JP3019006B2

JP3019006B2 - 放射体温計

Info

Publication number: JP3019006B2
Application number: JP8283610A
Authority: JP
Inventors: 一成西井; 誠渋谷; 弘文乾
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 2000-03-13
Anticipated expiration: 2016-10-25
Also published as: JPH10118035A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鼓膜近傍の赤外線
エネルギーを検出して体温を測定する放射体温計に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に鼓膜近傍から放射される赤外線を
検出して、人体の体温を測定する鼓膜体温計は、プロー
ブを部分的に外耳道に挿入する必要がある。病院等で多
くの患者の体温を測定する場合、プローブが人体に接触
するので感染症の恐れと、耳垢がプローブ前面に付着す
る。そのため、プローブカバーは、プローブ前面部を囲
むために設けられ、患者にとって清潔で衛生的な状態に
し、かつプローブ先端を耳垢等から保護するために必要
となる。また、プローブカバーは赤外線を検出するため
に、赤外線を透過する材料から構成される必要がある。
通常、プローブカバーはプローブに装着され、体温の測
定が終了すると、捨てられる使い捨て構成となってい
る。

【０００３】従来この種の放射体温計のプローブカバー
として、特公平６−４２８７２号公報に記載されている
ものが一般的であった。この放射体温計は図１０に示さ
れているように、プローブに装着するカバーで、中空の
一体カバーであり、プローブに装着した時に、プローブ
先端を閉鎖するようになっており、さらに赤外線を透過
させるためにプローブ部の先端付近と閉鎖端のカバー厚
さが後端よりも薄く構成されている。そして、プローブ
カバー先端が赤外線の透過率を上げるために、非常に薄
い閉鎖膜で構成されているのが特徴である。

【０００４】プローブカバーを構成する上で、満たすべ
き要件が３つある。第１に耳垢等からプローブを衛生的
に保護すること。第２に測定精度を向上させるために、
赤外線を限りなく透過させること。第３にプローブカバ
ーの製造が容易にできることである。前記公報は、第１
の要件は満たしているが、第２、第３の要件を満たすた
めに課題があった。つまり、プローブカバー先端の閉鎖
膜として、赤外線を限りなく透過させるために、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等の比較的赤外線を透過させる
材料で構成していた。そして、前記公報は、０．０００
５インチ（約１３ミクロン）から０．００１インチ（約
２５ミクロン）の厚さが遮蔽膜として良いと開示してい
る。しかし、遮蔽膜の厚さが２５ミクロン前後で赤外線
の透過率は８５％程度である。その内、赤外線が遮蔽膜
によって反射される分を除けば約１０％が遮蔽膜に吸収
されることになる。これは、赤外線センサーから見れば
遮蔽膜の温度を１０％検出していることになる。つま
り、その分だけ測定誤差が生じる。しかし、測定精度を
上げるためには、透過率を上げる必要がある。透過率を
上げるには、遮蔽膜を極限にまで薄くしなければならな
い。しかし、製造上困難さが残るという課題を有してい
た。

【０００５】一方、米国特許３９４９７４０号公報に
は、プローブカバーの構成が開示されている。この公報
は、図１１に示すように、プローブに装着した時にプロ
ーブカバーの先端は開口しているため、赤外線の透過率
は１００％であるが、耳垢等からプローブが保護されな
いという課題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記したプ
ローブカバーの３つの課題を解決するものである。つま
り、第１に耳垢等からプローブを衛生的に保護するこ
と。第２に測定精度を向上させるために赤外線の透過を
よくすること。第３にプローブカバーの製造を容易にす
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、赤外線を透過する遮蔽部材をプローブに装
着した時に、小さな孔が複数開いている膜でプローブ先
端を覆うように構成したものである。

【０００８】上記本発明によれば、遮蔽部材によりプロ
ーブ先端を閉鎖膜で完全に遮閉するのではなく、複数の
小孔を有する膜で覆うので、遮蔽部材による赤外線エネ
ルギーの減衰を少なくすることが可能となるとともに、
その結果、膜厚そのものも製造上困難にならない程度の
厚さにすることができる。さらには、小孔を耳垢等が通
らないような径にしているので、プローブを耳垢等から
保護することができ、衛生的でもある。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、人体の耳孔部に挿入す
るプローブ手段と、前記プローブ手段を介して鼓膜近傍
から放射される赤外線を検知する赤外線センサーと、前
記赤外線センサーの出力から体温情報を演算する回路処
理手段と、前記回路処理手段により演算された体温情報
を出力する出力手段と、前記プローブ手段の先端を遮蔽
すべく装着され複数の小孔を有する遮蔽部材とから構成
することができる。

【００１０】そして、遮蔽部材は、赤外線エネルギーが
減衰しないように、プローブ手段の先端の開口率を増大
するようにすることにより赤外線エネルギーの減衰を少
なくすることができる。

【００１１】そして、遮蔽部材は、赤外線エネルギーが
集中するプローブ手段の先端の中心部に小孔を集中させ
るようにすることにより赤外線エネルギーの減衰を少な
くすることができる。

【００１２】そして、遮蔽部材は、小孔数に密度差を有
し、赤外線エネルギーが集中するプローブ手段の先端の
中心部の方がその周辺より密度を大きくすることによ
り、赤外線エネルギーの減衰を少なくすることができ
る。

【００１３】そして、遮蔽部材は、小孔径差を有し、赤
外線エネルギーが集中するプローブ手段の先端の中心部
の方がその周辺より径を大きくすることにより、赤外線
エネルギーの減衰を少なくすることができる。

【００１４】また、人体の耳孔部に挿入するプローブ手
段と、前記プローブ手段を介して鼓膜近傍から放射され
る赤外線を検知する赤外線センサーと、前記赤外線セン
サーの出力から体温情報を演算する回路処理手段と、前
記回路処理手段により演算された体温情報を出力する出
力手段と、前記プローブ手段の先端の周辺を遮蔽し、か
つ周辺にへりを有し中央が開口する遮蔽部材とを備える
ことにより耳垢によるよごれをへりにより防ぐことがで
きる。

【００１５】以下、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。（実施例１）図１は本発明の実施例１の放射体温計の外観略図であ
る。

【００１６】図１において、１は放射体温計本体、２は
耳孔部に挿入する部分でありプローブ手段である。ま
た、３ａはプローブ手段を衛生的に保護するポリエチレ
ンからなる遮蔽部材であり、その材料は赤外線を透過す
るものであれば何でも良く、ポリエチレンには限定され
ない。４は体温情報を出力する出力手段であり、液晶表
示デバイスよりなる。出力手段４も表示デバイスに限定
されることなく、リモートセンシング用の出力であって
も良い。

【００１７】図２は、本実施例で用いた遮蔽部材３ａの
外観略図であり、プローブ手段２に装着した時にプロー
ブ手段２の先端を遮蔽部材３ａで完全に覆う閉鎖膜の構
成ではなく、先端の遮蔽膜３ｂ（遮蔽部材３ａの一部分
でプローブ手段２の先端を覆う部分であり、以下遮蔽膜
３ｂとして述べる）に複数の小孔５を有する遮蔽構成と
している。

【００１８】図３は、本実施例の回路ブロック図であ
る。６は、プローブ手段３ａを介して入射された赤外線
を検出する赤外線センサーであり、７は赤外線センサー
の前方に配置され、鼓膜近傍から放射される微少な赤外
線を光学的に増幅し集光する集光手段であり、本実施例
では材料がシリコンからなるフレネルレンズを用いてい
る。８はプローブ手段２の先端から入射される赤外線を
光学的に絞る中空の管状筒部材であり、内面が高放射率
になるように黒体塗装を施している。本実施例では、赤
外線センサー６として、焦電型センサーを用いたが、赤
外線を検出する素子であれば良く、サーモパイルでもか
まわない。９は、赤外線をチョッピングするチョッパー
であり、耳孔部から放射される赤外線エネルギーと、赤
外線センサー６の雰囲気エネルギーを断続して赤外線セ
ンサー６に入射させる。そのため、赤外線センサー６の
近辺の雰囲気温度を測定する温度測定センサーとして、
サーミスタ１０を赤外線センサー６の近辺に配置してい
る。本実施例では、チョッパー９として、圧電材料をス
チール材に結合し、振動させている。その周波数は、本
実施例では８５Hzとしている。本実施例では、チョッパ
ー方式を採用したが、チョッパーの有無は、本発明には
拘束されない。１１は赤外線センサー６のアナログ信号
出力を増幅するフィルター付きの増幅回路であり、約６
０ｄＢのゲインを有している。１２は、増幅回路１１で
増幅されたアナログ出力信号とサーミスタ１０のアナロ
グ出力信号を入力し、ＡＤ変換器でデジタル信号に変換
するとともに、その内部で耳孔内部の温度に換算し、結
果として体温情報を生成する回路処理手段であり、本実
施例では８ビットマイクロコンピューターを用いてい
る。そして、回路処理手段１２からの体温出力情報が、
出力手段４の液晶表示デバイスに表示される。なお、本
実施例では、鼓膜近傍から放射される微少な赤外線エネ
ルギーを光学的に増幅するために、集光手段７として、
レンズを使用したが、赤外線センサー６の前方に内面が
高反射率の鏡面加工を施した中空の管状筒部材を配置し
ても、同様の集光効果が得られるのは言うまでもない。

【００１９】次に本実施例の特徴である遮蔽部材３ａに
ついて述べる。放射体温計１で鼓膜近傍の体温を測定す
るには、プローブ手段２を部分的に外耳道に挿入する必
要がある。衛生的な面から、またプローブ手段２の先端
を耳垢等から保護するためにも何らかの遮蔽保護手段が
必要となる。しかし、赤外線を出来るだけ減衰させない
で、透過させる必要がある。そこで、遮蔽部材３ａとし
て、常温付近の赤外線を比較的透過させるポリエチレ
ン、ポリプロピレン等が使用されることは、一般的によ
く知られている。さらに、その減衰率は、遮蔽部材の厚
さにも、かなりの影響を受けるので、極力薄くしなけれ
ばならない。従来、その厚さとして、０．０００５イン
チ（約１３ミクロン）から０．００１インチ（約２５ミ
クロン）の遮蔽部材が使用されていた。しかし、遮蔽膜
３ｂの厚さが２５ミクロン程度の薄さのポリエチレンで
も赤外線の透過率は８５％前後であり、反射される分を
除けば約１０％程度遮蔽膜３ｂに吸収されることにな
る。したがって、赤外線センサー６から見れば、遮蔽部
材３ａの温度が一部見えることになり、それが必然的に
測定誤差となって現われる。つまり、誤差の観点からす
れば、遮蔽膜３ｂの厚さを１０ミクロン以下にすること
が、理想であるが、製造上の困難さと、あまりの薄さに
より、すぐに遮蔽膜３ｂが破れるという困難さを伴って
いた。本実施例の遮蔽部材３ａは、プローブ手段２に装
着した時に、プローブ先端を覆う部分に赤外線を透過さ
せ易くするために、完全遮蔽の閉鎖膜ではなく、径が１
００ミクロンから４００ミクロンの小孔を複数開けてい
るので、遮蔽膜３ｂの開口率を大きくすることができ
る。開口率を大きくすれば、遮蔽膜３ｂによる赤外線の
減衰率が減少することは自明のことである。したがっ
て、小孔の数と小孔径により遮蔽膜３ｂの開口率は決ま
るが、開口率を５０％にすれば、遮蔽膜３ｂの厚さを半
分にした時とほぼ同等の赤外線の減衰率ですむことが実
験で確認できた。本実施例では、小孔径を１００ミクロ
ン、開口率を６０％、遮蔽膜３ｂの厚さを２０ミクロン
とし、小孔の径の大きさを、耳垢が小孔を通ってプロー
ブ手段２に付着しない程度の大きさにしたが、小孔径、
開口率と遮蔽膜３ｂの厚さは本発明を拘束するものでは
ない。

【００２０】以上のように本実施例によれば、遮蔽膜に
耳垢等が入らないような複数の小孔を備えさせることに
より、衛生的であり、かつ遮蔽膜の開口率を上げること
ができるので、遮蔽膜の厚さを製造上困難とされる極限
の薄さまでしなくても（例えば、１０ミクロン以下）赤
外線透過率が上がり、結果として測定精度を向上するこ
とができる。

【００２１】（実施例２）図４は本発明の実施例２における遮蔽部材の外観略図で
ある。

【００２２】遮蔽部材３ａの構成は、実施例１とほぼ同
様の構成であるが、プローブ手段２の先端を覆う遮蔽膜
３ｂの小孔５を中心部に集中するように配置構成した点
が異なる。赤外線センサー６の光学的な視野角θは、図
３に示す１３である。また、図５は赤外線入射エネルギ
ーの視野特性を示している。赤外線センサー６は、θが
ゼロ、つまりプローブ手段２の先端の中心部付近から最
も赤外線エネルギーを受けていることになる。本実施例
では、この中心部付近の遮蔽膜３ｂによる赤外線の減衰
を少なくするため、遮蔽膜３ｂの小孔５を中心部に集中
するように構成したものである。

【００２３】以上のように本発明によれば、プローブ手
段の先端から入射される赤外線の内、最も大きな赤外線
エネルギー分布領域のロスを少なくできるので、測定精
度がさらに向上する。

【００２４】（実施例３）図６は本発明の実施例３における遮蔽部材の外観略図で
ある。遮蔽部材３ａの構成は、実施例２とほぼ同様の構
成であるが、プローブ手段２の先端を覆う遮蔽膜３ｂの
小孔５を周辺部と中心部で密度差を有するように配置構
成した点が異なる。本実施例では、この中心部付近の遮
蔽膜３ｂによる赤外線の減衰を少なくするため、遮蔽膜
３ｂの小孔５の密度を周辺部よりも中心部の方が大きく
なるように配置構成したものである。

【００２５】この構成によれば、実施例２と同様の効果
が得られる。（実施例４）図７は本発明の実施例４における遮蔽部材の外観略図で
ある。

【００２６】遮蔽部材３ａの構成は、実施例２とほぼ同
様の構成であるが、プローブ手段２の先端を覆う遮蔽膜
３ｂの小孔５の径を周辺部と中心部で異なるように配置
構成した点が異なる。本実施例では、この中心部付近の
遮蔽膜３ｂによる赤外線の減衰を少なくするため、遮蔽
膜３ｂの小孔５の径が周辺部よりも中心部の方が大きく
なるように配置構成したものである。

【００２７】この構成によれば、実施例２と同様の効果
が得られる。（実施例５）図８は本発明の実施例５における遮蔽部材の外観略図で
ある。

【００２８】放射体温計の構成は、実施例１とほぼ同様
の構成であるが、実施例１から実施例４は、遮蔽膜３ｂ
に小孔５を設けることで開口率を上げていたが、本実施
例は遮蔽膜３ｂの中心部付近を完全な開口とするが、耳
垢等がプローブ手段２の先端に付着しないように遮蔽膜
３ｂの周辺にヘリ１４を備えた点が異なる。

【００２９】一般に耳垢は、プローブ手段２の先端のヘ
リから付着する。そこで、遮蔽膜３ｂの周辺にヘリ１４
を備えることにより、プローブ手段２を耳垢等から保護
することが可能となる。さらに、遮蔽膜３ｂの中心部付
近は完全な開口であるので、赤外線エネルギーの減衰ロ
スがなく、測定精度を向上させることが可能となる。

【００３０】本実施例では、プローブ手段２の先端の径
が８mm、遮蔽膜３ｂの径は９mm、遮蔽膜３ｂの開口径は
６mm、ヘリ１４は１．５mmとして使用している。しか
し、これらの数値によって、本発明は拘束されないこと
は言うまでもない。

【００３１】（参考例）図９（ａ）（ｂ）は本発明の参考例における遮蔽部材の
外観略図である。

【００３２】放射体温計の構成は、実施例１とほぼ同様
の構成であるが、実施例１から実施例５の遮蔽部材３ａ
は、遮蔽膜３ｂをプローブ手段２の先端に密着させるよ
うに覆っていたが、遮蔽部材３ａの先端をプローブ手段
２の先端よりも前方になるようにプローブ手段２を覆う
とともに、遮蔽膜３ｂの先端径がプローブ手段２の先端
径よりも小さくなるように構成した点が異なる。

【００３３】子供の耳孔は、大人よりも小さいので、プ
ローブ手段２の先端が外耳道に挿入できない場合が多
い。しかし、本実施例の構成をとれば、遮蔽部材３ａに
より耳孔部への位置決めができ、外耳道に挿入すること
もできるので、小さな子供でも衛生的に体温測定が可能
となる。本実施例では、遮蔽膜３ｂの径を５mmにしてい
る。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
放射体温計によれば、次の効果が得られる。

【００３５】赤外線を透過させる材料より構成された遮
蔽部材の先端の遮蔽膜に耳垢等が入らないような複数の
小孔を備えさせることにより、衛生面を維持しつつ遮蔽
膜の開口率を上げることができる。その結果、遮蔽膜の
厚さを製造上困難とされる極限の薄さまでしなくても、
赤外線透過率が上がり、放射体温計の測定精度を向上さ
せることができる。

【００３６】また、プローブ手段の先端部を介して入射
されるエネルギーが最も高い中心部付近の赤外線の減衰
を少なくするため、遮蔽膜の小孔を中心部に集中するよ
うにして、測定精度をさらに向上すことができる。

【００３７】また、同様にプローブ手段先端部を介して
入射されるエネルギーが最も高い中心部付近の赤外線の
減衰を少なくするため、遮蔽膜の小孔数を中心部の方が
周辺部より密度が大きくなるように構成して、測定精度
をさらに向上することができる。

【００３８】また、同様にプローブ手段の先端部を介し
て入射されるエネルギーが最も高い中心部付近の赤外線
の減衰を少なくするため、遮蔽膜の小孔径を中心部の方
が周辺部より大きくなるように構成することにより、測
定精度をさらに向上することができる。

【００３９】また、入射赤外線エネルギーが最も高い中
心部付近を完全な開口としつつ、その周辺に耳垢等の侵
入を防ぐためのヘリを備えた遮蔽部材としているので、
衛生的であり、かつ測定精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における放射体温計の外観略
図

【図２】同装置の遮蔽部材の外観略図

【図３】同装置の回路ブロック図

【図４】本発明の実施例２における放射体温計の遮蔽部
材の外観略図

【図５】同装置の視野特性を示す図

【図６】本発明の実施例３における放射体温計の遮蔽部
材の外観略図

【図７】本発明の実施例４における放射体温計の遮蔽部
材の外観略図

【図８】本発明の実施例５における放射体温計の遮蔽部
材の外観略図

【図９】（ａ）本発明の参考例における放射体温計の遮
蔽部材の外観略図（ｂ）他の例における遮蔽部材の外観
略図

【図１０】従来の放射体温計の遮蔽部材の外観略図

【図１１】従来の他の例における放射体温計の遮蔽部材
の断面図

【符号の説明】

２プローブ手段３ａ遮蔽部材３ｂ遮蔽膜４出力手段５小孔６赤外線センサー７集光手段９チョッパー１０サーミスタ１１増幅回路１２回路処理手段１４へり

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−165（ＪＰ，Ａ) 実開平４−805（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/00 - 5/03

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】人体の耳孔部に挿入するプローブ手段と、
前記プローブ手段を介して鼓膜近傍から放射される赤外
線を検知する赤外線センサーと、前記赤外線センサーの
出力から体温情報を演算する回路処理手段と、前記回路
処理手段により演算された体温情報を出力する出力手段
と、前記プローブ手段の先端を遮蔽すべく装着され複数
の小孔を有する遮蔽部材とを有する放射体温計。
【請求項２】遮蔽部材は、プローブ手段の先端の開口率
を増大するものであることを特徴とする請求項１記載の
放射体温計。
【請求項３】遮蔽部材は、プローブ手段の先端の中心部
に小孔を集中させるものであることを特徴とする請求項
１または２記載の放射体温計。
【請求項４】遮蔽部材は、小孔数に密度差を有し、プロ
ーブ手段の先端の中心部の方がその周辺より密度が大で
あることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項
に記載の放射体温計。
【請求項５】遮蔽部材は、小孔径差を有し、プローブ手
段の先端の中心部の方がその周辺より径が大であること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の
放射体温計。
【請求項６】遮蔽部材は、鼓膜近傍から放射される赤外
線を透過させる赤外線透過材料で構成されることを特徴
とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の放射体
温計。
【請求項７】人体の耳孔部に挿入するプローブ手段と、
前記プローブ手段を介して鼓膜近傍から放射される赤外
線を検知する赤外線センサーと、前記赤外線センサーの
出力から体温情報を演算する回路処理手段と、前記回路
処理手段により演算された体温情報を出力する出力手段
と、前記プローブ手段の先端の周辺を遮蔽し、かつ周辺
にへりを有し中央が開口する遮蔽部材とを備えた放射体
温計。