CN103081564B - 感应加热装置 - Google Patents

Abstract

在感应加热装置中，红外线检测部（107）具有：红外线接收部（107a），其接收从加热对象物辐射的红外线；放大部（107b），其对来自红外线接收部的检测信号进行放大而形成红外线检测信号；以及温度检测部（107c），其检测红外线检测部的温度并输出到所述控制部，控制部（106）根据与叠加在红外线检测部（107）输出的红外线检测信号上的负信号相关的负信号信息，当红外线接收部（107a）的温度为红外线检测部（107）的检测对象温度以上时，校正红外线检测信号而形成红外线实际信号，所述负信号的极性与红外线检测信号相反。

Description

感应加热装置

技术领域

本发明涉及在一般家庭、餐厅和办公室等中使用的包含感应加热烹调器在内的感应加热装置。

背景技术

近年来，通过加热线圈对锅或煎锅等烹调容器进行感应加热的感应加热烹调器已广泛普及。

以往，在这种感应加热烹调器中，公知有为了高精度地检测烹调容器的温度而使用了红外线检测单元的感应加热烹调器，所述红外线检测单元检测与烹调容器的温度相应地辐射的红外线，根据检测到的红外线能量输出红外线检测信号。

此外，在日本特许第4311154号公报（专利文献1）中，提出了如下结构：使用红外线传感器作为红外线检测单元，检测烹调容器中的较低温度（70℃），并根据检测到的温度进行加热控制。

感应加热烹调器中使用的红外线检测单元接收从受到加热的烹调容器、载置烹调容器的顶板、用于进行感应加热的加热线圈等辐射的热量，从而温度上升。在红外线检测单元具有作为量子型红外线接收单元的光电二极管和对该光电二极管输出的电流信号进行电流电压转换并放大的运算放大器的情况下，当光电二极管的温度上升时，作为光电二极管的内部电阻的并联电阻（分流电阻）的电阻值降低。这样，当并联电阻的电阻值降低时，运算放大器的输入偏置电压被放大从而变大。

其结果，在从红外线检测单元输出的红外线检测信号中，叠加有被放大的输入偏置电压，因此存在从红外线检测单元输出的红外线检测信号无法表现正确的红外线能量的问题。为了解决这种问题，防止红外线检测信号中的烹调容器温度检测的精度恶化，在日本特开2008-52959号公报（专利文献2）中提出了设置有连接控制单元的感应加热烹调器，该连接控制单元使得从光电二极管输出的光电流的极性周期性地反转。

在一般的感应加热烹调器中，在顶板的下部设置红外线检测单元，检测烹调容器的锅底温度，对该烹调容器进行加热控制。

在感应加热烹调器中，顶板所采用的耐热玻璃在0.5～2.5μm的波段中具有大约90%（厚度4mm的情况）的光透射率，红外线检测单元检测该波段的红外线。在图1中，用实线表示的特性曲线示出了顶板所通常采用的耐热玻璃的光透射率的特性。此外，在图1中，用虚线分别示出了特定温度（60℃、140℃）的黑体的辐射能量。另外，用阴影表示后述的红外线检测部所能接收的辐射能量的区域。

另外，在图1中，横轴表示波长[μm]，纵轴表示光透射率[%]和辐射强度[W/sr]。这里，光透射率是表示光的吸收和反射程度的值，表示透射地射出的光量相对于入射光量的比率。

在日本特开2009-176553号公报（专利文献3）中，提出了如下这样的感应加热烹调器：利用作为红外线检测单元的红外线传感器确定待接收的红外线的检测范围，检测特定的温度区域。在该感应加热烹调器中，为了将红外线会聚到红外线传感器，设置了由聚碳酸酯形成的半球面透镜。通过用树脂制成透镜，能够实现红外线检测单元的成本降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许4311154号公报

专利文献2：日本特开2008-52959号公报

专利文献3：日本特开2009-176553号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1所示的红外线检测单元中，70℃左右的较低温度是检测对象温度，因此，有时红外线检测单元自身的温度会成为检测对象温度。

这样，在红外线检测单元自身成为检测对象温度的情况下，根据发明人的实验确认到以下情况：除了专利文献2中的课题即输入偏置电压的变动以外，在从红外线检测单元输出的红外线检测信号上还叠加有负信号（反向电流信号）。尤其是在红外线检测单元检测100℃以下的较低温度的情况下，从作为检测对象的烹调容器辐射的红外线能量较少，因此，在红外线检测信号上叠加有负信号是阻碍正确的温度检测的严重问题。此处，叠加在红外线检测信号上的负信号是与红外线检测单元根据接收到的红外线的红外线能量而输出的红外线检测信号相反极性的反向电流信号。

图2示出了从作为红外线检测单元的红外线传感器输出的负信号的一例，是示出与温度对应的输出电压特性的曲线图。在图2中，横轴表示红外线传感器的温度[℃]，纵轴表示红外线传感器的输出电压[V]。图2所示的负信号构成为：在没有接收到红外线能量的暗状态下，负信号是使红外线传感器自身的温度上升时的输出信号，而在常温状态（20℃）下，输出0.96V的电压信号作为基准电压信号（Vref）。

图3示出了在红外线传感器为特定温度（25℃、50℃、80℃）时检测烹调容器的温度的情况下的特性曲线。在图3中，用实线表示的特性曲线是红外线传感器自身的温度为25℃的情况，用虚线表示的特性曲线是红外线传感器自身的温度为50℃的情况，并且用点划线表示的特性曲线是红外线传感器自身的温度为80℃的情况。

如图3所示，在红外线传感器为80℃时的输出电压即红外线检测信号中，与红外线传感器为25℃的情况相比，降低了大约0.8V。这样，可以理解到，由于红外线传感器自身的温度上升到检测对象温度（例如50～80℃），从而在输出的红外线检测信号上叠加有负信号。

如上所述，在以往使用红外线传感器作为红外线检测单元的情况下，尤其是在检测对象温度为低温、例如100℃以下，且红外线检测单元自身成为该检测对象温度时，对红外线检测信号影响大的负信号会叠加到红外线检测信号上而输出。因此，在以往的红外线传感器中存在不能正确地进行烹调容器的温度检测、尤其是低温检测的课题。

此外，由于以下说明的原因，在以往的红外线传感器中，尤其是在检测对象温度为低温的情况下存在不能进行烹调容器的正确温度检测的课题。

如前所述，在专利文献3所公开的以往作为红外线检测单元的红外线传感器中，为了会聚红外线，设置了由聚碳酸酯树脂形成的半球面透镜。因此，红外线传感器是检测从烹调容器辐射、并透射过耐热玻璃制的顶板和树脂制的透镜后的红外线的结构。光透射特性在顶板和透镜中不同，因此从烹调容器辐射的红外线在顶板中发生衰减，并在透镜中进一步衰减。这样，由于是利用红外线传感器检测在顶板和透镜中衰减后的红外线的结构，因此存在如下课题：尤其是检测低温的红外线传感器所接收到的红外线能量变少，不能进行作为加热对象物的烹调容器的正确温度检测。

本发明的目的在于解决上述以往的感应加热烹调器中的课题，提供如下这样的感应加热装置：特别是在低温（例如100℃以下）的情况下，也能够利用红外线检测单元高精度地检测加热对象物的温度，将加热对象物可靠地加热到期望状态。本发明提供例如在感应加热烹调器中，能够高精度地检测作为加热对象物的烹调容器的温度，并具有改善后的烹调性能的烹调器具。

在本发明中，可提供如下这样的感应加热装置：即使红外线检测单元自身的温度上升到该红外线检测单元的检测对象温度以上，从而在从红外线检测单元输出的红外线检测信号上叠加有较大的负信号，也能够高精度地检测加热对象物的温度。

此外，在本发明中，可提供如下这样的感应加热装置：使得从加热对象物辐射的红外线经过聚光透镜，从而高精度地检测加热对象物的温度，能够高精度地执行加热对象物的温度控制。

用于解决课题的手段

在本发明的第1方式的感应加热装置中，具有：

顶板，其载置加热对象物；

加热线圈，其产生对所述加热对象物进行加热的感应磁场；

控制部，其对施加给所述加热线圈的高频电流进行控制来进行所述加热对象物的加热；以及

红外线检测部，其检测与所述加热对象物的温度相应地辐射的红外线，根据检测到的红外线的红外线能量输出红外线检测信号，

所述红外线检测部包含：

红外线接收部，其接收从所述加热对象物辐射的红外线，输出检测信号；

放大部，其对来自所述红外线接收部的检测信号进行放大，形成红外线检测信号；以及

温度检测部，其检测所述红外线检测部的温度并输出到所述控制部，

所述控制部包含校正部，该校正部根据与叠加在所述红外线检测部输出的所述红外线检测信号上的负信号相关的负信号信息，当所述红外线检测部的温度为所述红外线检测部的检测对象温度以上时，对所述红外线检测信号进行校正而形成红外线实际信号，其中，所述负信号的极性与所述红外线检测信号相反。这样构成的本发明的第1方式的感应加热装置能够利用红外线检测部高精度地检测加热对象物的温度，将加热对象物加热到期望状态。

在本发明的第2方式的感应加热装置中，所述第1方式的所述控制部包含温度特性存储部，该温度特性存储部预先存储有表示与所述负信号以及所述红外线检测部的温度相关的温度特性的所述负信号信息，所述校正部构成为，根据所述负信号信息中的温度特性，校正所述红外线检测信号而形成红外线实际信号。在这样构成的本发明的第2方式的感应加热装置中，即使红外线检测部的温度上升到该红外线检测部的检测对象温度以上、产生了负信号，也能够高精度地检测加热对象物的温度，例如能够在感应加热烹调器中提高烹调性能。

在本发明的第3方式的感应加热装置中，所述第1方式的所述控制部包含灵敏度特性存储部，该灵敏度特性存储部预先存储有表示与所述负信号、以及所述红外线接收部的截止波长或光谱灵敏度波长相关的灵敏度特性的所述负信号信息，所述校正部构成为，根据所述负信号信息中的灵敏度特性，校正所述红外线检测信号而形成红外线实际信号。在这样构成的本发明的第3方式的感应加热装置中，即使红外线检测部的温度上升到该红外线检测部的检测对象温度以上、产生了负信号，也能够高精度地检测加热对象物的温度，例如能够在感应加热烹调器中提高烹调性能。

在本发明的第4方式的感应加热装置中，第1至第3方式的所述控制部可以构成为，对所述红外线检测信号所包含的输入偏置电压信号进行校正而形成红外线实际信号。

在本发明的第5方式的感应加热装置中，第1至第3方式的所述红外线检测部可以构成为，对所述红外线接收部所输出的检测信号叠加一定的基准电压。

在本发明的第6方式的感应加热装置中，第1方式的感应加热装置可以构成为具有遮光部，该遮光部防止所述红外线接收部接收从所述加热对象物辐射的红外线，所述控制部具有：切换部，其对所述遮光部进行切换操作，使得所述红外线接收部接收从所述加热对象物辐射的红外线或者用所述遮光部遮住从所述加热对象物辐射的红外线；以及校正部，其在所述红外线检测部的温度为所述红外线检测部的检测对象温度以上时，根据所述红外线接收部接收到从所述加热对象物辐射的红外线时的输出信号、与遮住从所述加热对象物辐射的红外线时的所述红外线接收部的输出信号之间的输出差，检测叠加在所述红外线检测信号上的所述负信号，根据检测到的所述负信号校正所述红外线检测信号而形成红外线实际信号。在这样构成的本发明的第6方式的感应加热装置中，即使红外线检测部的温度上升到该红外线检测部的检测对象温度以上而在红外线检测部中产生了负信号，也能够高精度地检测加热对象物的温度。

在本发明的第7方式的感应加热装置中，第1方式的所述红外线检测部可以具有：第1红外线接收部，其检测与所述加热对象物的温度相应地辐射的红外线，根据检测到的红外线的红外线能量输出红外线检测信号；以及第2红外线接收部，其配置于所述第1红外线接收部的附近，被遮蔽成不会接收到与所述加热对象物的温度相应地辐射的红外线，输出暗信号，该感应加热装置可以构成为具有校正部，当所述红外线检测部的温度为所述红外线检测部的检测对象温度以上时，该校正部根据所述第1红外线接收部的红外线检测信号与所述第2红外线接收部的暗信号之间的输出差，检测叠加在红外线检测信号上而输出的所述负信号，根据检测到的所述负信号校正所述红外线检测信号而形成红外线实际信号。在这样构成的本发明的第7方式的感应加热装置中，即使红外线检测部的温度上升到该红外线检测部的检测对象温度以上而在红外线检测部中产生了负信号，也能够高精度地检测加热对象物的温度。

在本发明的第8方式的感应加热装置中，第1至第7方式的所述红外线检测部可以构成为，利用菲涅尔透镜对从所述加热对象物辐射的红外线进行会聚，从所述红外线接收部输出检测信号。在这样构成的本发明的第8方式的感应加热装置中，使得从加热对象物辐射的红外线经过聚光透镜，从而高精度地检测加热对象物的温度，能够高精度地执行加热对象物的温度控制。

在本发明的第9方式的感应加热装置中，第1至第7方式的所述红外线检测部可以构成为：该红外线检测部设置于所述顶板的下部，隔着所述顶板被入射从所述加热对象物辐射的红外线，利用具有与所述顶板不同的透射特性的菲涅尔透镜对入射的红外线进行会聚，从所述红外线接收部输出检测信号。在这样构成的本发明的第9方式的感应加热装置中，能够使得从加热对象物辐射的红外线经过顶板和聚光透镜而高精度地检测加热对象物的温度，能够高精度地执行加热对象物的温度控制。在本发明的第9方式的感应加热装置中，即使是顶板和聚光透镜的透射特性不同的结构，也能够高精度地检测加热对象物的温度，例如能够提高感应加热烹调器的烹调性能。

在本发明的第10方式的感应加热装置中，第1至第7方式的所述红外线检测部可以构成为：该红外线检测部设置于所述顶板的上部，被入射从所述加热对象物辐射的红外线，利用菲涅尔透镜对入射的红外线进行会聚，从所述红外线接收部输出检测信号。在这样构成的本发明的第10方式的感应加热装置中，使得从加热对象物辐射的红外线经过聚光透镜，从而高精度地检测加热对象物的温度，能够高精度地执行加热对象物的温度控制。

在本发明的第11方式的感应加热装置中，优选的是，第1至第7方式的所述红外线检测部构成为被入射从所述加热对象物辐射的红外线，利用菲涅尔透镜对入射的红外线进行会聚，从所述红外线接收部输出检测信号，所述菲涅尔透镜由树脂制成。在这样构成的本发明的第11方式的感应加热装置中，与使用玻璃的以往的聚光透镜相比，能够低价地构成红外线检测部。

在本发明的第12方式的感应加热装置中，优选的是，第1至第7方式的所述红外线检测部构成为被入射从所述加热对象物辐射的红外线，利用菲涅尔透镜对入射的红外线进行会聚，从所述红外线接收部输出检测信号，所述菲涅尔透镜的厚度为1mm以下。在这样构成的本发明的第12方式的感应加热装置中，即使是顶板和聚光透镜的透射特性不同的结构，也能够使得因聚光透镜引起的衰减最小化，能够高精度地检测加热对象物的温度，例如能够提高感应加热烹调器的烹调性能。

在本发明的第13方式的感应加热装置中，第1至第7方式的所述红外线检测部可以为量子型。

例如，在构成为隔着顶板检测从作为加热对象物的烹调容器辐射的红外线的情况下，烹调容器的热量通过热传导传递至顶板，因此红外线接收部接收到从烹调容器辐射并透射过顶板的红外线和由顶板辐射的红外线。因此，如果仅仅检测透射过顶板的来自烹调容器的红外线所表示的温度，则顶板辐射的红外线成为检测误差。

对于利用了随元件温度的上升而变化的电气性质的热型红外线接收部、例如热敏电阻而言，灵敏度和响应速度低，但是对于红外线的大范围波长具有灵敏度。另一方面，对于利用了由光能产生的电气现象的量子型红外线接收部、例如光电二极管而言，检测灵敏度高，响应速度优异。此外，量子型的红外线接收部在为化合物半导体的情况下，具有如下特征：可通过改变组分或组分比来变更灵敏度波长。因此，通过使红外线接收部成为量子型，并将该红外线接收部的灵敏度波长与顶板的透射波长相组合，使得顶板辐射的红外线的影响变低。因此，在本发明的第13方式的感应加热装置中，能够提高加热对象物的温度检测精度，例如能够提高感应加热烹调器的烹调性能。

在本发明的第14方式的感应加热装置中，第1至第7方式的所述红外线检测部构成为对于100℃以下的温度具有灵敏度。在这样构成的本发明的第14方式的感应加热装置中，红外线检测部接收来自例如作为加热对象物的烹调容器、顶板、加热线圈等的热量而温度上升，根据结构不同，有时会上升到最大100℃左右。在这种情况下，在本发明中红外线检测部构成为对于100℃以下的温度具有灵敏度，因此能够高精度地检测加热对象物的温度，特别有效。

在本发明的第15方式的感应加热装置中，第1至第7方式的所述红外线检测部的最大灵敏度波长可以为1.9μm～2.0μm，所检测的所述加热对象物的温度可以为60℃以上。在这样构成的本发明的第15方式的感应加热装置中，能够使得红外线接收部对于由60℃左右的加热对象物辐射的红外线能量具有灵敏度。因此，根据本发明，例如在具有需要针对低温烹调容器进行高精度温度检测的功能的感应加热烹调器中，能够提高温度检测的精度，能够提高感应加热烹调器的烹调性能。

在红外线检测部中，在将最大灵敏度波长设为1.9μm～2.0μm的情况下，只能够接收60℃的黑体辐射的红外线能量中的少量能量。在上述图1中，用虚线示出了60℃的黑体和140℃的黑体辐射的红外线能量，用阴影示出了最大灵敏度波长为1.9μm～2.0μm的红外线检测部可接收的能量区域。

并且，聚碳酸酯或丙烯等的树脂具有在1.7μm以上时光透射率降低的特性。

在使用以往的红外线检测单元的情况下，从加热对象物辐射的红外线在顶板中发生衰减，在红外线检测单元的聚光透镜中进一步发生较大程度的衰减。因此，在加热对象物为低温、例如100℃以下的情况下，存在无法高精度地进行温度检测的问题。

在本发明的第15方式的感应加热装置中，构成为高效地检测从加热对象物辐射的红外线，尤其是，通过使用菲涅尔透镜作为聚光透镜，能够使得衰减最小化，能够高精度地检测低温的加热对象物的温度，例如能够在感应加热烹调器中提高烹调性能。

在本发明的第16方式的感应加热装置中，第1至第7方式的所述红外线检测部的最大灵敏度波长可以为1.5μm～1.6μm，所检测的所述加热对象物的温度可以为140℃以上。

如上述图1所示，在红外线检测部中，在将最大灵敏度波长设为1.5μm～1.6μm的情况，只能够接收140℃的黑体辐射的红外线能量中少量的辐射能量。

在本发明的第16方式的感应加热装置中，构成为高效地检测从加热对象物辐射的红外线，尤其是，通过使用菲涅尔透镜作为聚光透镜，能够使得衰减最小化，能够高精度地检测加热对象物的温度，例如能够提高感应加热烹调器中的烹调性能。

在本发明的第17方式的感应加热装置中，可以设为如下结构：第1方式至第7方式的所述红外线检测部构成为被入射从所述加热对象物辐射的红外线，利用菲涅尔透镜对入射的红外线进行会聚，从所述红外线接收部输出检测信号，所述菲涅尔透镜具有降低红外线的反射的反射降低部。在这样构成的本发明的第17方式的感应加热装置中，能够使得菲涅尔透镜的表面的反射最小化，能够高精度地检测加热对象物的温度，例如能够提高感应加热烹调器的烹调性能。

发明效果

根据本发明，能够提供可利用红外线检测单元高精度地检测加热对象物的温度，将加热对象物可靠地加热到期望状态的感应加热装置。

附图说明

图1是示出顶板的光透射率的特性曲线、以及特定温度的黑体的辐射能量和具有特定的最大灵敏度波长的红外线检测部的可接收能量的曲线图。

图2是示出从红外线传感器输出的负信号的一例的曲线图。

图3是示出在红外线传感器为特定温度时检测烹调容器的温度的情况下的特性曲线的曲线图。

图4是示出本发明的实施方式1的感应加热烹调器的概略结构的框图。

图5是示出实施方式1的感应加热烹调器中的动作的流程图。

图6是示出本发明的实施方式2的感应加热烹调器的概略结构的框图。

图7是示出红外线接收部的截止波长与负信号之间的关系的曲线图。

图8是示出本发明的实施方式3的感应加热烹调器的概略结构的框图。

图9是示出本发明的实施方式4的感应加热烹调器的概略结构的框图。

图10是示出本发明的实施方式5的感应加热烹调器的概略结构的框图。

图11是示出实施方式5的感应加热烹调器中的红外线检测部的概略结构图。

图12是示出特定温度的黑体辐射的能量曲线和具有特定的最大灵敏度波长的红外线检测部的接收灵敏度特性曲线的曲线图。

图13是示出本发明的实施方式6的感应加热烹调器的概略结构的框图。

具体实施方式

以下，作为本发明的感应加热装置的实施方式，参照附图对感应加热烹调器进行说明。另外，本发明的感应加热装置不限于以下实施方式所记载的结构，还包含基于与以下实施方式中说明的技术思想同等的技术思想和该技术领域中的技术常识而构成的感应加热装置。

（实施方式1）

图4是示出本发明的实施方式1的感应加热烹调器的概略结构的框图。

在图4中，实施方式1的感应加热烹调器在构成下部外观的外廓壳体103的上部设置了载置烹调容器102的顶板104，构成了整体外观。在外廓壳体103的内部设置有：加热线圈105，其产生对烹调容器102进行加热的感应磁场；控制部106，其对施加给加热线圈105的高频电流进行控制来进行烹调容器102的加热；以及红外线检测部107，其隔着顶板104检测烹调容器102与温度相应地辐射的红外线，根据检测到的红外线能量输出红外线检测信号。此外，在顶板104的端部正下方配备有受理来自用户的输入的输入部108、和向用户进行各种信息的报知的报知部109。另外，在实施方式1的感应加热烹调器中，使用了锅作为烹调容器102，该烹调容器102收纳作为加热对象物的烹调物101。

红外线检测部107具有：红外线接收部107a，其接收红外线，将其转换为电流信号并输出检测信号；放大部107b，其对红外线接收部107a输出的电流信号进行放大并输出红外线检测信号；以及温度检测部107c，其检测红外线接收部107a自身的温度。

控制部106具有校正部106a和温度特性存储部106b。校正部106a根据温度检测部107c检测到的红外线检测部107尤其是红外线接收部107a的温度、和来自温度特性存储部106b的信息，计算用于从红外线检测信号中抵消掉负信号（反向电流）的校正量，对从红外线检测部107输出的红外线检测信号进行校正。温度特性存储部106b存储有表示红外线检测部107的温度与负信号之间的关系的负信号信息。

在实施方式1的感应加热烹调器中，使用了金属壳体作为外廓壳体103，使用了晶化玻璃板的耐热玻璃作为顶板104。另外，在实施方式1中，作为耐热玻璃，采用了产品名称为NEOCERAM（ネオセラム）N-0的耐热玻璃。控制部106由微型计算机构成。红外线检测部107的红外线接收部107a采用了作为量子型红外线传感器的光电二极管。放大部107b采用了运算放大器，温度检测部107c采用了热敏电阻。

受理来自用户的输入的输入部108设置于顶板的背面，由静电电容式开关构成。对用户报知各种信息的报知部109由LCD（Liquid Crystal Display：液晶显示器）构成。

通过如上那样地构成，能够容易地实现实施方式1的感应加热烹调器。

接着，对如上构成的本发明的实施方式1的感应加热烹调器的动作进行说明。图5是示出实施方式1的感应加热烹调器的动作的流程图。

首先，用户使用输入部108选择烹调菜单，进行加热开始的操作。当控制部106从输入部108接到加热开始的信号时（S101），控制部106使高频逆变器（省略图示）工作来向加热线圈105施加高频电流，开始对烹调容器102的加热动作（S102）。

被加热线圈105加热的烹调容器102辐射出与烹调容器102的自身温度对应的红外线。从烹调容器102辐射的红外线被顶板104反射或吸收，只有与顶板104的光透射特性对应的红外线才能透射过去。

红外线接收部107a接收透射过顶板104的红外线（S103）。红外线接收部107a输出与接收到的红外线中和红外线接收部107a的灵敏度波长一致的红外线的红外线能量成比例的电流信号，作为检测信号（S104）。放大部107b对来自红外线接收部107a的电流信号（检测信号）进行电流电压转换并进行放大（S105）。

在实施方式1中，由于红外线接收部107a采用了光电二极管、放大部107b采用了运算放大器，因此，光电二极管输出的光电流输出Ish（红外线检测信号）、红外线检测部107（红外线接收部107a）的温度为红外线检测部107的检测对象温度以上时输出的反向电流If（负信号）、以及运算放大器的输出Vo之间的关系如下所示。

Vo=－（Ish+If）×Rf±Vos×（1+Rf/Rsh）  （1）

在式（1）中，“Rf”是确定运算放大器的放大率的反馈电阻，“Vos”是运算放大器的输入偏置电压。因此，“（Ish×Rf）”是表示所应检测的红外线的红外线实际信号，“（If×Rf）”是表示应该校正的量的负信号。此外，“Vos×（1+Rf/Rsh）”是放大后的输入偏置电压。“Rsh”表示光电二极管的并联电阻。

在上式（1）中，“（Ish×Rf）”（红外线实际信号）是红外线检测信号中的本来应该检测的信号成分，“（If×Rf）”（负信号）和“Vos×（1+Rf/Rsh）”（放大后的输入偏置电压信号）是噪声成分。关于放大后的输入偏置电压，在以往的感应加热烹调器中也进行了校正，因此下面主要说明与红外线实际信号和负信号相关的校正。

红外线检测部107从烹调容器102、顶板104和加热线圈105等接收热量而温度上升。这样，当红外线检测部107的作为红外线接收部107a的光电二极管的温度上升时，在放大部107b中并联电阻Rsh降低，运算放大器的输入偏置电压Vos的放大率增大。其结果，放大部107b输出叠加有放大后的输入偏置电压的红外线检测信号。

作为从放大部107b输出的红外线检测信号的电压信号在控制部106中进行检测（S106）。

控制部106使校正部106a工作，校正部106a从温度检测部107c取得表示作为红外线接收单元107a的光电二极管的温度的温度信息（S107）。

校正部106a根据所取得的温度信息，计算负信号的反向电流。此时，在温度特性存储部106b中预先存储有表示红外线检测部107的温度与负信号之间的相关关系的负信号信息。例如，将图2所示的表示红外线传感器（红外线检测部）的温度与其输出电压之间的关系的负信号信息形成为表，预先存储到温度特性存储部106b中。校正部106a根据所取得的温度信息，参照温度特性存储部106b所存储的表，由此计算作为负信号的反向电流。然后，在S108中，从放大部107b输出的电压信号（红外线检测信号）中抵消掉计算出的负信号，并且对输入偏置电压信号进行校正来计算红外线实际信号。

在控制部106中，根据计算出的红外线实际信号，进行所选择的烹调菜单中的预定控制（S109）。

另外，也可以构成为：在S107中取得的温度信息中，当作为红外线接收部107a的光电二极管的温度小于红外线检测部107的检测对象温度、或为检测对象温度中的预定温度以下例如40℃以下时，判断为在红外线检测信号中负信号造成的影响较小，不进行S107～108的校正部106a的校正动作。这样，通过构成为使得校正部106a在特定条件下不进行校正动作，能够实现感应加热烹调器的处理速度的提高。

另外，即使如下地构成也能够得到同样的效果，即：在温度特性存储部106b中预先存储根据红外线接收部107a（光电二极管）的温度计算负信号的计算式，在S107中校正部106a根据该计算式来计算负信号。

另外，也可以构成为：对红外线接收部107a输出的检测信号叠加一定的基准电压。由此，通过叠加一定的基准电压，由此，产生负信号时红外线检测部107输出的电压信号不会以0V转变，能够可靠地检测从红外线接收部107a输出的电流信号。

另外，在上述实施方式1的说明中，省略了放大后的输入偏置电压的校正，不过同样，针对从红外线检测部107输出的红外线检测信号，根据预先设定的表或计算式等来校正输入偏置电压，计算出精度高的红外线实际信号。由此，在实施方式1的感应加热烹调器中，通过进行负信号和放大后的输入偏置电压的校正，能够提高烹调容器102的检测温度的精度。当然也可以构成为，根据规格仅去除负信号的反向电流的影响。

在实施方式1的感应加热烹调器中，说明了采用作为量子型红外线传感器的光电二极管作为红外线接收部107a的例子，但也可以使用量子型以外的红外线接收单元。即使是量子型以外的红外线接收单元，在红外线检测部的温度上升到红外线检测部的检测对象温度以上的情况下，也与量子型的红外线接收单元同样，输出与输出信号极性相反的负信号，并叠加到红外线检测信号上。因此，即使在量子型以外的红外线接收单元的情况下，通过同样地进行负信号的校正，也能够得到同样的效果。

另外，在实施方式1的感应加热烹调器中，特别优选构成为，红外线接收部107a对于100℃以下的温度具有灵敏度。红外线接收部107a从烹调容器102、顶板104和加热线圈105等接收热量而温度上升。根据感应加热烹调器的结构不同，有时红外线接收部107a最大上升到100℃。因此，作为实施方式1中的红外线接收部107a，在构成为对于100℃以下的温度具有灵敏度的情况下特别有效。

此外，作为红外线接收部107a，还可以构成为对于150℃以上的较高温度具有灵敏度。但是，在结构上，通常很难发生红外线接收部107a上升到150℃以上的温度的情况，因此本发明的效果不显著。

另外，在实施方式1的感应加热烹调器中，构成为红外线接收部107a的最大灵敏度波长为1.9μm～2.0μm。通过这样地构成，能够使得红外线接收部107a对于由60℃左右的烹调容器102辐射的红外线能量可靠地具有灵敏度。因此，根据实施方式1的感应加热烹调器的结构，例如在需要针对100℃以下的低温烹调容器102执行准确的检测温度的情况下，能够实现检测温度的精度提高，能够使感应加热烹调器的烹调性能飞跃性地提高。

（实施方式2）

图6是示出本发明的实施方式2的感应加热烹调器的概略结构的框图。

在图6所示的实施方式2的感应加热烹调器中，与上述实施方式1的感应加热烹调器的不同点为：控制部106具有存储红外线接收部107a的截止波长的灵敏度特性存储部106c，来替代温度特性存储部106b。另外，在实施方式2的感应加热烹调器中，其他方面与上述实施方式1的感应加热烹调器相同，因此以不同点为中心进行说明。在以下的实施方式2的说明中，对具有与实施方式1的感应加热烹调器1中的结构要素相同的功能、结构的结构要素标注相同标号，省略其详细说明并应用实施方式1的说明。

图7是示出作为红外线接收部107a的光电二极管的截止波长与负信号之间的关系的曲线图。此处，截止波长是指在对于特定波段具有灵敏度的光电二极管中，灵敏度急剧减小且输出大致成为零的波长。

在红外线接收部107a（光电二极管）中，截止波长与负信号（反向电流信号）的大小存在相关关系，具有波长越长负信号越大的特性。因此，可以理解到，可根据红外线接收部107a的截止波长来推断负信号的大小。

因此，通过预先掌握截止波长与负信号之间的相关关系，能够根据红外线接收部107a的截止波长检测负信号的大小，对红外线检测信号进行校正。

在实施方式2中，在灵敏度特性存储部106c中预先存储有与红外线接收部107a的截止波长相关的负信号信息，校正部106a在根据来自温度检测部107c的温度信息检测到红外线接收部107a的温度成为检测对象温度时，根据灵敏度特性存储部106c所存储的与截止波长相关的负信号信息，取得负信号的反向电流。

并且，校正部106a从放大部107b输出的电压信号即红外线检测信号中抵消掉负信号，计算表示烹调容器的温度的红外线实际信号。

如果是基于同一晶片制造出的红外线接收部107a，则截止波长不存在较大差异，因此针对每个晶片测量截止波长，将该每个晶片的截止波长信息作为负信号信息存储到灵敏度特性存储部106c中。因此，校正部106a根据所取得的温度信息和存储在灵敏度特性存储部106c中的与截止波长相关的负信号信息，针对放大部107b输出的电压信号（红外线检测信号），根据负信号进行校正，并且如果有必要，根据输入偏置电压信号进行校正来计算红外线实际信号。由此，在上述实施方式2的结构中，通过对红外线检测信号进行负信号等的校正，能够容易且可靠地得到精度高的红外线实际信号。

另外，在实施方式2的感应加热烹调器中，即使如下地构成也能够得到同样的效果，即：在灵敏度特性存储部106c中存储红外线接收部107a的光谱灵敏度特性，根据该光谱灵敏度特性，进行红外线检测信号的校正。此处，光谱灵敏度特性是对于光波长的灵敏度特性，是从红外线检测部107中的红外线接收部107a输出的信号特性。

（实施方式3）

图8是示出本发明的实施方式3的感应加热烹调器的概略结构的框图。

在图8所示的实施方式3的感应加热烹调器中，与上述实施方式1的感应加热烹调器的不同点为：设置了遮光部108，并且未设置红外线检测部107的温度检测部107c。在实施方式3的感应加热烹调器中，其他方面与上述实施方式1的感应加热烹调器相同。在以下的实施方式3的说明中，对具有与实施方式1的感应加热烹调器1中的结构要素相同的功能、结构的结构要素标注相同标号，并省略它们的说明。

在图8中，实施方式3的感应加热烹调器与上述实施方式1的感应加热烹调器同样地具有外廓壳体103、顶板104、加热线圈105、控制部106、红外线检测部107、输入部108和报知部109。另外，在实施方式3的感应加热烹调器中，使用了锅作为烹调容器102，该烹调容器102是顶板104上的加热对象物。

在实施方式3的感应加热烹调器中，设置了禁止红外线接收部107a接收从烹调容器102辐射的红外线的遮光部110。

此外，在实施方式3的感应加热烹调器中，控制部106具有：切换部106d，其对是使红外线接收部107a接收从烹调容器102辐射的红外线、还是针对红外线接收部107a截断红外线进行切换；以及校正部106a，其使用通过切换部106d的切换动作得到的检测信号，进行红外线检测信号的校正。如前所述，在红外线检测部107输出的红外线检测信号中，叠加有与红外线检测信号相反极性的负信号，尤其是当红外线检测部107的温度上升到红外线检测部107的检测对象温度以上时，叠加有对红外线检测信号影响大的负信号。

在实施方式3的感应加热烹调器中，校正部106a根据在切换部106c的切换动作中得到的检测信号之差，进行校正，该校正是针对红外线检测信号进行负信号的抵消。

此外，红外线检测部107具有：红外线接收部107a，其接收来自烹调容器102的红外线，转换为电流信号（检测信号）；以及放大部107b，其对红外线接收部107a输出的电流信号进行放大。

在实施方式3的感应加热烹调器中，与上述实施方式1同样，使用了金属壳体作为外廓壳体103，使用了产品名称为NEOCERAM N-0的晶化玻璃板的耐热玻璃，作为顶板104。控制部106由微型计算机构成。此外，红外线检测部107的红外线接收部107a采用了作为量子型红外线传感器的光电二极管，放大部107b采用了运算放大器。作为针对红外线接收部107a切换红外线的接收和截断的遮光部110，采用了光学斩波器。

受理来自用户的输入的输入部108由静电电容式开关构成，对用户报知各种信息的报知部109由LCD（Liquid Crystal Display：液晶显示器）构成。通过如上那样构成，能够容易地实现实施方式3的感应加热烹调器。

接着，对如上构成的本发明的实施方式3的感应加热烹调器的动作进行说明。

首先，用户使用输入部108选择烹调菜单，进行加热开始的操作。当控制部106从输入部108接到加热开始的信号时，控制部106使高频逆变器（省略图示）工作来向加热线圈105施加高频电流，开始烹调容器102的加热动作。

被加热线圈105加热的烹调容器102辐射出与烹调容器102的自身温度对应的红外线。从烹调容器102辐射的红外线被顶板104反射或吸收而衰减。在被顶板104吸收并衰减后的红外线中，只有与顶板104的光透射特性对应的红外线透射过去。

红外线接收部107a输出与透射过顶板104而接收到的红外线中和红外线接收部107a的灵敏度波长一致的红外线的红外线能量成比例的电流信号，作为检测信号。放大部107b对来自红外线接收部107a的电流信号进行电流电压转换并进行放大。

在实施方式3中，与上述实施方式1同样，红外线接收部107a的光电二极管输出的光电流输出Ish（红外线检测信号）、红外线检测部107（红外线接收部107a）的温度为红外线检测部107的检测对象温度以上时输出的反向电流If（负信号）、以及运算放大器的输出Vo之间的关系如下所示。

Vo=－（Ish+If）×Rf±Vos×（1+Rf/Rsh）  （2）

在式（2）中，“Rf”是确定运算放大器的放大率的反馈电阻，“Vos”是运算放大器的输入偏置电压。因此，“（Ish×Rf）”是表示所应检测的红外线的红外线实际信号，“（If×Rf）”是表示应该校正的量的负信号。此外，“Vos×（1+Rf/Rsh）”是放大后的输入偏置电压。“Rsh”表示光电二极管的并联电阻。

在上述式（2）中，“（Ish×Rf）”（红外线实际信号）是红外线检测信号中的本来应该检测的信号成分，“（If×Rf）”（负信号）和“Vos×（1+Rf/Rsh）”（放大后的输入偏置电压信号）是噪声成分。

红外线检测部107从烹调容器102、顶板104和加热线圈105等接收到热量而温度上升。这样，当红外线检测部107的作为红外线接收部107a的光电二极管的温度上升时，在放大部107b中并联电阻Rsh降低，运算放大器的输入偏置电压Vos的放大率增大。其结果，放大部107b输出叠加有放大后的输入偏置电压Vos的红外线检测信号。

从放大部107b输出的红外线检测信号即电压信号在控制部106中进行检测。

之后，校正部106a使切换部106d进行切换动作，由此驱动遮光部110。通过驱动遮光部110，利用遮光部110截断了从烹调容器102辐射并透射过顶板104的红外线，禁止红外线接收部107a接收到红外线。

如上所述，在禁止了红外线接收部107a的接收的状态下，不从红外线接收部107a输出红外线检测信号，而仅输出负信号。

在校正部106a中，计算红外线接收部107a接收到红外线时与被遮光部110遮挡而未接收到红外线时的输出差。校正部106a根据计算出的输出差，对叠加到红外线检测信号上的负信号进行校正，计算表示从烹调容器102辐射的红外线的红外线实际信号。

在控制部106中，根据计算出的红外线实际信号，进行所选择的烹调菜单中的预定控制。

另外，在实施方式3的感应加热烹调器的结构中，也可以像上述实施方式1中说明的那样构成为：当红外线接收部107a的温度小于红外线检测部107的检测对象温度、或者为检测对象温度中的预定温度以下例如40℃以下时，判断为在红外线检测信号中负信号造成的影响较小，不进行校正部106a的校正动作。

在实施方式3的感应加热烹调器中，也可以像上述实施方式1中说明的那样构成为：对红外线接收部107a输出的检测信号叠加一定的基准电压。

另外，在实施方式3的感应加热烹调器中，构成为由切换部106c驱动遮光部110，针对红外线接收部107a切换红外线的截断和接收，不过，即使是移动红外线检测部107自身来切换红外线的截断和接收的结构，也能够得到同样的效果。

在实施方式3的感应加热烹调器中，与实施方式1的感应加热烹调器同样，也可以使用量子型以外的红外线接收单元作为红外线接收部107a。

在如上那样构成的实施方式3的感应加热烹调器中，与上述实施方式1同样，作为红外线接收部107a，在构成为对于100℃以下的温度具有灵敏度的情况下，能够进行精度高的温度检测，特别有效。

另外，在实施方式3的感应加热烹调器中，构成为红外线接收部107a的最大灵敏度波长为1.9μm～2.0μm。通过这样地构成，能够使得红外线接收部107a对于由60℃左右的烹调容器102辐射的红外线能量可靠地具有灵敏度。因此，根据实施方式3的感应加热烹调器的结构，例如在需要针对100℃以下的低温烹调容器102执行准确的检测温度的情况下，能够实现检测温度的精度提高，能够使感应加热烹调器的烹调性能飞跃性地提高。

（实施方式4）

图9是示出本发明的实施方式4的感应加热烹调器的概略结构的框图。

在图9所示的实施方式4的感应加热烹调器中，与上述实施方式3的感应加热烹调器的不同点为：不是设置遮光部110，而是设置两个红外线接收部107d、107e并将其中一方收纳到遮光壳体111内。

如图9所示，实施方式4中的红外线检测部107具有：第1红外线接收部107d，其检测与烹调容器102的温度相应地辐射的红外线，并根据检测到的红外线能量输出信号；第2红外线接收部107e，其配置于第1红外线接收单元107d的附近，被遮光壳体111遮蔽成不接收红外线；放大部107b，其对第1红外线接收部107d和第2红外线接收部107e输出的电流信号中的任意一方进行放大；以及开关107f，其对应该由放大部107b放大的红外线接收部（107d或107e）进行切换。

控制部106具有：切换部106d，其控制开关107f的切换动作；以及校正部106a，其根据第1红外线接收部107d和第2红外线接收部107e的输出之差进行校正。

在实施方式4的感应加热烹调器中，其他结构与图8所示的实施方式3的感应加热烹调器的结构相同，因此对具有与实施方式3的感应加热烹调器1中的结构要素相同的功能、结构的结构要素标注相同标号来进行说明。

另外，在实施方式4的感应加热烹调器中，采用了模拟开关作为红外线检测部107的开关107f。这里，模拟开关是指根据输入信号的状态进行切换动作的开关。通过使用模拟开关，能够容易地实现实施方式4的结构。

接着，对如上构成的本发明的实施方式4的感应加热烹调器中的校正部106a的动作进行说明。

在实施方式4的感应加热烹调器中，当开始加热动作后，首先，校正部106a驱动切换部106d，切换成检测第1红外线接收部107d的输出。

第1红外线接收部107d在接收到透射过顶板104后的红外线中与第1红外线接收部107d的灵敏度波长一致的红外线时，经由开关107f将与接收到的红外线能量成比例的电流信号（检测信号）输出到放大部107b。放大部107b对所输入的电流信号进行电流电压转换和放大，输出到校正部106a。校正部106a检测来自放大部107的放大后的电压信号（红外线检测信号）。

此时，校正部106a检测到的红外线检测信号是叠加有负信号的信号，是红外线实际信号与负信号之和。之后，在经过预定时间后，校正部106a驱动切换部106d，对开关107f进行切换，以将第2红外线接收部107e的输出输入到放大部107b。因此，在将第2红外线接收部107e的输出输入到放大部107b时，来自第1红外线接收部107d的输出被切断，只有来自第2红外线接收部107e的负信号在放大部107b中被放大，并输入到校正部106a。如前所述，第2红外线接收部107e以不接收红外线的方式被收纳到遮光壳体111的内部，因此始终仅输出负信号。此外，第2红外线接收部107e设置于第1红外线接收单元107d的附近，分别配置于实质相同的环境温度中。

在校正部106a中，针对从第1红外线接收部107d输出的叠加有负信号的红外线检测信号，执行从第2红外线接收部107e输出的负信号的运算处理（抵消处理），计算表示从烹调容器102辐射的实际红外线的红外线实际信号。即，校正部106a计算红外线接收部（107d、107e）接收到从烹调容器102辐射的红外线时、与被遮挡而未接收到红外线时的输出差，从红外线检测信号中抵消掉负信号而进行处理，计算表示实际从烹调容器102辐射的辐射能量的红外线实际信号。

（实施方式5）

作为上述实施方式1至实施方式4的感应加热烹调器中的红外线检测部，采用了红外线传感器。在红外线传感器中，为了会聚红外线而设置了树脂制的透镜，并且构成为，检测从烹调容器辐射的红外线中、透射过耐热玻璃制的顶板和红外线传感器的透镜后的红外线。而在顶板和透镜中，光透射特性不同，因此从烹调容器辐射的红外线在顶板中衰减，在透镜中进一步衰减。这样，在感应加热烹调器中，是利用红外线传感器检测在顶板和透镜中衰减后的红外线的结构，因此存在如下问题：红外线传感器接收到的红外线能量变少，尤其是难以对低温的烹调容器进行准确的温度检测。

为了利用红外线传感器可靠地检测这样衰减后的红外线，需要增加红外线传感器具有的红外线接收元件所输出的电信号。

在较大地构成红外线传感器的红外线接收元件的接收面积的情况下，能够可靠地增加红外线接收元件所输出的电信号。但是，在这样地增加了电信号的情况下，暗状态下的输出电流即暗电流也增加。因此，在红外线接收元件输出的电信号中包含有增加后的暗电流，存在如下问题：与暗电流的量相应地，烹调容器的温度检测的误差变大。

此外，增大接收面积还会导致红外线接收元件的成本上升、产品变贵的问题。

在将红外线传感器的红外线接收元件的灵敏度波长变更为长波长的情况下，也能使得红外线接收元件所输出的电信号增加。但是，这种灵敏度波长较长的红外线传感器对于从更低温的物体辐射的红外线也具有灵敏度。其结果，这种结构的红外线传感器还会接收从作为检测对象的烹调容器以外辐射的红外线，存在如下问题：在红外线接收元件输出的电信号中含有干扰成分。

并且，在使用例如铟/镓/砷材料的光电二极管作为红外线传感器的红外线接收元件并使灵敏度波长较长的情况下，并联电阻的电阻值降低，暗电流增加。在这样构成的红外线传感器中，在红外线接收元件所输出的电信号中也包含增加后的暗电流，因此存在如下问题：在烹调容器的温度检测中，误差变大。

因此，在本发明中，成为如下结构：通过在上述实施方式1至实施方式4中说明的感应加热烹调器中使用具有以下说明的结构的作为红外线检测部的红外线传感器，能够更高精度地检测烹调容器的温度。以下说明的实施方式5的感应加热烹调器是在实施方式1至实施方式4中使用的红外线检测部的具体结构。

图10是示出本发明的实施方式5的感应加热烹调器的概略结构的框图。

图10所示的实施方式5的感应加热烹调器是对上述实施方式1的感应加热烹调器中的红外线检测部107的结构进行具体说明。因此，实施方式5的感应加热烹调器与实施方式1的感应加热烹调器的结构相同。在以下的实施方式5的说明中，对具有与实施方式1的感应加热烹调器1中的结构要素相同的功能、结构的结构要素标注相同标号，并省略它们的说明。

在图10中，实施方式5的感应加热烹调器与上述实施方式1的感应加热烹调器同样地具有外廓壳体103、顶板104、加热线圈105、控制部106、红外线检测部107、输入部108和报知部109。另外，在实施方式5的感应加热烹调器中，载置了锅作为烹调容器102，该烹调容器102是顶板104上的加热对象物。

实施方式5的感应加热烹调器中的作为红外线检测部107的红外线传感器构成为：在隔着顶板104接收到从顶板104上的烹调容器102辐射的红外线能量的情况下，能够检测烹调容器102的60℃以上的温度。

图11是示出实施方式5的感应加热烹调器中的作为红外线检测部107的红外线传感器的概略结构图。图11的（a）是红外线检测部107的俯视图，图11的（b）是红外线检测部107的截面图。

在图11中，红外线检测部107具有1.9μm～2.0μm的最大灵敏度波长，并具有：红外线接收部107a，其由红外线接收元件构成，该红外线接收元件隔着顶板104接收从烹调容器102辐射的红外线，并将接收到的红外线的红外线能量转换为电信号；以及放大部107b，其对红外线接收部107a输出的电信号（检测信号）进行放大。此外，在红外线检测部107中，作为对从烹调容器102辐射并透过顶板104的红外线进行会聚的透镜，使用了树脂制的菲涅尔透镜107g。菲涅尔透镜107g具有与耐热玻璃制的顶板104不同的光透射特性。

如图11的（b）所示，菲涅尔透镜107g通过支撑部107h支撑在电路基板107i上。此外，电路基板107i是如下这样的结构：将红外线接收部107a和放大部107b电连接，并且与支撑部107c一起支撑红外线接收部107a和放大部107b。

如图11的（b）所示构成为：电路基板107i等被收纳到防止加热线圈105产生的感应磁场的防磁壳体107j的内部，从烹调容器102辐射并透过顶板104的红外线只通过菲涅尔透镜107g而会聚于红外线接收部107a。另外，在图11中，夸张地表现了菲涅尔透镜107g的形状，与实际上较薄的圆板形状不同。

在实施方式5的感应加热烹调器中，与上述实施方式1同样，使用金属壳体作为外廓壳体103，使用产品名称为NEOCERAM N-0的晶化玻璃板的耐热玻璃，作为顶板104。控制部106由微型计算机构成。此外，红外线检测部107的红外线接收部107a采用了作为量子型红外线传感器的光电二极管，放大部107b采用了运算放大器。

受理来自用户的输入的输入部108由静电电容式开关构成，对用户报知各种信息的报知部109由LCD（Liquid Crystal Display：液晶显示器）构成。

在实施方式5的感应加热烹调器中，红外线检测部107中的菲涅尔透镜107g采用了厚度1mm的聚碳酸酯制的菲涅尔透镜。菲涅尔透镜是将通常的透镜分割为同心圆状的区域而构成的厚度薄的透镜，具有微小的锯齿波状的截面。收纳电路基板107i等的防磁壳体107j由铝制的金属壳体构成。通过如上那样构成，能够容易地实现实施方式5的感应加热烹调器。

接着，对如上构成的本发明的实施方式5的感应加热烹调器的动作进行说明。

首先，用户使用输入部108选择烹调菜单，进行加热开始的操作。当控制部106从输入部108接到加热开始的信号时，控制部106使高频逆变器（省略图示）工作来向加热线圈105施加高频电流，开始烹调容器102的加热动作。

被加热线圈105加热的烹调容器102辐射出与烹调容器102的自身温度对应的红外线。从烹调容器102辐射的红外线被顶板104反射或吸收。被顶板104吸收后的红外线发生衰减，与顶板104的光透射特性对应的红外线透射过去。此时构成为：控制部106使得红外线检测部107工作，透射过顶板104的红外线的一部分被红外线检测部107接收，检测该烹调容器102的温度。控制部106根据检测到的烹调容器102的温度，按照用户选择的烹调菜单执行预定的控制。

下面，对实施方式5的感应加热烹调器中的红外线检测部107进行说明。

从烹调容器102辐射的红外线的一部分透射过顶板104而衰减，被红外线检测部107所接收。透射过顶板104的红外线是与顶板104的光透射特性对应的特定波段的红外线。例如，在顶板104采用了厚度4mm的产品名称NEOCERAM N-0的情况下，在表现出红外线接收部107a的最大灵敏度的波段1.9μm～2.0μm附近，光透射率大约为90%。

透射过顶板104的红外线的一部分被红外线检测部107接收并由菲涅尔透镜107g会聚。在菲涅尔透镜107g中，与菲涅尔透镜107g的光透射特性对应的红外线透射过去并被会聚。

在烹调容器102的温度小于60℃时，也会辐射出处于红外线接收部107a的最大灵敏度波段即1.9μm～2.0μm中的红外线，但是，此时红外线的能量是：即使红外线接收部107a接收到红外线，也无法输出作为电信号所需的最低限度的电量。

在实施方式5的感应加热烹调器的红外线检测部107中，采用了厚度1mm的聚碳酸酯制的菲涅尔透镜作为聚光透镜，因此聚光透镜中的衰减得到大幅改善。在红外线检测部107中，成为如下结构：当从60℃的烹调容器102辐射的红外线透射过顶板104和菲涅尔透镜107g而由红外线接收部107a接收时，作为红外线能量，即使是较小的值，红外线接收部107a也能够输出作为电信号所需的最低限度的电量。

根据发明人的实验，对于使用厚度3mm的聚碳酸酯制的凸透镜作为聚光透镜的以往的红外线传感器而言，当从60℃的烹调容器102辐射的红外线透过顶板104和凸透镜而由红外线接收部接收时，不能输出作为电信号所需的最低限度的电量。这样，即使最大灵敏度波段为1.9μm～2.0μm的以往的红外线传感器接收到由60℃的烹调容器102辐射的红外线，在该以往的红外线传感器中也不能输出作为电信号所需的最低限度的电量。

但是，在实施方式5的感应加热烹调器中，使用了厚度1mm的聚碳酸酯制的菲涅尔透镜107g作为红外线检测部107的聚光透镜，由此，最大灵敏度波段为1.9μm～2.0μm的红外线接收部107a能够接收来自60℃的烹调容器102的红外线并可靠地输出电信号。

另外，厚度3mm的聚碳酸酯制的凸透镜在波长1.9μm～2.0μm附近的光透射率大约是60%。另一方面，厚度1mm的聚碳酸酯制的菲涅尔透镜107g在波长1.9μm～2.0μm附近的光透射率大约是90%以上。这里，光透射率是表示对象透射物质中的光的吸收和透射程度的值，表示透过的光量相对于对象透射物质所接收的光量的比率。

如上所述，在实施方式5的感应加热烹调器中，即使在耐热玻璃制的顶板104与作为树脂制的聚光透镜的菲涅尔透镜107g的透射特性不同的情况下，当红外线检测部107接收到来自低温的烹调容器102的红外线时，也能够高精度地检测烹调容器102的温度，能够提高感应加热烹调器的烹调性能。

另外，在实施方式5的感应加热烹调器中，作为最大灵敏度波段为1.9μm～2.0μm的红外线检测部107所检测的烹调容器102的较低温度，对60℃的情况进行了说明，但即使在70℃的低温的情况下，也能够大致同样地进行检测，能够起到同样的效果。

另外，在实施方式5的结构中，也可以构成为：在红外线检测部107中的菲涅尔透镜107g上配置降低红外线反射的反射降低单元。作为该反射减低单元，可以使用作为具有降低红外线反射的功能的薄膜的AR涂层（Anti-Reflection Coat）来容易地实现其结构。作为AR涂层，例如在表面真空蒸镀氟化镁等而形成透明的薄膜，并利用光的干涉来降低反射。

通过在菲涅尔透镜107g的表面形成这种反射降低单元，虽然从烹调容器102辐射的红外线透过顶板104而衰减，但利用反射降低单元使得聚光透镜中的反射最小化，因此能够进一步提高红外线检测部107中的温度检测精度。

另外，在实施方式5的感应加热烹调器中，说明了红外线检测部107的红外线接收部107a的最大灵敏度波段为1.9μm～2.0μm的情况，但本发明不限于该波长，例如也可以将红外线接收部的最大灵敏度波长设为1.5μm～1.6μm，将烹调容器102的检测温度设为140℃以上。

图12示出了60℃和140℃的各黑体辐射的能量曲线、以及红外线接收部的最大灵敏度波长为1.9μm～2.0μm和1.5μm～1.6μm时的红外线检测部的接收灵敏度特性曲线。在图12中，横轴表示波长[μm]，纵轴示出了表示黑体的辐射能量的辐射强度[W/sr]、和红外线检测部107的接收灵敏度[A/W]。

在图12中，60℃黑体的辐射能量曲线、与最大灵敏度波长为1.9μm～2.0μm的接收灵敏度特性曲线交叉重复的区域（用阴影表示的区域）表示最大灵敏度波长为1.9μm～2.0μm的红外线检测部可接收的能量。同样，140℃黑体的辐射能量曲线、与最大灵敏度波长为1.5μm～1.6μm的接收灵敏度特性曲线交叉重复的区域（用阴影表示的区域）表示最大灵敏度波长为1.5μm～1.6μm的红外线检测部可接收的能量。

在烹调容器102的温度是比140℃低的温度时，也会辐射波长为1.5μm～1.6μm的红外线，但此时红外线的能量是：即使最大灵敏度波长为1.5μm～1.6μm的红外线检测部接收到红外线，也无法输出作为电信号所需的最低限度的电量。

根据发明人的实验，在使用厚度3mm的聚碳酸酯制的凸透镜作为聚光透镜的以往的红外线传感器的情况下，即使最大灵敏度波长为1.5μm～1.6μm的红外线接收部接收到烹调容器102的温度为140℃时辐射的红外线，该红外线接收部也不能输出作为电信号所需的最低限度的电量。

另一方面，在红外线检测部107中使用了厚度1mm的聚碳酸酯制的菲涅尔透镜107g作为聚光透镜的情况下，当最大灵敏度波长为1.5μm～1.6μm的红外线接收部107a接收到来自140℃的烹调容器102的红外线时，红外线接收部107a能够输出作为电信号所需的最低限度的电量。

此外，即使在具有最大灵敏度波长为1.5μm～1.6μm的红外线接收部107a的红外线检测部107所检测的烹调容器102的温度为70℃以上的情况下，也能够与烹调容器102为140℃的情况大致同样地进行检测。因此，即使在将烹调容器102的检测温度设为70℃以上的情况下，也能够起到与检测温度为140℃的情况相同的效果。

（实施方式6）

图13是示出本发明的实施方式6的感应加热烹调器的概略结构的框图。

在图13所示的实施方式6的感应加热烹调器中，与上述实施方式5的感应加热烹调器的不同点是构成为：将红外线检测部201设置到顶板104的上部，直接检测从烹调容器102辐射的红外线。在实施方式6的感应加热烹调器中构成为：利用顶板104上的红外线检测部201检测烹调容器102的温度，进行烹调容器102的温度控制。此外，实施方式6的红外线检测部201与实施方式5的红外线检测部107同样地设置了菲涅尔透镜来会聚红外线。

在实施方式6的感应加热烹调器中，其他结构可以使用上述实施方式1至实施方式5中说明的结构。在实施方式6的感应加热烹调器中，对具有与其他的实施方式1至实施方式5的加热烹调器中的结构要素相同的功能、结构的结构要素标注相同标号来进行说明。

在图13中，实施方式6的感应加热烹调器与上述实施方式5的感应加热烹调器同样地具有外廓壳体103、顶板104、加热线圈105、控制部106、输入部108和报知部109。另外，在实施方式6的感应加热烹调器中，使用了锅作为烹调容器102，该烹调容器102是顶板104上的加热对象物。

作为实施方式6的感应加热烹调器中的红外线检测部201的红外线传感器，构成为：能够直接接收从顶板104上的烹调容器102辐射的红外线能量，从而检测烹调容器102的60℃以上的温度。

如上那样构成的实施方式6的感应加热烹调器的动作与上述实施方式5的感应加热烹调器的动作相同，因此在实施方式6中省略说明。

下面，对实施方式6的感应加热烹调器中的红外线检测部201进行说明。

被加热线圈105加热的烹调容器102辐射与烹调容器102的自身温度对应的红外线。从烹调容器102辐射到空气中的红外线在空气中发生衰减。被加热的烹调容器102成为高温，因此将红外线检测部201设置于与烹调容器102的距离足够远的位置，使得红外线检测部201的温度处于红外线检测部201的耐热温度以下。因此，从烹调容器辐射的红外线在空气中大幅衰减后，由红外线检测部201接收到。

另外，红外线检测部201的结构具有与上述实施方式5中使用图11说明的红外线检测部107相同的结构。

由红外线检测部201接收到的红外线在菲涅尔透镜107g（参照图11）中被会聚。在菲涅尔透镜107g中，使得与菲涅尔透镜107g的光透射率对应的红外线透过，并通过红外线接收部107a进行接收。在实施方式6的感应加热烹调器的红外线检测部201中构成为：使用了菲涅尔透镜107g作为聚光透镜，因此菲涅尔透镜107g中的衰减被最小化，由菲涅尔透镜107g接收到的红外线中的大约90%以上透射过去，并入射到红外线接收部107a。

通过如上那样构成实施方式6的感应加热烹调器，因此成为如下结构：能够使得红外线检测部201的聚光透镜中的衰减最小化，红外线检测部201能够高效地检测红外线且高精度地检测烹调容器102的温度。因此，根据实施方式6的结构，能够提高感应加热烹调器的烹调性能。

如上所述，根据本发明，在具有红外线检测部的感应加热烹调器中，即使红外线检测部自身达到温度检测区域的温度，从而在该红外线检测部所输出的红外线检测信号上叠加有负信号，也能够高精度地检测烹调容器的温度，提高烹调性能。

在与上述实施方式中说明的感应加热烹调器同样地将本发明用于红外线检测部成为温度检测区域的温度那样的红外线检测装置的情况下，也能够提高红外线检测精度。因此，本发明不仅适用于感应加热烹调器，在红外线检测装置中也能够得到应用。

此外，在本发明中，使用了菲涅尔透镜作为红外线检测部的聚光透镜，因此能够高精度地检测烹调容器的温度，能够实现烹调性能的进一步提高。

产业上的可利用性

本发明能够高精度地检测烹调容器的温度，提高烹调性能，因此在一般家庭、餐厅和办公室等中使用的感应加热烹调器和利用红外线来检测温度的红外线检测装置中是有用的。

标号说明

102：烹调容器

104：顶板

105：加热线圈

106：控制部

106a：校正部

106b：温度特性存储部

106c：灵敏度特性存储部

106d：切换部

107：红外线检测部

107a：红外线接收部

107b：放大部

107c：温度检测部

Claims (17)

1.一种感应加热装置，其具有：

顶板，其载置加热对象物；

加热线圈，其产生对所述加热对象物进行加热的感应磁场；

控制部，其对施加给所述加热线圈的高频电流进行控制来进行所述加热对象物的加热；以及

红外线检测部，其检测与所述加热对象物的温度相应地辐射的红外线，根据检测到的红外线的红外线能量输出红外线检测信号，

所述红外线检测部包含：

红外线接收部，其接收从所述加热对象物辐射的红外线，输出检测信号；

放大部，其对来自所述红外线接收部的检测信号进行放大，形成红外线检测信号；以及

温度检测部，其检测所述红外线检测部的温度并输出到所述控制部，

所述控制部包含校正部，当所述红外线检测部的温度为所述红外线检测部的检测对象温度以上时，该校正部使用负信号信息校正所述红外线检测信号而形成红外线实际信号，其中，所述负信号信息与叠加在所述红外线检测部输出的所述红外线检测信号上的、具有与所述红外线检测信号相反的极性的所述负信号相关，并且，所述负信号信息是根据所述温度检测部检测到的所述红外线检测部的温度而生成的。

2.根据权利要求1所述的感应加热装置，其中，

所述控制部包含温度特性存储部，该温度特性存储部预先存储有表示与所述负信号以及所述红外线检测部的温度相关的温度特性的所述负信号信息，

所述校正部构成为，使用根据所述温度特性存储部中存储的所述负信号信息中的温度特性以及所述温度检测部检测到的所述红外线检测部的温度而生成的所述负信号信息，校正所述红外线检测信号而形成红外线实际信号。

3.根据权利要求1所述的感应加热装置，其中，

所述控制部包含灵敏度特性存储部，该灵敏度特性存储部预先存储有表示与所述负信号、以及所述红外线接收部的截止波长或光谱灵敏度波长相关的灵敏度特性的所述负信号信息，

所述校正部构成为，根据所述负信号信息中的灵敏度特性，校正所述红外线检测信号而形成红外线实际信号。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的感应加热装置，其中，

所述控制部构成为，对所述红外线检测信号所包含的输入偏置电压信号进行校正而形成红外线实际信号。

5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的感应加热装置，其中，

所述红外线检测部构成为，对所述红外线接收部所输出的检测信号叠加一定的基准电压。

6.根据权利要求1所述的感应加热装置，其中，

该感应加热装置具有遮光部，该遮光部防止所述红外线接收部接收从所述加热对象物辐射的红外线，

所述控制部具有切换部，该切换部对所述遮光部进行切换操作，使得所述红外线接收部接收从所述加热对象物辐射的红外线或者用所述遮光部遮住从所述加热对象物辐射的红外线，

在所述红外线检测部的温度为所述红外线检测部的检测对象温度以上时，所述校正部根据所述红外线接收部接收到从所述加热对象物辐射的红外线时的输出信号、与遮住从所述加热对象物辐射的红外线时的所述红外线接收部的输出信号之间的输出差，检测叠加在所述红外线检测信号上的所述负信号，根据检测到的所述负信号校正所述红外线检测信号而形成红外线实际信号。

7.根据权利要求1所述的感应加热装置，其中，

所述红外线检测部具有：

第1红外线接收部，其检测与所述加热对象物的温度相应地辐射的红外线，根据检测到的红外线的红外线能量输出红外线检测信号；以及

第2红外线接收部，其配置于所述第1红外线接收部的附近，被遮蔽成不会接收到与所述加热对象物的温度相应地辐射的红外线，输出暗信号，

当所述红外线检测部的温度为所述红外线检测部的检测对象温度以上时，所述校正部根据所述第1红外线接收部的红外线检测信号与所述第2红外线接收部的暗信号之间的输出差，检测叠加在红外线检测信号上而输出的所述负信号，根据检测到的所述负信号校正所述红外线检测信号而形成红外线实际信号。

8.根据权利要求1～3和6～7中的任意一项所述的感应加热装置，其中，

所述红外线检测部构成为，利用菲涅尔透镜对从所述加热对象物辐射的红外线进行会聚，从所述红外线接收部输出检测信号。

9.根据权利要求1～3和6～7中的任意一项所述的感应加热装置，其中，

所述红外线检测部构成为设置于所述顶板的下部，隔着所述顶板被入射从所述加热对象物辐射的红外线，利用具有与所述顶板不同的透射特性的菲涅尔透镜对入射的红外线进行会聚，从所述红外线接收部输出检测信号。

10.根据权利要求1～3和6～7中的任意一项所述的感应加热装置，其中，

所述红外线检测部构成为设置于所述顶板的上部，被入射从所述加热对象物辐射的红外线，利用菲涅尔透镜对入射的红外线进行会聚，从所述红外线接收部输出检测信号。

11.根据权利要求1～3和6～7中的任意一项所述的感应加热装置，其中，

所述红外线检测部构成为被入射从所述加热对象物辐射的红外线，利用菲涅尔透镜对入射的红外线进行会聚，从所述红外线接收部输出检测信号，所述菲涅尔透镜由树脂制成。

12.根据权利要求1～3和6～7中的任意一项所述的感应加热装置，其中，

所述红外线检测部构成为被入射从所述加热对象物辐射的红外线，利用菲涅尔透镜对入射的红外线进行会聚，从所述红外线接收部输出检测信号，所述菲涅尔透镜的厚度为1mm以下。

13.根据权利要求1～3和6～7中的任意一项所述的感应加热装置，其中，

所述红外线检测部为量子型。

14.根据权利要求1～3和6～7中的任意一项所述的感应加热装置，其中，

所述红外线检测部构成为对于100℃以下的温度具有灵敏度。

15.根据权利要求1～3和6～7中的任意一项所述的感应加热装置，其中，

所述红外线检测部的最大灵敏度波长为1.9μm～2.0μm，所检测的所述加热对象物的温度为60℃以上。

16.根据权利要求1～3和6～7中的任意一项所述的感应加热装置，其中，

所述红外线检测部的最大灵敏度波长为1.5μm～1.6μm，所检测的所述加热对象物的温度为140℃以上。

17.根据权利要求1～3和6～7中的任意一项所述的感应加热装置，其中，

所述红外线检测部构成为被入射从所述加热对象物辐射的红外线，利用菲涅尔透镜对入射的红外线进行会聚，从所述红外线接收部输出检测信号，所述菲涅尔透镜具有降低红外线的反射的反射降低部。