JPH01102330A - 赤外線温度測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被測定物の温度を非接触で行なうのに使用し
て好適な赤外線温度測定装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、被測定物上を水平垂直方向に順次走査して夫
々の走査位置の温度が所定温度領域を中心とした複数の
温度領域のうちのどの領域に入るかを二次元的に表示す
る赤外線温度測定装置において、被測定物の所定範囲に
おける最大温度と最小温度との温度差を検出し、この検
出信号に基づいて感度を自動的に設定することによりユ
ーザーを煩わせることなく通切な温度測定ができるよう
にしたものである。

（従来の技術〕 第４図は、赤外線温度測定装置の一例を示すものである
。同図において、（１）は赤外線センサであり、この赤
外線センサ（１１には、被測定物（２）より、温度に依
存して放射される赤外線がミラー（３）、　＋４）及び
対物レンズ（６）を介して供給される。この場合、ミラ
ー（３）及び（４）は走査用のミラーであり、これらミ
ラー（３）及び（４）によって対物レンズ（５）の焦点
位置が被測定物（２）上を水平方向Ｈ１垂直方向Ｖに順
次走査される。したがって、赤外線センサ（１１には、
被測定物（２）の夫々の走査位置より温度に依存して放
射される赤外線が順次供給される。第５図は被測定物（
２）に対する水平垂直の走査範囲（２００）をボしたも
のである。

この赤外線センサ（１）の出力信号は、供給される赤外
線のエネルギーに比例したものとなり、被測定物（２）
の各走査位置の温度をＴとすると、ステファンボルツマ
ンの法則より、Ｔ４に比例したものとなる。そのため、
この赤外線センサ（１）の出力信号はアンプ（６）を介
してリニアライザ（７）に供給され、このリニアライザ
（７）で温度Ｔに比例した信号に変換される。

このリニアライザ（７）の出力信号は減算器（８）及び
ゲイン切換回路（９１）を介されたのち、Ａ／Ｄ変換器
（１０）で、例えば１サンプル８ビア）のデジタル信号
とされて画像メモリ　（１１）に画像データとして供給
されて順次書き込まれる。

この場合、減算器（８）には中心温度設定回路（１２）
より中心温度信号が供給され、リニアライザ（７）の出
力信号より中心温度信号が減算される。後述するように
、カラーデイスプレィには被測定物（２）の各走査位置
の温度が所定温度領域を中心とした複数の温度領域のう
ちのどの領域に入るかが二次元的に色分けされて表示さ
れるが、中心温度信号は、ユーザーがキーボード（１３
）を操作して中心となる所定温度領域の温度（以下「中
心温度」という）を設定するとき、中心温度設定回路（
１２）がＣＰＵ（１４）によって制御されて、設定され
た中心温度に対応したレベルの信号とされる。したがっ
て、例えば被測定物（２）の走査位置の温度が設定され
た中心温度と等しいときには、減算器（８）の出力信号
は０となる。

また、ゲイン切換回路（９１）はアンプで構成され、減
算器（８）の出力信号が所定倍に増幅される。

上述したように、カラーデイスプレィには被測定物（２
）の各走査位置の温度が所定温度領域を中心とした複数
の温度領域のうちのどの領域に入るがが二次元的に色分
けされて表示されるが、ユーザーがキーボード（１３）
を操作することにより、ＣＰＵ（１４）で感度設定回路
（９２）が制御され、これによりゲイン切換回路（９１
）のゲインが変えられ、各温度領域間の温度差、従って
感度が設定される。

ここで、（１５）はＲＯＭ、（１６）はＲＡＭである。

また、上述したように、カラーデイスプレィには色分け
の夫々の色がいかなる温度にあるかを表示す名ために、
カラーパーとこのカラーパーに対応した温度を示す数字
が表示される。カラーパーを表示する画像データはＣＰ
Ｕ（１４）より画像メモリ　（１１）に予め書き込まれ
る。温度を示す数字は、上述したユーザーの中心温度設
定、感度設定に応じて変化し、この数字を表示する文字
データは、ＣＰＵ（１４）よりキャラクタメモリ　（１
７）に書き込まれる。

また、ＣＰＵ（１４）の制御によって画像メモリ（１１
）より画像データが順次読み出されて、例えばＲＯＭよ
り成る変換テーブルを持つカラー変換回路（１８）に供
給されて、赤、緑及び青の３原色信号に変換されて加算
器（１９）に供給される。この場合、例えば、減算器（
８）の出力信号が０のところでは緑色が表示されるよう
に変換され、その出力信号が正のところではレベルが大
となるにつれて赤色に近づく方向に表示されるように変
換され、その出力信号が負のところではレベルが大とな
るにつれて青色に近づく方向に表示されるように変換さ
れる。また、ＣＰＵ（１４）の制御によってキャラクタ
メモリ　（１７）より赤、緑及び青の３原色の文字デー
タが順次読み出されて加算器（１９）に供給される。こ
の場合、例えば白色の数字が表示されるものとされる。

そして、加算器（１９）からの３原色信号はＤ／Ａ変換
器（２０）でアナログ信号とされたのち、カラーデイス
プレィ　（２１）に供給される。このカラーデイスプレ
ィ　（２１）の画面（１００）上には、例えば第６図に
示すように表示される。同図において、（１０１）は、
被測定物（２）の複数の温度領域が夫々異なる色に色分
けされて表示される表示部である。

また、（１０２）はカラーパーであり、（１０３）は温
度を示す数字である。この場合、中心温度及び感度（各
温度領域間の温度差）はユーザーの設定した値となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この第４図例によれば、感度の設定は、ユー
ザーがキーボード（１３）の操作により手動で行なうも
のであり、ユーザーにとってその操作が非常に煩わしい
ものであった。

本発明はこのような点を考慮し、ユーザーを煩わせるこ
となく適切な温度測定ができるようにすることを目的と
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、被測定物（２）上を水平垂直方向に順次走査
して、夫々の走査位置より温度に依存して放射される赤
外線を赤外線センサ（１）に供給し、この赤外線センサ
（１）の出力信号をリニアライザ（７）により温度に対
応した信号に変換し、この変換信号に栽づいて被測定物
（２）の各走査位置の温度が所定温度領域を中心とした
複数の温度領域のうちのどの領域に入るかを二次元的に
表示する赤外線温度測定装置であって、被測定物（２）
の所定範囲における最大温度と最小温度との温度差を検
出する検出手段を設け、この検出手段の出力信号に基づ
いて複数の温度領域の温度！！（感度）を設定するもの
である。

〔作用〕

上述構成においては、複数の温度領域の温度差、従って
感度は自動的に設定されるので、ユーザーにとって便宜
となる。また、感度は、被測定物（２）の所定範囲にお
ける最大温度と最小温度との温度差に基づいて設定され
るので、被測定物（２）の温度によらず常に最適な感度
に設定される。

〔実施例〕

以下、第１図を参照しながら本発明の一実施例について
説明する。この第１図において、ｊ＄４図と対応する部
分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

ＩＨＩ　図において、リニアライブ（７）の出力信号は
、接続スイッチ（３１＾）を介して最大値をホールドす
るピークホールド回路（３２Ａ）に供給されると共に、
接続スイッチ（３１Ｂ）を介して最小値をホールドする
ピークホールド回路＜３２８）に供給される。また、（
３３）は信号発生回路であり、この信号発生回路（３３
）には第２図Ａに示すような垂直走査同期信号ＶＳＳが
供給されると共に、第３図Ａに示すような水平走査周期
信号Ｈ５Ｓが供給される。ｊ８２図Ａ及び第３図Ａにお
いて、Ｔｖｓ及び’ｒｕｓは、夫々垂直走査期間及び水
平走査期間を示しており（第５図参照）、また、Ｔ■及
びＴｓｕｓは、夫々垂直帰線期間及び水平帰線期間を示
している。

ここで本例においては、第５図に斜線図示するように走
査範囲（２００”）の中央位置に計算エリア（３００）
が設定される。この計算エリア（３００）は、任意に定
めることができ、例えば垂直方向及び水平方向に夫々％
の範囲、したがって面積でＡの範囲とされる。即ち、第
２図Ａに示すように垂直走査期間Ｔｖｓの中央のＡの期
間ＴｖＩで、かつ、第３図Ａに示すように水平走査期間
ＴＨＩＪの中央の〃の期間Ｔｏ＋がピークホールドの計
算期間とされる。

信号発生回路（３３）からは、計算期間において、第３
図Ｂに示すような信号Ｓ１が出力され、この信号Ｓ１は
接続スイッチ（３１Ａ　）及び（３１Ｂ）に制御信号と
して供給される。そして、接続スイッチ（３１Ａ）及び
（３１Ｂ）は期間ＴＨＩでオンとされ、その他の期間は
オフとされる。そのため、ピークホールド回路（３２Ａ
）及び（３２Ｂ）には、第３図Ｃに示すようなリニアラ
イザ（７）の出力信号のうち期間ＴＨＩの部分のみが供
給される。

また、（３４Ａ）及び（３４Ｂ　）は、夫々ピークホー
ルド回路（３２Ａ“）及び（３２Ｂ）に接続されたリセ
ント用の接続スイッチである。信号発生回路（３３）か
らは、第２図Ｂに示すように垂直走査同期信号ｖＳＳの
立下がりに同期して立上がるパル大信号Ｓ２が出力され
、この信号Ｓ２は接続スイッチ（３４Ａ　）及び（３４
Ｂ）に制御信号として供給される。そして、接続スイッ
チ（３４Ａ）及び（３４Ｂ）は期間Ｔｐでオンとされ、
ピークホールド回路（３２Ａ）及び（３２Ｂ）のホール
ド出力はリセットされる。

また、ピークホールド回路（３２Ａ）及び（３２Ｂ）の
出力信号は夫々差動増幅器（３５）の非反転入力端子及
び反転入力端子に供給される。そして、この差動増幅器
（３５）の出力信号はホールド回路（３６）に供給され
る。このホールド回路（３６）には、信号発生回路（３
３）より信号Ｓ２が供給される。そして、ホールド回路
（３６）においては、この信号Ｓ２の立上がりのタイミ
ングで差動増幅器の出力信号がホールドされる。即ち、
このホールド回路（３６）には、各垂直走査期間の終了
時に、その垂直走査期間で計算エリア（３００）を走査
したときにリニアライザ（７）より得られる温度Ｔに比
例した信号の最大値及び最小値の差に応じた信号がホー
ルドされる。つまり、このホールド回路（３６）には計
算エリア（３００）における最大温度と最小温度との温
度差に対応する温度差信号がホールドされる。

このホールド回路（３６）からの温度差に対応する温度
差信号は切換スイッチ（３７）のａ側の固定端子に供給
される。この切換スイッチ（３７）のｂ側の固定端子に
は感度設定回路（９２）より感度信号が供給される。そ
して、この切換スイッチ（３７）の出力信号はゲイン切
換回路（９１）に制御信号として供給される。この場合
、切換スイッチ（３７）の切換はユーザーのキーボード
（１３）の操作に対応してＣＰＵ（１４）によって制御
される。即ち、ユーザーが感度の自動設定を選択すると
きにはａ側に接続され、一方、ユーザーが感度の手動設
定を選択するときにはｂ側に接続される。

ここで、ゲイン切換回路（９１）は、切換スイッチ（３
７）より供給される制御信号に反比例してゲインが切換
えられるようになされ、例えばホールド回路（３６）か
らの温度差信号が供給されるとき、それで示される温度
差に対応する減算器（８）の出力信号のレベル差が、ゲ
イン切換回路（９１）で常にＡ／Ｄ変換器（１０）のダ
イナミックレンジの所定パーセント、例えば７５％とな
るようにゲインが切換えられるようになされる。ダイナ
ミックレンジの１００％としないのは、計算エリア（３
００）の外にさらに最大温度または最小温度があるとき
にも、飽和せずに温度測定を可能とするためである。

また、ホールド回路（３６）からの温度差信号はＣＰＵ
（１４）に供給される。

本例は以上のように構成され、その他は第４図例と同様
に構成される。

本例において、ユーザーのキーボード（１３）の操作に
よって感度の手動設定が選択されるときには、切換スイ
ッチ（３７）はｂ側に接続され、ユーザーのキーボード
（１３）の操作に応じて感度設定回路（９２）より出力
される感度信号がゲイン切換回路（９１）に供給されて
、ゲインが切換えられる。

これにより、感度は、ユーザーのキーボード（１３）の
操作に応じた値に設定される。

また、ユーザーのキーボード（１３）の操作に応じて自
動設定が選択されるときには、切換スイッチ（３７）は
ａ側に接続され、ホールド回路（３６）からの温度差信
号がゲイン切換回路（９１）に供給されて、ゲインが切
換えられる。これにより、温度差信号で示される温度差
に対応する減算！　（８１の出力信号のレベル幅が、ゲ
イン切換回路（９１）で、常にＡ／Ｄ＊換器（１０）の
ダイナミックレンジの所定パーセント、例えば７５％と
され、感度が自動的に設定される。この場合、上述した
ように、カラーデイスプレィには被測定物（２）の各走
査位置の温度が所定温度領域を中心とした複数の温度領
域のうちどの領域に入るかが二次元的に色分けされて表
示されるが、計算エリア（３００）における最大温度と
最小温度との温度差が小さいほど各温度領域間の温度差
が小とされて、感度が大とされることになる。

なお、カラーデイスプレィ（２１）に表示される温度を
示す数字は、手動設定の場合は、第４図例と同様にユー
ザーの中心温度設定、感度設定に応じて変化されるが、
自動設定の場合には、ユーザ−の中心温度設定とホール
ド回路（３６）よりＣＰＵ（１４）に供給される温度差
信号に応じて変化される。

このように本例によれば、感度の自動設定を選択するこ
とによりユーザーを煩わせることがなくなる。また、本
例によれば、計算エリア（３００）における最大温度と
最小温度との温度差に対応した温度差信号に応じてゲイ
ン切換回路（，９１）のゲインが切換えられ、その温度
差に対応する減算器（８）の出力信号のレベル幅が、ゲ
イン切換回路（９１）で、常にＡ／Ｄ変換器（１０）の
ダイナミックレンジの、例えば７５％とされるものであ
り、被測定物（２）の温度によらず常に最適な感度に設
定され、適切な温度測定を行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、感度が自動的に設定される
と共に、被測定物の所定範囲における最大温度と最小温
度との温度差に応じて常に適切な感度に設定されるので
、ユーザーを煩わせることなく、適切な温度測定を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図及び第
３図はその説明のための図、第４図は従来例の構成図、
第５図及び第６図はその説明のための図である。 （１）は赤外線センサ、（２）は被測定物、（７）はり
ニアライザ、（８）は減算器、（１１）は画像メモリ、
（１２）は中心温度設定回路、（１７）はキャラクタメ
モリ、（２１）はカラーデイスプレィ、（３２＾）及び
（３２Ｂはピークホールド回路、（３５）は差動増幅器
、（３６）はホールド回路、（３７）は切換スイッチ、
（９１）はゲイン切換回路、（９２）は感度設定回路で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被測定物上を水平垂直方向に順次走査して、夫々の走査
   位置より温度に依存して放射される赤外線を赤外線セン
   サに供給し、この赤外線センサの出力信号をリニアライ
   ザにより上記温度に対応した信号に変換し、この変換信
   号に基づいて上記被測定物の各走査位置の温度が所定温
   度領域を中心とした複数の温度領域のうちのどの領域に
   入るかを二次元的に表示する赤外線温度測定装置におい
   て、 上記被測定物の所定範囲における最大温度と最小温度と
   の温度差を検出する検出手段を設け、この検出手段の出
   力信号に基づいて上記複数の温度領域の温度差を設定す
   ることを特徴とする赤外線温度測定装置。