JP5697890B2 - 蛍光式温度センサ及び温度の測定方法 - Google Patents
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Description
第1の実施の形態に係る蛍光式温度センサは、図1に示すように、発光体2と、発光体2の雰囲気温度を測定する温度測定器3と、発光体2から励起光を照射される蛍光体1と、蛍光体1の蛍光強度の減衰特性を測定する蛍光測定器4と、蛍光強度の減衰特性に基づき、蛍光体1の雰囲気温度を算出する温度算出部302と、を備える。さらに、蛍光式温度センサは、発光体2の雰囲気温度の測定値に基づき、蛍光体1の算出される雰囲気温度を補正する補正部303を備える。
ΔTE = TE - TE_O ・・・(1)
ΔTF = TF_C - TF ・・・(2)
C1 = (TF_C - TF) / (TE - TE_O)
= ΔTF / ΔTE ・・・(3)
ΔTF = C1 ×ΔTE
=(ΔTF / ΔTE) ×ΔTE ・・・(4)
TF_A = TF_C -ΔTF ・・・(5)
(a)ステップS101で、図1に示す温度測定器3は発光体2の雰囲気温度を測定し、CPU300に伝送する。CPU300の補正部303が、発光体2の雰囲気温度の測定値を受信する。ステップS102で、発光体2は励起光を放射し、ステップS103で蛍光体1は蛍光を発する。蛍光測定器4は、蛍光強度を測定し、CPU300に伝送する。CPU300の減衰特性測定部301が、蛍光の測定値を受信する。
図11は、温度測定器3による発光体2の雰囲気温度の測定値TEと、関係記憶部401に保存されている関係を取得した時の発光体2の雰囲気温度TE_Oと、の差が25℃であった場合の、温度算出部302が算出する蛍光体1の雰囲気温度TF_Cと、蛍光体1の実際の雰囲気温度TFと、の差である、蛍光体1の雰囲気温度の算出誤差ΔTFを示している。図11に示すように、蛍光体1の雰囲気温度の算出誤差ΔTFは、蛍光体1の雰囲気温度TFに依存して変化しうる。
第1の実施の形態では、温度算出部302が算出した蛍光体1の雰囲気温度の算出値TF_Cを補正部303が補正する例を示した。これに対し、減衰特性測定部301が測定した蛍光体1の減衰特性を補正部303が補正してもよい。図13は、蛍光体1の雰囲気温度TFを30℃に保ち、発光体2の雰囲気温度TEを25℃から50℃に変動させた場合に、減衰特性測定部301が測定した蛍光体1の蛍光寿命τの例を示すグラフである。図13に示すように、発光体2の雰囲気温度TEが上昇すると、蛍光体1の蛍光寿命τは長くなる傾向にある。
C2 = Δτ / ΔTE ・・・(6)
また、補正部303は、下記(7)式に示すように、補正係数C2に、発光体2の雰囲気温度の変化量の測定値ΔTEを乗じ、関係記憶部401に保存されている関係を取得した時からの発光体2の雰囲気温度の変化によって生じた蛍光体1の減衰特性の変化量Δτの値を算出する。
Δτ = C2 ×ΔTE
=(Δτ / ΔTE) ×ΔTE ・・・(7)
τA = τ -Δτ ・・・(8)
第2の実施の形態において、温度算出部302は、蛍光体1の補正された減衰特性τAと、関係記憶部401に保存されている減衰特性及び雰囲気温度の関係と、に基づいて、蛍光体1の補正された雰囲気温度TF_Aを算出する。
(a)まず、図9に示した第1の実施の形態に係る温度の測定方法のステップS101乃至ステップS104と同様に、ステップS201乃至ステップS204を実施する。次に、ステップS205で減衰特性測定部301は、蛍光強度の測定値の時間変化に基づいて、蛍光寿命τ等の減衰特性の測定値を得る。減衰特性測定部301は、減衰特性の測定値を補正部303に伝送する。
図15は、発光体2の雰囲気温度の測定値TEと、関係記憶部401に保存されている関係を取得した時の発光体2の雰囲気温度TE_Oと、の差が25℃であったことによる、蛍光体1の蛍光寿命の変化量Δτを示している。図15に示すように、蛍光体1の蛍光寿命の変化量Δτは、蛍光体1の雰囲気温度TFに依存する蛍光体1の蛍光寿命τによって異なる。
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、第1の実施の形態において、図1に示す温度測定器3は、消灯中の発光体2の雰囲気温度を測定すると説明した。これに対し、温度測定器3は、点灯中の発光体2の雰囲気温度を測定してもよい。この場合、発光体2の点灯による雰囲気温度の上昇を予め計測し、雰囲気温度の所定の閾値の設定に反映させればよい。この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
2 発光体
3 温度測定器
4 蛍光測定器
10 筺体
11 ダイクロイックミラー
12 レンズ
13 アダプタ
14 コネクタ
15 光導波路
16 保護容器
21 パッケージ
22 光学窓
23 発光素子
53 温度測定器
301 減衰特性測定部
302 温度算出部
303 補正部
321 入力装置
322 出力装置
323 プログラム記憶装置
324 一時記憶装置
400 データ記憶装置
401 関係記憶部
402 補正情報記憶部
501 通電制御部
Claims (20)
- 発光体と、
前記発光体の雰囲気温度を測定する温度測定器と、
前記発光体から励起光を照射される蛍光体と、
前記蛍光体の蛍光強度の減衰特性を測定する蛍光測定器と、
前記蛍光強度の減衰特性に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出する温度算出部と、
前記発光体の雰囲気温度の測定値に基づき、前記温度算出部が算出した前記蛍光体の雰囲気温度を補正する補正部と、
を備える蛍光式温度センサ。 - 発光体と、
前記発光体の雰囲気温度を測定する温度測定器と、
前記発光体から励起光を照射される蛍光体と、
前記蛍光体の蛍光強度の減衰特性を測定する蛍光測定器と、
前記発光体の雰囲気温度の測定値に基づき、前記測定された減衰特性を補正する補正部と、
前記補正された減衰特性に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出する温度算出部と、
を備える蛍光式温度センサ。 - 前記蛍光強度の減衰特性と、前記蛍光体の雰囲気温度と、の関係を保存する関係記憶部を更に備え、
前記温度算出部が、前記蛍光強度の測定された減衰特性と、前記関係と、に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出する、請求項1に記載の蛍光式温度センサ。 - 前記補正部が、前記発光体の雰囲気温度の測定値と、前記関係を取得した時の前記発光体の雰囲気温度と、の差による、前記蛍光体の雰囲気温度の算出誤差を補正する、請求項3に記載の蛍光式温度センサ。
- 前記蛍光強度の減衰特性と、前記蛍光体の雰囲気温度と、の関係を保存する関係記憶部を更に備え、
前記温度算出部が、前記蛍光強度の補正された減衰特性と、前記関係と、に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出する、請求項2に記載の蛍光式温度センサ。 - 前記補正部が、前記発光体の雰囲気温度の測定値と、前記関係を取得した時の前記発光体の雰囲気温度と、の差に基づき、前記測定された減衰特性を補正する、請求項5に記載の蛍光式温度センサ。
- 発光体と、
前記発光体の雰囲気温度を測定する温度測定器と、
前記発光体から励起光を照射される蛍光体と、
前記蛍光体の蛍光強度の減衰特性を測定する蛍光測定器と、
前記蛍光強度の減衰特性に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出する温度算出部と、
前記発光体の雰囲気温度の測定値に基づき、前記蛍光体の前記算出される雰囲気温度を補正する補正部と、
前記蛍光強度の減衰特性と、前記蛍光体の雰囲気温度と、の関係を保存する関係記憶部と、を備え、
前記温度算出部が、前記蛍光強度の測定された減衰特性と、前記関係と、に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出し、
前記関係を取得した時からの前記発光体の雰囲気温度の変化量に対する、前記温度算出部が算出する蛍光体の雰囲気温度の誤差の比を保存する補正情報記憶装置を更に備え、
前記補正部が、前記比に、前記発光体の雰囲気温度の測定値と、前記関係を取得した時の前記発光体の雰囲気温度と、の差を乗じ、前記温度算出部が算出した蛍光体の雰囲気温度の誤差を算出し、当該誤差に基づいて、前記温度算出部が算出した蛍光体の雰囲気温度を補正する、
蛍光式温度センサ。 - 前記補正情報記憶装置が、前記比を、前記蛍光体の雰囲気温度ごとに保存する、請求項7に記載の蛍光式温度センサ。
- 発光体と、
前記発光体の雰囲気温度を測定する温度測定器と、
前記発光体から励起光を照射される蛍光体と、
前記蛍光体の蛍光強度の減衰特性を測定する蛍光測定器と、
前記発光体の雰囲気温度の測定値に基づき、前記測定された減衰特性を補正する補正部と、
前記補正された減衰特性に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出する温度算出部と、
前記蛍光強度の減衰特性と、前記蛍光体の雰囲気温度と、の関係を保存する関係記憶部と、を備え、
前記関係を取得した時からの前記発光体の雰囲気温度の変化量に対する、前記蛍光強度の減衰特性の変化量の比を保存する補正情報記憶装置を更に備え、
前記補正部が、前記比に、前記発光体の雰囲気温度の測定値と、前記関係を取得した時の前記発光体の雰囲気温度と、の差を乗じて、前記蛍光強度の減衰特性の変化量を算出し、当該変化量に基づいて、前記蛍光強度の測定された減衰特性を補正し、
前記温度算出部が、前記蛍光強度の補正された減衰特性と、前記関係と、に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出する、
蛍光式温度センサ。 - 前記補正情報記憶装置が、前記比を、前記蛍光体の減衰特性ごとに保存する、請求項9に記載の蛍光式温度センサ。
- 発光体の雰囲気温度を測定することと、
前記発光体からの励起光を蛍光体に照射することと、
前記蛍光体の蛍光強度の減衰特性を測定することと、
前記蛍光強度の減衰特性に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出することと、
前記発光体の雰囲気温度の測定値に基づき、前記算出した蛍光体の雰囲気温度を補正することと、
を含む温度の測定方法。 - 発光体の雰囲気温度を測定することと、
前記発光体からの励起光を蛍光体に照射することと、
前記蛍光体の蛍光強度の減衰特性を測定することと、
前記発光体の雰囲気温度の測定値に基づき、前記測定された減衰特性を補正することと、
前記補正された減衰特性に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出することと、
を含む温度の測定方法。 - 前記蛍光強度の減衰特性と、前記蛍光体の雰囲気温度と、の関係を用意することを更に含み、
前記蛍光強度の測定された減衰特性と、前記関係と、に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度が算出される、請求項11に記載の温度の測定方法。 - 前記発光体の雰囲気温度の測定値と、前記関係を取得した時の前記発光体の雰囲気温度と、の差による、前記蛍光体の雰囲気温度の算出誤差を補正する、請求項13に記載の温度の測定方法。
- 前記蛍光強度の減衰特性と、前記蛍光体の雰囲気温度と、の関係を用意することを更に含み、
前記蛍光強度の補正された減衰特性と、前記関係と、に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度が算出される、請求項12に記載の温度の測定方法。 - 前記発光体の雰囲気温度の測定値と、前記関係を取得した時の前記発光体の雰囲気温度と、の差に基づき、前記測定された減衰特性を補正する、請求項15に記載の温度の測定方法。
- 蛍光強度の減衰特性と、蛍光体の雰囲気温度と、の関係を用意することと、
発光体の雰囲気温度を測定することと、
前記発光体からの励起光を蛍光体に照射することと、
前記蛍光体の蛍光強度の減衰特性を測定することと、
前記蛍光強度の減衰特性に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出することと、
前記発光体の雰囲気温度の測定値に基づき、前記蛍光体の前記算出される雰囲気温度を補正することと、
を含み
前記蛍光強度の測定された減衰特性と、前記関係と、に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度が算出され、
前記関係を取得した時からの前記発光体の雰囲気温度の変化量に対する、前記蛍光体の雰囲気温度の算出誤差の比を用意することを更に含み、
前記比に、前記発光体の雰囲気温度の測定値と、前記関係を取得した時の前記発光体の雰囲気温度と、の差を乗じ、前記蛍光体の雰囲気温度の算出誤差を求め、当該求められた誤差に基づいて、前記蛍光体の算出雰囲気温度を補正する、
温度の測定方法。 - 前記比を、前記蛍光体の雰囲気温度ごとに用意する、請求項17に記載の温度の測定方法。
- 蛍光強度の減衰特性と、蛍光体の雰囲気温度と、の関係を用意することと、
発光体の雰囲気温度を測定することと、
前記発光体からの励起光を蛍光体に照射することと、
前記蛍光体の蛍光強度の減衰特性を測定することと、
前記発光体の雰囲気温度の測定値に基づき、前記測定された減衰特性を補正することと、
前記補正された減衰特性に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出することと、
を含み
前記関係を取得した時からの発光体の雰囲気温度の変化量に対する、前記蛍光強度の減衰特性の変化量の比を用意することを更に含み、
前記比に、前記発光体の雰囲気温度の測定値と、前記関係を取得した時の前記発光体の雰囲気温度と、の差を乗じて、前記蛍光強度の減衰特性の変化量を算出し、当該変化量に基づいて、前記蛍光強度の測定された減衰特性を補正し、
前記蛍光強度の補正された減衰特性と、前記関係と、に基づき、前記蛍光体の雰囲気温度を算出する、
温度の測定方法。 - 前記比を、前記蛍光体の減衰特性ごとに用意する、請求項19に記載の温度の測定方法。
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