JP3725738B2 - 電子レンジ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線センサ温度検出システムを搭載する電子レンジ（オーブンレンジを含む）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子レンジ内の調理対象物の温度を非接触で検出するサーモパイルを使用した非接触温度センサの場合、基板上に組み込まれた増幅回路によりサーモパイル素子からの信号を増幅し、その増幅した信号をマイコン等の制御回路に接続する構成にしている。
【０００３】
ところで、サーモパイル個々の出力信号は温度に対する直線性が非常に高いが、同じ温度を測定する場合にサーモパイル素子間で出力信号の大きさに大きなばらつきがある。そのため、サーモパイル素子と増幅回路とを分離した構成の赤外線センサの場合、サーモパイル素子間のばらつきを補正するために、センサ基板を個々に調整するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のサーモパイルと増幅回路基板とが分離された構造の赤外線センサを電子レンジに搭載しようとすると、赤外線センサが大形であるので電子レンジの容積率（つまり、レンジ室容積／筐体外形容積×１００％）が悪くなり、ユーザにとって使いにくいものとなる問題点があった。
【０００５】
そこで近年、サーモパイルと増幅回路基板とを一体化した赤外線センサの開発が行われ、従来に比べて非常に小形となってきている。したがって、そのような赤外線センサを電子レンジに採用すれば電子レンジの容積率を向上させることができる。
【０００６】
しかしながら、上述したように赤外線センサの特性のばらつきが非常に大きいという問題点は解決されない。そのため、赤外線センサを搭載した電子レンジを一般ユーザが購入した後、センサ素子に不都合が発生したとき、単に赤外線センサ素子を新しいものに交換するだけでは正しい温度検出を期待することができず、電子レンジが実用に役立たなくなってしまう恐れがある問題点があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、一般消費者の居所で製品が使用されている場合に、何らかの不都合が発生して赤外線センサ又は赤外線センサを制御する回路が故障してしまい、赤外線センサ又は制御回路を交換したときに、簡単に赤外線センサの検出温度を校正することができる電子レンジを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の電子レンジは、レンズとサーモパイルの素子を一体化した赤外線センサと、調理のための操作キーと、前記操作キーに対するキー操作として通常の調理に必要なキー操作とは異なった特殊なキー操作を検出したときに、前記赤外線センサの測定視野内に置かれている既知の所定温度の試料に対する検出温度に基づいて当該赤外線センサのサーモパイルの各素子の検出による温度データを校正する温度データ校正手段と、前記温度データ校正手段が校正した前記赤外線センサの校正データを記憶する校正値記憶手段と、前記赤外線センサの温度検出信号に対して、前記校正値記憶手段に記憶されている校正データを利用して検出温度を算出する温度演算手段とを備えたものである。
【０００９】
請求項１の発明の電子レンジでは、赤外線センサを交換したような場合、技術者が電子レンジ内に既知の所定温度の試料を置き、通常の調理に必要なキー操作とは異なった特殊なキー操作を行うだけで、温度データ校正手段は赤外線センサの前に置かれている試料に対する検出温度に基づいて当該赤外線センサの温度データを校正し、この校正した温度データを校正値記憶手段が記憶する。これにより、その後の通常の使用時には、温度演算手段は調理対象物に対する赤外線センサの温度検出信号に対して、校正値記憶手段に記憶されている校正データを利用して正しい温度を算出する。
【００１０】
こうして、特にユーザ宅に出張して赤外線センサを交換したような場合、特殊な工具や測定器を使用することなく、既知の所定温度の試料の準備と特殊なキー操作だけで赤外線センサの校正が行える。
【００１４】
請求項２の発明の電子レンジは、レンズとサーモパイルを一体化した赤外線センサと、
あらかじめ測定された前記赤外線センサに対する校正データを読み込むための校正データ読み込み端子と、前記校正データ読み込み端子に外部機器が接続されたのを検出する校正モード判定手段と、前記校正モード判定手段が前記校正データ読み込み端子に前記外部機器が接続されたのを検出したときに、当該外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる前記校正データを読み込んで記憶する校正値記憶手段と、前記赤外線センサの温度検出信号に対して、前記校正値記憶手段に記憶されている校正データを利用して検出温度を算出する温度演算手段とを備えたものである。
【００１５】
請求項２の発明の電子レンジでは、新規に赤外線センサを搭載する場合、あるいはユーザ宅で修理その他のために赤外線センサを交換した場合、技術者が校正データ読み込み端子に対して外部機器を接続することにより、校正モード判定手段がその外部機器の接続を検出し、校正値記憶手段が外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる校正データを読み込んで記憶する。これにより、その後の通常の使用時には、温度演算手段は調理対象物に対する赤外線センサの温度検出信号に対して、校正値記憶手段に記憶されている校正データを利用して正しい温度を算出する。
【００１６】
こうして、工場出荷時あるいはユーザ宅での赤外線センサの交換時には、技術者は持参した所定の外部機器を校正データ読み込み端子に接続するだけで、新たな赤外線センサに対してあらかじめ用意されている校正データをその外部機器から読み込ませて簡単に赤外線センサの校正が行える。
【００１８】
請求項３の発明の電子レンジは、レンズとサーモパイルが一体化され、かつその温度検出信号を増幅する増幅回路を有する赤外線センサと、調理のための操作キーと、あらかじめ測定された前記赤外線センサに対する校正データを読み込むための校正データ読み込み端子と、前記校正データ読み込み端子に外部機器が接続されたのを検出する校正モード判定手段と、前記校正モード判定手段が前記校正データ読み込み端子に前記外部機器が接続されたのを検出したときに、当該外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる校正データを読み込んで記憶する校正値記憶手段と、前記校正値記憶手段に記憶されている前記校正データに基づいて前記赤外線センサの増幅回路に対してその温度検出信号の増幅率を調整する増幅率調整回路と、前記赤外線センサの増幅回路を経て出力される温度検出信号から検出温度を算出する温度演算手段とを備えたものである。
【００１９】
請求項３の発明の電子レンジでは、新規に赤外線センサを搭載する場合、あるいはユーザ宅で修理その他のために赤外線センサを交換した場合、技術者が校正データ読み込み端子に対して外部機器を接続することによって校正モード判定手段がその外部機器の接続を検出して校正モードに移行し、校正値記憶手段が外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる校正データを読み込んで記憶する。
【００２０】
そしてその後の通常の使用時には、増幅率調整回路が校正値記憶手段に記憶されている校正データに基づいて赤外線センサに対してその温度検出信号の増幅率を調整し、温度演算手段は調理対象物に対する赤外線センサの増幅後の温度検出信号に対して、所定の変換式に基づいて調理対象物の温度を算出する。
【００２１】
こうして、温度演算手段は校正値記憶手段に記憶されている校正データを参照した複雑な変換演算を行うことなく、赤外線センサから出力される温度検出信号（この温度検出信号は校正データを踏まえて増幅調整されたものであるが）に対して単純な一定の演算により正しい温度を算出できるようになる。
【００２３】
請求項４の発明の電子レンジは、レンズとサーモパイルが一体化され、かつその温度検出信号を増幅する増幅回路を有する赤外線センサと、調理のための操作キーと、あらかじめ測定された前記赤外線センサに対する増幅率調整値を読み込むための校正データ読み込み端子と、前記校正データ読み込み端子に外部機器が接続されたのを検出する校正モード判定手段と、前記校正モード判定手段が前記校正データ読み込み端子に前記外部機器が接続されたのを検出したときに、当該外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる増幅率調整値を読み込んで記憶する増幅率調整値記憶手段と、前記増幅率調整値記憶手段に記憶されている前記増幅率調整値に基づいて前記赤外線センサの増幅回路に対してその温度検出信号の増幅率を調整する増幅率調整回路と、前記赤外線センサの増幅回路を経て出力される温度検出信号から検出温度を算出する温度演算手段とを備えたものである。
【００２９】
請求項５の発明の電子レンジは、請求項１において、前記既知の所定温度の試料に、氷を溶解した直後の０℃の水、又は氷水を用いるものであり、特にユーザ宅での出張修理によって赤外線センサを交換したような場合に、どの家庭でも容易に入手できる試料を用いて赤外線センサの温度校正で行える。
【００３０】
請求項６の発明の電子レンジは、前記既知の所定温度の試料に、沸騰水を用いるものであり、特にユーザ宅での出張修理によって赤外線センサを交換したような場合に、どの家庭でも容易に入手できる試料を用いて赤外線センサの温度校正で行える。
【００３１】
請求項７の発明の電子レンジは、請求項１において、前記既知の所定温度の試料に、特定の温度に制御されたヒータプレートを用いるものであり、ユーザ宅での出張修理によって赤外線センサを交換したような場合にも、赤外線センサの正確な温度校正が行える。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１〜図６に基づき、本発明の第１の実施の形態の電子レンジについて説明する。図１及び図２は電子レンジ（オーブンレンジ）１の機械的な構造を示している。２は調理対象物を入れるキャビティ、３はキャビティ２の扉、４は調理方法、調理温度、調理時間等の設定操作を行うための操作パネルで、数字表示窓５と操作ボタン６を備えている。７は調理対象物を乗せて回転するターンテーブルである。そして８は赤外線センサであり、キャビティ２内のターンテーブル７上に載置された調理対象物９の温度を検出できる位置に設置されている。
【００３８】
図３及び図４は、本実施の形態に使用される赤外線センサ８（ハイマン社製）の形状と回路構成を示している。図３に示したように赤外線センサ８は、レンズ１１と電子部品であるセンサ回路部１２から構成されている。レンズ１１は赤外線を透過するためにシリコンで作られた凸レンズである。
【００３９】
図４に示すように、センサ回路部１２には、８素子をリニアに配列したサーモパイル１３と、このサーモパイル１３の出力を増幅する増幅回路１４から構成されている。そして増幅回路１４には、サーモパイル１３の各素子の出力を順次に取り出すマルチプレクサ１５、このマルチプレクサ１５の出力の増幅器１６、基準温度を検出する温度センサ１７、この温度センサ１７の出力の増幅器１８、基準電圧設定器１９、もう一つのマルチプレクサ２０、出力回路２１、発振器２２及びコントロールユニット２３が備えられている。
【００４０】
センサ回路部１２では、サーモパイル１３の８素子の電圧出力Ｖは、
【数１】
ここで、Ｖは出力電圧、νは適合係数、Ｔbbは被測定物（調理対象物）の絶対温度、Ｔamはセンサの絶対温度である。
【００４１】
さらに適合係数νは、温度を校正する際の黒体の温度Ｔcと出力電圧Ｖcとから、
【数２】
で表わされる。そして最終的に、被測定物の温度Ｔbbは、
【数３】
で表わされる。
【００４２】
これらの算式からすると、出力電圧と被測定物である調理対象物との間には直線的な関係があることが分かる。しかしながら、製造のばらつきにより、所定温度での出力電圧がセンサ毎に大きく変わり、約３０％も変化することが分かっている。そのため、この赤外線センサ８を温度センサとして利用するためには、同じ被測定物の温度に対して同じ検出温度を出力するようにセンサ毎に校正しなければ電子レンジの調理対象物の温度測定用には採用できないことを意味している。
【００４３】
そこで、本発明の第１の実施の形態の電子レンジ１は、図５に示したような回路構成をとる。本実施の形態の電子レンジ１の電気回路は、図３および図４に示したレンズ１１とセンサ回路部１２を一体化した赤外線センサ８と、調理のための操作ボタン６と表示器５の設けられている操作パネル４と、誘電加熱のためのマグネトロン６１、オーブンとして高温加熱するためのヒータ６２、そしてこれらのマグネトロン６１、ヒータ６２の加熱制御を行うための制御回路３０から構成されている。
【００４４】
そして制御回路３０におけるＡ／Ｄ変換器３１は赤外線センサ８の温度検出信号のＡ／Ｄ変換を行ってデジタル信号に変換して出力する。温度変換器３２はＡ／Ｄ変換器３１からの温度検出信号を温度値に変換すると共に校正値記憶装置３８に記憶されている校正値を用いて校正演算を行い、赤外線センサ８の検出温度を出力する。
【００４５】
温度設定装置３３は、ユーザが操作パネル４により調理方法を選択したり、温度設定操作を行った場合にそれに応答して表示窓５に調理方法を表示し、あるいは設定温度を表示すると共に、その調理方法に応じてあらかじめ登録されている設定温度を読み出し、あるいはユーザの設定した温度を設定温度として出力する。設定温度記憶装置３４は、温度設定装置３３の出力する設定温度を記憶する。
【００４６】
比較器３５は温度変換器３２の出力するキャビティ２内の調理物の温度を設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度と比較し、その差を求めて出力する。
【００４７】
校正モード検出装置３６は、この実施の形態では操作パネル４の操作ボタン６に対して、一般ユーザには知られていない特殊なキー操作、例えば、通常のキー操作では決して操作しないような複数の操作ボタン６を同時に１回、あるいは所定時間内に所定回数押すといった特殊なキー操作に対して校正モード検出を行い、次に操作パネル４から校正モードキャンセルのキー操作を受けるまで、あるいはそれに相当する操作、例えば、電源プラグがいったん引抜かれた後に再び差し込まれるような操作があるまで、校正モードであることを示す出力を出す。
【００４８】
校正値算出器３７は、校正モード検出装置３６が校正モード出力中に赤外線センサ８の温度検出信号を取り込み、これをあらかじめ決められている基準温度と比較して赤外線センサ８の校正値を算出する。校正値記憶装置３８は、校正値算出器３７の算出した校正値を記憶する。
【００４９】
出力設定装置３９は、ユーザが操作パネル４に対して調理方法を選択する操作を行ったときに、また出力レベルを選択する操作を行ったときに、それに見合う出力を設定する。タイマ装置４０は、ユーザが操作パネル４の操作ボタン６により時間設定したとき、あるいは調理方法を選択したときに、それに応じた時間設定を行い、調理スタートからの時間経過をカウントする。
【００５０】
出力制御回路４１はタイマ装置４０が出力オフ指令を与えるまで、出力設定装置３９からの出力設定に対してそれに見合う出力をマグネトロン６１が出力し、あるいはヒータ６２が出力するように出力制御する。
【００５１】
次に、上記構成の第１の実施の形態の電子レンジの動作を説明する。図６のフローチャートに示すように、ユーザあるいは技術者が操作パネル４に対して何らかの操作をし、スタートボタンを押すことにより本処理が開始し、制御回路３０は操作パネル４の操作ボタンの状態を読み込む（ステップＳ００，Ｓ０５）。
【００５２】
一般ユーザによる操作であれば、ごはん、牛乳、お酒等の調理対象物を指定して温めボタンを押したり、温め温度を指定して温めボタンを押したり、解凍対象物を指定して解凍ボタンを押したり、さらにオーブン使用の場合には、調理方法を指定してオーブンボタンを押したりする操作を行い、最後にスタートボタンを押す。このスタートボタンが押されると、図６の処理を開始し、上記の操作ボタンによる操作内容を読み込み、一般ユーザによるキー操作である場合（つまり、温め操作、解凍操作、オーブン操作あるいはグリル操作である場合）、温度設定装置３３は設定温度を読み込んで設定温度記憶装置３４に記憶させ、また出力設定装置３９は設定出力を読み込んで出力制御回路４１に出力し、出力制御回路４１はマグネトロン６１又はヒータ６２に対する加熱制御を開始する（ステップＳ１０，Ｓ３０，Ｓ３５）。
【００５３】
そして、加熱の開始と共に赤外線センサ８の温度検出信号を周期的に読み込み、比較器３５において設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度と比較し、赤外線センサ８の検出する温度が設定温度に達した時に、あるいはタイマ設定されている場合には設定時間が経過した時に加熱制御を終了する（ステップＳ４０〜Ｓ５５）。
【００５４】
次に、操作パネル４に対する操作ボタンの読み込みにより校正操作がなされた場合について説明する。技術者はあらかじめ定められた試料として、各家庭で容易に入手できる氷水、あるいは沸騰水を用意し、さらには技術者が持参している所定の温度を示すヒータプレート（これらのいずれを試料として採用するかはあらかじめ決められているものとする。以下の説明では、０℃を示す氷水を用いる場合について説明する）を電子レンジ１のキャビティ２内に入れた状態で、上述したような特殊なキー操作を行う。これにより、校正モード検出装置３６は校正モードへの移行を検出する（ステップＳ００〜Ｓ１０）。
【００５５】
校正モードを検出すると、校正値算出器３７は赤外線センサ８の温度検出信号を取り込み、基準値である０℃とＡ／Ｄ変換器３１の出力する読み込み値とを比較し、その差ΔＴを校正値として校正値記憶装置３８に記憶する（ステップＳ１５〜Ｓ２５）。そして校正モードを終了する（ステップＳ５５）。
【００５６】
この校正処理を行った後には、温度変換器３２は、赤外線センサ８が検出し、Ａ／Ｄ変換器３１を経て入力される読み込み値Ｔに対して、校正値記憶装置３８の記憶する校正値ΔＴを常に加算（＋−の符号を含めて）することにより、最終的に赤外線センサ８による調理物の温度Ｔ′を、
Ｔ′＝Ｔ＋ΔＴ
として出力するのである。
【００５７】
これにより、第１の実施の形態の電子レンジでは、技術者が電子レンジ内に既知の温度の試料を置き、通常の調理に必要なキー操作とは異なった特殊なキー操作を行うだけで、赤外線センサ８の前に置かれている試料に対する検出温度に基づいて当該赤外線センサの温度データを校正して校正値記憶装置３８に記憶することができ、これにより、その後の通常の使用時には、温度変換器３２は調理対象物に対する赤外線センサ８の温度検出信号に対して、校正値記憶装置３８に記憶されている校正値を利用して正しい温度を算出するようになる。したがって、特にユーザ宅に出張して赤外線センサ８を交換修理したような場合、特殊な工具や測定器を使用することなく、既知の所定温度の試料の準備と特殊なキー操作だけで赤外線センサの校正が行えるのである。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施の形態の電子レンジを、図７に基づいて説明する。第２の実施の形態は、電子レンジ１の制御回路３０−１が、第１の実施の形態では備えていた校正値算出器３７を持たず、代わりにパソコン（パーソナルコンピュータ）４４を接続し、それからデータを取り込むための校正データ読み込み端子４３を備え、この校正データ読み込み端子４３を通じて読み込んだデータを校正値記憶装置３８に記憶するようにしたことを特徴とする。
【００５９】
この第２の実施の形態では、個々の赤外線センサ８に対して、電子レンジ１に取付ける前に工場やサービスセンターにおいて校正データを得ておき、各赤外線センサ８と対応させて技術者が携帯するパソコン４４に登録しておく。そしてユーザ宅で赤外線センサ８を交換する場合（この場合に限らず、新規に出荷する電子レンジに工場内で組み込む場合でも同じである）、制御回路３０−１に設けられている校正データ読み込み端子４３にパソコン４４を接続し、第１の実施の形態と同様に操作パネル４から特殊なキー操作により校正指令を入力することにより、校正モード検出装置３６が校正モードであることを検出し、校正値記憶装置３８に対してパソコン４４から新しい赤外線センサ８に対する校正値を校正データ読み込み端子４３を介して読み込ませ、記憶させる。
【００６０】
これにより、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏し、加えて、特に出張修理の作業の際にパソコンとの接続だけで赤外線センサ８の校正が行え、試料を準備する煩わしさがなくなる。
【００６１】
次に、本発明の第３の実施の形態の電子レンジについて、図８に基づいて説明する。第３の実施の形態は、電子レンジ１の制御回路３０−２が、第１の実施の形態で備えていた校正値算出器３７を持たず、代わりにパソコン（パーソナルコンピュータ）４４を接続し、それからデータを取り込むための校正データ読み込み端子４３を備え、この校正データ読み込み端子４３を通じて読み込んだデータを校正値記憶装置３８に記憶するようにしたこと、そして校正モードへ移行する操作のための操作キーを一般ユーザの操作する操作パネル４から分けて、一般ユーザの目には触れない場所、特に赤外線センサ８の取付け時、あるいは交換修理の際に必ず開かれる場所に設け、そのキー操作を校正操作として検出する校正検出スイッチ４６を制御回路３０−２に設けたことを特徴とする。
【００６２】
この第３の実施の形態でも第２の実施の形態と同様に、個々の赤外線センサ８に対して、電子レンジ１に取付ける前に工場やサービスセンターにおいて校正データを得ておき、各赤外線センサ８と対応させて技術者が携帯するパソコン４４に登録しておく。そしてユーザ宅で赤外線センサ８を交換する場合、制御回路３０−２に設けられている校正データ読み込み端子４３にパソコン４４を接続し、隠された場所にある上記の校正操作用のキーを操作することにより、校正検出スイッチ４６が校正モードであることを検出し、校正値記憶装置３８に対してパソコン４４から新しい赤外線センサ８に対する校正値を校正データ読み込み端子４３を介して読み込ませ、記憶させる。
【００６３】
これにより、第３の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏し、加えて、特に出張修理の作業の際にパソコンとの接続だけで赤外線センサ８の校正が行え、試料を準備する煩わしさがなくなる。また、赤外線センサ８の取付け、交換作業時に校正モードへ移行するためのキー操作が専用のキーを操作するだけで簡単である利点がある。
【００６４】
次に、本発明の第４の実施の形態の電子レンジについて、図９及び図１０に基づいて説明する。第４の実施の形態の特徴は、赤外線センサ８が増幅率調整端子４８を備え、制御回路３０−３側の増幅率調整回路４７から受けた増幅率調整信号に基づき、増幅回路１４の増幅器１６，１８及び比較器１９の増幅率を赤外線センサ８の特性に応じて調整するようにし、一方、制御回路３０−３側では、新たに組み込む赤外線センサ８について、あらかじめ求めてパソコン４４に登録してある校正データを校正モード読み込み端子４３から読み込んで校正値記憶装置３８に記憶し、かつ赤外線センサ８による温度検出のために増幅率調整回路４７が校正値記憶装置３８の校正データに基づいて赤外線センサ８の増幅率調整値を求め、赤外線センサ８の増幅率調整端子４８に出力する構成にした点にある。なお、図９において図５に示した第１の実施の形態、図７に示した第２の実施の形態と共通する要素については、同一の符号を付して示してある。また図１０において、図２に示した第１〜第３の実施の形態で採用している赤外線センサ８と共通する要素については、同一の符号を付して示してある。
【００６５】
第４の実施の形態の電子レンジは、次のように動作する。赤外線センサ８は、制御回路３０−３の増幅率調整回路４７から増幅率調整端子４８を通じて入力される増幅率調整信号により増幅回路１４の増幅器１６，１８及び比較器１９の増幅率を赤外線センサ８の特性に応じて調整する。そして、サーモパイル１３の出力信号を調整された増幅率で増幅し、温度検出信号として制御回路３０−３のＡ／Ｄ変換器３１へ出力する。
【００６６】
制御回路３０−３側では、Ａ／Ｄ変換器３１に入力される赤外線センサ８の温度検出信号をＡ／Ｄ変換してデジタル値に変換し、これに対して温度変換器３２が温度データに変換して比較器３５に出力する。なお、温度変換器３２では、第１〜第３の実施の形態それぞれの場合のように、校正値記憶装置３８に記憶されている校正値を用いて校正演算する必要はない。なぜならば、赤外線センサ８から出力される温度検出信号の増幅率の調整によってすでに校正が済んでいるからである。
【００６７】
比較器３５においては、設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度と比較し、読み込み温度が設定温度に到達すれば出力制御回路４１はマグネトロン６１又はヒータ６２の加熱制御を終了し、以降、選択された調理モードに応じて、一定温度を維持する制御をタイマ装置４０がカウントアップするまで加熱制御を継続し、あるいは設定温度に到達すれば加熱を終了する等の制御を行う。
【００６８】
そして赤外線センサ８を新たに取付け、あるいは交換修理し、その校正を行う場合、第２の実施の形態と同様に、制御回路３０−３に設けられている校正データ読み込み端子４３にパソコン４４を接続し、操作パネル４から特殊なキー操作により校正指令を入力することにより、校正モード検出装置３６が校正モードであることを検出し、校正値記憶装置３８に対してパソコン４４から新しい赤外線センサ８に対する校正値を校正データ読み込み端子４３を介して読み込ませ、記憶させる。
【００６９】
これにより、第４の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏し、加えて、特に出張修理の作業の際にパソコンとの接続だけで赤外線センサ８の校正が行え、試料を準備する煩わしさがなくなる。さらに、制御回路３０−３側では温度演算周期毎に校正演算を行う必要がなく、演算負荷を低減化できる。
【００７０】
なお、第４の実施の形態では、第２の実施の形態に対する第３の実施の形態のように、操作パネル４に対する特殊キー操作によって校正操作する代わりに、専用の校正操作キーと、その専用キーの操作を検出して校正モード移行を指示する校正検出スイッチ４６を校正モード検出装置３６に代えて設けてもよい。
【００７１】
次に、本発明の第５の実施の形態の電子レンジを、図１１に基づいて説明する。第５の実施の形態の特徴は、図９に示した第４の実施の形態の制御回路３０−３における校正値記憶装置３８と増幅率調整回路４７に代えて、パソコン４４から校正データ読み込み端子４３を経て直接に増幅率調整値を読み込んで記憶する増幅率調整記憶回路４９を設けた点にある。この第５の実施の形態でも、赤外線センサ８には増幅率調整端子４８を備えた図１０に示したものを採用する。
【００７２】
そして、個々の赤外線センサに対する増幅率調整データをあらかじめ工場やサービスセンター側で作成してパソコン４４に登録しておき、電子レンジに新たな赤外線センサを組み込む場合や新たな赤外線センサに交換修理する場合、校正モードにして、その赤外線センサ８に対する増幅率調整データをパソコン４４から校正データ読み込み端子４３を経て読み込んで増幅率調整記憶回路４９に記憶させるのである。また、校正モードへの移行には、第５の実施の形態では第１の実施の形態、第２の実施の形態と同様に操作パネル４に対して特殊なキー操作を行うようにしている。なお、校正モードへの移行操作は、第３の実施の形態と同様に専用の操作キーを設ける方式であってもよい。
【００７３】
この第５の実施の形態によれば、第４の実施の形態では必要であった校正値記憶装置３８が不要であり、校正値から増幅率調整値への換算演算が不要となるので、演算負荷がさらに軽減できる。
【００７４】
次に、本発明の第６の実施の形態の電子レンジを、図１２及び図１３に基づいて説明する。第６の実施の形態の特徴は図５及び図６に示した第１の実施の形態に対して、校正モードでの校正値の作成を操作パネル４において行えるようにした点にある。
【００７５】
そこで、操作パネル４内のユーザには触れることがない場所に校正用の操作キーとして、校正動作開始キー４−１、校正動作終了キー４−２、数字繰り上げキー４−３を設けてある。そしてこの操作パネル４では、校正モード中、表示窓４に校正値を表示し、数字繰り上げキー４−３を操作することによって表示窓５に表示されているその校正値の数字を繰り上げることができるようにしてある。
【００７６】
またこの実施の形態の場合、校正動作開始キー４−１の入力で校正モードを判断できるので、制御回路３０−５は、図５に示した第１の実施の形態の制御回路３０の構成から校正モード検出装置３６を削除し、また校正値は操作パネル４によって直接設定されるので、校正値算出器３７も削除した構成である。その他の構成要素は、図５に示した第１の実施の形態の制御回路３０のものと共通である。
【００７７】
次に、上記の構成の第６の実施の形態の電子レンジの動作を説明する。図１３のフローチャートに示すように、通常の使用では、ユーザあるいは技術者が操作パネル４に対して何らかの操作をし、スタートボタンを押すことにより本処理が開始し、制御回路３０−５は操作パネル４の操作ボタンの状態を読み込む（ステップＳ００，Ｓ０５）。
【００７８】
一般ユーザによる操作であれば、温めボタンを押したり、解凍ボタンを押したり、さらにオーブン使用の場合にはオーブンボタンを押したりする操作を行い、最後にスタートボタンを押す。このスタートボタンが押されると、図１３の処理を開始し、上記の操作ボタンによる操作内容を読み込み、一般ユーザによるキー操作である場合（つまり、温め操作、解凍操作、オーブン操作あるいはグリル操作等である場合）、温度設定装置３３は設定温度を読み込んで設定温度記憶装置３４に記憶させ、また出力設定装置３９は設定出力を読み込んで出力制御回路４１に出力し、出力制御回路４１はマグネトロン６１又はヒータ６２に対する加熱制御を開始する（ステップＳ１０，Ｓ３０，Ｓ３５）。
【００７９】
そして、加熱の開始と共に赤外線センサ８の温度検出信号を周期的に読み込み、比較器３５において設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度と比較し、赤外線センサ８の検出する温度が設定温度に達した時に、あるいはタイマ設定されている場合には設定時間が経過した時に加熱制御を終了する（ステップＳ４０〜Ｓ５５）。
【００８０】
次に、操作パネル４より校正操作がなされた場合について説明する。技術者は新たに取付けた赤外線センサ８について、工場あるいはサービスセンターであらかじめ採取された校正データを持参しておき、校正操作専用のキーにアクセスし、その校正動作開始キー４−１を操作する。これにより校正モードへ移行する（ステップＳ００〜Ｓ１０）。
【００８１】
校正モードになると、技術者は表示窓５に表示される数字を見ながら、持参した校正データを見て、表示窓５の数字が校正データに一致するように数字繰り上げキー４−３を操作し、その後に校正動作終了キー４−２を押す（ステップＳ１０，Ｓ１５０〜Ｓ１７０）。これにより、校正値が操作パネル４から制御回路３０−５の校正値記憶装置３８に入力されて記憶され（ステップＳ２５）、校正モードを終了する（ステップＳ５５）。
【００８２】
この校正処理を行った後には、温度変換器３２は、赤外線センサ８が検出し、Ａ／Ｄ変換器３１を経て入力される読み込み値Ｔに対して、校正値記憶装置３８の記憶する校正値ΔＴを常に加算（＋−の符号を含めて）することにより、最終的に赤外線センサ８による調理物の温度Ｔ′を、
Ｔ′＝Ｔ＋ΔＴ
として出力するのである。
【００８３】
これにより、第６の実施の形態の電子レンジでは、第１の実施の形態と同様に、通常の使用時には、温度変換器３２は調理対象物に対する赤外線センサ８の温度検出信号に対して校正値記憶装置３８に記憶されている校正値を利用して正しい温度を算出するようになる。しかも本実施の形態では、特にユーザ宅に出張して赤外線センサ８を交換修理する場合、試料を用意する必要がなく、キー操作だけで赤外線センサの校正が行える。
【００８４】
なお、本実施の形態では操作パネル４に校正操作用の専用のキーを設けたが、これに限定されることはなく、操作パネル４にユーザの通常の使用時には操作されないような特殊なキー操作で校正モードに移行できるようにし、校正モードに入った後は、温度設定ボタンあるいは時間設定ボタンを校正値設定用のボタンに切り替えられるようにしておけば、専用キーを設ける必要がなくなり、コスト的なメリットが改善される。
【００８５】
次に、本発明の第７の実施の形態の電子レンジ、図１４及び図１５に基づいて説明する。第７の実施の形態の特徴は、赤外線センサ８０を図２に示した赤外線センサ８の構成にすると共に、これらに加えてメモリ２４を内蔵させ、赤外線センサ毎のばらつきを校正するための校正値をメモリ２４に登録させておき、これを制御回路３０−６側の自動校正機能に利用するようにした点にある。このために、赤外線センサ８０側には図２に示した構成要素に加えて、メモリ２４と共に校正データ出力端子５１が設けられている。そして、制御回路３０−６は、図７に示した制御回路３０−１から校正モード検出装置３９を削除し、あるいは図８に示した制御回路３０−２から校正検出スイッチ４６を削除し、そして校正データ読み込み端子４３に代えて、赤外線センサ８０の校正データ出力端子５１に接続する校正データ読み込み端子５０を設けた構成である。本実施の形態の制御回路３０−６において、上記の他の構成要素については、第２の実施の形態における制御回路３０−１、また第３の実施の形態における制御回路３０−２と符号が共通する構成要素と同一の働きをする。
【００８６】
次に、上記の構成の第７の実施の形態の電子レンジの動作を、図１５に示すフローチャートに基づいて説明する。本実施の形態の場合、制御回路３０−６は電源プラグがコンセントに差し込まれた際、あるいは電源プラグが接続された状態で、操作パネル４に対してユーザが最初に何らかの操作を行った際に（ユーザが校正操作していると意識するかしないかに関わりなく）、校正値記憶装置３８が校正データ読み込み端子５１、赤外線センサ８０側の校正データ出力端子５０を介して赤外線センサ８０のメモリ２４にアクセスして校正データを読み込み、記憶する。このようにしていったん校正データを読み込んで校正値記憶装置３８に登録すると、以後は電源プラグが引き抜かれるまでその校正データが制御回路３０−６側に保持される（ステップＳ１００〜Ｓ１１０）。
【００８７】
この後は、ユーザが通常の使用に対して、第１の実施の形態〜第３の実施の形態の場合と同様に動作し、調理開始操作がなされる（ステップＳ１１５）と、上記の操作ボタンによる操作内容を読み込み、一般ユーザによるキー操作である場合（つまり、温め操作、解凍操作、オーブン操作あるいはグリル操作である場合）、温度設定装置３３は設定温度を読み込んで設定温度記憶装置３４に記憶させ、また出力設定装置３９は設定出力を読み込んで出力制御回路４１に出力し、出力制御回路４１はマグネトロン６１又はヒータ６２に対する加熱制御を開始する（ステップＳ１２０，Ｓ１２５）。
【００８８】
そして、加熱の開始と共に赤外線センサ８０の温度検出信号を周期的に読み込み、Ａ／Ｄ変換器３１でデジタル信号に変換して温度変換器３２に与える。温度変換器３２では、温度検出信号を赤外線センサ８０が検出し、Ａ／Ｄ変換器３１を経て入力される温度検出信号に対して温度値を算出し、さらに校正値記憶装置３８に記憶されている校正値によって温度値を補正して最終的な読み込み温度として比較器３５に出力する（Ｓ１３０，Ｓ１３５）。
【００８９】
比較器３５は読み込み温度を設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度と比較し、赤外線センサ８０の検出する温度が設定温度に達した時に、あるいはタイマ設定されている場合には設定時間が経過した時に加熱制御を終了する（ステップＳ１４０〜Ｓ１５０）。
【００９０】
こうして、第７の実施の形態の電子レンジでは、新たに赤外線センサ８０を組み込む際にパソコンを制御回路に接続して校正操作を行う必要が全くなく、赤外線センサ８０と制御回路３０−６との結線作業だけで済むことになり、技術者の校正作業に要する労力が削減できる。
【００９１】
次に、本発明の第８の実施の形態の電子レンジについて、図１４及び図１６に基づいて説明する。第８の実施の形態のハードウェア的な構成は、第７の実施の形態と同様に図１４に示すものである。ただし、自動校正機能が図１６のフローチャートに示すように変更されている。すなわち、赤外線センサ８０は第７の実施の形態と同様に図１４に示す構成のものであるが、制御回路３０−６が赤外線センサ８０のメモリ２４から校正データを読み込むタイミングが第７の実施の形態とは異なり、温度検出周期毎に繰返し行う点に特徴がある。
【００９２】
以下、この第８の実施の形態の電子レンジの機能を、図１６のフローチャートに基づいて説明する。制御回路３０−６は電源プラグがコンセントに差し込まれても、第７の実施の形態のようには校正データを赤外線センサ８０のメモリ２４から読み込むことはない（ステップＳ１００，Ｓ１０５）。
【００９３】
電源プラグが差し込まれた後、ユーザが通常の調理開始操作を行うと（ステップＳ１１５）と、温度設定装置３３は設定温度を読み込んで設定温度記憶装置３４に記憶させ、また出力設定装置３９は設定出力を読み込んで出力制御回路４１に出力し、出力制御回路４１はマグネトロン６１又はヒータ６２に対する加熱制御を開始する（ステップＳ１２０，Ｓ１２５）。
【００９４】
加熱の開始と共に赤外線センサ８０の温度検出信号をＡ／Ｄ変換器３１が周期的に読み込み（ステップＳ１３０）、同時に赤外線センサ８０のメモリ２４から校正データ出力端子５１、校正データ読み込み端子５０を通じて校正値記憶装置３８に校正データを読み込んで記憶する（ステップＳ１３２）。
【００９５】
そして、Ａ／Ｄ変換器３１でデジタル信号に変換して温度変換器３２に与え、温度変換器３２では、Ａ／Ｄ変換器３１の出力するデジタル温度検出信号に対して温度値を算出し、さらに校正値記憶装置３８に記憶されている校正値によって温度値を補正して最終的な読み込み温度として比較器３５に出力する（Ｓ１３５）。
【００９６】
比較器３５は読み込み温度を設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度と比較し、赤外線センサ８０の検出する温度が設定温度に達した時に、あるいはタイマ設定されている場合には設定時間が経過した時に加熱制御を終了する（ステップＳ１４０〜Ｓ１５０）。
【００９７】
こうして、第８の実施の形態の電子レンジでは、第７の実施の形態と同様に新たに赤外線センサ８０を組み込む際にパソコンを制御回路に接続して校正操作を行う必要が全くなく、赤外線センサ８０と制御回路３０−６との結線作業だけで済むことになり、技術者の校正作業に要する労力が削減できる。
【００９８】
次に、本発明の第９の実施の形態の電子レンジを、図１７に基づいて説明する。第９の実施の形態の特徴は、赤外線センサ８１側に校正機能を内蔵させたことを特徴とするものである。
【００９９】
図１７に示すように、赤外線センサ８１は図２に示した第１の実施の形態の赤外線センサ８と同様のサーモパイル１３、増幅回路１４を備え、さらにこの増幅回路１４の増幅率を自動的に調整するための増幅率調整回路２５とこの増幅率調整回路２５が増幅率調整の参考にする校正データを記憶するメモリ２６を備えている。
【０１００】
そして制御回路３０−７側は、図５に示した第１の実施の形態の制御回路３０に対して温度校正機能を司る構成要素を削除した単純な構成であり、赤外線センサ８１からの温度検出信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換器３１、このＡ／Ｄ変換器３１からのデジタル温度検出信号を温度値に変換する温度変換器３２、操作パネル４からの入力に応じて温度設定を行う温度設定装置３３、この温度設定装置３３の出力する設定温度を記憶する設定温度記憶装置３４、温度変換器３２の出力する読み込み温度と設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度とを比較し、その差を求めて出力する比較器３５、ユーザが操作パネル４に対して出力レベルを設定したときに、それに見合う出力を設定する出力設定装置３９、ユーザが操作パネル４の操作ボタン６により時間設定したとき、あるいは調理方法を選択したときに、それに応じた時間設定を行い、調理スタートからの時間経過をカウントするタイマ装置４０、そしてタイマ装置４０が出力オフ指令を与えるまで、出力設定装置３９からの出力設定に対してマグネトロン６１、あるいはヒータ６２の出力を比較器３５の比較結果を見ながら制御する出力制御回路４１を備えている。
【０１０１】
次に、上記構成の第９の実施の形態の電子レンジの動作を説明する。まず、個々の赤外線センサ８１には、その工場やサービスセンタにおいて既知の温度の試料に基づき採取されたセンサ毎の固有の校正データがメモリ２６に記憶される。
【０１０２】
そして図１に示した電子レンジ１のキャビティ２内に調理物を入れて加熱を開始すると、上述した校正の済んでいる赤外線センサ８１が調理物の温度を測定して温度検出信号を電圧信号として制御回路３０−７のＡ／Ｄ変換器３１に入力する。
【０１０３】
この赤外線センサ８１における温度検出動作では、サーモパイル１３の赤外線強度に比例した信号が増幅回路１４に入力される。増幅回路１４は入力されるサーモパイル１３からの信号を増幅するが、この増幅率は増幅率調整回路２５によってあらかじめ設定調整されている。そして、増幅率調整回路２５により増幅率の調整は、メモリ２６に記憶されている校正データに基づいて行う。したがって、赤外線センサ８１の増幅回路１４から出力する温度検出信号はセンサ固有のばらつきを吸収した、校正後の信号である。
【０１０４】
そこで、赤外線センサ８１からＡ／Ｄ変換器３１に温度検出信号が入力されると、Ａ／Ｄ変換器３１はこれをデジタル温度検出信号に変換し、さらに温度変換器３２が温度値に変換し、この温度値が比較器３５に与えられる。
【０１０５】
比較器３５では設定温度記憶装置３４に記憶されている当該調理にふさわしい設定温度と読み込み温度値とを比較し、その差を出力制御回路４１に出力する。
【０１０６】
出力制御回路４１では、赤外線センサ８１の検出する温度が設定温度に達した時に、あるいはタイマ設定されている場合には設定時間が経過した時に加熱制御を終了し、以降、調理方法により異なるが、タイムアップするまで設定温度を維持するように出力を制御したり、加熱動作を完全に終了したりする。
【０１０７】
これにより、第９の実施の形態では、制御回路３０−７側に校正機能を必要としなくなるのでその内部構成が簡略化できることになる。
【０１０８】
【発明の効果】
以上にように請求項１の発明によれば、ユーザ宅に出張して赤外線センサを交換したような場合、特殊な工具や測定器を使用することなく、既知の所定温度の試料の準備と特殊なキー操作だけで赤外線センサの校正が行える。
【０１１０】
請求項２の発明によれば、工場出荷時あるいはユーザ宅での赤外線センサの交換時には、技術者は持参した所定の外部機器を校正データ読み込み端子に接続するだけで、新たな赤外線センサに対してあらかじめ用意されている校正データをその外部機器から読み込ませて簡単に赤外線センサの校正が行える。
【０１１１】
請求項３の発明によれば、赤外線センサ側が固有の校正データに基づいて補正した温度検出信号を出力するので、制御回路側では接続されている赤外線センサに固有の校正データを参照して温度補正演算を行う必要がなく、単純な演算により正しい温度を得ることができる。
【０１１２】
請求項４の発明によれば、校正データ読み込み手段から増幅率調整値を直接読込んで赤外線センサの増幅回路の増幅率調整を利用でき、校正値から増幅率調整値への換算演算が不要となるので、演算負荷を軽くすることができる。
【０１１７】
請求項５の発明によれば、既知の所定温度の試料に、氷を溶解した直後の０℃の水、又は氷水を用いるので、特にユーザ宅での出張修理によって赤外線センサを交換したような場合に、どの家庭でも容易に入手できる試料を用いて赤外線センサの温度校正が行える。
【０１１８】
請求項６の発明によれば、既知の所定温度の試料に、沸騰水を用いるので、特にユーザ宅での出張修理によって赤外線センサを交換したような場合に、どの家庭でも容易に入手できる試料を用いて赤外線センサの温度校正で行える。
【０１１９】
請求項７の発明によれば、既知の所定温度の試料に、特定の温度に制御されたヒータプレートを用いるので、ユーザ宅での出張修理によって赤外線センサを交換したような場合にも、赤外線センサの正確な温度校正が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の電子レンジの外観を示す斜視図。
【図２】上記の電子レンジのキャビティと赤外線センサを示す斜視図。
【図３】上記の実施の形態で採用する赤外線センサの正面図及び底面図。
【図４】上記の赤外線センサの回路ブロック図。
【図５】上記の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図６】上記の実施の形態の電子レンジの動作を示すフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図８】本発明の第３の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図９】本発明の第４の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図１０】上記の実施の形態で採用する赤外線センサの回路ブロック図。
【図１１】本発明の第５の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図１２】本発明の第６の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図１３】上記の実施の形態の電子レンジの動作を示すフローチャート。
【図１４】本発明の第７の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図１５】上記の実施の形態の電子レンジの動作を示すフローチャート。
【図１６】本発明の第８の実施の形態の電子レンジの動作を示すフローチャート。
【図１７】本発明の第９の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【符号の説明】
１ 電子レンジ
２ キャビティ
４ 操作パネル
４−１ 構成動作開始ボタン
４−２ 構成動作終了ボタン
４−３ 繰り上げボタン
５ 表示窓
６ 操作ボタン
８ 赤外線センサ
９ 調理物
１１ レンズ
１２ センサ回路部
１３ サーモパイル
１４ 増幅回路
１５ マルチプレクサ
２４ メモリ
２５ 増幅率調整回路
２６ メモリ
３０ 制御回路
３０−１〜３０−７ 制御回路
３１ Ａ／Ｄ変換器
３２ 温度変換器
３３ 温度設定装置
３４ 設定温度記憶装置
３５ 比較器
３６ 構成モード検出装置
３７ 校正値算出器
３８ 校正値記憶装置
３９ 出力設定装置
４０ タイマ装置
４１ 出力制御回路
４３ 校正データ読み込み端子
４４ パソコン
４６ 校正検出スイッチ
４７ 増幅率調整回路
４８ 増幅率調整端子
４９ 増幅率調整記憶装置
５０ 校正データ読み込み端子
５１ 校正データ出力端子
６１ マグネトロン
６２ ヒータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線センサ温度検出システムを搭載する電子レンジ（オーブンレンジを含む）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子レンジ内の調理対象物の温度を非接触で検出するサーモパイルを使用した非接触温度センサの場合、基板上に組み込まれた増幅回路によりサーモパイル素子からの信号を増幅し、その増幅した信号をマイコン等の制御回路に接続する構成にしている。
【０００３】
ところで、サーモパイル個々の出力信号は温度に対する直線性が非常に高いが、同じ温度を測定する場合にサーモパイル素子間で出力信号の大きさに大きなばらつきがある。そのため、サーモパイル素子と増幅回路とを分離した構成の赤外線センサの場合、サーモパイル素子間のばらつきを補正するために、センサ基板を個々に調整するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のサーモパイルと増幅回路基板とが分離された構造の赤外線センサを電子レンジに搭載しようとすると、赤外線センサが大形であるので電子レンジの容積率（つまり、レンジ室容積／筐体外形容積×１００％）が悪くなり、ユーザにとって使いにくいものとなる問題点があった。
【０００５】
そこで近年、サーモパイルと増幅回路基板とを一体化した赤外線センサの開発が行われ、従来に比べて非常に小形となってきている。したがって、そのような赤外線センサを電子レンジに採用すれば電子レンジの容積率を向上させることができる。
【０００６】
しかしながら、上述したように赤外線センサの特性のばらつきが非常に大きいという問題点は解決されない。そのため、赤外線センサを搭載した電子レンジを一般ユーザが購入した後、センサ素子に不都合が発生したとき、単に赤外線センサ素子を新しいものに交換するだけでは正しい温度検出を期待することができず、電子レンジが実用に役立たなくなってしまう恐れがある問題点があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、一般消費者の居所で製品が使用されている場合に、何らかの不都合が発生して赤外線センサ又は赤外線センサを制御する回路が故障してしまい、赤外線センサ又は制御回路を交換したときに、簡単に赤外線センサの検出温度を校正することができる電子レンジを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の電子レンジは、レンズとサーモパイルの素子を一体化した赤外線センサと、調理のための操作キーと、前記操作キーに対するキー操作として通常の調理に必要なキー操作とは異なった特殊なキー操作を検出したときに、前記赤外線センサの測定視野内に置かれている既知の所定温度の試料に対する検出温度に基づいて当該赤外線センサのサーモパイルの各素子の検出による温度データを校正する温度データ校正手段と、前記温度データ校正手段が校正した前記赤外線センサの校正データを記憶する校正値記憶手段と、前記赤外線センサの温度検出信号に対して、前記校正値記憶手段に記憶されている校正データを利用して検出温度を算出する温度演算手段とを備えたものである。
【０００９】
請求項１の発明の電子レンジでは、赤外線センサを交換したような場合、技術者が電子レンジ内に既知の所定温度の試料を置き、通常の調理に必要なキー操作とは異なった特殊なキー操作を行うだけで、温度データ校正手段は赤外線センサの前に置かれている試料に対する検出温度に基づいて当該赤外線センサの温度データを校正し、この校正した温度データを校正値記憶手段が記憶する。これにより、その後の通常の使用時には、温度演算手段は調理対象物に対する赤外線センサの温度検出信号に対して、校正値記憶手段に記憶されている校正データを利用して正しい温度を算出する。
【００１０】
こうして、特にユーザ宅に出張して赤外線センサを交換したような場合、特殊な工具や測定器を使用することなく、既知の所定温度の試料の準備と特殊なキー操作だけで赤外線センサの校正が行える。
【００１４】
請求項２の発明の電子レンジは、レンズとサーモパイルを一体化した赤外線センサと、
あらかじめ測定された前記赤外線センサに対する校正データを読み込むための校正データ読み込み端子と、前記校正データ読み込み端子に外部機器が接続されたのを検出する校正モード判定手段と、前記校正モード判定手段が前記校正データ読み込み端子に前記外部機器が接続されたのを検出したときに、当該外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる前記校正データを読み込んで記憶する校正値記憶手段と、前記赤外線センサの温度検出信号に対して、前記校正値記憶手段に記憶されている校正データを利用して検出温度を算出する温度演算手段とを備えたものである。
【００１５】
請求項２の発明の電子レンジでは、新規に赤外線センサを搭載する場合、あるいはユーザ宅で修理その他のために赤外線センサを交換した場合、技術者が校正データ読み込み端子に対して外部機器を接続することにより、校正モード判定手段がその外部機器の接続を検出し、校正値記憶手段が外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる校正データを読み込んで記憶する。これにより、その後の通常の使用時には、温度演算手段は調理対象物に対する赤外線センサの温度検出信号に対して、校正値記憶手段に記憶されている校正データを利用して正しい温度を算出する。
【００１６】
こうして、工場出荷時あるいはユーザ宅での赤外線センサの交換時には、技術者は持参した所定の外部機器を校正データ読み込み端子に接続するだけで、新たな赤外線センサに対してあらかじめ用意されている校正データをその外部機器から読み込ませて簡単に赤外線センサの校正が行える。
【００１８】
請求項３の発明の電子レンジは、レンズとサーモパイルが一体化され、かつその温度検出信号を増幅する増幅回路を有する赤外線センサと、調理のための操作キーと、あらかじめ測定された前記赤外線センサに対する校正データを読み込むための校正データ読み込み端子と、前記校正データ読み込み端子に外部機器が接続されたのを検出する校正モード判定手段と、前記校正モード判定手段が前記校正データ読み込み端子に前記外部機器が接続されたのを検出したときに、当該外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる校正データを読み込んで記憶する校正値記憶手段と、前記校正値記憶手段に記憶されている前記校正データに基づいて前記赤外線センサの増幅回路に対してその温度検出信号の増幅率を調整する増幅率調整回路と、前記赤外線センサの増幅回路を経て出力される温度検出信号から検出温度を算出する温度演算手段とを備えたものである。
【００１９】
請求項３の発明の電子レンジでは、新規に赤外線センサを搭載する場合、あるいはユーザ宅で修理その他のために赤外線センサを交換した場合、技術者が校正データ読み込み端子に対して外部機器を接続することによって校正モード判定手段がその外部機器の接続を検出して校正モードに移行し、校正値記憶手段が外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる校正データを読み込んで記憶する。
【００２０】
そしてその後の通常の使用時には、増幅率調整回路が校正値記憶手段に記憶されている校正データに基づいて赤外線センサに対してその温度検出信号の増幅率を調整し、温度演算手段は調理対象物に対する赤外線センサの増幅後の温度検出信号に対して、所定の変換式に基づいて調理対象物の温度を算出する。
【００２１】
こうして、温度演算手段は校正値記憶手段に記憶されている校正データを参照した複雑な変換演算を行うことなく、赤外線センサから出力される温度検出信号（この温度検出信号は校正データを踏まえて増幅調整されたものであるが）に対して単純な一定の演算により正しい温度を算出できるようになる。
【００２３】
請求項４の発明の電子レンジは、レンズとサーモパイルが一体化され、かつその温度検出信号を増幅する増幅回路を有する赤外線センサと、調理のための操作キーと、あらかじめ測定された前記赤外線センサに対する増幅率調整値を読み込むための校正データ読み込み端子と、前記校正データ読み込み端子に外部機器が接続されたのを検出する校正モード判定手段と、前記校正モード判定手段が前記校正データ読み込み端子に前記外部機器が接続されたのを検出したときに、当該外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる増幅率調整値を読み込んで記憶する増幅率調整値記憶手段と、前記増幅率調整値記憶手段に記憶されている前記増幅率調整値に基づいて前記赤外線センサの増幅回路に対してその温度検出信号の増幅率を調整する増幅率調整回路と、前記赤外線センサの増幅回路を経て出力される温度検出信号から検出温度を算出する温度演算手段とを備えたものである。
【００２９】
請求項５の発明の電子レンジは、請求項１において、前記既知の所定温度の試料に、氷を溶解した直後の０℃の水、又は氷水を用いるものであり、特にユーザ宅での出張修理によって赤外線センサを交換したような場合に、どの家庭でも容易に入手できる試料を用いて赤外線センサの温度校正で行える。
【００３０】
請求項６の発明の電子レンジは、前記既知の所定温度の試料に、沸騰水を用いるものであり、特にユーザ宅での出張修理によって赤外線センサを交換したような場合に、どの家庭でも容易に入手できる試料を用いて赤外線センサの温度校正で行える。
【００３１】
請求項７の発明の電子レンジは、請求項１において、前記既知の所定温度の試料に、特定の温度に制御されたヒータプレートを用いるものであり、ユーザ宅での出張修理によって赤外線センサを交換したような場合にも、赤外線センサの正確な温度校正が行える。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１〜図６に基づき、本発明の第１の実施の形態の電子レンジについて説明する。図１及び図２は電子レンジ（オーブンレンジ）１の機械的な構造を示している。２は調理対象物を入れるキャビティ、３はキャビティ２の扉、４は調理方法、調理温度、調理時間等の設定操作を行うための操作パネルで、数字表示窓５と操作ボタン６を備えている。７は調理対象物を乗せて回転するターンテーブルである。そして８は赤外線センサであり、キャビティ２内のターンテーブル７上に載置された調理対象物９の温度を検出できる位置に設置されている。
【００３８】
図３及び図４は、本実施の形態に使用される赤外線センサ８（ハイマン社製）の形状と回路構成を示している。図３に示したように赤外線センサ８は、レンズ１１と電子部品であるセンサ回路部１２から構成されている。レンズ１１は赤外線を透過するためにシリコンで作られた凸レンズである。
【００３９】
図４に示すように、センサ回路部１２には、８素子をリニアに配列したサーモパイル１３と、このサーモパイル１３の出力を増幅する増幅回路１４から構成されている。そして増幅回路１４には、サーモパイル１３の各素子の出力を順次に取り出すマルチプレクサ１５、このマルチプレクサ１５の出力の増幅器１６、基準温度を検出する温度センサ１７、この温度センサ１７の出力の増幅器１８、基準電圧設定器１９、もう一つのマルチプレクサ２０、出力回路２１、発振器２２及びコントロールユニット２３が備えられている。
【００４０】
センサ回路部１２では、サーモパイル１３の８素子の電圧出力Ｖは、
【数１】
【００４１】
さらに適合係数νは、温度を校正する際の黒体の温度Ｔcと出力電圧Ｖcとから、
【数２】
【数３】
【００４２】
これらの算式からすると、出力電圧と被測定物である調理対象物との間には直線的な関係があることが分かる。しかしながら、製造のばらつきにより、所定温度での出力電圧がセンサ毎に大きく変わり、約３０％も変化することが分かっている。そのため、この赤外線センサ８を温度センサとして利用するためには、同じ被測定物の温度に対して同じ検出温度を出力するようにセンサ毎に校正しなければ電子レンジの調理対象物の温度測定用には採用できないことを意味している。
【００４３】
そこで、本発明の第１の実施の形態の電子レンジ１は、図５に示したような回路構成をとる。本実施の形態の電子レンジ１の電気回路は、図３および図４に示したレンズ１１とセンサ回路部１２を一体化した赤外線センサ８と、調理のための操作ボタン６と表示器５の設けられている操作パネル４と、誘電加熱のためのマグネトロン６１、オーブンとして高温加熱するためのヒータ６２、そしてこれらのマグネトロン６１、ヒータ６２の加熱制御を行うための制御回路３０から構成されている。
【００４４】
そして制御回路３０におけるＡ／Ｄ変換器３１は赤外線センサ８の温度検出信号のＡ／Ｄ変換を行ってデジタル信号に変換して出力する。温度変換器３２はＡ／Ｄ変換器３１からの温度検出信号を温度値に変換すると共に校正値記憶装置３８に記憶されている校正値を用いて校正演算を行い、赤外線センサ８の検出温度を出力する。
【００４５】
温度設定装置３３は、ユーザが操作パネル４により調理方法を選択したり、温度設定操作を行った場合にそれに応答して表示窓５に調理方法を表示し、あるいは設定温度を表示すると共に、その調理方法に応じてあらかじめ登録されている設定温度を読み出し、あるいはユーザの設定した温度を設定温度として出力する。設定温度記憶装置３４は、温度設定装置３３の出力する設定温度を記憶する。
【００４６】
比較器３５は温度変換器３２の出力するキャビティ２内の調理物の温度を設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度と比較し、その差を求めて出力する。
【００４７】
校正モード検出装置３６は、この実施の形態では操作パネル４の操作ボタン６に対して、一般ユーザには知られていない特殊なキー操作、例えば、通常のキー操作では決して操作しないような複数の操作ボタン６を同時に１回、あるいは所定時間内に所定回数押すといった特殊なキー操作に対して校正モード検出を行い、次に操作パネル４から校正モードキャンセルのキー操作を受けるまで、あるいはそれに相当する操作、例えば、電源プラグがいったん引抜かれた後に再び差し込まれるような操作があるまで、校正モードであることを示す出力を出す。
【００４８】
校正値算出器３７は、校正モード検出装置３６が校正モード出力中に赤外線センサ８の温度検出信号を取り込み、これをあらかじめ決められている基準温度と比較して赤外線センサ８の校正値を算出する。校正値記憶装置３８は、校正値算出器３７の算出した校正値を記憶する。
【００４９】
出力設定装置３９は、ユーザが操作パネル４に対して調理方法を選択する操作を行ったときに、また出力レベルを選択する操作を行ったときに、それに見合う出力を設定する。タイマ装置４０は、ユーザが操作パネル４の操作ボタン６により時間設定したとき、あるいは調理方法を選択したときに、それに応じた時間設定を行い、調理スタートからの時間経過をカウントする。
【００５０】
出力制御回路４１はタイマ装置４０が出力オフ指令を与えるまで、出力設定装置３９からの出力設定に対してそれに見合う出力をマグネトロン６１が出力し、あるいはヒータ６２が出力するように出力制御する。
【００５１】
次に、上記構成の第１の実施の形態の電子レンジの動作を説明する。図６のフローチャートに示すように、ユーザあるいは技術者が操作パネル４に対して何らかの操作をし、スタートボタンを押すことにより本処理が開始し、制御回路３０は操作パネル４の操作ボタンの状態を読み込む（ステップＳ００，Ｓ０５）。
【００５２】
一般ユーザによる操作であれば、ごはん、牛乳、お酒等の調理対象物を指定して温めボタンを押したり、温め温度を指定して温めボタンを押したり、解凍対象物を指定して解凍ボタンを押したり、さらにオーブン使用の場合には、調理方法を指定してオーブンボタンを押したりする操作を行い、最後にスタートボタンを押す。このスタートボタンが押されると、図６の処理を開始し、上記の操作ボタンによる操作内容を読み込み、一般ユーザによるキー操作である場合（つまり、温め操作、解凍操作、オーブン操作あるいはグリル操作である場合）、温度設定装置３３は設定温度を読み込んで設定温度記憶装置３４に記憶させ、また出力設定装置３９は設定出力を読み込んで出力制御回路４１に出力し、出力制御回路４１はマグネトロン６１又はヒータ６２に対する加熱制御を開始する（ステップＳ１０，Ｓ３０，Ｓ３５）。
【００５３】
そして、加熱の開始と共に赤外線センサ８の温度検出信号を周期的に読み込み、比較器３５において設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度と比較し、赤外線センサ８の検出する温度が設定温度に達した時に、あるいはタイマ設定されている場合には設定時間が経過した時に加熱制御を終了する（ステップＳ４０〜Ｓ５５）。
【００５４】
次に、操作パネル４に対する操作ボタンの読み込みにより校正操作がなされた場合について説明する。技術者はあらかじめ定められた試料として、各家庭で容易に入手できる氷水、あるいは沸騰水を用意し、さらには技術者が持参している所定の温度を示すヒータプレート（これらのいずれを試料として採用するかはあらかじめ決められているものとする。以下の説明では、０℃を示す氷水を用いる場合について説明する）を電子レンジ１のキャビティ２内に入れた状態で、上述したような特殊なキー操作を行う。これにより、校正モード検出装置３６は校正モードへの移行を検出する（ステップＳ００〜Ｓ１０）。
【００５５】
校正モードを検出すると、校正値算出器３７は赤外線センサ８の温度検出信号を取り込み、基準値である０℃とＡ／Ｄ変換器３１の出力する読み込み値とを比較し、その差ΔＴを校正値として校正値記憶装置３８に記憶する（ステップＳ１５〜Ｓ２５）。そして校正モードを終了する（ステップＳ５５）。
【００５６】
この校正処理を行った後には、温度変換器３２は、赤外線センサ８が検出し、Ａ／Ｄ変換器３１を経て入力される読み込み値Ｔに対して、校正値記憶装置３８の記憶する校正値ΔＴを常に加算（＋−の符号を含めて）することにより、最終的に赤外線センサ８による調理物の温度Ｔ′を、
Ｔ′＝Ｔ＋ΔＴ
として出力するのである。
【００５７】
これにより、第１の実施の形態の電子レンジでは、技術者が電子レンジ内に既知の温度の試料を置き、通常の調理に必要なキー操作とは異なった特殊なキー操作を行うだけで、赤外線センサ８の前に置かれている試料に対する検出温度に基づいて当該赤外線センサの温度データを校正して校正値記憶装置３８に記憶することができ、これにより、その後の通常の使用時には、温度変換器３２は調理対象物に対する赤外線センサ８の温度検出信号に対して、校正値記憶装置３８に記憶されている校正値を利用して正しい温度を算出するようになる。したがって、特にユーザ宅に出張して赤外線センサ８を交換修理したような場合、特殊な工具や測定器を使用することなく、既知の所定温度の試料の準備と特殊なキー操作だけで赤外線センサの校正が行えるのである。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施の形態の電子レンジを、図７に基づいて説明する。第２の実施の形態は、電子レンジ１の制御回路３０−１が、第１の実施の形態では備えていた校正値算出器３７を持たず、代わりにパソコン（パーソナルコンピュータ）４４を接続し、それからデータを取り込むための校正データ読み込み端子４３を備え、この校正データ読み込み端子４３を通じて読み込んだデータを校正値記憶装置３８に記憶するようにしたことを特徴とする。
【００５９】
この第２の実施の形態では、個々の赤外線センサ８に対して、電子レンジ１に取付ける前に工場やサービスセンターにおいて校正データを得ておき、各赤外線センサ８と対応させて技術者が携帯するパソコン４４に登録しておく。そしてユーザ宅で赤外線センサ８を交換する場合（この場合に限らず、新規に出荷する電子レンジに工場内で組み込む場合でも同じである）、制御回路３０−１に設けられている校正データ読み込み端子４３にパソコン４４を接続し、第１の実施の形態と同様に操作パネル４から特殊なキー操作により校正指令を入力することにより、校正モード検出装置３６が校正モードであることを検出し、校正値記憶装置３８に対してパソコン４４から新しい赤外線センサ８に対する校正値を校正データ読み込み端子４３を介して読み込ませ、記憶させる。
【００６０】
これにより、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏し、加えて、特に出張修理の作業の際にパソコンとの接続だけで赤外線センサ８の校正が行え、試料を準備する煩わしさがなくなる。
【００６１】
次に、本発明の第３の実施の形態の電子レンジについて、図８に基づいて説明する。第３の実施の形態は、電子レンジ１の制御回路３０−２が、第１の実施の形態で備えていた校正値算出器３７を持たず、代わりにパソコン（パーソナルコンピュータ）４４を接続し、それからデータを取り込むための校正データ読み込み端子４３を備え、この校正データ読み込み端子４３を通じて読み込んだデータを校正値記憶装置３８に記憶するようにしたこと、そして校正モードへ移行する操作のための操作キーを一般ユーザの操作する操作パネル４から分けて、一般ユーザの目には触れない場所、特に赤外線センサ８の取付け時、あるいは交換修理の際に必ず開かれる場所に設け、そのキー操作を校正操作として検出する校正検出スイッチ４６を制御回路３０−２に設けたことを特徴とする。
【００６２】
この第３の実施の形態でも第２の実施の形態と同様に、個々の赤外線センサ８に対して、電子レンジ１に取付ける前に工場やサービスセンターにおいて校正データを得ておき、各赤外線センサ８と対応させて技術者が携帯するパソコン４４に登録しておく。そしてユーザ宅で赤外線センサ８を交換する場合、制御回路３０−２に設けられている校正データ読み込み端子４３にパソコン４４を接続し、隠された場所にある上記の校正操作用のキーを操作することにより、校正検出スイッチ４６が校正モードであることを検出し、校正値記憶装置３８に対してパソコン４４から新しい赤外線センサ８に対する校正値を校正データ読み込み端子４３を介して読み込ませ、記憶させる。
【００６３】
これにより、第３の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏し、加えて、特に出張修理の作業の際にパソコンとの接続だけで赤外線センサ８の校正が行え、試料を準備する煩わしさがなくなる。また、赤外線センサ８の取付け、交換作業時に校正モードへ移行するためのキー操作が専用のキーを操作するだけで簡単である利点がある。
【００６４】
次に、本発明の第４の実施の形態の電子レンジについて、図９及び図１０に基づいて説明する。第４の実施の形態の特徴は、赤外線センサ８が増幅率調整端子４８を備え、制御回路３０−３側の増幅率調整回路４７から受けた増幅率調整信号に基づき、増幅回路１４の増幅器１６，１８及び比較器１９の増幅率を赤外線センサ８の特性に応じて調整するようにし、一方、制御回路３０−３側では、新たに組み込む赤外線センサ８について、あらかじめ求めてパソコン４４に登録してある校正データを校正モード読み込み端子４３から読み込んで校正値記憶装置３８に記憶し、かつ赤外線センサ８による温度検出のために増幅率調整回路４７が校正値記憶装置３８の校正データに基づいて赤外線センサ８の増幅率調整値を求め、赤外線センサ８の増幅率調整端子４８に出力する構成にした点にある。なお、図９において図５に示した第１の実施の形態、図７に示した第２の実施の形態と共通する要素については、同一の符号を付して示してある。また図１０において、図２に示した第１〜第３の実施の形態で採用している赤外線センサ８と共通する要素については、同一の符号を付して示してある。
【００６５】
第４の実施の形態の電子レンジは、次のように動作する。赤外線センサ８は、制御回路３０−３の増幅率調整回路４７から増幅率調整端子４８を通じて入力される増幅率調整信号により増幅回路１４の増幅器１６，１８及び比較器１９の増幅率を赤外線センサ８の特性に応じて調整する。そして、サーモパイル１３の出力信号を調整された増幅率で増幅し、温度検出信号として制御回路３０−３のＡ／Ｄ変換器３１へ出力する。
【００６６】
制御回路３０−３側では、Ａ／Ｄ変換器３１に入力される赤外線センサ８の温度検出信号をＡ／Ｄ変換してデジタル値に変換し、これに対して温度変換器３２が温度データに変換して比較器３５に出力する。なお、温度変換器３２では、第１〜第３の実施の形態それぞれの場合のように、校正値記憶装置３８に記憶されている校正値を用いて校正演算する必要はない。なぜならば、赤外線センサ８から出力される温度検出信号の増幅率の調整によってすでに校正が済んでいるからである。
【００６７】
比較器３５においては、設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度と比較し、読み込み温度が設定温度に到達すれば出力制御回路４１はマグネトロン６１又はヒータ６２の加熱制御を終了し、以降、選択された調理モードに応じて、一定温度を維持する制御をタイマ装置４０がカウントアップするまで加熱制御を継続し、あるいは設定温度に到達すれば加熱を終了する等の制御を行う。
【００６８】
そして赤外線センサ８を新たに取付け、あるいは交換修理し、その校正を行う場合、第２の実施の形態と同様に、制御回路３０−３に設けられている校正データ読み込み端子４３にパソコン４４を接続し、操作パネル４から特殊なキー操作により校正指令を入力することにより、校正モード検出装置３６が校正モードであることを検出し、校正値記憶装置３８に対してパソコン４４から新しい赤外線センサ８に対する校正値を校正データ読み込み端子４３を介して読み込ませ、記憶させる。
【００６９】
これにより、第４の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏し、加えて、特に出張修理の作業の際にパソコンとの接続だけで赤外線センサ８の校正が行え、試料を準備する煩わしさがなくなる。さらに、制御回路３０−３側では温度演算周期毎に校正演算を行う必要がなく、演算負荷を低減化できる。
【００７０】
なお、第４の実施の形態では、第２の実施の形態に対する第３の実施の形態のように、操作パネル４に対する特殊キー操作によって校正操作する代わりに、専用の校正操作キーと、その専用キーの操作を検出して校正モード移行を指示する校正検出スイッチ４６を校正モード検出装置３６に代えて設けてもよい。
【００７１】
次に、本発明の第５の実施の形態の電子レンジを、図１１に基づいて説明する。第５の実施の形態の特徴は、図９に示した第４の実施の形態の制御回路３０−３における校正値記憶装置３８と増幅率調整回路４７に代えて、パソコン４４から校正データ読み込み端子４３を経て直接に増幅率調整値を読み込んで記憶する増幅率調整記憶回路４９を設けた点にある。この第５の実施の形態でも、赤外線センサ８には増幅率調整端子４８を備えた図１０に示したものを採用する。
【００７２】
そして、個々の赤外線センサに対する増幅率調整データをあらかじめ工場やサービスセンター側で作成してパソコン４４に登録しておき、電子レンジに新たな赤外線センサを組み込む場合や新たな赤外線センサに交換修理する場合、校正モードにして、その赤外線センサ８に対する増幅率調整データをパソコン４４から校正データ読み込み端子４３を経て読み込んで増幅率調整記憶回路４９に記憶させるのである。また、校正モードへの移行には、第５の実施の形態では第１の実施の形態、第２の実施の形態と同様に操作パネル４に対して特殊なキー操作を行うようにしている。なお、校正モードへの移行操作は、第３の実施の形態と同様に専用の操作キーを設ける方式であってもよい。
【００７３】
この第５の実施の形態によれば、第４の実施の形態では必要であった校正値記憶装置３８が不要であり、校正値から増幅率調整値への換算演算が不要となるので、演算負荷がさらに軽減できる。
【００７４】
次に、本発明の第６の実施の形態の電子レンジを、図１２及び図１３に基づいて説明する。第６の実施の形態の特徴は図５及び図６に示した第１の実施の形態に対して、校正モードでの校正値の作成を操作パネル４において行えるようにした点にある。
【００７５】
そこで、操作パネル４内のユーザには触れることがない場所に校正用の操作キーとして、校正動作開始キー４−１、校正動作終了キー４−２、数字繰り上げキー４−３を設けてある。そしてこの操作パネル４では、校正モード中、表示窓４に校正値を表示し、数字繰り上げキー４−３を操作することによって表示窓５に表示されているその校正値の数字を繰り上げることができるようにしてある。
【００７６】
またこの実施の形態の場合、校正動作開始キー４−１の入力で校正モードを判断できるので、制御回路３０−５は、図５に示した第１の実施の形態の制御回路３０の構成から校正モード検出装置３６を削除し、また校正値は操作パネル４によって直接設定されるので、校正値算出器３７も削除した構成である。その他の構成要素は、図５に示した第１の実施の形態の制御回路３０のものと共通である。
【００７７】
次に、上記の構成の第６の実施の形態の電子レンジの動作を説明する。図１３のフローチャートに示すように、通常の使用では、ユーザあるいは技術者が操作パネル４に対して何らかの操作をし、スタートボタンを押すことにより本処理が開始し、制御回路３０−５は操作パネル４の操作ボタンの状態を読み込む（ステップＳ００，Ｓ０５）。
【００７８】
一般ユーザによる操作であれば、温めボタンを押したり、解凍ボタンを押したり、さらにオーブン使用の場合にはオーブンボタンを押したりする操作を行い、最後にスタートボタンを押す。このスタートボタンが押されると、図１３の処理を開始し、上記の操作ボタンによる操作内容を読み込み、一般ユーザによるキー操作である場合（つまり、温め操作、解凍操作、オーブン操作あるいはグリル操作等である場合）、温度設定装置３３は設定温度を読み込んで設定温度記憶装置３４に記憶させ、また出力設定装置３９は設定出力を読み込んで出力制御回路４１に出力し、出力制御回路４１はマグネトロン６１又はヒータ６２に対する加熱制御を開始する（ステップＳ１０，Ｓ３０，Ｓ３５）。
【００７９】
そして、加熱の開始と共に赤外線センサ８の温度検出信号を周期的に読み込み、比較器３５において設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度と比較し、赤外線センサ８の検出する温度が設定温度に達した時に、あるいはタイマ設定されている場合には設定時間が経過した時に加熱制御を終了する（ステップＳ４０〜Ｓ５５）。
【００８０】
次に、操作パネル４より校正操作がなされた場合について説明する。技術者は新たに取付けた赤外線センサ８について、工場あるいはサービスセンターであらかじめ採取された校正データを持参しておき、校正操作専用のキーにアクセスし、その校正動作開始キー４−１を操作する。これにより校正モードへ移行する（ステップＳ００〜Ｓ１０）。
【００８１】
校正モードになると、技術者は表示窓５に表示される数字を見ながら、持参した校正データを見て、表示窓５の数字が校正データに一致するように数字繰り上げキー４−３を操作し、その後に校正動作終了キー４−２を押す（ステップＳ１０，Ｓ１５０〜Ｓ１７０）。これにより、校正値が操作パネル４から制御回路３０−５の校正値記憶装置３８に入力されて記憶され（ステップＳ２５）、校正モードを終了する（ステップＳ５５）。
【００８２】
この校正処理を行った後には、温度変換器３２は、赤外線センサ８が検出し、Ａ／Ｄ変換器３１を経て入力される読み込み値Ｔに対して、校正値記憶装置３８の記憶する校正値ΔＴを常に加算（＋−の符号を含めて）することにより、最終的に赤外線センサ８による調理物の温度Ｔ′を、
Ｔ′＝Ｔ＋ΔＴ
として出力するのである。
【００８３】
これにより、第６の実施の形態の電子レンジでは、第１の実施の形態と同様に、通常の使用時には、温度変換器３２は調理対象物に対する赤外線センサ８の温度検出信号に対して校正値記憶装置３８に記憶されている校正値を利用して正しい温度を算出するようになる。しかも本実施の形態では、特にユーザ宅に出張して赤外線センサ８を交換修理する場合、試料を用意する必要がなく、キー操作だけで赤外線センサの校正が行える。
【００８４】
なお、本実施の形態では操作パネル４に校正操作用の専用のキーを設けたが、これに限定されることはなく、操作パネル４にユーザの通常の使用時には操作されないような特殊なキー操作で校正モードに移行できるようにし、校正モードに入った後は、温度設定ボタンあるいは時間設定ボタンを校正値設定用のボタンに切り替えられるようにしておけば、専用キーを設ける必要がなくなり、コスト的なメリットが改善される。
【００８５】
次に、本発明の第７の実施の形態の電子レンジ、図１４及び図１５に基づいて説明する。第７の実施の形態の特徴は、赤外線センサ８０を図２に示した赤外線センサ８の構成にすると共に、これらに加えてメモリ２４を内蔵させ、赤外線センサ毎のばらつきを校正するための校正値をメモリ２４に登録させておき、これを制御回路３０−６側の自動校正機能に利用するようにした点にある。このために、赤外線センサ８０側には図２に示した構成要素に加えて、メモリ２４と共に校正データ出力端子５１が設けられている。そして、制御回路３０−６は、図７に示した制御回路３０−１から校正モード検出装置３９を削除し、あるいは図８に示した制御回路３０−２から校正検出スイッチ４６を削除し、そして校正データ読み込み端子４３に代えて、赤外線センサ８０の校正データ出力端子５１に接続する校正データ読み込み端子５０を設けた構成である。本実施の形態の制御回路３０−６において、上記の他の構成要素については、第２の実施の形態における制御回路３０−１、また第３の実施の形態における制御回路３０−２と符号が共通する構成要素と同一の働きをする。
【００８６】
次に、上記の構成の第７の実施の形態の電子レンジの動作を、図１５に示すフローチャートに基づいて説明する。本実施の形態の場合、制御回路３０−６は電源プラグがコンセントに差し込まれた際、あるいは電源プラグが接続された状態で、操作パネル４に対してユーザが最初に何らかの操作を行った際に（ユーザが校正操作していると意識するかしないかに関わりなく）、校正値記憶装置３８が校正データ読み込み端子５１、赤外線センサ８０側の校正データ出力端子５０を介して赤外線センサ８０のメモリ２４にアクセスして校正データを読み込み、記憶する。このようにしていったん校正データを読み込んで校正値記憶装置３８に登録すると、以後は電源プラグが引き抜かれるまでその校正データが制御回路３０−６側に保持される（ステップＳ１００〜Ｓ１１０）。
【００８７】
この後は、ユーザが通常の使用に対して、第１の実施の形態〜第３の実施の形態の場合と同様に動作し、調理開始操作がなされる（ステップＳ１１５）と、上記の操作ボタンによる操作内容を読み込み、一般ユーザによるキー操作である場合（つまり、温め操作、解凍操作、オーブン操作あるいはグリル操作である場合）、温度設定装置３３は設定温度を読み込んで設定温度記憶装置３４に記憶させ、また出力設定装置３９は設定出力を読み込んで出力制御回路４１に出力し、出力制御回路４１はマグネトロン６１又はヒータ６２に対する加熱制御を開始する（ステップＳ１２０，Ｓ１２５）。
【００８８】
そして、加熱の開始と共に赤外線センサ８０の温度検出信号を周期的に読み込み、Ａ／Ｄ変換器３１でデジタル信号に変換して温度変換器３２に与える。温度変換器３２では、温度検出信号を赤外線センサ８０が検出し、Ａ／Ｄ変換器３１を経て入力される温度検出信号に対して温度値を算出し、さらに校正値記憶装置３８に記憶されている校正値によって温度値を補正して最終的な読み込み温度として比較器３５に出力する（Ｓ１３０，Ｓ１３５）。
【００８９】
比較器３５は読み込み温度を設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度と比較し、赤外線センサ８０の検出する温度が設定温度に達した時に、あるいはタイマ設定されている場合には設定時間が経過した時に加熱制御を終了する（ステップＳ１４０〜Ｓ１５０）。
【００９０】
こうして、第７の実施の形態の電子レンジでは、新たに赤外線センサ８０を組み込む際にパソコンを制御回路に接続して校正操作を行う必要が全くなく、赤外線センサ８０と制御回路３０−６との結線作業だけで済むことになり、技術者の校正作業に要する労力が削減できる。
【００９１】
次に、本発明の第８の実施の形態の電子レンジについて、図１４及び図１６に基づいて説明する。第８の実施の形態のハードウェア的な構成は、第７の実施の形態と同様に図１４に示すものである。ただし、自動校正機能が図１６のフローチャートに示すように変更されている。すなわち、赤外線センサ８０は第７の実施の形態と同様に図１４に示す構成のものであるが、制御回路３０−６が赤外線センサ８０のメモリ２４から校正データを読み込むタイミングが第７の実施の形態とは異なり、温度検出周期毎に繰返し行う点に特徴がある。
【００９２】
以下、この第８の実施の形態の電子レンジの機能を、図１６のフローチャートに基づいて説明する。制御回路３０−６は電源プラグがコンセントに差し込まれても、第７の実施の形態のようには校正データを赤外線センサ８０のメモリ２４から読み込むことはない（ステップＳ１００，Ｓ１０５）。
【００９３】
電源プラグが差し込まれた後、ユーザが通常の調理開始操作を行うと（ステップＳ１１５）と、温度設定装置３３は設定温度を読み込んで設定温度記憶装置３４に記憶させ、また出力設定装置３９は設定出力を読み込んで出力制御回路４１に出力し、出力制御回路４１はマグネトロン６１又はヒータ６２に対する加熱制御を開始する（ステップＳ１２０，Ｓ１２５）。
【００９４】
加熱の開始と共に赤外線センサ８０の温度検出信号をＡ／Ｄ変換器３１が周期的に読み込み（ステップＳ１３０）、同時に赤外線センサ８０のメモリ２４から校正データ出力端子５１、校正データ読み込み端子５０を通じて校正値記憶装置３８に校正データを読み込んで記憶する（ステップＳ１３２）。
【００９５】
そして、Ａ／Ｄ変換器３１でデジタル信号に変換して温度変換器３２に与え、温度変換器３２では、Ａ／Ｄ変換器３１の出力するデジタル温度検出信号に対して温度値を算出し、さらに校正値記憶装置３８に記憶されている校正値によって温度値を補正して最終的な読み込み温度として比較器３５に出力する（Ｓ１３５）。
【００９６】
比較器３５は読み込み温度を設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度と比較し、赤外線センサ８０の検出する温度が設定温度に達した時に、あるいはタイマ設定されている場合には設定時間が経過した時に加熱制御を終了する（ステップＳ１４０〜Ｓ１５０）。
【００９７】
こうして、第８の実施の形態の電子レンジでは、第７の実施の形態と同様に新たに赤外線センサ８０を組み込む際にパソコンを制御回路に接続して校正操作を行う必要が全くなく、赤外線センサ８０と制御回路３０−６との結線作業だけで済むことになり、技術者の校正作業に要する労力が削減できる。
【００９８】
次に、本発明の第９の実施の形態の電子レンジを、図１７に基づいて説明する。第９の実施の形態の特徴は、赤外線センサ８１側に校正機能を内蔵させたことを特徴とするものである。
【００９９】
図１７に示すように、赤外線センサ８１は図２に示した第１の実施の形態の赤外線センサ８と同様のサーモパイル１３、増幅回路１４を備え、さらにこの増幅回路１４の増幅率を自動的に調整するための増幅率調整回路２５とこの増幅率調整回路２５が増幅率調整の参考にする校正データを記憶するメモリ２６を備えている。
【０１００】
そして制御回路３０−７側は、図５に示した第１の実施の形態の制御回路３０に対して温度校正機能を司る構成要素を削除した単純な構成であり、赤外線センサ８１からの温度検出信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換器３１、このＡ／Ｄ変換器３１からのデジタル温度検出信号を温度値に変換する温度変換器３２、操作パネル４からの入力に応じて温度設定を行う温度設定装置３３、この温度設定装置３３の出力する設定温度を記憶する設定温度記憶装置３４、温度変換器３２の出力する読み込み温度と設定温度記憶装置３４に記憶されている設定温度とを比較し、その差を求めて出力する比較器３５、ユーザが操作パネル４に対して出力レベルを設定したときに、それに見合う出力を設定する出力設定装置３９、ユーザが操作パネル４の操作ボタン６により時間設定したとき、あるいは調理方法を選択したときに、それに応じた時間設定を行い、調理スタートからの時間経過をカウントするタイマ装置４０、そしてタイマ装置４０が出力オフ指令を与えるまで、出力設定装置３９からの出力設定に対してマグネトロン６１、あるいはヒータ６２の出力を比較器３５の比較結果を見ながら制御する出力制御回路４１を備えている。
【０１０１】
次に、上記構成の第９の実施の形態の電子レンジの動作を説明する。まず、個々の赤外線センサ８１には、その工場やサービスセンタにおいて既知の温度の試料に基づき採取されたセンサ毎の固有の校正データがメモリ２６に記憶される。
【０１０２】
そして図１に示した電子レンジ１のキャビティ２内に調理物を入れて加熱を開始すると、上述した校正の済んでいる赤外線センサ８１が調理物の温度を測定して温度検出信号を電圧信号として制御回路３０−７のＡ／Ｄ変換器３１に入力する。
【０１０３】
この赤外線センサ８１における温度検出動作では、サーモパイル１３の赤外線強度に比例した信号が増幅回路１４に入力される。増幅回路１４は入力されるサーモパイル１３からの信号を増幅するが、この増幅率は増幅率調整回路２５によってあらかじめ設定調整されている。そして、増幅率調整回路２５により増幅率の調整は、メモリ２６に記憶されている校正データに基づいて行う。したがって、赤外線センサ８１の増幅回路１４から出力する温度検出信号はセンサ固有のばらつきを吸収した、校正後の信号である。
【０１０４】
そこで、赤外線センサ８１からＡ／Ｄ変換器３１に温度検出信号が入力されると、Ａ／Ｄ変換器３１はこれをデジタル温度検出信号に変換し、さらに温度変換器３２が温度値に変換し、この温度値が比較器３５に与えられる。
【０１０５】
比較器３５では設定温度記憶装置３４に記憶されている当該調理にふさわしい設定温度と読み込み温度値とを比較し、その差を出力制御回路４１に出力する。
【０１０６】
出力制御回路４１では、赤外線センサ８１の検出する温度が設定温度に達した時に、あるいはタイマ設定されている場合には設定時間が経過した時に加熱制御を終了し、以降、調理方法により異なるが、タイムアップするまで設定温度を維持するように出力を制御したり、加熱動作を完全に終了したりする。
【０１０７】
これにより、第９の実施の形態では、制御回路３０−７側に校正機能を必要としなくなるのでその内部構成が簡略化できることになる。
【０１０８】
【発明の効果】
以上にように請求項１の発明によれば、ユーザ宅に出張して赤外線センサを交換したような場合、特殊な工具や測定器を使用することなく、既知の所定温度の試料の準備と特殊なキー操作だけで赤外線センサの校正が行える。
【０１１０】
請求項２の発明によれば、工場出荷時あるいはユーザ宅での赤外線センサの交換時には、技術者は持参した所定の外部機器を校正データ読み込み端子に接続するだけで、新たな赤外線センサに対してあらかじめ用意されている校正データをその外部機器から読み込ませて簡単に赤外線センサの校正が行える。
【０１１１】
請求項３の発明によれば、赤外線センサ側が固有の校正データに基づいて補正した温度検出信号を出力するので、制御回路側では接続されている赤外線センサに固有の校正データを参照して温度補正演算を行う必要がなく、単純な演算により正しい温度を得ることができる。
【０１１２】
請求項４の発明によれば、校正データ読み込み手段から増幅率調整値を直接読込んで赤外線センサの増幅回路の増幅率調整を利用でき、校正値から増幅率調整値への換算演算が不要となるので、演算負荷を軽くすることができる。
【０１１７】
請求項５の発明によれば、既知の所定温度の試料に、氷を溶解した直後の０℃の水、又は氷水を用いるので、特にユーザ宅での出張修理によって赤外線センサを交換したような場合に、どの家庭でも容易に入手できる試料を用いて赤外線センサの温度校正が行える。
【０１１８】
請求項６の発明によれば、既知の所定温度の試料に、沸騰水を用いるので、特にユーザ宅での出張修理によって赤外線センサを交換したような場合に、どの家庭でも容易に入手できる試料を用いて赤外線センサの温度校正で行える。
【０１１９】
請求項７の発明によれば、既知の所定温度の試料に、特定の温度に制御されたヒータプレートを用いるので、ユーザ宅での出張修理によって赤外線センサを交換したような場合にも、赤外線センサの正確な温度校正が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の電子レンジの外観を示す斜視図。
【図２】上記の電子レンジのキャビティと赤外線センサを示す斜視図。
【図３】上記の実施の形態で採用する赤外線センサの正面図及び底面図。
【図４】上記の赤外線センサの回路ブロック図。
【図５】上記の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図６】上記の実施の形態の電子レンジの動作を示すフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図８】本発明の第３の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図９】本発明の第４の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図１０】上記の実施の形態で採用する赤外線センサの回路ブロック図。
【図１１】本発明の第５の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図１２】本発明の第６の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図１３】上記の実施の形態の電子レンジの動作を示すフローチャート。
【図１４】本発明の第７の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【図１５】上記の実施の形態の電子レンジの動作を示すフローチャート。
【図１６】本発明の第８の実施の形態の電子レンジの動作を示すフローチャート。
【図１７】本発明の第９の実施の形態の電子レンジの回路ブロック図。
【符号の説明】
１ 電子レンジ
２ キャビティ
４ 操作パネル
４−１ 構成動作開始ボタン
４−２ 構成動作終了ボタン
４−３ 繰り上げボタン
５ 表示窓
６ 操作ボタン
８ 赤外線センサ
９ 調理物
１１ レンズ
１２ センサ回路部
１３ サーモパイル
１４ 増幅回路
１５ マルチプレクサ
２４ メモリ
２５ 増幅率調整回路
２６ メモリ
３０ 制御回路
３０−１〜３０−７ 制御回路
３１ Ａ／Ｄ変換器
３２ 温度変換器
３３ 温度設定装置
３４ 設定温度記憶装置
３５ 比較器
３６ 構成モード検出装置
３７ 校正値算出器
３８ 校正値記憶装置
３９ 出力設定装置
４０ タイマ装置
４１ 出力制御回路
４３ 校正データ読み込み端子
４４ パソコン
４６ 校正検出スイッチ
４７ 増幅率調整回路
４８ 増幅率調整端子
４９ 増幅率調整記憶装置
５０ 校正データ読み込み端子
５１ 校正データ出力端子
６１ マグネトロン
６２ ヒータ
Claims (7)
- レンズとサーモパイルの素子を一体化した赤外線センサと、
調理のための操作キーと、
前記操作キーに対するキー操作として通常の調理に必要なキー操作とは異なった特殊なキー操作を検出したときに、前記赤外線センサの測定視野内に置かれている既知の所定温度の試料に対する検出温度に基づいて当該赤外線センサのサーモパイルの各素子の検出による温度データを校正する温度データ校正手段と、
前記温度データ校正手段が校正した前記赤外線センサの校正データを記憶する校正値記憶手段と、
前記赤外線センサの温度検出信号に対して、前記校正値記憶手段に記憶されている校正データを利用して検出温度を算出する温度演算手段とを備えて成る電子レンジ。 - レンズとサーモパイルを一体化した赤外線センサと、
あらかじめ測定された前記赤外線センサに対する校正データを読み込むための校正データ読み込み端子と、
前記校正データ読み込み端子に外部機器が接続されたのを検出する校正モード判定手段と、
前記校正モード判定手段が前記校正データ読み込み端子に前記外部機器が接続されたのを検出したときに、当該外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる前記校正データを読み込んで記憶する校正値記憶手段と、
前記赤外線センサの温度検出信号に対して、前記校正値記憶手段に記憶されている校正データを利用して検出温度を算出する温度演算手段とを備えて成る電子レンジ。 - レンズとサーモパイルが一体化され、かつその温度検出信号を増幅する増幅回路を有する赤外線センサと、
調理のための操作キーと、
あらかじめ測定された前記赤外線センサに対する校正データを読み込むための校正データ読み込み端子と、
前記校正データ読み込み端子に外部機器が接続されたのを検出する校正モード判定手段と、
前記校正モード判定手段が前記校正データ読み込み端子に前記外部機器が接続されたのを検出したときに、当該外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる前記校正データを読み込んで記憶する校正値記憶手段と、
前記校正値記憶手段に記憶されている前記校正データに基づいて前記赤外線センサの増幅回路に対してその温度検出信号の増幅率を調整する増幅率調整回路と、
前記赤外線センサの増幅回路を経て出力される温度検出信号から検出温度を算出する温度演算手段とを備えて成る電子レンジ。 - レンズとサーモパイルが一体化され、かつその温度検出信号を増幅する増幅回路を有する赤外線センサと、
調理のための操作キーと、
あらかじめ測定された前記赤外線センサに対する増幅率調整値を読み込むための校正データ読み込み端子と、
前記校正データ読み込み端子に外部機器が接続されたのを検出する校正モード判定手段と、
前記校正モード判定手段が前記校正データ読み込み端子に前記外部機器が接続されたのを検出したときに、当該外部機器から校正データ読み込み端子に与えられる増幅率調整値を読み込んで記憶する増幅率調整値記憶手段と、
前記増幅率調整値記憶手段に記憶されている前記増幅率調整値に基づいて前記赤外線センサの増幅回路に対してその温度検出信号の増幅率を調整する増幅率調整回路と、
前記赤外線センサの増幅回路を経て出力される温度検出信号から検出温度を算出する温度演算手段とを備えて成る電子レンジ。 - 前記既知の所定温度の試料は、氷を溶解した直後の０℃の水、又は氷水であることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ。
- 前記既知の所定温度の試料は、沸騰水であることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ。
- 前記既知の所定温度の試料は、特定の温度に制御されたヒータプレートであることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ。
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