JPH0524032Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、物体から放射される赤外線の放射レ
ベルを検出し、これを処理することによつて種々
の情報を得る赤外線機器に係り、特に、この赤外
線機器に備えられている赤外線放射量補償装置に
関するものである。

（従来の技術） 最近では、物体から放射される赤外線の放射レ
ベルを検出することによつて非接触で物体の温度
あるいは温度分布を測定したり、赤外線写真を撮
像したりする赤外線機器が各種の産業において使
用されている。

この赤外線機器には、一般的にその測定精度を
向上させるための補償装置が設けられており、そ
の補償装置の一回路例を第２図に示してある。

同図に示すように、従来の一般的な補償装置
は、大別すると、光学系と電気系に分けることが
でき、光学系は、物体から放射されている赤外線
を集束させる多数のレンズ群から成るテレスコー
プ１と、このテレスコープ１によつて集束された
赤外線を回転しながら反射させるスキヤナ２と、
スキヤナ２によつて反射された赤外線を結像させ
る結像レンズ系３とから成り、物体から放射され
ている赤外線は、同図に示すように結像レンズ系
３を通過すると一点に集束されることになる。

また、電気系は、結像レンズ系３によつて集束
された赤外線を、その入射レベルに応じた電気信
号に変換するIRデイテクタ４と、このIRデイテ
クタ４から出力された電気信号に含まれている直
流分をカツトすると共に直流分がカツトされた後
の電気信号を所定のレベルまで増幅するプリアン
プ５と、スキヤナ２の回転角度を検出する回転角
検出器６と、前記した電気信号に対して直流分の
オフセツト量を与えるオフセツト量供給回路７
と、回転角検出器６から出力される信号に同期し
て、オフセツト量供給回路７からの信号をプリア
ンプ５から出力された信号に加えるスイツチング
回路８と、加えられたオフセツト量供給回路７か
らの信号およびプリアンプ５から出力された信号
を一時クランプするクランプ回路９とから成り、
クランプ回路９には、プリアンプ５から、スキヤ
ナ２の反射面が所定の角度になつた際に出力され
た赤外線の入射レベルに相当する信号とオフセツ
ト量供給回路７から出力されている信号とを加算
した信号がクランプされ、図示しない比較回路に
出力される。また、この補償回路には、一定の温
度に制御された放射量基準が設けられ、この放射
量基準は前記した比較回路に接続されており、こ
の放射量基準から出力されている放射量とクラン
プ回路から出力された信号を比較することによつ
て赤外線の入射エルギーレベルを決定するように
なつている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の赤外線放射量
補償装置にあつては、放射量基準１０は、その放
射量が温度の変化によつて変動するという特性を
有していることから、放射量基準１０をヒータに
よつて一定温度に保つようになつているが、周囲
温度の変動の程度によつては、放射量基準１０の
温度を一定に保つことが困難になる場合があり、
このような場合には、放射量基準１０に温度変化
が生じ、前記した赤外線の入射エネルギーレベル
に誤差が生ずることになり、その後の信号の信頼
度に低下してしまい、最終的に得られた情報の精
度が低下するという問題がある。

本考案は、このような従来の問題点に鑑みてな
されたものであり、放射量基準の温度変動により
生じる放射量の変動を補償するようにした赤外線
放射量補償装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するための本考案は、被測定物
から放射されている赤外線を入射する赤外線入射
手段と、該赤外線入射手段によつて入射された赤
外線の入射レベルを、この入射レベルに比例した
電気信号に変換する光電変換手段と、基準温度に
おける赤外線の基準放射レベルが設定された基準
放射レベル設定手段と、該基準放射レベル設定手
段自体の温度を検出する温度検出手段と、該温度
検出手段によつて検出された温度と既設定の基準
温度との温度偏差を当該温度偏差に対応したレベ
ルの電気信号に変換する変換手段と、該変換手段
から出力された電気信号に直流分のオフセツト量
を与えるオフセツト量供給手段と、前記変換手段
から出力された電気信号に該オフセツト量供給手
段から出力された直流分のオフセツト量が加えら
れて形成された電気信号を、前記光電変換手段か
ら出力された電気信号のみに加算し、前記変換手
段から出力された電気信号のレベルを前記基準放
射レベル設定手段の温度に応じて補償する加算手
段とを有することを特徴とするものである。

（作用） このように構成した赤外線放射量検出装置は以
下のように動作することになる。

まず、赤外線入射手段１によつて入力した赤外
線は、光電変換手段４によつてこの赤外線の入射
レベルに応じた電気信号に変換される。

一方、基準放射レベル設定手段１０の温度は、
温度検出手段１１によつて検出されると共に変換
手段１２によつて温度変動に対応する所定のレベ
ルの電気信号に変換され、加算手段１３によつて
光電変換手段４から出力された電気信号と変換手
段１２から出力された信号が加算されて出力され
る。

したがつて、周囲温度の変動によつて生ずる基
準放射レベル設定手段１０の放射量の変動は、ほ
ぼ完全に補償されることになり、常に正確な入射
エネルギーレベルに関する情報を得ることができ
ることになる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図には、本考案に係る赤外線放射量補償装
置の回路図が示してある。

同図に示すように、本考案に係る赤外線放射量
補償装置は、大別すると、光学系と電気系とに分
けることができ、光学系は、物体から放射されて
いる赤外線を集束させる多数のレンズ群から成る
赤外線入力手段としてのテレスコープ１と、この
テレスコープ１によつて集束された赤外線を回転
しながら反射させる赤外線入力手段としてのスキ
ヤナ２と、このスキヤナ２によつて反射された赤
外線を結像させる同じく赤外線入力手段としての
結像レンズ系３とから成り、物体から放射されて
いる赤外線は、同図に示すようにテレスコープ１
によつてある程度集束された後、スキヤナ２によ
つて反射され、結像レンズ系３を通過して一点に
集束されて後述するIRデイテクタ４に供給され
る。

一方、電気系は、結像レンズ系３によつて集束
された赤外線を、その入射レベルに応じた電気信
号に変換する光電変換手段としてのIRデイテク
タ４と、このIRデイテクタ４から出力された電
気信号に含まれている直流分をカツトすると共に
直流分がカツトされた後の電気信号を所定のレベ
ルまで増幅するプリアンプ５と、スキヤナ２の回
転角度を検出する回転角検出器６と、前記した電
気信号に対して直流分のオフセツト量を与えるオ
フセツト量供給手段としてのオフセツト量供給回
路７と、基準温度における赤外線の基準放射レベ
ルが設定された基準放射レベル設定手段としての
放射量基準１０の温度を検出する温度検出手段と
しての温度モニタ１１と、この温度モニタ１１の
検出温度を所定レベルの電気信号に変換する変換
手段としての温度補償回路１２と、温度補償回路
１２およびオフセツト量供給回路７からの信号を
加算する加算手段としての加算回路１３と、回転
角検出器６から出力される信号に同期して、加算
回路１３からの信号をプリアンプ５から出力され
た信号に加えるスイツチング回路８と、加えられ
た加算回路１３からの信号およびプリアンプ５か
ら出力された信号を一時クランプするクランプ回
路９とから成り、この電気系は、以下のように動
作する。

まず、前述した光学系を介して入力された赤外
線は、IRデイテクタ４によつて、この入力され
た赤外線レベルに比例した電気信号に変換され、
この電気信号はプリアンプ５によつて直流分がカ
ツトされると共に所定のレベルに増幅される。

一方、温度モニタ１１は、放射量基準１０の温
度を検出し、温度補償回路１２に出力する。そし
て、温度補償回路１２は、基準温度（この温度
は、任意に選択した温度である。）とこの検出し
た温度とが異なつた場合には、この変動温度に対
応して変動する放射量基準１０の放射量を補償す
るように、変動放射量に見合つた電圧を加算回路
１３に出力する。

加算回路１３は、温度補償回路１２と所定レベ
ルの直流分を出力するオフセツト量供給回路７か
ら出力された電圧を加算し、この電圧を、回転角
検出器６から出力された信号に同期してスイツチ
ング動作するスイツチング回路８を介してプリア
ンプ５から出力された信号に加え、クランプ回路
９によつて一時クランプして図示しない他の回路
に出力する。

このように、クランプ回路９には、放射量基準
の温度変化に伴なう放射量の変化にかかわらず、
純粋に光学系から入射した赤外線の入射レベルに
対応した電気信号が出力されることになる。

したがつて、周囲の温度の変化にかかわらず常
に正確な赤外線の入射エネルギーレベルが得られ
ることになる。

（考案の効果） 上述したように、本考案の赤外線放射量補償装
置によれば、基準放射レベル設定手段自体の温度
を検出し、この検出値に基づいて温度変化によつ
て生ずる基準放射レベル設定手段の放射量の変動
を補償するようにしたので、周囲の温度が変動し
ても極めて正確な入射エネルギーレベルに関する
情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る赤外線放射量補償装置
の回路図、第２図は、従来の赤外線放射量補償装
置の回路図である。 １……テレスコープ（赤外線入射手段）、２…
…スキヤナ（赤外線入射手段）、３……結像レン
ズ系（赤外線入射手段）、４……IRデイテクタ
（光電変換手段）、５……プリアンプ、６……回転
角検出器、７……オフセツト量供給回路（オフセ
ツト量供給手段）、８……スイツチング回路（加
算手段）、９……クランプ回路（加算手段）、１０
……放射量基準（基準放射レベル設定手段）、１
１……温度モニタ（温度検出手段）、１２……温
度補償回路（変換手段）、１３……加算回路（加
算手段）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被測定物から放射されている赤外線を入射する
   赤外線入射手段と、 該赤外線入射手段によつて入射された赤外線の
   入射レベルを、この入射レベルに比例した電気信
   号に変換する光電変換手段と、 基準温度における赤外線の基準放射レベルが設
   定された基準放射レベル設定手段と、 該基準放射レベル設定手段自体の温度を検出す
   る温度検出手段と、 該温度検出手段によつて検出された温度と既設
   定の基準温度との温度偏差を当該温度偏差に対応
   したレベルの電気信号に変換する変換手段と、 該変換手段から出力された電気信号に直流分の
   オフセツト量を与えるオフセツト量供給手段と、 前記変換手段から出力された電気信号に該オフ
   セツト量供給手段から出力された直流分のオフセ
   ツト量が加えられて形成された電気信号を、前記
   光電変換手段から出力された電気信号のみに加算
   し、前記変換手段から出力された電気信号のレベ
   ルを前記基準放射レベル設定手段の温度に応じて
   補償する加算手段とを有することを特徴とする赤
   外線放射量補償装置。