JP7011090B2 - 光調理装置及び光調理方法 - Google Patents

Description

本発明は、光調理装置及び光調理方法に関する。

従来、赤外線やマイクロ波等の光を用いて加熱調理を行う調理装置としては、オーブンや電子レンジが広く用いられている。

オーブンは、あらゆる物質に吸収される赤外線を用いているため、被調理物の表面から加熱することができる。
近年、被調理物の表面に所望の焼き目を入れる目的で、赤外線を出力する赤外線ヒータと、被調理物に相対する外周に開口を有した積分管とを有し、食品の表面に赤外線を照射することで焼き目を形成する食品炙り装置が提案されている（特許文献１）。また、被調理物表面の所定の範囲のみを加熱焼成する目的で、ミラー部材内に収容されるランプ部を備えた点集光型の近赤外線ヒータを、複数有している表面焼成食品製造装置が提案されている（特許文献２）。しかしながら、被調理物の表面に比べて内部温度が低いため、被調理物全体を均一に加熱することができず、加熱調理にムラが生じやすいという問題があった。さらに、焦げ目を形成することができる面は、被調理物の表面又は裏面のみであり、被調理物全面に焦げ目を形成することは困難であった。

電子レンジは、水分子を振動させ加熱することができるマイクロ波を用いているため、被調理物の内部から加熱することができるが、料理のアクセントとなる焦げ目をつけることができないという問題があった。

したがって、光を使った調理装置において、被調理物全体を均一に加熱することができ、且つ被調理物全面に焦げ目を形成することができる調理装置は未だ提供されておらず、その速やかな開発が強く望まれているのが現状である。

特開２０１５－４３９８４号公報 特許第６６９１２７０号

本発明は、被調理物の全体をムラなく均一に加熱することができ、且つ前記被調理物の全表面に焦げ目を形成することができる調理装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段としての本発明の光調理装置は、
光源と、
前記光源からの光を透過しつつ被調理物における少なくとも一部に集光させる集光手段と、を有し、
前記光源がＬＥＤ、ＯＬＥＤ、及びレーザの少なくともいずれかであることを特徴とする。

本発明によると、被調理物の全体をムラなく均一に加熱することができ、且つ前記被調理物の全表面に焦げ目を形成することができる調理装置を提供することができる。

本発明の光調理装置における一実施形態の概略正面断面図である。 本発明の光調理装置における一実施形態の光源及び集光手段の拡大図である。 本発明の光調理装置における一実施形態の概略側面断面図である。 本発明の光調理装置における他の実施形態の概略正面断面図である。 本発明の光調理装置における他の実施形態の概略正面断面図である。 本発明の光調理装置における他の実施形態の概略正面断面図である。 本発明の光調理装置における他の実施形態の概略斜視図である。 従来の調理装置の概略正面断面図である。

［光調理装置・光調理方法］
本発明の光調理装置は、光源及び集光手段を有し、必要に応じて、その他の手段を有する。
前記その他の手段としては、例えば、光漏出防止手段、配置手段、保護手段、マイクロ波防護手段、冷却手段、検知手段などが挙げられる。
本発明の光調理方法は、前記光調理装置を用いて行うことができる。

従来の調理装置について、図６を参照して説明する。
図６は、従来の調理装置の概略正面断面図である。調理装置６００は、筐体１、調理庫２、導波管３、マイクロ波発生装置４、及び調理台７を有する。前記調理台７上には、被調理物６が配されている。マイクロ波発生装置４から発せられたマイクロ波は、光路５で示したように、前記調理庫２内の壁面で反射を繰り返し、前記被調理物６に対して３６０°方向から照射される。マイクロ波が照射された前記被調理物６は、前記被調理物６の内部にマイクロ波が浸透することで内側から加熱され、前記被調理物６の全体を温めることができる。しかしながら、前記マイクロ波を用いた加熱手段では、料理のアクセントとなる焦げ目を形成することができないという問題があった。

ここで、本発明における光調理装置における一実施形態について図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃを参照して説明する。ただし、本発明の調理装置の用途は、これらの実施形態に何ら限定されるものではない。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。

図１Ａは、本発明の光調理装置における一実施形態の概略正面断面図である。図１Ｂは、図１Ａで示した光調理装置における一実施形態の光源及び集光手段（図１Ａにおける囲み部）の拡大図である。図１Ｃは、図１Ａで示した光調理装置における一実施形態の概略左側方断面図である。
光調理装置１００は、光漏出防止手段として筐体１と調理庫２、導波管３、マイクロ波発生装置４、配置手段として調理台７、光源としてＬＥＤ８、集光手段としてレンズ９、及び覗き窓１０を有する。前記ＬＥＤ８及び前記レンズ９は、調理庫２内における全ての壁面に複数配されている。前記調理台７上には被調理物６が配されている。なお、図１Ａにおける上面光源からの光路５以外の光路と、調理庫背面に配されている前記ＬＥＤ８及び前記レンズ９、並びに図１Ｃにおける筐体１、導波管３、マイクロ波発生装置４、及び光路５は省略してある。
前記ＬＥＤ８から発せられた光は、前記レンズ９によって集光され、光路５に示すように、前記被調理物６に対して３６０°方向から照射されることによって、前記被調理物６の全表面を均一に加熱することができる。照射時間が短時間である場合、前記ＬＥＤ８から発せられた光は、主に前記被調理物６の表面で吸収されるため、前記被調理物６には、加熱部位６１と未加熱部位６２とが形成される。照射時間を長くすることで、前記被調理物６における前記未加熱部位６２が伝熱により加熱される。

本発明における光調理装置は、図１Ａに示すように、マイクロ波による加熱手段を併用することが好ましい。前記マイクロ波による加熱手段を併用することで、被調理物における加熱部位６１のみならず、未加熱部位６２を短時間で効率的に加熱することができる。そのため、前記被調理物６の全体を均一に加熱することができ、且つ、前記被調理物６の全表面に焦げ目を形成することができる。

前記光源としては、前記ＬＥＤ８の他に、ＯＬＥＤやレーザを用いてもよい。これらの中でも、発光効率が高く、スイッチング時間（立ち上がり時間及び立ち下り時間）が早いという点や、広範囲に照射できる点からＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が好ましい。
前記光源は一種単独で設けられてもよく、二種以上を組み合わせて設けられてもよい。

前記ＬＥＤ８の材質、形状、大きさ、及び構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。
本発明の光調理装置は、広範囲に照射できる点や、光を合波させ加熱効率を向上させる観点から、前記ＬＥＤ８を複数有することが好ましい。

前記ＬＥＤ８からの光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、発光効率及び食材透過率が良好であるという点から、２００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下がより好ましく、３５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下がさらに好ましく、４００ｎｍ以上８００ｎｍが特に好ましい。
前記ＬＥＤ８は、発光効率が高いという観点から、１０００ｎｍ以下にピークを有することが好ましい。その様にすることで、効率的に調理することができ好適である。
前記被調理物の内部を加熱したい場合、透過率が高い可視光領域（例えば、４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下）の波長を用いることが好ましい。
前記被調理物の表面を加熱したい場合、透過率の低い赤外線領域の波長（例えば、２０００ｎｍ以上）の波長を用いることが好ましい。
前記可視光領域の波長と前記赤外線領域の波長とを組み合わせることで、内部加熱と表面加熱との両方を行うことができる。

複数の前記ＬＥＤ８からの光の波長は、互いに異なることが好ましい。その様にすることで、前記被調理物の光吸収効率に合わせて波長を使い分けることができ、より効率的に加熱調理をすることができる。波長を使い分けるには、波長可変光源や、波長の異なる光源を複数使用することで実現することができる。

本発明の光調理装置がマイクロ波による加熱手段を併用する場合、前記ＬＥＤ８の破損や劣化を防ぐ観点から、前記ＬＥＤ８を覆うマイクロ波防護手段（不図示）を配することが好ましい。

前記マイクロ波防護手段の材質としては、マイクロ波を防ぐことができ、透光性があれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、金属酸化物などが挙げられる。
前記マイクロ波防護手段の構造としては、マイクロ波を防ぐことができ、透光性があれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、小孔を多数設けた構造や、透明導電膜で覆われた窓を設けた構造などが挙げられる。
前記マイクロ波防護手段の形状、及び大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。

前記金属酸化物における小孔の寸法としては、マイクロ波の波長以下であり、光が透過できる大きさであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。前記小孔の寸法の上限としては、１００ｍｍ以下が好ましく、５０ｍｍ以下がより好ましく、１０ｍｍ以下がさらに好ましく、５ｍｍ以下が特に好ましい。前記小孔の寸法の下限としては、０．０１ｍｍ以上が好ましく、０．１ｍｍ以上がより好ましく、０．５ｍｍ以上がさらに好ましく、１ｍｍ以上が特に好ましい。
前記金属酸化物の材質、形状、大きさ、及び構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。

前記透明導電膜の材料としては、液晶の電極導電膜や、透明タッチパネルの電極等に用いられるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、ＩＴＯ、ＡＴＯ、ＦＴＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯなどの酸化物、ＡｇやＣｕの細線などが挙げられる。
前記透明導電膜の形状、大きさ、及び構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。

前記ＬＥＤ８の照射角度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、複数の前記光源からの光の進行方向が互いに異なるような角度であることが好ましい。その様にすることで、図１Ａに示すように、前記ＬＥＤ８から発せられた光と、別のＬＥＤから発せられた光とから合波を形成することでき、前記被調理物の加熱効率を向上させることができる。
前記照射角度は、前記光源が可動であるように設計することで、容易に調整することができる。

集光手段である前記レンズ９は、前記光源がＬＥＤである場合、広角度の光を集められる観点から、コリメータレンズであることが好ましい。

前記レンズ９の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス、アクリル、ポリカーボネート、オレフィン、スチレン、シリコン樹脂、プラスチックなどが挙げられる。これらの中での、耐熱性の観点から、ガラス、ポリカーボネート、ポリオレフィン、シリコン樹脂、プラスチックが好ましい。
前記プラスチックとしては、例えば、シリコン樹脂、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰＳＵ（ポリフェニルスルホン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）、ＰＡ（ポリアクリレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰＥ（ポリフェニルエーテル）、ＡＢＳ（ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン））などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性の観点から、シリコン樹脂、ＰＩ、ＰＥＴ、ＰＣなどが好ましい。

前記レンズ９の形状、大きさ、及び構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。

配置手段である前記調理台７の材質としては、透光性及び耐熱性を有していれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プラスチックが挙げられる。
前記プラスチックとしては、シリコン樹脂、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰＳＵ（ポリフェニルスルホン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）、ＰＡ（ポリアクリレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアクリレート）、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰＥ（ポリフェニルエーテル）、ＡＢＳ（ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン））などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性に優れるという観点から、シリコン樹脂、ＰＩ、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＥＩ、ＰＰＳＵ、ＰＶＤＦ、ＰＡ、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＡ、ＰＯＭが好ましい。

前記調理台７の形状としては、透光性を有していれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、網状、板状、円盤状などが挙げられる。
ステンレス、銅、アルミ等の金属製の部材は、光を透過するように、網状、又は小孔を多数有する板状等のように、光を透過するように加工（光透過穴加工）されたものであれば、前記配置手段として用いることができる。

前記調理台７の光透過率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光源からの光の利用効率を高める点や低コスト化の観点から、２０％以上９９．９％以下が好ましく、４０％以上９９％以下がより好ましく、５０％以上９８％以下がさらに好ましく、６０％以上９６％以下が特に好ましい。
前記光透過率が２０％以上であると、光を効率的に利用することができるため好適である。前記光透過率が９９．９％以下であると、光反射防止加工や光透過穴加工が困難となり、高価となるといった問題を解消できるため好適である。
本発明の光調理装置において光透過穴加工された配置手段を用いる場合、前記光透過率は、２０％以上１００％以下が好ましく、４０％以上９９％以下がより好ましく、５０％以上９８％以下がさらに好ましく、６０％以上９６％以下が特に好ましい。

前記光調理装置１００において、前記ＬＥＤ８、及び前記調理台７の少なくともいずれかが走査可能であることが好ましい。
前記ＬＥＤ８を走査可能にすることで、複数の前記ＬＥＤ８からの光を用いて合波を形成することができ、より強い加熱を必要とする場合に好適である。
前記光調理装置１００において、前記調理庫２の全壁面に配された前記ＬＥＤ８の全てを走査してもよく、前記被調理物６に対して光を照射することが可能な前記ＬＥＤ８を選択して走査してもよい。これらの中でも、エネルギーロスを減少させる観点から、前記被調理物６に対して光を照射することが可能な前記ＬＥＤ８を選択して走査することが好ましい。
前記調理台７を走査可能にすることで、マイクロ波の照射ムラが抑制され、前記被調理物６全体を均一に温めることができるため好適である。前記調理台７の走査方法としては、前記調理台７を回転可能な構造（例えば、ターンテーブル等）とすることで実現できる。なお、マイクロ波による加熱手段を併用せず、前記ＬＥＤ８のみを用いて加熱調理を行う場合は、光を均一に照射するという観点から、前記調理台７は回転させないことが好ましい。

光漏出防止手段である前記筐体１及び前記調理庫２の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属、非金属などが挙げられる。
前記金属としては、例えば、鋼、スチール、工具鋼、炭素鋼、含鉄合金、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、マグネシウム、チタン、銅、これら金属を含む合金などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性に優れ、光透過率が低いという観点から、スチール、ステンレス、アルミニウムが好ましい。
前記非金属としては、例えば、セラミック、熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチック、耐熱プラスチック、天然ゴム、合成ゴム、繊維強化プラスチック、繊維強化金属、繊維強化セラミック、金属基複合材などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性に優れ、光透過率が低いという観点から、耐熱プラスチックが好ましい。

前記筐体１及び前記調理庫２の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ＬＥＤ８、前記被調理物６、前記レンズ９、前記調理台７、及び後述する保護板を、全て覆うことができる大きさであることが好ましく、少なくとも前記ＬＥＤ８と前記被調理物６とを全て覆うことができる大きさであることがより好ましい。
前記筐体１及び前記調理庫２の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、箱型形状、円筒状などが挙げられる。
前記筐体１及び前記調理庫２の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。

前記筐体１及び前記調理庫２の耐熱温度は、特に制限はないが、５０℃以上１０００℃以下であることが好ましく、１００℃以上５００℃以下であることが好ましく、１４０℃以上３００℃以下であることがさらに好ましい。
前記筐体１及び前記調理庫２の耐熱温度が５０℃以上であると、加熱調理時に前記筐体１及び前記調理庫２が変形するといった問題を解消することができる。前記筐体１及び前記調理庫２の耐熱温度が１０００℃以下であると、加工が困難となり高価となるといった問題を解消することができ好適である。

前記筐体１及び前記調理庫２の光透過率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、使用者の安全性を担保する観点から、１％以下であることが好ましく、０．１％以下であることがより好ましく、０．０１％以下であることがさらに好ましい。

前記筐体１及び前記調理庫２は、被調理物の調理状況を目視で確認できるように前記覗き窓１０を有していてもよい。
前記覗き窓１０は、前記筐体１及び前記調理庫２における一面に設けられてもよく、複数面に設けられてもよく、全面に設けられてもよい。

前記覗き窓１０の材質としては、透光性及び耐熱性を有していれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プラスチックが挙げられる。
前記プラスチックとしては、シリコン樹脂、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰＳＵ（ポリフェニルスルホン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）、ＰＡ（ポリアクリレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアクリレート）、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰＥ（ポリフェニルエーテル）、ＡＢＳ（ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン））などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性に優れるという観点から、シリコン樹脂、ＰＩ、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＥＩ、ＰＰＳＵ、ＰＶＤＦ、ＰＡ、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＡ、ＰＯＭが好ましい。

前記覗き窓１０の形状、大きさ、及び構造は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記筐体１及び前記調理庫２が前記覗き窓１０を有する場合、前記筐体１及び前記調理庫２の光透過率としては、０．０１％以上５０％以下であることが好ましく、０．１％以上２０％以下であることがより好ましく、１％以上１０％以下であることがさらに好ましい。

前記筐体１及び前記調理庫２の光透過率を下げるために、前記覗き窓１０を透過する可視光全体の透過率を下げてもよく、一部の波長のみ透過できるようにしてもよい。例えば、一部の波長のみを反射する反射フィルム等を設けて、視認性の高い緑光や目の負担が少ない赤光だけを透過し、青光を透過させないようにしてもよい。

ここで、本発明における光調理装置における他の実施形態について図２～図５を参照して説明する。ただし、本発明の調理装置の用途は、これらの実施形態に何ら限定されるものではない。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。

図２は、本発明の光調理装置における他の実施形態の概略正面断面図である。光調理装置２００は、光漏出防止手段として調理庫２、配置手段として調理台７、光源として点灯ＬＥＤ８１と消灯ＬＥＤ８２、及び集光手段としてレンズ９を有する。なお、筐体１、導波管３、マイクロ波発生装置４、調理庫背面に配されているＬＥＤ８とレンズ９、上面光源からの光路５以外の光路、及び覗き窓１０は省略してある。
前記ＬＥＤ８は、それぞれが独立して駆動することが可能であり、前記調理庫２内に配されている全ＬＥＤのうち一部を点灯させることで、前記被調理物６における任意の一部分のみを加熱することもできる。例えば、図２に示すように、中央から左側半分のＬＥＤを点灯させ、中央から右側半分のＬＥＤを消灯させることで、被調理物６の左側半分のみを加熱調理することができる。
例えば、被調理物の一部を加熱殺菌した方がよいような場合や、肉や野菜等の数種類の食品が乗っているプレート料理において、温めたい食材（例えば、肉や魚）のみを加熱したい場合にも、本発明の調理装置が対応し得る。

図３は、本発明の光調理装置における他の実施形態の概略正面断面図である。光調理装置３００は、光漏出防止手段として筐体１と調理庫２、導波管３、マイクロ波発生装置４、配置手段として調理台７、光源としてＬＥＤ８、集光手段としてレンズ９、ポンプ装置１１、及び配管１２を有する。なお、光路５、調理庫背面に配されているＬＥＤ８とレンズ９、及び覗き窓１０は省略してある。
前記配管１２は、前記ポンプ装置１１に接続されており、前記ポンプ装置１１のポンプ機能によって前記配管１２内に冷媒を循環させている。前記配管１２の一部は、前記調理台７に組み込まれているため、前記調理台７は冷却される。冷却された前記調理台７は、本発明の光調理装置における冷却手段として用いられる。
前記被調理物の表面は加熱せずに内部だけを加熱調理したい場合や、長期冷蔵保存のため前記被調理物を加熱せずに殺菌処理をしたい場合は、前記被調理物の表面温度を上昇させることなく、加熱調理及び殺菌処理を行うことができる本実施形態が好適に採用できる。
例えば、前記被調理物６と冷却された前記調理台７とを接触させながら、前記ＬＥＤ８及び前記レンズ９を用いて加熱調理を行うことで、前記被調理物６における表面温度の上昇が抑制され、前記被調理物の表面を加熱せずに、内部のみを加熱調理することができる。また、前記被調理物６の表面を冷却しながら短波長の光を照射することで、前記被調理物６の表面近傍における細菌を、加熱することなく殺菌することができる。

本発明の光調理装置における冷却手段は、図３に示すように配置手段である前記調理台７と兼用してもよく、独立して複数配されていてもよい。

前記冷却手段が独立して配される場合、前記冷却手段の材質としては、透光性を有していれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、石英、ガラス、プラスチックなどが挙げられる。
前記プラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＳ（アクリロニトリルスチレン）樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ、ＰＭＭＡ、塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、ＰＢＴ、フッ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエステルなどが挙げられる。これらの中でも、耐熱性及び強度に優れ、入手が容易という観点から、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート、塩化ビニリデン、ポリプロピレンが好ましい。
前記冷却手段が、前記配置手段と兼用である場合、前記冷却手段の材質は、前記配置手段と同じものを採用することができる。

前記冷却手段の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、円盤状、内部に前記被調理物６を収容できる箱型形状などが挙げられる。
また、前記冷却手段は、例えば樹脂フィルムのような、フレキシブルな膜状であってもよい。前記冷却手段がフレキシブルな膜状であることにより、前記被調理物６の形状に応じて前記冷却手段を密着させることができ、前記冷却手段と前記被調理物６との接触面積を大きくすることができる。その様にすることで、前記被調理物６が複雑な形状を有していたとしても、前記被調理物６の全表面を均一に冷却することができるため、加熱ムラが生じにくくなり好適である。
前記冷却手段の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記冷却手段の構造としては、前記冷却手段の内部に配管を有していることが好ましい。この様にすることで、前記配管内に液体や気体を流動させることにより生じるヒートパイプ現象を利用して、冷却することができるため好適である。
前記空洞内に流動させる液体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、冷媒であることが好ましい。
前記冷媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水やオイルなどが挙げられる。
前記冷却手段が内部に配管を有さない場合、前記冷却手段に熱伝導率の高い部材を併設してもよく、前記冷却手段が熱伝導率の高い部材からなってもよい。

前記冷却手段の放熱方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、ヒートシンクを設置し、前記ヒートシンクをファン等によって冷却する方法が挙げられる。
また、冷却効率が向上する観点から、冷却手段とヒートシンクとの間にペルチェ素子を設けることが好ましい。

図４は、本発明の光調理装置における他の実施形態の概略正面断面図である。光調理装置５００は、光漏出防止手段として調理庫２、配置手段として調理台７、光源としてＬＥＤ８、集光手段としてレンズ９、及び保護手段として保護板１３を有する。なお、筐体１、導波管３、マイクロ波発生装置４、光路５、調理庫背面に配されているＬＥＤ８とレンズ９、及び覗き窓１０は省略してある。前記保護板１３は、前記調理台７上に配された被調理物６と、前記ＬＥＤ８及び前記レンズ９との間に配される。
前記保護板１３を設けることにより、加熱時における被調理物からの発生物等が前記ＬＥＤ８に付着することで、光が適切に照射できないといった問題を防止することができる。

保護手段である前記保護板１３の材質としては、透光性及び耐熱性を有していれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プラスチックが挙げられる。
前記プラスチックとしては、シリコン樹脂、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰＳＵ（ポリフェニルスルホン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）、ＰＡ（ポリアクリレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアクリレート）、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰＥ（ポリフェニルエーテル）、ＡＢＳ（ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン））などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性に優れるという観点から、シリコン樹脂、ＰＩ、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＥＩ、ＰＰＳＵ、ＰＶＤＦ、ＰＡ、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＡ、ＰＯＭが好ましい。
前記保護板１３の構造、大きさ、形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記保護板１３が配される位置は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ＬＥＤ８だけではなく前記レンズ９の汚れも防ぐことができる点から、前記レンズ９よりも前記被調理物６側に配することが好ましい。
前記保護板１３が前記レンズ９よりも前記被調理物６側に配される場合、前記保護板１３は、前記レンズ９と前記被調理物６との中間位置よりも、前記レンズ９側にあることが好ましい。この様にすることで、前記調理庫２内の空間を広く取ることができ、前記被調理物６が大きなものであっても加熱調理をすることができるため好適である。

本発明の光調理装置が保護板１３を有する場合、前記ＬＥＤ８は、前記調理庫２の壁面と前記保護板１３とによって区切られた空間に配置することが好ましい。この様にすることで、調理時に被調理物から発生した煙やヒュームによる前記ＬＥＤ８の劣化を防ぐことができる。

図５は、本発明の光調理装置における他の実施形態の概略斜視図である。光調理装置５００は、光漏出防止手段として調理庫２、配置手段として調理台７、及び検知手段としてカメラ１４を有する。なお、筐体１、導波管３、マイクロ波発生装置４、ＬＥＤ８、レンズ９、及び覗き窓１０は省略してある。前記調理台７上には被調理物６が配されている。前記カメラ１４は、調理庫２内の全壁面に配されている。
本実施形態において、前記被調理物６に対して照射される光量を、以下のような制御方法（初期制御方法）によって調整することができる。
前記被調理物６を前記カメラ１４によって３６０°撮影することによって得られた画像から、前記被調理物６の大きさと形状を識別し、センシング情報として全表面の位置座標を取得する。各位置座標に照射される光量が一定になるように、点灯する前記ＬＥＤ８の選択、前記ＬＥＤ８の走査、及び前記ＬＥＤ８が発する光量の調整を、例えば、ＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）を用いて制御する。この様にすることで、前記被調理物６が複雑な形状を有している場合でも、前記制御方法によって前記被調理物６の全表面に照射される光量を一定になるよう調整することで、前記被調理物６の全表面を均一に加熱することができる。

またフィードバック制御方法として、サーモグラフィ等で測定することで得られる表面温度分布や、加熱調理後の焼き色などのセンシング情報を基に、前記被調理物６の全表面に照射される光量を調整することもできる。
さらに、前記センシング情報を基に、マイクロ波の出力を調整することで、より効率的に前記被調理物６全体を温めることができ好適である。

前記被調理物６を撮影して得られた画像や温度分布等のセンシング情報を、タッチパネル等のディスプレイに表示し、調理人の任意で焼き加減を調整することもできる。この様にすることで、脂身をよく焼くなどの調理人の要望に応えることができ好適である。
また、ディスプレイに表示された前記センシング情報を基に、調理人の任意で走査を行う前記ＬＥＤ８の選択、及び走査領域の設定を行うことができる。

検知手段である前記カメラ１４は、初期制御方法で用いられる画像センサの他に、温度センサやカラーセンサを同時に有していてもよい。

本発明の光調理装置がセンサを有する場合、撮影及び測定によるセンシング情報取得時には、光源を一時消灯することが好ましい。

前記光源の光量は、光源に加える電流や電圧を変化させることが可能である。また、パルス変調（ＰＷＭ）によって、一定時間の電力を変化させてもよい。前記ＰＷＭは、デジタル的に制御することができ、回路負荷が少ない観点で好ましい。
前記ＰＷＭの周期は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、１μ秒以上１００分以下が好ましく、１００μ秒以上２０分以下がより好ましく、１０ｍ秒以上５分以下がさらに好ましい。前記ＰＷＭの周期が短すぎると、高速回路が必要となりコストアップや耐久性が低下することがある。前記ＰＷＭの周期が長すぎると、調理に時間が要してしまう。

本発明の光調理装置における光源、集光手段、配置手段、保護手段、マイクロ波防護手段、冷却手段、及び光漏出防止手段の表面は、付着物が容易に剥離できるような表面材質を選ぶか、表面コーティングを行うことが好ましい。
前記表面コーティングの材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる、例えば、フッ素樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。表面コーティングが施される基体が、透光性を有する必要がある場合、前記表面コーティングの材質も透光性を有するものを使用する。

本発明の光調理装置における配置手段、保護手段は取り外しが可能であるように設計されることが好ましい。このような構成とすることで、前記配置手段及び前記保護手段を洗浄することが可能となるため、衛生面の観点から好適である。また、付着物等によって光源からの光が、前記被調理物に対して的確に照射されないといった問題を解消することができる。

本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞光源と、前記光源からの光を透過しつつ被調理物における少なくとも一部に集光させる集光手段と、を有し、
前記光源がＬＥＤ、ＯＬＥＤ、及びレーザの少なくともいずれかであることを特徴とする光調理装置である。
＜２＞前記被調理物を配置させる配置手段を有する、＜１＞に記載の光調理装置である。
＜３＞前記光が前記光調理装置の内部から外部に漏出することを防ぐ光漏出防止手段を有する、＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の光調理装置である。
＜４＞前記光源を複数有する、＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光調理装置である。
＜５＞複数の前記光源からの光の進行方向が互いに異なる、＜４＞に記載の光調理装置である。
＜６＞複数の前記光源がそれぞれ独立して駆動可能である、＜４＞から＜５＞のいずれかに記載の光調理装置である。
＜７＞複数の前記光源からの光の波長が互いに異なる、＜４＞から＜６＞のいずれかに記載の光調理装置である。
＜８＞複数の前記光源、及び配置手段の少なくともいずれかを走査可能である請求項＜４＞から＜６＞のいずれかに記載の光調理装置である。
＜９＞前記光源の波長が１０００ｎｍ以下にピークを有する、＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の光調理装置である。
＜１０＞前記光源がＬＥＤである、＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の光調理装置である。
＜１１＞前記光源と前記被調理物との間に配置される保護手段を有する、＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の光調理装置である。
＜１２＞前記被調理物を冷却する冷却手段を有する、＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の光調理装置である。
＜１３＞前記被調理物のセンシング情報を基に、点灯する光源の選択、光量の調整、及びマイクロ波の出力調整の少なくともいずれかを行う、＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の光調理装置である。
＜１４＞＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の光調理装置を用いて被調理物を調理することを特徴とする光調理方法である。

前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の光調理装置、前記＜１４＞に記載の光調理方法によれば、従来における諸問題を解決し、本発明の目的を達成することができる。

１ 筐体
２ 調理庫
３ 導波管
４ マイクロ波発生装置
５ 光路
６ 被調理物
６１ 加熱部位
６２ 未加熱部位
７ 調理台
８ ＬＥＤ
８１ 点灯ＬＥＤ
８２ 消灯ＬＥＤ
９ レンズ
１０ 覗き窓
１１ ポンプ装置
１２ 配管
１３ 保護板
１４ カメラ
１００ 光調理装置
２００ 光調理装置
３００ 光調理装置
４００ 光調理装置
５００ 光調理装置
６００ 調理装置

Claims (10)

1. 被調理物を加熱可能な複数の光源と、前記光源からの光を透過しつつ前記被調理物における少なくとも一部に集光させる集光手段と、冷却手段とを、を有し、
   前記光源がＬＥＤ、ＯＬＥＤ、及びレーザの少なくともいずれかであり、
   前記冷却手段が透光性を有し、前記被調理物を配置するものであることを特徴とする光調理装置。
2. 前記光が前記光調理装置の内部から外部に漏出することを防ぐ光漏出防止手段を有する、請求項１に記載の光調理装置。
3. 複数の前記光源からの光の進行方向が互いに異なる、請求項１から２のいずれかに記載の光調理装置。
4. 複数の前記光源がそれぞれ独立して駆動可能である、請求項１から３のいずれかに記載の光調理装置。
5. 複数の前記光源からの光の波長が互いに異なる、請求項１から４のいずれかに記載の光調理装置。
6. 複数の前記光源、配置手段、及び冷却手段の少なくともいずれかが走査可能である請求項１から５のいずれかに記載の光調理装置。
7. 前記光源がＬＥＤである、請求項１から６のいずれかに記載の光調理装置。
8. 前記光源と前記被調理物との間に配置される保護手段を有する、請求項１から７のいずれかに記載の光調理装置。
9. 前記被調理物のセンシング情報を基に、点灯する光源の選択、光量の調整、及びマイクロ波の出力調整の少なくともいずれかを行う、請求項１から８のいずれかに記載の光調理装置。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の光調理装置を用いて被調理物を調理することを特徴とする光調理方法。

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