JP2002340680A - Infrared detector and radiation thermometer using it - Google Patents

Infrared detector and radiation thermometer using it

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JP2002340680A
JP2002340680A JP2001142777A JP2001142777A JP2002340680A JP 2002340680 A JP2002340680 A JP 2002340680A JP 2001142777 A JP2001142777 A JP 2001142777A JP 2001142777 A JP2001142777 A JP 2001142777A JP 2002340680 A JP2002340680 A JP 2002340680A
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light
probe
collecting element
infrared
point
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Application number
JP2001142777A
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Japanese (ja)
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Makoto Shibuya
誠 渋谷
Tadashi Nakatani
直史 中谷
Tadashi Miki
匡 三木
Sanenori Ueda
実紀 上田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem in conventional infrared detector that precise temperature detection cannot be performed because of a wide visual field. SOLUTION: This infrared detector has a converging element 13 for converging the infrared ray radiated from a measuring object 3, an infrared receiving element 12 for receiving the infrared light converged by the converging element 13, a cylindrical probe 15 having an opening part 15a for passing the infrared light from the measuring object to the converging element 13, and a shielding body 14 for shielding the incidence of the infrared light out of the converging element 13 on the receiving element 12, and further has a moving means 24 for separating the light receiving element 12 backward from the focal position of the converging element 13 and moving the converging element 13. Accordingly, since the visual field is narrowed down by the converging element 13, and the temperature detection is performed while moving the converging element 13, this detector has the effect that the highest temperature can be precisely detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、物体から放射され
る赤外線を検出する赤外線検出器と、この赤外線検出器
を用いた放射体温計に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared detector for detecting infrared radiation emitted from an object, and a radiation thermometer using the infrared detector.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の赤外線検出器および赤外線
検出器を用いた放射体温計は、特開平8−254466
号公報に記載されているものが一般的であった。この赤
外線検出器1が赤外線を検知する原理について図9を用
いて以下に説明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, an infrared detector of this type and a radiation thermometer using the infrared detector are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-254466.
What was described in the gazette was common. The principle of detecting infrared rays by the infrared detector 1 will be described below with reference to FIG.

【0003】すべての物体はその絶対温度に応じた赤外
線を放射しており、赤外線検出器1はこの赤外線を検知
するものである。赤外線検出器1は、赤外線を受けて信
号を出力する赤外線受光素子2と、被測定物3から放射
される赤外線を赤外線受光素子2に導くための導波管4
とを有している。また、導波管4は金属よりなり、その
内面は赤外線の反射を高めるように鏡面加工を施されて
いる。
[0003] Every object emits infrared rays according to its absolute temperature, and the infrared detector 1 detects the infrared rays. The infrared detector 1 includes an infrared light receiving element 2 that receives infrared light and outputs a signal, and a waveguide 4 that guides infrared light emitted from the device under test 3 to the infrared light receiving element 2.
And The waveguide 4 is made of metal, and its inner surface is mirror-finished so as to enhance the reflection of infrared rays.

【0004】被測定物3から放射される赤外線は、破線
Aのように赤外線受光素子2に直接入射するか、また
は、一点鎖線Bのように導波管4の内面で反射を繰り返
しながら赤外線受光素子2に入射する。従って、受光領
域は広く、広範囲の赤外線が赤外線受光素子2に入射す
ることになる。
[0004] Infrared rays emitted from the device under test 3 are directly incident on the infrared light receiving element 2 as shown by a broken line A, or are received while repeating reflection on the inner surface of the waveguide 4 as shown by a dashed line B. Light enters the element 2. Accordingly, the light receiving area is wide, and a wide range of infrared light enters the infrared light receiving element 2.

【0005】赤外線受光素子2の出力信号電圧Vは、赤
外線受光素子2として焦電素子やサーモパイル等の熱型
素子を使用したものを用いた場合、被測定物3の絶対温
度をTt、赤外線受光素子2の絶対温度をTsとしたと
き、(数3)で表される(Kは比例定数)。
The output signal voltage V of the infrared light receiving element 2 is such that when an infrared light receiving element 2 using a thermal element such as a pyroelectric element or a thermopile is used, the absolute temperature of the DUT 3 is Tt, Assuming that the absolute temperature of the element 2 is Ts, it is represented by (Equation 3) (K is a proportional constant).

【0006】[0006]

【数3】 (Equation 3)

【0007】これは、赤外線受光素子2が、被測定物3
の絶対温度の4乗と赤外線受光素子2自身の絶対温度の
4乗差に比例した出力信号を発生することを意味してい
る。従って、赤外線受光素子2の出力信号より、被測定
物3と赤外線受光素子2自身の温度差を検知することが
できる。
This is because the infrared light receiving element 2 is
Means that an output signal proportional to the fourth power of the absolute temperature of the infrared light receiving element 2 and the fourth power of the absolute temperature of the infrared light receiving element 2 itself is generated. Therefore, the temperature difference between the DUT 3 and the infrared light receiving element 2 itself can be detected from the output signal of the infrared light receiving element 2.

【0008】この赤外線検出器1を放射体温計5に応用
した場合の従来例について図10を用いて以下に説明す
る。図10に示す放射体温計5は、赤外線検出器1と、
赤外線検出器1の温度を検知するサーミスタのような測
温素子6と、赤外線を通す開口部7aを有するプローブ
7と、赤外線検出器1の出力信号と測温素子6の出力信
号から体温を計算するマイクロコンピュータを含む電気
回路(信号処理手段)8と、計算された体温を表示する
液晶表示装置9(表示手段)と、これらを収納する本体
ケース10とを有している。プローブ7、及び本体ケー
ス10は一般的には樹脂で形成される。このとき導波管
4は、プローブ7を貫通するようにプローブ7の先端ま
で伸ばされている。
A conventional example in which the infrared detector 1 is applied to a radiation thermometer 5 will be described below with reference to FIG. The radiation thermometer 5 shown in FIG.
A temperature measuring element 6 such as a thermistor for detecting the temperature of the infrared detector 1, a probe 7 having an opening 7a through which infrared rays pass, and a body temperature calculated from an output signal of the infrared detector 1 and an output signal of the temperature measuring element 6. An electronic circuit (signal processing means) 8 including a microcomputer to perform the calculation, a liquid crystal display device 9 (display means) for displaying the calculated body temperature, and a main body case 10 for housing these. The probe 7 and the main body case 10 are generally formed of resin. At this time, the waveguide 4 is extended to the tip of the probe 7 so as to penetrate the probe 7.

【0009】体温を測定する際は、プローブ1を外耳道
3aに挿入することで、赤外線検出器1が鼓膜3bおよ
びその近傍から放射される赤外線を受光し信号を出力す
る。信号処理手段8は、赤外線受光素子2から出力され
る鼓膜3bおよびその近傍と赤外線受光素子2の温度差
に関係する信号と、測温素子6から出力される赤外線受
光素子2の温度に関係する信号の双方から鼓膜およびそ
の近傍の温度を計算し、表示手段9に体温として表示す
る。
When measuring the body temperature, the probe 1 is inserted into the ear canal 3a, whereby the infrared detector 1 receives infrared rays radiated from the eardrum 3b and its vicinity and outputs a signal. The signal processing means 8 relates to a signal relating to the temperature difference between the eardrum 3 b and its vicinity and the infrared light receiving element 2 output from the infrared light receiving element 2 and the temperature of the infrared light receiving element 2 output from the temperature measuring element 6. The temperature of the eardrum and its vicinity is calculated from both signals and displayed on the display means 9 as the body temperature.

【0010】鼓膜3bにおいて体温を測定する理由は、
鼓膜3bの近くには、体温を調節する中枢である視床下
部に至る動脈血流があり、鼓膜3bの温度は人体の深部
の体温をよく反映しているといわれている。そのため、
放射体温計5は外耳道3aに挿入して鼓膜3b及びその
近傍の温度を測定するタイプとして実用化されている。
The reason for measuring the body temperature in the eardrum 3b is as follows.
Near the eardrum 3b, there is an arterial blood flow to the hypothalamus, which is a center for controlling body temperature, and it is said that the temperature of the eardrum 3b well reflects the body temperature in the deep part of the human body. for that reason,
The radiation thermometer 5 is put into practical use as a type that is inserted into the external auditory meatus 3a and measures the temperature of the eardrum 3b and its vicinity.

【0011】次に、プローブ7の先端まで導波管4を貫
通させる構成としている理由を説明する。体温を測定す
る際は、プローブ7を外耳道3aに挿入するため、外耳
道3aと接触するプローブ7は温度が上昇していく。図
9で説明したように赤外線検出器1の受光領域は広いの
で、温度上昇したプローブ7から放射される赤外線が赤
外線受光素子2に入射するとそれが測定誤差となり正確
な測定ができなくなる。従って、温度上昇するプローブ
7からの不要な赤外線を入射させないように、導波管4
をプローブ7先端まで貫通させ、その導波管4の内面は
赤外線放射を極力抑えるよう鏡面加工し放射率を低くす
る構成としている。これにより、外耳道3aの温度がプ
ローブ7を介して導波管4に伝わり導波管4の温度が上
昇しても赤外線放射は少なくなるはずである。
Next, the reason why the waveguide 4 is penetrated to the tip of the probe 7 will be described. When measuring the body temperature, the probe 7 is inserted into the external auditory meatus 3a, so that the temperature of the probe 7 in contact with the external auditory meatus 3a increases. As described with reference to FIG. 9, since the light receiving area of the infrared detector 1 is wide, if the infrared ray radiated from the probe 7 whose temperature has risen enters the infrared light receiving element 2, it becomes a measurement error and an accurate measurement cannot be performed. Therefore, the waveguide 4 is prevented from entering unnecessary infrared rays from the probe 7 whose temperature rises.
Is penetrated to the tip of the probe 7, and the inner surface of the waveguide 4 is mirror-finished so as to suppress infrared radiation as much as possible to reduce the emissivity. As a result, even if the temperature of the ear canal 3a is transmitted to the waveguide 4 via the probe 7 and the temperature of the waveguide 4 rises, infrared radiation should be reduced.

【0012】しかし、導波管4内面を完全反射体(反射
率=1)にすることは困難であり、しかも、導波管4は
プローブ7と近接して設置されるので、その温度上昇は
避けられず、それゆえ導波管4の内面からの赤外線の放
射を完全に無くすことはできない。従って、体温の測定
時には導波管4から放射する赤外線が赤外線受光素子2
に入射することになり正確な体温測定ができなくなる。
However, it is difficult to make the inner surface of the waveguide 4 a perfect reflector (reflectance = 1), and since the waveguide 4 is installed close to the probe 7, its temperature rises. Inevitably, the radiation of infrared radiation from the inner surface of the waveguide 4 cannot be completely eliminated. Therefore, when the body temperature is measured, the infrared radiation radiated from the waveguide 4
And accurate measurement of the body temperature cannot be performed.

【0013】上記従来例においてはこの課題解決のため
に、導波管4を熱伝導率の高い金属より構成し、導波管
4と赤外線受光素子2及びサーミスタ6を熱結合よく設
置している。このようにすることで、外耳道3aからの
熱の影響を受けにくくするとともに、受けた熱は素早く
赤外線受光素子1に熱伝導させて影響をなくす工夫をし
ている。
In the conventional example, in order to solve this problem, the waveguide 4 is made of a metal having a high thermal conductivity, and the waveguide 4, the infrared light receiving element 2 and the thermistor 6 are installed with good thermal coupling. . In this way, the heat from the external auditory canal 3a is hardly affected, and the received heat is quickly conducted to the infrared light receiving element 1 to eliminate the influence.

【0014】また、特開平8−191800号公報に示
される放射体温計においては、導波管4の温度を検出す
る測温素子を配し、補正を加えることで熱の影響を除去
するよう工夫している。
Further, in the radiation thermometer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-191800, a temperature measuring element for detecting the temperature of the waveguide 4 is provided, and by making corrections, the influence of heat is removed. ing.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の赤外線検出器およびそれを用いた放射体温計では、
被測定物である外耳道からプローブを介して導波管に伝
わる熱の影響を排除して、正確に鼓膜およびその近傍の
温度を測定するには、上記いずれの方法も完全ではな
く、プローブと導波管の温度上昇の影響を受け、測定誤
差が発生し、体温測定の正確さを欠くという課題があっ
た。
However, in the above-mentioned conventional infrared detector and a radiation thermometer using the same,
In order to accurately measure the temperature of the eardrum and its vicinity in order to eliminate the effect of heat transmitted from the ear canal, which is the object to be measured, to the waveguide via the probe, none of the above methods is perfect, There is a problem that a measurement error occurs due to the influence of the temperature rise of the wave tube, and the accuracy of the body temperature measurement is lacking.

【0016】また、上記従来の構成では、鼓膜及びその
近傍から外耳道までの赤外線が赤外線受光素子に入射す
る。その結果、測定した値は鼓膜と外耳道を含む広い範
囲の温度の平均値となる。耳孔内部の温度は、鼓膜及び
その近傍が一番高く、外耳道を外に向かうにつれて外気
等の影響等で徐々に低くなっている。そのため、測定値
が正確な体温を示しているのか不明確であるという課題
があった。
In the above-described conventional configuration, infrared rays from the eardrum and its vicinity to the ear canal enter the infrared receiving element. As a result, the measured value is an average value of the temperature in a wide range including the eardrum and the ear canal. The temperature inside the ear canal is the highest in the eardrum and its vicinity, and gradually decreases as it goes outside the ear canal due to the influence of external air and the like. Therefore, there is a problem that it is unclear whether the measured value indicates an accurate body temperature.

【0017】本発明は上記従来の課題を解決するもので
外耳道からプローブへ伝わる熱が測定値に与える影響を
排除し、また集光素子により赤外線を集光することで狭
い範囲の測定を可能にし、赤外線受光素子を移動する移
動手段を有したことで耳孔内部の温度分布の測定が可能
になり、正確な体温の測定を実現するものである。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems and eliminates the influence of the heat transmitted from the ear canal to the probe on the measured value, and makes it possible to measure a narrow range by condensing infrared light by a light condensing element. The provision of the moving means for moving the infrared light receiving element makes it possible to measure the temperature distribution inside the ear canal, thereby realizing accurate measurement of body temperature.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の赤外線検出器は、少なくとも、被測定物か
ら放射される赤外線を集光する集光素子と、前記集光素
子で集光された赤外線を受光する赤外線受光素子と、被
測定物から前記集光素子に向かう赤外線が通過する筒状
のプローブと、前記集光素子外からの赤外線が前記赤外
線受光素子に入射するのを遮る遮光体とを有し、前記赤
外線受光素子を前記集光素子の焦点位置から後方に離す
ことにより受光領域を制限し、かつ前記集光素子を光軸
に対して少なくとも垂直方向に移動する移動手段を有す
る構成とした。
In order to solve the above-mentioned problems, an infrared detector according to the present invention comprises at least a light-collecting element for collecting infrared rays radiated from an object to be measured, and a light-collecting element. An infrared light receiving element for receiving the emitted infrared light, a cylindrical probe through which infrared light from the object to be measured is transmitted to the light collecting element, and an infrared light from outside the light collecting element being incident on the infrared light receiving element. A light-shielding body that blocks light, moving the infrared light receiving element backward from the focal position of the light collecting element to limit a light receiving area, and moving the light collecting element at least in a direction perpendicular to an optical axis. Means.

【0019】上記発明によれば、赤外線受光素子を、集
光素子の焦点位置から離して設置することで、不要な領
域から集光素子に入射する赤外線を赤外線受光素子以外
の位置へ進行させることがでる。
According to the above invention, the infrared ray receiving element is set apart from the focal point of the light-collecting element, so that infrared rays entering the light-collecting element from an unnecessary area can be advanced to positions other than the infrared ray receiving element. Comes out.

【0020】従って、受光領域を制限し、被測定物から
伝わる熱により温度上昇するプローブの影響を受けず、
導波管も不要となり、測定誤差を抑えることができる。
Therefore, the light receiving area is limited, and is not affected by the probe whose temperature rises due to heat transmitted from the object to be measured.
A waveguide is not required, and a measurement error can be suppressed.

【0021】また、集光素子を光軸に対して少なくとも
垂直方向に移動可能に設置することで非測定物の温度分
布を測定することができる。
The temperature distribution of a non-measurement object can be measured by installing the light-collecting element so as to be movable at least in a direction perpendicular to the optical axis.

【0022】また、上記赤外線検出器と、前記赤外線検
出器の温度を検知する測温素子と、前記赤外線検出器の
出力信号と前記測温素子の出力信号から体温を計算する
信号処理手段と、計算された体温を表示する表示手段と
前記赤外線検出器を収納する本体とを有した放射体温計
とした。
The infrared detector, a temperature measuring element for detecting the temperature of the infrared detector, signal processing means for calculating a body temperature from an output signal of the infrared detector and an output signal of the temperature measuring element, A radiation thermometer having a display means for displaying the calculated body temperature and a main body containing the infrared detector was provided.

【0023】上記発明によれば、受光領域を制限し、プ
ローブからの赤外線を受光しない放射体温計とすること
ができる。従って、被測定物である鼓膜およびその近傍
からの赤外線だけを赤外線受光素子に入射させることが
でき、外耳道からの赤外線は赤外線受光素子に入射しな
い、また外耳道から伝わる熱によりプローブの温度が上
昇しても、正確な温度分布を測定できる放射体温計を実
現することができる。
According to the above invention, it is possible to provide a radiation thermometer which limits the light receiving area and does not receive infrared rays from the probe. Therefore, only infrared light from the eardrum, which is the object to be measured, and its vicinity can be made incident on the infrared light receiving element, and infrared light from the external auditory canal does not enter the infrared light receiving element. Even so, it is possible to realize a radiation thermometer capable of measuring an accurate temperature distribution.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1にかかる赤外線
検出器は、少なくとも、被測定物から放射される赤外線
を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外
線を受光する赤外線受光素子と、被測定物から前記集光
素子に向かう赤外線が通過する筒状のプローブと、前記
集光素子外からの赤外線が前記赤外線受光素子に入射す
るのを遮る遮光体とを有し、前記赤外線受光素子を前記
集光素子の焦点位置から後方に離すことにより受光領域
を制限し、かつ前期集光素子を光軸に対して少なくとも
垂直方向に移動する移動手段を有する構成とした。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An infrared detector according to a first aspect of the present invention comprises at least a light-collecting element for collecting infrared light radiated from an object to be measured, and an infrared light collected by the light-collecting element. An infrared light receiving element for receiving light, a cylindrical probe through which infrared light traveling from the object to be measured to the light-collecting element passes, and a light shield that blocks infrared light from outside the light-collecting element from entering the infrared light receiving element. Having a moving means for limiting the light receiving area by moving the infrared light receiving element backward from the focal position of the light collecting element, and moving the light collecting element at least in a direction perpendicular to the optical axis. did.

【0025】そして、赤外線受光素子を、集光素子の焦
点位置から離して設置することで、不要な領域から集光
素子に入射する光を赤外線受光素子以外の位置へ進行さ
せることがでる。従って、受光領域を制限し、プローブ
からの赤外線を受光素子以外の点へ集光させるので、プ
ローブの温度上昇の影響を受けず正確な温度検出できる
構成とすることができる。また、集光素子を光軸に対し
て少なくとも垂直方向に移動する移動手段を有すること
で非測定物の温度分布を測定することができる。
By arranging the infrared light receiving element away from the focal position of the light collecting element, light incident on the light collecting element from an unnecessary area can be advanced to a position other than the infrared light receiving element. Accordingly, since the light receiving area is limited and the infrared rays from the probe are condensed on points other than the light receiving element, it is possible to realize a configuration in which the temperature can be accurately detected without being affected by the temperature rise of the probe. In addition, the temperature distribution of the non-measurement object can be measured by providing a moving unit that moves the light-collecting element at least in a direction perpendicular to the optical axis.

【0026】本発明の請求項2にかかる赤外線検出器
は、前記赤外線受光素子を、最大限移動した前記集光素
子の前記プローブに最も近い縁から光軸に対して前記集
光素子の縁と同じ側の前記プローブの内壁に接するよう
にひいた直線が前記プローブの先端の面と交叉する点か
ら、前記集光素子の縁を通過して前記プローブの先端の
面と交叉する点の前記集光素子による像点へ到達する光
路と前記プローブの中心軸との交点よりも前記集光素子
から遠く、且つ前記プローブの先端の面と交叉する点の
前記集光素子による像点よりも前記集光素子に近い領域
に設置する構成とした。
According to a second aspect of the present invention, in the infrared detector, the infrared light receiving element is moved from an edge closest to the probe of the light-collecting element that has moved to the maximum with respect to an optical axis of the light-collecting element. From the point where a straight line drawn so as to be in contact with the inner wall of the probe on the same side intersects the front end surface of the probe, the collection of points passing through the edge of the light condensing element and intersecting the front end surface of the probe. The point which is farther from the light-collecting element than the intersection of the optical path reaching the image point by the optical element and the central axis of the probe, and intersects with the surface of the tip of the probe is more concentrated than the image point by the light-collecting element. It was configured to be installed in a region near the optical element.

【0027】これにより、受光領域を制限し、プローブ
からの赤外線を受光素子以外の点へ集光させるので、プ
ローブの温度上昇の影響を受けず正確な温度検出が可能
な構成とすることができる。
Thus, since the light receiving area is limited and the infrared rays from the probe are condensed on points other than the light receiving element, it is possible to realize a structure capable of accurately detecting the temperature without being affected by a rise in the temperature of the probe. .

【0028】本発明の請求項3にかかる赤外線検出器
は、前記赤外線受光素子を、最大限移動した前記集光素
子のプローブに最も近い縁から光軸に対して前記集光素
子の縁と同じ側の前記プローブの内壁に接するようにひ
いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する点から前
記集光素子の縁を通過して前記プローブの先端の面と交
叉する点の前記集光素子による2つの像点へ到達する光
路が前記プローブの中心軸と交叉する点と、前記プロー
ブ先端の面と交叉する点の前記集光素子による像点と、
前記像点の前記プローブの中心軸に対する対称点とで形
成される三角形の内側に設置する構成とした。
According to a third aspect of the present invention, in the infrared detector, the infrared light receiving element may be the same as the edge of the light collecting element with respect to the optical axis from the edge closest to the probe of the light collecting element that has been moved to the maximum. The light-collecting element at a point where a straight line drawn so as to be in contact with the inner wall of the probe at the side intersects the surface of the probe tip and passes through the edge of the light-collecting element and intersects the surface of the probe tip. A point at which the optical path reaching the two image points crosses the central axis of the probe, and a point at which the light converging element intersects the surface of the probe tip,
The image point is installed inside a triangle formed by a symmetrical point with respect to the center axis of the probe.

【0029】これにより、受光領域を制限し、プローブ
からの赤外線を受光素子以外の点へ集光させるので、プ
ローブの温度上昇の影響を受けず正確な温度検出が可能
な構成とすることができる。
Thus, since the light receiving area is limited and the infrared rays from the probe are condensed on points other than the light receiving element, it is possible to realize a structure capable of accurately detecting the temperature without being affected by the temperature rise of the probe. .

【0030】本発明の請求項4にかかる赤外線検出器
は、前記赤外線受光素子を、前記集光素子の焦点距離f
と、前記赤外線受光素子の半径rsと、最大限移動した
前記集光素子のプローブに最も近い縁から光軸に対して
前記集光素子の縁と同じ側の前記プローブの内壁に接す
るようにひいた直線が前記プローブ先端の面と交叉する
点と光軸との距離rαと、最大限移動した前記集光素子
のプローブに最も近い縁から光軸に対して前記集光素子
の縁と同じ側の前記プローブの内壁に接するようにひい
た直線が前記プローブの先端の面と交叉する点と前記集
光素子との距離Lαと、前記集光素子の半径r3と、前
記集光素子の前記プローブの中心軸からの最大移動距離
dを用いて、
According to a fourth aspect of the present invention, in the infrared detector, the infrared light receiving element is provided with a focal length f of the light collecting element.
A radius rs of the infrared light receiving element and an edge closest to the probe of the light-collecting element that has been moved to the maximum so as to contact the inner wall of the probe on the same side as the edge of the light-collecting element with respect to the optical axis. The distance rα between the optical axis and the point where the straight line intersects the surface of the probe tip, and the same side as the edge of the light-collecting element with respect to the optical axis from the edge closest to the probe of the light-collecting element that has moved the maximum. The distance Lα between the point where the straight line drawn so as to be in contact with the inner wall of the probe and the surface of the tip of the probe and the light-collecting element, the radius r3 of the light-collecting element, and the probe of the light-collecting element Using the maximum movement distance d from the central axis of

【0031】[0031]

【数4】 (Equation 4)

【0032】で与えられるL3だけ前記集光素子の焦点
よりも集光素子から遠くに設置する構成とした。
The light source is set farther from the light collecting element than the focal point of the light collecting element by L3 given by

【0033】これにより、受光領域を制限し、プローブ
からの赤外線を受光素子以外の点へ集光させるので、プ
ローブの温度上昇の影響を受けず正確な温度検出ができ
る構成とすることができる。
Thus, since the light receiving area is limited and the infrared rays from the probe are condensed on points other than the light receiving element, it is possible to realize a structure capable of accurately detecting the temperature without being affected by the temperature rise of the probe.

【0034】本発明の請求項5にかかる赤外線検出器
は、前記赤外線受光素子を、最大限移動した前記集光素
子のプローブに最も近い縁から光軸に対して前記集光素
子の縁と同じ側の前記プローブの内壁に接するようにひ
いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する点の前記
集光素子による像点よりも前記集光素子から遠い位置に
設置する構成とした。
According to a fifth aspect of the present invention, in the infrared detector, the infrared light receiving element is arranged at the same position as the edge of the light-collecting element with respect to the optical axis from the edge closest to the probe of the light-collecting element that has been moved to the maximum. The point where the straight line drawn so as to be in contact with the inner wall of the probe on the side intersects the surface of the tip of the probe is located farther from the light-collecting element than the image point by the light-collecting element.

【0035】これにより、受光領域を制限し、プローブ
からの赤外線を受光素子以外の点へ集光させるので、プ
ローブの温度上昇の影響を受けず正確な温度検出が可能
な構成とすることができる。
As a result, the light receiving area is limited and the infrared rays from the probe are condensed on points other than the light receiving element, so that the temperature can be accurately detected without being affected by the temperature rise of the probe. .

【0036】本発明の請求項6にかかる赤外線検出器
は、赤外線受光素子を、最大限移動した集光素子のプロ
ーブに最も近い縁から光軸に対して前記集光素子の縁と
同じ側の前記プローブの内壁に接するようにひいた直線
が前記プローブの先端の面と交叉する点から、前記集光
素子の光軸を挟んで反対側の縁を通過して前記プローブ
の先端の面と交叉する点の前記集光素子による像点へ到
達する光路が前記プローブの中心軸と交叉する点と、前
記プローブ先端の面と交叉する点の前記集光素子による
像点と、前記像点の前記赤外線受光素子の中心軸に対す
る対称点とで形成される、三角形の内側に設置する構成
とした。
According to a sixth aspect of the present invention, in the infrared detector, the infrared light receiving element is located on the same side as the edge of the light-collecting element with respect to the optical axis from the edge closest to the probe of the light-collecting element that has moved as far as possible. From the point where the straight line drawn so as to be in contact with the inner wall of the probe intersects with the surface of the tip of the probe, passes through the opposite edge across the optical axis of the light-collecting element and intersects with the surface of the tip of the probe. The point at which the optical path reaching the image point by the light-collecting element intersects the center axis of the probe, the image point by the light-collecting element at the point intersecting the surface of the probe tip, and the image point of the image point The infrared light receiving element was installed inside a triangle formed by a point of symmetry with respect to the center axis of the infrared light receiving element.

【0037】これにより、受光領域を制限し、プローブ
からの赤外線を受光素子以外の点へ集光させるので、プ
ローブの温度上昇の影響を受けず正確な温度検出が可能
な構成とすることができる。
As a result, since the light receiving area is limited and infrared rays from the probe are focused on points other than the light receiving element, it is possible to realize a structure capable of accurate temperature detection without being affected by a rise in the temperature of the probe. .

【0038】本発明の請求項7にかかる赤外線検出器
は、前記赤外線受光素子を、前記集光素子の焦点距離f
と、前記赤外線受光素子の半径rsと、最大限移動した
前記集光素子のプローブに最も近い縁から光軸に対して
前記集光素子の縁と同じ側の前記プローブの内壁に接す
るようにひいた直線が前記プローブの先端の面と交叉す
る点と光軸との距離rαと、最大限移動した前記集光素
子のプローブに最も近い縁から光軸に対して前記集光素
子の縁と同じ側の前記プローブの内壁に接するようにひ
いた直線が前記プローブ先端の面と交叉する点と前記集
光素子との距離Lαと、前記集光素子の半径r3と、前
記集光素子の前記プローブの中心軸からの最大移動距離
dを用いて、
According to a seventh aspect of the present invention, in the infrared detector, the infrared light receiving element is provided with a focal length f of the light collecting element.
A radius rs of the infrared light receiving element and an edge closest to the probe of the light-collecting element that has been moved to the maximum so as to contact the inner wall of the probe on the same side as the edge of the light-collecting element with respect to the optical axis. The distance rα between the optical axis and the point where the straight line intersects with the surface of the tip of the probe, and the edge of the light-collecting element that has moved the most from the edge of the light-collecting element closest to the probe is the same as the edge of the light-collecting element with respect to the optical axis The distance Lα between the point where the straight line drawn so as to be in contact with the inner wall of the probe on the side of the probe intersects the surface of the probe tip and the light-collecting element; the radius r3 of the light-collecting element; Using the maximum movement distance d from the central axis of

【0039】[0039]

【数5】 (Equation 5)

【0040】で表されるL3だけ前記集光素子の焦点よ
りも集光素子から遠くに設置する構成とした。
The distance L3 is set farther from the light-collecting element than the focal point of the light-collecting element.

【0041】これにより、受光領域を制限し、プローブ
からの赤外線を受光素子以外の点へ集光させるので、プ
ローブの温度上昇の影響を受けず正確な温度検出が可能
な構成とすることができる。
As a result, since the light receiving area is limited and the infrared rays from the probe are condensed on points other than the light receiving element, it is possible to realize a structure capable of accurately detecting the temperature without being affected by a rise in the temperature of the probe. .

【0042】上記赤外線検出器の集光素子として、屈折
レンズ、透過型回折レンズ、集光ミラー又は反射型回折
レンズを用いることで正確な温度検出が可能な構成とす
ることができる。
By using a refraction lens, a transmission type diffraction lens, a condensing mirror or a reflection type diffraction lens as a condensing element of the infrared detector, it is possible to realize a structure capable of accurately detecting a temperature.

【0043】本発明の請求項12にかかる放射体温計
は、上記赤外線検出器と、前記赤外線検出器の温度を検
知する測温素子と、前記赤外線検出器の出力信号と前記
測温素子の出力信号から体温を計算する信号処理手段
と、計算された体温を表示する表示手段と前記赤外線検
出器を収納する本体とを有した放射体温計とした。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the radiation thermometer, wherein the infrared detector, a temperature measuring element for detecting a temperature of the infrared detector, an output signal of the infrared detector, and an output signal of the temperature measuring element. A radiation thermometer comprising a signal processing means for calculating a body temperature from a display, a display means for displaying the calculated body temperature, and a main body containing the infrared detector.

【0044】これにより、外耳道の熱により温度上昇し
たプローブの影響を赤外線受光素子が受けないため、正
確な体温測定が可能な放射体温計を実現することができ
る。
As a result, the infrared light receiving element is not affected by the probe whose temperature has increased due to the heat of the ear canal, so that a radiation thermometer capable of accurately measuring the body temperature can be realized.

【0045】また、温度分布を測定できる赤外線検出器
を用いているので耳孔内部の温度分布を測定することが
可能となる。
Since the infrared detector capable of measuring the temperature distribution is used, the temperature distribution inside the ear canal can be measured.

【0046】本発明の請求項13にかかる放射体温計
は、赤外線受光素子が移動している間に複数回体温を計
算し、その値の最大値を体温として表示する構成とし
た。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the radiation thermometer calculates the body temperature a plurality of times while the infrared light receiving element is moving, and displays the maximum value as the body temperature.

【0047】これにより、鼓膜と外耳道を含む耳孔の中
で、最高温度を示す鼓膜温を正確に測定することができ
る。
Thus, the eardrum temperature showing the highest temperature in the ear canal including the eardrum and the ear canal can be accurately measured.

【0048】[0048]

【実施例】以下、本発明の各実施例について、図面を参
照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0049】(実施例1)図1は本発明の実施例1にお
ける赤外線検出器11を示すものである。図1におい
て、12は赤外線受光素子、13は集光素子である屈折
レンズで光軸に対して垂直方向に移動する。集光素子1
3は、プローブ15の中心軸に対して距離−dからdの
範囲で移動するようにしてある。移動手段は図示しない
が例えばモータと歯車を組み合わせた移動手段などであ
る。14は遮光体で集光素子13を透過しない赤外線光
が赤外線受光素子12に入射しないようにするためのも
のである。15は穴の内部など凹部にある受光したい領
域に赤外線検出器11を固定して向けるためのプロー
ブ、αは最大限移動(距離d)した屈折レンズ13のプ
ローブ15に近い縁からこの縁と光軸に対して同じ側の
プローブ15内面へ接する直線がプローブ15先端面と
交わる点、α’は反対方向に最大限移動(距離−d)し
た屈折レンズ13のプローブ15に近い縁からこの縁と
光軸に対して同じ側のプローブ15内面へ接する直線が
プローブ15先端面と交わる点、Fは屈折レンズ13の
焦点、Fα、Fα’はそれぞれ屈折レンズ13による
α、α’の像点、K1αはαから光軸に対して同じ側の
屈折レンズ13の縁を通過してFαへ進行する光(マー
ジナル光線)の光路、K2αはαから光軸と平行に進ん
で焦点Fを通過してFαに到達する光の光路、K3αは
αから屈折レンズ13の中心を通過してFαに到達する
光の光路、K4αはαから光軸を挟んで反対側の屈折レ
ンズ13の縁を通過してFαに到達する光(マージナル
光線)の光路、K1α’はα’から光軸に対して同じ側
の屈折レンズ13の縁を通過してFα’へ進行する光
(マージナル光線)の光路、K2α’はα’から光軸と
平行に進んで焦点Fを通過してFα’に到達する光の光
路、K3α’はα’から屈折レンズ13の中心を通過し
てFα’に到達する光の光路、K4α’はα’から光軸
を挟んで反対側の屈折レンズ13の縁を通過してFα’
に到達する光(マージナル光線)の光路、FXは光路K
1αとプローブ15の中心軸との交点である。プローブ
15の中心軸と赤外線受光素子12の中心軸は一致させ
て配置している。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows an infrared detector 11 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 12 denotes an infrared light receiving element, and reference numeral 13 denotes a refraction lens which is a condensing element, which moves in a direction perpendicular to the optical axis. Light-collecting element 1
Numeral 3 is adapted to move within a range of a distance -d to d with respect to the central axis of the probe 15. Although not shown, the moving means is, for example, a moving means combining a motor and a gear. Reference numeral 14 denotes a light shielding member for preventing infrared light which does not pass through the light collecting element 13 from being incident on the infrared light receiving element 12. Reference numeral 15 denotes a probe for fixing and pointing the infrared detector 11 to an area to receive light in a concave portion such as the inside of a hole, and α denotes a light from the edge of the refractive lens 13 which has moved to the maximum (distance d) from the edge close to the probe 15. The point at which a straight line contacting the inner surface of the probe 15 on the same side with respect to the axis intersects the tip surface of the probe 15, α ′ is defined as the distance from the edge of the refractive lens 13 moved to the maximum in the opposite direction (distance −d) near the probe 15. The point at which a straight line that contacts the inner surface of the probe 15 on the same side with respect to the optical axis intersects the tip surface of the probe 15, F is the focal point of the refractive lens 13, Fα and Fα ′ are the image points of α and α ′ by the refractive lens 13, respectively, K1α Is an optical path of light (marginal ray) that travels from α to the Fα through the edge of the refraction lens 13 on the same side with respect to the optical axis, and K2α travels from α in parallel with the optical axis, passes through the focal point F, and passes through Fα. The optical path of the light reaching the 3α is an optical path of light that reaches Fα from α through the center of the refractive lens 13, and K4α is light that reaches Fα from α through the edge of the refractive lens 13 on the opposite side of the optical axis (marginal ray). K1α ′ is an optical path of light (marginal ray) traveling from α ′ to Fα ′ through the edge of the refractive lens 13 on the same side with respect to the optical axis, and K2α ′ is parallel to the optical axis from α ′. K3α ′ is the optical path of the light that reaches Fα ′ after passing through the center of the refractive lens 13 from K ′, and K4α ′ is the optical axis from α ′. Passes through the edge of the refractive lens 13 on the opposite side with respect to
Is the optical path of the light (marginal ray) reaching the optical path, and FX is the optical path K
This is the intersection between 1α and the central axis of the probe 15. The center axis of the probe 15 and the center axis of the infrared light receiving element 12 are aligned.

【0050】ここで、穴の内壁など凹部から放射される
赤外線のみを受光するような光学系を設計する。
Here, an optical system designed to receive only infrared rays radiated from a concave portion such as an inner wall of a hole is designed.

【0051】赤外線受光素子12を遮光体14に取り付
け、屈折レンズ13を通過する赤外線のみを赤外線受光
素子12で受光するようにする。屈折レンズ13を通っ
た赤外線のみ受光する構成にした上で以下の設計を行
う。
The infrared light receiving element 12 is attached to the light shield 14 so that only the infrared light passing through the refractive lens 13 is received by the infrared light receiving element 12. The following design is performed after a configuration is adopted in which only infrared light that has passed through the refractive lens 13 is received.

【0052】被測定物からの赤外線のみを受光するため
には、プローブ15から放射される赤外線を受光しない
ようにすればよい。そのため、受光したい領域と受光し
たくない領域の境界に位置する点を仮想し、この点か
ら、光軸に対してこの仮想した境界に位置する点と同じ
側の屈折レンズ13の縁を通過する光(マージナル光
線)の光路よりも、光軸から遠くに位置するようにプロ
ーブ15を設置すればよい。そこで、上記仮想の境界に
位置する点を、屈折レンズ13の縁からこの縁と光軸に
対して同じ側のプローブ15内面へ接する直線がプロー
ブ15先端面と交わる点α、α’として、FαとFα’
とFXで形成される三角形の内側に赤外線受光素子12
を設置する。これにより、プローブ15をαと屈折レン
ズ13の間で光路K1α、K1α’よりも光軸から遠く
に位置させることになるため、プローブ15からの光を
受光しない光学系が得られる。
In order to receive only the infrared ray from the object to be measured, it is sufficient that the infrared ray emitted from the probe 15 is not received. Therefore, a point located at the boundary between the region to receive light and the region not to receive light is imagined, and from this point, the light passes through the edge of the refractive lens 13 on the same side as the point located at the virtual boundary with respect to the optical axis. The probe 15 may be installed so as to be located farther from the optical axis than the optical path of the light (marginal ray). Therefore, the points located at the above-mentioned virtual boundary are defined as points α and α ′ where a straight line contacting from the edge of the refractive lens 13 to the inner surface of the probe 15 on the same side with respect to this edge and the optical axis intersects the tip surface of the probe 15. And Fα '
Infrared receiving element 12 inside the triangle formed by
Is installed. As a result, the probe 15 is located farther from the optical axis than the optical paths K1α and K1α ′ between α and the refractive lens 13, so that an optical system that does not receive light from the probe 15 is obtained.

【0053】上記について詳細を以下に述べる。αから
放射される光は光路K1α、K2α、K3α、K4αな
どを通ってαの像点Fαに到達する。幾何光学で周知の
通り、αの像点Fαは光軸を挟んでαと反対側に形成さ
れる。図1中に示すように、光路K2αを通る光は、屈
折レンズ13を通過してFで集光素子13の光軸と交叉
したのち光軸から離れながらFαに到達する。同じよう
に、光路K1αを通る光は、屈折レンズ13を通過して
光軸と交叉したのち光軸から離れながらFαに到達す
る。光路K3αを通る光は、屈折レンズ13で光軸と交
叉したのち光軸から離れながらFαに到達する。光路K
4αを通る光は、光軸と交叉して屈折レンズ13を通過
し、屈折レンズ13を通過してからは光軸と交叉せずに
Fαに到達する。このように、光路K1αと光軸が交叉
する点FXよりも屈折レンズ13から離れた位置かつF
αよりも屈折レンズ13に近い位置で、αから放射され
る光が通過しない領域が存在する。同じように、α’に
ついても、光路K1α’と光軸が交叉する点よりも屈折
レンズ13から離れた位置かつFα’よりも屈折レンズ
13に近い位置で、α’から放射される光が通過しない
領域が存在する。この、Fα、Fα’、FXで形成され
る三角形の内側よりに赤外線受光素子12を設置するこ
とで、α、α’から放射される光を受光しない赤外線検
出器11が得られる。αと屈折レンズ13の間の光路K
1αより光軸から遠い部分からの光は、αと同じ面内で
光軸からの距離がαより大きい点からの光と置き換えら
れる。この点の屈折レンズ13による交点はFαよりも
光軸から遠くなることは幾何光学で周知の通りである。
そのため、αからの光を受光しないようにすれば、αよ
りも光軸から遠い点からの光を受光せず、従ってプロー
ブ15からの光を受光しない。同様に、α’と屈折レン
ズ13の間の光路K1α’より光軸から遠い部分からの
光は、α’と同じ面内で光軸からの距離がα’より大き
い点からの光と置き換えられる。この点の屈折レンズ1
3による交点はFα’よりも光軸から遠くなることは幾
何光学で周知の通りである。そのため、α’からの光を
受光しないようにすれば、α’よりも光軸から遠い点か
らの光を受光せず、従ってプローブ15からの光を受光
しない。このように、FαとFα’とFXで形成される
三角形の内側に赤外線受光素子12を設置することで
α、α’から放射される赤外線を受光しないようにすれ
ば、自動的にプローブ15から放射される赤外線も受光
しない構成となる。
The above is described in detail below. The light emitted from α reaches the image point Fα of α through the optical paths K1α, K2α, K3α, K4α and the like. As is well known in geometrical optics, the image point Fα of α is formed on the opposite side of α with respect to the optical axis. As shown in FIG. 1, the light passing through the optical path K2α passes through the refraction lens 13, crosses the optical axis of the light-collecting element 13 at F, and reaches Fα while moving away from the optical axis. Similarly, the light passing through the optical path K1α passes through the refractive lens 13, crosses the optical axis, and reaches Fα while leaving the optical axis. The light passing through the optical path K3α crosses the optical axis by the refraction lens 13 and then reaches Fα while leaving the optical axis. Optical path K
The light passing through 4α crosses the optical axis and passes through the refraction lens 13, and after passing through the refraction lens 13, reaches Fα without crossing the optical axis. As described above, the position F.sub.F which is farther from the refraction lens 13 than the point FX where the optical path K1.alpha.
At a position closer to the refractive lens 13 than α, there is a region through which light emitted from α does not pass. Similarly, for α ′, light radiated from α ′ passes at a position farther from the refractive lens 13 than at the point where the optical path K1α ′ intersects with the optical axis and closer to the refractive lens 13 than Fα ′. There are areas that do not. By arranging the infrared light receiving element 12 inside the triangle formed by Fα, Fα ′, and FX, the infrared detector 11 that does not receive light emitted from α and α ′ can be obtained. Optical path K between α and refractive lens 13
Light from a portion farther from the optical axis than 1α is replaced with light from a point at a distance from the optical axis larger than α in the same plane as α. It is well known in geometrical optics that the intersection of this point with the refractive lens 13 is farther from the optical axis than Fα.
Therefore, if light from α is not received, light from a point farther from the optical axis than α will not be received, and therefore no light from the probe 15 will be received. Similarly, light from a portion farther from the optical axis than the optical path K1α 'between α' and the refractive lens 13 is replaced with light from a point whose distance from the optical axis is larger than α 'in the same plane as α'. . Refraction lens 1 at this point
It is well known in geometrical optics that the intersection of 3 is farther from the optical axis than Fα ′. Therefore, if light from α ′ is not received, light from a point farther from the optical axis than α ′ will not be received, and therefore no light from the probe 15 will be received. As described above, by disposing the infrared light receiving element 12 inside the triangle formed by Fα, Fα ′, and FX so as not to receive the infrared rays radiated from α and α ′, The configuration is such that the emitted infrared light is not received.

【0054】以下、αからの光を受光しないような赤外
線受光素子12の位置を求める。
Hereinafter, the position of the infrared light receiving element 12 which does not receive the light from α will be obtained.

【0055】赤外線受光素子12はFαよりも屈折レン
ズ13に近い。この時、(式1)、(式2)が成り立
つ。
The infrared light receiving element 12 is closer to the refractive lens 13 than Fα. At this time, (Equation 1) and (Equation 2) hold.

【0056】 LαF≧f+L3・・・・(式1) ∴L3≦LαF−f・・・(式2) 図1に示すように、受光面は光路K1αと光軸が交わる
点とFαとの間であるので、αからFαまでの各光路の
うち受光面で赤外線受光素子12に最も近づくものはK
1αである。したがって、αからの光を赤外線受光素子
12で受光しないためには、(式3)を満たす必要があ
る。ここでrsは赤外線受光素子12の半径である。
LαF ≧ f + L3 (Equation 1) ∴L3 ≦ LαF-f (Equation 2) As shown in FIG. 1, the light receiving surface is located between the point where the optical path K1α intersects the optical axis and Fα. Therefore, of the light paths from α to Fα, the one closest to the infrared light receiving element 12 on the light receiving surface is K
1α. Therefore, in order to prevent the light from α from being received by the infrared light receiving element 12, it is necessary to satisfy (Equation 3). Here, rs is the radius of the infrared light receiving element 12.

【0057】rαs1>rs・・・・・(式3) ここで、幾何光学で周知の通りr3、rαF、rαS
1、L3、fおよびdは幾何関係として(数6)、(数
7)を満たす。
Rαs1> rs ··· (Equation 3) Here, as is well known in geometrical optics, r3, rαF, rαS
1, L3, f and d satisfy (Equation 6) and (Equation 7) as geometric relationships.

【0058】[0058]

【数6】 (Equation 6)

【0059】[0059]

【数7】 (Equation 7)

【0060】(数7)を(式3)へ代入することで(数
8)が得られる。
(Equation 8) is obtained by substituting (Equation 7) into (Equation 3).

【0061】[0061]

【数8】 (Equation 8)

【0062】(式2)と(数8)から、αから放射され
る光を赤外線受光素子12で受光しないための条件は
(数9)となる。
From (Equation 2) and (Equation 8), the condition for not receiving the light emitted from α by the infrared light receiving element 12 is (Equation 9).

【0063】[0063]

【数9】 (Equation 9)

【0064】さらに、幾何光学で周知の通り、rα、L
α、L2、rαF、LαF は幾何関係として(数1
0)、(数11)を満たす。
Further, as is well known in geometrical optics, rα, L
α, L2, rαF, and LαF are expressed as
0) and (Equation 11) are satisfied.

【0065】[0065]

【数10】 (Equation 10)

【0066】[0066]

【数11】 [Equation 11]

【0067】(数11)を(数9)式へ代入することに
より、αから放射される光を赤外線受光素子12で受し
ないための条件は(数12)となる。
By substituting (Equation 11) into (Equation 9), the condition for preventing the light radiated from α from being received by the infrared light receiving element 12 becomes (Equation 12).

【0068】[0068]

【数12】 (Equation 12)

【0069】また、ガウスの公式から(数13)、(数
14)式が成り立つ。
The equations (Equation 13) and (Equation 14) hold from Gauss's formula.

【0070】[0070]

【数13】 (Equation 13)

【0071】[0071]

【数14】 [Equation 14]

【0072】(数14)を(数12)に代入することに
より、αから放射される光を赤外線受光素子12で受光
しないための条件は(数15)となる。
By substituting (Equation 14) for (Equation 12), the condition for not receiving the light emitted from α by the infrared light receiving element 12 is (Equation 15).

【0073】[0073]

【数15】 (Equation 15)

【0074】以上のように、プローブ1先端のαから放
射される光を赤外線受光素子12で受光しないために
は、(数9)、或いは(数12)、或いは(数15)を
満たすよう光学系を設計する必要がある。(数9)、
(数12)、(数15)で与えられるL3だけ、赤外線
受光素子12を屈折レンズ13の焦点からずらして設置
することで、プローブ15から放射される赤外線を赤外
線受光素子12で受光せずに被測定物体3から放射光の
みを赤外線受光素子12で受光させることができるた
め、プローブ15の温度変化に起因する測定誤差を防ぐ
ことができる。
As described above, in order to prevent the light radiated from α at the tip of the probe 1 from being received by the infrared light receiving element 12, the optics must satisfy (Equation 9), (Equation 12), or (Equation 15). The system needs to be designed. (Equation 9),
By disposing the infrared light receiving element 12 from the focal point of the refractive lens 13 by L3 given by (Equation 12) and (Equation 15), the infrared light radiated from the probe 15 is not received by the infrared light receiving element 12. Since only the radiated light from the measured object 3 can be received by the infrared light receiving element 12, a measurement error caused by a temperature change of the probe 15 can be prevented.

【0075】なお、遮光体14とプローブ15は一体で
あっても構わない。
The light shield 14 and the probe 15 may be integrated.

【0076】尚、本実施例においてプローブ15先端が
外側に向かって湾曲し、プローブ15先端が広がった形
状となる例を用いて説明してきたが、図2に示すよう
に、プローブ15の先端の内径が最も狭い場合も同様で
ある。その場合、点α、α’は、プローブ15先端の内
側の点に一致するが、動作、作用そして効果は、図1を
用いて説明した場合と同じである。
Although the present embodiment has been described using an example in which the tip of the probe 15 is curved outward and the tip of the probe 15 is widened, as shown in FIG. The same applies to the case where the inner diameter is the narrowest. In this case, the points α and α ′ coincide with the points inside the tip of the probe 15, but the operation, operation, and effect are the same as those described with reference to FIG.

【0077】次に図3を用いて、集光素子13を移動さ
せた時の動作、作用について説明する。集光素子13が
位置13aにある時は、被測定物の中の範囲Cから発す
る赤外線を受光していることになる。また、集光素子1
3が位置13bに移動したときは、被測定物の中の範囲
Dから発する赤外線を受光していることになる。つま
り、集光素子13を移動させることにより被測定物3の
それぞれ別の位置の温度を測定することになる。従って
被測定物3の温度分布を測定することができる。
Next, the operation and action when the light-collecting element 13 is moved will be described with reference to FIG. When the light-collecting element 13 is at the position 13a, it means that infrared light emitted from the range C in the measured object is received. Also, the light-collecting element 1
When 3 moves to the position 13b, it means that infrared rays emitted from the range D in the measured object have been received. That is, by moving the light condensing element 13, the temperature of each of the objects 3 is measured at different positions. Therefore, the temperature distribution of the device under test 3 can be measured.

【0078】尚、本実施例では集光素子13はモーター
によって移動する構成として説明したが、本発明の構成
はこれに限られることなく、使用者などが集光素子13
を手で移動させるような構成としても、同様な効果が期
待できる。
In this embodiment, the light-collecting element 13 has been described as being moved by a motor. However, the structure of the present invention is not limited to this.
A similar effect can be expected even if the structure is moved manually.

【0079】また尚、本実施例ではプローブ15の中心
軸と赤外線受光素子12の中心軸を一致させて配置した
例を説明したが、これに限られることなく、赤外線受光
素子12が本実施例で示した範囲内に設置されているの
ならば、双方の中心軸は一致していなくても同様の効果
が得られる。
In this embodiment, an example is described in which the center axis of the probe 15 and the center axis of the infrared light receiving element 12 are aligned with each other. However, the present invention is not limited to this. If they are set within the range indicated by, the same effect can be obtained even if the two central axes do not coincide.

【0080】また尚、本実施例において集光素子は屈折
レンズ13を用いた例を説明したが、透過型回折レンズ
を用いても同様の効果が得られる。
In this embodiment, an example in which the refraction lens 13 is used as the light-collecting element has been described. However, the same effect can be obtained by using a transmission type diffraction lens.

【0081】また尚、本発明では屈折レンズ13を光軸
に対して垂直方向のみに移動させる例を説明したが、屈
折レンズ13を回転移動させても良い。例えば、赤外線
受光素子12付近を回転中心とする回転移動をするよう
にする。そのとき屈折レンズ13は光軸に対して垂直方
向に移動すると同時に、光軸に対して平行にも移動す
る。このときも垂直方向の最大移動距離をdとして導き
出される(数15)で与えられるL3だけ赤外線受光素
子12を焦点からずらして設置すれば同様の効果が得ら
れる。また、屈折レンズ13の回転移動半径が十分大き
ければ光軸に対する平行移動距離は無視できるほど小さ
くなる。
In the present invention, the example in which the refractive lens 13 is moved only in the direction perpendicular to the optical axis has been described, but the refractive lens 13 may be rotated. For example, the rotational movement is performed around the infrared light receiving element 12 as a center of rotation. At that time, the refraction lens 13 moves in a direction perpendicular to the optical axis and also moves parallel to the optical axis. At this time, the same effect can be obtained by disposing the infrared light receiving element 12 from the focal point by L3 given by (Equation 15), which derives the maximum moving distance in the vertical direction as d. If the rotational movement radius of the refraction lens 13 is sufficiently large, the parallel movement distance with respect to the optical axis becomes so small that it can be ignored.

【0082】(実施例2)図4は本発明の実施例2にお
ける赤外線検出器11を示すものである。実施例1と異
なる点は、仮想の境界に位置する点を、屈折レンズ13
の縁からこの縁と光軸に対して同じ側のプローブ15内
面へ接する直線がプローブ15先端面と交わる点α、
α’として、Fαよりも屈折レンズ13から遠い部分の
光路K4αと、Fα’よりも屈折レンズ13から遠い部
分の光路K4α’で挟まれた領域に赤外線受光素子12
を設置するようにした点である。これにより、プローブ
15をαと屈折レンズ13の間で光路K1α、K1α’
よりも光軸から遠くに位置させることになるため、プロ
ーブ15からの光を受光しない光学系が得られる。
(Embodiment 2) FIG. 4 shows an infrared detector 11 according to Embodiment 2 of the present invention. The difference from the first embodiment is that the point located on the virtual boundary is
A point α at which a straight line that contacts the inner surface of the probe 15 on the same side as the edge and the optical axis from the edge of
As α ′, the infrared light receiving element 12 is disposed in a region between the optical path K4α farther from the refractive lens 13 than Fα and the optical path K4α ′ farther from the refractive lens 13 than Fα ′.
This is the point that was installed. Thereby, the probe 15 is moved between the α and the refraction lens 13 in the optical paths K1α and K1α ′.
Therefore, an optical system that does not receive the light from the probe 15 can be obtained.

【0083】上記について詳細を以下に述べる。αから
放射される光は光路K1α、K2α、K3α、K4αな
どを通ってαの像点Fαに到達する。幾何光学で周知の
通り、αの像点Fαは光軸を挟んでαと反対側に形成さ
れる。図4中に示すように、光路K2αを通る光は、屈
折レンズ13を通過してFで光軸と交叉してFαに到達
し光軸から離れていく。同じように、光路K1αを通る
光は、屈折レンズ13を通過して光軸と交叉してFαに
到達し光軸から離れていく。光路K3αを通る光は、屈
折レンズ13で光軸と交叉してFαに到達し光軸から離
れていく。光路K4αを通る光は、光軸と交叉して屈折
レンズ13を通過し、屈折レンズ13を通過してからは
光軸と交叉せずにFαに到達し、その後光軸に近づくか
あるいは遠ざかっていく。このように、αの像点Fαよ
りも屈折レンズ13から離れた位置でαから放射される
光が通過しない領域が存在する。同じようにα’につい
ても、αの像点Fαよりも屈折レンズ13から離れた位
置でαから放射される光が通過しない領域が存在する。
この、Fαよりも屈折レンズ13から遠い部分の光路K
4αと、Fα’よりも屈折レンズ13から遠い部分の光
路K4α’挟まれた領域内に赤外線受光素子12を設置
することによってα、α’から放射される赤外線を受光
しない赤外線検出器11が得られる。αと屈折レンズ1
3の間の光路K1αより光軸から遠い部分からの光は、
αと同じ面内で光軸からの距離がαより大きい点からの
光と置き換えられる。この点の屈折レンズ13による交
点はFαよりも光軸から遠くなることは幾何光学で周知
の通りである。そのため、αからの光を受光しないよう
にすれば、αよりも光軸から遠い点からの光を受光せ
ず、従ってプローブ15からの光を受光しない。同様
に、α’と屈折レンズ13の間の光路K1α’より光軸
から遠い部分からの光は、α’と同じ面内で光軸からの
距離がα’より大きい点からの光と置き換えられる。こ
の点の屈折レンズ13による交点はFα’よりも光軸か
ら遠くなることは幾何光学で周知の通りである。そのた
め、α’からの光を受光しないようにすれば、α’より
も光軸から遠い点からの光を受光せず、従ってプローブ
15からの光を受光しない。このように、Fαよりも屈
折レンズ13から遠い部分の光路K4αと、Fα’より
も屈折レンズ13から遠い部分の光路K4α’で挟まれ
た領域、つまりFα、Fα’およびK4αとK4α’の
交点FYで形成される三角形の内側に赤外線受光素子1
2を設置することでα、α’から放射される赤外線を受
光しないようにすれば、自動的にプローブ15から放射
される赤外線も受光しない構成となる。
The above is described in detail below. The light emitted from α reaches the image point Fα of α through the optical paths K1α, K2α, K3α, K4α and the like. As is well known in geometrical optics, the image point Fα of α is formed on the opposite side of α with respect to the optical axis. As shown in FIG. 4, the light passing through the optical path K2α passes through the refractive lens 13, crosses the optical axis at F, reaches Fα, and moves away from the optical axis. Similarly, light passing through the optical path K1α passes through the refractive lens 13, crosses the optical axis, reaches Fα, and moves away from the optical axis. The light passing through the optical path K3α crosses the optical axis by the refraction lens 13, reaches Fα, and moves away from the optical axis. The light passing through the optical path K4α crosses the optical axis and passes through the refraction lens 13, and after passing through the refraction lens 13, reaches Fα without crossing the optical axis and thereafter approaches or moves away from the optical axis. Go. As described above, there is a region where light emitted from α does not pass at a position further from the refraction lens 13 than the image point Fα of α. Similarly, for α ′, there is a region where light emitted from α does not pass at a position further from the refraction lens 13 than the image point Fα of α.
This portion of the optical path K farther from the refractive lens 13 than Fα
By installing the infrared light receiving element 12 in the region between 4α and the optical path K4α ′ farther from the refraction lens 13 than Fα ′, the infrared detector 11 that does not receive the infrared light radiated from α and α ′ is obtained. Can be α and refractive lens 1
The light from the portion farther from the optical axis than the optical path K1α during the period 3 is
It is replaced with light from a point whose distance from the optical axis is larger than α in the same plane as α. It is well known in geometrical optics that the intersection of this point with the refractive lens 13 is farther from the optical axis than Fα. Therefore, if light from α is not received, light from a point farther from the optical axis than α will not be received, and therefore no light from the probe 15 will be received. Similarly, light from a portion farther from the optical axis than the optical path K1α 'between α' and the refractive lens 13 is replaced with light from a point whose distance from the optical axis is larger than α 'in the same plane as α'. . It is well known in geometrical optics that the intersection of this point with the refractive lens 13 is farther from the optical axis than Fα ′. Therefore, if light from α ′ is not received, light from a point farther from the optical axis than α ′ will not be received, and therefore no light from the probe 15 will be received. As described above, the region between the optical path K4α farther from the refractive lens 13 than Fα and the optical path K4α ′ farther from the refractive lens 13 than Fα ′, that is, the intersection of Fα, Fα ′, and K4α and K4α ′. Infrared light receiving element 1 inside triangle formed by FY
If the infrared rays emitted from α and α ′ are not received by installing 2, the configuration is such that the infrared rays emitted from the probe 15 are not automatically received.

【0084】以下、αからの光を受光しないような赤外
線受光素子12の位置を求める。
Hereinafter, the position of the infrared light receiving element 12 which does not receive the light from α will be obtained.

【0085】赤外線受光素子12はFαよりも屈折レン
ズ13から遠い。この時、(式4)、(式5)が成り立
つ。
The infrared light receiving element 12 is farther from the refractive lens 13 than Fα. At this time, (Equation 4) and (Equation 5) hold.

【0086】 LαF≦f+L3・・・・(式4) ∴L3≧LαF−f・・・(式5) 図3に示すように、受光面はFαよりも屈折レンズ13
から遠いので、αからFαまでの各光路のうち受光面で
赤外線受光素子12に最も近づくものはK4αである。
したがって、αからの光を赤外線受光素子12で受光し
ないためには、(式6)を満たす必要がある。
LαF ≦ f + L3 (Equation 4) L3 ≧ LαF-f (Equation 5) As shown in FIG. 3, the light receiving surface is more refracting lens 13 than Fα.
K4α is the light path closest to the infrared light receiving element 12 on the light receiving surface in each of the optical paths from α to Fα.
Therefore, in order for the light from α to not be received by the infrared light receiving element 12, (Equation 6) must be satisfied.

【0087】rαs4>rs・・・・・(式6) ここで、幾何光学で周知の通りr3、rαF、LαF、
rαS4、L3、fおよびdは幾何関係として(数1
6)、(数17)を満たす。
Rαs4> rs (Equation 6) Here, as is well known in geometrical optics, r3, rαF, LαF,
rαS4, L3, f and d are expressed as
6), (Equation 17) is satisfied.

【0088】[0088]

【数16】 (Equation 16)

【0089】[0089]

【数17】 [Equation 17]

【0090】(数17)を(式6)へ代入することで
(数18)が得られる。
By substituting (Equation 17) into (Equation 6), (Equation 18) is obtained.

【0091】[0091]

【数18】 (Equation 18)

【0092】(式5)(数18)から、αから放射され
る光を赤外線受光素子12で受光しないための条件は
(数19)となる。
From (Equation 5) (Equation 18), the condition for not receiving the light radiated from α by the infrared light receiving element 12 is (Equation 19).

【0093】[0093]

【数19】 [Equation 19]

【0094】さらに、幾何光学で周知の通り、rα、L
α、L2、rαF、LαFは幾何関係として(数2
0)、(数21)を満たす。
Further, as is well known in geometrical optics, rα, L
α, L2, rαF, and LαF are expressed as
0) and (Equation 21) are satisfied.

【0095】[0095]

【数20】 (Equation 20)

【0096】[0096]

【数21】 (Equation 21)

【0097】(数21)を(数19)へ代入することに
より、αから放射される光を赤外線受光素子12で受光
しないための条件は(数22)となる。
By substituting (Equation 21) into (Equation 19), the condition for not receiving the light radiated from α by the infrared light receiving element 12 becomes (Equation 22).

【0098】[0098]

【数22】 (Equation 22)

【0099】また、ガウスの公式から(数23)、(数
24)が成り立つ。
Further, (Equation 23) and (Equation 24) are established from Gauss's formula.

【0100】[0100]

【数23】 (Equation 23)

【0101】[0101]

【数24】 (Equation 24)

【0102】(数24)を(数22)に代入することに
より、αから放射される光を赤外線受光素子12で受光
しないための条件は(数25)となる。
By substituting (Equation 24) for (Equation 22), the condition for not receiving the light radiated from α by the infrared light receiving element 12 is (Equation 25).

【0103】[0103]

【数25】 (Equation 25)

【0104】以上のように、αから放射される光を赤外
線受光素子12で受光しないためには、(数19)、或
いは(数22)、或いは(数25)の条件を満たすよう
光学系を設計する必要がある。(数19)、(数2
2)、(数25)で与えられるL3 だけ、赤外線受光
素子12を屈折レンズ13の焦点からずらして設置する
ことで、プローブ15から放射される赤外線を赤外線受
光素子12で受光せずに被測定物体3から放射光のみを
赤外線受光素子12で受光させることができるため、実
施例1と同様に、プローブ15の温度変化の影響を受け
ず、正確な温度検出ができる。
As described above, in order to prevent the light radiated from α from being received by the infrared light receiving element 12, the optical system must satisfy the conditions of (Equation 19), (Equation 22), or (Equation 25). Need to design. (Equation 19), (Equation 2)
2) By disposing the infrared light receiving element 12 from the focal point of the refraction lens 13 by L3 given by (Equation 25), the infrared light emitted from the probe 15 is measured without being received by the infrared light receiving element 12. Since only the radiated light from the object 3 can be received by the infrared light receiving element 12, the temperature can be accurately detected without being affected by the temperature change of the probe 15, as in the first embodiment.

【0105】なお、遮光体14とプローブ15は一体で
あっても構わない。
The light shield 14 and the probe 15 may be integrated.

【0106】次に、図5を用いて集光素子13を移動さ
せたときの動作作用について説明する。実施例1と異な
る点は、赤外線受光素子12が、Fα、Fα’およびF
Yで形成される三角形内の(数19)または(数22)
または(数25)の範囲内に設置されている点である。
Next, the operation when the light-collecting element 13 is moved will be described with reference to FIG. The difference from the first embodiment is that the infrared light receiving element 12 has Fα, Fα ′ and Fα.
(Equation 19) or (Equation 22) in the triangle formed by Y
Or it is set in the range of (Equation 25).

【0107】これにより実施例1と同様に被測定物3の
温度分布を測定することができる。
Thus, the temperature distribution of the DUT 3 can be measured as in the first embodiment.

【0108】尚、本実施例において集光素子は屈折レン
ズを用いた例を説明したが、透過型回折レンズを用いて
も同様の効果が得られる。
In this embodiment, an example in which a refraction lens is used as the light-collecting element has been described. However, a similar effect can be obtained by using a transmission type diffraction lens.

【0109】(実施例3)図6は本発明の実施例3にお
ける赤外線検出器11を示すものである。実施例1と異
なる点は、集光素子として集光ミラー16を用いた点で
ある。この構成により、プローブ15から放射される赤
外線を赤外線受光素子12で受光せずに被測定物体3か
ら放射光のみを赤外線受光素子12で受光させることが
できるため、プローブ15の温度変化の影響を受けず、
正確な温度検出ができる。
(Embodiment 3) FIG. 6 shows an infrared detector 11 according to Embodiment 3 of the present invention. A different point from the first embodiment is that a condenser mirror 16 is used as a condenser element. With this configuration, it is possible to cause the infrared light receiving element 12 to receive only the radiated light from the measured object 3 without receiving the infrared light radiated from the probe 15 with the infrared light receiving element 12. Without receiving
Accurate temperature detection is possible.

【0110】また、図7に示すように集光ミラー16の
移動手段(図示せず)を有しているので集光ミラー16
が16a、16bに移動したときに、それぞれ被測定物
3のC、Dの位置の赤外線を受光する。従って実施例1
及び2同様、被測定物3の温度分布を測定することがで
きる。
Further, as shown in FIG. 7, a moving means (not shown) for the converging mirror 16 is provided.
Move to 16a and 16b, respectively, receive infrared rays at the positions of C and D of the DUT 3, respectively. Therefore, Example 1
And 2, the temperature distribution of the DUT 3 can be measured.

【0111】尚、本実施例において集光素子は屈折レン
ズを用いた例を説明したが、反射型回折レンズを用いて
も同様の効果が得られる。
In the present embodiment, an example in which a refraction lens is used as the light-collecting element has been described. However, similar effects can be obtained by using a reflection type diffraction lens.

【0112】(実施例4)図8は本発明の実施例4にお
ける赤外線検出器11を示すものである。実施例2と異
なる点は、集光素子として集光ミラー16を用いている
点である。この構成により、プローブ15から放射され
る赤外線を赤外線受光素子12で受光せずに被測定物体
3から放射光のみを赤外線受光素子12で受光させるこ
とができるため、プローブ15の温度変化の影響を受け
ず、正確な温度検出ができる。
(Embodiment 4) FIG. 8 shows an infrared detector 11 according to Embodiment 4 of the present invention. The difference from the second embodiment is that a condenser mirror 16 is used as a condenser element. With this configuration, it is possible to cause the infrared light receiving element 12 to receive only the radiated light from the measured object 3 without receiving the infrared light emitted from the probe 15 with the infrared light receiving element 12. No accurate detection of temperature.

【0113】また、図9に示すように集光素子16の移
動手段(図示せず)を有しているので被測定物3の温度
分布を測定することができる。
Further, as shown in FIG. 9, since a moving means (not shown) for the light-collecting element 16 is provided, the temperature distribution of the DUT 3 can be measured.

【0114】尚、本実施例において集光素子は屈折レン
ズを用いた例を説明したが、反射型回折レンズを用いて
も同様の効果が得られる。
In this embodiment, an example in which a refraction lens is used as the light-collecting element has been described. However, a similar effect can be obtained by using a reflection type diffraction lens.

【0115】(実施例5)以下に本発明の実施例1から
4に記載した赤外線検出器11を放射体温計17に応用
した実施例を説明する。図10は、本発明の赤外線検出
器11、特に集光素子として集光ミラー16を使用した
赤外線検出器11を放射体温計17に応用した例を示す
ものである。
(Embodiment 5) An embodiment in which the infrared detector 11 described in Embodiments 1 to 4 of the present invention is applied to a radiation thermometer 17 will be described below. FIG. 10 shows an example in which the infrared detector 11 of the present invention, in particular, the infrared detector 11 using a condenser mirror 16 as a condenser element is applied to a radiation thermometer 17.

【0116】この放射体温計17は、赤外線検出器11
と、赤外線検出器11の近傍の温度を検知する測温素子
18と、プローブ15と、信号処理手段19と、表示手
段20を有しており、樹脂製の本体ケース21に収めら
れている。赤外線受光素子12と測温素子18はサーマ
ルグリスを介して熱結合良く設置されている。また、赤
外線受光素子12に入射する赤外線を断続するためのチ
ョッパー22を赤外線検出器11の、赤外線受光素子1
2と集光ミラー16の間に配置し、チョッパー22を駆
動するモータ23を適当な位置に設置する。また、集光
ミラー16は第2のモータ24と接続されており光軸に
対して垂直方向に位置を移動させられるようにしてい
る。尚、実施例1ないし4または従来例と同一符号のも
のは同一構造を有し、同様の動作、作用の説明は省略す
る。
The radiation thermometer 17 includes the infrared detector 11
And a temperature measuring element 18 for detecting a temperature near the infrared detector 11, a probe 15, a signal processing means 19, and a display means 20. The infrared light receiving element 12 and the temperature measuring element 18 are provided with good thermal coupling via thermal grease. Further, the chopper 22 for interrupting the infrared light incident on the infrared light receiving element 12 is connected to the infrared light receiving element 1 of the infrared detector 11.
The motor 23 for driving the chopper 22 is disposed at an appropriate position. The condenser mirror 16 is connected to the second motor 24 so that the position can be moved in a direction perpendicular to the optical axis. The components having the same reference numerals as those of the first to fourth embodiments or the conventional example have the same structure, and the description of the same operation and action will be omitted.

【0117】本発明の放射体温計17により体温を測定
するときには、測定中は赤外線受光素子12が第2のモ
ータ24により連続的に移動し、その移動中に複数回体
温を計算する。そして計算した体温の中で最高値を示し
たものを体温として表示する。
When the body temperature is measured by the radiation thermometer 17 of the present invention, the infrared light receiving element 12 is continuously moved by the second motor 24 during the measurement, and the body temperature is calculated a plurality of times during the movement. And the thing which showed the highest value among the calculated body temperatures is displayed as a body temperature.

【0118】本発明の赤外線検出器11を放射体温計1
7に応用することで、外耳道3aに接触することにより
温度上昇したプローブ15からの赤外線を赤外線受光素
子12が受光しない構成とすることができる。また、耳
孔内部の温度を複数回測定した値の内最高温度を表示す
るので、耳孔内でもっとも温度が高い鼓膜3bの温度の
測定をすることができ、体温をより正確に表示すること
が可能である。従って、測定誤差がなく正確な体温測定
が可能な放射体温計17を実現することができる。
The infrared detector 11 of the present invention is used as the radiation thermometer 1
By applying the present invention to 7, the infrared light receiving element 12 can be configured not to receive the infrared light from the probe 15 whose temperature has increased due to contact with the ear canal 3a. In addition, since the highest temperature among the values measured in the ear canal a plurality of times is displayed, the temperature of the eardrum 3b having the highest temperature in the ear canal can be measured, and the body temperature can be displayed more accurately. It is. Therefore, it is possible to realize the radiation thermometer 17 capable of measuring the body temperature accurately without measurement error.

【0119】尚、本実施例において、赤外線受光素子1
2として焦電素子を用いたため、チョッパー22のよう
な赤外線を断続する手段が必要となったが、赤外線受光
素子12としてサーモパイルを用いる場合はチョッパー
22及びチョッパー25を駆動するモータ23は使用せ
ずに同様の作用効果を持つ赤外線検出器11および放射
体温計17を構成することができる。
In this embodiment, the infrared light receiving element 1
Since a pyroelectric element was used as 2, means for interrupting infrared light such as a chopper 22 was required. However, when a thermopile was used as the infrared light receiving element 12, the motor 23 for driving the chopper 22 and the chopper 25 was not used. The infrared detector 11 and the radiation thermometer 17 having the same operation and effect can be configured.

【0120】[0120]

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項1ないし
請求項11にかかる赤外線検出器は、被測定物から伝わ
る熱により温度上昇するプローブの影響を受けず、正確
な温度分布の検出が可能な赤外線検出器を実現すること
ができる。
As described above, the infrared detector according to any one of the first to eleventh aspects of the present invention is capable of accurately detecting a temperature distribution without being affected by a probe whose temperature rises due to heat transmitted from an object to be measured. It is possible to realize an infrared detector capable of performing the above.

【0121】本発明の請求項12にかかる放射体温計
は、外耳道から伝わる熱によるプローブの温度上昇の影
響を赤外線受光素子が受けないため、測定誤差が無く、
また温度分布が測定できる赤外線検出器を用いるため耳
孔内の温度分布の測定が可能である。
The radiation thermometer according to the twelfth aspect of the present invention has no measurement error because the infrared light receiving element is not affected by the temperature rise of the probe due to the heat transmitted from the ear canal.
Further, since an infrared detector capable of measuring the temperature distribution is used, the temperature distribution in the ear canal can be measured.

【0122】本発明の請求項13にかかる放射体温計
は、正確な鼓膜温度つまり正確な体温測定を実現するこ
とができる。
The radiation thermometer according to the thirteenth aspect of the present invention can realize accurate measurement of the eardrum temperature, that is, accurate measurement of the body temperature.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1における赤外線検出器の構成
図および光路図
FIG. 1 is a configuration diagram and an optical path diagram of an infrared detector according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例における異なった構成の赤外線検出器
の構成図および光路図
FIG. 2 is a configuration diagram and an optical path diagram of an infrared detector having a different configuration in the embodiment.

【図3】同実施例における赤外線検出器の構成図および
光路図
FIG. 3 is a configuration diagram and an optical path diagram of an infrared detector in the embodiment.

【図4】本発明の実施例2における赤外線検出器の構成
図および光路図
FIG. 4 is a configuration diagram and an optical path diagram of an infrared detector according to a second embodiment of the present invention.

【図5】同実施例における赤外線検出器の構成図および
光路図
FIG. 5 is a configuration diagram and an optical path diagram of an infrared detector in the embodiment.

【図6】本発明の実施例3における赤外線検出器の構成
図および光路図
FIG. 6 is a configuration diagram and an optical path diagram of an infrared detector according to a third embodiment of the present invention.

【図7】同実施例における赤外線検出器の構成図および
光路図
FIG. 7 is a configuration diagram and an optical path diagram of an infrared detector in the embodiment.

【図8】本発明の実施例4における赤外線検出器の構成
図および光路図
FIG. 8 is a configuration diagram and an optical path diagram of an infrared detector according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】同実施例における赤外線検出器の構成図および
光路図
FIG. 9 is a configuration diagram and an optical path diagram of an infrared detector in the embodiment.

【図10】本発明の実施例5における放射体温計の構成
FIG. 10 is a configuration diagram of a radiation thermometer in Embodiment 5 of the present invention.

【図11】従来例における赤外線検出器の構成図FIG. 11 is a configuration diagram of an infrared detector in a conventional example.

【図12】従来例における放射体温計の構成図FIG. 12 is a configuration diagram of a radiation thermometer in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 被測定物 11 赤外線検出器 12 赤外線受光素子 13 屈折レンズ(集光素子) 14 遮光体 15 プローブ 15a 開口部 16 集光ミラー(集光素子) 17 放射体温計 19 信号処理手段 20 表示手段 21 本体ケース 24 第2のモータ(集光素子移動手段) α プローブ先端の点 α’ プローブ先端の点 F レンズの焦点 Fα レンズによるαの像点 Fα’ レンズによるα’の像点 f 集光素子の焦点距離 rs 赤外線受光素子の半径 rα プローブ先端の点とプローブ中心との距離 Lα プローブ先端の点と集光素子の距離 r3 集光素子の半径 d 集光素子のプローブ中心からの最大移動距離 L3 焦点と赤外線受光素子の距離 Reference Signs List 3 DUT 11 Infrared detector 12 Infrared light receiving element 13 Refractive lens (light collecting element) 14 Light shield 15 Probe 15a Opening 16 Light collecting mirror (light collecting element) 17 Radiation thermometer 19 Signal processing means 20 Display means 21 Main body case 24 Second motor (condenser moving means) α probe tip point α 'probe tip point F lens focus Fα image point by Fα lens Fα image point by Fα' lens f focal length of light collection element rs Radius of infrared light receiving element rα Distance between probe tip point and probe center Lα Distance between probe tip point and light collecting element r3 Light collecting element radius d Maximum movement distance of light collecting element from probe center L3 Focus and infrared light Light receiving element distance

フロントページの続き (72)発明者 三木 匡 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 上田 実紀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2G066 AC13 BA01 BA08 BA09 BA22 BA25 BA35 BA57 BC30 Continued on the front page (72) Inventor Tadashi Miki 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 2G066 AC13 BA01 BA08 BA09 BA22 BA25 BA35 BA57 BC30

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも、被測定物から放射される赤
外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された
赤外線を受光する赤外線受光素子と、被測定物から前記
集光素子に向かう赤外線が通過する筒状のプローブと、
前記集光素子外からの赤外線が前記赤外線受光素子に入
射するのを遮る遮光体とを有し、前記赤外線受光素子を
前記集光素子の焦点位置から後方に離すことにより受光
領域を制限し、かつ前期集光素子を光軸に対して少なく
とも垂直方向に移動する移動手段を有した赤外線検出
器。
At least a light collecting element for collecting infrared light radiated from an object to be measured, an infrared light receiving element for receiving infrared light collected by the light collecting element, and the light collecting element from the object to be measured A cylindrical probe through which infrared light traveling
A light-shielding body that blocks infrared rays from outside the light-collecting element from being incident on the infrared light-receiving element, and limiting the light-receiving area by moving the infrared light-receiving element backward from the focal position of the light-collecting element; And an infrared detector having moving means for moving the light-collecting element at least in a direction perpendicular to the optical axis.
【請求項2】 被測定物に向きを固定し、被測定物から
前記集光素子に向かう赤外線が通過する開口部を有する
筒状のプローブを有し、赤外線受光素子を、最大限移動
した前記集光素子の前記プローブに最も近い縁から光軸
に対して、前記集光素子の縁と同じ側の前記プローブの
内壁に接するようにひいた直線が前記プローブの先端の
面と交叉する点から、前記集光素子の縁を通過して前記
プローブの先端の面と交叉する点の前記集光素子による
像点へ到達する光路と前記プローブの中心軸との交点よ
りも前記集光素子から遠く、且つ前記プローブの先端の
面と交叉する点の前記集光素子による像点よりも前記集
光素子に近い領域に設置したことを特徴とする請求項1
に記載の赤外線検出器。
2. The method according to claim 1, further comprising: a cylindrical probe having a direction fixed to the object to be measured and having an opening through which infrared rays from the object to the light-collecting element pass, and wherein the infrared light receiving element is moved to the maximum. From the point where the straight line drawn so as to be in contact with the inner wall of the probe on the same side as the edge of the light-collecting element with respect to the optical axis from the edge of the light-collecting element closest to the probe intersects the surface of the tip of the probe. A point passing through the edge of the light-collecting element and intersecting the surface of the tip of the probe farther from the light-collecting element than an intersection of an optical path reaching an image point by the light-collecting element and a central axis of the probe. 2. The device according to claim 1, wherein a point intersecting with a surface of the tip of the probe is located in a region closer to the light collecting element than an image point by the light collecting element.
The infrared detector according to 1.
【請求項3】 赤外線受光素子を、最大限移動した集光
素子のプローブに最も近い縁から光軸に対して前記集光
素子の縁と同じ側の前記プローブの内壁に接するように
ひいた直線が前記プローブの先端の面と交叉する点から
前記集光素子の縁を通過して前記プローブの先端の面と
交叉する点の前記集光素子による像点へ到達する光路が
前記プローブの中心軸と交叉する点と、前記プローブ先
端の面と交叉する点の前記集光素子による像点と、前記
像点の前記プローブの中心軸に対する対称点とで形成さ
れる三角形の内側に設置したことを特徴とする請求項2
記載の赤外線検出器。
3. A straight line drawn from an edge closest to the probe of the light-collecting element that has moved as far as possible to contact the inner wall of the probe on the same side as the edge of the light-collecting element with respect to the optical axis. The optical path from the point intersecting the front end surface of the probe to the image point by the light condensing element passing through the edge of the light condensing element and crossing the front end surface of the probe is the central axis of the probe. And an image point by the light-collecting element of a point intersecting with the surface of the probe tip and a symmetrical point of the image point with respect to the center axis of the probe. Claim 2.
Infrared detector as described.
【請求項4】 赤外線受光素子を、集光素子の焦点距離
fと、前記赤外線受光素子の半径rsと、最大限移動し
た前記集光素子のプローブに最も近い縁から光軸に対し
て前記集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接する
ようにひいた直線が前記プローブ先端の面と交叉する点
と前記プローブの中心軸との距離rαと、最大限移動し
た前記集光素子の前記プローブに最も近い縁から光軸に
対して前記集光素子の縁と同じ側の前記プローブの内壁
に接するようにひいた直線が前記プローブの先端の面と
交叉する点と前記集光素子との距離Lαと、前記集光素
子の半径r3と、前記集光素子の前記プローブの中心軸
からの最大移動距離dを用いて、 【数1】 で与えられるL3だけ前記集光素子の焦点よりも集光素
子から遠くに設置したことを特徴とする請求項3記載の
赤外線検出器。
4. An infrared light receiving element is arranged such that the focal length f of the light-collecting element, the radius rs of the infrared light-receiving element, and the optical axis from the edge closest to the probe of the light-collecting element that has moved as far as possible with respect to the optical axis. The distance rα between the center axis of the probe and a point where a straight line drawn so as to be in contact with the inner wall of the probe on the same side as the edge of the optical element and the center axis of the probe, A point where a straight line drawn from the edge closest to the probe so as to be in contact with the inner wall of the probe on the same side as the edge of the light-collecting element with respect to the optical axis intersects the tip surface of the probe and the light-collecting element Using the distance Lα, the radius r3 of the light-collecting element, and the maximum moving distance d of the light-collecting element from the center axis of the probe, 4. The infrared detector according to claim 3, wherein the light detecting element is disposed farther from the light collecting element than the focal point of the light collecting element by L3 given by:
【請求項5】 赤外線受光素子を、最大限移動した集光
素子のプローブに最も近い縁から光軸に対して前記集光
素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するようにひい
た直線が前記プローブの先端の面と交叉する点の前記集
光素子による像点よりも前記集光素子から遠い位置に設
置したことを特徴とする請求項1記載の赤外線検出器。
5. A straight line drawn from the edge closest to the probe of the light-collecting element that has moved as far as possible so as to contact the inner wall of the probe on the same side of the optical axis as the edge of the light-collecting element. The infrared detector according to claim 1, wherein the infrared detector is located at a position farther from the light-collecting element than an image point of the light-collecting element at a point intersecting with a surface of the tip of the probe.
【請求項6】 赤外線受光素子を、最大限移動した集光
素子のプローブに最も近い縁から光軸に対して前記集光
素子の縁と同じ側の前記プローブの内壁に接するように
ひいた直線が前記プローブの先端の面と交叉する点か
ら、前記集光素子の光軸を挟んで反対側の縁を通過して
前記プローブの先端の面と交叉する点の前記集光素子に
よる像点へ到達する光路が前記プローブの中心軸と交叉
する点と、前記プローブ先端の面と交叉する点の前記集
光素子による像点と、前記像点の前記赤外線受光素子の
中心軸に対する対称点とで形成される三角形の内側に設
置したことを特徴とする請求項5記載の赤外線検出器。
6. A straight line drawn from the edge closest to the probe of the light-collecting element that has moved as far as possible to contact the inner wall of the probe on the same side of the optical axis as the edge of the light-collecting element. From the point intersecting the front end surface of the probe to the image point by the light condensing element at the point intersecting the front end surface of the probe passing through the opposite edge across the optical axis of the light condensing element. A point where the reaching optical path intersects the center axis of the probe, an image point of the intersection point with the surface of the probe tip by the light-collecting element, and a symmetrical point of the image point with respect to the center axis of the infrared light receiving element. The infrared detector according to claim 5, wherein the infrared detector is installed inside a triangle formed.
【請求項7】 赤外線受光素子を、集光素子の焦点距離
fと、前記赤外線受光素子の半径rsと、最大限移動し
た前記集光素子のプローブに最も近い縁から光軸に対し
て前記集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接する
ようにひいた直線が前記プローブの先端の面と交叉する
点と前記プローブの中心軸との距離rαと、最大限移動
した前記集光素子のプローブに最も近い縁から光軸に対
して前記集光素子の縁と同じ側の前記プローブの内壁に
接するようにひいた直線が前記プローブ先端の面と交叉
する点と前記集光素子との距離Lαと、前記集光素子の
半径r3と、前記集光素子の前記プローブの中心軸から
の最大移動距離dを用いて、 【数2】 で表されるL3だけ前記集光素子の焦点よりも集光素子
から遠くに設置したことを特徴とする請求項6記載の赤
外線検出器。
7. The infrared light receiving element is arranged such that the focal length f of the light-collecting element, the radius rs of the infrared light-receiving element, and the optical axis from the edge closest to the probe of the light-collecting element that has been moved to the maximum. The distance rα between the point at which the straight line drawn so as to contact the inner wall of the probe on the same side as the edge of the optical element intersects the surface of the tip of the probe and the center axis of the probe, The distance between the point where a straight line drawn from the edge closest to the probe and in contact with the inner wall of the probe on the same side as the edge of the light-collecting element with respect to the optical axis intersects the surface of the probe tip and the light-collecting element Using Lα, the radius r3 of the light-collecting element, and the maximum moving distance d of the light-collecting element from the central axis of the probe, 7. The infrared detector according to claim 6, wherein the light detector is disposed farther from the light-collecting element than the focal point of the light-collecting element by L3 represented by:
【請求項8】 集光素子が屈折レンズであることを特徴
とする請求項1から7のいずれかに記載の赤外線検出
器。
8. The infrared detector according to claim 1, wherein the light-collecting element is a refractive lens.
【請求項9】 集光素子が透過型回折レンズであること
を特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の赤外線
検出器。
9. The infrared detector according to claim 1, wherein the light-collecting element is a transmission type diffraction lens.
【請求項10】 集光素子が集光ミラーであることを特
徴とする請求項1から7のいずれかに記載の赤外線検出
器。
10. The infrared detector according to claim 1, wherein the light-collecting element is a light-collecting mirror.
【請求項11】 集光素子が反射型回折レンズであるこ
とを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の赤外
線検出器。
11. The infrared detector according to claim 1, wherein the light-collecting element is a reflective diffraction lens.
【請求項12】 請求項1から11のいずれかに記載の
赤外線検出器と、前記赤外線検出器の温度を検知する測
温素子と、前記赤外線検出器の出力信号と前記測温素子
の出力信号から体温を計算する信号処理手段と、計算さ
れた体温を表示する表示手段と前記赤外線検出器を収納
する本体とを有した放射体温計。
12. The infrared detector according to claim 1, a temperature measuring element for detecting a temperature of the infrared detector, an output signal of the infrared detector, and an output signal of the temperature measuring element. A radiation thermometer comprising: signal processing means for calculating a body temperature from a display; display means for displaying the calculated body temperature; and a main body containing the infrared detector.
【請求項13】 赤外線受光素子が移動している間に複
数回体温を計算し、その値の最大値を体温として表示す
る請求項12記載の放射体温計。
13. The radiation thermometer according to claim 12, wherein the body temperature is calculated a plurality of times while the infrared light receiving element is moving, and the maximum value is displayed as the body temperature.
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