JPH09505398A - 改良した赤外線温度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 体温測定のための耳内鼓膜温度の測定に用いる形式の赤外線温度計用の新規な導波体組立体(３０)。この組立体(３０)は耐久性がありしかも低廉な導波体の形成のためのスペーサ(２０)および保護被覆(３０)の独特の組合せを提供する。スペーサ(２０)は衝撃や日常の使用で生ずるそれ以外の形の手荒な扱いを吸収するモーメント腕を誘導する半径方向にずれた接触点(２３)を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 改良した赤外線温度計 この発明は概括的には患者の鼓膜からの赤外線輻射の収集による体温測定に用 いる形式の赤外線温度計に関し、より特定的にいうと、より高い精度および耐久 性を得るための新規な導波体実装システムに関する。 医療事業では赤外線温度計が急速に重要品目になってきており、診断の際の温 度測定に伴う遅れの解消または大幅な削減によって定型的な看護処置に根本的な 変革をもたらした。慣用の水銀温度計など従来の温度測定器具と対照的に、赤外 線温度計は正しい動作のためにごく小さい許容誤差で高度の仕様を満たす部品の 精密設計組立てを伴う精巧な光学・電子工学的組立体である。赤外線温度計の設 計および動作特性の概括的な説明については、ジェイコブ フレイドン名義の米 国特許第４，７９７，８４０号「電子式赤外線温度計および温度測定方法」の記 載を参照されたい。上記特許をここに引用してその記載をこの明細書に組み入れ る。 赤外線温度計の操作の重要な点は温度計本体の内部における導波体とセンサと の位置関係である。機能の観点からみると、導波体は患者の耳の鼓膜からの輻射 を収集してこの輻射を外部からの影響を最小限にしてセンサに導くように作用す る。センサはこの導波体経由の輻射を受けて、検出輻射量の特定する温度表示値 を発生する。この温度表示値の精度は、部分的には、導波体によりセンサに伝送 された赤外線輻射の純度に左右される。したがって、温度計の性能は導波体の設 計および導波体とそれ以外の温度計部品との関係に大きく左右される。 システム設計におけるもう一つの重要な考慮点は高精度で配置された部品の耐 久性である。極度に高感度の設定で工場を出荷されたシステムでもその設定が使 いはじめの数日間で急速に崩れれば利用者に対する価値は大幅に減退する。日常 の使用に伴う普通の衝撃や振動で不正確になる温度計は工場出荷時の初期精度に 関わりなく価値が低い。したがって、性能の大幅な低下を伴うことなく実地にお ける日常の乱暴な使用に耐えるに十分な丈夫さと耐久性とを備える部品配置を工 夫することが温度計設計の重要な点になってきた。 これらの目的を達成するために、日常の使用の過酷さに耐える電子部品および 電気機械部品の実装に多大の進展がなされた。それら進展は、より少ない費用と 乱用への配慮でこの製品の利用度を高める重要な進歩である。これらの進展はあ ったものの、赤外線温度計は普通の衝撃に起因する忠実度喪失を生じやすい状態 に留まっている。この忠実度喪失は、上述の光学系、すなわち僅かな量でも信号 分裂の原因となる導波体のずれが乱暴な扱いによって生ずる光学系に起因するこ とが多い。光学系の有意のずれで赤外線温度計の精度が大幅に低下する。 従来の光学系設計に関連するこれら問題の認識がこの発明に導いたのである。 発明の目的と概要 この発明の目的は赤外線温度計と結合して用いる光学系の位置関係をもとの状 態に保つ装置を提供することである。 この発明のもう一つの目的は赤外線温度計の内部に配置された光学素子に衝撃 耐性を与える実装構造を提供することである。 この発明のさらにもう一つの目的は低衝撃耐性光学系を形成するための同心素 子およびそれら素子間の特定輪郭空隙の配置を提供することである。 この発明のさらにもう一つの目的は経済的に製造でき低廉な費用で組立てでき る耐衝撃性導波体を提供することである。 上述の目的およびこれら以外の目的は、高精度光学系と剛性の外部保護被覆と を組み合わせた導波体システムによって実現される。外側被覆を導波体のまわり に同心的に、しかも導波体と外側被覆との間に正確な寸法の間隙を形成するよう に隙間を介在させ配置する。この中空の間隙の内部には外側の被覆および内側の 導波体の両方に接触する線状接触部を形成する半剛性スペーサを配置する。内側 の導波体との間の線状接触部は外側の被覆との線状接触部とは半径方向にずれて おり、スペーサ構造内部では垂直方向曲げモーメントのマトリックスを一定間隙 で形成する。 この発明の種々の側面によると、導波体と外側の被覆との間の環状の間隙に連 続スリーブ、すなわち外部からの力、衝撃または手荒な操作に応答して微小な変 形を許容するように選択的に配置した複数のタブを備える連続スリーブを設ける 。 この発明の上述の特徴は添付図面と関連して次に述べる特定の例からより深く 認識されよう。 図面の説明 図１はこの発明による被覆配置の斜視図であり、 図２Ａは図１に示した実施例の断面図であり、 図２Ｂはスペーサ２０の一部に作用する力のセグメント図であり、 図３Ａは応力の影響の下における図１の実施例の第２の断面図であり、 図３Ｂは図３Ａのスペーサのセグメント図であり、 図４は断面で表した第２の実施例であり、 図５Ａは斜視図で表した第３の実施例、図５Ｂはさらにもう一つの実施例であ り、 図６は図５Ａの実施例の製造のための突起形成工程の図である。 発明の説明 この発明は概括的には赤外線温度計など光線利用の分析機器における光伝送媒 体への物理的変形および損傷を防止するための衝撃吸収用スペーサを提供する。 スペーサは、上記伝送媒体と外側の被覆との間の間隙で、半径方向にずれた一連 の接触点を形成するように配置してあり形づくってある。互いにずれた向きに支 持接触点を配置することによって、光伝送媒体への外力の影響をスペーサ周辺沿 いの曲げモーメントに変換し、−−それによって光伝送媒体の変形を生ずること なく力を分散させる。 次に図面を参照すると、図１は光伝送媒体（用途に応じて導波体その他）、ス ペーサおよび外側被覆の層状配置を示す。より詳細に述べると、ほぼ円筒状の光 伝送媒体１０を、この伝送媒体の外径よりも大きいほぼ円形の内径を有しその媒 体との間で環状の間隙を形成する保護被覆３０で包む。この環状間隙に、光伝送 媒体の外側表面と保護被覆の内側表面との両方から離れる形状の断面を有するス ペーサ２０をぴったり合わせて配置する。これによって、スペーサ２０と保護被 覆３０と伝送媒体との間に開いた領域を形成する。 図１の構成を図２Ａに断面で示す。この断面図に示すとおり、スペーサ２０は 外側の被覆３０と内側の伝送媒体１０との間にぴったりと適合して保持された六 角形を備える。この配置によって、スペーサと保護被覆との間の接触点２３、お よびスペーサと伝送体との間の接触点２４を形成する。この構造においては、伝 送媒体の周囲に、例えば２５（スペーサと被覆との間）および２６（スペーサと 伝送媒体との間）などの開いた領域が形成される。接触点に対するこれら開いた 領域の位置によって、図２Ｂに示すようにスペーサ沿いのモーメント腕が形成さ れる。半剛性スペーサ２０の部分的偏向によって衝撃をこの組立体に吸収するよ うに作用するのはここに形成されたモーメント腕である。図２ＢにおいてＦ(ｔ) は伝送媒体による分力のベクトルであり、Ｆ(ｓ)は被覆による反作用分力のベク トルである。 部品の代表的寸法はシステムの実際の実動化に左右される。赤外線温度計用と しては、伝送媒体の直径は通常0.123／0.118インチである。外側被覆の内径は約 0.158／0.154インチである。また、このような構成では、スペーサの「実効」直 径は0.140インチであり、厚さは0.008インチであり、ポリウレタンまたはナイロ ンを用いた押出成型で作るのが好ましい。 次に図３Ａを参照すると、図２の構成をこの組立体への衝撃を表す外力Ｆ(１) を受けている状態で示す。この力は外側の保護被覆を円形断面からほぼ楕円形に 変形させる。しかし、この力がかかっても内側の伝送媒体には直接には伝わらな い。むしろ逆に、外力はスペーサの対応変形、とくにスペーサ内部の半剛性モー メント腕の変形によって吸収されるので、この媒体は円形に留まる。力ベクトル Ｆ(ｓ)およびＦ(ｔ)による変形を受けたスペーサ２０の一部を示す図３Ｂからこ のことは明確に理解できる。 次に図４に移ると、スペーサ２０が伝送媒体１０と完全に一体化され、しかも 鋭角のタブ３３により外側の被覆との間に間隙を形成しているこの発明のもう一 つの構成が示してある。この構成においては、かかった力は鋭角付きのタブの偏 向により吸収される。図には４個のタブ３３だけが示してあるが、スペーサ２０ の周囲に分布させたそれ以上の数のタブの利用も意図している。 図５Ａにはこの発明のさらに他の構成、すなわち押出成型技術の利用により組 み立て可能な構成を示す。この構成では、スペーサは星形断面の外側表面と、伝 送媒体全体にわたり開いた領域を伴うことなくぴったり合致した形状の内側表面 とを備える。この形状においては、力の吸収はスペーサ２０の形成材料の可撓性 や圧縮可能性などによって達成される。スペーサをその外側表面と同一断面の内 側表面（すなわち星形）を備えるものにして、伝送媒体１０とスペーサ２０との 間に図５Ｂに示したような開いた領域を形成することもできる。図５のいずれの 構成においても、外側被覆はほぼ円筒状の内側表面を備える。 図６においては、図５Ａについて上述した構成を作る押出成型技術を示してあ る。この手法において、伝送媒体１０はスペーサの外側形状対応の形状の開口を 有する第１のダイ７０を通す。次に、押出成型されたスペーサ２０を円筒状被覆 にはめ込み、スペーサ２０と被覆（図示してない）との間に開いた領域を形成す る。 上述の記載は発明の概念の説明であって、この発明の範囲と真意とを逸脱する ことなく多数の変形および改変が当業者に容易に可能であることが明らかであろ う。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１１月１３日 【補正内容】 （頁第６−第７） 請求の範囲 １．患者の鼓膜から発生する輻射の測定のための赤外線温度計において、同心の スペーサに部分的に包まれた赤外線導波体を含み、前記同心のスペーサが保護被 覆にさらに部分的に包まれているとともに前記保護被覆の第２の断面形状または 前記赤外線導波体から離れた第１の断面形状を有し、それによって前記スペーサ と前記導波体との間もしくは前記スペーサと前記保護被覆との間、または前記ス ペーサと前記導波体との間および前記スペーサと前記保護被覆との間に位置する 一連の軸方向に分布した間隙を形成する改良。 ２．前記スペーサが半剛性を備え、前記赤外線導波体と前記スペーサとの間の第 １の複数の線状接触部もしくは前記スペーサと前記保護被覆との間の第２の複数 の線状接触部を形成し、または前記赤外線導波体と前記スペーサとの間の第１の 複数の線状接触部および前記スペーサと前記保護被覆との間の第２の複数の線状 接触部を形成する請求項１記載の赤外線温度計。 ３．前記第１の複数の線状の接触部が前記第２の複数の線状接触部から半径方向 にずれている請求項２記載の赤外線温度計。 ４．前記スペーサが複数のモーメント腕を備え外部からの力を前記モーメント腕 の変形によって吸収する請求項３記載の赤外線温度計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電磁輻射の形で情報を伝送する装置であって、 実質的に一様な外径を有する細長い電磁輻射伝搬手段と、 前記伝搬手段のそれと対応する形状の内側表面を備え前記伝搬手段の外径より も大きい内径を有しその全長にわたり前記伝搬手段と実質的に同心円的にその周 囲に配置された保護被覆手段と、 前記伝搬手段と前記保護被覆手段との間に形成された環状間隙の中に配置され ほぼ一様な断面を有する半剛性スペーサ手段とを含み、前記スペーサ手段が前記 保護被覆手段との間の複数の線状接触部と前記伝搬手段との間の複数の線状接触 部とを形成し、前記伝搬手段との間の前記線状接触部が前記保護被覆手段との間 の線状接触部とずれていて前記スペーサ手段の周囲沿いにモーメント腕を形成す る 情報伝送装置。 ２．前記スペーサ手段が多角形断面を有する請求項１記載の装置。 ３．前記多角形断面が六角形である請求項２記載の装置。 ４．前記六角形が等辺である請求項３記載の装置。 ５．前記伝搬手段が光ファイバケーブルである請求項１記載の装置。 ６．前記伝搬手段が円筒状である請求項１記載の装置。 ７．前記スペーサ手段が星形である請求項１記載の装置。 ８．患者の鼓膜からの輻射を測定するのに用いる形式の赤外線温度計において、 保護被覆手段に部分的に包まれた同心的スペーサにさらに部分的に包まれた赤外 線導波体を含み、前記スペーサ手段が前記保護被覆または前記赤外線導波体の断 面形状から離間する断面形状で特徴づけられ、軸方向に分布した一連の間隙が前 記スペーサ手段と導波体との間または前記スペーサ手段と保護被覆手段との間ま たは両方に位置づけられている改良。 ９．前記スペーサ手段が半剛性を備え前記赤外線導波体および前記保護被覆との 間に複数の線状の接触部を形成する請求項８記載の赤外線温度計。 １０．前記線状の接触部が半径方向にずれている請求項９記載の赤外線温度計。 １１．前記スペーサ手段が複数のモーメント腕を有し外部からの力を前記モーメ ント腕の変形により吸収する請求項１０記載の赤外線温度計。 １２．電磁輻射伝送装置を製造する方法であって、 第１の断面形状を有する輻射伝送媒体をその第１の断面形状よりも大きい直径 の第２の断面形状を有する押出成型ダイを通過させる過程と、 前記押出成型ダイの環状間隙に、前記第２の断面形状に対応しそれによって形 成された第３の断面であって複数の突出部分付きの非円形断面でさらに特徴づけ られる第３の断面を形成するための半液状の固化可能な化合物を注入する過程と を含む方法。 １３．前記輻射伝送媒体を同心的保護被覆でさらに包み前記輻射伝送媒体と保護 被覆との間の環状空間を押出成型した固化可能な化合物で部分的に充填した請求 項１２記載の方法。 １４．前記輻射伝送媒体が光ファイバケーブルで形成されている請求項１２記載 の方法。 １５．情報の伝送に電磁輻射を用いた通信線路であって、 通信のための情報に対応する電磁輻射を最小歪みで伝達する導波体手段と、 前記導波体手段をとり巻きその導波体との間に環状の間隙を形成する保護被覆 手段と、 前記保護被覆手段の断面形状から離間した断面形状を備え前記環状間隙内に配 置され前記保護被覆手段との間で空隙を形成するスペーサ手段と を含む通信線路。 １６．前記被覆手段にかかる力が前記スペーサ手段の形状の変形によって吸収さ れる請求項１５記載の通信線路。