(57)【要約】【課題】食品の大きさに関係なく、素早く正確に食品の載置位置を検出し、マイクロ波を集中させて食品に吸収させ、効率よく加熱するマイクロ波加熱装置を提供する。【解決手段】食品載置位置算出部１１が複数の振動検出手段９の検出した振動の検出タイミングより食品載置位置を算出し、分布制御手段１０は食品載置位置算出部の算出結果に基づいて分布可変手段を制御することで、加熱室内でのマイクロ波の分布を適切に制御することができ、マイクロ波を食品に集中的に吸収させ、効率よく加熱することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波で加熱する食品を収納する加熱室と、前記加熱室底面に設けた複数の振動を検出する振動検出手段と、前記加熱室内での前記マイクロ波の分布を可変する分布可変手段と、前記分布可変手段を制御する分布制御手段を有し、前記分布制御手段は前記複数の振動検出手段の検出した振動の検出タイミングから食品の載置位置を算出する食品載置位置算出部を有するマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
複数の振動検出手段はそれぞれ振動を電気信号に変換する圧電素子により構成し、加熱室内部には食品を載置する載置台を前記加熱室側面に接して設置し、前記複数の圧電素子は前記加熱室側面の外側で前記載置台の近傍に貼り付けた請求項１記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項３】
振動検出手段は少なくとも３個有し、食品載置位置算出部は２個の振動検出手段の振動を検出したタイミングのずれから食品載置の相対位置を算出する第１算出部と、別の組合せの２個の振動検出手段の振動を検出したタイミングのずれから食品載置の相対位置を算出する第２算出部と、前記第１算出部と前記第２算出部の算出結果に基づき食品の載置位置を確定する請求項１記載のマイクロ波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱物を加熱するマイクロ波加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
代表的なマイクロ波加熱装置である電子レンジは、代表的な被加熱物である食品を直接的に加熱できるので、なべや釜を準備する必要がない簡便さでもって生活上の不可欠な機器になっている。
【０００３】
電子レンジで食品を均一温度に加熱するために、食品を回転皿に載せて回転させたり、加熱室内でマイクロ波を均一に分布させるために、マイクロ波を反射させるスタラー羽根を回転させたり、マイクロ波を加熱室に導入する導波管を回転させたり、導波管に設けたアンテナを回転させるなど、いろいろは方法が行われてきた。
【０００４】
しかし、食品が小さい場合には、このようにマイクロ波を分散させることは、食品に吸収されないマイクロ波が増えることで効率が落ちるという課題があり、そのために、回転する導波管を所定の位置で停止させたり、回転するスタラー羽根を所定の位置で停止させたりして、マイクロ波を集中させて効率よく食品に吸収させるようにして、加熱時間の短縮と省エネを実現させているものもある。
【０００５】
このようにマイクロ波を集中させて食品に吸収させるためには、加熱室内での食品の載置位置を知る必要がある。食品の載置位置を検出する方法としては、マイクロ波で加熱しながら複数の赤外線センサで温度上昇を監視し、食品であれば温度上昇し、食品でなく加熱室底面は温度上昇しないことより、赤外線センサの検出する視点が温度上昇した箇所が食品の載置位置とする方法がある。
【０００６】
または、複数の重量センサを加熱室底面の下に配置し、その複数の各重量センサの検知する重量から重心を算出し、その重心の箇所が食品の載置位置とする方法もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２８３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
大きい食品を加熱するのであればマイクロ波を分散させて加熱しても、食品のどこかの部分でマイクロ波を吸収でき、効率が落ちるということは少ないのであるが、小さい食品（たとえば茶碗一杯の冷やご飯）を加熱するときには、マイクロ波を集中させて食品に吸収させることで効率を上げる効果が大きくなる。
【０００９】
しかし、上記従来の方法で、赤外線センサを使って温度上昇を監視していたのでは、小さい食品の場合には温度上昇が速く、食品の載置位置を検出してからマイクロ波を集中させても効果が少ない。
【００１０】
例えば、茶碗一杯の冷やご飯であれば５０秒ぐらいで適温に加熱できてしまうが、赤外線センサで検出する温度上昇から食品の載置位置を検出するのに２０〜３０秒要してしまうと、マイクロ波を集中させることの効果は十分出せず、効率を高くできない。
【００１１】
一方、上記従来の方法で、複数の重量センサを使う場合には、食品の底面の板材と食品の重量の総和しか測定できないため、その総和の重心しか検出できない。そのために食品が小さいときには食品の重量が小さいので、誤差が大きくなってしまい、正しい載置位置はわからない。
【００１２】
マイクロ波を集中させて食品に吸収させることで効率を上げるには、小さい食品のときに効果を発揮しなければならいのであるが、上記従来の方法では、いずれにしても、食品が小さいときには載置位置がわかりづらく、マイクロ波を集中させて効率よく食品に吸収させることが困難であるという課題を有していた。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、食品の大きさに関係なく、素早く正確に食品の載置位置を検出し、マイクロ波を集中させて食品に吸収させ、効率よく加熱することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のマイクロ波加熱装置は、マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波で加熱する食品を収納する加熱室と、前記加熱室底面に設けた複数の振動を検出する振動検出手段と、
前記加熱室内での前記マイクロ波の分布を可変する分布可変手段と、前記分布可変手段を制御する分布制御手段を有し、前記分布制御手段は前記複数の振動検出手段の検出した振動の検出タイミングから食品の載置位置を算出する食品載置位置算出部を有する。
【００１５】
この構成により、食品載置位置算出部が複数の振動検出手段の検出した振動の検出タイミングより食品載置位置を算出し、分布制御手段は食品載置位置算出部の算出結果に基づいて分布可変手段を制御することで、加熱室内でのマイクロ波の分布を適切に制御することができ、マイクロ波を食品に集中的に吸収させ、効率よく加熱することができる。
【００１６】
また、本発明のマイクロ波加熱装置は、複数の振動検出手段はそれぞれ振動を電気信号に変換する圧電素子により構成し、加熱室内部には食品を載置する載置台を前記加熱室側面に接して設置し、前記複数の圧電素子は前記加熱室側面の外側で前記載置台の近傍に貼り付けたものである。
【００１７】
この構成により、食品を載置する載置台は加熱室側面に接していて、その加熱室側面の載置台近傍に圧電素子を貼り付けているので、載置台に食品を置いたときの振動が圧電素子に伝わり、振動の検出タイミングより食品載置位置を算出することが可能となる。
【００１８】
また加熱室側面の外側に圧電素子を貼り付けているので、圧電素子にはマイクロ波が照射されることはなく信頼性を高く保つことができ、分布制御手段は食品載置位置算出部の算出結果に基づいて分布可変手段を制御することで、加熱室内でのマイクロ波の分布を適切に制御することができ、マイクロ波を食品に集中的に吸収させ、効率よく加熱することができる。
【００１９】
また、本発明のマイクロ波加熱装置は、振動検出手段は少なくとも３個有し、食品載置位置算出部は２個の振動検出手段の振動を検出したタイミングのずれから食品載置の相対位置を算出する第１算出部と、別の組合せの２個の振動検出手段の振動を検出したタイミングのずれから食品載置の相対位置を算出する第２算出部と、前記第１算出部と前記第２算出部の算出結果に基づき食品の載置位置を確定する構成である。
【００２０】
この構成により、第１算出部で２個の振動検出手段の振動を検出したタイミングのずれから食品載置位置が線上のどこかであることが算出でき、第２の算出部で別の２個の振動検出手段の振動を検出したタイミングのずれから食品載置位置が別の線上のどこかである
ことが算出でき、この第１の算出部と第２の算出部で算出した食品載置位置の線の交わる点が食品載置位置と確定でき、食品位置算出部は食品載置位置を算出可能となる。
【００２１】
また、分布制御手段は食品載置位置算出部の算出結果に基づいて分布可変手段を制御することで、加熱室内でのマイクロ波の分布を適切に制御することができ、マイクロ波を食品に集中的に吸収させ、効率よく加熱することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、食品の大きさに関係なく、素早く正確に食品の載置位置を検出し、マイクロ波を集中させて食品に吸収させ、効率よく加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１のマイクロ波加熱装置の正面断面構成図
【図２】同マイクロ波加熱装置の平面断面構成図（図１中のＡ−Ａ’断面図）
【図３】同マイクロ波加熱装置の食品の載置位置を説明する平面断面構成図（図１中のＢ−Ｂ‘断面図）
【図４】同マイクロ波加熱装置の加熱室内の中央付近を加熱するときの回転アンテナの向きを説明する図
【図５】同マイクロ波加熱装置の加熱室内の中央前方を加熱するときの回転アンテナの向きを説明する図
【図６】同マイクロ波加熱装置の加熱室内の中央後方を加熱するときの回転アンテナの向きを説明する図
【図７】同マイクロ波加熱装置の加熱室内の左側を加熱するときの回転アンテナの向きを説明する図
【図８】同マイクロ波加熱装置の加熱室内の左前方を加熱するときの回転アンテナの向きを説明する図
【図９】同マイクロ波加熱装置の加熱室内の左後方を加熱するときの回転アンテナの向きを説明する図
【図１０】同マイクロ波加熱装置の動作の流れを説明するフローチャート
【図１１】同マイクロ波加熱装置の食品載置位置算出部の動作の流れを説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明に係る代表的なマイクロ波加熱装置である電子レンジ１の構成図で、正面から見た断面図である。
【００２６】
図１に示すように、電子レンジ１は、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン２から放射されたマイクロ波を伝送する導波管３と、導波管３の上部に接続される加熱室４と、代表的な被加熱物である食品（図示せず）を載置するため加熱室４内側面に接して固定され、セラミックやガラスなどの低損失誘電材料からなるためにマイクロ波が容易に透過できる性質の載置台５と、加熱室４内の載置台５より下方に形成されるアンテナ空間６と、導波管３内のマイクロ波を加熱室４内に放射するため、導波管３からアンテナ空間６にわたり、加熱室４の幅方向に対して対称位置に取り付けられた分布可変手段である二つの回転アンテナ７ａ、７ｂと、回転アンテナ７ａ、７ｂを回転駆動できるモータ８ａ、８ｂを有する。
【００２７】
モータ８ａ、８ｂはステッピングモータであり、回転の駆動、停止を細かく制御できる
ものであり、回転アンテナ７ａ、７ｂを特定の回転角度で停止させることができる。また回転アンテナ７ａ、７ｂは、放射指向性を有する構成であり、回転アンテナ７ａ、７ｂのうちの少なくとも一方の放射指向性の強い部位を所定の向きに制御してマイクロ波を集中させ、特定の箇所を集中加熱する構成としている。
【００２８】
また、振動検出手段である圧電素子９ａ、９ｂは、力を電圧に変換する圧電素子により構成していて、加熱室４側面で外側に貼り付けていて、側面に振動があると圧電素子に力が加わり、電圧が発生することで振動を検出する。
【００２９】
また、載置台５が加熱室４の側面に接しているため、食品を載置台５に置いた瞬間の振動が載置台５から加熱室４の側面に伝わり、圧電素子９ａ、９ｂが振動を検出する。
【００３０】
このとき、例えば圧電素子９ａ、９ｂからちょうど等距離の点に食品が置かれると、載置位置から圧電素子９ａ、９ｂまでの距離が等しいので、圧電素子９ａ、９ｂは同時に振動を検出するのであるが、どちらかに偏って食品が置かれると、圧電素子９ａ、９ｂが振動を検出するタイミングにはずれが生じ、その時間差は載置位置から圧電素子までの距離の差に比例する。
【００３１】
また、分布制御手段１０は食品載置位置算出部１１を備えている。食品載置位置算出部１１は圧電素子９ａ、９ｂ、それぞれの検出電圧が変化するタイミングを監視していて、どちらが先にどれだけ早く振動を検出したか、その時間差から食品の置かれた相対位置を算出する。
【００３２】
振動の伝達速度が例えば秒速３００ｍであれば、０．１ｍｓで３ｃｍとなり、０．０５ｍｓの分解能で時間差を検出できれば、１．５ｃｍの分解能で食品の置かれた位置が算出できる。
【００３３】
分布制御手段１０は、回転アンテナ７ａ、７ｂの向きを、食品載置位置算出部１１で算出した位置にマイクロ波が集中する向きとするように、モータ８ａ、８ｂを制御する。
【００３４】
図２は図１におけるＡ−Ａ’断面図である。１２はドアである。導波管３は、図２のように上から見てＴ字型を成し、左右対称な形状であるため、マグネトロン２から回転アンテナ７ａ、７ｂの軸までの距離が等しく、かつ結合部１１ａ、１１ｂは加熱室４の幅方向に対しても対称位置に取り付けられているので、マグネトロン２から放射されるマイクロ波は導波管３、回転アンテナ７ａ、７ｂを介して加熱室４内にほぼ均等に分配される。
【００３５】
ここで、振動検出手段としての圧電素子９ｃも更に備えている。図２において、圧電素子９ａ、９ｃからちょうど等距離の点に食品が置かれると、載置位置から圧電素子９ａ、９ｃまでの距離が等しいので、圧電素子９ａ、９ｃは同時に振動を検出するのであるが、どちらかに偏って食品が置かれると、圧電素子９ａ、９ｃが振動を検出するタイミングにはずれが生じ、その時間差は載置位置から圧電素子までの距離の差に比例する。これは９ａ、９ｂの関係と同様である。
【００３６】
分布制御手段１０の食品載置位置算出部１１について説明すると、圧電素子９ａと９ｂからの信号を入力とする第１算出部１３と圧電素子９ａと９ｃからの信号を入力とする第２算出部１４がある。第１算出部１３では前述したように、圧電素子９ａ、９ｂ、どちらが先にどれだけ早く振動を検出したか、その時間差から食品の置かれた相対位置を算出する。ここでその相対位置に対応する点は線状に存在することとなる。
【００３７】
同様に、第２算出部１４では圧電素子９ｂ、９ｃ、どちらが先にどれだけ早く振動を検
出したか、その時間差から食品の置かれた相対位置を算出する。ここでもその相対位置は線上に存在する。この第１算出部での算出した相対位置と第２算出部で算出した相対位置の両方の直線の交点が実際に食品を載置された位置である。
【００３８】
次に図３により、載置位置の算出について説明する。図３は、図１におけるＢ−Ｂ‘断面図である。
【００３９】
第１算出部１３は圧電素子９ａと９ｂの関係で、それぞれの検出電圧が変化するタイミングのずれが予め定めた時間Δｔ１（例えば０．２ｍｓ）未満であれば「Ｂ」の領域、圧電素子９ａが圧電素子９ｂよりもΔｔ１以上早いタイミングで変化すれば「Ａ」の領域、逆に圧電素子９ｂが圧電素子９ａよりもΔｔ１以上早いタイミングで変化すれば「Ｃ」の領域と判定する。
【００４０】
また、第２算出部１４は圧電素子９ａと９ｃの関係で、それぞれの検出電圧が変化するタイミングのずれが予め定めた時間Δｔ２（例えば０．１５ｍｓ）未満であれば「２」の領域、圧電素子９ａが圧電素子９ｃよりもΔｔ２以上早いタイミングで変化すれば「１」の領域、逆に圧電素子９ｃが圧電素子９ａよりもΔｔ２以上早いタイミングで変化すれば「３」の領域と判定する。
【００４１】
食品載置位置算出部は、第１算出部と第２算出部の算出結果を組み合わせて、食品載置位置を算出する。
【００４２】
即ち、例えば圧電素子９ａと９ｂの検出電圧の変化するタイミングのずれがΔｔ１未満であり、且つ、圧電素子９ａと９ｃの検出電圧の変化するタイミングのずれがΔｔ２未満であれば、中央の「Ｂ２」の位置と算出する。また例えば圧電素子９ａが圧電素子９ｂよりもΔｔ１以上早いタイミングで変化し、且つ、圧電素子９ｃが圧電素子９ａよりもΔｔ２以上早いタイミングで変化すれば、左後方の「Ａ３」の位置と算出する。
【００４３】
図１におけるＡ−Ａ’断面図の図４から図９を用いて、アンテナの向きと集中加熱できる箇所について説明する。
【００４４】
図４は加熱室４内の中央付近を集中加熱する場合である。回転アンテナ７ａ、７ｂは、端部１５ａ、１５ｂの方向への放射指向性を強くすることができるものである。そして図４に示すように、回転アンテナ７ａ、７ｂの端部１５ａ、１５ｂを、加熱室４の幅方向の略中央かつ奥行き方向の略中央の向きに向ける。
【００４５】
こうすると、端部１５ａ、１５ｂの方向への放射指向性が強いので、特に端部１５ａ、１５ｂの方向からマイクロ波が放射されその方向に位置する、即ち中央付近の食品を集中的に加熱することができる。食品載置位置算出部１１が図３の「Ｂ２」に載置されていると算出したときには、分布制御手段１０は、回転アンテナ７ａ、７ｂをこの状態になるように制御する。
【００４６】
図５は加熱室４内の前方付近を集中加熱する場合である。回転アンテナ７ａ、７ｂの端部１５ａ、１５ｂを図に示すように前方に向けることで前方にある食品を集中的に加熱することができる。食品載置位置算出部１１が図３の「Ｂ１」に載置されていると算出したときには、分布制御手段１０は、回転アンテナ７ａ、７ｂをこの状態になるように制御する。
【００４７】
図６は加熱室４内の後方付近を集中加熱する場合である。回転アンテナ７ａ、７ｂの端部１５ａ、１５ｂを図に示すように後方に向けることで後方にある食品を集中的に加熱す
ることができる。食品載置位置算出部１１が図３の「Ｂ３」に載置されていると算出したときには、分布制御手段１０は、回転アンテナ７ａ、７ｂをこの状態になるように制御する。
【００４８】
図７は加熱室４をドア１２側から見て左を集中加熱する場合である。回転アンテナ７ａ、７ｂの端部１５ａ、１５ｂを図に示すように両方ともを左側に向けることで左にある食品を集中的に加熱することができる。食品載置位置算出部１１が図３の「Ａ２」に載置されていると算出したときには、分布制御手段１０は、回転アンテナ７ａ、７ｂをこの状態になるように制御する。
【００４９】
図８は左前方を集中加熱する場合である。回転アンテナ７ａ、７ｂの端部１５ａ、１５ｂを図に示すように左前方に向けることで左前方にある食品を集中的に加熱することができる。食品載置位置算出部１１が図３の「Ａ１」に載置されていると算出したときには、分布制御手段１０は、回転アンテナ７ａ、７ｂをこの状態になるように制御する。
【００５０】
図９は左後方を集中加熱する場合である。回転アンテナ７ａ、７ｂの端部１５ａ、１５ｂを図に示すように左後方に向けることで左後方にある食品を集中的に加熱することができる。食品載置位置算出部１１が図３の「Ａ３」に載置されていると算出したときには、分布制御手段１０は、回転アンテナ７ａ、７ｂをこの状態になるように制御する。
【００５１】
また、右側、右前方、右後方を加熱するには、図７から図９を左右対称の形で、回転アンテナ７ａ、７ｂの端部１５ａ、１５ｂの向きを制御することで、それぞれの箇所にある食品を集中的に加熱することができる。食品載置位置算出部１１が図３の「Ｃ１」、「Ｃ２」、「Ｃ３」に載置されていると算出したときには、分布制御手段１０は、回転アンテナ７ａ、７ｂをそのような状態になるように制御する。
【００５２】
次に、本実施の形態１の電子レンジ１の動作について図１０のフローチャートを参照して説明する。まずステップＳ１０１でドア１２が開かれたかどうかを調べる。電子レンジ１は、ドア１２が閉じられていればＯＮ、開かれていればＯＦＦとなるようなドアスイッチ（図示せず）を備えていて、そのドアスイッチの入力により判定する。ドア１２が開かれていればステップＳ１０２に進む一方、ドア１２が閉じられていれば開くまでステップＳ１０１を繰り返す。
【００５３】
ステップＳ１０２においては、食品載置位置算出部１１が載置台５のどの位置に食品が置かれたかを算出する。具体的には図３に示すＡ１〜Ｃ３のどこに食品がおかれたかを算出するものであり、詳細は後述する。そしてステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では再びドア１２の開閉を判定する。そしてドア１２が閉じられたことを検知すればステップＳ１０４に進む一方、ドア１２が開かれていれば閉じられるまで、ステップＳ１０３を繰り返す。
【００５４】
ステップＳ１０４では分布制御手段１０がモータ８ａ、８ｂを駆動して回転アンテナ７ａ、７ｂの角度を制御する。ここでは先のステップＳ１０２で、食品載置位置算出部１１が算出した図３に示すＡ１〜Ｃ３のどこに食品が載置されたかに基づき、図４〜図９に示す回転アンテナ７ａ、７ｂの向きのいずれか、または図７〜図９に示す回転アンテナ７ａ、７ｂの向きの左右対称となる向きのいずれかとなるように制御する。そしてステップＳ１０５に進む。
【００５５】
ステップＳ１０５では、使用者が加熱開始の指示をすることを待つ。電子レンジ１には操作部（図示せず）があり、使用者が加熱開始ボタンを押すなどして加熱を開始するものであり、その加熱開始指示があったかどうかを判定し、加熱開始指示があればステップＳ
１０６に進む一方、なければ加熱開始指示されるまでステップＳ１０５を繰り返す。そしてステップＳ１０６でマグネトロン２を駆動して食品の加熱を開始し、ステップＳ１０７に進む。
【００５６】
ステップＳ１０７では、加熱の終了を判定する。判定はセンサなどを使って自動で加熱の終了を判定する場合や、使用者が加熱時間を設定していて、タイマーによりその加熱時間が経過したかどうかを判定する場合などがある。そして加熱終了と判定すればステップＳ１０８に進む一方、まだ加熱終了でなければ、加熱終了と判定できるまでステップＳ１０７を繰り返す。そしてステップＳ１０８では、マグネトロン２の駆動を停止して加熱を終了する。
【００５７】
次に図１０のステップＳ１０２で行う食品載置位置算出の具体的な動作について、図１１のフローチャートを参照して説明する。まずステップＳ２０１で圧電素子９ａ、９ｂ、９ｃのいずれかが振動検出したかどうかを判定する。載置台５の上に食品を置くと、圧電素子９ａ、９ｂ、９ｃはすべて振動を検出するのであるが、ステップＳ２０１では最初にいずれかの圧電素子が振動を検出したかどうかを判定する。
【００５８】
いずれかの圧電素子が振動を検出するとステップＳ２０２に進む一方、いずれの圧電素子も振動を検出しなければステップＳ２０１を繰り返す。そしてステップＳ２０２ではタイマーをスタートさせ、ステップＳ２０３に進む。そしてこのタイマーで圧電素子９ａ、９ｂ、９ｃのそれぞれが振動を検出するタイミングのずれる時間を測定する。
【００５９】
ステップＳ２０３では圧電素子９ａ、９ｂ、９ｃのすべてが振動を検出したかを判定する。載置台５の上に食品を置くと、圧電素子９ａ、９ｂ、９ｃはすべて振動を検出し、ステップＳ２０３では最後の圧電素子が振動を検出したかどうかを判定する。
【００６０】
すべての圧電素子が振動を検出するとステップＳ２０４に進む一方、いずれかの圧電素子がまだ振動を検出していなければステップＳ２０３を繰り返す。そしてこの間、各圧電素子が振動を検出すれば、最初に圧電素子が振動を検出してからの経過時間を記録する。
【００６１】
ステップＳ２０４では、圧電素子９ａと９ｂが振動を検出した時間の差を判定する。圧電素子９ａが振動を検出してから圧電素子９ｂが振動を検出するまでの時間をΔｔａｂとする。先に圧電素子９ｂが振動を検出したのであればΔｔａｂは負の値を取るものとする。
【００６２】
そしてステップＳ２０４ではΔｔａｂが所定の時間Δｔ１より大きいかどうかを判定し、大きければステップＳ２０５へ進む一方。大きくなければステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０５ではΔｔａｂが所定時間のΔｔ１より大きいので、食品は圧電素子９ｂより９ａに近い側、即ち図３に示す左側の「Ａ」の領域であると判定できる。
【００６３】
ステップＳ２０６では、Δｔａｂが所定の時間―Δｔ１より小さいかどうかを判定し、小さければステップＳ２０７へ進む一方、小さくなければステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０７ではΔｔａｂが所定時間のーΔｔ１より小さい、即ち圧電素子９ｂのほうが９ａより先に振動を検出し、その差はΔｔ１以上あるということなので、食品は圧電素子９ａより９ｂに近い側、図３に示す右側の「Ｃ」の領域であると判定できる。
【００６４】
そしてステップＳ２０８ではΔｔａｂがΔｔ１より大きくなく−Δｔ１より小さくもないということなので、圧電素子９ａと９ｂの振動を検出した時間の差は少ししかないということになり、圧電素子９ａと９ｂのほぼ真ん中のあたり、即ち図３に示す「Ｂ」の領域に食品が置かれたと判定できる。
【００６５】
ここで、所定時間のΔｔ１であるが前述したように例えば０．２ｍｓに設定しておけば、センターを中心に左右にそれぞれ約６ｃｍ以内の範囲を「Ｂ」領域、それより左側を「Ａ」領域、右側を「Ｃ」領域として食品の載置位置を定義できることになる。
【００６６】
次に、ステップＳ２０９では、圧電素子９ａと９ｃが振動を検出した時間の差を判定する。圧電素子９ａが振動を検出してから圧電素子９ｃが振動を検出するまでの時間をΔｔａｃとする。先に圧電素子９ｃが振動を検出したのであればΔｔａｃは負の値を取るものとする。そしてステップＳ２０９ではΔｔａｃが所定の時間Δｔ２より大きいかどうかを判定し、大きければステップＳ２１０へ進む一方、大きくなければステップＳ２１１に進む。
【００６７】
ステップＳ２１０ではΔｔａｃが所定時間のΔｔ２より大きいので、食品は圧電素子９ｃより９ａに近い側、即ち図３に示す前方側の「１」の領域であると判定できる。
【００６８】
ステップＳ２１１では、Δｔａｃが所定の時間―Δｔ２より小さいかどうかを判定し、小さければステップＳ２１２へ進む一方、小さくなければステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１２ではΔｔａｂが所定時間のーΔｔ１より小さい、即ち圧電素子９ｃのほうが９ａより先に振動を検出し、その差はΔｔ２以上あるということなので、食品は圧電素子９ａより９ｃに近い側、図３に示す後方側の「３」の領域であると判定できる。
【００６９】
ステップＳ２１３では、ΔｔａｃがΔｔ２より大きくなくーΔｔ２より小さくもないということなので、圧電素子９ａと９ｃの振動を検出した時間の差は少ししかないということになり、圧電素子９ａと９ｃのほぼ真ん中のあたり、即ち図３に示す「２」の領域に食品が置かれたと判定できる。
【００７０】
ここで、所定時間のΔｔ２は例えば０．１５ｍｓに設定しておけば、センターを中心に前後にそれぞれ約４．５ｃｍ以内の範囲を「２」領域、それより前方側を「１」領域、後方側を「２」領域として食品の載置位置を定義できることになる。
【００７１】
こうして、圧電素子９ａと９ｂの振動検出した時間から左右の「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」のいずれかであることが判定でき、また圧電素子９ａと９ｃの振動検出した時間から前後の「１」、「２」、「３」のいずれかであることが判定でき、これを組合わせることで、食品載置位置はＡ１〜Ｃ３のいずれであるかをはんていすることができる。以上は食品載置位置算出部１１で行うものである。
【００７２】
以上の説明において、食品載置位置算出部１１は食品載置位置を左右に３分割、前後に３分割で合わせて９分割の領域に区分けして、そこの領域に置かれたかを判定するものとしたが、もっと細かく分割してもよい。
【００７３】
また、マイクロ波の分布を制御するために２つのアンテナを使ったが、これはより集中させるためにこの構成により説明したものであって、一つのアンテナで集中する箇所を切り替えてもよいし、アンテナではなく導波管自体を駆動するなどしてマイクロ波の出口の位置を制御しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明は、食品載置位置算出部が複数の振動検出手段の検出した振動の検出タイミングより食品載置位置を算出するので、食品の大きさに関係なく素早く正確に食品の載置位置を検出でき、分布制御手段は食品載置位置算出部の算出結果に基づいて分布可変手段を制御してマイクロ波を集中させて食品に吸収させ、効率よく加熱するので、
食品をマイクロ波で加熱する電子レンジのほか、各種誘電体の加熱、解凍、陶芸加熱、乾燥、焼結、或いは生体化学反応等の用途にも適用することができるものである。
【符号の説明】
【００７５】
１  電子レンジ
２  マグネトロン
４  加熱室
７ａ、７ｂ  回転アンテナ
９ａ、９ｂ、９ｃ  圧電素子
１０  分布制御手段
１１  食品載置位置算出部
１３  第１算出部
１４  第２算出部
【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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