WO1997017887A1 - Thermometre medical a rayonnement - Google Patents

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WO1997017887A1
WO1997017887A1 PCT/JP1996/003261 JP9603261W WO9717887A1 WO 1997017887 A1 WO1997017887 A1 WO 1997017887A1 JP 9603261 W JP9603261 W JP 9603261W WO 9717887 A1 WO9717887 A1 WO 9717887A1
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Shunji Egawa
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Definitions

  • the present invention relates to a radiation thermometer that detects thermal radiation energy and measures temperature in a non-contact manner, and particularly relates to temperature compensation of an optical system.
  • Radiation thermometers have been proposed that measure the temperature of the eardrum in a non-contact manner in order to measure body temperature in a short period of time.
  • thermometer An example is a radiation thermometer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. S61-1-117422.
  • This radiation thermometer measures the temperature of the eardrum by inserting the head of the probe unit into the ear canal and condensing heat radiation from the eardrum to an infrared sensor by a light guide tube arranged in the head. is there.
  • the probe unit equipped with this infrared sensor is provided with heating control means for preheating to a reference temperature (36.5 ° C).
  • the head is preheated to a temperature close to the body temperature, and calibration is performed in that state. By doing so, the temperature of the head section does not change even if the head section is inserted into the ear canal, so that the measurement error caused by the temperature change of the head section is eliminated.
  • the temperature of the inner surface of the light guide tube had to be the same as the temperature of the infrared sensor itself in order to prevent the heat radiation from the light guide tube itself from causing a measurement error. Even when the head is inserted into the ear canal, the temperature is stabilized at the reference temperature (36.5) so that the temperature of the head does not change. This makes it possible to ignore the heat radiation from the inner surface of the light guide tube.
  • the radiation thermometer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-114742 requires a heating control device with high control accuracy, and its structure and circuit configuration are complicated. Therefore, there is a problem that the apparatus becomes large and the cost increases. In addition, a long stabilization time was required to preheat the head and control it to a constant temperature. Further, driving the heating control device requires a large amount of energy, and it is not possible to adopt this method for a portable thermometer using a small battery as an energy source. It is possible.
  • thermometer that does not have a heating control device, a force that causes a change in the temperature of the probe when a probe is inserted into the ear canal to measure the temperature of the eardrum ⁇ A radiation thermometer with high temperature accuracy that does not occur has been proposed.
  • the radiation thermometer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-28524 also uses a light guide tube as an optical system to collect heat radiation from the eardrum. It is the same as the radiation thermometer disclosed in the publication 1-11-1742. However, it does not have a heating control device for the infrared sensor, and the temperature of the infrared sensor and the light guide tube is the temperature of the surrounding environment, that is, almost room temperature. Then, in addition to providing the first temperature sensor near the infrared sensor, a second temperature sensor is also provided on the light guide tube, and the temperature is measured based on the temperatures of the infrared sensor and the light guide tube. ing.
  • the body temperature data is calculated by performing calculations in consideration of the temperatures of the infrared sensor and the light guide tube.
  • the calculation for calculating the body temperature data in this radiation thermometer includes the output voltage of the infrared sensor, the output temperature of the first temperature sensor for measuring the temperature of the infrared ray sensor, and the second temperature for measuring the temperature of the light guide tube. This is performed by a microcomputer based on the output temperature of the temperature sensor 2).
  • the temperature of the infrared sensor hardly changes, but the temperature of the light guide tube gradually increases. For this reason, there is a temperature difference between the infrared sensor and the light guide tube, but by calculating the body temperature data by performing calculations taking those temperatures into account, even if there is this temperature difference, errors due to this difference are eliminated. can do.
  • the radiation thermometer disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-28524 has the following problems. That is, the temperature data of two temperature sensors and the output of the infrared sensor are used to calculate body temperature data using a complicated equation based on three variables. The program becomes complicated, and the calculation process takes time. Also, in this operation In the complicated equations used, constants such as the emissivity of the light guide tube must be measured and set in advance. This setting was also difficult.
  • the applicant of the present application disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-142603, the output voltage of the infrared sensor, the output temperature of the first temperature sensor for measuring the temperature of the infrared sensor, and the light guide tube. Based on the output temperature of the second temperature sensor that measures the temperature of the second temperature sensor, an error due to the temperature difference between the first temperature sensor and the second temperature sensor is corrected using an analog circuit.
  • a radiation thermometer is disclosed.
  • U.S. Pat.No. 5,159,9336 describes a first infrared sensor that receives heat radiation from the eardrum and heat radiation from the light guide tube itself, and heat from the light guide tube itself.
  • a second infrared sensor that receives only radiation is provided, and the error due to the temperature difference between the light guide tube and the infrared sensor is corrected by subtracting the output of the second infrared sensor from the output of the first infrared sensor
  • a radiation thermometer is disclosed.
  • An object of the present invention is to provide a radiation thermometer capable of further improving the accuracy of a measurement result of a body temperature.
  • the present invention provides an infrared sensor that receives heat radiation from an object to be measured and outputs an infrared detection signal, and a light guide for guiding the heat radiation from the object to be measured to the infrared light.
  • the temperature calculation means is provided with a correction coefficient adjustment means for adjusting a correction coefficient of the temperature difference signal.
  • the present invention provides a temperature calculation unit that includes a correction coefficient adjustment unit that adjusts a correction coefficient of a temperature difference signal from a temperature difference detection sensor that detects a temperature difference between the infrared sensor and the light guide unit.
  • a correction coefficient adjustment unit that adjusts a correction coefficient of a temperature difference signal from a temperature difference detection sensor that detects a temperature difference between the infrared sensor and the light guide unit.
  • the temperature data calculated by correctly adjusting the error amount based on the temperature difference between the infrared sensor and the light guide means can be calculated, and a radiation thermometer with improved measurement accuracy can be provided.
  • the temperature calculating means includes a temperature difference correcting means for calculating a temperature difference signal from the infrared detection signal, and a temperature calculating means for calculating a temperature data signal based on the output signal of the temperature difference correcting means and the reference temperature signal.
  • the temperature difference correction means is provided with the correction coefficient adjustment means, and the temperature difference correction means can be constituted by analog subtraction means or digital subtraction means.
  • the circuit can be configured appropriately.
  • correction coefficient adjusting means is also a means for adjusting the contribution ratio of the temperature difference signal to the subtracting means, and a circuit can be appropriately configured corresponding to an analog circuit or a digital circuit.
  • two different temperature difference conditions are formed between the infrared sensor and the light guide means, and the correction coefficient of the correction coefficient adjustment means is adjusted based on the output at each time. Can be set.
  • FIG. 1 is a front view of a radiation thermometer according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view of the radiation thermometer shown in FIG. 1 with a probe portion cut away
  • FIG. 3 is a radiation diagram shown in FIG. Schematic block diagram of a radiation thermometer and device for adjusting the amount of error correction based on the temperature difference between the infrared sensor of the clinical thermometer and the light guide tube
  • FIG. 4 is a circuit diagram of the temperature difference correction means shown in FIG. 3
  • FIG. 5 is a circuit diagram of an adding circuit including the correction coefficient adjusting means shown in FIG. 4
  • FIG. 6 is an external view of each device shown in FIG. 3
  • FIG. 7 is a diagram of a radiation thermometer using the device shown in FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of adjusting a correction amount
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a temperature difference condition for heating a probe
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another example of a location where a correction coefficient adjusting unit is provided
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another example of a location where a correction coefficient adjusting unit is provided.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another example of a location where a correction coefficient adjusting unit is provided.
  • FIG. 12 is a second embodiment of the present invention.
  • Fig. 13 is a schematic block diagram of the radiation thermometer and the device for adjusting the correction amount of the radiation thermometer by the method
  • Fig. 13 is a block diagram of the correction coefficient adjustment means and the subtraction means shown in Fig.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the radiation thermometer according to the third embodiment, in which a probe portion is cut away
  • FIG. 15 is a schematic block diagram of a radiation thermometer and an apparatus for adjusting a correction amount of the radiation thermometer shown in FIG. 16 is a circuit diagram of the temperature difference correction means and the temperature difference detection means shown in FIG. That.
  • FIG. 1 is a front view of a radiation thermometer according to a first embodiment of the present invention.
  • the radiation thermometer 1 is a thermometer that measures the eardrum temperature, and is composed of a main body 4 and a probe 2.
  • the main body 4 is provided with a liquid crystal display element 6 for displaying body temperature and a measurement switch 5 having a push button structure.
  • the method of operating the radiation thermometer 1 is as follows. First, when the measurement switch 5 is pressed, the power is turned on and the temperature measurement is started. Thereafter, the probe 2 is inserted into the external auditory meatus of the subject and is directed toward the eardrum, and the eardrum temperature is measured. After probe 2 is correctly aimed at the eardrum, remove probe 2 from the ear canal.
  • the liquid crystal display element 6 indicates the measured maximum temperature
  • the eardrum temperature that is, the body temperature is displayed, and this display is read as the subject's body temperature.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the radiation thermometer 1 shown in FIG.
  • a filter 7 having a transmission wavelength characteristic is provided.
  • the filter 7, a silicon or (S i) and an optical crystal such as barium fluoride (B a F 2), and or a polymer such as polyethylene, Ru infrared selective passage and dustproof there wavelengths.
  • the light guide tube 8 is provided to efficiently collect heat radiation from the eardrum to be measured.
  • the pipe is made of metal pipe such as copper, brass and stainless steel, and its inner surface is mirror-finished and gold (Au) plated to increase the reflectance.
  • Au gold
  • the inner surface of the light guide tube 8 cannot be made a perfect reflector having a reflectivity of 1.0, so that the inner surface of the light guide tube 8 must have some emissivity. become.
  • the light guide tube 9 is also made of the same material as the light guide tube 8, and its inner surface is also treated with the same process as the light guide tube 8 at one end (the filter 7 side). Infrared rays from the subject are prevented from entering.
  • the light guide tube 9 is provided close to the light guide tube 8 so as to have the same temperature as the light guide tube 8.
  • the condition required for the light guide tube 9 is that the temperature becomes the same as that of the light guide tube 8, and the material and the inner surface state do not necessarily need to be the same.
  • the first infrared sensor 10 is a sensor that detects infrared light from a temperature measurement object collected by the light guide tube 8, but also detects heat radiation from the light guide tube 8 itself.
  • the second infrared sensor 11 detects heat radiation from the light guide tube 9 itself because the tip force s of the light guide tube 9 is closed. Further, the second infrared sensor 11 is provided close to the first infrared sensor 10 so as to be at the same temperature as the first infrared sensor 10.
  • the temperature sensor 12 is a sensor that measures the temperatures of the first infrared sensor 10 and the second infrared sensor 1].
  • the operation principle using the first and second infrared sensors 10 and 11 will be briefly described. If the light guide tube 8 and the first infrared sensor 10 are at the same temperature, the first infrared sensor 10 can apparently detect only infrared light from the temperature measurement target. This is because the temperature is the same as that of the infrared sensor 10 where heat is also radiated from the light guide tube 8. Therefore, considering the difference between the incidence and radiation at the infrared sensor 10, This is because the heat radiation of the heat can be ignored. However, if a temperature difference occurs between the light guide tube 8 and the first infrared sensor 1 ⁇ , a difference occurs between the heat radiation of the light guide tube 8 and the heat radiation of the first infrared sensor 10.
  • the infrared sensor 10 detects the heat radiation from the temperature measuring object and the heat radiation from the light guide tube 8, so that the heat radiation from the light guide tube 8 cannot be ignored. Therefore, in this radiation thermometer 1, a second infrared sensor 11 is provided, and infrared light from the light guide tube 9 under the same temperature conditions as the light guide tube 8 is detected by the second infrared sensor 11, and the light guide tube From the output of the first infrared sensor 10 with a temperature effect of 8 to the second red By subtracting the output of the external line sensor 11 at an appropriate ratio, the temperature of the light guide tube 8 is not influenced by the temperature, and infrared rays from the object to be measured can be detected.
  • FIG. 3 shows a radiant thermometer that adjusts the amount of error correction based on the temperature difference between the infrared sensor and the light guide tube of the radiant thermometer 1 shown in Fig. 1 (hereinafter abbreviated as "adjustment of the amount of correction").
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of the device 1;
  • reference numerals 23, 32, and 33 denote an adjuster, a water thermometer, and a black body, respectively, for adjusting the correction amount of the radiation thermometer I.
  • the black body 33 is composed of a constant temperature water tank as shown in FIG. 6, and the water thermometer 32 measures the water temperature of the constant temperature water tank, that is, the temperature of the black body 33.
  • the radiation thermometer 1 is composed of a filter ⁇ and a light guide tube 8, a light guide means 13 for collecting heat radiation from a temperature measuring object, a first infrared sensor 10, a light guide tube 9 and a second
  • a temperature difference detecting means 54 composed of an infrared sensor 11, a temperature sensor 12, a first infrared sensor 10, a second infrared sensor 11, and a temperature sensor 12 It comprises a temperature calculating means 21 for calculating the temperature of the object to be measured, and a display means 22 having a liquid crystal display element 6 and displaying the temperature calculated by the temperature calculating means 21.
  • the temperature measurement target is a black body 33.
  • the temperature calculating means 21 includes a temperature difference correcting means 18 for correcting an error based on a temperature difference between the light guide tube 8 and the first infrared sensor 10, and an A for converting analog data into digital data.
  • D converter 19 and temperature data calculating means 20 for calculating the temperature data of the temperature measurement object based on the output of the digitized temperature difference correcting means 18 and the output of the temperature sensor 12.
  • the temperature difference correction means 18 includes first first-stage amplification means 14 for amplifying the detection signal of the first infrared sensor 10 and second second-stage amplification means for amplifying the detection signal of the second infrared sensor 11.
  • Amplifying means 15 correction coefficient adjusting means 16 capable of adjusting a correction coefficient for adjusting the detection signal of the second infrared sensor 11 to an appropriate amount; and correction from the detection signal of the first infrared sensor 1 ⁇ . Detection of the second infrared sensor 11 adjusted to an appropriate amount by the coefficient adjusting means 16 Consisting et Toka subtraction means 1 7 for subtracting No..
  • the adjuster 23 includes a switch 24 for instructing the start of adjustment of the correction amount of the radiation thermometer 1, a timer 25 for monitoring the elapse of a predetermined time after the switch 24 is turned on, and a An adjustment mode notifying unit 26 for notifying the thermometer 1 that the adjustment mode is in the adjustment mode; and a first storage unit for storing the output of the digitized temperature difference correction unit 18 output via the AD converter 19.
  • a second memory for storing the output of the digitized temperature difference correction means 18 output via the A-D converter 19 after the elapse of the predetermined time by the memory 30 of the timer and the timer 25 Comparing means 29 for comparing the value stored in the first memory 30 with the value stored in the second memory 31, and the comparison means 29 based on the comparison result.
  • Correction coefficient generation means 28 for outputting a new correction coefficient to the correction coefficient adjustment means 16 and the correction coefficient adjustment means 16 based on the comparison result by the comparison means 29.
  • Storage instruction means 27 for instructing the storage of the correction coefficient.
  • the temperature of the black body 33 may change between when the output is stored in the first memory 30 and when the output is stored in the second memory 31.
  • the temperature of the black body 33 is measured by the water thermometer 32, and the water temperature, that is, the temperature of the black body 33, is stored in the first memory 30 and the second memory 31. Then, when comparing the value stored in the first memory 30 and the value stored in the second memory 31 in the comparing means 29, the comparison is made in consideration of the water temperature.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of the temperature difference correcting means 18 shown in FIG.
  • the correction coefficient adjusting means 16 and the subtracting means 17 shown in FIG. 3 are realized by the adding circuit 35 shown in FIG. Further, the correction coefficient adjusting means 16 is realized by a variable resistor that can be changed from outside.
  • the temperature difference correction means 18 including the subtraction means 17 is realized by the addition circuit 35, but the second infrared sensor 11 input to the addition circuit 35 is Since the polarity is different from the polarity of the first infrared sensor 10, the addition circuit 35 substantially subtracts the output of the second infrared sensor 11 from the output of the first infrared sensor 10. It works as follows. Although the first-stage amplifiers 14 and 15 are provided at the outputs of the first and second infrared sensors 10 and 11, respectively, they are not required depending on the degree of sensor output and the performance of the adder circuit 35. In some cases.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of an adding circuit 35 including the correction coefficient adjusting means 16 shown in FIG. You.
  • correction coefficient adjusting means 16 As the correction coefficient adjusting means 16, as shown in FIG. 5, a generally well-known R-2R ladder resistance type DA converter may be applied.
  • Reference numeral 36 denotes a register in which a correction coefficient is set based on an instruction from the correction coefficient generation means 28.
  • Reference numeral 37 denotes a memory for storing the correction coefficient set in the register 36 when an instruction is given from the storage instruction means 27. 3 8 selects the correction coefficient output from the register 36 when receiving the adjustment mode notification from the adjustment mode notification means 26, and does not receive the adjustment mode notification from the adjustment mode notification means 26.
  • the correction coefficient stored in the memory 37 is selected, and the ON / OFF of each switch connected to the resistor is controlled based on the selected correction coefficient. By this ONZOFF control, the combined resistance value of the R-2R ladder-resistive DA converter changes.
  • FIG. 6 is an external view of each device shown in FIG.
  • the black body 3 3 is filled with a water bath 4 4 having a cavity (hereinafter referred to as a “black body cavity”) into which the probe 2 is inserted, and a heater 4 6 for warming the water 4 8 and a water 4 8 And a stirrer 47 for eliminating the temperature deviation.
  • a water bath 4 4 having a cavity (hereinafter referred to as a “black body cavity”) into which the probe 2 is inserted, and a heater 4 6 for warming the water 4 8 and a water 4 8 And a stirrer 47 for eliminating the temperature deviation.
  • the main body 4 of the radiation thermometer 1 is cut away so that the board on which the battery 42 and the IC 43 are mounted can be seen.
  • the radiation thermometer 1 is connected to the adjuster 23 via the board connector 41, and is raised and lowered by the elevator 40 connected to the adjuster 23, so that the thermal conductivity is high and the temperature is almost the same as the water temperature.
  • the probe 2 is inserted into the held probe holding member 45 and fixed to the black body cavity.
  • the display unit 39 of the adjuster 23 displays, for example, a correction coefficient, a procedure of the adjustment process of the radiation thermometer 1, an end mark of the adjustment, and the like.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of adjusting the correction amount of the radiation thermometer 1 by the device shown in FIG.
  • the radiation thermometer 1 is left in the surrounding environment, and the first infrared sensor 10, the light guiding means 13 and the temperature difference detecting means 54 are kept in an isothermal state (first temperature difference condition) of substantially room temperature (the first temperature difference condition). F— 1).
  • the radiation thermometer 1 is set on the lift 40, and the radiation thermometer 1 and the adjuster 23 are connected via the board connector 41.
  • Adjuster 2 3 is adjusted A signal is output from the mode notification means 26 to the selector 38 of the correction coefficient adjustment means 16 to instruct the radiation thermometer 1 to operate in the adjustment mode. In this adjustment mode, the selector 38 selects the correction coefficient from the register 36, and the resistance value is determined based on the correction coefficient (F-2).
  • a predetermined correction coefficient is initially set to the register 36 of the correction coefficient adjusting means 16 from the correction coefficient generating means 28. It is configured.
  • elevator 40 lowers radiation thermometer 1 and inserts probe 2 into probe holding member 45 so as to receive heat radiation from black body 33. And fix it (F-3).
  • the adjuster 23 stores the temperature data (first temperature data) output from the AD converter 19 of the radiation thermometer 1 in the first memory. It is stored in 30 (F-4). That is, since there is no temperature difference between the light guide tube 9 and the second infrared sensor 11, the output of the second infrared sensor 11 becomes zero, and the initially set correction is performed. Regardless of the value of the coefficient, the output of the correction coefficient adjusting means 16 becomes zero. In this way, when there is no temperature difference between the light guide means 13 and the first infrared sensor 10 (first temperature difference condition), the measurement result of the temperature of the black body 33 is stored in the first memory. 30 will be stored.
  • the operation of the timer 25 waits for 10 seconds to elapse (F-5), and then stores the temperature data (second temperature data) output from the AD converter 19 in the second memory 3. Stored in 1 (F-6).
  • the temperature of the probe holding member 45 is maintained at substantially the same temperature as the water temperature, the temperature of the light guide means 13 approaching the probe 2 rises after 10 seconds.
  • the first infrared sensor 10 is far from the probe holding member 45 and is still kept at almost room temperature, the first infrared sensor 10 and the first infrared sensor 10 There is a temperature difference between
  • the correction coefficient adjusting means 16 generates an output obtained by correcting the output of the second infrared sensor 11 based on the correction coefficient set in advance in advance.
  • Subtraction means 17 subtracts the corrected output of the second infrared sensor 11 from the output of the first infrared sensor 10.
  • the A-D converter 19 outputs the temperature data (second temperature data) obtained by converting the output of the subtracting means 17 into a digital value, so that the adjuster 23 stores the second temperature data in the second memory 31. Is stored.
  • the comparing means 29 compares the first temperature data stored in the first memory 3 ° with the second temperature data stored in the second memory 31 (F-7), If the comparison results are not equal (F ⁇ 8), a new correction coefficient is output from the correction coefficient generation means 28 to the register 36 of the correction coefficient adjustment means 16 and the correction coefficient output by the register 36 is changed. (F-9), and start again from the second temperature data collection (F-6). That is, the fact that the comparison results are not equal means that the second temperature data stored under the second temperature difference condition indicates that there is no temperature difference between the first infrared sensor 10 and the light guiding means 13.
  • the correction coefficient is changed until the correct correction amount is determined, and even if the temperature difference condition changes, the resistance of the correction coefficient adjustment means 16 so that the temperature of the black body 33 measured by the radiation thermometer 1 becomes the same. Find the value.
  • step (F-8) if the comparison results are equal, a signal is output from the storage instruction means 27 to the memory 37 of the correction coefficient adjusting means 16 and the signal is output to the register 36 at that time.
  • the set correction coefficient is recorded in the memory 37 (F-10).
  • the radiation thermometer 1 is raised by the elevator 40, and the radiation thermometer 1 is detached from the board connector 41 (F-11).
  • the selector 38 receives the signal from the memory 37.
  • a correction coefficient is selected, and the resistance value is determined based on the correction coefficient.
  • the temperature of the black body 33 slightly changes between the first temperature difference condition and the second temperature difference condition. Therefore, each time the above-described first temperature data and second temperature data are obtained, the actual temperature of the black body 33 is measured by the water temperature meter 32, and each of them is stored in the first memory 30. And in the second memory 3 1 It is preferable that the first temperature data is compared with the second temperature data in the comparing means 29 so as to be taken into consideration. In other words, even if there is no temperature difference between the first infrared ray sensor 10 and the light guide means 13, if the temperature of the black body 33 changes, the output of the A-D converter 19 will change accordingly. Also change. Therefore, if there is a difference between the temperature of the black body 33 when the first temperature data is stored and the temperature of the black body 33 when the second temperature data is stored, the first It is sufficient to make a difference between the first temperature data and the second temperature data.
  • the present invention is not limited to this. Instead, a predetermined temperature difference may be provided.
  • the correction amount is adjusted so that the temperature of the black body 33 measured by the radiation thermometer 1 becomes equal under the two types of temperature difference conditions of the first temperature difference condition and the second temperature difference condition.
  • the present invention is not limited to this, and adjustment may be performed so that the temperature of the black body 33 measured by the radiation thermometer 1 becomes substantially equal under three or more temperature difference conditions.
  • the adjuster 23 adjusts the correction amount until the first temperature data and the second temperature data become equal.
  • the adjustment may be performed so that the difference between the first and second temperature data falls within a predetermined range (a range that does not affect the measurement accuracy).
  • the second temperature difference condition is created by holding the probe 2 on the probe holding member 45 in the black body 33 for a predetermined time.
  • the present invention is not limited to this. Instead, as shown in FIG. 8, the probe 2 may be heated by the heater block 49 heated by the heater device 50, and this may be set as the second temperature difference condition.
  • the correction coefficient adjusting means 16 is provided in the addition circuit 35 as shown in FIG. 4, but the present invention is not limited to this.
  • the correction coefficient adjusting means 34 may be provided in the second initial stage amplifying means 51.
  • the correction coefficient adjusting means 16 for adjusting the correction coefficient of the signal is provided, and the adjusted output of the second infrared sensor 11 is subtracted from the output of the first infrared sensor 10.
  • the present invention is not limited to this.
  • a correction coefficient adjusting means 83 for adjusting the output from the first infrared sensor 10 to an appropriate ratio is provided, and the adjusted first infrared sensor By subtracting the output of the second infrared sensor 11 from the output of 10, an infrared ray from a temperature measurement object that is not affected by the temperature of the light guide tube 8 can be detected.
  • the circuit diagram of the temperature difference correction means 85 shown in FIG. 10 is as shown in FIG.
  • the power for obtaining the first temperature data and the second temperature data from the output of the A-D converter 19 is not limited to this.
  • the output of the temperature data calculating means 20 may be obtained as the first temperature data and the second temperature data, as indicated by broken arrows in FIGS.
  • the radiation thermometer 1 may have these configurations.
  • FIG. 12 is a schematic block diagram of a radiation thermometer 55 for adjusting a correction amount of the radiation thermometer according to the second embodiment of the present invention and an apparatus.
  • the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the A / D converters 57 and 56 in the temperature difference correcting means 61 perform digital conversion in a stage preceding the correction coefficient adjusting means 59 and the subtracting means 60.
  • Reference numeral 58 denotes an A-D converter that converts the output of the temperature sensor 12 into digital data.
  • FIG. 13 is a block diagram of the correction coefficient adjusting means 59 and the subtracting means 60 shown in FIG.
  • the correction coefficient adjustment means 59 includes a contribution rate setting means 63 for setting and outputting a contribution rate based on signals from the adjustment mode notification means 26, the storage instruction means 27, and the correction coefficient generation means 28,
  • the corrected output of the second infrared sensor 11 is calculated by multiplying the output of the A-D converter 57 stored in the memory 66 by the contribution from the contribution ratio setting means 63 and the memory 66.
  • a multiplier circuit 64 and a second corrected infrared signal instead of the output of the second infrared sensor 11 And a memory 66 for storing the output of the infrared sensor 11.
  • the subtraction means 60 includes a memory 65 for storing the output of the A-D converter 56, and the corrected output stored in the memory 66 from the output of the first infrared sensor 10 stored in the memory 65. And a subtraction circuit 67 for subtracting the output of the second infrared sensor 11.
  • the adjustment of the correction amount in the present embodiment is as follows. First, the contribution rate of the contribution rate setting means 63 is set based on the correction coefficient from the correction coefficient generation means 28, and the output of the second infrared sensor 11 is multiplied by a circuit based on the set contribution rate. 6 Correct in 4.
  • the subtraction circuit 67 subtracts the corrected output of the second infrared sensor 11 from the output of the first infrared sensor 10.
  • the adjustment is performed until the contribution rate at which the outputs of the subtraction circuits 67 stored in the first and second memories 30 and 31 become equal is determined. Things.
  • the method of creating the temperature difference condition is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the correction coefficient adjusting means 59 for adjusting the correction coefficient of the signal from the second infrared sensor 11 is provided, but the present invention is not limited to this. Instead, for example, a correction coefficient adjusting means for adjusting the correction coefficient of the signal from the first infrared sensor # 0 may be provided.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a radiation thermometer according to a third embodiment of the present invention, in which a probe part is cut away.
  • the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the temperature difference detecting means 54 is constituted by the light guide tube 9 and the second infrared sensor 11.
  • a second temperature sensor 69 for measuring the temperature of 0 and a first temperature sensor 72 for measuring the temperature of the infrared sensor 71 constitute a temperature difference detecting means 75.
  • Reference numeral 70 denotes a light guide tube provided for efficiently condensing heat radiation from the eardrum to be measured, and its material and inner surface treatment are the same as those of the light guide tube 8 shown in FIG.
  • Reference numeral 69 denotes a second temperature sensor for measuring the temperature of the light guide tube 70.
  • Reference numeral 71 denotes a sensor for detecting heat radiation from the temperature measuring object condensed by the light guide tube 70, but when there is a temperature difference between the infrared sensor 71 and the light guide tube 70. Is the heat radiation from the light guide tube 70 itself Is also detected.
  • Reference numeral 72 denotes a first temperature sensor for measuring the temperature of the infrared sensor 71.
  • FIG. 15 is a schematic block diagram of a radiation thermometer 73 and an apparatus for adjusting the correction amount of the radiation thermometer shown in FIG.
  • the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • a radiation thermometer 73 includes a light guide means 74 composed of a filter 7 and a light guide tube 70 for condensing heat radiation from the black body 33, an infrared sensor 71, and a second Based on the temperature difference detecting means 75 composed of the temperature sensor 69 and the first temperature sensor 72, the temperature difference detecting means 75, the infrared sensor 71, and the output of the first temperature sensor 72.
  • Temperature calculating means 81 for calculating the temperature of the object to be measured by temperature, and display means 22 for displaying the temperature of the calculation result of the temperature calculating means 81.
  • the temperature calculating means 81 includes a temperature difference correcting means 79 for correcting an error based on a temperature difference between the light guide tube 70 and the infrared sensor 71, and an A-D for converting analog data to digital data.
  • the converter 80 and the temperature data calculating means 20 for calculating the temperature data of the temperature measurement target based on the output of the digitized temperature difference correcting means 79 and the output of the first temperature sensor 72.
  • the temperature difference correction means 79 includes a first-stage amplification means 77 for amplifying a detection signal of the infrared sensor 71, and a correction coefficient adjustment means 76 for adjusting a correction coefficient for correcting an error based on the temperature difference.
  • a subtraction means 78 for subtracting the detection signal of the temperature difference detection means 75 adjusted to an appropriate amount by the correction coefficient adjustment means 76 from the detection signal of the infrared sensor 71.
  • FIG. 16 is a circuit diagram of the temperature difference correcting means 79 and the temperature difference detecting means 75 shown in FIG.
  • the correction coefficient adjusting means 76 and the subtracting means 78 are realized by an adding circuit 82 shown in FIG. Further, the correction coefficient adjusting means 76 may be applied by using an R-2R ladder resistance type DA converter similarly to the correction coefficient adjusting means 16 shown in FIG. 5, and the correction coefficient generating means 2 ⁇
  • the correction coefficient stored in the memory 37 is selected, and the ONZOFF of each switch connected to the resistor is controlled based on the selected correction coefficient.
  • Selector 38, and the combined resistance value of the R-2R ladder resistance type DA converter is changed by the ON / OFF control.
  • the temperature difference detecting means 75 connects the first temperature sensor 72 and the second temperature sensor 69 in series, and both ends thereof are connected to a (+) power supply and a (1-) power supply, respectively. I have. This power supply is at the same voltage as the reference potential, such as +2.5 V and -2.5 V. Then, a temperature difference signal Td divided by the first temperature sensor 72 and the second temperature sensor 69 is output.
  • the two temperature sensors 72 and 69 are made of thermistors having similar electrical characteristics.
  • the adjustment of the correction amount in the present embodiment is as follows. First, the correction coefficient force s is set in the register 36 based on the instruction from the correction coefficient generation means 28, and the resistance value of the correction coefficient adjustment means 76 is determined by the correction coefficient. Then, the temperature difference signal Td from the temperature difference detecting means 75 becomes a temperature difference signal corrected by passing through the correction coefficient adjusting means 76 whose resistance value is determined. The subtraction means 78 subtracts the corrected temperature difference signal from the output of the infrared sensor 71 amplified by the first-stage amplification means 77. Here, under the first and second temperature difference conditions, the adjustment is performed until the correction coefficient at which the output of the AD converter 80 stored in the first and second memories 30 and 31 becomes equal is determined. Things. Note that the method of creating the temperature difference condition is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the correction coefficient adjusting means 76 for adjusting the correction coefficient of the signal from the temperature difference detecting means 75 is provided as shown in FIG. 15, but the present invention is not limited to this. Instead, for example, a correction coefficient adjusting means for adjusting the correction coefficient of the signal from the infrared sensor 71 may be provided.
  • thermopile / pyroelectric element can be applied as the infrared sensor.
  • the temperature sensor is not limited to the thermistor, but may be any element having a temperature characteristic, such as a diode.
  • the present invention discloses a radiation thermometer, it can be applied to radiation thermometers in general.

Description

明 細 書 放射体温計 技術分野
本発明は、 熱放射エネルギーを検出して、 非接触で温度を測る放射体温計に関 するものであり、 特に、 光学系の温度補償に関するものである。
背景技術
以前から、 短時間で体温測定をするために、 測定部位として鼓膜を選び、 その 温度を非接触で測る放射体温計が提案されている。
たとえば、 特開昭 6 1 - 1 1 7 4 2 2号公報に開示された放射体温計である。 この放射体温計は、 外耳道にプローブュニッ卜のへッド部を揷入し、 へッ ド部に 配置された導光管によって鼓膜からの熱放射を赤外線センサに集光し、 鼓膜温を 測るものである。 この赤外線センサを備えたプローブュニッ 卜にはリファレンス 温度 (3 6 . 5 °C) に予熱するために加熱制御手段を設けてある。 そして、 予め へッ ド部を体温に近い温度に予熱してあり、 その状態でキヤリブレイシヨンをし てある。 このようにすることにより、 ヘッ ド部を外耳道に揷入してもヘッ ド部の 温度には変化がなく、 このため、 ヘッド部の温度変化を要因とする測定誤差は解 消される。 つまり、 導光管自体からの熱放射が測定誤差にならないようにするた め、 導光管の内面の温度を赤外線センサ自身の温度と同じ温度とする必要があつ た。 そして、 ヘッ ド部を外耳道に挿入しても、 へ、ソ ド部の温度に変化をなくすた めに、 その温度をリファレンス温度 (3 6 . 5 ) に安定化させている。 そのこ とによって、 導光管の内面からの熱放射を無視できるようにしている。
しかし、 この特開昭 6 1 - 1 1 7 4 2 2号公報に開示された放射体温計は、 コ ントロール精度の高い加熱制御装置を必要とするために、 その構造および回路構 成が複雑になつて装置が大型化するとともにコストアップになるという問題があ る。 また、 ヘッド部を予熱して一定の温度に制御するには長い安定時間を必要と した。 さらに、 加熱制御装置を駆動するには、 大きなエネルギーが必要となり、 小型電池をエネルギー源とする携帯型体温計には、 この方式を採用することは不 可能といえる。
そこで、 加熱制御装置を持たなレ、小型な携帯型体温計であって、 しカ 、 鼓膜 溫を測るためにプローブを外耳道に挿入したときに、 ブローブの温度に変化が起 こる力 それによる誤差は起こらない検温精度の高い放射体温計が提案されてい る。
たとえば、 特開平 2— 2 8 5 2 4号公報に開示された放射体温計である。 この 特開平 2 - 2 8 5 2 4号公報に開示された放射体温計もまた、 鼓膜からの熱放射 を集光するために光学系として導光管を闬いていることに関しては、 特開昭 6 1 - 1 1 7 4 2 2号公報に開示された放射体温計と同じである。 しかし、 赤外線セ ンサの加熱制御装置は持たず、 赤外線センサおよび導光管の温度は、 周囲環境の 温度つまりほぼ室温になっている。 そして、 赤外線センサの近くに第 1の感温セ ンサを設けているほかに、 導光管にも第 2の感温センサを設け、 赤外線センサと 導光管の温度に基づいて温度測定をしている。 そして、 赤外線センサと導光管の 温度差が異常に大きいときは測定を不許可とするカ^ その温度差が予め定めた設 定値よりも小さければ、 それらに温度差があっても測定を許可し、 赤外線センサ および導光管の温度を考慮した演算を行って、 体温データを算出する。 この放射 体温計において体温データを算出する演算は、 赤外線センサの出力電圧と、 赤外 線センサの温度を計温する第 1の感温センサの出力温度と、 導光管の温度を計温 する第 2の感温センサの出力温度とに基づいて、 マイクロコンピュータによって 行う。 たとえば、 プローブを外耳道に挿入しているときは、 赤外線センサの温度 はほとんど変わらないが導光管の温度は徐々に上昇する。 このため、 赤外線セン ザと導光管とには温度差が生ずるが、 それらの温度を加味した演算を行って体温 データを算出することによって、 この温度差があっても、 それによる誤差を解消 することができる。
し力 し、 上述の特開平 2 - 2 8 5 2 4号公報に開示された放射体温計には次の ような問題があった。 すなわち、 2つの感温センサの温度データと、 赤外線セン ザの出力との合わせて 3つの変数に基づいて複雑な方程式を使用して体温データ を算出しているので、 この演算のためマイクロコンピュータのプログラムが複雑 になるとともに演算処理に時間を要することになつてしまう。 また、 この演算に 用いる複雑な方程式には、 導光管の放射率などの定数を予め測定し設定しておか なければならない力 この設定も難しいものであった。
そこで、 本願出願人は、 特開平 6 - 1 4 2 0 6 3号公報として、 赤外線センサ の出力電圧と、 赤外線センサの温度を計温する第 1の感温センサの出力温度と、 導光管の温度を計温する第 2の感温センサの出力温度とに基づき、 第 1の感温セ ンサと第 2の感温センサの温度差による誤差をアナ口グ回路を用いて補正を加え る放射体温計について開示している。
また、 米国特許第 5 , 1 5 9 , 9 3 6号には、 鼓膜からの熱放射と導光管自体 からの熱放射とを受光する第 1の赤外線センサと、 導光管自体からの熱放射のみ を受光する第 2の赤外線センサとを設け、 第 1の赤外線センサの出力から第 2の 赤外線センサの出力を減算することによって、 導光管と赤外線センサの温度差に よる誤差を補正する放射体温計が開示されている。
ところで、 たとえば、 特開平 6— 1 4 2 0 6 3号公報に開示した放射体温計に おいて、 導光管の温度を計温できるように第 2の感温センサをプローブュニッ ト に取り付ける際には、 個々の放射体温計ごとにその取付位置に微妙な違い力 s生じ てしまう。 このため、 特開平 6— 1 4 2 0 6 3号公報に開示した放射体温計で は、 大量の放射体温計を生産したときに個々の放射体温計ごとに測定結果の体温 に微妙な誤差力性じてしまう。
また、 米国特許第 5, 1 5 9 , 9 3 6号に開示された放射体温計のように単純 に第 1の赤外線センサの出力から第 2の赤外線センサの出力を減算するのでは、 第 2の赤外線センサに測温対象からの熱放射が入射しないようにするための遮へ い板の影響等のため、 測定結果の体温に誤差力 s生じてしまう。
発明の開示
本発明の目的は、 体温の測定結果の精度をより向上することができる放射体温 計を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明の構成は、 被測定物体からの熱放射を受けて 赤外検出信号を出力する赤外線センサと、 被測定物体からの熱放射をこの赤外線 、導くための導光手段と、 基準温度を測定して基準温度信号を出力する感 、 前記赤外線センサと前記導光手段との温度差を検出して温度差信号 を出力する温度差検出手段と、 前記赤外検出信号と前記基準温度信号と前記温度 差信号とを入力し、 前記温度差に基づく誤差を補正した温度データ信号を算出す る温度演算手段とを備えた放射体温計において、 前記温度演算手段に、 前記温度 差信号の補正係数を調整するための補正係数調整手段を設けたことを特徴とす る。
上記構成により本発明は、 温度演算手段は、 赤外線センサと導光手段との温度 差を検出する温度差検出センサからの温度差信号の補正係数を調整するための補 正係数調整手段を有するので、 赤外線センサと導光手段との温度差に基づく誤差 量を正しく調整して演算した温度デー夕を算出することができ、 測定精度がより 向上した放射体温計を提供できる。
また本発明によれば、 温度演算手段は、 赤外線検出信号から温度差信号を演算 する温度差補正手段と、 該温度差補正手段の出力信号と基準温度信号とにより温 度データ信号を算出する温度データ算出手段とから成り、 前記温度差補正手段に は前記補正係数調整手段が設けられており、 この温度差補正手段はアナログ的な 減算手段、 またはデジタル的な減算手段で構成することもできるので、 適宜に回 路を構成できるものである。
また、 補正係数調整手段も減算手段に対する温度差信号の寄与率を調整する手 段であり、 アナログ回路またはデジタル回路に対応して適宜に回路を構成するこ とができる。
更に本発明によれば、 赤外線センサと導光手段との間に 2つの異なる温度差条 件を構成し、 その時々の出力に基づいて補正係数調整手段の補正係数を調整する ので、 正しい補正係数を設定できるものである。
図面の簡単な説明
図 1は本発明の第 1の実施の形態による放射体温計の正面図、 図 2は図 1に示 した放射体温計のプローブ部分を切り欠いて示した断面図、 図 3は図 1に示した 放射体温計の赤外線センサと導光管との間の温度差に基づく誤差の補正量の調整 を行う放射体温計と装置の概略プロック図、 図 4は図 3に示した温度差補正手段 の回路図、 図 5は図 4に示した補正係数調整手段を含む加算回路の回路図、 図 6 は図 3に示した各装置の外観図、 図 7は図 3に示した装置によつて放射体温計の 補正量を調整する工程を説明するフローチャート、 図 8はプローブを加熱する温 度差条件を説明する図、 図 9は補正係数調整手段を設ける場所の別の例を説明す る図、 図 1 0は補正係数調整手段を設ける場所の別の例を説明する図、 図 1 1は 補正係数調整手段を設ける場所の別の例を説明する図、 図 1 2は本発明の第 2の 実施の形態による放射体温計の補正量の調整を行う放射体温計と装置の概略ブ 口ック図、 図 1 3は図 1 2に示した補正係数調整手段および減算手段のプロック 図、 図 1 4は本発明の第 3の実施の形態による放射体温計のプローブ部分を切り 欠いて示した断面図、 図 1 5は図 1 4に示した放射体温計の補正量の調整を行う 放射体温計と装置の概略ブロック図、 図 1 6は図 1 5に示した温度差補正手段と 温度差検出手段の回路図である。
発明を実施するための最良の形態
以下本発明を図面に基づいて説明する。
図 1は本発明の第 1の実施の形態による放射体温計の正面図である。
この放射体温計 1は鼓膜温を測る体温計であって、 本体 4とプローブ 2とから 構成されている。 本体 4には体温を表示するための液晶表示素子 6と押しボタン 構造の測定スィツチ 5が設けられている。
放射体温計 1の操作方法は次のように行う。 まず、 測定スィッチ 5を押すと電 源が入り、 温度測定を開始させる。 その後に、 プローブ 2を被験者の外耳道に挿 入して鼓膜にむけて、 鼓膜温を測定する。 プローブ 2が鼓膜に正しく向けられた 後に、 外耳道からプローブ 2を取り出す。 ここで、 液晶表示素子 6には、 測定し た最高温度を示すようになっているので鼓膜温すなわち体温が表示されており、 この表示を被験者の体温として読み取る。
図 2は、 図 1に示した放射体温計 1のプローブ 2の部分を切り欠いて示した断 面図である。
ブローブ 2の先端には透過波長特性のあるフィル夕 7が備えてある。 このフィ ルタ 7は、 シリコン (S i ) やフッ化バリウム (B a F 2 ) などの光学結晶や、 ポリエチレンなどの高分子から成っており、 赤外波長の選択通過と防塵機能があ る。
導光管 8は、 測温対象の鼓膜からの熱放射を効率よく集光するために設けられ た管であり、 銅、 真鍮、 ステンレスなどの金属パイプでできており、 その内面は 反射率を上げるために鏡面状で金 (A u ) メツキ処理を施してある。 しかし、 こ のような処理を施しても導光管 8の内面を反射率を 1 . 0 0の完全反射体とする ことはできないため、 導光管 8の内面は多少の放射率を有することになる。 導光管 9も導光管 8と同じ材質で構成されてあり、 その内面にも導光管 8と同 じ処理を施してあるカ^ その一端 (フィルタ 7側) を塞いであり、 測温対象から の赤外線が入り込まないようにしてある。 また、 導光管 9は、 導光管 8と同じ温 度になるように、 導光管 8に近接して設けられている。 導光管 9に要求される条 件は、 導光管 8と同じ温度になることであり、 必ずしも、 材質および内面状態を 同じにする必要はないものである。
第 1の赤外線センサ 1 0は導光管 8によって集光された測温対象からの赤外線 を検出するセンサであるが、 導光管 8自体からの熱放射をも検出する。 これに対 して、 第 2の赤外線センサ 1 1は導光管 9の先端力 s塞がっているため、 導光管 9 自体からの熱放射を検出する。 また、 第 2の赤外線センサ 1 1は、 第 1の赤外線 センサ 1 0と同じ温度になるように、 第 1の赤外線センサ 1 0に近接して設けら れている。 感温センサ 1 2は、 この第 1の赤外線センサ 1 0および第 2の赤外線 センサ 1 】の温度を測定するセンサである。
ここで、 第 1および第 2の赤外線センサ 1 0、 1 1を用いた動作原理を簡単に 説明する。 導光管 8と第 1の赤外線センサ 1 0とが同じ温度だと、 第 1の赤外線 センサ 1 0は見掛け上測温対象からの赤外線のみを検出することができる。 これ は、 導光管 8からも熱放射がされているカ^ 赤外線センサ 1 0と同一温度である ために、 赤外線センサ 1 0における入射と放射の差引きを考えると、 導光管 8か らの熱放射を無視できるためである。 しかし、 導光管 8と第 1の赤外線センサ 1 〇との間に温度差が生じると導光管 8の熱放射と第 1の赤外線センサ 1 0の熱 放射に差が生じるので、 第 1の赤外線センサ 1 0は測温対象からの熱放射と導光 管 8からの熱放射とを検出することになり、 導光管 8からの熱放射を無視できな くなる。 そこで、 この放射体温計 1では、 第 2の赤外線センサ 1 1を設け、 導光 管 8と同じ温度条件である導光管 9からの赤外線を第 2の赤外線センサ 1 1で検 出し、 導光管 8の温度影響を持った第 1の赤外線センサ 1 0の出力から第 2の赤 外線センサ 1 1の出力を、 適当な割合で、 差し引くことにより導光管 8の温度影 響によらなし、測温対象からの赤外線を検出できる構成となっている。
図 3は、 図 1に示した放射体温計 1の赤外線センサと導光管との間の温度差に 基づく誤差の補正量の調整 (以下 「補正量の調整」 と略記する) を行う放射体温 計 1と装置の概略プロック図である。
図 3において、 2 3、 3 2、 3 3はそれぞれ放射体温計 Iの補正量の調整に用 いる調整機、 水温計、 黒体である。
黒体 3 3は後に図 6に示すように恒温水槽から成り、 水温計 3 2は恒温水槽の 水温すなわち黒体 3 3の温度を測定する。
放射体温計 1は、 フィルタ Ίと導光管 8とから成り測温対象からの熱放射を集 光する導光手段 1 3と、 第 1の赤外線センサ 1 0と、 導光管 9と第 2の赤外線セ ンサ 1 1 とから成る温度差検出手段 5 4と、 感温センサ 1 2と、 第 1の赤外線セ ンサ 1 0と第 2の赤外線センサ 1 1と感温センサ 1 2の出力に基づいて測温対象 の温度を演算する温度演算手段 2 1と、 液晶表示素子 6を有し温度演算手段 2 1 の演算結果の温度を表示する表示手段 2 2とから成る。 図 3において測温対象は 黒体 3 3を示す。
また、 温度演算手段 2 1は、 導光管 8と第 1の赤外線センサ 1 0との間の温度 差に基づく誤差を補正する温度差補正手段 1 8と、 アナログデータをデジタル データに変換する A — Dコンバータ 1 9と、 デジタル化された温度差補正手段 1 8の出力と感温センサ 1 2の出力とに基づいて測温対象の温度データを算出す る温度データ算出手段 2 0とから成り、 温度差補正手段 1 8は、 第 1の赤外線セ ンサ 1 0の検出信号を増幅する第 1の初段増幅手段 1 4と、 第 2の赤外線センサ 1 1の検出信号を増幅する第 2の初段増幅手段 1 5と、 第 2の赤外線センサ 1 1 の検出信号を適当な量に調整するための補正係数を調整できる補正係数調整手段 1 6と、 第 1の赤外線センサ 1 ◦の検出信号から補正係数調整手段 1 6で適当な 量に調整された第 2の赤外線センサ 1 1の検出信号を減算する減算手段 1 7とか ら成る。
調整機 2 3は、 放射体温計 1の補正量の調整の開始を指示するスィツチ 2 4 と、 スィッチ 2 4を O Nしてから所定時間の経過を監視するタイマー 2 5と、 放 射体温計 1に調整モード中であることを通知する調整モード通知手段 2 6と、 A— Dコンバータ 1 9を介して出力されるデジタル化された温度差補正手段 1 8 の出力を記憶する第 1のメモリ 3 0と、 タイマー 2 5により所定時間の経過が確 認された後の A— Dコンバータ 1 9を介して出力されるデジタル化された温度差 補正手段 1 8の出力を記憶する第 2のメモリ 3 1 と、 第 1のメモリ 3 0に記憶さ れた値と第 2のメモリ 3 1に記憶された値とを比較する比較手段 2 9と、 比較手 段 2 9による比較結果に基づいて補正係数調整手段 1 6に対して新たな補正係数 を出力する補正係数発生手段 2 8と、 比較手段 2 9による比較結果に基づいて補 正係数調整手段 1 6に対して現在設定されている補正係数の記憶を指示する記憶 指示手段 2 7とから成る。
ところで、 補正量の調整において、 第 1のメモリ 3 0に出力を記憶したとき と、 第 2のメモリ 3 1に出力を記憶したときとでは、 黒体 3 3の温度が変化する ことがあるため、 その都度水温計 3 2によって黒体 3 3の温度を測定して、 その 水温、 すなわち黒体 3 3の温度を第 1のメモリ 3 0および第 2のメモリ 3 1に記 憶する。 そして、 比較手段 2 9における第 1のメモリ 3 0に記憶された値と第 2 のメモリ 3 1に記憶された値との比較の際には、 その水温も加味して比較されて いる。
図 4は図 3に示した温度差補正手段 1 8の回路図である。
図 3に示した補正係数調整手段 1 6および減算手段 1 7は図 4に示す加算回路 3 5で実現される。 また、 補正係数調整手段 1 6は、 外部から変更され得る可変 抵抗器で実現される。
なお、 本実施の形態においては、 減算手段 1 7を含む温度差補正手段 1 8を加 算回路 3 5で実現しているが、 加算回路 3 5へ入力される第 2の赤外線センサ 1 1は、 その極性が第 1の赤外線センサ 1 0の極性と異なっているので、 加算回 路 3 5は実質的に第 1の赤外線センサ 1 0の出力から第 2の赤外線センサ 1 1の 出力を減算するように動作するものである。 また、 第 1および第 2の赤外線セン サ 1 0、 1 1の出力にそれぞれ初段増幅手段 1 4、 1 5を設けたが、 センサ出力 の度合いや、 加算回路 3 5の性能によっては必要としない場合もある。
図 5は、 図 4に示した補正係数調整手段 1 6を含む加算回路 3 5の回路図であ る。
補正係数調整手段 1 6としては、 図 5に示すように、 一般によく知られている R - 2 Rラダー抵抗型 D— Aコンバータを応用して用いればよい。
3 6は補正係数発生手段 2 8からの指示に基づいて補正係数が設定されるレジ スタである。 3 7は記憶指示手段 2 7からの指示があつたときにレジスタ 3 6に 設定されている補正係数を記憶するメモリである。 3 8は、 調整モード通知手段 2 6から調整モードの通知を受けているときにはレジス夕 3 6から出力されてい る補正係数を選択し、 調整モード通知手段 2 6から調整モードの通知を受けてい ないときにはメモリ 3 7に記憶されている補正係数を選択し、 その選択した補正 係数に基づいて抵抗器に接続された各スィツチの O N /O F Fを制御するセレク 夕である。 この O N ZO F F制御によって R— 2 Rラダ一抵抗型 D— Aコンパ一 タは、 その合成抵抗値が変化する。
図 6は図 3に示した各装置の外観図である。
黒体 3 3は、 プローブ 2を差し込むためのくぼみ (以下 「黒体空洞」 という) を有する恒温水槽 4 4を水 4 8で満たし、 水 4 8を温めるためのヒータ 4 6と、 水 4 8の温度の偏りをなくすための攪拌装置 4 7とを備えて構成される。
図 6では、 放射体温計 1の本体 4を切り欠いて、 電池 4 2および I C 4 3等が 搭載された基板が見えるように示している。 放射体温計 1は、 基板コネクタ 4 1 を介して調整機 2 3と接続され、 調整機 2 3に接続された昇降機 4 0により昇降 させられることによって、 熱伝導性が高く、 水温とほぼ同じ温度に保たれたプロ ーブ保持部材 4 5にプローブ 2が挿入されて黒体空洞に固定される。 調整機 2 3 の表示部 3 9には、 たとえば、 補正係数や放射体温計 1の調整工程の手順や調整 の終了マーク等が表示される。
図 7は、 図 3に示した装置によつて放射体温計 1の補正量を調整する工程を説 明するフローチャートである。
まず、 放射体温計 1を周囲環境に放置して第 1の赤外線センサ 1 0、 導光手段 1 3および温度差検出手段 5 4をほぼ室温の等温状態 (第 1の温度差条件) に保 つ (F— 1 ) 。 次に、 昇降機 4 0に放射体温計 1をセッ トするとともに、 基板コ ネクタ 4 1を介して放射体温計 1と調整機 2 3とを接続する。 調整機 2 3は調整 モード通知手段 2 6から補正係数調整手段 1 6のセレクタ 3 8に対して信号を出 力し、 放射体温計 1に調整モードで動作するように指示する。 この調整モードで はセレクタ 3 8がレジスタ 3 6からの補正係数を選択し、 この補正係数に基づい て抵抗値が決定される (F— 2 ) 。 なお、 基板コネクタ 4 1力 放射体温計 1に 接続された初期状態では、 補正係数発生手段 2 8から、 所定の補正係数が補正係 数調整手段 1 6のレジスタ 3 6へ初期セッ卜されるように構成されている。 次に、 調整機 2 3のスィッチ 2 4を O Nすると、 昇降機 4 0は放射体温計 1を 下降させ、 黒体 3 3からの熱放射を受けるようにプローブ 2をプロ一ブ保持部材 4 5に挿入して固定する (F— 3 ) 。
プローブ 2がプローブ保持部材 4 5に固定されたならば、 調整機 2 3は放射体 温計 1の A— Dコンバータ 1 9から出力される温度データ (第 1の温度データ) を第 1のメモリ 3 0に記憶する (F— 4 ) 。 すなわち、 導光管 9と第 2の赤外線 センサ 1 1 との間には温度差がない等温状態に保たれているので、 第 2の赤外線 センサ 1 1の出力はゼロとなり、 初期セットされた補正係数がいかなる値であつ ても、 補正係数調整手段 1 6の出力はゼロとなる。 このようにすることにより導 光手段 1 3と第 1の赤外線センサ 1 0との温度差がない場合 (第 1の温度差条 件) における黒体 3 3の温度の測定結果が第 1のメモリ 3 0に記憶されることに なる。
次に、 タイマ一 2 5の作動により 1 0秒間の経過を待ち (F— 5 ) 、 その後、 A— Dコンバータ 1 9から出力される温度データ (第 2の温度データ) を第 2の メモリ 3 1に記憶する (F— 6 ) 。 ここで、 プローブ保持部材 4 5は、 水温とほ ぼ同じ温度に保たれているので、 1 0秒間経過することにより、 プローブ 2に近 接した導光手段 1 3の温度は上昇する。 これに対し、 第 1の赤外線センサ 1 0は プローブ保持部材 4 5から離れているため、 依然としてほぼ室温の状態に保たれ ているので、 導光手段 1 3と第 1の赤外線センサ 1 0との間には温度差が生じる
(第 2の温度差条件) 。 同様に導光管 9と第 2の赤外線センサ 1 1との間にも同 じ温度差が生じる。 従って、 第 2の赤外線センサ 1 1からはこの温度差に応じた 出力が発生する。 補正係数調整手段 1 6は、 予め初期セッ卜された補正係数に基 づいて、 第 2の赤外線センサ 1 1の出力を補正した出力を発生する。 減算手段 1 7は、 第 1の赤外線センサ 1 0の出力から補正された第 2の赤外線センサ 1 1 の出力を減算する。 A— Dコンバータ 1 9は減算手段 1 7の出力をデジタル値に 変換した温度データ (第 2の温度データ) を出力するので、 調整機 2 3は第 2の メモリ 3 1に第 2の温度データを記憶する。
次に、 比較手段 2 9は、 第 1のメモリ 3◦に記憶された第 1の温度データと第 2のメモリ 3 1に記憶された第 2の温度データとを比較し (F— 7 ) 、 比較結果 が等しくなければ (F - 8 ) 、 補正係数発生手段 2 8から補正係数調整手段 1 6 のレジスタ 3 6に対して新たな補正係数を出力してレジスタ 3 6が出力する補正 係数を変更し (F— 9 ) 、 第 2の温度データの採取からやり直す (F— 6 ) 。 す なわち、 比較結果が等しくないということは、 第 2の温度差条件で記憶した第 2 の温度データが、 第 1の赤外線センサ 1 0と導光手段 1 3との間の温度差がない 第 1の温度差条件で記憶した第 1の温度データと異なっていることであり、 本来 等しくなるべき第 1および第 2の温度データが異なるということは、 第 2の赤外 線センサ 1 1の補正量が正しくないことを意味している。 従って、 正しい補正量 が決定されるまで補正係数を変更し、 温度差条件が変わったとしても放射体温計 1が測定した黒体 3 3の温度が同じになるような補正係数調整手段 1 6の抵抗値 を探し出す。
ステップ (F - 8 ) において、 比較結果が等しくなれば、 記憶指示手段 2 7か ら補正係数調整手段 1 6のメモリ 3 7に対して信号を出力して、 そのときのレジ ス夕 3 6に設定されている補正係数をメモリ 3 7に記録する (F— 1 0 ) 。 そし て、 昇降機 4 0によって放射体温計 1を上昇させるとともに、 基板コネクタ 4 1 から放射体温計 1を取り外す (F— 1 1 ) 。 このように放射体温計 1 と調整機 2 3とを切り離すことにより、 補正係数調整手段 1 6のセレクタ 3 8へは調整 モードである旨の信号が出力されなくなり、 セレクタ 3 8はメモリ 3 7からの補 正係数を選択し、 この補正係数に基づいて抵抗値が決定される。
ところで、 第 1の温度差条件のときと第 2の温度差条件のときとでは黒体 3 3 の温度が微妙に変化すること力と考えられる。 このため、 上述の第 1の温度データ および第 2の温度データを得る際に、 その都度水温計 3 2によって黒体 3 3の実 際の温度を測定し、 そのそれぞれを第 1のメモリ 3 0および第 2のメモリ 3 1に 記憶しておくようにし、 比較手段 2 9において第 1の温度データと第 2の温度 データとを比較する際に考慮に入れるようにするとよい。 すなわち、 第 1の赤外 線センサ 1 0と導光手段 1 3との間に温度差がない場合でも、 黒体 3 3の温度が 変化すれば、 それに応じて A— Dコンバータ 1 9の出力も変化する。 従って、 第 1の温度データを記憶したときの黒体 3 3の温度と第 2の温度デー夕を記憶した ときの黒体 3 3の温度とに差があれば、 その差に応じて第 1の温度データと第 2 の温度データに差をつけて調整してやればよい。
なお、 本実施の形態では、 第 1の温度差条件として導光手段 1 3と第 1の赤外 線センサ 1 0とが等温状態である場合を例示したが、 本発明はこれに限定される ものではなく、 所定の温度差を持たせてもよい。
また、 本実施の形態では第 1の温度差条件と第 2の温度差条件の 2種類の温度 差条件において放射体温計 1が測定する黒体 3 3の温度が等しくなるよう補正量 を調整するようにしたが、 本発明はこれに限定されるものではなく、 3つ以上の 温度差条件において放射体温計 1が測定する黒体 3 3の温度がほぼ等しくなるよ うな調整を行ってもよい。
また、 本実施の形態では、 調整機 2 3は、 第 1の温度データと第 2の温度デー 夕とが等しくなるまで補正量を調整している力 本発明はこれに限定されるもの ではなく、 第 1および第 2の温度データの差が所定範囲 (測定精度に影響しない 範囲) 内におさまるように調整してもよい。
また、 本実施の形態では、 黒体 3 3内のプローブ保持部材 4 5にプローブ 2を 所定時間保持することにより、 第 2の温度差条件を作っていたが、 本発明はこれ に限定されるものではなく、 図 8に示すように、 ヒータ一装置 5 0によって加熱 されたヒータブ口ック 4 9によってプローブ 2を加熱し、 これを第 2の温度差条 件にしてもよい。
また、 本実施の形態では、 図 4に示したように加算回路 3 5内に補正係数調整 手段 1 6を設けたが、 本発明はこれに限定されるものではなく、 たとえば、 図 9 に示すように第 2の初段増幅手段 5 1内に補正係数調整手段 3 4を設けてもよ い。
また、 本実施の形態では、 図 3に示したように第 2の赤外線センサ 1 〗からの 信号の補正係数を調整する補正係数調整手段 1 6を設け、 第 1の赤外線センサ 1 0の出力から、 調整された第 2の赤外線センサ 1 1の出力を差し引いていた が、 本発明はこれに限定されるものではなく、 たとえば、 図 1 0に示すように第 1の赤外線センサ 1 0からの出力を適当な割合に調整する補正係数調整手段 8 3 を設け、 調整された第 1の赤外線センサ 1 0の出力から第 2の赤外線センサ 1 1 の出力を差し引くことにより、 導光管 8の温度影響によらない測温対象からの赤 外線を検出することができる構成となっている。 これに対応し、 図 1 0に示した 温度差補正手段 8 5の回路図は図 1 1に示すようになる。
また、 本実施の形態では、 第 1の温度データおよび第 2の温度デ一夕を A— D コンバータ 1 9の出力から得るようにした力 本発明はこれに限定されるもので はなく、 たとえば、 図 3や図 1 0に破線の矢印で示すように、 温度データ算出手 段 2 0の出力を第 1の温度データおよび第 2の温度データとして得るようにして もよい。
また、 第 1および第 2のメモリ 3 0、 3 1や比較手段 2 9などを調整機 2 3に 設けたが、 放射体温計 1にこれらの構成を持たせるようにしてもよい。
次に、 図 1 2は、 本発明の第 2の実施の形態による放射体温計の補正量の調整 を行う放射体温計 5 5と装置の概略プロック図である。 図 3と同じ構成部分には 同じ参照番号を付し、 説明を省略する。
本実施の形態においては、 温度差補正手段 6 1内にある A— Dコンバータ 5 7 および 5 6によって、 補正係数調整手段 5 9および減算手段 6 0の前段において デジタル変換を行うようにした。 なお、 5 8は感温センサ 1 2の出力をデジタル 変換する A— Dコンバ一夕である。
図 1 3は、 図 1 2に示した補正係数調整手段 5 9および減算手段 6 0のブロッ ク図である。
補正係数調整手段 5 9は、 調整モード通知手段 2 6と記憶指示手段 2 7と補正 係数発生手段 2 8とからの信号に基づいて寄与率を設定し出力する寄与率設定手 段 6 3と、 寄与率設定手段 6 3からの寄与率とメモリ 6 6に記録された A—Dコ ンバ一夕 5 7の出力とを乗算して補正された第 2の赤外線センサ 1 1の出力を算 出する乗算回路 6 4と、 第 2の赤外線センサ 1 1の出力に代えて補正された第 2 の赤外線センサ 1 1の出力を記憶するメモリ 6 6とから成る。
減算手段 6 0は、 A— Dコンバータ 5 6の出力を記憶するメモリ 6 5と、 メモ リ 6 5に記憶された第 1の赤外線センサ 1 0の出力からメモリ 6 6に記憶された 補正された第 2の赤外線センサ 1 1の出力を減算する減算回路 6 7とから成 る。
ここで、 本実施の形態における補正量の調整は以下のとおりである。 まず、 補 正係数発生手段 2 8からの補正係数に基づいて寄与率設定手段 6 3の寄与率を設 定し、 設定された寄与率に基づいて第 2の赤外線センサ 1 1の出力を乗算回路 6 4にて補正する。 減算回路 6 7は第 1の赤外線センサ 1 0の出力から補正した 第 2の赤外線センサ 1 1の出力を減算する。 ここで、 第 1および第 2の温度差条 件において、 第 1および第 2のメモリ 3 0、 3 1に記憶された減算回路 6 7の出 力が等しくなる寄与率が決定されるまで調整されるものである。 なお、 温度差条 件の作り方は第 1の実施の形態と同様なので説明を省略する。
また、 本実施の形態では、 図 1 2に示したように第 2の赤外線センサ 1 1から の信号の補正係数を調整する補正係数調整手段 5 9を設けたが、 本発明はこれに 限定されるものではなく、 たとえば、 第 1の赤外線センサ〗 0からの信号の補正 係数を調整する補正係数調整手段を設けるようにしてもよい。
図 1 4は、 本発明の第 3の実施の形態による放射体温計のプローブの部分を切 り欠いて示した断面図である。 図 2と同じ構成部分には同じ参照番号を付し、 説 明を省略する。
前述の第 1および第 2の実施の形態では、 温度差検出手段 5 4を導光管 9と第 2の赤外線センサ 1 1とで構成していたが、 本実施の形態では、 導光管 7 0の温 度を測定する第 2の感温センサ 6 9と赤外線センサ 7 1の温度を測定する第 1の 感温センサ 7 2とで温度差検出手段 7 5を構成した実施形態である。
7 0は測温対象の鼓膜からの熱放射を効率よく集光するために設けられた導光 管であり、 材質や内面処理については図 2に示した導光管 8と同様である。 6 9 は導光管 7 0の温度を測定する第 2の感温センサである。 7 1は導光管 7 0に よって集光された測温対象からの熱放射を検出するセンサであるが、 赤外線セン サ 7 1 と導光管 7 0との間に温度差がある場合には導光管 7 0自体からの熱放射 をも検出する。 7 2は赤外線センサ 7 1の温度を測定する第 1の感温センサであ る。
図 1 5は、 図 1 4に示した放射体温計の補正量の調整を行う放射体温計 7 3と 装置の概略ブロック図である。 図 3と同じ構成部分には同じ参照番号を付し、 説 明を省略する。
図 1 5において、 放射体温計 7 3は、 フィルタ 7と導光管 7 0とから成り黒体 3 3からの熱放射を集光する導光手段 7 4と、 赤外線センサ 7 1と、 第 2の感温 センサ 6 9と第 1の感温センサ 7 2とから成る温度差検出手段 7 5と、 温度差検 出手段 7 5と赤外線センサ 7 1と第 1の感温センサ 7 2の出力に基づいて測温対 象の温度を演算する温度演算手段 8 1と、 温度演算手段 8 1の演算結果の温度を 表示する表示手段 2 2とから成る。
また、 温度演算手段 8 1は、 導光管 7 0と赤外線センサ 7 1 との間の温度差に 基づく誤差を補正する温度差補正手段 7 9と、 アナログデータをデジタルデータ に変換する A— Dコンバータ 8 0と、 デジタル化された温度差補正手段 7 9の出 力と第 1の感温センサ 7 2の出力とに基づいて測温対象の温度データを算出する 温度データ算出手段 2 0とから成り、 温度差補正手段 7 9は、 赤外線センサ 7 1 の検出信号を増幅する初段増幅手段 7 7と、 前記温度差に基づく誤差を補正する ために補正係数を調整する補正係数調整手段 7 6と、 赤外線センサ 7 1の検出信 号から補正係数調整手段 7 6で適当な量に調整された温度差検出手段 7 5の検出 信号を減算する減算手段 7 8とから成る。
図 1 6は図 1 5に示した温度差補正手段 7 9と温度差検出手段 7 5の回路図で ある。
補正係数調整手段 7 6および減算手段 7 8は図 1 6に示す加算回路 8 2で実現 される。 また、 補正係数調整手段 7 6は、 図 5に示した補正係数調整手段 1 6と 同様に R— 2 Rラダー抵抗型 D— Aコンバータを応用して用いればよく、 補正係 数発生手段 2 ^からの指示に基づいて補正係数が設定されるレジスタ 3 6と、 記 憶指示手段 2 Ίからの指示があつたときにレジスタ 3 6に設定されている補正係 数を記憶するメモリ 3 7と、 調整モード通知手段 2 6から調整モードの通知を受 けているときにはレジスタ 3 6から出力されている補正係数を選択し、 調整モー ド通知手段 2 6から調整モードの通知を受けていないときにはメモリ 3 7に記憶 されている補正係数を選択し、 その選択した補正係数に基づいて抵抗器に接続さ れた各スィツチの O N Z O F Fを制御するセレクタ 3 8とを有し、 この O N / O F F制御によって R - 2 Rラダー抵抗型 D - Aコンバータの合成抵抗値が変化 する。
温度差検出手段 7 5は、 第 1の感温センサ 7 2と第 2の感温センサ 6 9とを直 列に接続し、 その両端はそれぞれ (+ ) 電源と (一) 電源に接続されている。 そ して、 この電源は、 + 2 . 5 Vと一 2 . 5 Vのように、 基準電位に対して同電圧 になっている。 そして、 第 1の感温センサ 7 2と第 2の感温センサ 6 9とによつ て分圧された温度差信号 T dを出力している。 なお、 この 2つの感温センサ 7 2 , 6 9は電気特性がよく似ているサ一ミスタでできている。
ここで、 本実施の形態における補正量の調整は以下のとおりである。 まず、 補 正係数発生手段 2 8からの指示に基づいてレジスタ 3 6に補正係数力 s設定され、 この補正係数により補正係数調整手段 7 6の抵抗値が決定される。 そして、 温度 差検出手段 7 5からの温度差信号 T dは、 この抵抗値が決定された補正係数調整 手段 7 6を介することにより補正された温度差信号となる。 減算手段 7 8は、 初 段増幅手段 7 7で増幅された赤外線センサ 7 1の出力から、 上記補正された温度 差信号を減算する。 ここで、 第 1および第 2の温度差条件において、 第 1および 第 2のメモリ 3 0、 3 1に記憶された A— Dコンバータ 8 0の出力が等しくなる 補正係数が決定されるまで調整されるものである。 なお、 温度差条件の作り方 は、 第 1の実施の形態と同様なので説明を省略する。
また、 本実施の形態では、 図 1 5に示したように温度差検出手段 7 5からの信 号の補正係数を調整する補正係数調整手段 7 6を設けたが、 本発明はこれに限定 されるものではなく、 たとえば、 赤外線センサ 7 1からの信号の補正係数を調整 する補正係数調整手段を設けるよ όにしてもよい。
なお、 本発明において、 赤外線センサとしては、 たとえばサーモパイルゃ焦電 素子を用いたものが適用できる。 また、 感温センサとしてはサーミス夕に限るも のではなく、 温度特性がある素子ならばよく、 たとえばダイオードなどでもよ い。 産業上の利用可能性
本発明は放射体温計について開示したが、 放射温度計一般に適用することがで きる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 被測定物体からの熱放射を受けて赤外検出信号を出力する赤外線センサ と、 被測定物体からの熱放射を該赤外線センサへ導くための導光手段と、 基準温 度を測定して基準温度信号を出力する感温センサと、 前記赤外線センサと前記導 光手段との温度差を検出して温度差信号を出力する温度差検出手段と、 前記赤外 検出信号と前記基準温度信号と前記温度差信号とを入力し、 前記温度差に基づく 誤差を補正した温度データ信号を算出する温度演算手段とを備えた放射体温計に おいて、
前記温度演算手段は、 前記温度差信号または前記赤外検出信号の補正係数を調 整するための補正係数調整手段を設けたことを特徴とする放射体温計。
2 . 被測定物体からの熱放射を受けて赤外検出信号を出力する赤外線センサ と、 被測定物体からの熱放射を該赤外線センサへ導くための導光手段と、 基準温 度を測定して基準温度信号を出力する感温センサと、 前記赤外線センサと前記導 光手段との温度差を検出して温度差信号を出力する温度差検出手段と、 前記赤外 検出信号と前記基準温度信号と前記温度差信号とを入力し、 前記温度差に基づく 誤差を補正した温度データ信号を算出する温度演算手段とを備えた放射体温計に おいて、
前記温度演算手段は、 前記温度差信号の補正係数を調整するための補正係数調 整手段を設けたことを特徴とする放射体温計。
3 . 前記温度演算手段は、 前記赤外検出信号から前記温度差信号を減算する温 度差補正手段と、 該温度差補正手段の出力信号と前記基準温度信号とにより前記 温度データ信号を算出する温度データ算出手段とから成り、 前記温度差補正手段 には前記補正係数調整手段が設けられていることを特徴とする請求の範囲第 2項 に記載の放射体温計。
4 . 前記温度差補正手段は、 前記赤外検出信号から前記温度差信号をアナログ 的に減算する減算手段であり、 前記補正係数調整手段は、 前記減算手段に対する 前記温度差信号の寄与率を調整する調整手段であることを特徴とする請求の範囲 第 3項に記載の放射体温計。
5 . 前記減算手段は、 前記赤外検出信号と前記温度差信号を入力するオペアン プによる加算回路であり、 前記補正係数調整手段は、 温度差信号用入力抵抗の抵 抗値を可変する抵抗値調整手段であることを特徴とする請求の範囲第 4項に記載 の放射体温計。
6 . 前記抵抗値調整手段は、 複数の抵抗と、 該抵抗を切り換え接続するスイツ チング手段と、 該スィッチング手段を制御する制御回路とから構成されることを 特徴とする請求の範囲第 5項に記載の放射体温計。
7 . 前記温度差補正手段は、 前記赤外検出信号から前記温度差信号をデジタル 的に減算する減算手段であり、 前記補正係数調整手段は、 前記減算手段に対する 前記温度差信号の寄与率を調整する調整手段であることを特徴とする請求の範囲 第 3項に記載の放射体温計。
8 . 前記減算手段は、 前記赤外検出信号と前記温度差信号をそれぞれデジタル 値として記憶する赤外検出信号メモリおよび温度差信号メモリと、 該 2つのメモ リデータを減算するデジ夕ル減算回路とから構成され、 且つ前記補正係数調整手 段は、 前記温度差信号メモリの記憶値に前記寄与率を乗算する乗算回路と、 前記 寄与率を設定する寄与率設定手段とから構成されることを特徴とする請求の範囲 第 7項に記載の放射体温計。
9 . 前記導光手段は、 先端が開口した第 1の導光部で構成され、 前記赤外線セ ンサは、 前記第 1の導光部材後端に配設された第 1の赤外線センサであり、 前記 温度差検出手段は、 前記第 1の導光部とほぼ同一の温度状態に保たれ、 且つ先端 が閉鎖された第 2の導光部と、 該第 2の導光部後端に配設された第 2の赤外線セ ンサであることを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の放射体温計。
1 0 . 前記導光手段は先端が開口した導光音 B材であり、 前記赤外線センサは前 記導光部材後端に配設されたサーモパイルであり、 前記温度差検出手段は、 前記 導光部材の温度を測定する第 1の感温センサと、 前記サーモパイルの温度を測定 する第 2の感温センサとで構成されていることを特徴とする請求の範囲第 3項に 記載の放射体温計。
1 1 . 前記温度差補正手段は、 前記第 1の赤外線センサから出力される前記赤 外検出信号と、 前記第 2の赤外線センサから出力される前記温度差信号とをアナ ログ的に減算する減算手段であり、 前記補正係数調整手段は、 前記減算手段に対 する前記温度差信号の寄与率を調整する調整手段であることを特徴とする請求の 範囲第 9項に記載の放射体温計。
1 2 . 前記減算手段は、 前記赤外検出信号と前記温度差を入力するオペアンプ による加算回路であり、 前記補正係数調整手段は、 温度差信号用入力抵抗の抵抗 値を可変する抵抗値調整手段であることを特徴とする請求の範囲第 1 1項に記載 の放射体温計。
1 3 - 前記抵抗値調整手段は複数の抵抗と、 該抵抗を切り換え接続するスィッ チング手段と、 該スィッチング手段を制御する制御回路とから構成されることを 特徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の放射体温計。
1 4 . 前記温度差補正手段は、 前記第 1のサーモパイルから出力される前記赤 外検出信号を増幅する第 1の初段増幅手段と、 前記第 2のサーモパイルから出力 される前記温度差信号を増幅する第 2の初段増幅手段と、 前記第 1の初段増幅手 段から出力される前記赤外検出信号から前記第 2の初段増幅手段から出力される 前記温度差信号をアナログ的に減算する減算手段とから構成されており、 前記補 正係数調整手段は、 前記第 2の初段増幅手段の増幅率調整手段であることを特徴 とする請求の範囲第 9項に記載の放射体温計。
1 5 . 前記補正係数調整手段は、 前記赤外線センサと前記導光手段の第 1の温 度差条件で出力される第 1の出力データ信号と、 第 2の温度差条件で出力される 第 2の出力データ信号とに基づいて調整されることを特徴とする請求の範囲第 2 項に記載の放射体温計。
1 6 . 前記第】の温度差条件は前記赤外線センサの温度と前記導光手段の温度 とがほぼ等しく、 前記第 2の温度差条件は前記赤外線センサの温度と前記導光手 段の温度とが異なることを特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載の放射体温計。
1 7 . 前記第 2の温度差条件は前記導光手段を加熱することにより設定される ことを特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載の放射体温計。
1 8 . 被測定物体からの熱放射を受けて赤外検出信号を出力する赤外線センサ と、 被測定物体からの熱放射を該赤外線センサへ導くための導光手段と、 基準温 度を測定して基準温度信号を出力する感温センサと、 前記赤外線センサと前記導 光手段との温度差を検出して温度差信号を出力する温度差検出手段と、 前記赤外 検出信号と前記基準温度信号と前記温度差信号とを入力し、 前記温度差に基づく 誤差を補正した温度データ信号を算出する温度演算手段とを備えた放射体温計に おいて、
前記赤外線センサと前記導光手段の温度差に基づいて生じる前記温度差信号ま たは前記赤外検出信号の寄与率を調整する温度差補正手段を設け、 一定の温度に 保たれた黒体からの熱放射を受けるように放射体温計を配置する工程と、 前記赤 外線センサと前記導光手段の第 1の温度差条件で出力される第 1の出力データ信 号を検出する工程と、 前記赤外線センサと前記導光手段の第 2の温度差条件で出 力される第 2の出力データ信号を検出する工程と、 前記第 1および第 2の出力 データを比較して比較データを出力する工程と、 該比較データに基づき前記第 1 の出力データ信号と前記第 2の出力データ信号と力 ^一致するように前記温度差補 正手段を調整する工程とから成ることを特徴とする放射体温計の温度誤差補正方 法。
1 9 . 被測定物体からの熱放射を受けて赤外検出信号を出力する赤外線センサ と、 被測定物体からの熱放射を該赤外線センサへ導くための導光手段と、 基準温 度を測定して基準温度信号を出力する感温センサと、 前記赤外線センサと前記導 光手段との温度差を検出して温度差信号を出力する温度差検出手段と、 前記赤外 検出信号と前記基準温度信号と前記温度差信号とを入力し、 前記温度差に基づく 誤差を補正した温度データ信号を算出する温度演算手段とを備えた放射体温計に おいて、
黒体の温度を測定する温度測定手段と、 前記赤外線センサと前記導光手段の温 度差に基づいて生じる前記温度差信号または前記赤外検出信号の寄与率を調整す る温度差補正手段を設け、 前記黒体からの熱放射を受けるように放射体温計を配 置する工程と、 前記赤外線センサと前記導光手段の第 1の温度差条件で出力され る第 1の出力データ信号を検出する工程と、 前記赤外線センサと前記導光手段の 第 2の温度差条件で出力される第 2の出力データ信号を検出する工程と、 前記第 1の温度差条件における前記黒体の測定温度と前記第 2の温度差条件における前 記黒体の測定温度との測定温度差を測定する工程と、 前記第 1の出力データ信号 と前記第 2の出力データ信号との温度差を出力する工程と、 該温度差と前記測定 温度差とがー致するように前記温度差補正手段を調整する工程とから成ることを 特徴とする放射体温計の温度誤差補正方法。
2 0 . 被測定物体からの熱放射を受けて赤外検出信号を出力する赤外線センサ と、 被測定物体からの熱放射を該赤外線センサへ導くための導光手段と、 基準温 度を測定して基準温度信号を出力する感温センサと、 前記赤外線センサと前記導 光手段との温度差を検出して温度差信号を出力する温度差検出手段と、 前記赤外 検出信号と前記基準温度信号と前記温度差信号とを入力し、 前記温度差に基づく 誤差を補正した温度データ信号を算出する温度演算手段とを備えた放射体温計に おいて、
前記赤外線センサと前記導光手段の温度差に基づいて生じる前記温度差信号の 寄与率を調整する温度差補正手段を設け、 一定の温度に保たれた黒体からの熱放 射を受けるように放射体温計を配置する工程と、 前記赤外線センサと前記導光手 段の第 1の温度差条件で出力される第 1の出力データ信号を検出する工程と、 前 記赤外線センサと前記導光手段の第 2の温度差条件で出力される第 2の出力デー 夕信号を検出する工程と、 前記第 1および第 2の出力データを比較して比較デー タを出力する工程と、 該比較データに基づき前記第 1の出力データ信号と前記第 2の出力データ信号とがー致するように前記温度差補正手段を調整する工程とか ら成ることを特徴とする放射体温計の温度誤差補正方法。
2 1 . 被測定物体からの熱放射を受けて赤外検出信号を出力する赤外線センサ と、 被測定物体からの熱放射を該赤外線センサへ導くための導光手段と、 基準温 度を測定して基準温度信号を出力する感温センサと、 前記赤外線センサと前記導 光手段との温度差を検出して温度差信号を出力する温度差検出手段と、 前記赤外 検出信号と前記基準温度信号と前記温度差信号とを入力し、 前記温度差に基づく 誤差を補正した温度データ信号を算出する温度演算手段とを備えた放射体温計に おいて、
黒体の温度を測定する温度測定手段と、 前記赤外線センサと前記導光手段の温 度差に基づいて生じる前記温度差信号の寄与率を調整する温度差補正手段を設 け、 前記黒体からの熱放射を受けるように放射体温計を配置する工程と、 前記赤 外線センサと前記導光手段の第 1の温度差条件で出力される第 1の出力データ信 号を検出する工程と、 前記赤外線センサと前記導光手段の第 2の温度差条件で出 力される第 2の出力データ信号を検出する工程と、 前記第 1の温度差条件におけ る前記黒体の測定温度と前記第 2の温度差条件における前記黒体の測定温度との 測定温度差を測定する工程と、 前記第 1の出力データ信号と前記第 2の出力デー タ信号との温度差を出力する工程と、 該温度差と前記測定温度差とがー致するよ うに前記温度差補正手段を調整する工程とから成ることを特徴とする放射体温計 の温度誤差補正方法。
2 2 . 前記第 1の温度差条件は前記赤外線センサの温度と前記導光手段の温度 とがほぼ等しく、 前記第 2の温度差条件は前記赤外線センサの温度と前記導光手 段の温度と力異なることを特徴とする請求の範囲第 2 0項または第 2 1項に記載 の放射体温計の温度誤差補正方法。
2 3 . 前記第 2の温度差条件は前記導光手段を加熱することにより設定される ことを特徴とする請求の範囲第 2 0項または第 2 1項に記載の放射体温計の温度 誤差補正方法。
2 4 . 前記温度補正手段は、 前記赤外検出信号と前記温度差信号を入力するォ ペアンプによる加算回路であり、 前記温度差補正手段を調整する工程は、 前記ォ ペアンプの温度差信号用入力抵抗の抵抗値の調整であることを特徴とする請求の 範囲第 2 0項または第 2 1項に記載の放射体温計の温度誤差補正方法。
2 5 . 前記第 1および第 2の出力データ信号が前記加算回路を構成するォペア ンプの出力信号であることを特徴とする請求の範囲第 2 4項に記載の放射体温計 の温度誤差補正方法。
2 6 . 前記第 1および第 2の出力データ信号が温度データ信号であることを特 徴とする請求の範囲第 2 0項または第 2 1項に記載の放射体温計の温度誤差補正 方法。
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