JPH0714835Y2 - 放射温度計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、カセグレン方式の光学系を備えた、つまり、
測定点から放射された赤外線が入射される凹面鏡より成
る主鏡と、主鏡の中心部に配置された赤外線検出器と、
主鏡に対向して配置され主鏡で反射した前記赤外線を前
記赤外線検出器の受光面に結像させる主鏡よりも小径の
凸面鏡より成る副鏡とを備えた放射温度計のうち、特に
微小な測定点を表示するための照準機能を備えた放射温
度計に関するものである。

〔従来の技術〕

放射温度計は、測定対象物から放射される赤外線を検出
し、その赤外線量と測定対象物の赤外線放射率とに基づ
いて測定対象物の温度を測定するものであって、測定対
象物には接触しない。従って、測定対象物のごく限られ
た小部分などの温度を測定する放射温度計は、その測定
位置を示す照準機能を備えている。

このような照準機能を備えた放射温度計としては、実開
昭55−175835号公報に開示されたカセグレン方式の光学
系を用いた放射温度計が知られている。

この放射温度計は、第７図に示すように、カセグレン光
学系のデッドスペースとなる副鏡ａの裏面側に可視光の
照準光源ｂと、この照準光源ｂの像を測定点ｐに結像さ
せる照準レンズｃとを配置したものである。図中のｄ
は、測定点ｐから放射された赤外線が入射される凹面鏡
より成る主鏡、ｅは主鏡ｄの中心部に配置された赤外線
検出器、ｆは迷光防止のためのフードである。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記の放射温度計は、測定点ｐに可視光の照準光源ｂを
照準レンズｃで結像させているから、被測定部が微小な
場合でも、それに照準光（可視光）のピントを合わせる
ことによって、照準レンズｃの径方向における照準位置
のずれをなくすことが容易である。

しかし、上記の従来例では、照準光源ｂと照準レンズｃ
が、カセグレン光学系のデッドスペースとなる光軸近傍
に設けられている関係上、照準光の光路が赤外線の光路
よりも内側にあり、前記測定点ｐから主鏡ｄへの開口角
αよりも、測定点ｐから照準レンズｃへの開口角βの方
がかなり小さくなる。

従って、照準レンズｃの光軸方向における照準光のピン
トずれが判明しにくく、ピント合わせが困難である。し
かも、照準レンズｃの光軸方向に照準光のピントずれが
生じると、そのピントずれに比して、測定点ｐの変位に
よる測定径の差の方がかなり大きくなるから、微小な被
測定部に測定点を精度良く位置させることが困難であ
る。

このような不都合を解決する手段としては、例えば、第
８図に示すように、レンズ方式の光学系を備えた放射温
度計において知られている照準方法、つまり、測定点ｐ
から赤外線検出器ｅへの赤外線の光路中に、赤外線を透
過し可視光を反射するハーフミラーｇを光軸に対して約
45度傾斜させて配置し、赤外線の光路から外れた位置に
照準光源ｂを配設する照準方法を採用することが考えら
れる。

これによる場合は、赤外線と照準光の光路が略同一であ
るため、上述したような開口角の差異に起因した不都合
を解消することが可能である。

しかしながら、ハーフミラーｇを光軸に対して傾斜させ
て配置すると、ハーフミラーｇの肉厚に起因する赤外線
の光軸のずれや非点収差が生じることになる。光軸のず
れは、赤外線検出器の設置位置をずらすことによって修
正することが可能であるが、非点収差の修正は不可能で
あり、ピントのずれを免れ得ないのである。

殊に、カセグレン方式の光学系を用いた放射温度計で
は、ハーフミラーｇを光軸に対して約45度傾斜させて配
置すると、ハーフミラーｇの光軸方向に占めるスペース
が大きくなるため、ハーフミラーｇが邪魔になって、迷
光防止用のフードを設けることができなくなったり、あ
るいは、逆にハーフミラーｇが邪魔にならないように、
副鏡と赤外線検出器との間隔を大きく設定した結果、光
学系本来の理想的な設計ができなくなるといった問題点
が生じるのである。

本考案の目的は、従来例における上記の問題点を解消す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本考案が講じた技術的手
段は、次の通りである。即ち、第１考案の特徴は、測定
点から放射された赤外線が入射される凹面鏡より成る主
鏡と、主鏡の中心部に配置された赤外線検出器と、主鏡
に対向して配置され主鏡で反射した前記赤外線を前記赤
外線検出器の受光面に結像させる主鏡よりも小径の凸面
鏡より成る副鏡とを備えた放射温度計において、副鏡の
中心部に窓を設けると共に、副鏡の裏面側には前記検出
器と対向させて可視光の照準光源を配置し、当該照準光
源と前記検出器の受光面との光学的中間位置に赤外線を
透過し可視光を反射させるハーフミラーを光軸に対して
直角に設け、光学系のデッドスペースとなるハーフミラ
ー中央部に赤外線を遮断するマスキングを施した点にあ
る。

第２考案の特徴は、測定点から放射された赤外線が入射
される凹面鏡より成る主鏡と、主鏡の中心部に配置され
た赤外線検出器と、主鏡に対向して配置され主鏡で反射
した前記赤外線を前記赤外線検出器の受光面に結像させ
る主鏡よりも小径の凸面鏡より成る副鏡とを備えた放射
温度計において、副鏡の中心部に窓を設けると共に、副
鏡の裏面側には前記検出器と対向させて可視光の照準光
源を配置し、当該照準光源と前記検出器の受光面との光
学的中間位置に赤外線を透過し可視光を反射させるハー
フミラーを光軸に対して直角に設け、前記窓に可視光を
透過し赤外線を透過させないフィルターを設けたことに
ある。

〔作用〕

上記の構成によれば、照準光源から赤外線検出器に向け
て投射された可視光（照準光）は、ハーフミラーで反射
され、副鏡及び主鏡をこの順に経て、つまり、測定時に
赤外線検出器に入射する赤外線の光路を逆上って、測定
対象物へと投射され、測定点で結像されることになる。

また、照準光源で発生した赤外線は、ハーフミラー中央
部のマスキング部位又は副鏡中央部の窓のフィルターで
除去されるから、赤外線検出器に入射することがなく、
しかも、マスキングやフィルターはカセグレン光学系の
デッドスペースにあたる部位に配置されているので、こ
れらが温度測定時に赤外線ロスの要因となる虞れもな
く、精度の良い測定が可能である。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図は第１考案に係る放射温度計の一例を示
す。図において、１は複数の中空部材をねじ嵌合等によ
り着脱自在に連結して成るケースである。ケース１の内
部には、カセグレン方式の光学系における主鏡２が設け
られている。主鏡２は、凹面鏡より成り、中心部には孔
３が形成されている。４は前記孔３内に配置された赤外
線検出器であり、その検出視野の周囲には迷光防止用フ
ード５及び遮光輪６が設けられている。７は主鏡２より
も小径の凸面鏡より成る副鏡であり、主鏡２に対向して
配置されている。7aは鏡本体、7bは表面のアルミ蒸着層
である。1aは副鏡７の支持部であり、複数本（図示の例
では３本）の放射状のアーム1b…を介してケース１に連
設されている。８はケース１の前端に取り付けられた窓
で、可視光及び赤外線を透過するBaF₂、ポリエチレンフ
ィルム等で形成される。

副鏡７及び支持部1aの中心部には貫通孔より成る窓９が
形成され、副鏡７の裏面側にはLEDから成る可視光の照
準光源10が赤外線検出器４と対向する状態に配置され、
前記支持部1aにビス等で取り付けられている。照準光源
10と赤外線検出器４の受光面との光学的中間位置には、
赤外線を透過し可視光を反射させるハーフミラー11が光
軸に対して直角に配置され、前記フード５によって支持
されている。前記ハーフミラー11には、光学系のデッド
スペースとなるハーフミラー中央部に赤外線を遮断する
マスキング12を施してある。

図中の13は測定対象物14の測定点ｐから放射されて赤外
線検出器４に入射する赤外線線の光路であり、照準光源
10から照準される照準光の光路と合致している。15は照
準光源用絞りである。

上記の構成によれば、照準光源10から赤外線検出器４に
向けて投射された可視光（照準光）は、ハーフミラー11
で反射され、副鏡７及び主鏡２をこの順に経て、つま
り、測定時に赤外線検出器４に入射する赤外線の光路13
を逆上って、測定対象物14へと投射され、測定点ｐで結
像されることになる。

従って、径方向はもとより光軸方向においても照準光の
ピント合わせが容易であり、微小な測定点ｐを精度良く
表示させることができる。

照準光源10で発生した赤外線は、ハーフミラー中央部の
マスキング12部位で除去されるから、赤外線検出器４に
入射することがなく、しかも、マスキング12は光学系の
デッドスペースにあたる部位に配置されているので、マ
スキング12が温度測定時に赤外線ロスの要因となる虞れ
もない。

また、ハーフミラー11が光軸に対して直角に配置されて
いるので、ハーフミラー11の肉厚に起因する赤外線の光
軸のずれや非点収差が生じることがなく、ハーフミラー
11の光軸方向に占めるスペースも小さくて済み、迷光防
止用フード５の邪魔にならず、副鏡７と赤外線検出器４
との間隔を大きく設定する必要もない。

第４図、第５図は第２考案に係る放射温度計の一例を示
す。この放射温度計は、ハーフミラー11の中央部に赤外
線を遮断するマスキング12を施す代わりに、副鏡７中心
部の窓９に可視光を透過し赤外線を透過させない（吸収
又は反射する）フィルター16を設けた点に特徴がある。
この構成によれば、照準光源10で発生した赤外線はフィ
ルター16で除去され、赤外線検出器４に入射することが
ない。その他の構成、作用は、第１考案の実施例と実質
的に同じであるため、同一構成部材に同一符号を付し、
説明を省略する。

尚、第５図の実施例では、副鏡７の中心部に貫通孔によ
る窓９を設け、この窓９にフィルター16を嵌め込んでい
るが、副鏡７の鏡本体7aを、可視光を透過し赤外線を透
過しない材料で形成すると共に、第６図に示すように、
当該副鏡７の中心部だけアルミ蒸着層7bを無くし、副鏡
７の鏡本体7aの中心部によって、窓９及びフィルター16
を構成してもよい。

〔考案の効果〕

本考案は、上述した構成よりなり、赤外線と照準光の光
路を合致させることにより開口角の差異に起因した不都
合を回避しながらも、ハーフミラーを光軸に対して直角
に配置してあるので、ハーフミラーの肉厚に起因する赤
外線の光軸のずれや非点収差の発生をなくすことがで
き、ハーフミラーの光軸方向に占めるスペースも小さく
て済む等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は第１考案の一実施例を示し、第１図
は放射温度計の縦断側面図、第２図は要部の正面図、第
３図は要部の拡大縦断側面図である。 第４図は第２考案の実施例を示す放射温度計の縦断側面
図、第５図は要部の拡大縦断側面図である。第６図は第
２考案の別実施例を示す要部の拡大縦断側面図である。 第７図は従来例を示す放射温度計の縦断側面図、 第８図は他の従来例を示す放射温度計の概略縦断側面図
である。 ２…主鏡、４…赤外線検出器、７…副鏡、９…窓、10…
照準光源、11…ハーフミラー、12…マスキング、16…フ
ィルター。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大垣 幸治 埼玉県大宮市植竹町１丁目324番地 富士 写真光機株式会社内 (72)考案者 渡部 文男 埼玉県大宮市植竹町１丁目324番地 富士 写真光機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−255630（ＪＰ，Ａ) 実公 昭60−25559（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】測定点から放射された赤外線が入射される
   凹面鏡より成る主鏡と、主鏡の中心部に配置された赤外
   線検出器と、主鏡に対向して配置され主鏡で反射した前
   記赤外線を前記赤外線検出器の受光面に結像させる主鏡
   よりも小径の凸面鏡より成る副鏡とを備えた放射温度計
   において、副鏡の中心部に窓を設けると共に、副鏡の裏
   面側には前記検出器と対向させて可視光の照準光源を配
   置し、当該照準光源と前記検出器の受光面との光学的中
   間位置に赤外線を透過し可視光を反射させるハーフミラ
   ーを光軸に対して直角に設け、光学系のデッドスペース
   となるハーフミラー中央部に赤外線を遮断するマスキン
   グを施してあることを特徴とする放射温度計。
2. 【請求項２】測定点から放射された赤外線が入射される
   凹面鏡より成る主鏡と、主鏡の中心部に配置された赤外
   線検出器と、主鏡に対向して配置され主鏡で反射した前
   記赤外線を前記赤外線検出器の受光面に結像させる主鏡
   よりも小径の凸面鏡より成る副鏡とを備えた放射温度計
   において、副鏡の中心部に窓を設けると共に、副鏡の裏
   面側には前記検出器と対向させて可視光の照準光源を配
   置し、当該照準光源と前記検出器の受光面との光学的中
   間位置に赤外線を透過し可視光を反射させるハーフミラ
   ーを光軸に対して直角に設け、前記窓に可視光を透過し
   赤外線を透過させないフィルターを設けてあることを特
   徴とする放射温度計。