JP3646652B2 - 赤外線温度計 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
この発明は，対象物から放射される赤外線を検知して対象物の温度を測定する赤外線温度計に関する。
【０００２】
【従来技術】
赤外線温度計の応用の一つは人体の温度（体温）を測定する赤外線体温計であり，これは一般に人の外耳道，鼓膜等から放射される赤外線に基づいて温度計測を行う。
【０００３】
赤外線体温計は，人の耳孔に挿入可能なプローブを備え，このプローブが外部に突出するように体温計本体（ハウジング）に設けられている。プローブ内には，鼓膜等（生体表面組織）から放射される赤外線を，ハウジング内に配置された赤外線センサに導く導波管が設けられている。
【０００４】
赤外線体温計における重要な問題の一つは，プローブを耳孔に挿入したときに，熱が耳孔等（人体）からプローブ，導波管等を経て赤外線センサに伝導し，赤外線センサの出力が不安定になることである。ハウジングから赤外線センサに伝わる周囲環境の熱の悪影響も無視できない。
【０００５】
このような問題点を解決する技術の一つに特公平５− 28617号公報（またはＵＳＰ 4,895,164もしくはＷＯ 90／02521）に記載のものがある。この文献に開示された赤外線体温計では，導波管の大部分と赤外線センサとが比較的大きな金属製（アルミニウム，銅等の熱良導体）熱伝導ブロック（等温ブロック手段）内に埋設されている。熱伝導ブロック（赤外線センサ部）はスペーサスタッドによってハウジング内に支持され，熱伝導ブロックとハウジングとの間の空間が断熱空気層として働き，ハウジング外部の熱源から熱伝導ブロックへの熱移動を低減させる。熱伝導ブロックによって導波管と赤外線センサとが周囲温度において等温状態に保たれると述べられている。さらに，導波管の外端部のまわりには，アルミニウム管等の低放射率バリアが配置され，このバリアが低熱伝導カバーにより覆われている。
【０００６】
赤外線体温計の特徴の一つは測定時間が短い（たとえば１〜５秒）ことである。上記の文献における熱伝導ブロックは比較的大きなものであるから，このような短い時間の間に熱平衡状態（等温化状態）にはならない。導波管を伝わって人体からの熱が熱伝導ブロックに移っていく限り，赤外線センサの温度も変化する。赤外線センサの出力の不安定は充分には解決されない。
【０００７】
このような問題点の解決に向けられた技術が国際公開ＷＯ 97／24588に示されている。この文献に記載された赤外線温度計では，プローブと導波管との間に，これらと断熱した状態で熱伝導性の管状体を設け，プローブからの熱が導波管および赤外線センサに伝わるのを防いでいる。熱伝導性の管状体を設けるので，部品点数が多くなる。
【０００８】
赤外線体温計の他の問題は導波管内に埃等が侵入し，測定精度が悪化するということである。
【０００９】
この問題を解決するために，従来は導波管の先端開口を塞ぐようにシリコン・ガラスを接着していた。しかしながら，シリコン・ガラスは加工し難い，高価であるという問題を含み，また接着剤を使用するので加工費が高くなる。
【００１０】
樹脂フイルムを導波管の先端部に被せて開口を塞ぎ，リング部材によって樹脂フイルムを導波管に固定するという方法もある。この方法は，組立てに手間がかかる，樹脂フイルムはその汚れを拭き取るときに破れ易いという問題点を持っている。
【００１１】
赤外線体温計には正しく動作しうる温度範囲（測定可能温度範囲）（たとえば，10℃〜40℃）がある。赤外線体温計をこの温度範囲外の環境下で使用しようとするとエラーが表示される。ユーザはなぜエラー表示されているのか，使用可能となるまでに，あとどのくらいの時間が必要かが分らず，不便であるという問題点もある。
【００１２】
【発明の開示】
この発明は，簡素な構造で，外部（耳孔等の対象物）から導波管に伝わる熱が赤外線センサに与える影響をできるだけ少なくして，正確な温度測定を可能とすることを目的とする。
【００１３】
この発明はまた，環境温度による悪影響をできるだけ少なくする構造を提供することを目的とする。
【００１４】
この発明はさらに，赤外線温度計の導波管内に埃等が侵入するのを効果的に防止し，しかも組立てが容易となるように，これを実現することを目的とする。
【００１５】
さらにこの発明は，測定不可能な温度環境下にあった赤外線温度計を測定可能な温度環境下に置いたときに，測定可能となるまでの時間を明示するようにするものである。
【００１６】
この発明は，ハウジング内に配置された赤外線センサと，対象物から放射される赤外線を赤外線センサに導く導波管とを備えた赤外線温度計において，赤外線センサを導波管から断熱した状態で，赤外線センサおよび導波管を，ハウジングに直接に，または間接に保持したことを特徴とする。
【００１７】
赤外線センサを導波管から断熱した状態で支持したとは種々の態様を含む。導波管は対象物に対向する外端と赤外線センサの赤外線入射面（センサ面）に対向する内端とを持つ。上記の態様の一つは，導波管の内端を赤外線センサの赤外線入射面から離す（間隙を設ける）ことである。導波管の内端と赤外線センサとの間に空気層がある。空気層は断熱効果を持つ。
【００１８】
導波管と赤外線センサとを共通の，または別個の断熱部材によりハウジングに保持することができる。断熱部材（低熱伝導部材）の代表的なものには合成樹脂がある。導波管を金属部材（熱の良伝導部材）で支持するようにしてもよい。
【００１９】
赤外線センサを導波管から断熱した状態で支持する他の態様には，導波管の内端部内に赤外線センサを配置し，赤外線センサを導波管の内壁から離して保持するものである。この場合にも，導波管と赤外線センサとの間には空気断熱層が設けられる。
【００２０】
赤外線センサおよび導波管を共通の，または別個の断熱部材によりハウジングに保持することができる。赤外線センサと導波管との間に断熱材を設けて赤外線センサを支持してもよい。
【００２１】
さらに他の態様においては，断熱性（低熱伝導性）連結部材により赤外線センサを導波管の内端部に支持することができる。赤外線センサの赤外線入射面は導波管の内端に対向する。導波管は断熱部材または金属によりハウジングに支持される。
【００２２】
導波管の内端が赤外線センサの赤外線入射面に接している態様も，赤外線センサを導波管から断熱した状態で保持する態様に含まれるものとする。好ましくは導波管の内端に切欠きを形成し，赤外線センサとの接触面積を減らす。
【００２３】
以上のようにして，この発明によると，赤外線センサは導波管から断熱した状態（低熱伝導の状態）で保持されているから，対象物から導波管に熱が伝導されたとしても，導波管から赤外線センサに熱が伝導することが抑制される。これにより，赤外線センサは熱的に安定な状態に保持される。
【００２４】
この発明は赤外線センサを導波管から断熱（熱的に離す）点に特徴を持つものであり，赤外線センサと導波管とを等温化するものではない。すなわち，この発明には従来例のような熱伝導ブロックまたは等温ブロック手段に相当するものは存在しない。さらに，プローブと導波管との間に，これらと断熱した状態で設けられる熱伝導性の管状体もない。赤外線温度計の構造が簡素となる。
【００２５】
赤外線センサを断熱部材により保持することにより，ハウジング，その他の部材を通して外部から伝導してくる熱の影響も最小限に抑えることができる。
【００２６】
好ましい実施態様においては，導波管のハウジングよりも外方に突出している部分を囲繞する断熱部材によりつくられたプローブがハウジングに取付けられ，少なくとも導波管の外端部と上記プローブとの間に間隙が設けられている。プローブが対象物に接しても，導波管はプローブの内部にあってプローブから離れている（空気断熱層がある）ので，対象物の熱が導波管に伝わることが抑制される。
【００２７】
この発明はまた，赤外線温度計の導波管に被せられるキャップを提供している。
【００２８】
このキャップは，導波管の外端開口を塞ぐ赤外線透過性の上底部と，この上底部に連続し，導波管の周囲に密着する周壁部とを有し，これらの上底部と周壁部が一体に形成されているものである。好ましい実施態様では，キャップは合成樹脂によりつくられる。
【００２９】
この発明によるキャップ（導波管キャップ）は赤外線透過性上底部と周壁部を一体に形成したものであるから，キャップを導波管に単に被せればよく，従来のものに比べて，操作性，組立性が良い。キャップによって導波管内に埃が侵入するのが防止される。
【００３０】
一実施態様においては，導波管キャップは，その周壁部において，外方，または内方に向うフランジを備えている。このフランジは導波管キャップの抜け止めとして働く。好ましくは，導波管には上記フランジに係合する部分が設けられる。抜け止めの効果が一層高まる。
【００３１】
この発明はさらに，測定不可能な温度環境下にあった赤外線温度計を測定可能な温度環境下に置いたときに，測定可能となるまでの時間を明示できる赤外線温度計を提供している。
【００３２】
この赤外線温度計は，赤外線センサの出力に基づいて対象物の温度を測定する赤外線測定手段と，赤外線温度計の内部の温度を測定する温度測定手段と，温度測定手段が測定した温度が，赤外線測定手段の測定可能温度範囲内にあるかどうかを判定する手段と，判定手段が測定温度は測定可能温度範囲内にないと判定したときに，温度測定手段が測定する温度が測定可能温度範囲内に入るであろう待ち時間を推定する手段と，推定手段が推定した待ち時間を報知する手段とを備えているものである。
【００３３】
好ましい一実施態様においては，上記推定手段は，少なくとも２つの異なる時点における温度変化を検知し，この温度変化，ならびに現在の温度および測定可能温度範囲内の目標（基準）温度に基づいて待ち時間を推定する。
【００３４】
待ち時間が報知（表示）されるので，ユーザはあとどのくらいの時間が経過したら赤外線温度計を使用できるようになるかを知ることができる。
【００３５】
【実施例】
第１図および第２図は赤外線体温計の全体をかなり拡大して示すものである。
【００３６】
赤外線体温計のハウジング10は，手で持ち易いように，全体的にほぼ円筒状ないしは偏平円筒状であり，先端部（後述する赤外線センサが配置されている部分：第１図において左側）がやや湾曲し，先端部（前端部）にいくほど太く，末端部（後端部）（第２図において右側）にいくほど細くなっている。ハウジング10は合成樹脂（たとえば，ＡＢＳ：アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）によりつくられている。
【００３７】
ハウジング10内にはプリント配線基板11が配置され，この基板11上に温度測定回路（マイクロプロセッサを含む），表示制御回路，その他の電子回路が組立てられている。
【００３８】
ハウジング10の先端部上面（または前面）には，穴13があけられ，この穴13にスイッチ操作ボタン12が内側から臨んでいる。ボタン12は外方に向って突出する湾曲面を持っている。ボタン12から取付片12ａが延び，この取付片12ａの端部はハウジング10の内面に設けられた２つの突片10ａと10ｂとの間に挟まれて固定されている。ボタン12は取付片12ａとともに樹脂（たとえばＡＢＳ樹脂）により一体成形されている。取付片12ａは弾性を持つ。
【００３９】
ボタン12の内面には操作突部12ｂが設けられている。ボタン12を外部からハウジング10の内方に向って押すと，突部12ｂが基板11に設けられたスイッチ14のアクチュエータに当る。ボタン12を１回押すと上記の温度測定回路の電源が投入され，２回目の押下により体温測定が開始する。
【００４０】
ハウジング10のほぼ中央部の上面（前面）にも穴15があけられている。この穴15に対応する位置において，基板11上に液晶表示（ＬＣＤ）装置71が配置されている。すなわち，ＬＣＤ装置71はその下部のスペーサ74とともにＬＣＤケース72内に収納され，ケース72が基板11に固定されている。ＬＣＤ装置71はゴムコネクタ75により基板11上の配線パターンに接続されている。ＬＣＤケース72の上には透明樹脂よりなるＬＣＤカバー73が設けられている。ＬＣＤ装置71には測定した体温，その他の情報が表示される。ユーザはハウジング10の穴15からＬＣＤカバー73を介してこの情報を見ることができる。
【００４１】
ハウジング10の末端部の下面（後面）には電池の出入口があけられ，ここにバッテリー・カバー16がねじにより着脱自在に取付けられている。
【００４２】
ハウジング10の先端部に，赤外線センサ20，導波管（ウエーブ・ガイド）30，プローブ40および導波管キャップ50が設けられている。特に導波管30，プローブ40およびキャップ50は第３図に拡大して示されている。
【００４３】
赤外線センサ20は金属製ケース24を含み，その内部に赤外線検知素子21が設けられている。ケース24の前面には窓があけられ，この窓を塞ぐように赤外線を透過するシリコン・ガラス25が設けられている（より詳しくは第18図参照）。
【００４４】
導波管30はたとえば銅等の金属でつくられる円筒状のもので，その両端30ａと30ｂが開口している。赤外線センサ20から遠い開口端30ａを外端（または先端），赤外線センサ20に近い開口端30ｂを内端（または末端）という。
【００４５】
プローブ40は合成樹脂製であり，やや湾曲した円錐形状で，先端が裁断され，基部には取付用フランジ43が形成されている。フランジ43にはねじ孔45が形成されている。プローブ40の先端部において，内面には２つの段部41，42が形成されている。基部付近において，プローブ・カバー47を固定するための小さな環状突部44が形成されている。
【００４６】
赤外線センサ20はセンサ・ホルダ28に保持されている。すなわち，センサ・ホルダ28は合成樹脂（たとえばＡＢＳ樹脂）製の有底円筒状のものであり，底面に穴28Ａがあけられている。この穴28Ａ内に赤外線センサ20がぴったりと嵌め入れられている。ホルダ28には基板17が固定されている。赤外線センサ20のリード26は基板17上の配線パターン18に接続されている。センサ・ホルダ28の開口端28Ｃ付近において，その外周面にはフランジ28Ｂが一体的に形成されている。必要に応じて，赤外線センサ20内に温度検出素子（第18図の符号22を参照）が設けられるか，赤外線センサ20の近傍に温度センサが設けられる。
【００４７】
導波管30は２つの導波管ホルダ31，32に保持されている。導波管ホルダ31，32もまた合成樹脂（たとえばＡＢＳ樹脂）によりつくられており，ほぼ円筒状である。ホルダ31，32の孔は一定の径を持ち（凹部31Ｄ，32Ｄを除く），導波管30がこの孔内にぴったりと入る。ホルダ31，32の外周面は外径が３段階に異なり，最も外径の小さい部分31Ａ，32Ａが最も長く，最も外径の大きい部分31Ｂ，32Ｂはフランジ状に突出している。この部分31Ｂ，32Ｂの内周面に凹部31Ｄ，32Ｄが形成されている。
【００４８】
導波管30はホルダ31の孔内に嵌入れられる。このとき，導波管30の外周面とホルダ31の孔の内周面との間は接着剤により固定される。余分な接着剤は凹部31Ｄ内にはみ出る。この後，ホルダ32の孔に導波管30が挿入される。ホルダ31と32はその径の大きい部分31Ｂ，32Ｂにおいて突き合わされている。
【００４９】
導波管ホルダ32はセンサ・ホルダ28内に入れられる。大径の部分32Ｂによって形成される段部32Ｃに，センサ・ホルダ28の先端部28Ｃが当る。センサ・ホルダ28はハウジング10の先端部に形成された穴10Ａ内に入り，そのフランジ28Ｂがこの穴10Ａの外周面に接する。導波管ホルダ31および導波管30の先端部はプローブ40内に入れられ，ホルダ31の小径の部分31Ａがプローブ40の内面の段部42に当る。プローブ40のフランジ43がハウジング10にねじ46によって固定される。これによって，プローブ40，導波管ホルダ31，32（したがって導波管30），センサ・ホルダ28（したがって赤外線センサ20）がしっかりとハウジング10の先端部に固定されることになる。
【００５０】
赤外線センサ20および導波管30のほぼ半分はハウジング10の内部に位置し，プローブ40および導波管30のほぼ半分がハウジング10の外部に突出した状態となる。
【００５１】
導波管30の外端（先端）30ａはプローブ40の先端とほぼ同じ位置か，またはプローブ40の先端よりもやや内方に位置している。導波管30の外端部30ａ付近はプローブ40と接することなく，導波管30の先端部付近とプローブ40との間には間隙（空気層）33が存在する。
【００５２】
また，導波管30の内端（末端）30ｂは赤外線センサ20のセンサ面（赤外線入射窓すなわちシリコン・ガラス25）と対向している。導波管30の内端30ｂと赤外線センサ20とは接触していず，これらの間には間隙（空気層）34が存在する。導波管30の中心軸と赤外線センサ20の中心軸とが一致しているのはいうまでもない。
【００５３】
この赤外線体温計により体温を測定するときには，プローブ40の先端部が耳孔（外耳道）内に挿入される。プローブ40は不可避的に耳孔に接触する。一般にプローブ40の温度よりも体温の方が高いので，熱がプローブ40に伝わる。
【００５４】
プローブ40，導波管ホルダ31，32，センサ・ホルダ28は合成樹脂によりつくられている。合成樹は金属に比べると熱伝導率がきわめて低いので（低熱伝導部材），断熱部材といってよい（この明細書において，低熱伝導部材と断熱部材は同義である）。プローブ40の先端部内面と導波管30の外端部30ａとの間には間隙（空気層）33があり，空気層33も断熱効果を持つのでプローブ40の先端部に伝わった熱は導波管30には伝わりにくい構造となっている。プローブ40の先端部からホルダ31，32を通して導波管30へも熱が伝わりにくいし，センサ・ホルダ28を通して赤外線センサ20へも熱が伝わりにくい。
【００５５】
耳孔の熱が導波管30の外端部30ａに少し伝わったとしても，導波管30の内端30ｂと赤外線センサ20との間には間隙（空気層）34があり，断熱されている。したがって，赤外線センサ20へは熱は殆ど伝わらない。
【００５６】
このようにして，体温測定時に，人体の熱が赤外線センサ20に伝わることは殆どなく，赤外線センサ20は対象物からの熱の悪影響を殆ど受けることはない。赤外線センサ20は合成樹脂製（断熱部材）のセンサ・ホルダ28によって保持されているので，周囲環境の熱の影響も殆ど受けない。
【００５７】
耳孔（鼓膜）から放射される赤外線は導波管30内を通って赤外線センサ20に導かれ，正しい温度の測定が行なわれる。必要ならば，温度センサ（温度検出素子）の出力に基づいて測定温度の補正が行なわれる。最終的な測定温度はＬＣＤ装置71に表示される。
【００５８】
導波管ホルダ31，32をアルミニウム等の金属製としてもよい。この場合には，導波管ホルダを符号31，32で示す２つの部材に分離せずに，これらの部分31，32を一体としてもよく，凹部31Ｄ，32Ｄも不要である。耳孔等から導波管30に移動してきた熱は金属製の導波管ホルダによって吸収されるので，赤外線センサ20に熱が伝わることが殆どなくなる。
【００５９】
プローブ・カバー47は，合成樹脂製のリング48と，このリング48に取付けられた，ビニール，その他の薄い合成樹脂シートよりなる袋またはシース49とから構成される。プローブ・カバー47は病気の感染防止用であって，ユーザごとに新しいものと交換される，すなわち，ディスポーザブルである。リング48をプローブ40の基部に設けられた環状突部44を超えて嵌め込むことにより，プローブ・カバー47がプローブ40に取付けられる。
【００６０】
プローブ・カバー47が取付けられたことを検知するスイッチ60が設けられている。このスイッチ60は，可動シャフト61を含む。シャフト61は２つの端部61Ａと61Ｂを備えている。端部61Ａは細く，プローブ40のフランジ43に形成された孔45Ａ（ねじ孔45の貫通したもの）内に摺動自在に通っている。端部61Ｂは基板17にあけられた孔内に摺動自在に通っており，先端に接点63が取付けられている。シャフト61はスプリング62によって常に外方に付勢されており，端部61Ａがプローブ40の基部のフランジ43から外方に突出している。接点63は基板17上の配線パターン64に接している（スイッチがオンしている）。
【００６１】
プローブ・カバー47がプローブ40に被せられると，リング48によってシャフト60の突出している端部61Ａがスプリング62の力に抗して押される。これにより，接点63が配線パターン64から離れ（スイッチがオフする），プローブ・カバー47が取付けられたことが検知される。プローブ・カバー47の取付検知を体温測定の開始条件としてもよいし，その旨をインディケータまたはＬＣＤ装置71によって表示するようにしてもよい。
【００６２】
フロント・キャップ19は，プローブ40を覆うものであり，プローブ40の基部のフランジ43の環状突部に着脱自在に取付けられる。フロント・キャップ19も合成樹脂製であり，赤外線体温計を使用しないときにプローブ40に被せられる。
【００６３】
導波管キャップ（カバー）50の詳細が第４図および第５図に示されている。導波管キャップ50は，赤外線を透過させる上底部51と，この上底部51の周辺から連続する周壁部52と，周壁部52の先端から外方に突出するフランジ（つば）53とが合成樹脂，たとえばポリエチレンまたはポリプロピレンにより一体的に形成されてなる。周壁部52はフランジ53に向かうにしたがって，少しずつ径が大きくなっている。上底部51の厚さは10〜60μｍ程度，周壁部52とフランジ53の厚さは 200〜 400μｍ程度が好ましい。
【００６４】
一方，第３図を参照して，導波管30の外端部30ａはその外周面が少し削られ，肉が薄くなっている。この薄肉部の長さはキャップ50の深さにほぼ等しい。導波管30の外端部30ａの薄肉部にキャップ50が被せられる。これにより，プローブ・カバー47の交換時等において，導波管30内に埃等が侵入するのが防止される。
【００６５】
キャップ50の周壁部52の最も径の小さい部分の内径は導波管30の外端部30ａの外径と等しいか，やや小さい程度がよい。これにより，キャップ50が導波管30の外端部30ａの外周面に密着する。
【００６６】
導波管キャップ50は，導波管30をそのホルダ31とともにプローブ40内に入れる前に，導波管30に被せられる。導波管30をプローブ40に入れると，キャップ50のフランジ53がプローブ40の内面の段部41に当たる。これにより，キャップ50の脱落が防止される。
【００６７】
導波管30に被せられたキャップ50がそのフランジ53においてプローブ40に接触するが，キャップ50もまた合成樹脂製であるから，プローブ40から導波管30への熱の移動はわずかである。
【００６８】
プローブ40に段部（抜け止め突起）41を設けずに，キャップ50のフランジ53をプローブ40の内面に適当な力で接触させるようにしてもよいし，プローブ40の内面に環状溝を形成し，この環状溝にキャップ50のフランジ53が嵌り込むようにしてもよい。キャップ50の周壁部52の端部において内周面に内方に突出する環状突起を設け，導波管30の外端部30ａの外周面に上記環状突起が嵌り込む環状溝を形成するようにしてもよい。もちろん，フランジ53を設けなくてもよいし，プローブ40にも段部（抜け止め突起）41を形成しなくてもよい。周壁部52の径をすべての箇所において等しくしてもよい。周壁部52の断面は円形以外に，六角形，八角形等の多角形としてもよい。この場合に，多角筒形の周壁部に内接する円の径を導波管30の外端部30ａの外径とほぼ等しいか，または外径よりもやや小さくしておく。
【００６９】
このように，導波管キャップ50は赤外線透過性上底部51と周壁部52とを一体に成形したものであるから，キャップ50を単に導波管に被せればよく，シリコン・ガラスの接着または樹脂フイルムのリング部材による固定の従来例に比べて，組立性が良い。また，キャップ50に充分な強度を持たせれば，赤外線透過性上底部の汚れを拭き取る作業を行っても破れにくい。
【００７０】
第６図は変形例を示すものである。ここでは，各部材の構造はやや簡素化して示されており，導波管キャップ，プローブ・カバー，フロント・キャップ等は図示が省略されている。第１図から第５図に示すものと同一物には同一符号を付し，重複説明を避ける。このことは，以下に述べるすべての変形例についてあてはまる。
【００７１】
導波管30の内端部30ｂは合成樹脂製の導波管ホルダ36の孔内に挿入されて支持されている。このホルダ36の孔内には赤外線センサ20も嵌め入れられて保持されている。さらにホルダ36はアルミニウム等の金属製の支持ブロック35の孔内に挿入されて支持されている。支持ブロック35はねじ46Ａによってハウジング10に取付けられている。プローブ40は支持ブロック35に取付けられている。
【００７２】
導波管30の内端30ｂと赤外線センサ20とは接触していない（断熱空気層34が存在する）。導波管30および赤外線センサ20は低熱電導性の合成樹脂製ホルダ36に保持されているので，これらは互いに断熱状態で支持されている。導波管30の外端部30ａはプローブ40と接触していない。これらの間には空気層37がある。すなわち，導波管30はプローブ40との間においても，空気層37およびホルダ36が存在し，断熱状態で配置されているといえる。
【００７３】
第７図においては，導波管ホルダ36に径の異なる２つの円筒状部分を持つ連結部材38が取付けられ，この連結部材38の大径部に赤外線センサ20が保持されている。導波管30の内端30ｂと赤外線センサ20とは離れており（空気層34が存在する），赤外線センサ20は導波管30から断熱されている。
【００７４】
第８図は第６図に示す構造と比較すると，導波管30の内端30ｂが赤外線センサ20に接触している。導波管30の内端30ｂの端面の表面積は小さいから，このように接触していても熱の伝導は大きくはない。このような態様も，赤外線センサ20は導波管30から断熱されているという概念に含まれるものとする。
【００７５】
第９図は第７図に示す構造と比較すると，導波管30の内端30ｂが赤外線センサ20と接触しているが，この態様も赤外線センサ20が導波管30から断熱されているという概念に含まれるものとする。
【００７６】
第10ａ図および第10ｂ図は，第８図および第９図に示す態様において，導波管30の内端30ｂと赤外線センサ20との接触面積をできるだけ小さくするために（導波管30が赤外線センサ20に接触していても，できるだけ断熱効果を高めるために），内端30ｂに，短形状の切欠き30ｃまたは三角形状の切欠き30ｄを形成したものである。切欠きの形は半円状等，任意の形状のものでよい。
【００７７】
第11図に示す赤外線体温計においては，赤外線センサ20が，ホルダ36に支持された導波管30の内端部30ｂの内部に，導波管30の内面から離して（間隙または空気層34Ａを設けて）配置されている。赤外線センサ20はホルダ36に固定された基板17Ａに取付けられている。
【００７８】
第12図においては，赤外線センサ20は発砲スチロール等の断熱材39を介して導波管30内に支持されている。この態様においても，赤外線センサ20は導波管30から断熱されている。
【００７９】
第13図は，第11図の構成において，外端30ａにいくほど細くなるテーパ状の導波管30Ａを示すものである。導波管30Ａの内端30ｂと赤外線センサ20との間には空気層34がある。
【００８０】
第14図から第17ｃ図は導波管キャップの変形例を示すものである。
【００８１】
第14図はキャップ（プローブ・キャップ）54を導波管30ではなくプローブ40の先端部に被せた態様を示している。このキャップ54もまた，赤外線透過性の上底部と，上底部から延びる周壁部が合成樹脂により一体的に形成されたものである。
【００８２】
第15図に示す導波管キャップ50Ａはフランジ53に切欠き53ａを形成したものである。プローブ40の内面に接触するフランジ53の面積が小さくなり，プローブ40からフランジ53を介して導波管30に伝わる熱量が少なくなる（熱伝導が悪くなる）。
【００８３】
第16図においては，キャップ50Ｂにフランジ53に代えて放射状に互いに分離したいくつかの突起53ｂを設けたものである。
【００８４】
第17ａ図に示すキャップ50Ｃにおいては，その周壁部52に多数の円形の穴52ａが形成されている。第17ｂ図においては，周壁部52に多数のスリット52ｂが形成されている。第17ｃ図は，メッシュ状の周壁部52Ａを持つキャップ50Ｅを示している。このように，キャップの周壁部に穴，スリットを設ける，または周壁部をメッシュとすることにより，空気との接触面積が大きくなり，放熱効果が高まる。
【００８５】
第18図から第20図は，正常に動作する温度範囲（測定可能温度範囲）外の環境に置かれた赤外線体温計を，測定可能温度範囲内の環境に移したときに，どのくらいの時間が経過したときに実際に測定可能状態となるかを明示することができる赤外線体温計に関する実施例である。
【００８６】
赤外線体温計の構造は，先に示したすべての実施例のどれでもよいし，従来の構造を持つものでもよい。
【００８７】
この実施例の赤外線体温計は温度センサを備えている。温度センサは赤外線センサの近傍に配置されていれば充分であるが，第18図に示すように，赤外線センサの内部に温度検出素子を設けてもよい。
【００８８】
第18図に示す赤外線センサ20において，基板23の中央に赤外線検出素子21が，その近くに温度検出素子22が配置されている。これらの素子21，22は基板23に取付けられた金属製ケース24によって覆われている。ケース24の前面の窓24ａにはシリコン・ガラス25が設けられている。
【００８９】
第19図は赤外線体温計の電気回路を示すものである。赤外線検出素子（赤外線センサ）21の検出赤外線に対応する電圧出力（基準電圧，信号電圧）は増幅器85で増幅されて，Ａ／Ｄコンバータ84によりディジタル信号に変換されてＣＰＵ80に与えられる。同じように，温度検出素子（温度センサ）22の出力もＡ／Ｄコンバータ84によりディジタル信号に変換されてＣＰＵ80に入力する。ＣＰＵ80は電源スイッチ81がオンとなり，測定開始スイッチ82がオンとなったときに，基本的には赤外線検出素子21の出力に基づいて体温測定処理を行い，必要に応じて温度検出素子22の出力に応じて測定体温を補正して，最終的に決定した測定体温を表示器83に表示する。ＣＰＵ80はまた，電源スイッチ81がオンとなったときに温度検出素子22の出力に基づいて後述する処理を行い，待ち時間を表示器83に表示する。
【００９０】
第20図は電源スイッチ81がオンとなったときに，体温測定が可能かどうか，不可能であれば体温測定可能となるための待ち時間はどのくらいかを推定して表示するＣＰＵ80の処理を示している。
【００９１】
体温測定が可能な温度範囲（測定可能温度範囲）の上限温度をＴＨ，下限温度をＴＬとする（たとえばＴＨ＝40℃，ＴＬ＝10℃）。
【００９２】
電源スイッチ81がオンとなると，そのときの温度検出素子22の出力を取込んで，温度Ｔa1を決定する（ステップ91）。測定した温度Ｔa1が測定可能温度範囲内にあれば（ＴＬ≦Ｔa1≦ＴＨ）（ステップ92，93でいずれもNO），体温測定が可能であるから，測定可能である旨を表示器83に表示して（ステップ94），測定開始スイッチ82からの入力を待って，体温測定処理に進む。
【００９３】
測定温度Ｔa1が測定可能温度範囲外であれば（ステップ92または93でYES ），所定時間経過後，再び温度検出素子22の出力を取込んで，そのときの温度Ｔa2を測定する（ステップ95）。
【００９４】
赤外線体温計の温度環境が変わっていれば（たとえば，赤外線体温計を保管しておいた寒い部屋から体温を測定する暖い部屋に体温計を持ってきた），それに応じて体温計の内部温度，すなわち温度検出素子22の出力も変化している。この温度変化量をΔＴa ＝｜Ｔa1−Ｔa2｜／ｔ１により算出する（ステップ95，96）。ここで，時間ｔ１は，温度Ｔa1を測定した時点と温度Ｔa2を測定した時点との間の経過時間であり，あらかじめ固定しておいた一定時間でもよいし，ステップ91の処理からステップ95の処理までの経過時間を採用してもよい。
【００９５】
現在の温度（Ｔa1またはＴa2）と温度の変化量ΔＴa とが分れば，温度が測定可能温度範囲に入るまでに要する時間Ｔw を推定することができる。この推定のための関数をｆ（Ｔa1，ΔＴa ）とする。
【００９６】
この関数ｆ（Ｔa1，ΔＴa ）はたとえば一次近似で表現される。すなわち，温度の変化が時間の経過とリニアな関係にあると仮定すると，最も簡単な形で関数ｆを表現できる。
【００９７】
現在温度Ｔa1が下限温度ＴＬよりも低く，温度が上昇していって下限温度ＴＬに達するまでの時間を待ち時間Ｔw とすると，Ｔw は次式で与えられる。
【００９８】
Ｔw＝ｆ（Ｔa1，ΔＴa）＝ｋ（ＴＬ−Ｔa1）／ΔＴa

【００９９】
ここでｋは定数であり，一般に 1.0以上の値が用いられる。
【０１００】
現在温度Ｔa1が上限温度ＴＨよりも高く，温度が下降していって上限温度ＴＨに達するまでの時間を待ち時間Ｔw とすると，Ｔw は次式で与えられる。
【０１０１】
Ｔw＝ｆ（Ｔa1，ΔＴa）＝ｋ（Ｔa1−ＴＨ）／ΔＴa
【０１０２】
上式において，ＴＬ，ＴＨに代えて，これらの中間温度ＴＭ（＝（ＴＬ＋ＴＨ）／２）を用いてもよい。
【０１０３】
温度検出素子の出力に代えて，赤外線検出素子の基準電圧出力を利用して待ち時間Ｔw を推定することもできる。
【０１０４】
待ち時間Ｔw を算出すると（ステップ98），その算出した時間Ｔw が表示器83に表示される（ステップ99）。
【０１０５】
このようにして，ユーザは赤外線体温計が使用可能となるまでのおおよその時間を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 赤外線体温計の全体の構造の左半分を示す一部破断側面図である。
【図２】 赤外線体温計の全体の構造の右半分を示す一部破断側面図である。
【図３】 第１図に示すプローブ，導波管および導波管キャップを拡大して示す断面図である。
【図４】 導波管キャップを拡大して示す断面図である。
【図５】 導波管キャップを拡大して示す平面図である。
【図６】 変形例を示すもので，赤外線体温計の一部の拡大断面図である。
【図７】 変形例を示すもので，赤外線体温計の一部の拡大断面図である。
【図８】 変形例を示すもので，赤外線体温計の一部の拡大断面図である。
【図９】 変形例を示すもので，赤外線体温計の一部の拡大断面図である。
【図１０】 第10ａ図および第10ｂ図は導波管の内端の変形例を示す斜視図である。
【図１１】 さらに他の変形例を示すもので，赤外線体温計の一部の拡大断面図である。
【図１２】 さらに他の変形例を示すもので，赤外線体温計の一部の拡大断面図である。
【図１３】 さらに他の変形例を示すもので，赤外線体温計の一部の拡大断面図である。
【図１４】 プローブ・キャップを示す断面図である。
【図１５】 導波管キャップの変形例を示す斜視図である。
【図１６】 導波管キャップの変形例を示す斜視図である。
【図１７】 第17ａ図〜第17ｃ図は導波管キャップの変形例をそれぞれ示す斜視図である。
【図１８】 他の実施例を示すもので，赤外線センサの断面図である。
【図１９】 他の実施例を示すもので，赤外線体温計の電子回路を示すブロック図である。
【図２０】 他の実施例を示すもので，ＣＰＵによる処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
20 赤外線センサ
21 赤外線検出素子
22 温度検出素子
30 導波管
30a 導波管の外端（先端）
30b 導波管の内端（末端）
30c，30d 切欠き
31，32，36 導波管ホルダ
34 間隙
50 導波管キャップ（カバー）
51 上底部
52 周壁部
53 フランジ（つば）
80 ＣＰＵ
82 測定開始スイッチ
83 表示器

Claims (7)

1. ハウジング内に配置された赤外線センサと，対象物から放射される赤外線を上記赤外線センサに導く導波管とを備えた赤外線温度計において，
   上記赤外線センサを上記導波管から断熱した状態で，上記赤外線センサおよび上記導波管を保持しており，
   上記導波管が対象物に対向する外端と上記赤外線センサの赤外線入射面に対向する内端とを有し，上記内端と上記赤外線入射面との間に間隙があり，
   上記導波管が金属部材により支持され，上記赤外線センサが断熱部材により支持されている，赤外線温度計。
2. 上記導波管のハウジングよりも外方に突出している部分を囲繞する断熱部材によりつくられたプローブがハウジングに取付けられ，少なくとも導波管の外端部と上記プローブとの間に間隙が設けられている，請求項１に記載の赤外線温度計。
3. 上記導波管の外端部に着脱自在に被せられる導波管キャップをさらに備え，
   この導波管キャップは，上記導波管の外端開口を塞ぐ赤外線透過性の上底部と，この上底部に連続し，上記導波管の周囲に密着する周壁部とを有し，これらの上底部と周壁部が一体に形成されている，
   請求項１または２に記載の赤外線温度計。
4. 上記導波管キャップは，その周壁部において，外方，または内方に向うフランジを備えている，請求項３に記載の赤外線温度計。
5. 上記導波管の外端部に被せられる導波管キャップをさらに備え，
   この導波管キャップは，上記導波管の外端開口を塞ぐ赤外線透過性の上底部と，この上底部に連続し，上記導波管の周囲に密着する周壁部と，周壁部の端部から外方に向うフランジとを有し，これらの上底部と周壁部とフランジとが一体に形成されている，
   請求項１または２に記載の赤外線温度計。
6. 上記プローブがその内周面に上記導波管キャップのフランジに係合する突部を備えている，請求項５に記載の赤外線温度計。
7. 上記赤外線センサの出力に基づいて対象物の温度を測定する赤外線測定手段と，
   赤外線温度計の内部の温度を測定する温度測定手段と，
   上記温度測定手段が測定した温度が，上記赤外線測定手段の測定可能温度範囲内にあるかどうかを判定する手段と，
   上記判定手段が測定温度は測定可能温度範囲内にないと判定したときに，上記温度測定手段が測定する温度が測定可能温度範囲内に入るであろう待ち時間を推定する手段と，
   上記推定手段が推定した待ち時間を報知する手段とを備えた，請求項１から６のいずれか一項に記載の赤外線温度計。

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