JPS60105930A - 赤外線温度分布測定装置 - Google Patents
赤外線温度分布測定装置Info
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- JPS60105930A JPS60105930A JP58213863A JP21386383A JPS60105930A JP S60105930 A JPS60105930 A JP S60105930A JP 58213863 A JP58213863 A JP 58213863A JP 21386383 A JP21386383 A JP 21386383A JP S60105930 A JPS60105930 A JP S60105930A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は、赤外線温度分布測定装置、特に温度が周期的
に変化する被測定体の任意時点におけるサーモグラムを
得ることのできる赤外線温度分布測定装置に関する。
に変化する被測定体の任意時点におけるサーモグラムを
得ることのできる赤外線温度分布測定装置に関する。
（発明の背景）
従来、被測定体の温度が周期的に上下するようなものの
任意の時点におけるサーモグラムを得る方法としては、
例えばストロボレコーディング・システムと呼ばれるも
のがある。しかし、この方法は、被測定体に繰返し温度
変動を起こすために入力する周期信号の周期に対して水
平方向（３）走査時間が充分短い（例えば１／１２０
ｓｅｃ ＝ ８３ｍ５ｅｃ）ということが必要条件にな
るから、短い周期の入力周期信号に対しては測定できな
い欠点がある。しかるに、被測定体が感熱素子のような
場合、すでに現在で周期が１０ｍ５ｅｃ、パルス幅が２
５ｍ５ｅｃ （将来は周期が２ｍ５ｅｃ ＋パルス幅が
０５ｍ５ｅｃ ）の入力周期信号に対する過渡的な温度
分布を測定したいという要求がある。これだけ入力周期
信号の周期が短いと、上記のようにＸ走査時間が８３ｍ
５ｅｃの従来装置でも測定不可能である。また、上記従
来方法では、Ｘ走査時間の間に実際には温度が時々刻々
変化しているので、熱像の左側と右側が同−命件の熱像
でなくなる欠点もある。
任意の時点におけるサーモグラムを得る方法としては、
例えばストロボレコーディング・システムと呼ばれるも
のがある。しかし、この方法は、被測定体に繰返し温度
変動を起こすために入力する周期信号の周期に対して水
平方向（３）走査時間が充分短い（例えば１／１２０
ｓｅｃ ＝ ８３ｍ５ｅｃ）ということが必要条件にな
るから、短い周期の入力周期信号に対しては測定できな
い欠点がある。しかるに、被測定体が感熱素子のような
場合、すでに現在で周期が１０ｍ５ｅｃ、パルス幅が２
５ｍ５ｅｃ （将来は周期が２ｍ５ｅｃ ＋パルス幅が
０５ｍ５ｅｃ ）の入力周期信号に対する過渡的な温度
分布を測定したいという要求がある。これだけ入力周期
信号の周期が短いと、上記のようにＸ走査時間が８３ｍ
５ｅｃの従来装置でも測定不可能である。また、上記従
来方法では、Ｘ走査時間の間に実際には温度が時々刻々
変化しているので、熱像の左側と右側が同−命件の熱像
でなくなる欠点もある。
（発明の目的）
本発明の目的は、上記のような非常に短い周期の温度変
動入力周期信号に対しても任意の時点におけるサーモグ
ラムを得ることができる赤外線温度分布測定装置全提供
するにある。
動入力周期信号に対しても任意の時点におけるサーモグ
ラムを得ることができる赤外線温度分布測定装置全提供
するにある。
（発明の概要）
本発明は、入力周期信号に同期する赤外線信号（温度信
号）を１周期毎に各周期の始まシから任意の経過時点に
おいてサンプルすると共に被測定体の走査を制御するよ
うにして、上記目的を達成した。
号）を１周期毎に各周期の始まシから任意の経過時点に
おいてサンプルすると共に被測定体の走査を制御するよ
うにして、上記目的を達成した。
（実施例）
一般に、２次元的なサーモグラムを作る場合の走査方法
には、測定対象物を水平及び垂直方向に移動させる方法
と測定対象物の上を水平及び垂直方向に光学的に走査す
る方法とがある。
には、測定対象物を水平及び垂直方向に移動させる方法
と測定対象物の上を水平及び垂直方向に光学的に走査す
る方法とがある。
第１図は、前者の走査方法を用いる本発明の第１実施例
を示すブロック図であシ、第２図は、その動作説明用波
形図である。図において、（１）は被測定体、（２）は
検出器、（３）はレベル調整回路、（４）はザンゾルボ
ールド回路、（５）はメモリ、（６）はエネルギ供給手
段、（７）は周期信号作成回路、（８）はサンプリング
信号作成回路、（９）は走査制御信号作成回路、（１１
は水平駆動回路、（Ｉｆ）は垂直駆動回路、θカは載せ
台、０１は表示部、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは第２図Ａ −Ｄの
波形が現われる個所を示す。被ｉ１＋１１定休（１）は
、載せ台α→の上に載せて載せ台α■の移動によって移
動するようにしである。検出器（２）は、赤外線検出用
の顕微鏡型の赤外線放射温度計を有し、被測定体（１〕
から放射される赤外線エネルギを集光し上記温度計の測
定面に当てて電気信号に変換する。レベル調整回路（３
）は、検出器（２）からの電気信号を必要に応じて増幅
しそのレベルｆ：調整する。ただし、レベル調整回路（
３）は検出器（２）に含捷れている場合もある。
を示すブロック図であシ、第２図は、その動作説明用波
形図である。図において、（１）は被測定体、（２）は
検出器、（３）はレベル調整回路、（４）はザンゾルボ
ールド回路、（５）はメモリ、（６）はエネルギ供給手
段、（７）は周期信号作成回路、（８）はサンプリング
信号作成回路、（９）は走査制御信号作成回路、（１１
は水平駆動回路、（Ｉｆ）は垂直駆動回路、θカは載せ
台、０１は表示部、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは第２図Ａ −Ｄの
波形が現われる個所を示す。被ｉ１＋１１定休（１）は
、載せ台α→の上に載せて載せ台α■の移動によって移
動するようにしである。検出器（２）は、赤外線検出用
の顕微鏡型の赤外線放射温度計を有し、被測定体（１〕
から放射される赤外線エネルギを集光し上記温度計の測
定面に当てて電気信号に変換する。レベル調整回路（３
）は、検出器（２）からの電気信号を必要に応じて増幅
しそのレベルｆ：調整する。ただし、レベル調整回路（
３）は検出器（２）に含捷れている場合もある。
一方、被測定体（１）にはエネルギ供給手段（６）から
通電・加熱など適当な方法によシ変化するエネルギを供
給し、その温度を変動させる。エネルギ供給手段（６）
には、周期信号作成回路（７）よシエネルギ変動のもと
になる所望の周期を有する周期信号を加える。第２図Ａ
に、その周期信号の１例を示す。
通電・加熱など適当な方法によシ変化するエネルギを供
給し、その温度を変動させる。エネルギ供給手段（６）
には、周期信号作成回路（７）よシエネルギ変動のもと
になる所望の周期を有する周期信号を加える。第２図Ａ
に、その周期信号の１例を示す。
この例は便宜上デユーティ・サイクルを１／２としてい
るが、実際には熱の蓄積を避けるためこれよシ小さくす
るを可とする。したがって、被測定体（１）の温度は周
期的に繰返し上下に変動し、検出器（２）で検出される
赤外線信号も同じ変化音する。第２図Ｂに、その赤外線
信号の１例金示す。また、上記周期信号の一部をサンプ
リング信号作成回路（８）と走査制御信号作成回路（９
）に入力する。サンプリング信号作成回路（８）は、入
力周期信号の１周期毎に各周期の始まシから任意所望の
時点に対応して設定する時間δだけ遅延した１個のサン
プリンズ・９ルスを作成する。第２図Ｃに、そのサンプ
リンズパルスを示す。走査制御信号作成回路（９）は、
入力周期信号に同期して赤外線放射温度計の測定面積に
相当する１画素分だけ載せ台θ→を水平駆動回路（１０
及び垂直１駆動回路（１１）を介してＸ方向及びＹ方向
（被測定体（１）が線状のときはＸ方向のみ）に移動さ
せる走査制御信号を発生する。サンプルホールド回路（
４）は、サンプリング信号作成回路（８）が出力するサ
ンプリング信号（入力周期信号の１周期毎に１個のサン
プリングパルスの列よシ成る。）により、レベル調整回
路（３）からの赤外線（温度）信号をサンゾルホールド
して画像信号を作成する。
るが、実際には熱の蓄積を避けるためこれよシ小さくす
るを可とする。したがって、被測定体（１）の温度は周
期的に繰返し上下に変動し、検出器（２）で検出される
赤外線信号も同じ変化音する。第２図Ｂに、その赤外線
信号の１例金示す。また、上記周期信号の一部をサンプ
リング信号作成回路（８）と走査制御信号作成回路（９
）に入力する。サンプリング信号作成回路（８）は、入
力周期信号の１周期毎に各周期の始まシから任意所望の
時点に対応して設定する時間δだけ遅延した１個のサン
プリンズ・９ルスを作成する。第２図Ｃに、そのサンプ
リンズパルスを示す。走査制御信号作成回路（９）は、
入力周期信号に同期して赤外線放射温度計の測定面積に
相当する１画素分だけ載せ台θ→を水平駆動回路（１０
及び垂直１駆動回路（１１）を介してＸ方向及びＹ方向
（被測定体（１）が線状のときはＸ方向のみ）に移動さ
せる走査制御信号を発生する。サンプルホールド回路（
４）は、サンプリング信号作成回路（８）が出力するサ
ンプリング信号（入力周期信号の１周期毎に１個のサン
プリングパルスの列よシ成る。）により、レベル調整回
路（３）からの赤外線（温度）信号をサンゾルホールド
して画像信号を作成する。
第２図りに、その画像信号の例を示す。
画像信号はメモリ（５）に入れて記憶させるが、その際
、走査制御信号作成回路（９）からの走査制御信号（入
力周期信号に同期して載せ台（２）を１画素分だけ移動
させる信号）によシ、多数の画素信号よシ成る画像信号
の各画素信号のアドレスを１つずつずらしてメモリ（５
）に記憶させてゆくＯこうして１画面分の画像信号全メ
モリ（５）に記憶させた後、これをＲＧＢ信号又はＮＴ
８Ｃ信号として取シ出し表示部α葎にサーモグラムとし
て表示する。表示方法としては種々のものを用いること
ができ（カラー又は黒白など）、またサーモグラムを直
接プリントするようにしてもよい。このようにして、温
度が急激に変動している場合でも、被測定体（１１の任
意の時点におけるサーモグラムを作ることができる。
、走査制御信号作成回路（９）からの走査制御信号（入
力周期信号に同期して載せ台（２）を１画素分だけ移動
させる信号）によシ、多数の画素信号よシ成る画像信号
の各画素信号のアドレスを１つずつずらしてメモリ（５
）に記憶させてゆくＯこうして１画面分の画像信号全メ
モリ（５）に記憶させた後、これをＲＧＢ信号又はＮＴ
８Ｃ信号として取シ出し表示部α葎にサーモグラムとし
て表示する。表示方法としては種々のものを用いること
ができ（カラー又は黒白など）、またサーモグラムを直
接プリントするようにしてもよい。このようにして、温
度が急激に変動している場合でも、被測定体（１１の任
意の時点におけるサーモグラムを作ることができる。
ただし・周期信号を加えてから被測定体（１）の温度の
平均値が一定になってから測定を行なう必要がある。
平均値が一定になってから測定を行なう必要がある。
上述の例は、板組１定体（１）に周期的にエネルギを加
えて温度変動させるものであるが、被測定体（１）自身
が一定周期で温度変動している場合があるＯ例えば、エ
ンジンなどがそうである０このような場合は、第３図に
示すように、被測定体（１）の放射する赤外線の変動の
周期を検出する周期検出回路０４を用い、その出力を周
期信号作成回路（７）に入れて周期信号を作成すればよ
い。こうすれば、周期の極めて短いエンジンの過渡的な
温度分布を測定することが可能になる。
えて温度変動させるものであるが、被測定体（１）自身
が一定周期で温度変動している場合があるＯ例えば、エ
ンジンなどがそうである０このような場合は、第３図に
示すように、被測定体（１）の放射する赤外線の変動の
周期を検出する周期検出回路０４を用い、その出力を周
期信号作成回路（７）に入れて周期信号を作成すればよ
い。こうすれば、周期の極めて短いエンジンの過渡的な
温度分布を測定することが可能になる。
第４図は、他の走査方法を用いる本発明の第２実施例を
示すブロック図である。図において、第１図と対応する
部分には同−又は類似の符号を付しである。（９′）は
光学走査制御信号作成回路、（１２’）は光学走査機構
である。光学走査機構（１２’）は、ミラーで被測定体
（１）の上を水平及び垂直方向に走査するものであり、
光学走査制ａ１１１信号作成回路（９′）は、光学走査
機構（１２′）のミラーの回動角を制御する光学定食制
御信号を作成するものである。本例の動作は、第１実施
例と同様であるので詳細説明を省略する。
示すブロック図である。図において、第１図と対応する
部分には同−又は類似の符号を付しである。（９′）は
光学走査制御信号作成回路、（１２’）は光学走査機構
である。光学走査機構（１２’）は、ミラーで被測定体
（１）の上を水平及び垂直方向に走査するものであり、
光学走査制ａ１１１信号作成回路（９′）は、光学走査
機構（１２′）のミラーの回動角を制御する光学定食制
御信号を作成するものである。本例の動作は、第１実施
例と同様であるので詳細説明を省略する。
なお、本発明は、上述の実施例に限らず、特許請求の範
囲に記載した事項に基いて種々の変形・変更全しうるも
のである。
囲に記載した事項に基いて種々の変形・変更全しうるも
のである。
（発明の効果）
以上説明したとおシ、本発明によれば、次の如き顕著な
効果が得られる。
効果が得られる。
（イ）被測定体に温度変動を与える周期信号の周期が非
常に短くても、被測定体の任意の時点における温度分布
の測定が可能である。よって、被測定体の短い周期内し
たがって短い時間内に起こる急激な温度変化を任意時点
において測定することができる。
常に短くても、被測定体の任意の時点における温度分布
の測定が可能である。よって、被測定体の短い周期内し
たがって短い時間内に起こる急激な温度変化を任意時点
において測定することができる。
（ロ）被測定体自身が短い周期で温度変動している場合
でも、その温度変化の任意時点での温度分布を測定する
ことができる。
でも、その温度変化の任意時点での温度分布を測定する
ことができる。
（ｅ 上記いずれの場合も、周期が短くなればなるほど
１画像を作るに要する時間が知縮されるという利点があ
る。
１画像を作るに要する時間が知縮されるという利点があ
る。
第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図はその動作説明用波形図、第３図−：第１図のものの
一部の変形例を示すブロック図、第４図は本発明の第２
の実施例を示すプロ・ツク図である。 （１）・・・被測定体、（２）・・・赤外線検出器、（
７）・・・周期信号作成回路、（８）・・・サンプリン
グ信号作成回路、（９）・・・走査制御信号作成回路、
０■・・・被測定体移動機構、（４）・・・サンプリン
グ回路、（９′）・・・光学走査制御信号作成回路、（
１２’）・・・光学定食機構。 手続補正書 昭和５８年１２月２８日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿ａ４、＼′Ｌ☆−・− １、事件の表示 昭和５８年特 許Ｈ第２１３８６３ 号２．５ｔ−明（
Ｄ 名称 赤外線温度分布測定装置３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 ６、補正により増加する発明の数 明 細 書（訂正） 発明の名称 赤外線温度分布測定装置 特許請求の範囲 １、被測定体から放射される赤外線を検出して上記被測
定体の温度分布を測定する赤外線温度分布測定装置にお
いて、上記被測定体を予め定めた周期で温度変動させる
ための上記予め定めた周期に対応する周期信号を作成し
、又は上記被測定体が一定周期で温度変動している場合
は上記一定周期に対応する入力信号から周期信号を作成
する周期信号作成回路と、上記予め定めた周期又は上記
一定周期の１周期毎に各周期の始まりから任意の経過時
点において１個のサンプリング用ゲート信号を上記周期
信号から作成するサンプリング用ゲート信号作成回路と
、上記被測定体を上記赤外線の検出部に対して少なくと
も１軸方向に移動させる機構を制御する走査制御信号を
上記周期信号から作成する走査制御信号作成回路と、上
記赤外線を検出して温度に対応した電気信号を上記サン
プリング用ゲート信号により順次サンプリングしてホー
ルドするサンプルホールド回路とを有し、上記被測定体
の上記１周期内に起こる急激な温度変化の中の任意時点
の温度分布を測定しうるようにした赤外ａ温度分布測定
装置。 ２、被測定体から放射される赤外線を検出して上記被測
定体の温度分布を測定する赤外線温度分布測定装置にお
いて、上記被測定体を予め定めた周期で温度変動させる
ための上記予め定めた周期に対応する周期信号を作成し
、又は上記被測定体が一定周期で温度変動している場合
は上記一定周期に対応する周期信号を作成する周期信号
作成回路と、上記予め定めた周期又は上記一定周期の１
周期毎に各周期の始まりから任意の経過時点において１
個のサンプリング用ゲート信号を上記周期信号から作成
するサンプリング用ゲート信号作成回路と、上記被測定
体を上記赤外線の検出部に対して少なくとも１軸方向に
光学的に走査する機構を制御する光学走査制御信号を上
記周期信号から作成する光学走査制御信号作成回路と、
上記赤外線を検出して温度に対応した電気信号を上記サ
ンプリング用ゲート信号により順次サンプリングしてホ
ールドするサンプルホールド回路とを有し、上記被測定
体の上記１周期内に起こる急激な温度変化の中の任意時
点の温度分布を測定しうるようにした赤外線温度分布測
定装置。 発明の詳細な説明 （発明の技術分野） 本発明は、赤外線温度分布測定装置、特に温度が急速且
つ周期的に変化している又は変化させられている被測定
体の任意時点におけるサーモグラムを得ることのできる
赤外線温度分布測定装置に関する。 （発明の背景） 従来、被測定体の温度が急速且つ周期的に上下するよう
なものの任意の時点におけるサーモグラムを得る方法と
しては、例えばストロボレコーディング・システムと呼
ばれるものがある。しかし、この方法は、被測定体に繰
返し温度変動を起こすために入力する周期信号の周期を
いくら短かくしようとしてもその周期は水平方向（Ｘ）
走査時間（例えば１／１２０ｓｅｃ＝８．３ｍ５ｅｃ）
の速さに限定されルタめ、短い周期の入力周期信号に対
しては測定できない欠点がある。しかるに、被測定体が
サーマルヘッド等の発熱素子のような場合、すでに現在
で周期がｌＱｍｌｌｅＯ，パルス醇が２．ｓｍｍ（将来
は周期が２ｍ（６）、パルス幅が０．５ｍ（５））の入
力周期信号に対する過渡的な温度分布を測定したいとい
う要求がある。これだけ入力周期信号の周期が短いと、
上記のようにＸ走査時間が８．３ｍ１Ｅの従来装置では
測定不可能である。また、上記従来方法では、Ｘ走査時
間の間に実際には温度が時々刻々変化しているので、熱
像の左側と右側が同一条件の熱像でなくなる欠声もある
。 （発明の目的） 本発明の目的は、上記のような非常に短い周期の温度変
動を起こされている、又は起こしている被測定体の任意
の時点におけるサーモグラムを得ることができる赤外線
温度分布測定装置を提供するＫある。 （発明の概要） 本発明は、被測定体に適切な周期的温度変化を起こすた
めの周期信号、又は被測定体が起こしている周期的温度
変化から得られる周期信号に、被測定体に関する走査を
同期させて得られる温度に対応した電気信号（温度信号
）を１周期毎に各周期の始まりから任意の経過時点にお
いてサンプｙして得られる一連のサンプル信号から画像
信号を作成するようにした。 （実施例） 一般に、２次元的なサーモグラムを作る場合の走査方法
には、測定対象物を水平及び垂直方向に移動させる方法
と測定対象物の面上を水平及び垂直方向に光学的に走査
する方法とがある。 第１図は、前者の走査方法を用いる本発明の第１実施例
を示すブロック図であり、第２図は、その動作説明用波
形図である。図において、（１）は被測定体、（２）は
検出部、（３）は信号処理回路、（４）はサンプルホー
ルド回路、（５）はメモリ、（６）はエネルギ供給手段
、（７）は周期信号作成回路、（８）はサンプリング用
ゲート信号作成回路、（９）は走査制御信号作成回路、
αＱは水平駆動回路、（１１）は垂直駆動回路、ｔ１２
） Ｇ！ 載セ台、（１３１Ｇ！ 表示１ｆＢ、Ａ、Ｂ
、Ｃ’、Ｄは第２図Ａ−Ｄの波形が現われる個所を示す
。被測定体（１）は、載せ台ａｚの上に載せて載せ台（
１２１の移動によって移動するよう忙しである。検出部
（２）は、顕微鏡型の赤外線放射温度計等の温度検出部
で被測定体（１１から放射される赤外線エネルギを集光
し電気信号に変換する。信号処理回路（３）は、検出部
（２）からの電気＠号を必要に応じて増幅しそのレベル
を調整する。ただし、信号処理回路（３）は検出部（２
）に含まれている場合もある。 一方、被測定体（１）にはエネルギ供給手段（６）から
通電・加熱など適当な方法匠より周期的に変化するエネ
ルギを供給し、その温度を変動させる。エネルギ供給手
段（６）Ｋは、周期信号作成回路（７）よりエネルギ変
動のもとＫなる所望の周期を有する周期信号を加える。 第２図Ａに、周期化されたエネルギの波形の１例を示す
。この例は便宜上デユーティ・サイクルを１／２として
いるが、実際には熱の蓄積を避けるためこれより小さく
するを可とする。したがって、被測定体（１）の温度は
周期的に繰返し上下に変動し、検出部（２）で検出され
る温度に対応した電気信号も同じ変化をする。第２図Ｂ
に、その温度に対応した電気信号の１例ケ示す。また、
上記周期信号の一部をサンプリング用ゲー）ａＩｔ号作
成回路（８）と走査制御信号作成回路（９）Ｋ入力する
。 サンプリング用ゲート信号作成回路（８）は、周期信号
作成回路（７）からの周期信号の１周期毎に各周期の始
まりから任意所望の時点に対応して設定する時間δだけ
遅延した１個のサンプリング用ゲート信号を作成する。 第２図Ｃに、そのサンプリング用ゲート信号を示す。走
査制御信号作成回路（９）は。 周期信号作成回路（７）からの周期信号に同期して検出
部（２）の測定面積に相当する１画素分から必要画素外
だけ載せ台ｕ２１を水平駆動回路００）及び垂直駆動回
路（Ｉυを介してＸ方向及びＹ方向（被測定体（１１が
線状のとぎはＸ方向のみ）Ｋ移動させる走査制御信号を
発生する。サンプルホールド回路（４）は、すンプリン
グ用ゲート信号作成回路（８）が出方するサンプリング
用ゲート信号により、信号処理回路（３）からの温度に
対応した電気信号をサンプルボールドして一連の画素信
号を作成する。第２図りに、その画素信号の例を示す。 各々の画素信号はメモリ（５）に入れて記憶させるが、
その際、走査制御信号作成回路（９）からの走査制御信
号（前記周期信号に同期して載せ台ａ２を必要画素弁だ
け移動させる信号）Ｋより、多数の画素信号より成る画
像信号の各画素信号のアドレスを１つずつずらしてメモ
リ（５）に記憶させてゆく。 こうして１画面分の画像信号をメモリ（５）Ｋ記憶させ
た後、これをＲＧＢ信号又はＮＴＳＣ信号として取り出
し表示部０３）Ｋサーモグラムとして表示する。 表示方法としては種々のものを用いることができ（カラ
ー又は黒白など）、またサーモグラムを直接プリントす
るようＫしてもよい。このようＫして、温度が急激且つ
周期的に変動している場合でも、被測定体（１）の任意
の時点におけるサーモグラムを作ることができる。ただ
し、周期化されたエネルギｆを加えてから被測定体（１
）の１周期毎の温度変化に伴う蓄熱、放熱による経時的
温度変化が定常状態になってから測定を行なう必要があ
る。 上述の例は、被測定体（１）に周期的にエネルギな加え
て温度変動させるものであるが、被測定体（１）自身が
一定周期で温度変動している場合がある。 例えば、エンジンなどがそうである。このような場合は
、第３図に示すように、被測定体（１）の周期的温度変
化の周期に対応する入力信号（例えば、イグニション・
コイルからのスパーク信号、又はピストン運動の所定位
置における位置信号）を検出する周期検出回路Ｉを用い
、その出力を周期信号作成回路（７）に入れて周期信号
を作成すればよい。 こうすれば、周期の極めて短いエンジンの過渡的な温度
分布を測定することが可能になる。 第４図は、他の走査方法を用いる本発明の第２実施例を
示すブロック図である。図において、第１図と対応する
部分には同−又は類似の符号を付しである。（９１は光
学走査制御信号作成回路、（１２ｉは光学走査機構であ
る。光学走査機構ｌＩｆは、ミラーで被測定体（１）の
面上を水平及び垂直方向妬走査するものであり、光学走
査制御信号作成回路（９）は、光学走査機構（１２）の
ミラーの回動角又は周期速度を制御する光学走査制御信
号を作成するものである。 本例の動作は、第１実施例と同様であるので詳細説ＢＪ
Ｊを省略する。なお、被測定体自身が周期的に温度変化
するような熱源となる場合、第３図を用いて周期信号を
得れば、第１図、第４図におけるエネルギ供給手段（６
）は不要となる。 更に、本発明は、上述の実施例忙限らず、特許請求の範
囲に記載した事項に基いて種々の変形、例えばアレイ型
の赤外線検出器を電気的走査により温度に対応した電気
信号を得るような変形をしうるものである。 （発明の効果） 以上説明したとおり、本発明によれば、次の如き顕著な
効果が得られる。 （イ）被測定体に温度変動を与える周期信号の周期か非
常に短くても、被測定体の任意の時点における温度分布
の測定か可能である。よって、被測定体の短い周期内し
たがって短い時間内に起こる急激な温度変化を任意時、
４において測定することができる。 （ロ）被測定体自身が短い周期で温度変動している場合
でも、その温度変化の任意時点での温度分布を測定する
ことができる。 （ハ）上記いずれの場合も、周期が短くなればなるほど
１画像を作るに要する時間が短縮されるという利点があ
る。 図面の簡単な説明 第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図はその動作説明用波形図、第３図は第１図及び第４図
のものの一部の変形例を示すブロック図、第４図は本発
明の第２の実施例を示すブロック図である。 （１）・・・被測定体、（２）・・・検出部、（７）・
・・周期信号作成回路、（８）・・・サンプリング用ゲ
ート信号作成回路、（９）・・・走査制御信号作成回路
、＋＋２１・・・載せ台（被測定体移動機構） 、 （
４）・・・サンプルホー・・・光学走査機構。 ｃ、ｉ、ｌ：・入 代 理 人 伊 藤 ゛・＼）谷長′ 同 松 隈 秀 盛べ１１．＞□）□゛′ｊ。 −゛ 第２図−
図はその動作説明用波形図、第３図−：第１図のものの
一部の変形例を示すブロック図、第４図は本発明の第２
の実施例を示すプロ・ツク図である。 （１）・・・被測定体、（２）・・・赤外線検出器、（
７）・・・周期信号作成回路、（８）・・・サンプリン
グ信号作成回路、（９）・・・走査制御信号作成回路、
０■・・・被測定体移動機構、（４）・・・サンプリン
グ回路、（９′）・・・光学走査制御信号作成回路、（
１２’）・・・光学定食機構。 手続補正書 昭和５８年１２月２８日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿ａ４、＼′Ｌ☆−・− １、事件の表示 昭和５８年特 許Ｈ第２１３８６３ 号２．５ｔ−明（
Ｄ 名称 赤外線温度分布測定装置３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 ６、補正により増加する発明の数 明 細 書（訂正） 発明の名称 赤外線温度分布測定装置 特許請求の範囲 １、被測定体から放射される赤外線を検出して上記被測
定体の温度分布を測定する赤外線温度分布測定装置にお
いて、上記被測定体を予め定めた周期で温度変動させる
ための上記予め定めた周期に対応する周期信号を作成し
、又は上記被測定体が一定周期で温度変動している場合
は上記一定周期に対応する入力信号から周期信号を作成
する周期信号作成回路と、上記予め定めた周期又は上記
一定周期の１周期毎に各周期の始まりから任意の経過時
点において１個のサンプリング用ゲート信号を上記周期
信号から作成するサンプリング用ゲート信号作成回路と
、上記被測定体を上記赤外線の検出部に対して少なくと
も１軸方向に移動させる機構を制御する走査制御信号を
上記周期信号から作成する走査制御信号作成回路と、上
記赤外線を検出して温度に対応した電気信号を上記サン
プリング用ゲート信号により順次サンプリングしてホー
ルドするサンプルホールド回路とを有し、上記被測定体
の上記１周期内に起こる急激な温度変化の中の任意時点
の温度分布を測定しうるようにした赤外ａ温度分布測定
装置。 ２、被測定体から放射される赤外線を検出して上記被測
定体の温度分布を測定する赤外線温度分布測定装置にお
いて、上記被測定体を予め定めた周期で温度変動させる
ための上記予め定めた周期に対応する周期信号を作成し
、又は上記被測定体が一定周期で温度変動している場合
は上記一定周期に対応する周期信号を作成する周期信号
作成回路と、上記予め定めた周期又は上記一定周期の１
周期毎に各周期の始まりから任意の経過時点において１
個のサンプリング用ゲート信号を上記周期信号から作成
するサンプリング用ゲート信号作成回路と、上記被測定
体を上記赤外線の検出部に対して少なくとも１軸方向に
光学的に走査する機構を制御する光学走査制御信号を上
記周期信号から作成する光学走査制御信号作成回路と、
上記赤外線を検出して温度に対応した電気信号を上記サ
ンプリング用ゲート信号により順次サンプリングしてホ
ールドするサンプルホールド回路とを有し、上記被測定
体の上記１周期内に起こる急激な温度変化の中の任意時
点の温度分布を測定しうるようにした赤外線温度分布測
定装置。 発明の詳細な説明 （発明の技術分野） 本発明は、赤外線温度分布測定装置、特に温度が急速且
つ周期的に変化している又は変化させられている被測定
体の任意時点におけるサーモグラムを得ることのできる
赤外線温度分布測定装置に関する。 （発明の背景） 従来、被測定体の温度が急速且つ周期的に上下するよう
なものの任意の時点におけるサーモグラムを得る方法と
しては、例えばストロボレコーディング・システムと呼
ばれるものがある。しかし、この方法は、被測定体に繰
返し温度変動を起こすために入力する周期信号の周期を
いくら短かくしようとしてもその周期は水平方向（Ｘ）
走査時間（例えば１／１２０ｓｅｃ＝８．３ｍ５ｅｃ）
の速さに限定されルタめ、短い周期の入力周期信号に対
しては測定できない欠点がある。しかるに、被測定体が
サーマルヘッド等の発熱素子のような場合、すでに現在
で周期がｌＱｍｌｌｅＯ，パルス醇が２．ｓｍｍ（将来
は周期が２ｍ（６）、パルス幅が０．５ｍ（５））の入
力周期信号に対する過渡的な温度分布を測定したいとい
う要求がある。これだけ入力周期信号の周期が短いと、
上記のようにＸ走査時間が８．３ｍ１Ｅの従来装置では
測定不可能である。また、上記従来方法では、Ｘ走査時
間の間に実際には温度が時々刻々変化しているので、熱
像の左側と右側が同一条件の熱像でなくなる欠声もある
。 （発明の目的） 本発明の目的は、上記のような非常に短い周期の温度変
動を起こされている、又は起こしている被測定体の任意
の時点におけるサーモグラムを得ることができる赤外線
温度分布測定装置を提供するＫある。 （発明の概要） 本発明は、被測定体に適切な周期的温度変化を起こすた
めの周期信号、又は被測定体が起こしている周期的温度
変化から得られる周期信号に、被測定体に関する走査を
同期させて得られる温度に対応した電気信号（温度信号
）を１周期毎に各周期の始まりから任意の経過時点にお
いてサンプｙして得られる一連のサンプル信号から画像
信号を作成するようにした。 （実施例） 一般に、２次元的なサーモグラムを作る場合の走査方法
には、測定対象物を水平及び垂直方向に移動させる方法
と測定対象物の面上を水平及び垂直方向に光学的に走査
する方法とがある。 第１図は、前者の走査方法を用いる本発明の第１実施例
を示すブロック図であり、第２図は、その動作説明用波
形図である。図において、（１）は被測定体、（２）は
検出部、（３）は信号処理回路、（４）はサンプルホー
ルド回路、（５）はメモリ、（６）はエネルギ供給手段
、（７）は周期信号作成回路、（８）はサンプリング用
ゲート信号作成回路、（９）は走査制御信号作成回路、
αＱは水平駆動回路、（１１）は垂直駆動回路、ｔ１２
） Ｇ！ 載セ台、（１３１Ｇ！ 表示１ｆＢ、Ａ、Ｂ
、Ｃ’、Ｄは第２図Ａ−Ｄの波形が現われる個所を示す
。被測定体（１）は、載せ台ａｚの上に載せて載せ台（
１２１の移動によって移動するよう忙しである。検出部
（２）は、顕微鏡型の赤外線放射温度計等の温度検出部
で被測定体（１１から放射される赤外線エネルギを集光
し電気信号に変換する。信号処理回路（３）は、検出部
（２）からの電気＠号を必要に応じて増幅しそのレベル
を調整する。ただし、信号処理回路（３）は検出部（２
）に含まれている場合もある。 一方、被測定体（１）にはエネルギ供給手段（６）から
通電・加熱など適当な方法匠より周期的に変化するエネ
ルギを供給し、その温度を変動させる。エネルギ供給手
段（６）Ｋは、周期信号作成回路（７）よりエネルギ変
動のもとＫなる所望の周期を有する周期信号を加える。 第２図Ａに、周期化されたエネルギの波形の１例を示す
。この例は便宜上デユーティ・サイクルを１／２として
いるが、実際には熱の蓄積を避けるためこれより小さく
するを可とする。したがって、被測定体（１）の温度は
周期的に繰返し上下に変動し、検出部（２）で検出され
る温度に対応した電気信号も同じ変化をする。第２図Ｂ
に、その温度に対応した電気信号の１例ケ示す。また、
上記周期信号の一部をサンプリング用ゲー）ａＩｔ号作
成回路（８）と走査制御信号作成回路（９）Ｋ入力する
。 サンプリング用ゲート信号作成回路（８）は、周期信号
作成回路（７）からの周期信号の１周期毎に各周期の始
まりから任意所望の時点に対応して設定する時間δだけ
遅延した１個のサンプリング用ゲート信号を作成する。 第２図Ｃに、そのサンプリング用ゲート信号を示す。走
査制御信号作成回路（９）は。 周期信号作成回路（７）からの周期信号に同期して検出
部（２）の測定面積に相当する１画素分から必要画素外
だけ載せ台ｕ２１を水平駆動回路００）及び垂直駆動回
路（Ｉυを介してＸ方向及びＹ方向（被測定体（１１が
線状のとぎはＸ方向のみ）Ｋ移動させる走査制御信号を
発生する。サンプルホールド回路（４）は、すンプリン
グ用ゲート信号作成回路（８）が出方するサンプリング
用ゲート信号により、信号処理回路（３）からの温度に
対応した電気信号をサンプルボールドして一連の画素信
号を作成する。第２図りに、その画素信号の例を示す。 各々の画素信号はメモリ（５）に入れて記憶させるが、
その際、走査制御信号作成回路（９）からの走査制御信
号（前記周期信号に同期して載せ台ａ２を必要画素弁だ
け移動させる信号）Ｋより、多数の画素信号より成る画
像信号の各画素信号のアドレスを１つずつずらしてメモ
リ（５）に記憶させてゆく。 こうして１画面分の画像信号をメモリ（５）Ｋ記憶させ
た後、これをＲＧＢ信号又はＮＴＳＣ信号として取り出
し表示部０３）Ｋサーモグラムとして表示する。 表示方法としては種々のものを用いることができ（カラ
ー又は黒白など）、またサーモグラムを直接プリントす
るようＫしてもよい。このようＫして、温度が急激且つ
周期的に変動している場合でも、被測定体（１）の任意
の時点におけるサーモグラムを作ることができる。ただ
し、周期化されたエネルギｆを加えてから被測定体（１
）の１周期毎の温度変化に伴う蓄熱、放熱による経時的
温度変化が定常状態になってから測定を行なう必要があ
る。 上述の例は、被測定体（１）に周期的にエネルギな加え
て温度変動させるものであるが、被測定体（１）自身が
一定周期で温度変動している場合がある。 例えば、エンジンなどがそうである。このような場合は
、第３図に示すように、被測定体（１）の周期的温度変
化の周期に対応する入力信号（例えば、イグニション・
コイルからのスパーク信号、又はピストン運動の所定位
置における位置信号）を検出する周期検出回路Ｉを用い
、その出力を周期信号作成回路（７）に入れて周期信号
を作成すればよい。 こうすれば、周期の極めて短いエンジンの過渡的な温度
分布を測定することが可能になる。 第４図は、他の走査方法を用いる本発明の第２実施例を
示すブロック図である。図において、第１図と対応する
部分には同−又は類似の符号を付しである。（９１は光
学走査制御信号作成回路、（１２ｉは光学走査機構であ
る。光学走査機構ｌＩｆは、ミラーで被測定体（１）の
面上を水平及び垂直方向妬走査するものであり、光学走
査制御信号作成回路（９）は、光学走査機構（１２）の
ミラーの回動角又は周期速度を制御する光学走査制御信
号を作成するものである。 本例の動作は、第１実施例と同様であるので詳細説ＢＪ
Ｊを省略する。なお、被測定体自身が周期的に温度変化
するような熱源となる場合、第３図を用いて周期信号を
得れば、第１図、第４図におけるエネルギ供給手段（６
）は不要となる。 更に、本発明は、上述の実施例忙限らず、特許請求の範
囲に記載した事項に基いて種々の変形、例えばアレイ型
の赤外線検出器を電気的走査により温度に対応した電気
信号を得るような変形をしうるものである。 （発明の効果） 以上説明したとおり、本発明によれば、次の如き顕著な
効果が得られる。 （イ）被測定体に温度変動を与える周期信号の周期か非
常に短くても、被測定体の任意の時点における温度分布
の測定か可能である。よって、被測定体の短い周期内し
たがって短い時間内に起こる急激な温度変化を任意時、
４において測定することができる。 （ロ）被測定体自身が短い周期で温度変動している場合
でも、その温度変化の任意時点での温度分布を測定する
ことができる。 （ハ）上記いずれの場合も、周期が短くなればなるほど
１画像を作るに要する時間が短縮されるという利点があ
る。 図面の簡単な説明 第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図はその動作説明用波形図、第３図は第１図及び第４図
のものの一部の変形例を示すブロック図、第４図は本発
明の第２の実施例を示すブロック図である。 （１）・・・被測定体、（２）・・・検出部、（７）・
・・周期信号作成回路、（８）・・・サンプリング用ゲ
ート信号作成回路、（９）・・・走査制御信号作成回路
、＋＋２１・・・載せ台（被測定体移動機構） 、 （
４）・・・サンプルホー・・・光学走査機構。 ｃ、ｉ、ｌ：・入 代 理 人 伊 藤 ゛・＼）谷長′ 同 松 隈 秀 盛べ１１．＞□）□゛′ｊ。 −゛ 第２図−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被測定体上を走査しこの被測定体から放射される赤
外線を検出して上記被測定体の温度分布を測定する赤外
線温度分布測定装置において、上記被測定体を予め定め
た周期で温度変動させるための上記予め定めた周期に対
応する周期信号を作成し、又は上記被測定体が一定周期
で温度変動している場合はこの被測定体が放射する赤外
線よシ上記一定周期に対応する周期信号を作成する周期
信号作成回路と、上記予め定めた周期又は上記一定周期
の１周期毎に各周期の始まシから任意の経過時点におい
て１個のサンプリングパルスを上記周期信号から作成す
るサンプリング信号作成回路と、上記被測定体を上記赤
外線の検出器に対して少なくとも１軸方向に移動させる
機構を制御する走査制御信号を上記周期信号から作成す
る走査制御信号作成回路と、上記赤外線を検出した赤外
線信号を上記サンプリング信号によシ順次サンプリング
するサンプリング回路とを有し、上記被測定体の上記１
周期内に起こる急激な温度変化の中の任意時点の温度分
布を測定しうるようにした赤外線温度分布測定装置。 ２、被測定体上を走査しこの被測定体から放射される赤
外線を検出して上記被測定体の温度分布を測定する赤外
線温度分布測定装置において、上記被測定体を予め定め
た周期で温度変動させるための上記予め定めた周期に対
応する周期信号を作成し、又は上記被測定体が一定周期
で温度変動している場合はこの被測定体が放射する赤外
線よシ上記一定周期に対応する周期信号を作成する周期
信号作成回路と、上記予め足めた周期又は上記一定周期
の１周期毎に各周期の始ｔｂから任意の経過時点におい
て１個のサンプリングパルスを上記周期信号から作成す
るザンゾリング・やルス作成回路と、上記被？！１１定
休を上記赤外線の検出器に対して少なくとも１軸方向に
光学的に走査する機構を制御する光学走査制御信号を上
記周期信号から作成する光学走査制御信号作成回路と、
上記赤外線を検出した赤外線信号を上記サンプリング信
号によシ順次サンプリングするサンプリング回路とを有
し、上記被測定体の上記１周期内に起こる急激な温度変
化の中の任意時点の温度分布を測゛定しうるように、し
た赤外線温度分布測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58213863A JPS60105930A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 赤外線温度分布測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58213863A JPS60105930A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 赤外線温度分布測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60105930A true JPS60105930A (ja) | 1985-06-11 |
| JPH0345779B2 JPH0345779B2 (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=16646264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58213863A Granted JPS60105930A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 赤外線温度分布測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60105930A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63269026A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Nippon Denki Sanei Kk | 赤外線温度分布測定装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58144720A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-08-29 | Jeol Ltd | 赤外線撮像方法及び装置 |
| JPS58151531A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-08 | Jeol Ltd | サ−モグラフイ装置 |
-
1983
- 1983-11-14 JP JP58213863A patent/JPS60105930A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58144720A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-08-29 | Jeol Ltd | 赤外線撮像方法及び装置 |
| JPS58151531A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-08 | Jeol Ltd | サ−モグラフイ装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63269026A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Nippon Denki Sanei Kk | 赤外線温度分布測定装置 |
| JPH0478934B2 (ja) * | 1987-04-27 | 1992-12-14 | Nec San Ei Instruments |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0345779B2 (ja) | 1991-07-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |