JPH0511775B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は赤外線測温計に関する。

(ロ) 従来の技術 従来この種測温計において、一端に開口を形成
した非透光材料からなる筐体と、前記開口に対向
して前記筐体内に配設される赤外線センサと、被
測温部に対し前記赤外線センサを所定距離離間さ
せるように設けた間隔保持部材とを備えるものは
米国特許第3777568号明細書にて公知である。

この文献に記載の測温計に依れば間隔保持部材
の先端が尖鋭状に形成されているため体温測定に
適していないと共に、測温計を被測温部に当てて
測温する場合、赤外線センサの視野の中心と被測
温部とのなす角度が一定せず、赤外線センサから
の出力が測温時毎に異なる欠点がある。又、間隔
保持部材が赤外線センサの視野内に位置するため
間隔保持部材の温度を検出するが、測温時間隔保
持部材は被測温部との当接によりその温度が変化
してしまい赤外線センサの出力が安定しない欠点
があつた。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明は上記の欠点に鑑み正確な温度検出が可
能で体温測定に好適であつて、測温開始操作が容
易でかつ体温測定時に被測温者に不快感を与える
ことのない赤外線測温計を提供することを目的と
する。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、一端に開口を形成した筐体と、前記
開口に対向して前記筐体内に配設される赤外線セ
ンサと、被測温部に対し前記赤外線センサを所定
距離離間させるべく、一端が被測温部と当接する
当接部であつて他端を前記筐体に連設せしめて成
る間隔保持部材とを備えると共に、前記間隔保持
部材は前記赤外線センサの視野外に位置させ、前
記当接部は環状又は環の一部を開放した形状と
し、かつ筐体に対し所定範囲で接離するように筐
体に摺動自在に支持されると共に筐体から離間す
る方向に常時バネ体にて附勢され、前記筐体内に
は前記当接部が上記被測温部と圧接することによ
り測温開始指令信号を発する測温制御スイツチを
具備してなることを特徴とするものである。

(ホ) 作用 上記の手段により、測温をなすには筐体を持つ
て間隔保持部材の当接部を被測温部に当接させ、
バネ体の附勢力に抗して筐体を被測温部方向に押
し込むことで測温が開始される。この作用におい
て間隔保持部材は赤外線センサの視野外に位置し
ていると共に間隔保持部材の当接部形状を環状又
は環の一部を開放した形状としているので赤外線
センサの視野の中心と被測温部とのなす角度が常
に略一定に保たれ、赤外線センサから正確な出力
を得られる。又、筐体の押し込み時間隔保持部材
の当接部が被測温部に線接触しているので、被測
温部への圧迫力が分散される。

(ヘ) 実施例 本発明の一実施例を第１図〜第８図に従い説明
する。

１は非透光性の合成樹脂材料からなる筐体で、
前面を開口した深皿状の前ケース１Ａと、この前
ケース１Ａの開口を塞ぐ浅皿状の後ケース１Ｂ
と、この両ケース１Ａ，１Ｂの結合体の上端に形
成される嵌着枠部２に嵌着される表示ケース１Ｃ
とから主構成される。尚、前ケース１Ａと後ケー
ス１Ｂとは図示しない螺子で着脱自在に結合さ
れ、表示ケース１Ｃはこの結合により固定される
様構成する。

前記前ケース１Ａの下面には赤外線入射用の開
口２が形成され、赤外線センサ３がその後述する
窓４を前記開口２に対向させて後ケース１Ｂの下
面に形成したセンサ位置決め凹所５内に接着剤等
により固定されている。

６は人体の表面等の被測温部Ｍに対し赤外線セ
ンサ３を所定距離L₀（後記の測温制御スイツチ７
ON時）離間させる為の間隔保持部材で、測温時
に被測温部Ｍに当接するように一端に矩形環状の
当接部６Ａと、この当接部６Ａから互いに間隔を
存して立設され筐体１に形成した挿通穴８，９，
１０にそれぞれ摺動自在の第１〜第３支持脚６
Ｂ，６Ｃ，６Ｄとからなり、第１支持脚６Ｂの筐
体１内先端には大径鍔部１１Ａを有した桿状作動
部１１が螺合により固着され、作動部１１の上端
は後ケース１Ｂの側板１２内面より水平内方に突
設される支持片１３の貫通孔１４を貫通して支持
片１３の上方に突出している。そして、鍔部１１
Ａと支持片１３との間にはコイルバネ１５が介設
され間隔保持部材６を当接部６Ａが筐体１から離
間する方向に常時附勢しており、このコイルバネ
１５の附勢による間隔保持部材６の下限変位位置
は鍔部１１Ａと後ケース１Ｂの下板１６内面との
当接により定められる。

７は前記作動部１鋸の先端上方に配設されるマ
イクロスイツチよりなる測温制御スイツチで、間
隔保持部材６の当接部６Ａが筐体１に接近する方
向の動き、即ち上動によりその作動レバー７Ａが
作動部１１により押されて動作し測温開始指令信
号を発する。このスイツチ７と作動部１１との当
接により間隔保持部材６の上限変位位置が定めら
れ、この上限変位位置と前記下限変位位置との間
の範囲で間隔保持部材６は摺動自在となる。

２０は表示ケース１Ｃの上面開口に装着された
透明板２１の下方に配設される表示部で、第１回
路基板２２と、その上面に固定の液晶表示器２３
と、基板２２の下面に固定の表示回路２４と、表
示ケース１Ｃの内側に基板２２を位置決め固定す
る為に装着される取付板２５に固定のLEDより
なる発光体２６とから構成される。２７，２８は
それぞれ第２、第３回路基板で、第２回路基板２
７の前面２７Ａに後記の処理回路２９を構成する
電気部品が固定され、第３回路基板２８の右側面
（第１図）には後記の駆動回路３０及び測温制御
回路３１を構成する電気部品が固定される。

３３は前ケース１Ａの背面に固定のスライド式
測温準備スイツチで、前ケース１Ａの前面側に摺
動自在に装着のスライドスイツチ摘子３４により
その第１、第２接点３３Ａ，３３ＢがON，OFF
される。３５は前ケース１Ａに一体形成された電
池収納凹所で、第１収納凹所３５Ａには第１電源
３６として例えば釦型リチウム電池が３個挿入さ
れ、第２収納凹所３５Ｂには第２電源３７として
の釦型リチウム電池が５個挿入される。

上記の赤外線センサ３、スイツチ７，３３、電
源３６，３７、駆動回路３０、処理回路２９及び
表示回路２４等により赤外線センサ３からの検出
信号に基づいて被測温部Ｍの温度を検出すると共
にその検出温度を表示器２３にて表示させる第８
図の温度測定回路３８を構成する。以下に、赤外
線センサ３を含めて、温度測定回路３８の構成並
びに動作につき説明する。

先ず、赤外線センサ３について説明するに、第
９図を参照して４０は金属製のヘツダ４１及び窓
４２を有するキヤツプ４３とからなるセンサケー
ス、４４は上記窓４２を被うようにキヤツプ４３
に固着された赤外線透過フイルタ、４５は上記窓
４２に対向してセンサケース４０内に配された焦
電型の赤外線検出体であり、該検出体は入射赤外
線変化量に基づいて電荷を発生するタンタル酸リ
チウム（LiTaO₃）単結晶からなる。４６は上記
検出体に入射する赤外線を変化せしめるチヨツパ
機構であり、該チヨツパ機構は一対の圧電振動体
４７，４８及び該振動体４７，４８の各々の端部
に固定された一対の対向体４９，５０からなつて
いる。又斯る対向体４９，５０には各々赤外線を
通過せしめる複数の同形状、同寸法のスリツト５
１，５１……が形成されている。

而して、上記振動体４７，４８が互いに逆方向
（第９図ｂ中Ａ又はＢ方向）に周期的に振動し、
これにより上記対向体４９，５０は相対的位置関
係が周期的に変化し、上記対向体４９，５０の
各々のスリツト５１，５１……が重畳し合つて開
放する状態と各々のスリツト５１，５１……が重
畳し合わず閉塞する状態とが繰返される。する
と、上記重畳する状態においては被測温部からの
赤外線が筐体１の開口２を通りセンサケース４０
の赤外線透過フイルタ４４及び両対向体４９，５
０のスリツト５１，５１……を経て上記赤外線検
出体４５に入射し、一方上記重畳しない状態にお
いては対向体４９，５０からの赤外線のみが上記
赤外線検出体４５に入射し、よつて赤外線検出体
４５は入射赤外線量が周期的に変化し、上記被測
温部の温度と上記対向体４９，５０の温度との温
度差に応じた信号を出力する。第８図において５
２は赤外線検出体４５に接続されたインピーダン
ス変換回路であり、該変換回路は10¹⁰〜10¹¹Ωの
高入力抵抗５３と、FET５４と、約10KΩの出力
抵抗５５とからなる。また、上記FET５４のソ
ースから被測温部Ｍの温度と上記対向体４９，５
０の温度との温度差に応じた信号が出力され、又
ドレインＤには第１電源３６から測温準備第１接
点３３Ａを介して直流電圧Ｖが印加されている。

次に、駆動回路３０について、５６は発振器で
あり、該発振器から第１０図イに示す如きパルス
状電圧が発せられる。６０は増幅器であり、該増
幅器は上記電圧を増幅して上記振動体４９，５０
に印加する。これにより、上記振動体４９，５０
は上述の如くＡ，Ｂ方向に振動し、よつて上記温
度差に応じた信号かセンサ３より出力される。ま
た斯る信号は実際は第１０図ロ又はハの如き交流
ｅをなし、その振幅が上記温度差に応じたものと
なつている。

次に、処理回路２９につき説明する。６１，６
２は夫々フイルタ増幅器及び同期検波器であり、
上記交流信号ｅはフイルタ増幅器６１を介して上
記検波器６２に入力されると共に斯る検波器６２
は上記交流信号ｅと上記発振器５６の出力との同
期をとり、被測温部Ｍの温度が対向体４９，５０
の温度より高い場合はその温度差に応じた正の直
流信号を検波出力し、被測温部の温度が対向体４
９，５０の温度より低い場合はその温度差に応じ
た負の直流信号を検波出力する。即ち、上記交流
信号ｅとしては、被測温部の温度が対向体４９，
５０の温度より高いと第１０図ロのように正側半
サイクルｅ＋が発振器５６出力の正側半サイクル
Ｖ＋と一致し、被測温部の温度が対向体４９，５
０の温度より低いと第１０図ハのように負側半サ
イクルｅ−が発振器５６出力の正側半サイクルＶ
＋と一致する。そして、上記検波器６２からは、
前者の一致がとれると被測温部Ｍの温度と対向体
４９，５０の温度との温度差に応じた正の直流信
号が出力され、後者の一致がとれると斯る温度差
に応じた負の直流信号が出力される。６３，６４
は直流増幅器及び合成回路であり、上記検波器６
２からの出力は直流増幅器６３を介して合成回路
６４に入力される。また上記合成回路６４には上
記センサ３内に設けられている測温ダイオード６
５からの出力が直流増幅器６６を介して入力され
る。尚該ダイオードの出力は対向体４９，５０の
温度に応じた信号である。そして、上記合成回路
６４はこれら２つの入力を加算し実際の被測温部
の温度に応じた信号を出力する。６７は直流増幅
器である。

次に、表示回路２４について説明する。６８は
Ａ−Ｄ変換器であり、上記合成回路６４より出力
された信号は直流増幅器６７を介してＡ−Ｄ変換
器６８に入力され、斯る変換器６８にてデジタル
信号に変換されて出力される。６９は表示駆動回
路であり、該回路は上記デジタル信号に基づいて
上記表示器２３に測定された温度を表示する。

最後に、測温制御回路３１につき説明する。７
Ａ，７Ｂ，７Ｃは測温制御スイツチ７を構成する
常閉の第１接点、常開の第２接点、常閉の第３接
点であり、間隔保持部材６にて測温制御スイツチ
７が押された時第８図の開閉状態となる。前記第
１接点７Ａは一端が第２電源３７に接続され、他
端がホールド回路７０を介して表示駆動回路６９
に接続される。ホールド回路７０は通電によりホ
ールド信号を表示駆動回路６９に出力し表示器２
３の表示を固定させる。前記第２接点７Ｂは第２
電源３７と発振器５６との間に介設される。７
１，７２は発光体２６制御用の第１、第２トラン
ジスタ、７３はコンデンサ、７４〜７８は第１〜
第５抵抗であり、第３接点７Ｃは第６抵抗７９を
介してコンデンサに並列接続される。尚、コンデ
ンサ７３の充電開始から充電電位がトランジスタ
７１をONさせる電位に達する迄の時間が約５秒
となるように時定数が定められる。

前記第２電源３７は第２接点３３Ｂを介して表
示回路２４及び表示器２３に接続され両者２４，
２３に電力を供給する。

上記の如く構成される実施例の動作を説明す
る。測温前の状態では準備スイツチ３３の接点３
３Ａ，３３ＢがOFFで測温動作は行なわれない。

次いで、準備スイツチ３３をONすると、処理
回路２９、表示回路２４及び表示器２３に電力が
供給され、表示器２３が表示を行なうが、第１接
点７ＡのONによりホールド回路７０が動作する
為、この表示は動かない。そして、スイツチ３３
ONから約１分後準備動作が完了する。

そして、被測温部Ｍに第１図に示す如く間隔保
持部材６の当接部６Ａを当接させ、更に筐体１を
被測温部Ｍ方向へ押し込み圧接すると、測温制御
スイツチ７が作動部１１により第８図図示の開閉
状態に切換えられる。すると、第２接点７Ｂを通
して駆動回路３０へ電源が供給されると共に、第
１接点７ＡのOFFによりホールド回路７０によ
るホールドが解除され測温が開始される。そし
て、その測温値が表示器２３に順次表示され約４
〜５秒程度で安定し、測温を終える。同時に、コ
ンデンサ７３の充電によりトランジスタ７１が
ONして発光体２６を点灯し、測温が終了したこ
とを知らせると共に、トランジスタ７２はOFF
状態となり、ホールド回路７０に通電して表示器
２３に表示さけた測温値が保持される。

この報知に基づき筐体１を被測温部Ｍから離す
と、制御スイツチ７が反転復帰し、ホールド回路
７０に通電して、表示器２３に保持された測定値
がそのまま保持される。又、第３接点７ＣのON
によりコンデンサ７３の電荷が放電される。

尚、こうして測定された温度は口内等で測定さ
れた体温より低い人体表面温度であるため、予め
実験により得られたデータに基づき人体表面温度
を真の体温に変換する変換回路（図示しない）を
表示回路２４内に含ませることが望ましい。

以上の測温動作において、間隔保持部材６の当
接部６Ａが環状をなしているので被測温部Ｍへの
当接時赤外線センサ３の視野Ｓの中心と被測温
部Ｍのなす角度θを略一定（実施例では約90度）
に保つことができ、前記角度θが変動することに
よる赤外線センサ３の出力変化を防止できる。
又、測温時（測温制御スイツチ７の動作時）は被
測温部Ｍと赤外線センサ３との間隔を一定に保持
でき、この間隔が変動することによる赤外線セン
サ３の出力変化を防止できる。更に、測温制御ス
イツチ７を動作させるために圧接した際の圧力の
反力は前記の当接部６Ａで環状に分散されるの
で、同反力が被測温部Ｍに局部的に加わることが
ない。

尚、本発明は上記の実施例に限定されるもので
はなく、間隔保持部材６の当接部６Ａは第１１図
ａ，ｂ，ｃの如く環の一部を開放した形状として
も良い。同図ｃの場合、当接部６Ａ，６Ａは当接
しない部分で連結される。又、間隔保持部材６は
線材でなく筐体（図示しない）によつて構成して
も良い。又測温準備スイツチ３３は測温開始と同
時に動作させても良い。

又、間隔保持部材６の摺動の態様は、当接部６
が平行移動するのではなく、作動部１１側のみを
摺動自在とし、反作動部側を支点として間隔保持
部材を回動させるよう構成しても良い。

(ト) 効果 上記の如く構成される本発明に依れば測温時赤
外線センサと被測温部との距離が一定でかつ、同
センサの視野の中心と被測温部とのなす角度を常
に略一定にできると共に間隔保持部材が赤外線セ
ンサの視野外にあるので、正確な温度測定が可能
となる。又、間隔保持部材の測温開始スイツチを
動作させるべく被測温部に当接する部分が環又は
環を一定開放した形状としているので、この動作
に際して被測温部に局部的に圧力が加えられるこ
とがなく、被測温部を人体表面とした場合、被測
温者に不快感を与えることがない。又、筐体を被
測温部方向へ押し込み圧接させることで、測温開
始スイツチを操作できるので、操作性に優れてい
る等効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１０図はいずれも本発明の一実施例
を示し、第１図は第３図の−線縦断面図、第
２図は正面図、第３図は右側面図、第４図は左側
面図、第５図は平面図、第６図は底面図、第７図
は第２図の−線拡大断面図、第８図は電気回
路図、第９図ａは要部断面図、同図ｂは同図ａの
要部平面図、第１０図は特性図、第１１図ａ，
ｂ，ｃは互いに異なる本発明の他の実施例の要部
底面図である。 １……筐体、２……開口、３……赤外線セン
サ、６……間隔保持部材、６Ａ……当接部、１５
……コイルバネ（バネ体）、７……測温制御スイ
ツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端に開口を形成した筐体と、前記開口に対
   向して前記筐体内に配設される赤外線センサと、
   被測温部に対し前記赤外線センサを所定距離離間
   させるべく、一端が被測温部と当接する当接部で
   あつて他端を前記筐体に連設せしめて成る間隔保
   持部材とを備えると共に、前記間隔保持部材は前
   記赤外線センサの視野外に位置させ、前記当接部
   は環状又は環の一部を開放した形状とし、かつ筐
   体に対し所定範囲で接離するように筐体に摺動自
   在に支持されると共に筐体から離間する方向に常
   時バネ体にて附勢され、前記筐体内には前記当接
   部が上記被測温部と圧接することにより測温開始
   指令信号を発する測温制御スイツチを具備してな
   る赤外線測温計。