JP2003254830A - ２次元放射温度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より一層滑らかに２次元温度分布を表示部に
表示する。 【解決手段】 各対応エリア温度を検出する温度検出部
２と、各対応エリア温度に基づいて計測エリアの温度分
布表示を表示させる表示制御部とを備え、温度検出部２
は、入射光を複数方向に分配する光学系２ｂと、複数の
非接触型温度検出センサで構成されたセンサアレイ２２
ａ〜２２ｃとを備え、各センサアレイは、各入射光を受
光可能で、かつ１のセンサアレイにおける各非接触型温
度検出センサについての各対応エリアの一部と他の１の
センサアレイにおける各非接触型温度検出センサについ
ての各対応エリアの一部とが重なり合うように配置さ
れ、表示制御部は、各対応エリアにおける重なり合った
一部についての各温度を各センサアレイのセンサ信号Ｓ
Ａij〜ＳＣijを用いた補間処理で演算した各温度に基づ
いて温度分布表示を表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の配列パター
ンで配列された複数の非接触型温度検出センサを用いて
計測エリア内の２次元温度分布を計測すると共にこの２
次元温度分布表示を表示部に表示させる２次元放射温度
計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の２次元放射温度計として、図１
２に示す２次元放射温度計５１が従来から知られてい
る。この２次元放射温度計５１は、計測エリア（具体的
には、計測エリアに含まれる計測対象体）Ａの２次元温
度分布を非接触で検出するために所定の配列パターンで
複数の赤外線センサを配列して構成されたセンサアレイ
を有する温度検出部５２と、計測対象体を撮像するカメ
ラ等の撮像部３と、撮像部３によって撮像された画像に
温度検出部５２によって検出された温度に関する温度分
布表示を重ね合わせた計測結果画像Ｇ（図１４参照）を
表示部５に表示させる表示制御部（図示せず）とを備え
ている。

【０００３】温度検出部５２は、図１３に示すように、
センサアレイ５２ａ、光学系５２ｂおよび信号処理回路
５２ｃを備えている。この場合、センサアレイ５２ａ
は、各赤外線センサ（例えば、サーモパイル）を８行８
列のマトリックス状に配列して構成され、各赤外線セン
サが計測エリアＡを複数（赤外線センサと同数）に分割
して形成される各対応エリアに含まれる赤外線をそれぞ
れ受光して各対応エリアの温度を個別的に検出してセン
サ信号Ｓｓをそれぞれ出力する。光学系５２ｂは、計測
エリアＡ内の計測対象体から発せられる赤外線をセンサ
アレイ５２ａに集光させる。信号処理回路５２ｃは、セ
ンサアレイ５２ａによって出力された各センサ信号Ｓｓ
をそれぞれ信号処理（Ａ／Ｄ変換処理）することによ
り、各対応エリア毎の温度（対応エリア温度）を示す計
測温度データＤｔを生成して表示制御部に出力する。表
示制御部は、図１４に示すように、温度検出部５２によ
って出力された計測温度データＤｔに基づいて各対応エ
リア温度に応じて表示色を異ならせた方形枠状の温度表
示マークＭ，Ｍ・・を各対応エリアに対応させて２次元
配列した画像を表示部５に表示させる。なお、同図で
は、温度表示マークＭの表示色の違いを線の太さによっ
て概念的に図示している。

【０００４】この２次元放射温度計５１を用いて、図１
２に示すように、例えば壁４３および壁面４３よりも高
めの温度の球状体４４を計測対象体とする温度計測を実
行する際には、まず、撮像部３によって計測エリアＡ内
に含まれる壁４３および球状体４４が撮像される。同時
に、温度検出部５２によって壁４３および球状体４４を
含む計測エリアＡ内の各対応エリアの温度がそれぞれ検
出される。この際に、表示制御部は、図１４に示すよう
に、温度検出部５２によって検出された各対応エリアの
温度に対応する温度表示マークＭ，Ｍ・・を赤外線セン
サの配列パターン（この場合、８行８列のマトリックス
状）に従って配列することで温度分布表示４２を生成し
て、撮像部３によって撮像された画像４１（壁４３の壁
面４１ａおよび球状体４４の平面形状４１ｂ）に重ね合
わせる。これにより、計測結果画像Ｇが表示部５に表示
され、この計測結果画像Ｇによって壁４３および球状体
４４の各部位の温度分布を認識させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の２次
元放射温度計５１には、以下の解決すべき課題がある。
すなわち、従来の２次元放射温度計５１では、８行８列
のマトリックス状に温度表示マークＭを配列して温度分
布表示１２を表示部５に表示させている。しかし、昨今
では、表示部５に表示させる温度表示マークＭ，Ｍ・・
の数を増加させて温度分布表示４２を一層滑らかに表示
させたいという要求が高まってきている。一方、この要
求を実現するためには、従来の２次元放射温度計５１で
は、赤外線センサの数を増加させる必要がある。しかし
ながら、一般的には、半導体製造プロセスで複数の赤外
線センサを集積化してセンサアレイ５２ａを製造するた
め、その低い歩留まりに起因して温度検出部５２のコス
トアップを招いたり、外形の大型化や故障率の増大を招
いたりするという問題が発生する。

【０００６】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、非接触型温度検出センサの数を増加させる
ことなく、より一層滑らかに２次元温度分布を表示部に
表示し得る２次元放射温度計を提供することを主目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載の２次元放射温度計は、所定の配列パターン
で配列されると共に計測エリア内において予め対応させ
られた対応エリアの各対応エリア温度を個別的にそれぞ
れ検出する複数の非接触型温度検出センサを有する温度
検出部と、前記検出された各対応エリア温度に基づいて
前記計測エリアの温度分布表示を表示部に表示させる表
示制御部とを備えた２次元放射温度計であって、前記温
度検出部は、入射光を複数方向に分配する光学系と、複
数の前記非接触型温度検出センサでそれぞれ構成された
複数のセンサアレイとを備え、当該各センサアレイは、
前記分配された各入射光をそれぞれ受光可能で、かつ当
該任意の１のセンサアレイにおける前記各非接触型温度
検出センサについての前記各対応エリアの一部と当該他
の任意の１のセンサアレイにおける前記各非接触型温度
検出センサについての前記各対応エリアの一部とが互い
に重なり合うようにそれぞれ配置され、前記表示制御部
は、前記各対応エリアにおける互いに重なり合った一部
についての各温度を前記各センサアレイによって計測さ
れた温度を用いた補間処理によって演算すると共に当該
演算した各温度に基づいて前記温度分布表示を前記表示
部に表示させる。

【０００８】請求項２記載の２次元放射温度計は、請求
項１記載の２次元放射温度計において、前記表示制御部
は、前記互いに重なり合った一部をそれぞれ含む前記各
対応エリアについての前記各対応エリア温度の加算値を
当該各対応エリアの数で除算して当該互いに重なり合う
一部についての各温度を演算する。

【０００９】請求項３記載の２次元放射温度計は、請求
項１または２記載の２次元放射温度計において、前記光
学系は、前記入射光を３方向に分配可能に構成され、前
記複数のセンサアレイは、それぞれ互いに等しいマトリ
ックス状の前記配列パターンで配列して構成された第
１、第２および第３のセンサアレイを備えて構成され、
前記第２のセンサアレイは、前記第１のセンサアレイに
対して、当該第１のセンサアレイにおける一方の配列方
向に沿って当該配列ピッチの半分ずらして配置され、前
記第３のセンサアレイは、前記第１のセンサアレイに対
して、当該第１のセンサアレイにおける他方の配列方向
に沿って当該配列ピッチの半分ずらして配置されてい
る。

【００１０】請求項４記載の２次元放射温度計は、請求
項１から３のいずれかに記載の２次元放射温度計におい
て、前記計測エリア内を撮像する撮像部を備え、前記表
示制御部は、前記撮像部によって撮像された画像と前記
温度分布表示とを重ね合わせて前記表示部に表示させ
る。

【００１１】請求項５記載の２次元放射温度計は、請求
項１から４のいずれかに記載の２次元放射温度計におい
て、前記表示制御部は、表示色、階調、表示サイズおよ
び表示形状の少なくともいずれかを前記各互いに重なり
合った一部の各温度に応じて異ならせた温度表示マーク
を当該一部に対応させて前記温度分布表示として前記表
示部に表示させる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る２次元放射温度計について、図面を参照して説
明する。

【００１３】２次元放射温度計１は、計測エリアＡ内の
計測対象体について計測した温度に関する温度分布表示
をその計測対象体について撮像した画像の上に重ね合わ
せて表示可能に構成された非接触型の温度計測装置であ
って、図１に示すように、温度検出部２、撮像部３、表
示制御部４および表示部５を備えている。

【００１４】温度検出部２は、図２に示すように、方形
の計測エリア（具体的には、計測エリアＡに含まれる計
測対象体）Ａの２次元温度分布を検出するセンサアレイ
群２ａ、計測エリアＡ内の計測対象体から発せられる赤
外線をセンサアレイ群２ａに集光させる光学系２ｂ、お
よび信号処理回路２ｃを備えて構成されている。この場
合、光学系２ｂは、計測エリアＡから出射された赤外線
Ｌを集光させるレンズ群２１ａと、レンズ群２１ａによ
って集光された赤外線Ｌを３方向に分配するプリズム群
２１ｂとを備えている。

【００１５】センサアレイ群２ａは、光学系２ｂによっ
て３方向に分配された各赤外線をそれぞれ受光可能に配
置された３個のセンサアレイ（第１のセンサアレイ２２
ａ，第２のセンサアレイ２２ｂおよび第３のセンサアレ
イ２２ｃ。以下、特に区別しないときには「センサアレ
イ２２」ともいう）で構成されている。各センサアレイ
２２は、いわゆるサーモパイルアレイであって、図３に
示すように、一例として８行８列のマトリックス状（本
発明における所定の配列パターンの一例）に２次元配列
された複数（この例では６４個）の赤外線センサ（具体
的には、非接触型温度検出センサであるサーモパイル）
ＳＥij（ｉ，ｊはそれぞれ１以上８以下の整数。以下、
同様）で構成されている。

【００１６】第１のセンサアレイ２２ａは、図３に示す
ように、計測エリアＡを８行８列のマトリックス状に分
割して形成される各対応エリアＲＥijの中心に各赤外線
センサＳＥijが位置するように配置されている。したが
って、第１のセンサアレイ２２ａの各赤外線センサＳＥ
ijは、図４に示すように、計測エリアＡ内の各対応エリ
アＲＥij（同図中の太実線で囲まれた領域）に含まれる
対応エリア温度（各対応エリアＲＥij内に含まれる計測
対象体の温度）ＴＡijをそれぞれ検出して、各温度ＴＡ
ijに応じたセンサ信号ＳＡijをそれぞれ出力する（図１
参照）。

【００１７】第２のセンサアレイ２２ｂは、第１のセン
サアレイ２２ａに対して第１のセンサアレイ２２ａにお
ける各赤外線センサＳＥijの配列方向のうちの一方の配
列方向（行方向。同図中の左右方向）に沿って赤外線セ
ンサＳＥの配列ピッチの半分（１／２）だけ右方向にず
らして配置されている。したがって、第２のセンサアレ
イ２２ｂによる計測エリアＡ２は、図４に示すように、
第１のセンサアレイ２２ａによる計測エリアＡに対し
て、行方向において配列ピッチの半分だけ右方向にシフ
トしている。同時に、第２のセンサアレイ２２ｂの各赤
外線センサＳＥijによって温度検出される各対応エリア
ＢＲＥij（計測エリアＡ２をマトリックス状に分割して
形成される同図中の破線で囲まれた領域）も、各対応エ
リアＲＥijに対して行方向において配列ピッチの半分だ
け右方向にそれぞれシフトしている。この場合、第２の
センサアレイ２２ｂの各赤外線センサＳＥijは、対応す
る各対応エリアＢＲＥijにおける対応エリア温度（各対
応エリアＢＲＥij内に含まれる計測対象体の温度）ＴＢ
ijをそれぞれ検出して、各温度ＴＢijに応じたセンサ信
号ＳＢijをそれぞれ出力する（図１参照）。

【００１８】第３のセンサアレイ２２ｃは、第１のセン
サアレイ２２ａに対して第１のセンサアレイ２２ａにお
ける各赤外線センサＳＥijの配列方向のうちの一方の配
列方向と直行する他方の配列方向（列方向。同図中の上
下方向）に沿って赤外線センサＳＥの配列ピッチの半分
（１／２）だけ下方向にずらして配置されている。した
がって、第３のセンサアレイ２２ｃによる計測エリアＡ
３は、図４に示すように、第１のセンサアレイ２２ａに
よる計測エリアＡに対して、列方向において配列ピッチ
の半分だけ下方向にシフトしている。同時に、第３のセ
ンサアレイ２２ｃの各赤外線センサＳＥijによって温度
検出される各対応エリアＣＲＥij（計測エリアＡ３をマ
トリックス状に分割して形成される同図中の細実線で囲
まれた領域）も、各対応エリアＲＥijに対して列方向に
おいて配列ピッチの半分だけ下方向にそれぞれシフトし
ている。この場合、第３のセンサアレイ２２ｃの各赤外
線センサＳＥijは、対応する各対応エリアＣＲＥijにお
ける対応エリア温度（各対応エリアＣＲＥij内に含まれ
る計測対象体の温度）ＴＣijをそれぞれ検出して、各温
度ＴＣijに応じたセンサ信号ＳＣijをそれぞれ出力する
（図１参照）。

【００１９】信号処理回路２ｃは、各センサアレイ２２
によって出力される各センサ信号ＳＡij，ＳＢij，ＳＣ
ijをそれぞれ信号処理（Ａ／Ｄ変換処理）することによ
り、図１に示すように、各対応エリアＲＥij，ＢＲＥi
j，ＣＲＥij内の計測対象体の温度ＴＡij，ＴＢij，Ｔ
Ｃijを示す計測温度データＤｔを表示制御部４に出力す
る。

【００２０】撮像部３は、図１に示すように、計測エリ
アＡを含む撮像エリア内の計測対象体を撮像することで
画像信号Ｄｇを生成して出力する。この場合、この２次
元放射温度計１では、一例として、複数の光電変換素子
（Ｃ−ＭＯＳ素子やＣＣＤ）を備えると共にオートフォ
ーカス機構（本発明における自動焦点機構）を備えたカ
メラが採用されている。

【００２１】表示制御部４は、図３に示すように、各対
応エリアＲＥijを複数に均等区分（例えば、同図では四
分割したマトリックス状）して形成された方形の分割エ
リアＲＤija ，ＲＤijb ，ＲＤijc ，ＲＤijd （以下、
特に区別しないときには「分割エリアＲＤij」ともい
う）における演算温度ＣＴija ，ＣＴijb ，ＣＴijc ，
ＣＴijd （以下、特に区別しないときには「演算温度Ｃ
Ｔij」ともいう）を、温度検出部２から出力された計測
温度データＤｔを用いた補間処理（マトリックス演算処
理）によってそれぞれ演算する。また、表示制御部４
は、演算した各分割エリアＲＤijの演算温度ＣＴijに基
づいて温度分布表示１２を生成し、生成した温度分布表
示１２を画像データＤｇに基づく画像４１に重ね合わせ
て計測結果画像Ｇを生成する。また、表示制御部４は、
図１に示すように、生成した計測結果画像Ｇを表示部５
に表示させるための表示信号Ｓｈを生成する。表示部５
は、表示制御部４によって生成された表示信号Ｓｈに基
づき、計測エリアＡ内の温度分布表示１２と撮像部３に
よって撮像された画像４１とを重ね合わせた計測結果画
像Ｇを表示する。

【００２２】次に、表示制御部４による補間処理および
温度分布表示生成処理について具体的に図５〜図９を参
照して説明する。なお、発明の理解を容易にするため
に、各センサアレイ２２が３行３列のマトリックス状に
２次元配列された９個の赤外線センサＳＥ11，ＳＥ12，
・・・，ＳＥ33で構成された例を挙げて説明する。な
お、センサアレイ２２については、図３で示す赤外線セ
ンサＳＥijのうちの９個の赤外線センサＳＥ11，ＳＥ1
2，・・・，ＳＥ33で構成されているものとする。この
場合、温度検出部２によって出力された計測温度データ
Ｄｔには、図５〜図７に示すように、各センサアレイ２
２ａ，２２ｂ，２２ｃによって検出された各対応エリア
ＲＥij，ＢＲＥij，ＣＲＥijの温度ＴＡij，ＴＢij，Ｔ
Ｃijが含まれている。また、図８において、センサアレ
イ２２ａによって検出される計測エリアＡと他のセンサ
アレイ２２ｂ，２２ｃによって検出される計測エリアＡ
２,Ａ３との関係、計測エリアＡと各対応エリアＲＥi
j，ＢＲＥij，ＣＲＥijとの関係、および対応エリアＲ
Ｅijと分割エリアＲＤijとの関係を示す。

【００２３】最初に、補間処理について説明する。この
処理では、表示制御部４は、各分割エリアＲＤij（本発
明における重なり合う一部に相当する）をそれぞれ含む
各対応エリアＲＥij，ＢＲＥij，ＣＲＥijについての各
温度（本発明における各対応エリア温度に相当する）Ｔ
Ａij，ＴＢij，ＴＣijを加算した加算値をその各対応エ
リアＲＥij，ＢＲＥij，ＣＲＥijの数で除算して平均化
することにより、各分割エリアＲＤija 〜ＲＤijd につ
いての各演算温度ＣＴija 〜ＣＴijd を演算する。さら
に、例を挙げて具体的に説明すると、分割エリアＲＤ11
a については対応エリアＲＥ11にのみ含まれるため、表
示制御部４は、その演算温度ＣＴ11a をＴＡ11と演算す
る。また、分割エリアＲＤ11B については各対応エリア
ＲＥ11，ＢＲＥ11にそれぞれ含まれるため、その演算温
度ＣＴ11B を（（ＴＡ11＋ＴＢ11）／２）と演算し、分
割エリアＲＤ11C については各対応エリアＲＥ11，ＣＲ
Ｅ11にそれぞれ含まれるため、その演算温度ＣＴ11C を
（（ＴＡ11＋ＴＣ11）／２）と演算する。さらに、分割
エリアＲＤ11d については各対応エリアＲＥ11，ＢＲＥ
11，ＣＲＥ11にそれぞれ含まれるため、その演算温度Ｃ
Ｔ11d を（（ＴＡ11＋ＴＢ11＋ＴＣ11）／３）と演算す
る。また、各分割エリアＲＤija 〜ＲＤijd毎の各演算
温度ＣＴija 〜ＣＴijd は、各温度ＴＡij，ＴＢij，Ｔ
Ｃijに対して、図９に示す関係（補間用演算式）を有す
る。

【００２４】次に、温度分布表示生成処理について説明
する。この処理では、表示制御部４は、表示色、階調、
大きさおよび形状の少なくともいずれかを各演算温度Ｃ
Ｔijに対応させて異ならせた温度表示マークＭ，Ｍ，・
・を各分割エリアＲＤij毎に生成すると共に、生成した
温度表示マークＭ，Ｍ，・・を各分割エリアＲＤijに対
応させて２次元配列することによって温度分布表示１２
を生成する。例えば、表示制御部４は、図１０に示すよ
うに、各分割エリアＲＤij毎に、方形の分割エリアＲＤ
ijよりも若干小さな方形枠画像であって、その表示色を
各演算温度ＣＴijに対応させた温度表示マークＭを生成
すると共に、生成した温度表示マークＭを各分割エリア
ＲＤijの配置に対応させて２次元配列することによって
温度分布表示１２を生成する。なお、同図では、温度表
示マークＭの表示色の違いを線の太さによって概念的に
図示している。

【００２５】次に、この２次元放射温度計１による温度
計測動作について、図面を参照して説明する。

【００２６】例えば、図１２に示すように、壁４３およ
び球状体４４を計測対象体とする温度計測を実行する際
には、まず、撮像部３が壁４３に向くように２次元放射
温度計１を移動させる。この際に、撮像部３が、撮像し
た計測エリアＡ内の計測対象体に関する画像データＤｇ
を生成して出力する。一方、温度検出部２は、計測エリ
アＡ内の各対応エリアＲＥij，ＢＲＥij，ＣＲＥijに含
まれる計測対象体の温度ＴＡij，ＴＢij，ＴＣijをそれ
ぞれ検出して、各温度ＴＡij，ＴＢij，ＴＣijを示す計
測温度データＤｔを表示制御部４に出力する。次いで、
表示制御部４は、計測温度データＤｔを用いた上記の補
間処理を実行して各対応エリアＲＥijをマトリックス状
に四分割して形成された各分割エリアＲＤijについての
演算温度ＣＴijを演算する。また、表示制御部４は、各
演算温度ＣＴijに基づいて各分割エリアＲＤij毎に温度
表示マークＭを生成して温度分布表示１２を生成すると
共に、生成した温度分布表示１２を撮像部３によって出
力された画像データＤｇに基づく画像１１に重ね合わせ
て計測結果画像Ｇを生成し、図１１に示すように表示部
５に表示させる。なお、同図では、温度表示マークＭの
表示色の違いを線の太さによって概念的に図示してい
る。

【００２７】このように、この２次元放射温度計１によ
れば、入射した赤外線を３方向に分配する光学系２ｂ
と、この分配された各赤外線を受光すべく配置された３
個のセンサアレイ２２を備え、かつ１個のセンサアレイ
２２ａに対して他の２個のセンサアレイ２２ｂ，２２ｃ
をずらして配置したことにより、従来から使用されてい
るセンサアレイを使用して、擬似的に４倍の分解能で計
測エリアＡ内の温度を計測することができると共に、よ
り一層滑らかに温度分布表示１２を表示することができ
る。また、表示制御部４が各分割エリアＲＤijをそれぞ
れ含む各対応エリアＲＥij，ＢＲＥij，ＣＲＥijについ
ての各温度ＴＡij，ＴＢij，ＴＣijの加算値をその各対
応エリアＲＥij，ＢＲＥij，ＣＲＥijの数で除算してそ
の各分割エリアＲＤijの各演算温度ＣＴijを演算するこ
とにより、補間処理を迅速かつ簡易に行うことができ
る。さらに、赤外線センサ数が多い高価なセンサアレイ
を用いることなく、従来から使用されているセンサアレ
イ２２ａ〜２２ｃを使用して擬似的に高い分解能で計測
エリアＡ内の温度計測を行うことができるため、製品コ
ストの高騰を避けつつ、高い温度分解能を有する２次元
放射温度計１を実現することができる。また、各分割エ
リアＲＤijを互いに等しい形状に構成したことにより、
各温度分布表示１２に対する分解能を均一化することが
できる。

【００２８】なお、本発明は、上述した本発明の実施の
形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実
施の形態では、各対応エリアＲＥijの分割数を値４とし
たが、２以上の分割数である限り、任意の数に規定する
ことができる。また、計測した温度Ｔijに基づいて各分
割エリアＲＤijの演算温度ＣＴijを演算する際に、平均
化による補間処理を採用した例について説明したが、他
の公知の補間処理（例えば重み付けを行ったマトリック
ス演算処理等）を採用してもよい。また、各分割エリア
ＲＤij毎に表示させる温度表示マークＭとして、各演算
温度ＣＴijに対応させてその表示色を変えた方形枠画像
を用いたが、方形枠画像に変えて円形枠画像や多角形枠
画像を採用することができるし、枠画像の内部を塗りつ
ぶした画像を使用することもできる。また、温度表示マ
ークＭは、各演算温度ＣＴijに対応してその表示色を変
える構成に代えて、その表示階調、大きさ、および形状
の少なくともいずれか１つ以上を変える構成を採用する
こともできる。この構成は、表示部５がモノクロ液晶で
ある場合に特に有効であり、計測エリアＡ内の２次元温
度分布を正確に認識させることができる。また、各対応
エリアＲＥijは、計測エリアＡ内をマトリックス状に分
割した構成に代えて、千鳥状等に分割して構成すること
もできる。同様にして、各分割エリアＲＤijも、各対応
エリアＲＥij内をマトリックス状に分割して構成に代え
て、千鳥状等に分割して構成することもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の２次元放
射温度計によれば、表示制御部が各対応エリアにおける
互いに重なり合った一部についての各温度を各センサア
レイによって計測された温度を用いた補間処理によって
演算すると共にその演算した各温度に基づいて温度分布
表示を表示部に表示させることにより、擬似的により高
い分解能で計測エリア内の温度を計測することができる
と共に、より一層滑らかに温度分布表示を表示すること
ができる。また、赤外線センサ数が多い高価なセンサア
レイを用いることなく、従来から使用されているセンサ
アレイを使用して擬似的に高い分解能で計測エリア内の
温度計測を行うことができるため、製品コストの高騰を
避けつつ、高い温度分解能を有する２次元放射温度計を
実現することができる。

【００３０】また、請求項２記載の２次元放射温度計に
よれば、表示制御部が互いに重なり合った一部をそれぞ
れ含む各対応エリアについての各対応エリア温度の加算
値をその各対応エリアの数で除算してその互いに重なり
合う一部についての各温度を演算することにより、補間
処理を迅速かつ簡易に行うことができる。

【００３１】また、請求項３記載の２次元放射温度計に
よれば、第１のセンサアレイに対して、第１のセンサア
レイにおける一方の配列方向に沿ってその配列ピッチの
半分ずらして第２のセンサアレイを配置し、かつ第１の
センサアレイにおける他方の配列方向に沿ってその配列
ピッチの半分ずらして第３のセンサアレイを配置したこ
とにより、各温度分布表示に対する分解能を均一化する
ことができる。

【００３２】さらに、請求項４記載の２次元放射温度計
によれば、計測エリア内を撮像する撮像部を備え、表示
制御部が撮像部によって撮像された画像と温度分布表示
とを重ね合わせて表示部に表示させることにより、計測
エリア内のにおける計測対象体の各部位の温度をオペレ
ータに対して正しく認識させることができる。

【００３３】さらに、請求項５記載の２次元放射温度計
によれば、表示制御部が、表示色、階調、表示サイズお
よび表示形状の少なくともいずれかを演算温度に対応さ
せて異ならせた温度表示マークを各互いに重なり合った
一部の各温度に応じて異ならせた温度表示マークをその
一部に対応させて温度分布表示として表示部に表示させ
ることにより、例えば数値による温度表示と比較して、
計測対象体の各部位の温度分布を直感的に認識させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る２次元放射温度計１
の構成を示すブロック図である。

【図２】温度検出部２の構成を示すブロック図である。

【図３】第１のセンサアレイ２２ａにおける８行８列で
２次元配列した赤外線センサＳＥij、計測エリアＡ内の
各対応エリアＲＥij、および各対応エリアＲＥij内の各
分割エリアＲＤijの対応関係を示す説明図である。

【図４】計測エリアＡ内の各対応エリアＲＥij、計測エ
リアＡ２内の各対応エリアＢＲＥij、および計測エリア
Ａ３内の各対応エリアＣＲＥijの対応関係を示す説明図
である。

【図５】表示制御部４による補間処理を説明するための
計測エリアＡ内の各対応エリアＲＥijとその温度ＴＡij
との関係を示す説明図である。

【図６】表示制御部４による補間処理を説明するための
計測エリアＡ２内の各対応エリアＢＲＥijとその温度Ｔ
Ｂijとの関係を示す説明図である。

【図７】表示制御部４による補間処理を説明するための
計測エリアＡ３内の各対応エリアＣＲＥijとその温度Ｔ
Ｃijとの関係を示す説明図である。

【図８】表示制御部４による補間処理を説明するための
計測エリアＡ内の各対応エリアＲＥij、計測エリアＡ２
内の各対応エリアＢＲＥijおよび計測エリアＡ３内の各
対応エリアＣＲＥijの関係を示す説明図である。

【図９】表示制御部４による補間処理を説明するための
図であって、計測エリアＡ内の各分割エリアＲＤija 〜
ＲＤijd における各演算温度ＣＴija 〜ＣＴijd を演算
する際の補間用演算式を示す対応図である。

【図１０】表示制御部４による温度分布表示生成処理を
説明するための説明図である。

【図１１】２次元放射温度計１の表示部５に表示される
計測結果画像Ｇの一例を示す表示画像図である。

【図１２】本発明の実施の形態に係る２次元放射温度計
１および従来の２次元放射温度計５１の使用状態を示す
斜視図である。

【図１３】従来の２次元放射温度計５１における温度検
出部５２のブロック図である。

【図１４】２次元放射温度計５１の表示部５に表示され
る計測結果画像Ｇの一例を示す表示画像図である。

【符号の説明】

１ ２次元放射温度計 ２ 温度検出部 ２ａ センサアレイ群 ２ｂ 光学系 ２ｃ 信号処理回路 ３ 撮像部 ４ 表示制御部 ５ 表示部 １２ 温度分布表示 ２１ａ レンズ群 ２１ｂ プリズム群 ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ センサアレイ ４１ 画像 ４３ 壁 ４４ 球状体 Ａ 計測エリア Ｍ 温度表示マーク ＳＥij 赤外線センサ ＲＥij 対応エリア ＲＤij 分割エリア

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の配列パターンで配列されると共に
   計測エリア内において予め対応させられた対応エリアの
   各対応エリア温度を個別的にそれぞれ検出する複数の非
   接触型温度検出センサを有する温度検出部と、前記検出
   された各対応エリア温度に基づいて前記計測エリアの温
   度分布表示を表示部に表示させる表示制御部とを備えた
   ２次元放射温度計であって、 前記温度検出部は、入射光を複数方向に分配する光学系
   と、複数の前記非接触型温度検出センサでそれぞれ構成
   された複数のセンサアレイとを備え、当該各センサアレ
   イは、前記分配された各入射光をそれぞれ受光可能で、
   かつ当該任意の１のセンサアレイにおける前記各非接触
   型温度検出センサについての前記各対応エリアの一部と
   当該他の任意の１のセンサアレイにおける前記各非接触
   型温度検出センサについての前記各対応エリアの一部と
   が互いに重なり合うようにそれぞれ配置され、 前記表示制御部は、前記各対応エリアにおける互いに重
   なり合った一部についての各温度を前記各センサアレイ
   によって計測された温度を用いた補間処理によって演算
   すると共に当該演算した各温度に基づいて前記温度分布
   表示を前記表示部に表示させる２次元放射温度計。
2. 【請求項２】 前記表示制御部は、前記互いに重なり合
   った一部をそれぞれ含む前記各対応エリアについての前
   記各対応エリア温度の加算値を当該各対応エリアの数で
   除算して当該互いに重なり合う一部についての各温度を
   演算する請求項１記載の２次元放射温度計。
3. 【請求項３】 前記光学系は、前記入射光を３方向に分
   配可能に構成され、前記複数のセンサアレイは、それぞ
   れ互いに等しいマトリックス状の前記配列パターンで配
   列して構成された第１、第２および第３のセンサアレイ
   を備えて構成され、 前記第２のセンサアレイは、前記第１のセンサアレイに
   対して、当該第１のセンサアレイにおける一方の配列方
   向に沿って当該配列ピッチの半分ずらして配置され、 前記第３のセンサアレイは、前記第１のセンサアレイに
   対して、当該第１のセンサアレイにおける他方の配列方
   向に沿って当該配列ピッチの半分ずらして配置されてい
   る請求項１または２記載の２次元放射温度計。
4. 【請求項４】 前記計測エリア内を撮像する撮像部を備
   え、 前記表示制御部は、前記撮像部によって撮像された画像
   と前記温度分布表示とを重ね合わせて前記表示部に表示
   させる請求項１から３のいずれかに記載の２次元放射温
   度計。
5. 【請求項５】 前記表示制御部は、表示色、階調、表示
   サイズおよび表示形状の少なくともいずれかを前記各互
   いに重なり合った一部の各温度に応じて異ならせた温度
   表示マークを当該一部に対応させて前記温度分布表示と
   して前記表示部に表示させる請求項１から４のいずれか
   に記載の２次元放射温度計。