JP2003344165A - レーザ照準器付放射温度計および放射温度計の測定位置表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特定の波長領域（例えば赤〜橙色）の色の被温
度測定対象物を放射温度計を用いて温度測定する場合
に、温度測定箇所を視覚的に明確にするための放射温度
計に用いるレーザ照準器を提供すること。 【解決手段】 波長領域の異なる複数の光源（レーザダ
イオード）をレーザ照準器に用い、これらを被温度測定
対象物の色に応じて使い分けるための切換え手段を設け
ることで、被温度測定対象物の色と異なる色（波長領
域）のマーカービームを照射し、測定箇所を視覚的に明
確にすることを可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射温度計が測定
する位置を表示する方法に関するものであり、また、測
定位置を表示する機能を備えたレーザ照準器を付属させ
たことを特徴とする放射温度計に関する。

【０００２】

【従来の技術】放射温度計とは、被測対象物から発散さ
れる赤外光等の放射エネルギーを、測定用光学系により
光量−電気信号変換素子上に集光させることにより、被
測定対象物の温度測定を非接触で行うものである。この
とき、被測定体の測定箇所を特定するために、測定対象
物に対して照準合わせをするために照準用マーカービー
ム発生装置（照準装置）が用いられることが一般的であ
る。

【０００３】その照準装置は、例えば図５に示すように
構成される。同図にて、符号１は光源となるレーザダイ
オード、２はコリメートレンズ、３はハーフミラー、４
は反射ミラーで、これらで照準装置を構成している。な
お、５は赤外線検出器、６は集光レンズ、７は測定対象
物である。

【０００４】上述のような構成により、レーザダイオー
ド１から照射されたビームＩ０ はコリメートレンズ２
を介してハーフミラー３に入射し、その一部が反射され
てマーカービームＩ１となり測定対象物７上にマーカー
ポイントＭ１として投射される。一方、ハーフミラー３
を透過した光は反射ミラー４で反射されてマーカービー
ムＩ２ となり測定対象物７上にマーカーポイントＭ２
として投射される。

【０００５】従って、その両マーカーポイントＭ１，Ｍ
２ 間を直径とする円形内の領域が測定対象領域とな
り、測定作業者はその円形内に測定対象物７を捉えるこ
とにより、誤りのない温度測定が可能となるのである。

【発明が解決しようとする課題】

【０００６】一般に、温度測定を行う手法として放射温
度計を用いる場合の一つの例として、被測定対象物の表
面温度が高温（数百〜数千℃）のある場合が挙げられ
る。このような被測定対象物を測定する手法としては、
非接触の測定が可能な放射温度計を用いるのが最も適し
ていることがよく知られている。

【０００７】このとき、上記の照準用マーカービームと
して一般には赤色のレーザダイオード（波長：６３０〜
６７０ｎｍ）が用いられている。これは、レーザダイオ
ードとして一般に普及しているのが赤色レーザダイオー
ドのみであり、その他の色（波長）のレーザダイオード
がそれほど容易に入手できるものではなく、また、入手
できたとしても非常に高価であったり、性能的に不充分
であったりしたためであり、放射温度計に搭載されるこ
とはなかった。

【０００８】しかしながら、上記のようなマーカポイン
トＭ２を照準として使用すると、被測定対象物（または
被測定対象物の表面）が高温で、橙空赤色（波長：６０
０ｎｍ〜７００ｎｍ）の光を発光するものである場合、
測定対象物とマーカポイントが視覚的に判別しにくいと
いう事態が生じる。この場合、現在行っている被測定対
象物の温度測定箇所が判別できず、実際に測定した箇所
を正確に把握して測定を行いたい場合に不都合が生じる
ことがある。

【課題を解決するための手段】

【０００９】本発明は、前述のような高温物体等を被測
定対象物とした場合においても、視覚的に判別容易な照
準マーカを照射することを目的としており、そのため
に、請求項１においては、光源となるレーザダイオード
と、前記レーザダイオードから生じる光を反射または集
光するための光学系群よりなる放射温度計のレーザ照準
器において、前記光源として６００ｎｍ以下の波長の光
を生じるレーザダイオードを用いたことを特徴としてい
るレーザ照準器付放射温度計を提案している。

【００１０】また、請求項２に記載のレーザ照準器付放
射温度計においては、複数の光源と、前記レーザダイオ
ードから生じる光を反射または集光するための光学系群
よりなる放射温度計のレーザ照準器において、前記複数
の光源がそれぞれ異なる波長の光を生じるレーザダイオ
ードであって、前記複数の光源からの光を切換える手段
を設けたことを特徴としている。

【００１１】さらに、前記複数の光源のうち少なくとも
１つの光源が波長６００ｎｍ以下の光を照射するレーザ
ダイオードであってもよい。（請求項３）

【００１２】請求項４においては、光源として波長６０
０ｎｍ以下の光を発生させるレーザダイオードを用いて
放射温度計の測定位置を表示させることを特徴とする、
放射温度計における測定位置表示方法を提案している。

【発明の実施の形態】

【００１３】以下、本発明の実施形態について説明す
る。図１は、本発明を実現するための第１実施例を示す
図であり、図５と同じ構成を表す要素については基本的
に同じ符号を付している。１０は光源となるレーザダイ
オードであり、ここでは波長５００〜５９０ｎｍを光を
発生させる緑色レーザダイオードを用いている。２、
３、４はそれぞれコリメートレンズ、ハーフミラー、反
射ミラーを表しており、緑色レーザダイオードより照射
されたビームＩ０ は、図５に示す照準装置と同様に、
コリメートレンズ２を介してハーフミラー３に入射し、
その一部が反射されてマーカービームＩ1 となり測定対
象物７上にマーカーポイントＭ１として投射される一
方、ハーフミラー３を透過した光は反射ミラー４で反射
されてマーカービームＩ２となり測定対象物７上にマー
カーポイントＭ２として投射される。

【００１４】ここで、被測定対象物７は、例えば溶鉱炉
中の溶融した金属（鉄、銅など）やガラスなどといった
高温で橙〜赤色の波長の光を発光するものであり、この
上に緑色（波長領域：５００ｎｍ〜５９０ｎｍ）のマー
カービームが照射されることで、温度測定を行っている
位置を視覚的に判別容易にすることが可能となる。当然
のことながら、マーカービームに用いる光の波長は前述
の波長領域に限定されるものではなく、例えば青色（波
長領域：５００ｎｍ以下）のマーカービームを用いても
よい。この場合、光源１０は青色レーザダイオードであ
る必要がある。

【００１５】次に、図２に示された本発明の第２の実施
例を説明する。図２において、図１（または図５）と相
違する点は、光源（１１，１２）が複数備えられてお
り、これらの各光源がそれぞれ異なる波長領域の光を照
射する光源である点である。また、これらの光源のう
ち、どの光源をレーザ照準器に用いるかを切換える手段
として、切換え手段２０が設けられている。より詳細に
説明すると、光源１１は通常の波長領域６００ｎｍ〜の
赤色レーザダイオード、光源１２は波長領域５６０〜５
９０ｎｍの緑色レーザダイオードである。

【００１６】さらに、切換え手段２０は、光源１１、１
２と電源２１を電気的にＯＮするための電気回路制御を
行うものであり、スイッチなどの電気的切換え手段によ
って使用する光源を選択するためのものである。この切
換え手段２０は、電気的に光源を切換えるものに限定さ
れるものではなく、光源１０、１１、１２をすべてＯＮ
の状態にしておき、光路を切換える機能を有した切換え
手段であってもよい。ただし、この場合、放射温度計内
に設けられる複数の光源を常にＯＮの状態にしておくた
め、それぞれの光源から発生する熱を放熱させる必要が
ある。その解決手段として、放射温度計の外側に通気の
ための孔をあけておくなどの手段が考えられる。

【００１７】この第２実施例において、放射温度計の使
用者は、切換え手段２０を切換えることによって被測定
対象物の種類に応じたレーザ照準器に用いる光源の使い
分けが可能となり、これによって、温度測定している箇
所を視覚的に把握できないという事態が生じることはな
くなる。

【００１８】また、第２実施例において、それぞれ異な
る波長領域の光を照射する複数の光源として、赤色レー
ザダイオードおよび緑色レーザダイオードを用いたが、
本発明はこれらの色（波長領域）の光源に限定するもの
ではなく、例えば青色レーザダイオードと赤色または緑
色のレーザダイオードを組合せてもよい。または、放射
温度計内に組み込むレーザ照射用の複数の光源は、２つ
だけでなく必要に応じて３つ以上の光源（例えば赤・緑
・青色のレーザダイオード）を組み込んでもよい。

【００１９】さらに、図３に示された本発明の第３実施
例を説明する。図３において、３０は画像情報取得手段
であり、ＣＣＤカメラなどのカメラ手段からなる。前記
画像情報取得手段は、被測定対象物に対向して設けられ
ており、被測定対象物表面の色情報を画像情報として取
得する機能を有するものである。前述のように取得され
た色情報は、ＣＰＵ、メモリなどより構成される演算手
段４０によって解析され、ＲＧＢ比などの情報に変換さ
れる。さらに、演算手段４０内に記憶されたプログラム
によって、これらのＲＧＢデータとしての情報に基づい
て、被測定対象物表面の色を判別し、現在測定しようと
している被測定対象物に用いるべきレーザ照準の色（波
長）に最適な光源を選択する。

【００２０】前述の演算手段４０内に記憶されているプ
ログラムの一例を図４に示す。まず、第１ステップとし
て、ＣＣＤカメラなどから得られた被測定対象物の画像
情報をメモリ内に取り込み、次に、画像をＲＧＢデータ
に基づいて解析する（ステップ２）。解析された結果よ
り、被測定対象物の色がどの波長領域に含まれているか
を判断し（ステップ３）、その結果、被測定対象物の色
に対して適切な波長領域の光を照射する光源を選択する
（ステップ４）。この選択に応じて、切換え手段２０を
自動的に切換え（ステップ５）、選択した光源を用いて
レーザ照準を行う。本実施例においては、光源の切換え
手段２０として、電気的に切換えを行う手段を用いると
より簡単に光源の切換えを行うことが可能となる。

【００２１】上述したステップ３について、被測定対象
物の色がどの波長領域に含まれているかを判断する方法
としては、予めＲＧＢデータの各色のデータ（赤・緑・
青）の各数値について、どの色が多く含まれているかに
ついて分類するといった手法が考えられる。

【００２２】第３実施例において、画像情報取得手段３
０は、取得する被測定対象物の色についての情報とし
て、マーカービーム内または温度測定エリア内について
の情報を取得しても、それ以外のエリアについての情報
を取得してもよい。すなわち、放射温度計内において画
像情報取得手段３０が設けられる位置は、被測定対象物
の表面を撮影できる位置であればどこに設けてあっても
よい。

【発明の効果】

【００２３】以上に記載した本発明によれば、従来赤色
のみのレーザ照準を用いていた放射温度計において、他
の色（波長領域）の光源をレーザ照準器に用いること
で、被測定対象物の表面とレーザ照準（マーカービー
ム）を視覚的に明確に区別することが可能になり、温度
測定箇所を明確に定めることができる。さらに、被測定
対象物の表面の色に応じて、波長領域の異なる光源をレ
ーザ照準に切換えて用いることで、さまざまな色の被測
定対象物の温度計測を行う場合においても、マーカービ
ームの色を使い分けることが可能となるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射温度計の照準装置の第１実施例に
おける要部構成図である。

【図２】本発明の放射温度計の照準装置の第２施例にお
ける要部構成図である。

【図３】本発明の放射温度計の照準装置の第３施例にお
ける要部構成図である。

【図４】本発明の放射温度計の照準装置の第３施例にお
いて、被測定対象物の表面の色に応じて照準装置の光源
を自動的に切換えるためのフローチャートを表す図であ
る。

【図５】従来の放射温度計の照準装置の一例を示す要部
構成図である。

【符号の説明】

１、１０、１１、１２…光源、２…コリメートレンズ、
３…ハーフミラー、４…反射ミラー、７…測定対象物、
２０…切換え手段、３０…画像情報取得手段、４０…演
算手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源となるレーザダイオードと、前記レー
   ザダイオードから生じる光を反射または集光するための
   光学系群よりなる放射温度計のレーザ照準器において、
   前記光源として６００ｎｍ以下の波長の光を生じるレー
   ザダイオードを用いたことを特徴とするレーザ照準器付
   放射温度計。
2. 【請求項２】複数の光源と、前記光源から生じる光を反
   射または集光するための光学系群よりなる放射温度計の
   レーザ照準器において、前記複数の光源がそれぞれ異な
   る波長の光を生じるレーザダイオードであって、前記複
   数の光源からの光を切換える手段を設けたことを特徴と
   するレーザ照準器付放射温度計。
3. 【請求項３】前記複数の光源のうち少なくとも１つの光
   源が波長６００ｎｍ以下の光を照射するレーザダイオー
   ドであることを特徴とする請求項３に記載のレーザ照準
   器付放射温度計。
4. 【請求項４】光源として波長６００ｎｍ以下の光を発生
   させるレーザダイオードを用いて放射温度計の測定位置
   を表示させることを特徴とする、放射温度計における測
   定位置表示方法。