WO2019124129A1 - 温度検出装置および誘導加熱装置 - Google Patents

温度検出装置および誘導加熱装置 Download PDF

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藤濤　知也
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/60—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/12—Cooking devices

Definitions

  • the present disclosure relates to a temperature detection device that detects the temperature of an object without contact, and an induction heating device that inductively heats a cooking vessel such as a metal pan placed on a top plate.
  • a temperature detection device that measures the temperature by detecting the infrared energy emitted by the object in a noncontact manner, the amount of infrared energy emitted varies depending on the emissivity of the object that emits infrared radiation. This causes an error in the measured temperature.
  • Patent Document 1 As a means for avoiding the influence of emissivity, for example, the method described in Patent Document 1 is known. In this method, two detectors that detect infrared light are provided. The sensitivity wavelengths of infrared energy in these detection units are set to two different sensitivity wavelength ranges. The temperature is detected from the ratio of the amount of infrared energy detected by each detection unit.
  • the above-mentioned conventional temperature detection device requires a detection unit having two different sensitivity wavelength ranges.
  • the detection unit includes an infrared sensor that detects infrared energy and an amplification unit that amplifies the output of the infrared sensor.
  • infrared sensor variations occur in characteristics that affect the amount of infrared energy received, such as sensitivity wavelength range, sensitivity characteristics, and temperature characteristics.
  • sensitivity wavelength range variations occur in the amplification unit due to the offset voltage, the offset current, the temperature characteristic, and the like.
  • An object of the present disclosure is to provide a temperature detection device capable of accurately and noncontactly detecting a temperature even for measurement objects having different emissivity, in order to miniaturize and reduce the cost of the device.
  • the present disclosure aims to provide an induction heating device having desired cooking performance by controlling the heating power based on the accurate temperature.
  • the temperature detection device includes a detection unit, an optical filter, and a control unit.
  • the detection unit detects infrared energy emitted from the cooking container.
  • the optical filter is disposed between the cooking vessel and the detection unit.
  • the control unit calculates the temperature of the cooking container from the infrared energy detected by the detection unit.
  • the filter characteristic of the optical filter is set to the first filter characteristic or the second filter characteristic.
  • the control unit is configured to set the first infrared energy detected by the detection unit when the filter characteristic of the optical filter is set to the first filter characteristic and the filter characteristic of the optical filter set to the second filter characteristic. And the second infrared energy detected by the detection unit.
  • the control unit calculates the temperature of the cooking vessel 1 from the ratio of the first infrared energy to the second infrared energy.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a temperature detection apparatus according to a first embodiment of the present disclosure and an induction heating apparatus to which the temperature detection apparatus is applied.
  • FIG. 2 is a diagram showing spectral sensitivity characteristics of two detection units in the prior art.
  • FIG. 3A is a diagram showing spectral sensitivity characteristics of the detection unit in the first embodiment.
  • FIG. 3B is a diagram showing filter characteristics of the optical filter in the first embodiment.
  • FIG. 3C is a diagram showing filter characteristics of the optical filter in the first embodiment.
  • FIG. 4A is a diagram showing spectral sensitivity characteristics of the detection unit in the first embodiment.
  • FIG. 4B is a diagram showing filter characteristics of the optical filter in the first embodiment.
  • FIG. 4C is a diagram showing equivalent spectral sensitivity characteristics of the detection unit in the first embodiment.
  • FIG. 5A is a diagram showing spectral sensitivity characteristics of the detection unit in the second embodiment.
  • FIG. 5B is a diagram showing filter characteristics of the optical filter in the second embodiment.
  • FIG. 5C is a diagram showing filter characteristics of the optical filter in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic view showing the main part of the temperature detection device according to the third embodiment.
  • FIG. 7A is a schematic view showing an optical filter in which the filter characteristic is set to the first filter characteristic.
  • FIG. 7B is a schematic view showing an optical filter in which the filter characteristic is set to the second filter characteristic.
  • FIG. 8A is a schematic view showing an optical filter in which the filter characteristic is set to the first filter characteristic.
  • FIG. 8B is a schematic view showing an optical filter in which the filter characteristic is set to the second filter characteristic.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the main part of the temperature detection device according to the
  • a temperature detection device includes a detection unit, an optical filter, and a control unit.
  • the detection unit detects infrared energy emitted from the cooking container.
  • the optical filter is disposed between the cooking vessel and the detection unit.
  • the control unit calculates the temperature of the cooking container from the infrared energy detected by the detection unit.
  • the filter characteristic of the optical filter is set to the first filter characteristic or the second filter characteristic.
  • the control unit is configured to set the first infrared energy detected by the detection unit when the filter characteristic of the optical filter is set to the first filter characteristic and the filter characteristic of the optical filter set to the second filter characteristic. And the second infrared energy detected by the detection unit.
  • the control unit calculates the temperature of the cooking vessel 1 from the ratio of the first infrared energy to the second infrared energy.
  • the first filter characteristic and the second filter characteristic of the optical filter are different in transmission wavelength range within the sensitivity wavelength range of the detection unit. Have.
  • the optical filter is configured of a low pass filter or a band pass filter.
  • the optical filter includes a plurality of filters.
  • the filter characteristics of the optical filter are changed by disposing any of the plurality of filters on the optical path between the measurement object and the detection unit.
  • the optical filter is configured of a micro-electro-mechanical system device.
  • An induction heating apparatus includes a top plate, a detection unit, an optical filter, a heating coil, and a control unit.
  • the cooking container is placed on the top plate.
  • the detection unit detects infrared energy emitted from the cooking container.
  • the optical filter is disposed between the top plate and the detection unit.
  • the heating coil generates an inductive magnetic field to heat the cooking vessel.
  • the control unit calculates the temperature of the cooking vessel from the infrared energy detected by the detecting unit, and supplies a high frequency current to the heating coil according to the temperature of the cooking vessel.
  • the filter characteristic of the optical filter is set to the first filter characteristic or the second filter characteristic.
  • the control unit is configured to set the first infrared energy detected by the detection unit when the filter characteristic of the optical filter is set to the first filter characteristic and the filter characteristic of the optical filter set to the second filter characteristic. And the second infrared energy detected by the detection unit.
  • the control unit calculates the temperature of the cooking vessel from the ratio of the first infrared energy to the second infrared energy.
  • FIG. 1 is a block diagram of a temperature detection device according to a first embodiment of the present disclosure and an induction heating device to which the temperature detection device is applied.
  • the induction heating apparatus includes a top plate 2, a detection unit 3, an optical filter 4, a heating coil 5, a control unit 6, and a lens 7.
  • the top plate 2 is a part of a housing that forms the outer shell of the induction heating device, and the cooking container 1 is placed thereon.
  • the cooking vessel 1 is usually made of a magnetic material, for example, a pot, a frying pan or a kettle.
  • the cooking vessel 1 is placed on the top plate 2 located above the heating coil 5 and magnetically coupled to the heating coil 5.
  • the cooking container 1 is an object to be measured whose temperature is to be measured.
  • the detection unit 3 receives infrared energy radiated from the cooking vessel 1 through the top plate 2, calculates the temperature of the cooking vessel 1 based on the amount of the received energy, and sends the temperature information to the control unit 6.
  • the detection unit 3 includes an infrared sensor, an amplification unit, and a calculation unit.
  • the infrared sensor receives infrared energy and outputs a signal according to the amount of infrared energy.
  • the amplification unit amplifies the output signal of the infrared sensor.
  • the calculation unit calculates the temperature from the output signal of the amplification unit.
  • the calculation unit may be included in the control unit 6.
  • the amplification unit and the infrared sensor may be integrally configured.
  • the infrared sensor includes, for example, a quantum type such as a photodiode and a thermal type such as a thermopile.
  • the detector 3 directly receives infrared energy from the cooking container 1. For this reason, the detection unit 3 can immediately detect the temperature fluctuation of the cooking container 1 without being affected by the contact area between the cooking container 1 and the top plate 2 and the heat capacity of the top plate 2.
  • the optical filter 4 is disposed between the cooking container 1 and the detection unit 3 to block unnecessary infrared energy.
  • the optical filter 4 is a band pass filter that transmits infrared energy having a specific range of wavelength, or a low pass filter that transmits infrared energy having a wavelength of a predetermined wavelength or more.
  • the optical filter 4 includes one obtained by forming an optical thin film or the like on a glass substrate, and one obtained by mixing a light-absorbing substance with glass.
  • the lens 7 concentrates the infrared energy emitted from the cooking vessel 1 on the detection unit 3.
  • the control unit 6 sets the heating power according to the instruction of the user, and adjusts or stops the heating power according to the temperature detected by the detection unit 3.
  • the control unit 6 includes an inverter circuit (not shown), and controls the inverter circuit to supply a high frequency current corresponding to the heating power to the heating coil 5.
  • the control unit 6 adjusts the heating power so as to maintain the temperature of the cooking vessel 1 at a predetermined value.
  • the control unit 6 reduces or stops the heating power. Further, the control unit 6 changes the filter characteristic of the optical filter 4.
  • the control unit 6 is configured by a microcomputer, a DSP (Digital Signal Processor), a custom IC, and the like.
  • the heating coil 5 generates an induction magnetic field in response to the high frequency current supplied by the inverter circuit to inductively heat the cooking vessel 1 on the top plate 2.
  • infrared energy other than infrared energy from the cooking vessel 1 causes a measurement error.
  • this infrared energy is disturbance light such as illumination and sunlight.
  • the temperature detection device includes a detection unit 3, an optical filter 4, a lens 7 and a control unit 6.
  • the temperature detection device detects the temperature of the cooking vessel 1, the emissivity of the bottom surface of the cooking vessel 1 becomes an error factor at the time of temperature detection. That is, when the temperature detection device is adjusted to calculate the temperature based on the cooking vessel 1 having a high emissivity, the temperature of the cooking vessel 1 having a low emissivity is detected lower than the actual temperature. When the temperature detection device is adjusted to calculate the temperature based on the cooking vessel 1 with low emissivity, the temperature of the cooking vessel 1 with high emissivity is detected higher than the actual temperature.
  • Methods of detecting temperature without the influence of emissivity include methods of correcting temperature by the emissivity of the cooking vessel 1 that has been measured or input using the operation unit, and have different sensitivity wavelength ranges. And a method of detecting the temperature from the ratio of infrared energy received by the two detectors.
  • each detector comprises an infrared sensor for detecting infrared energy, and an amplifier for amplifying the output of the infrared sensor Have. Both the infrared sensor and the amplifier have variation factors.
  • the characteristic which influences the light reception amount of infrared energy such as a sensitivity wavelength range, a sensitivity characteristic, and a temperature characteristic
  • amplification unit variations occur in the amplification level due to the offset voltage, the offset current, the temperature characteristic, and the like.
  • variations occur independently of each other.
  • one detection unit 3 is provided.
  • the control unit 6 sets the optical filter 4 to the first filter characteristic or the second filter characteristic.
  • the detection unit 3 detects the first infrared energy when the optical filter 4 is set to the first filter characteristic, and detects the second infrared energy when the optical filter 4 is set to the second filter characteristic. To detect.
  • the controller 6 calculates the temperature from the ratio of the first infrared energy to the second infrared energy.
  • FIG. 2 is a diagram showing spectral sensitivity characteristics of two detection units in the prior art.
  • a short wavelength side element having a sensitivity wavelength range on the short wavelength side
  • a long wavelength side element having a sensitivity wavelength range on a long wavelength side Used.
  • Infrared energy radiated from the cooking vessel 1 is detected by the short wavelength side element and the long wavelength side element.
  • a spectral sensitivity characteristic having sensitivity wavelength ranges on the short wavelength side and the long wavelength side as shown in FIG. 2 is created by one detection unit 3 and the optical filter 4. This will be described with reference to FIGS. 3A to 3C.
  • FIG. 3A shows spectral sensitivity characteristics of the infrared sensor included in the detection unit 3.
  • a quantum infrared sensor it responds to infrared energy in a specific wavelength range ( ⁇ 1 to ⁇ 2) and does not respond to infrared energy in other wavelength ranges.
  • the wavelength range of ⁇ 1 to ⁇ 2 is referred to as the sensitivity wavelength range of the detection unit 3.
  • the sensitivity varies depending on the wavelength within the sensitivity wavelength range.
  • the most sensitive wavelength ( ⁇ 3 in FIG. 3A) is called the peak sensitivity wavelength.
  • the sensitivity is constant regardless of the wavelength, and the sensitivity wavelength range is wide.
  • FIG. 3B and FIG. 3C show the filter characteristics of the optical filter 4.
  • the cut-off wavelength of the optical filter 4 is determined based on the temperature of the cooking vessel 1 to be measured and the light receiving sensitivity of the detection unit 3.
  • the filter characteristic of the optical filter 4 When acquiring the first infrared energy, the filter characteristic of the optical filter 4 is set to the first filter characteristic (see FIG. 3B) in which the cutoff wavelength is set to the long wavelength side.
  • the filter characteristic of the optical filter 4 When acquiring the second infrared energy, the filter characteristic of the optical filter 4 is set to the second filter characteristic (see FIG. 3C) in which the cutoff wavelength is set to the short wavelength side.
  • ⁇ 4 and ⁇ 5 are larger than ⁇ 1 and smaller than ⁇ 2.
  • ⁇ 4 is larger than ⁇ 5.
  • These two filter characteristics are used to receive the infrared energy emitted from the cooking vessel 1 and to measure the temperature from the ratio of the received infrared energy.
  • control unit 6 sets the optical filter 4 to the first filter characteristic, and the detection unit 3 detects the amount of infrared energy.
  • control unit 6 sets the optical filter 4 to the second filter characteristic, and the detection unit 3 detects the amount of infrared energy.
  • the control unit 6 detects the temperature of the cooking container 1 by calculating the ratio of the two infrared energy amounts detected by the detection unit 3. Thereby, the temperature can be detected without being affected by the emissivity of the bottom surface of the cooking vessel 1.
  • control unit 6 In order to detect the temperature of the cooking vessel 1 from the ratio of the amount of infrared energy, the control unit 6 predetermines the relationship between the value of the ratio and the temperature in consideration of the first filter characteristic and the second filter characteristic.
  • the control unit 6 may calculate the temperature from the value of the ratio using an equation, or may obtain the temperature from the value of the ratio by referring to a table.
  • FIG. 4A shows spectral sensitivity characteristics of the infrared sensor included in the detection unit 3 as in FIG. 3A.
  • FIG. 4B shows the filter characteristics of the optical filter 4. As shown in FIG. 4B, the optical filter 4 is a low pass filter having a cutoff wavelength of ⁇ 4.
  • the optical filter 4 When the optical filter 4 having such filter characteristics is disposed on the optical path connecting the cooking vessel 1 and the infrared sensor, the optical filter 4 transmits infrared energy in the wavelength range of ⁇ 4 to ⁇ 2, and the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 4 Block infrared energy in the area.
  • the infrared sensor can not receive infrared energy in the wavelength range of ⁇ 1 to ⁇ 4, that is, the infrared sensor does not have sensitivity in the wavelength range of ⁇ 1 to ⁇ 4.
  • the infrared sensor in the wavelength range of ⁇ 4 or more, the light receiving sensitivity of the infrared sensor appears as it is. Therefore, the infrared sensor combined with the optical filter 4 can be considered to have equivalent spectral sensitivity characteristics as shown in FIG. 4C.
  • the temperature detection device uses only one detection unit 3 that causes the variation. Therefore, the temperature of the cooking vessel 1 can be accurately detected. At the same time, downsizing and cost reduction of the device become possible.
  • the temperature detection device according to the second embodiment of the present disclosure will be described.
  • the basic configuration in the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
  • the difference from the first embodiment is that, in the present embodiment, the optical filter 4 is not a low pass filter but a band pass filter.
  • FIG. 5A shows spectral sensitivity characteristics of the infrared sensor included in the detection unit 3.
  • FIG. 5B shows a first filter characteristic of the optical filter 4
  • FIG. 5C shows a second filter characteristic of the optical filter 4.
  • FIG. 5B showing the first filter characteristic of the optical filter 4
  • ⁇ 4 and ⁇ 5 are larger than ⁇ 1 and smaller than ⁇ 2.
  • the optical filter 4 functions as a band pass filter with respect to the spectral sensitivity characteristic of the detection unit 3 shown in FIG. 5A.
  • ⁇ 5 is larger than ⁇ 2, ⁇ 5 is out of the sensitivity wavelength range of the detection unit 3.
  • the optical filter 4 substantially functions as a low pass filter. Therefore, in order for the optical filter 4 to function as a band pass filter, ⁇ 5 must be smaller than ⁇ 2.
  • FIG. 5C showing the second filter characteristic of the optical filter 4
  • ⁇ 6 and ⁇ 7 are larger than ⁇ 1 and smaller than ⁇ 2.
  • the optical filter 4 functions as a band pass filter with respect to the spectral sensitivity characteristic of the detection unit 3 shown in FIG. 5A.
  • noise due to disturbance light included on the short wavelength side of the spectral sensitivity characteristic of the detection unit 3 can be removed using the optical filter 4 that is a band pass filter. .
  • the optical filter 4 has a plurality of filters.
  • One of the plurality of filters is disposed on the optical path between the top plate 2 and the detection unit 3. Thereby, the filter characteristic of the optical filter 4 is changed.
  • the filter to be used is disposed so as to completely cover the optical path (hatched portion in FIG. 6) between the lens 7 and the detection unit 3. Thus, unnecessary infrared energy passing through the lens 7 is blocked by the optical filter 4 and does not reach the detection unit 3.
  • an unused filter is disposed at a position completely out of the optical path.
  • 7A, 7B, 8A, and 8B are schematic diagrams showing how the filter characteristics of the optical filter 4 are changed.
  • the optical filter 4 includes filters 4a and 4b.
  • the filters 4a and 4b have a first filter characteristic and a second filter characteristic, respectively.
  • the unloading unit 8 horizontally moves the filters 4a and 4b in accordance with a command from the control unit 6 in order to switch the filter characteristic of the optical filter 4.
  • the filter 4a is disposed so as to completely cover the optical path between the lens 7 and the detection unit 3, and the filter 4b is disposed at a position completely out of the optical path.
  • the filter 4a is placed completely out of the light path, and the filter 4b is placed so as to completely cover the light path. According to this configuration, it is possible to suppress the height of the temperature detection device.
  • the unloading unit 8 rotationally moves the filters 4a and 4b with respect to the horizontal rotation axis in accordance with a command from the control unit 6.
  • the filter 4a is disposed so as to completely cover the optical path between the lens 7 and the detection unit 3, and the filter 4b is disposed at a position completely out of the optical path.
  • the filter 4a is placed completely out of the light path, and the filter 4b is placed so as to completely cover the light path. According to this configuration, it is possible to suppress the area of the temperature detection device in plan view.
  • the temperature detection device according to the fourth embodiment of the present disclosure will be described.
  • the basic configuration in the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
  • the optical filter 4 is configured by a micro electro mechanical system (MEMS: Micro Electro Mechanical Systems) device.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • a three-dimensional shape or a movable structure is formed in an integrated circuit of a semiconductor, and various functions are realized by moving the movable structure with an external voltage, for example.
  • the filter characteristic of the optical filter 4 is switched by moving the movable structure of the optical filter 4 formed of the MEMS device, and the spectral sensitivity characteristic of the detection unit 3 is changed.
  • FIG. 9 is a schematic view showing the main part of implementation of the present disclosure.
  • the control unit 6 supplies the necessary voltage to the optical filter 4 to move the movable structure of the MEMS device. Thereby, the filter characteristic of the optical filter 4 is changed.
  • the present embodiment it is possible to realize a compact and stable temperature detection device.
  • the small size of the temperature detection device allows the temperature detection device to be installed at an optimum position in the induction heating device. As a result, an induction heating device with high cooking performance can be realized.
  • the temperature detection device includes the detection unit 3, the optical filter 4, and the control unit 6.
  • the detection unit 3 detects infrared energy emitted from the cooking container 1.
  • the optical filter 4 is disposed between the cooking vessel 1 and the detection unit.
  • the control unit 6 calculates the temperature of the cooking container 1 from the infrared energy detected by the detection unit 3.
  • the filter characteristic of the optical filter 4 is set to the first filter characteristic or the second filter characteristic.
  • the control unit 6 sets the first infrared energy detected by the detection unit 3 and the filter characteristic of the optical filter 4 to the second filter characteristic.
  • the second infrared energy detected by the detection unit 3 is acquired.
  • the control unit 6 calculates the temperature of the cooking vessel 1 from the ratio of the first infrared energy to the second infrared energy.
  • only one detection unit 3 is used. Therefore, the temperature can be detected accurately. At the same time, downsizing and cost reduction of the device become possible.
  • the first filter characteristic and the second filter characteristic of the optical filter 4 have different transmission wavelength ranges within the sensitivity wavelength range of the detection unit 3. According to this aspect, it is possible to accurately detect the temperature of the object from the ratio of the two infrared energy amounts detected by switching the first filter characteristic and the second filter characteristic.
  • the optical filter 4 is configured of a low pass filter or a band pass filter. According to this aspect, the influence of disturbance light such as illumination and sunlight can be eliminated by not detecting infrared energy having a wavelength shorter than the necessary sensitivity wavelength range. As a result, the temperature can be measured accurately.
  • the optical filter 4 includes a plurality of filters.
  • the filter characteristic of the optical filter 4 is changed by disposing any one of the plurality of filters on the light path between the cooking vessel 1 and the detection unit 3.
  • the detection unit 3 has a plurality of different sensitivity wavelength ranges. Thereby, the temperature of the cooking container 1 can be detected correctly.
  • the optical filter 4 is configured of a MEMS device. According to this aspect, the optical filter 4 can be miniaturized.
  • the induction heating apparatus includes a top plate 2, a detection unit 3, an optical filter 4, a heating coil 5, and a control unit 6.
  • the cooking container 1 is placed on the top plate 2.
  • the detection unit 3 detects infrared energy emitted from the cooking container 1.
  • the optical filter 4 is disposed between the top plate 2 and the detection unit 3.
  • the heating coil 5 generates an induction magnetic field to heat the cooking vessel 1.
  • the control unit 6 calculates the temperature of the cooking vessel 1 from the infrared energy detected by the detecting unit 3, and supplies a high frequency current to the heating coil 5 according to the temperature of the cooking vessel 1.
  • the filter characteristic of the optical filter 4 is set to the first filter characteristic or the second filter characteristic.
  • the control unit 6 sets the first infrared energy detected by the detection unit 3 and the filter characteristic of the optical filter 4 to the second filter characteristic.
  • the second infrared energy detected by the detection unit 3 is acquired.
  • the control unit 6 calculates the temperature of the cooking vessel 1 from the ratio of the first infrared energy to the second infrared energy.
  • the temperature of the cooking vessel 1 can be accurately detected regardless of the emissivity of the cooking vessel 1.
  • the desired cooking performance can be obtained.
  • the present disclosure can be applied to consumer and professional induction heating devices.

Abstract

誘導加熱装置は、トッププレートと検出部と光学フィルタと加熱コイルと制御部とを備える。トッププレートには調理容器が載置される。検出部は、調理容器から放射された赤外線エネルギを検出する。光学フィルタは、トッププレートと検出部との間に配置される。制御部は、光学フィルタのフィルタ特性が第１のフィルタ特性に設定された場合に検出部により検出された第１の赤外線エネルギと、光学フィルタのフィルタ特性が第２のフィルタ特性に設定された場合に検出部により検出された第２の赤外線エネルギとを取得する。制御部は、第１の赤外線エネルギと第２の赤外線エネルギとの比から調理容器の温度を算出する。制御部は、調理容器の温度に応じて高周波電流を加熱コイルに供給する。

Description

温度検出装置および誘導加熱装置
　本開示は、対象物の温度を非接触で検出する温度検出装置、および、トッププレート上に載置された金属製の鍋などの調理容器を誘導加熱する誘導加熱装置に関する。
　対象物が放射する赤外線エネルギを非接触で検出して温度を計測する温度検出装置では、赤外線を放射する対象物の放射率によって放射する赤外線エネルギの量が変動する。このため、測定温度に誤差が生じる。
　放射率の影響を回避する手段として、例えば、特許文献１に記載された方法が知られている。この方法では、赤外線を検出する二つの検出部が設けられる。これらの検出部における赤外線エネルギの感度波長は、二つの異なる感度波長域に設定される。各検出部により検出された赤外線エネルギの量の比から、温度が検出される。
特開２００２－３４０６８６号公報
　しかしながら、上記従来の温度検出装置は、二つの異なる感度波長域を有する検出部を必要とする。検出部は、赤外線エネルギを検出する赤外線センサと、赤外線センサの出力を増幅する増幅部を含む。
　赤外線センサでは、感度波長域、感度特性、温度特性などの赤外線エネルギの受光量に影響する特性にばらつきが発生する。増幅部では、オフセット電圧、オフセット電流、温度特性などにより、増幅レベルにばらつきが発生する。
　これらのばらつき要因を有する二つの検出部において、互いに関連性なくばらつきが発生する。このため、ばらつきを補正することは困難であり、測定温度の誤差が大きくなる。二つの検出部を用いるため、温度検出装置の寸法およびコストの増大という課題もある。
　本開示は、機器の小型化と低廉化を図り、放射率の異なる測定対象物であっても正確に非接触で温度を検出できる温度検出装置を提供することを目的とする。また、本開示は、正確な温度に基づいて火力を制御することで、所望の調理性能を有する誘導加熱装置を提供することを目的とする。
　上記従来の問題を解決するために、本開示の一態様の温度検出装置は、検出部と光学フィルタと制御部とを備える。
　検出部は、調理容器から放射された赤外線エネルギを検出する。光学フィルタは、調理容器と検出部との間に配置される。制御部は、検出部により検出された赤外線エネルギから調理容器の温度を算出する。光学フィルタのフィルタ特性は、第１のフィルタ特性または第２のフィルタ特性に設定される。
　制御部は、光学フィルタのフィルタ特性が第１のフィルタ特性に設定された場合に検出部により検出された第１の赤外線エネルギと、光学フィルタのフィルタ特性が第２のフィルタ特性に設定された場合に検出部により検出された第２の赤外線エネルギとを取得する。制御部は、第１の赤外線エネルギと第２の赤外線エネルギとの比から調理容器１の温度を算出する。
　本態様では、検出部を一つだけ使用する。このため、正確に温度を検出することができる。それとともに、機器の小型化、低廉化が可能となる。
図１は、本開示の実施の形態１に係る温度検出装置とそれを適用した誘導加熱装置を示すブロック図である。 図２は、従来技術における二つの検出部の分光感度特性を示す図である。 図３Ａは、実施の形態１における検出部の分光感度特性を示す図である。 図３Ｂは、実施の形態１における光学フィルタのフィルタ特性を示す図である。 図３Ｃは、実施の形態１における光学フィルタのフィルタ特性を示す図である。 図４Ａは、実施の形態１における検出部の分光感度特性を示す図である。 図４Ｂは、実施の形態１における光学フィルタのフィルタ特性を示す図である。 図４Ｃは、実施の形態１における検出部の等価的な分光感度特性を示す図である。 図５Ａは、実施の形態２における検出部の分光感度特性を示す図である。 図５Ｂは、実施の形態２における光学フィルタのフィルタ特性を示す図である。 図５Ｃは、実施の形態２における光学フィルタのフィルタ特性を示す図である。 図６は、実施の形態３に係る温度検出装置の要部を示す模式図である。 図７Ａは、フィルタ特性が第１のフィルタ特性に設定された光学フィルタを示す模式図である。 図７Ｂは、フィルタ特性が第２のフィルタ特性に設定された光学フィルタを示す模式図である。 図８Ａは、フィルタ特性が第１のフィルタ特性に設定された光学フィルタを示す模式図である。 図８Ｂは、フィルタ特性が第２のフィルタ特性に設定された光学フィルタを示す模式図である。 図９は、実施の形態４に係る温度検出装置の要部を示すブロック図である。
　本開示の第１の態様の温度検出装置は、検出部と光学フィルタと制御部とを備える。
　検出部は、調理容器から放射された赤外線エネルギを検出する。光学フィルタは、調理容器と検出部との間に配置される。制御部は、検出部により検出された赤外線エネルギから調理容器の温度を算出する。光学フィルタのフィルタ特性は、第１のフィルタ特性または第２のフィルタ特性に設定される。
　制御部は、光学フィルタのフィルタ特性が第１のフィルタ特性に設定された場合に検出部により検出された第１の赤外線エネルギと、光学フィルタのフィルタ特性が第２のフィルタ特性に設定された場合に検出部により検出された第２の赤外線エネルギとを取得する。制御部は、第１の赤外線エネルギと第２の赤外線エネルギとの比から調理容器１の温度を算出する。
　本開示の第２の態様の温度検出装置では、第１の態様に加えて、光学フィルタの第１のフィルタ特性と第２のフィルタ特性とは、検出部の感度波長域内で異なる透過波長域を有する。
　本開示の第３の態様の温度検出装置では、第１の態様に加えて、光学フィルタは、ローパスフィルタまたはバンドパスフィルタで構成される。
　本開示の第４の態様の温度検出装置では、第１の態様に加えて、光学フィルタが複数のフィルタを含む。光学フィルタのフィルタ特性は、複数のフィルタのいずれかを測定対象物と検出部との間の光路上に配置することで変更される。
　本開示の第５の態様の温度検出装置では、第１の態様に加えて、光学フィルタは、微小電気機械システムデバイスで構成される。
　本開示の第６の態様の誘導加熱装置は、トッププレートと検出部と光学フィルタと加熱コイルと制御部とを備える。
　トッププレートには、調理容器が載置される。検出部は、調理容器から放射された赤外線エネルギを検出する。光学フィルタは、トッププレートと検出部との間に配置される。加熱コイルは、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる。制御部は、検出部により検出された赤外線エネルギから調理容器の温度を算出し、調理容器の温度に応じて、高周波電流を加熱コイルに供給する。
　光学フィルタのフィルタ特性は、第１のフィルタ特性または第２のフィルタ特性に設定される。
　制御部は、光学フィルタのフィルタ特性が第１のフィルタ特性に設定された場合に検出部により検出された第１の赤外線エネルギと、光学フィルタのフィルタ特性が第２のフィルタ特性に設定された場合に検出部により検出された第２の赤外線エネルギとを取得する。制御部は、第１の赤外線エネルギと第２の赤外線エネルギとの比から調理容器の温度を算出する。
　以下、本開示に係る温度検出装置および誘導加熱装置について、図面を参照しながらに説明する。以下の実施の形態では、周知事項の説明、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。
　（実施の形態１）
　図１は、本開示の実施の形態１に係る温度検出装置とそれを適用した誘導加熱装置のブロック図である。
　図１に示すように、本実施の形態に係る誘導加熱装置は、トッププレート２と、検出部３と、光学フィルタ４と、加熱コイル５と、制御部６と、レンズ７とを備える。
　トッププレート２は、誘導加熱装置の外郭を形成する筐体の一部であり、その上に調理容器１が載置される。
　調理容器１は、通常は磁性材料で形成された、例えば鍋、フライパン、やかんである。調理容器１は、加熱コイル５の上方に位置するトッププレート２に載置され、加熱コイル５と磁気結合する。本開示において、調理容器１が温度を測定するべき測定対象物である。
　検出部３は、調理容器１から放射される赤外線エネルギを、トッププレート２を通して受光し、受光したエネルギの量に基づいて調理容器１の温度を演算し、その温度情報を制御部６に送る。
　検出部３は、赤外線センサと増幅部と演算部とを備える。赤外線センサは、赤外線エネルギを受光し、その赤外線エネルギの量に応じた信号を出力する。増幅部は、赤外線センサの出力信号を増幅する。演算部は、増幅部の出力信号から温度を演算する。
　演算部は制御部６に含まれてもよい。増幅部と赤外線センサとが一体的に構成されてもよい。赤外線センサには、例えば、フォトダイオードなどの量子型や、サーモパイルなどの熱型が含まれる。
　検出部３は、調理容器１からの赤外線エネルギを直接受光する。このため、検出部３は、調理容器１とトッププレート２との接触面積やトッププレート２の熱容量に影響されることなく、調理容器１の温度変動を即座に検出することができる。
　光学フィルタ４は、調理容器１と検出部３との間に配置されて、不要な赤外線エネルギを遮断する。光学フィルタ４は、特定の範囲の波長を有する赤外線エネルギを透過させるバンドパスフィルタ、または、所定の波長以上の波長を有する赤外線エネルギを透過させるローパスフィルタである。
　光学フィルタ４は、ガラス基材に光学薄膜などを形成したもの、光を吸収する物質をガラスに混ぜたものを含む。レンズ７は、調理容器１から放射された赤外線エネルギを検出部３に集中させる。
　制御部６は、使用者の指示に応じて加熱電力を設定するとともに、検出部３により検出された温度に応じて加熱電力の調整または停止を行う。制御部６は、インバータ回路（図示せず）を含み、加熱電力に応じた高周波電流を加熱コイル５に供給するように、インバータ回路を制御する。
　例えば、揚げ物調理を行うためのモードで加熱を開始した場合、制御部６は、調理容器１の温度を所定値に維持するように加熱電力を調整する。制御部６は、調理容器１の温度が異常に高くなると、加熱電力の低減または停止を行う。また、制御部６は、光学フィルタ４のフィルタ特性を変更する。
　制御部６は、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、カスタムＩＣなどによって構成される。
　加熱コイル５は、インバータ回路により供給された高周波電流に応答して誘導磁界を発生させ、トッププレート２上の調理容器１を誘導加熱する。
　このような誘導加熱装置において、調理容器１からの赤外線エネルギ以外の赤外線エネルギは測定誤差の要因となる。具体的には、この赤外線エネルギは照明や太陽光などの外乱光である。
　本実施の形態に係る温度検出装置は、検出部３と光学フィルタ４とレンズ７と制御部６とを含む。
　温度検出装置により調理容器１の温度を検出する場合、調理容器１の底面の放射率が温度検出時の誤差要因となる。すなわち、放射率が高い調理容器１を基準に温度を算出するように温度検出装置を調整すると、放射率の低い調理容器１の温度が実際の温度よりも低く検出される。放射率が低い調理容器１を基準に温度を算出するように温度検出装置を調整すると、放射率の高い調理容器１の温度が実際の温度よりも高く検出される。
　誘導加熱装置では、調理容器１として様々な物を使用することが可能なため、様々な放射率が、温度測定時の誤差要因となる。
　放射率の影響を受けずに温度を検出する方法には、測定された、または、操作部を用いて入力された調理容器１の放射率によって温度を補正する方法と、異なる感度波長域を有する二つの検出部により受光された赤外線エネルギの比から温度を検出する方法とが含まれる。
　調理容器１の放射率によって温度を補正する方法では、調理容器１の放射率を測定する場合、調理容器１の底面の形状によっては、正確に放射率を測定するのは難しい。操作部を用いて入力された放射率によって温度を補正する場合、調理容器１の底面の放射率を事前に把握する必要がある。
　異なる感度波長域を有する二つの検出部により受光された赤外線エネルギの比から温度を検出する方法では、各検出部が、赤外線エネルギを検出する赤外線センサと、赤外線センサの出力を増幅する増幅部とを有する。赤外線センサおよび増幅部のいずれにも、ばらつき要因がある。
　赤外線センサでは、感度波長域、感度特性、温度特性などの、赤外線エネルギの受光量に影響する特性にばらつきが発生する。増幅部では、オフセット電圧、オフセット電流、温度特性などにより、増幅レベルにばらつきが発生する。これらのばらつき要因を有する二つの検出部では、互いに関連性なくばらつきが発生する。
　このため、ばらつきを補正することは困難であり、測定温度の誤差が大きくなる。二つの検出部を用いるため、温度検出装置の寸法およびコストの増大という課題もある。
　本実施の形態に係る温度検出装置では、一つの検出部３が設けられる。制御部６は、光学フィルタ４を第１のフィルタ特性または第２のフィルタ特性に設定する。
　検出部３は、光学フィルタ４が第１のフィルタ特性に設定されたときに第１の赤外線エネルギを検出し、光学フィルタ４が第２のフィルタ特性に設定されたときに第２の赤外線エネルギを検出する。制御部６は、第１の赤外線エネルギと第２の赤外線エネルギとの比から温度を算出する。
　図２は、従来技術における二つの検出部の分光感度特性を示す図である。図２に示すように、二つの検出部を有する従来の温度検出装置では、短波長側に感度波長域を有する短波長側素子と、長波長側に感度波長域を有する長波長側素子とが用いられる。調理容器１から放射された赤外線エネルギは、短波長側素子と長波長側素子とにより検出される。
　本実施の形態では、一つの検出部３と光学フィルタ４とにより、図２に示すような、短波長側と長波長側とに感度波長域を有する分光感度特性が作り出される。これについて、図３Ａ～図３Ｃを用いて説明する。
　図３Ａは、検出部３に含まれた赤外線センサの分光感度特性を示す。量子型の赤外線センサの場合、特定の波長域（λ１～λ２）の赤外線エネルギには反応し、それ以外の波長域の赤外線エネルギには反応しない。以下、λ１～λ２の波長域を、検出部３の感度波長域という。
　図３Ａに示すように、感度波長域内で波長によって感度は異なる。最も感度の高い波長（図３Ａではλ３）はピーク感度波長と呼ばれる。なお、熱型の赤外線センサでは、波長に依らず感度は一定であり、感度波長域も広い。
　図３Ｂ、図３Ｃは、光学フィルタ４のフィルタ特性を示す。光学フィルタ４のカットオフ波長は、測定したい調理容器１の温度と、検出部３の受光感度とに基づいて決定される。
　第１の赤外線エネルギを取得する場合、光学フィルタ４のフィルタ特性は、カットオフ波長が長波長側に設定された第１のフィルタ特性（図３Ｂ参照）に設定される。第２の赤外線エネルギを取得する場合、光学フィルタ４のフィルタ特性は、カットオフ波長が短波長側に設定された第２のフィルタ特性（図３Ｃ参照）に設定される。ここで、図３Ａ～図３Ｃに示すように、λ４、λ５はλ１より大きく、λ２より小さい。λ４はλ５より大きい。
　これら二つのフィルタ特性を用いて、調理容器１から放射される赤外線エネルギを受光し、受光された赤外線エネルギの比から温度を測定する。
　まず制御部６が、光学フィルタ４を第１のフィルタ特性に設定し、検出部３が赤外線エネルギの量を検出する。次に制御部６が、光学フィルタ４を第２のフィルタ特性に設定し、検出部３が赤外線エネルギの量を検出する。
　制御部６は、検出部３により検出された二つの赤外線エネルギの量の比を演算することで、調理容器１の温度を検出する。これにより、調理容器１の底面の放射率に影響されることなく、温度を検出することができる。
　赤外線エネルギの量の比から調理容器１の温度を検出するために、制御部６は、第１のフィルタ特性と第２のフィルタ特性とを考慮した、比の値と温度との関係を事前に記憶する。制御部６は、式を用いて比の値から温度を演算してもよいし、テーブルを参照して比の値から温度を求めてもよい。
　図４Ａは、図３Ａと同様、検出部３に含まれた赤外線センサの分光感度特性を示す。図４Ｂは、光学フィルタ４のフィルタ特性を示す。図４Ｂに示すように、光学フィルタ４は、λ４のカットオフ波長を有するローパスフィルタである。
　このようなフィルタ特性を有する光学フィルタ４を、調理容器１と赤外線センサとを結ぶ光路上に配置すると、光学フィルタ４は、λ４～λ２の波長域の赤外線エネルギを透過させ、λ１～λ４の波長域の赤外線エネルギを遮断する。
　このため、赤外線センサは、λ１～λ４の波長域の赤外線エネルギを受光することができない、すなわち、赤外線センサは、λ１～λ４の波長域で感度を有しない。一方、λ４以上の波長域には、赤外線センサの受光感度がそのまま現れる。従って、光学フィルタ４と組み合わされた赤外線センサは、等価的に図４Ｃに示すような分光感度特性を有すると考えることができる。
　以上のように本実施の形態では、温度検出装置は、ばらつきを増やす要因となる検出部３を一つだけ使用する。このため、調理容器１の温度を正確に検出することができる。それとともに、機器の小型化、低廉化が可能となる。
　（実施の形態２）
　以下、本開示の実施の形態２に係る温度検出装置について説明する。本実施の形態における基本的な構成は、実施の形態１と同じである。実施の形態１と異なるのは、本実施の形態では、光学フィルタ４が、ローパスフィルタではなくバンドパスフィルタで構成される点である。
　図５Ａは、検出部３に含まれた赤外線センサの分光感度特性を示す。図５Ｂは光学フィルタ４の第１のフィルタ特性を示し、図５Ｃは光学フィルタ４の第２のフィルタ特性を示す。
　光学フィルタ４の第１のフィルタ特性を示す図５Ｂにおいて、λ４、λ５はλ１より大きく、λ２より小さい。光学フィルタ４は、図５Ａに示す検出部３の分光感度特性に対してバンドパスフィルタとして機能する。
　仮にλ５がλ２より大きいと、λ５は検出部３の感度波長域外となる。この場合、光学フィルタ４は実質的にローパスフィルタとして機能する。従って、光学フィルタ４がバンドパスフィルタとして機能するためには、λ５はλ２より小さくなければならない。
　同様に、光学フィルタ４の第２のフィルタ特性を示す図５Ｃにおいて、λ６、λ７はλ１より大きく、λ２より小さい。光学フィルタ４は、図５Ａに示す検出部３の分光感度特性に対してバンドパスフィルタとして機能する。
　λ４をλ６より大きくすると、ノイズが多い場合のための第１のフィルタ特性と、ノイズが少ない場合のための第２のフィルタ特性とを有する光学フィルタ４を構成することができる。
　以上のように、本実施の形態によれば、バンドパスフィルタである光学フィルタ４を用いて、検出部３の分光感度特性の短波長側に含まれた外乱光によるノイズを除去することができる。
　（実施の形態３）
　以下、本開示の実施の形態３に係る温度検出装置について説明する。本実施の形態における基本的な構成は、実施の形態１と同じである。
　本実施の形態では、光学フィルタ４は複数のフィルタを有する。複数のフィルタのいずれかが、トッププレート２と検出部３との間の光路上に配置される。これにより、光学フィルタ４のフィルタ特性が変更される。
　光学フィルタ４に含まれた複数のフィルタのうち、使用されるフィルタは、レンズ７と検出部３との間の光路（図６におけるハッチング部分）を完全に覆うように配置される。これにより、レンズ７を通った不要な赤外線エネルギは、光学フィルタ４により遮断され、検出部３に到達することがない。光学フィルタ４に含まれた複数のフィルタのうち、使用されないフィルタは、光路から完全に外れた位置に配置される。
　図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂは、光学フィルタ４のフィルタ特性がどのように変更されるかを示す模式図である。
　光学フィルタ４は、フィルタ４ａ、４ｂを含む。フィルタ４ａ、４ｂは、それぞれ第１のフィルタ特性、第２のフィルタ特性を有する。図７Ａ、図７Ｂに示す例では、搬出部８は、光学フィルタ４のフィルタ特性を切り替えるために、制御部６の指令に応じてフィルタ４ａ、４ｂを水平移動させる。
　図７Ａでは、フィルタ４ａは、レンズ７と検出部３との間の光路を完全に覆うように配置され、フィルタ４ｂは、光路から完全に外れた位置に配置される。図７Ｂでは、フィルタ４ａは、光路から完全に外れた位置に配置され、フィルタ４ｂは、光路を完全に覆うように配置される。本構成によれば、温度検出装置の高さを抑制することが可能となる。
　図８Ａ、図８Ｂに示す例では、搬出部８は、光学フィルタ４のフィルタ特性を切り替えるために、制御部６の指令に応じて、フィルタ４ａ、４ｂを水平な回転軸に関して回転移動させる。
　図８Ａでは、フィルタ４ａは、レンズ７と検出部３との間の光路を完全に覆うように配置され、フィルタ４ｂは、光路から完全に外れた位置に配置される。図８Ｂでは、フィルタ４ａは、光路から完全に外れた位置に配置され、フィルタ４ｂは、光路を完全に覆うように配置される。本構成によれば、温度検出装置の平面視における面積を抑制することが可能となる。
　（実施の形態４）
　以下、本開示の実施の形態４に係る温度検出装置について説明する。本実施の形態における基本的な構成は、実施の形態１と同じである。本実施の形態では、光学フィルタ４が、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ：Micro Electro Mechanical Systems）デバイスで構成される。
　ＭＥＭＳは、半導体の集積回路に立体形状や可動構造が形成され、例えば、外部電圧によってその可動構造を動かすことにより、様々な機能を実現する。
　本実施の形態では、ＭＥＭＳデバイスで構成された光学フィルタ４の可動構造を動かすことにより、光学フィルタ４のフィルタ特性を切り替えて、検出部３の分光感度特性を変更する。
　図９は、本開示の実施の要部を示す模式図である。図９において、制御部６は、ＭＥＭＳデバイスの可動構造を動かすために、光学フィルタ４に必要な電圧を供給する。これにより、光学フィルタ４のフィルタ特性が変更される。
　本実施の形態によれば、小型で安定した動作の温度検出装置を実現することができる。温度検出装置が小型であるために、温度検出装置を、誘導加熱装置内の最適な位置に設置することが可能となる。その結果、調理性能の高い誘導加熱装置を実現することができる。
　以上のように、本開示の一態様の温度検出装置は、検出部３と光学フィルタ４と制御部６とを備える。
　検出部３は、調理容器１から放射された赤外線エネルギを検出する。光学フィルタ４は、調理容器１と検出部との間に配置される。制御部６は、検出部３により検出された赤外線エネルギから調理容器１の温度を算出する。光学フィルタ４のフィルタ特性は、第１のフィルタ特性または第２のフィルタ特性に設定される。
　制御部６は、光学フィルタ４のフィルタ特性が第１のフィルタ特性に設定された場合に検出部３により検出された第１の赤外線エネルギと、光学フィルタ４のフィルタ特性が第２のフィルタ特性に設定された場合に検出部３により検出された第２の赤外線エネルギとを取得する。制御部６は、第１の赤外線エネルギと第２の赤外線エネルギとの比から調理容器１の温度を算出する。
　本態様では、検出部３を一つだけ使用する。このため、正確に温度を検出することができる。それとともに、機器の小型化と低廉化が可能となる。
　本開示の一態様の温度検出装置において、光学フィルタ４の第１のフィルタ特性と第２のフィルタ特性とは、検出部３の感度波長域内で異なる透過波長域を有する。本態様によれば、第１のフィルタ特性と第２のフィルタ特性とを切り替えて検出された二つの赤外線エネルギの量の比から、対象物の温度を正確に検出することができる。
　本開示の一態様の温度検出装置において、光学フィルタ４は、ローパスフィルタまたはバンドパスフィルタで構成される。本態様によれば、必要な感度波長域より短波長の赤外線エネルギを検出しないようにすることで、照明や太陽光などの外乱光の影響を排除することができる。その結果、正確に温度を測定することができる。
　本開示の一態様の温度検出装置において、光学フィルタ４は複数のフィルタを含む。光学フィルタ４のフィルタ特性は、複数のフィルタのいずれかを調理容器１と検出部３との間の光路上に配置することで変更される。本態様によれば、光学フィルタ４のフィルタ特性を切り替えることによって、検出部３は、複数の異なる感度波長域を有する。これにより、調理容器１の温度を正確に検出することができる。
　本開示の一態様の温度検出装置において、光学フィルタ４はＭＥＭＳデバイスで構成される。本態様によれば、光学フィルタ４を小型化することができる。
　本開示の一態様の誘導加熱装置は、トッププレート２と検出部３と光学フィルタ４と加熱コイル５と制御部６とを備える。
　トッププレート２には、調理容器１が載置される。検出部３は、調理容器１から放射された赤外線エネルギを検出する。光学フィルタ４は、トッププレート２と検出部３との間に配置される。加熱コイル５は、調理容器１を加熱するために誘導磁界を発生させる。制御部６は、検出部３により検出された赤外線エネルギから調理容器１の温度を算出し、調理容器１の温度に応じて、高周波電流を加熱コイル５に供給する。
　光学フィルタ４のフィルタ特性は、第１のフィルタ特性または第２のフィルタ特性に設定される。
　制御部６は、光学フィルタ４のフィルタ特性が第１のフィルタ特性に設定された場合に検出部３により検出された第１の赤外線エネルギと、光学フィルタ４のフィルタ特性が第２のフィルタ特性に設定された場合に検出部３により検出された第２の赤外線エネルギとを取得する。制御部６は、第１の赤外線エネルギと第２の赤外線エネルギとの比から調理容器１の温度を算出する。
　本態様によれば、調理容器１の放射率に関係なく正確に調理容器１の温度を検出することができる。調理容器１の正確な温度に基づいて火力を制御することで、所望の調理性能が得られる。
　本開示は、民生用および業務用の誘導加熱装置に適用することができる。
　１　調理容器
　２　トッププレート
　３　検出部
　４　光学フィルタ
　４ａ、４ｂ　フィルタ
　５　加熱コイル
　６　制御部
　７　レンズ
　８　搬出部

Claims (6)

  1. 　測定対象物から放射された赤外線エネルギを検出するように構成された検出部と、
    　前記測定対象物と前記検出部との間に配置された光学フィルタと、
    　前記検出部により検出された前記赤外線エネルギから前記測定対象物の温度を算出するように構成された制御部と、を備え、
    　前記光学フィルタのフィルタ特性は、第１のフィルタ特性または第２のフィルタ特性に設定され、
    　前記制御部は、前記光学フィルタの前記フィルタ特性が前記第１のフィルタ特性に設定された場合に前記検出部により検出された第１の赤外線エネルギと、前記光学フィルタの前記フィルタ特性が前記第２のフィルタ特性に設定された場合に前記検出部により検出された第２の赤外線エネルギとを取得し、前記第１の赤外線エネルギと前記第２の赤外線エネルギとの比から前記測定対象物の温度を算出するように構成された温度検出装置。
  2. 　前記光学フィルタの前記第１のフィルタ特性と前記第２のフィルタ特性とが、前記検出部の感度波長域内で異なる透過波長域を有する、請求項１に記載の温度検出装置。
  3. 　前記光学フィルタが、ローパスフィルタまたはバンドパスフィルタで構成された、請求項１に記載の温度検出装置。
  4. 　前記光学フィルタが複数のフィルタを含み、前記光学フィルタの前記フィルタ特性が、前記複数のフィルタのいずれかを前記測定対象物と前記検出部との間の光路上に配置することで変更される、請求項１に記載の温度検出装置。
  5. 　前記光学フィルタが微小電気機械システムデバイスで構成された、請求項１に記載の温度検出装置。
  6. 　調理容器を載置するためのトッププレートと、
    　前記調理容器から放射された赤外線エネルギを検出するように構成された検出部と、
    　前記トッププレートと前記検出部との間に配置された光学フィルタと、
    　前記調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させるように構成された加熱コイルと、
    　前記検出部により検出された前記赤外線エネルギから前記調理容器の温度を算出し、前記調理容器の前記温度に応じて、高周波電流を前記加熱コイルに供給するように構成された制御部と、を備え、
    　前記光学フィルタのフィルタ特性は、第１のフィルタ特性または第２のフィルタ特性に設定され、
    　前記制御部は、前記光学フィルタの前記フィルタ特性が前記第１のフィルタ特性に設定された場合に前記検出部により検出された第１の赤外線エネルギと、前記光学フィルタの前記フィルタ特性が前記第２のフィルタ特性に設定された場合に前記検出部により検出された第２の赤外線エネルギとを取得し、前記第１の赤外線エネルギと前記第２の赤外線エネルギとの比から前記調理容器の温度を算出するように構成された誘導加熱装置。
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