを例に説明する。赤外線センサ２１と反射型フォトインタラプタ２２は、赤外線センサ２１の出力を増幅する増幅回路と反射型フォトインタラプタ２２の出力を増幅する増幅回路を備えた電子回路基板２３に配置される。赤外線センサ２１と反射型フォトインタラプタ２２の各出力は、電子回路基板２３の出力端子２３ａ（図５に示す）から出力され、温度換算手段５０に出力信号を入力する。
【００３９】
図１１は反射型フォトインタラプタ２２を説明する図である。図に示すように反射型フォトインタラプタ２２は、赤外線発光手段としての赤外線ＬＥＤ２２ａと、赤外線受光手段としての赤外線フォトトランジスタ２２ｂで構成している。
【００４０】
赤外線ＬＥＤ２２ａの発光面上にはプラスチックによるレンズが構成され、細いビームの赤外光をトッププレート２の赤外線透過窓５を介して上方に照射する。また、赤外線フォトトランジスタ２２ｂの受光面上にはプラスチックレンズを装着しており、赤外線ＬＥＤ２２ａで照射した赤外光が赤外線透過窓５を覆う物体（調理鍋３０の底面）にて反射した赤外光を受光し、その受光量に応じた電流を出力する。この反射型フォトインタラプタ２２の赤外線フォトトランジスタ２２ｂの出力が温度換算手段５０へと入力される。
【００４１】
図４と図５を用いて説明する。図５は鍋温度検出装置２０の上面図を示す。図５（ａ）は、電子回路基板２３を収納したセンサケース２４の上面図、図５（ｂ）は、金属ケース２７の上面図、図５（ｃ）は、導光筒２８の上面図である。
【００４２】
赤外線センサ２１と反射型フォトインタラプタ２２を設置した電子回路基板２３は、全体を、第２のケースであるプラスチック部材のセンサケース２４内に収納される。このセンサケース２４の上方には赤外線を透過させるためにケース窓２５が開口しており、このケース窓２５にはトッププレート２を構成する結晶化ガラスの光学特性に類似した（図１０で説明するように１μｍ以上の長波長側の光学特性がトッププレート２とほぼ同じ。但し、波長１μｍ以下は透過率が小さく、可視光線をカットする）光学フィルタ２６を嵌め込んである。光学フィルタ２６の下方に、赤外線センサ２１と反射型フォトインタラプタ２２が配置された構成である。
【００４３】
センサケース２４の上面や側面部にはアルミなどの透磁率がほぼ１の金属ケース２７で覆っており、先のケース窓２５の上方に開口した開口部２７ａを設けている。
【００４４】
金属ケース２７の上部には、導光筒２８を配置しており、導光筒２８は上端開口部２８ａと下端開口部２８ｂの開口部を設けている。上端開口部２８ａと下端開口部２８ｂを介して赤外線センサ２１の集光レンズ２１ａ（図５に示す）、及び反射型フォトインタラプタ２２がトッププレート２を臨むように配置している。導光筒２８は、調理鍋３０からの赤外線を赤外線センサ２１に導き、図１１に後述するように反射型フォトインタラプタ２２が投光した赤外線が調理鍋３０で反射し、反射した赤外線を反射型フォトインタラプタ２２に導く光路である。
【００４５】
図５（ａ）より、センサケース２４のケース窓２５に配置した光学フィルタ２６の下方に、赤外線センサ２１と反射型フォトインタラプタ２２を配置している。赤外線センサ２１の集光レンズ２１ａ、及び反射型フォトインタラプタ２２は光学フィルタ２６を臨む配置としている。図５（ｂ）より、金属ケース２７の開口部２７ａは、下方に配置された光学フィルタ２６を臨む。図５（ｃ）より、導光筒２８の上端開口部２８ａは光学フィルタ２６を臨む配置としている。即ち、調理鍋３０の鍋底をトッププレート２の赤外線透過窓５を介して赤外線センサ２１と反射型フォトインタラプタ２２が臨む光路を形成している。なお、本実施例は導光筒２８の上端開口部２８ａは、内側加熱コイル３ａと外側加熱コイル３ｃの下方に配置した構成で説明を行うが、これに限らず上端開口部２８ａは赤外線透過窓５の下方に配置しても良い。
【００４６】
図６に赤外線センサ２１の詳細を示す。図６（ａ）は赤外線センサ２１の斜視図を示す。図６（ｂ）は図６（ａ）中Ａ−Ａで示す線での赤外線センサ２１の断面図を示す。図６（ｃ）は集光レンズの光学特性と感熱素子の位置関係を示す。
【００４７】
赤外線センサ２１は多数の熱電対を直列接続した熱型赤外線検出素子で、ニッケルめっき鋼板などの金属キャン３１と金属ステム３２からなる、第１のケースである金属ケース３３にこれが内蔵されている。
【００４８】
シリコン基板３４表面に鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂを配置している。鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂは、ポリシリコン、アルミを順次パターン蒸着しポリシリコン蒸着膜、アルミ蒸着膜で熱電対を多数作成し、これを縦列接続している。ポリシリコン、アルミ接合点（測温接点）のある感熱素子（鍋検出用素子）３５ａと感熱素子（温度補償用素子）３５ｂとの各々の中央部には、黒体に近い酸化ルビジウム膜あるいはポリイミド膜等の赤外線吸収膜を保護皮膜として形成しており、ポリシリコン及びアルミ蒸着膜の一端は冷接点である。このシリコン基板３４を金属ケース３３の金属ステム３２にボンド等で固定する。
【００４９】
金属ステム３２には絶縁シールされた複数個の金属ピン３６が貫通配置されており、この金属ピン３６の先に熱電対の出力がワイヤで接続されている。金属ステム３２には筒状の金属キャン３１が窒素などの不活性ガス中で被せられ溶着される。
【００５０】
この金属キャン３１の上面には、小穴の開口部３７が開けられている。開口部３７には集光レンズ２１ａが装着されている。
【００５１】
次に図６（ｃ）を用いて、２個の感熱素子（鍋検出用素子３５ａ（第１の感熱素子）と温度補償用素子３５ｂ（第２の感熱素子））と集光レンズの光学特性との関係について説明する。
【００５２】
集光レンズ２１ａの光学特性は、鍋の赤外線を効率良く入射し、熱外乱をカットできる、トッププレート２に近い特性であることが望ましい。本実施では、集光レンズの材質は、ホウケイ酸ガラスを使用している。ホウケイ酸ガラスに替えて光学特性が類似している結晶化ガラスや石英ガラスを使用してもよい。
【００５３】
調理鍋３０の温度を検出する鍋検出用素子３５ａと集光レンズ２１ａとの位置関係は、鍋検出用素子３５ａの赤外線受光面の中心３５ａ１と集光レンズ２１ａの中心を通りレンズ面に垂直な光軸２１ａ１とが略一致する位置関係に有り、該光軸２１ａ１と平行に入射する赤外線３５ａ２は鍋検出用素子３５ａの赤外線受光面に集光する。
【００５４】
次に、鍋検出用素子３５ａを中心とした円周上に設け、鍋検出用素子３５ａに隣接した位置に温度補償用素子３５ｂを設けたものである。そして温度補償用素子３５ｂと集光レンズ２１ａとの位置関係は、温度補償用素子３５ｂの赤外線受光面の中心と集光レンズ２１ａとの中心を結ぶ傾斜した光軸２１ａ２に平行に入射する赤外線３５ｂ２が温度補償用素子３５ｂの赤外線受光面で略集光する位置に設けられている。
【００５５】
以上のことから、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂの両方に集光レンズ２１ａの発する赤外線は約同量入射される。
【００５６】
本実施例では、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂを独立した２つのチップをシリコン基板３４表面に配置する構成で説明するが、これに限らず１つのチップ上に２素子を配置した構成であっても良い。２素子１チップ化により、各感熱素子の冷接点側の温度条件が同等となり、温度特性による出力変動のレベルを同等に抑えることができる。また、赤外線センサ２１の組立工程の簡素化が図れ、センサの低コスト化に寄与する。
【００５７】
図７に検出回路４０の概要を示す。赤外線センサ２１内は、鍋検出用素子３５ａの出力（図中（＋）、（−）記号）−側と温度補償用素子３５ｂの−側を直列に接続している。鍋検出用素子３５ａの出力は、＋側をオペレーショナルアンプ（以下ＯＰアンプと略称する）４１に接続し、温度補償用素子３５ｂの＋側をＯＰアンプ４１に接続する。鍋検出用素子３５ａの＋側と温度補償用素子３５ｂの＋側の電位差をＯＰアンプ４１で約３０００倍に増幅された出力信号が電子回路基板２３の出力端子２３ａから温度換算手段５０へと入力される。鍋検出用素子３５ａの＋側の電位は、調理鍋３０からの入射エネルギーに比例するものであり、温度補償用素子３５ｂの＋側の電位は光学フィルタ２６及び集光レンズ２１ａを透過した入射エネルギーに比例するものである。
【００５８】
鍋温度検出装置２０が加熱コイル３からの輻射熱などにより温められ赤外線センサ２１の周囲温度が変化すると金属ケース３３が温度変化し、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂの冷接点温度が変化する。鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂが隣接しており温度変化が同一となることから、「鍋検出用素子３５ａの＋側の電位」＝「温度補償用素子３５ｂの＋側の電位」で電位差＝０となり、赤外線センサ２１の周囲温度変化による出力変動を抑制できる。
【００５９】
図８に、図６（ｂ）断面図における赤外線センサ２１の視野特性を示す。図中の相対感度は、集光レンズの中心軸上（視野角０°）から鍋検知用素子３５ａに入射した感度を１００％としている。温度補償用素子３５ｂは、図７の回路図に示すように鍋検出用素子３５ａとは感熱素子の＋と−出力が反転することから温度補償用素子３５ｂに赤外線が入射するとマイナスの出力値となり視野角＋４０°付近で約-１００％となる。相対感度５０％以上の視野特性は、鍋検出用素子３５ａが約−１０°〜＋１０°、温度補償用素子３５ｂが約＋３０°〜＋５０°である。
【００６０】
この視野特性を図６（ｂ）断面図に、鍋検出用素子３５ａの検出範囲３８、温度補償用素子３５ｂの検出範囲３９として示す。鍋検出用素子３５ａの最大となるピーク感度位置３８ａ（相対感度１００％）は、トッププレート２の赤外線透過窓５を通じて調理鍋３０の鍋底を検出する位置（光軸２１ａ１（図６（ｃ）））となる。温度補償用素子３５ｂの最大となるピーク感度位置３９ａ（相対感度約−１００％）は導光筒２８の内壁を検出する位置（光軸２１ａ２（図６（ｃ）））となるように設ければよく、前述した視野角＋４０°を限定するものではない。
【００６１】
次に、調理鍋３０底面からの赤外線が赤外線センサ２１に入射する光路の特性について説明する。
【００６２】
トッププレート２上に置かれた調理鍋３０は、誘導加熱により発熱する。この加熱により調理鍋３０は温度上昇を始め、温度に比例した赤外線が底面から放射される。この全放射エネルギーＥは鍋温度Ｔの４乗に比例したものである（Ｅ＝εσＴ４；ステファン・ボルツマンの法則）。
【００６３】
図９にプランクの分布則から算出される、黒体温度の分光放射エネルギーを示す。この分光放射エネルギーを全波長域で積分すれば全放射エネルギーが求まり、これは温度（絶対温度）の４乗に比例する。これが前述のステファン・ボルツマンの法則であり、この係数σがステファン・ボルツマン係数である。分光放射エネルギーのピーク波長はウィーンの変移則から、調理温度１００〜３００℃で５〜８μｍである。
【００６４】
誘導加熱された鍋底は、黒体温度の全放射エネルギーＥに鍋底の放射率εを乗じた全放射エネルギーを温度に応じて放出する。すなわち、黒体温度の全放射エネルギーＥと鍋底温度のそれ（Ｅ´＝εσＴ４）との比が、放射率εである。
【００６５】
一方、非磁性体である結晶化ガラス（トッププレート２）の光学特性を図１０に実線で示す。図１０の実線で示すように、結晶化ガラスは、０．４〜２．９μｍの波長の光を８０％以上透過し、３〜４．５μｍの波長の光を最大５０％程度透過し、４．５μｍよりも長い波長、及び、０．４μｍよりも短い波長の光をほとんど透過しない。ホウケイ酸ガラスもほぼ同等の光学特性を要している。光学フィルタ２６の光学特性を図１０に一点破線で示す。先に述べた通り、１μｍ以上の長波長側の光学特性はトッププレート２に近い特性を有し、短波長側の範囲が狭く０．５μｍよりも短い波長の光をほとんど透過しない。そのため、光学フィルタ２６を透過する事で誘導加熱調理器の調理中の本体内の温度変化（常温〜約７５℃）による部品（例えば導光筒２８など）から放射される赤外線の影響は略排除できる。
【００６６】
誘導加熱された調理鍋３０の鍋底より放射される赤外線放射エネルギーは、トッププレート２の赤外線透過窓５、光学フィルタ２６、赤外線センサ２１の集光レンズ２１ａの３種類の光学特性の各透過率の積で赤外線センサ２１に入射する。このため、調理鍋３０から放射される赤外線放射エネルギーの大部分（波長４μｍ以上、及び０．５μｍ以下）は赤外線センサ２１では受光できない。全波長域で透過率１００％（トッププレート２や光学フィルタ２６が無い状態）の赤外線放射エネルギーを１００％とした場合、赤外線センサ２１に受光される赤外線放射エネルギーは、調理鍋３０から放射される全赤外線放射エネルギーの１〜２％程度となる。鍋底の赤外線放射エネルギーを効率良く検出するためには、トッププレート２、光学フィルタ２６、集光レンズ２１aは、同等の波長透過特性を有することが望ましい。
【００６７】
また、トッププレート２、光学フィルタ２６、集光レンズ２１ａの何れかに、照明などからの可視光線（波長0.4〜0.8μm）の赤外線センサ２１への入射を防止するため、可視光カット機能（0.1μm以下の透過率を0％に近いもの）を持たせる必要が有り、本実施では光学フィルタ２６は、１μm以下で透過率が減衰し、０．５μｍよりも短い波長の光をほとんど透過しないことから、赤外線センサ２１への可視光線（波長域０．４〜０．８μｍ）の入射を抑制している。
【００６８】
本実施例では可視光カット機能を光学フィルタ２６に付与しているが、トッププレート２の赤外線透過窓５に可視光カット機能を有する場合、光学フィルタ２６に可視光カット機能が備わっていなくても良い。
【００６９】
また、赤外線センサ２１の集光レンズ２１aに可視光カット機能を有するシリコンレンズなどを用いた場合、赤外線透過窓５、光学フィルタ２６に可視光カット機能が備わっていなくても良い。シリコンレンズの光学特性は、０．８μｍ以下の波長をカットし，１〜２５μｍまで透過率５０％であり，可視光線の波長領域０．４〜０．８μｍをカットする特性を有している。
【００７０】
次に、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂとが受光する赤外線放射エネルギーについて以下説明する。
【００７１】
鍋検出用素子３５ａには、調理鍋３０からトッププレート２や光学フィルタ２６を透過して減衰した赤外線が入射エネルギーＱ１として入射し、加熱された鍋などからの熱伝導で温められたトッププレート２から放射された赤外線は光学フィルタ２６を透過して減衰した赤外線が外乱として入射エネルギーＱ２として入射し、トッププレート２と光学フィルタ２６間に配置された部材が誘導加熱コイルなどからの輻射熱で温められ本体内の変動する温度の影響を受けた光学フィルタ２６から放射された赤外線が集光レンズ２１ａを透過して外乱として入射エネルギーＱ３として入射し、集光レンズ２１ａから放射された赤外線が外乱として入射エネルギーＱ４として入射し、赤外線センサ２１の周囲温度が急変した場合、金属キャン３１と金属ステム３２からの熱伝導による鍋検出用素子３５ａの温接点と冷接点側に温度差を生じて発生する温度外乱エネルギーＱ５（熱伝達特性のバラツキ）が加わる。従って、鍋検出用素子３５ａへの全入射エネルギーＱ＝Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３＋Ｑ４＋Ｑ５となる。
【００７２】
また温度補償用素子３５ｂには、集光レンズ２１ａのレンズ効果により鍋検出用素子３５ａとは視野角が偏移することで調理鍋３０からの入射エネルギーＱ１とトッププレート２からの入射エネルギーＱ２は遮光され、トッププレート２と光学フィルタ２６間に配置された部材が誘導加熱コイルなどからの輻射熱で温められ本体内の変動する温度の影響を受けた光学フィルタ２６から放射された赤外線が集光レンズ２１ａを透過して外乱として入射エネルギーＱ３として入射し、集光レンズ２１ａから放射された赤外線が外乱として入射エネルギーＱ４として入射し、赤外線センサ２１の周囲温度が急変した場合、金属キャン３１と金属ステム３２からの熱伝達による温度補償用素子３５ｂの温接点と冷接点側に温度差を生じて発生する温度外乱エネルギーＱ５（熱伝達特性のバラツキ）が加わる。従って、温度補償用素子３５ｂへの全入射エネルギーＱ＝Ｑ３＋Ｑ４＋Ｑ５となる。
【００７３】
温度補償用素子３５ｂの視野（検出範囲３９）は、集光レンズ２１ａのレンズ効果により鍋検出用素子３５ａと異なる。温度補償用素子３５ｂの視野（検出範囲３９）の最大となるピーク感度位置３９ａ（相対感度約−１００％）は導光筒２８の内壁を検出している。しかし、調理中の本体内の温度変化（常温〜約７５℃）による導光筒２８の影響を受ける温度域（常温〜約７５℃）では、導光筒２８から放射された赤外線は光学フィルタ２６により遮断されるため、温度補償用素子３５ｂの受光するエネルギーとしての影響は大変小さい。
【００７４】
次に、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂの両方に影響を与える前述した外乱について、各入射エネルギーについて入射エネルギー毎にその大きさ等について説明する。
【００７５】
鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂとに受光する入射エネルギーＱ３は、光学フィルタ２６から放射された赤外線が集光レンズ２１ａを透過して受光されるものである。光学フィルタ２６は温度分布ムラの発生を抑えるように導光筒２８の鍋温度検出装置２０側の冷却風の影響を受け難い位置に設けられている。また、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂの受光する赤外線は光学フィルタ２６より放射されたもので、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂの受光する光学フィルタ２６の放射する赤外線は、光学フィルタ２６の略同じ位置でその大きさも同じ面積である。そのため鍋検出用素子３５ａの受光する入射エネルギーＱ３と温度補償用素子３５ｂの受光する入射エネルギーＱ３は、この入射エネルギーＱ３の大きさと変化するタイミングは略同じである。
【００７６】
また、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂとの受光する入射エネルギーＱ４は、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂに入射する集光レンズ２１ａから放射される赤外線である。鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂは前述した様に集光レンズ２１ａの光軸に対して設置位置を異ならせることで互いに視野を異なるように設置している。但し、集光レンズ２１ａの放射する赤外線は鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂともに同じに受光する。そのため、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂの受光する入射エネルギーＱ４の各大きさと各大きさが変化するタイミングは同じである。
【００７７】
鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂとに熱伝達される温度外乱エネルギーＱ５は、鍋検出用素子３５ａの温接点と冷接点側に温度差、温度補償用素子３５ｂの温接点と冷接点側に温度差、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂとの温度差によって生じるものである。但し、本実施では１つの集光レンズ２１ａと１つの金属キャン３１と金属ステム３２からなる１つの金属ケース３３内に鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂの両方を収納して、同一のシリコン基板３４に配置しているので、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂとに温度差が発生し難い構造としている。そのため、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂとで発生する温度外乱エネルギーＱ５は同じ大きさであり、変化するタイミングも同じになる。
【００７８】
以上のことから、鍋検出用素子３５ａに入力される入射エネルギーＱ３と温度補償用素子３５ｂに入力される入射エネルギーＱ３、鍋検出用素子３５ａに入力される入射エネルギーＱ４と温度補償用素子３５ｂに入力される入射エネルギーＱ４、鍋検出用素子３５ａに入力される温度外乱エネルギーＱ５と温度補償用素子３５ｂに入力される温度外乱エネルギーＱ５はそれぞれ等しくなる。
【００７９】
そして、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂは前述した図７に示す回路接続となっているので、鍋検出用素子３５ａの出力から温度補償用素子３５ｂの出力を差し引いた電位差が増幅された電気信号を出力する構成としている。従って、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５が外乱として入力する入射エネルギーＱ３と入射エネルギーＱ４と温度外乱エネルギーＱ５は、その大きさと変化するタイミングが同じなので、鍋検出用素子３５ａに入力される全入射エネルギーＱ＝Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３＋Ｑ４＋Ｑ５による鍋検出用素子３５ａの出力は、温度補償用素子３５ｂに入力される全入射エネルギーＱ＝Ｑ３＋Ｑ４＋Ｑ５によって補正され、鍋検出用素子３５ａの出力から温度補償用素子３５ｂの出力を差し引いた電位差が増幅されて出力される電気信号は、鍋検出用素子３５ａに入力された入射エネルギーＱ＝Ｑ１＋Ｑ２が増幅された値となる。
【００８０】
次に、調理鍋３０の鍋底温度の換算方法について説明する。
【００８１】
赤外線センサ２１の出力は、入射エネルギーＱ１と入射エネルギーＱ２の温度に相当した電気信号であることから、調理鍋３０の鍋底の温度を求めるためには、入射エネルギーＱ２に相当する外乱を補正することにより、更に正確な温度を検出することができる。
【００８２】
前記外乱入射エネルギーＱ２の補正は、温度センサ１４ｂで計測したトッププレート２の温度に応じた赤外線センサ２１の出力信号を補正電圧Ｖ２とし、温度換算手段５０に登録する。調理鍋３０を加熱中に赤外線センサが検出した出力信号Ｖ１を温度換算手段５０に入力し、温度センサ１４ｂで計測したトッププレート２の温度を温度換算手段５０に入力して補正電圧Ｖ２を算出し、温度換算手段５０において出力信号Ｖ1−補正電圧Ｖ２の換算処理を行うことで外乱（トッププレート２からの入射エネルギーＱ２）を除外することで正確な鍋底の温度を検出することができる。
【００８３】
また、調理鍋３０の温度を検出するためには、同じ温度の調理鍋３０でも鍋底の材質や色、傷などの違いによって鍋底から放射される赤外線量が異なるため、赤外線センサ２１で検出した赤外線量から調理鍋３０の温度を一義的に求めることはできない。調理鍋３０の鍋底の温度を求めるためには、鍋底の放射率を得ることで検出した赤外線量を補正して正確な温度を検出することができる。
【００８４】
放射率は、金属物質の表面から放射される赤外線エネルギ（Ｅ＝εσＴ４）の放射率εと表面の反射率ρの間に成立するキルヒホフの法則による式（ε＋ρ＝１）より（但し、透過率α＝０とする）、調理鍋３０の反射率ρを知ることができれば、鍋３０の放射率εを算出できる。ここで、σはステファン・ボルツマン係数、Ｔは絶対温度である。反射型フォトインタラプタ２２でトッププレート２上に置かれた調理鍋３０底面の反射率を計測し、温度換算手段５０で、その調理鍋３０の放射率を算出する。温度換算手段５０では、赤外線センサ２１からの出力信号Ｖ１から温度センサ１４ｂの温度を変換した補正電圧Ｖ２を減算した出力信号に放射率を乗算することで、調理鍋３０の放射率に応じた正確な鍋温度を検出することができる。
【００８５】
ここで、図３の鍋底温度検出手段の構成を示すブロック図を用いて調理鍋３０の加熱方法について説明する。上面操作部６ａは、火力を設定する火力設定手段５２と調理メニューを選択するメニュー設定手段５３とを備えている。また、インバータ手段５４は、数十ｋＨｚの高周波で数百Ｖの電圧を生成し加熱コイル３に供給するものである。
【００８６】
制御手段５１は、火力設定手段５２より設定された火力で調理鍋３０を加熱できるようにインバータ手段５４の制御や、メニュー設定手段５３で事前に組み込まれた自動メニューの中から選ばれたメニューに基づいてインバータ手段５４を制御する。メニュー設定手段５３で設定温度を選択して加熱を開始すると、調理鍋３０の温度を決められた温度に維持するため温度換算手段５０で換算した値の情報に基づいて、加熱コイル３に供給する電力を制御する。また、調理鍋３０の異常過熱時には温度換算手段５０により検出した調理鍋３０の温度情報を基にして、制御手段５１から火力低下や停止信号などの制御を行い安全に調理ができる。
【００８７】
以上、本実施例の赤外線センサ２１は、１つの集光レンズ２１ａと１つの金属キャン３１と金属ステム３２からなる１つの金属ケース３３内に２個の感熱素子（鍋検出用素子３５ａ（第１の感熱素子）と温度補償用素子３５ｂ（第２の感熱素子）を設け、鍋検出用素子３５ａの赤外線受光面の中心３５ａ１と集光レンズ２１ａの中心を通りレンズ面に垂直な光軸２１ａ１とが略一致する位置関係に設け、該光軸２１ａ１と平行に入射する赤外線３５ａ２は鍋検出用素子３５ａの赤外線受光面に集光させ、鍋検出用素子３５ａを中心とした円周上かつ鍋検出用素子３５ａに隣接した位置に温度補償用素子３５ｂを設け、温度補償用素子３５ｂの赤外線受光面と集光レンズ２１ａとの位置関係は、温度補償用素子３５ｂの赤外線受光面の中心と集光レンズ２１ａとの中心を結ぶ傾斜した光軸２１ａ２に平行に入射する赤外線３５ｂ２が温度補償用素子３５ｂの赤外線受光面で略集光する位置に設けられていることで、下記の効果が得られる。
【００８８】
鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂが同一の１つの集光レンズ２１ａと１つの金属キャン３１と金属ステム３２からなる１つ金属ケース３３内に収められているので熱伝達特性によるズレは無く精度よく温度検出ができる。
【００８９】
また、調理鍋３０の誘導加熱時は、加熱コイル３からの輻射熱や本体内部の電子部品を冷却した冷却風が吹きつけられることで鍋温度検出装置２０が常温〜＋２０℃の間で過渡的な温度変動を生じるが、鍋検出用素子３５ａの出力信号を温度補償用素子３５ｂの出力信号でキャンセルすることにより赤外線センサ２１の外乱による出力変動を抑制できることとなり、赤外線センサ２１の周囲温度が変化した検出条件においても調理鍋３０の温度を精度良く検出できる。また、赤外線センサ２１を用いれば加熱コイル３からの輻射熱などで温められた光学フィルタ２６の入射エネルギーもキャンセルできるため、光学フィルタ２６からの熱外乱も抑制できる。光学フィルタ２６は、トッププレート２下方の熱外乱の抑制にも寄与するため、外乱となるトッププレート２と光学フィルタ２６からの入射エネルギーを抑制できることから調理鍋３０の温度を精度良く検出できる。
【００９０】
また、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂの赤外線の受光において、１つの集光レンズ２１ａを共用して使用することで、鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂとには集光レンズ２１ａによる悪影響となる温度外乱エネルギーＱ４は同じエネルギー量として同じ時間に発生するため、温度外乱エネルギーＱ４の大小に関係なく精度よく補正する事ができる。また、集光レンズ２１ａの温度ムラに関しても鍋検出用素子３５ａと温度補償用素子３５ｂとには同じ温度ムラとして温度外乱エネルギーＱ４が同じエネルギー量として同じ時間に発生するため問題なく温度外乱エネルギーＱ４として正確に削除できるため、精度よく鍋温度を検出する事ができる。
【００９１】
このため、赤外線センサ２１の周囲温度が変化する調理鍋３０での長時間調理や連続調理、グリル調理との同時調理条件などであっても、調理鍋３０の温度を精度良く検出できる。
【００９２】
しかしながら、鍋検出用素子３５ａに入力される全入射エネルギーＱ＝Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３＋Ｑ４＋Ｑ５のうちのＱ３＋Ｑ４＋Ｑ５による出力と、温度補償用素子３５ｂに入力される全入射エネルギーＱ＝Ｑ３＋Ｑ４＋Ｑ５による出力は、入射エネルギーが等しい場合であっても、それぞれの感熱素子の感度に差がある場合には同等とならない。この場合、鍋検出用素子３５ａの出力から温度補償用素子３５ｂの出力を差し引いた電位差が増幅されて出力される電気信号は、鍋検出用素子３５ａに入力された入射エネルギーＱ＝Ｑ１＋Ｑ２が増幅された値とならず、Ｑ３＋Ｑ４＋Ｑ５に対する感度の差の分だけ電気信号に影響がある。
【００９３】
図１２は、本発明の検出回路の一実施例である。
【００９４】
赤外線センサ２１の検出回路４０を、任意に設定される基準電位７０と、基準電位７０を第１のバイアス入力とし鍋検出用素子３５ａの出力を増幅する第１の増幅器６１と、基準電位７０を第１のバイアス入力として温度補償用素子３５ｂの出力を増幅する第２の増幅器６２と、温度補償用素子３５ｂの増幅出力７４を第２のバイアス入力として鍋検出用素子３５ａの増幅出力７３を増幅する第３の増幅器６３、から構成する。
【００９５】
基準電位（Ｖ０）７０は、電源電圧（Ｖｃ）７６、分圧抵抗（Ｒ０１）８０、分圧抵抗（Ｒ０２）８１によって設定でき、
Ｖ０ ＝ Ｖｃ×Ｒ０２／（Ｒ０１＋Ｒ０２）
と計算できる。分圧抵抗を用いず、基準電位（Ｖ０）７０を回路グランド７７と接続することでも、本発明の検出回路は動作し、検出回路の耐ノイズ性能を高めることができる。
【００９６】
第１の増幅器６１は、増幅率ｋ１を増幅率設定抵抗（Ｒ１１）８２、増幅率設定抵抗（Ｒ１２）８３によって設定でき、鍋検出用素子３５ａの増幅出力（Ｖ１´）７３は、
Ｖ１´ ＝ （１＋Ｒ１２／Ｒ１１）×Ｖ１＋Ｖ０ ＝ ｋ１×Ｖ１＋Ｖ０
とできる。
【００９７】
第２の増幅器６２は、増幅率ｋ２を増幅率設定抵抗（Ｒ２１）８４、増幅率設定抵抗（Ｒ２２）８５によって設定でき、鍋検出用素子３５ｂの増幅出力（Ｖ２´）７４は、
Ｖ２´ ＝ （１＋Ｒ２２／Ｒ２１）×Ｖ２＋Ｖ０ ＝ ｋ２×Ｖ２＋Ｖ０
とできる。
【００９８】
さらに、第３の増幅器６３は、増幅率ｋ３を増幅率設定抵抗（Ｒ３１）８６、増幅率設定抵抗（Ｒ３２）８７によって設定でき、検出回路の出力電圧（Ｖｓ）７５は、
Ｖｓ ＝ （１＋Ｒ３２／Ｒ３１）×（Ｖ１´−Ｖ２´）＋Ｖ２´ 
＝ ｋ３×（Ｖ１´−Ｖ２´）＋Ｖ２´
＝ ｋ３×（ｋ１×Ｖ１＋Ｖ０−ｋ２×Ｖ２−Ｖ０）＋ｋ２×Ｖ２＋Ｖ０
＝ ｋ３×｛ｋ１×Ｖ１−ｋ２×Ｖ２＋（ｋ２／ｋ３）×Ｖ２｝＋Ｖ０
とできる。
【００９９】
上記の式で、括弧内の第２項、第３項について、
−ｋ２×Ｖ２＋（ｋ２／ｋ３）×Ｖ２
＝−｛ｋ２×（１−１／ｋ３）｝×Ｖ２
＝−ｋ２×Ｖ２
と変形できる。ここで、感熱素子の出力を増幅する場合、一般的に増幅率ｋ３＞＞１であることを用いている。
【０１００】
したがって、検出回路の出力電圧（Ｖｓ）７５は、
Ｖｓ ＝ ｋ３×｛ｋ１×Ｖ１−ｋ２×Ｖ２＋（ｋ２／ｋ３）×Ｖ２｝＋Ｖ０
＝ ｋ３×（ｋ１×Ｖ１−ｋ２×Ｖ２）＋Ｖ０
とできる。
【０１０１】
鍋検出用素子３５ａ、温度補償用素子３５ｂの出力について、増幅率ｋ１と増幅率ｋ２で補正したうえで、増幅率ｋ３で検出回路出力を得ることができる。
【０１０２】
例えば、温度補償用素子３５ｂの感度が、鍋検出用素子３５ａの感度の０．８倍である場合は、増幅率ｋ２＝１．２５倍、増幅率ｋ１＝１倍と設定することで、感度の差を補正することができる。増幅率ｋ１を１倍としたい場合は、増幅率設定抵抗（Ｒ１２）８３を０Ω（ジャンパ接続）とし、ＯＰアンプ４１をバッファとして用いる。
【０１０３】
上記により、赤外線センサ２１の鍋検出用素子３５ａ、温度補償用素子３５ｂの感度の差があっても、本発明の検出回路により補正することができるので、周囲温度が変化する調理鍋３０での長時間調理や連続調理、グリル調理との同時調理条件などで、入射エネルギーＱ３＋Ｑ４＋Ｑ５の変化が問題となる場合であっても、調理鍋３０の温度をより精度良く検出できる。
【０１０４】
図１３は、本発明の検出回路の別の実施例である。赤外線センサ２１を１つの感熱素子で構成し、赤外線センサ２１を２つ逆向きに接続するという方式においても、同様の検出回路を用いることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１…誘導加熱調理器の本体
２…トッププレート
３…加熱コイル
３ａ…内側加熱コイル、３ｂ…隙間、３ｃ…外側加熱コイル
４…載置部
５…赤外線透過窓
６ａ、６ｂ、６ｃ…上面操作部
７ａ、７ｂ、７ｃ…上面表示部
８…グリル庫、８ａ…ハンドル、８ｂ…グリルドア
９…主電源スイッチ
１０…前面操作部
１１…排気口
１２…コイルベース
１３…ギャップスペーサ、１３ａ…支持部材
１４…温度センサ、１４ａ…内側温度センサ、１４ｂ、１４ｃ…外側温度センサ、
２０…鍋温度検出装置
２１…赤外線センサ、２１ａ…集光レンズ
２２…反射型フォトインタラプタ、２２ａ…赤外線ＬＥＤ、
２２ｂ…赤外線フォトトランジスタ
２３…電子回路基板
２４…センサケース
２５…ケース窓
２６…光学フィルタ
２７…金属ケース
２８…導光筒
３０…調理鍋
３１…金属キャン
３２…金属ステム
３３…金属ケース
３４…シリコン基板
３５ａ…鍋検出用素子（第１の感熱素子）
３５ｂ…温度補償用素子（第２の感熱素子）
３６…金属ピン
３７…開口部
３８…鍋検出用素子３５ａの検出範囲、３８ａ…ピーク感度位置
３９…温度補償用素子３５ｂの検出範囲、３９ａ…ピーク感度位置
４０…検出回路
４１…ＯＰアンプ
５０…温度換算手段
５１…制御手段
５２…火力設定手段
５３…メニュー設定手段
５４…インバータ手段
６１…第１の増幅器
６２…第２の増幅器
６３…第３の増幅器
７０…基準電位（Ｖ０）（第１のバイアス入力）
７１…鍋検出用素子３５ａの出力電圧（Ｖ１）
７２…温度補償用素子３５ｂの出力電圧（−Ｖ２）
７３…鍋検出用素子３５ａの増幅出力（Ｖ１´）
７４…温度補償用素子３５ｂの増幅出力（Ｖ２´）（第２のバイアス入力）
７５…検出回路の出力電圧（Ｖｓ）
７６…電源電圧（Ｖｃ）
７７…回路グランド
８０…分圧抵抗（Ｒ０１）
８１…分圧抵抗（Ｒ０２）
８２…増幅率設定抵抗（Ｒ１１）
８３…増幅率設定抵抗（Ｒ１２）
８４…増幅率設定抵抗（Ｒ２１）
８５…増幅率設定抵抗（Ｒ２２）
８６…増幅率設定抵抗（Ｒ３１）
８７…増幅率設定抵抗（Ｒ３２）
【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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