JPH10281877A - 赤外線温度計測装置 - Google Patents
赤外線温度計測装置Info
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- JPH10281877A JPH10281877A JP9082627A JP8262797A JPH10281877A JP H10281877 A JPH10281877 A JP H10281877A JP 9082627 A JP9082627 A JP 9082627A JP 8262797 A JP8262797 A JP 8262797A JP H10281877 A JPH10281877 A JP H10281877A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単素子等を検知素子とし機械走査して温度分
布映像化する装置では赤外線検出部に既知の基準温度源
を設け補正している。しかし二次元の赤外線撮像素子を
用いた赤外線温度計測装置ではこのような手法では補正
できないという課題があり、かつ、基準温度源を用いず
に赤外線量を温度変換して温度測定した場合には環境温
度変化による温度測定誤差が大きくなるという課題があ
った。 【解決手段】 赤外線温度計測装置の出力と絶対温度の
関係をプランクの分布則による絶対温度と分光放射発散
度との関係式を直接用いて表し、装置自身が放射する赤
外線量の補正を関係式内に入れ込む二次元の赤外線撮像
素子を用いた赤外線温度計測装置に有効な補正方法を確
立させ、赤外線温度計測装置の出力を温度値のデータに
直接変換する。
布映像化する装置では赤外線検出部に既知の基準温度源
を設け補正している。しかし二次元の赤外線撮像素子を
用いた赤外線温度計測装置ではこのような手法では補正
できないという課題があり、かつ、基準温度源を用いず
に赤外線量を温度変換して温度測定した場合には環境温
度変化による温度測定誤差が大きくなるという課題があ
った。 【解決手段】 赤外線温度計測装置の出力と絶対温度の
関係をプランクの分布則による絶対温度と分光放射発散
度との関係式を直接用いて表し、装置自身が放射する赤
外線量の補正を関係式内に入れ込む二次元の赤外線撮像
素子を用いた赤外線温度計測装置に有効な補正方法を確
立させ、赤外線温度計測装置の出力を温度値のデータに
直接変換する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、測定対象物の表
面から放射される赤外線を映像化し、かつ受光した赤外
線放射エネルギーによって測定対象物の表面温度を計測
する、赤外線温度計測装置に関するものである。さらに
述べるなら、二次元の赤外線撮像素子を用いて赤外線映
像を得るとともに、表面温度を計測する赤外線温度計測
装置に関するものである。
面から放射される赤外線を映像化し、かつ受光した赤外
線放射エネルギーによって測定対象物の表面温度を計測
する、赤外線温度計測装置に関するものである。さらに
述べるなら、二次元の赤外線撮像素子を用いて赤外線映
像を得るとともに、表面温度を計測する赤外線温度計測
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】絶対零度以上の温度の物体は、その表面
から赤外線を放射しており、この赤外線放射エネルギー
量と物体の表面温度との間には、プランクの分布則と呼
ばれる一定の関係があることが一般に知られている。こ
のことから赤外線放射エネルギー量を測定すれば、物体
の表面温度が分かる。この温度計測法は非接触の放射温
度計測であること、また、絶対零度以上の温度のあらゆ
る物体はその表面から赤外線を放射していることから、
赤外線温度計測装置で計測する赤外線エネルギー量は、
測定対象物が放射する赤外線エネルギー量の他に装置自
身放射する赤外線エネルギー量を合わせたものになる。
この装置自身が放射する赤外線エネルギー量は環境温度
変化に大きく影響される。温度計測装置とするために
は、この値を補正しなければならない。
から赤外線を放射しており、この赤外線放射エネルギー
量と物体の表面温度との間には、プランクの分布則と呼
ばれる一定の関係があることが一般に知られている。こ
のことから赤外線放射エネルギー量を測定すれば、物体
の表面温度が分かる。この温度計測法は非接触の放射温
度計測であること、また、絶対零度以上の温度のあらゆ
る物体はその表面から赤外線を放射していることから、
赤外線温度計測装置で計測する赤外線エネルギー量は、
測定対象物が放射する赤外線エネルギー量の他に装置自
身放射する赤外線エネルギー量を合わせたものになる。
この装置自身が放射する赤外線エネルギー量は環境温度
変化に大きく影響される。温度計測装置とするために
は、この値を補正しなければならない。
【０００３】図７は、従来の赤外線温度計測装置を示す
もので、単一赤外線撮像素子を用い機械走査を行う赤外
線温度計測装置の例である。走査光学系２６は順次走査
して測定対象物２４と基準温度源２５よりの赤外線エネ
ルギーを赤外線検出器２７へ集光させる。集光された測
定対象物２４と基準温度源２５よりの赤外線エネルギー
は単素子の赤外線検出器２７で検知され、赤外線エネル
ギー量に比例した電圧を出力する。この出力電圧は、増
幅器２８で増幅される。増幅された測定対象物２４と基
準温度源２５よりの赤外線エネルギー量に対応した電圧
は比較器２９で比較され測定対象物２４の赤外線エネル
ギー量は基準温度源２５よりの赤外線エネルギー量によ
って換算された装置自身が放射する赤外線エネルギー量
は取り除かれ出力される。換算された出力はリニアライ
ザ３０に入力される。リニアライザ３０は、非線形であ
る赤外線エネルギー量と温度の関係を、線形関係に換算
するもので、ここで温度と線形関係となるデータに変換
され出力される。リニアライザの３０の出力は、環境温
度補正信号３１によって補正され環境温度変化に対応す
る。温度と線形関係なデータは温度変換部３２に入力さ
れ温度値データ３３に変換され出力される。
もので、単一赤外線撮像素子を用い機械走査を行う赤外
線温度計測装置の例である。走査光学系２６は順次走査
して測定対象物２４と基準温度源２５よりの赤外線エネ
ルギーを赤外線検出器２７へ集光させる。集光された測
定対象物２４と基準温度源２５よりの赤外線エネルギー
は単素子の赤外線検出器２７で検知され、赤外線エネル
ギー量に比例した電圧を出力する。この出力電圧は、増
幅器２８で増幅される。増幅された測定対象物２４と基
準温度源２５よりの赤外線エネルギー量に対応した電圧
は比較器２９で比較され測定対象物２４の赤外線エネル
ギー量は基準温度源２５よりの赤外線エネルギー量によ
って換算された装置自身が放射する赤外線エネルギー量
は取り除かれ出力される。換算された出力はリニアライ
ザ３０に入力される。リニアライザ３０は、非線形であ
る赤外線エネルギー量と温度の関係を、線形関係に換算
するもので、ここで温度と線形関係となるデータに変換
され出力される。リニアライザの３０の出力は、環境温
度補正信号３１によって補正され環境温度変化に対応す
る。温度と線形関係なデータは温度変換部３２に入力さ
れ温度値データ３３に変換され出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】赤外線検出部に既知の
基準温度源を設けることで装置自身が放射する赤外線エ
ネルギー量による赤外線検出量変動の補正は単素子や少
数素子を赤外線検知素子とし機械走査して温度分布映像
化する装置では有効である。しかし、二次元の赤外線撮
像素子を用いた赤外線温度計測装置は、リアルタイムで
の温度計測が可能であるが、撮像素子であるので測定対
象物からの放射赤外線エネルギーを集光し結像する必要
があり、赤外線検出部（カメラ部）に内部のものを撮像
することはできないので、前述のような赤外線検出部
（カメラ部）に既知の基準温度源を設けて装置自身が放
射する赤外線エネルギー量を測定し赤外線検出量変動の
補正する手法で補正を行うことはできないという課題が
あり、かつ、基準温度源を用いずに赤外線エネルギー量
を温度変換して温度測定した場合には環境温度変化によ
る温度測定誤差が大きくなるという課題があった。
基準温度源を設けることで装置自身が放射する赤外線エ
ネルギー量による赤外線検出量変動の補正は単素子や少
数素子を赤外線検知素子とし機械走査して温度分布映像
化する装置では有効である。しかし、二次元の赤外線撮
像素子を用いた赤外線温度計測装置は、リアルタイムで
の温度計測が可能であるが、撮像素子であるので測定対
象物からの放射赤外線エネルギーを集光し結像する必要
があり、赤外線検出部（カメラ部）に内部のものを撮像
することはできないので、前述のような赤外線検出部
（カメラ部）に既知の基準温度源を設けて装置自身が放
射する赤外線エネルギー量を測定し赤外線検出量変動の
補正する手法で補正を行うことはできないという課題が
あり、かつ、基準温度源を用いずに赤外線エネルギー量
を温度変換して温度測定した場合には環境温度変化によ
る温度測定誤差が大きくなるという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明による赤外線
温度計測装置は、プランクの分布則による分光放射発散
度と絶対温度との関係式を非線形のまま直接近似式を作
成し、装置自身が放射する赤外線エネルギー量を補正す
る項を近似式に入れ込むことで二次元の赤外線撮像素子
を検知素子とした装置の温度計測を可能にする。
温度計測装置は、プランクの分布則による分光放射発散
度と絶対温度との関係式を非線形のまま直接近似式を作
成し、装置自身が放射する赤外線エネルギー量を補正す
る項を近似式に入れ込むことで二次元の赤外線撮像素子
を検知素子とした装置の温度計測を可能にする。
【０００６】プランクの分布則による分光放射発散度は
絶対温度および波長との関係式であるが、波長帯を赤外
線検知波長に特定し、分光放射発散度と絶対温度の関数
式とおく。ここで、波長帯を赤外線検知波長に特定した
ので分光放射発散度を赤外線エネルギー量といいかえ
る。また、赤外線エネルギー量と赤外線検出部（赤外線
カメラ）の出力の関係が実測データより比例関係となる
ことがわかった。予め赤外線検知部（赤外線カメラ）の
出力と赤外線エネルギーの関係を計測し、上記した分光
放射発散度と絶対温度の関数と赤外線エネルギー量と赤
外線検出部（赤外線カメラ）の出力の関係から赤外線検
出部（赤外線カメラ）の出力は絶対温度の関数として表
せる。
絶対温度および波長との関係式であるが、波長帯を赤外
線検知波長に特定し、分光放射発散度と絶対温度の関数
式とおく。ここで、波長帯を赤外線検知波長に特定した
ので分光放射発散度を赤外線エネルギー量といいかえ
る。また、赤外線エネルギー量と赤外線検出部（赤外線
カメラ）の出力の関係が実測データより比例関係となる
ことがわかった。予め赤外線検知部（赤外線カメラ）の
出力と赤外線エネルギーの関係を計測し、上記した分光
放射発散度と絶対温度の関数と赤外線エネルギー量と赤
外線検出部（赤外線カメラ）の出力の関係から赤外線検
出部（赤外線カメラ）の出力は絶対温度の関数として表
せる。
【０００７】この赤外線検出部（赤外線カメラ）の出力
と絶対温度の関数は赤外線検出部（赤外線カメラ）の出
力を計測して決定されるので、赤外線検出部（赤外線カ
メラ）自身から放射される赤外線エネルギーを補正した
ものとなる。この関係を用いた温度換算式を赤外線温度
計測装置の温度変換部に備えることで、直接的に赤外線
検知部（赤外線カメラ）が出力から温度計測が可能とな
る。
と絶対温度の関数は赤外線検出部（赤外線カメラ）の出
力を計測して決定されるので、赤外線検出部（赤外線カ
メラ）自身から放射される赤外線エネルギーを補正した
ものとなる。この関係を用いた温度換算式を赤外線温度
計測装置の温度変換部に備えることで、直接的に赤外線
検知部（赤外線カメラ）が出力から温度計測が可能とな
る。
【０００８】また、第２の発明による赤外線温度計測装
置は、第１の発明による赤外線温度計測装置の温度換算
式にさらに、環境温度変化に対応する補正も含めて温度
計測を行えるようにすることで環境温度変化にも対応し
た装置とするものである。第１の発明による赤外線温度
計測装置の温度換算式では、測定環境温度によって補正
値が変化するため、測定環境温度が変化する場合に温度
計測精度はあまり良くない。そこで、この補正値を赤外
線検出部（赤外線カメラ）の温度の関数とすることで、
測定環境温度が変化する場合の温度計測精度を向上させ
ることができる。
置は、第１の発明による赤外線温度計測装置の温度換算
式にさらに、環境温度変化に対応する補正も含めて温度
計測を行えるようにすることで環境温度変化にも対応し
た装置とするものである。第１の発明による赤外線温度
計測装置の温度換算式では、測定環境温度によって補正
値が変化するため、測定環境温度が変化する場合に温度
計測精度はあまり良くない。そこで、この補正値を赤外
線検出部（赤外線カメラ）の温度の関数とすることで、
測定環境温度が変化する場合の温度計測精度を向上させ
ることができる。
【０００９】環境温度変化による補正値を赤外線検出部
（赤外線カメラ）の温度の関数とすると測定対象物の放
射する赤外線エネルギー量と赤外線検出部（赤外線カメ
ラ）の出力の関係と同様に赤外線検出部（赤外線カメ
ラ）自身が放射する赤外線エネルギー量と赤外線検出部
（赤外線カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量に
対する赤外線検知部（赤外線カメラ）の出力は比例関係
となるので赤外線検出器（赤外線カメラ）に温度センサ
を備え赤外線検出部（赤外線カメラ）の温度計測すれば
環境温度変化による補正値と赤外線検出部（赤外線カメ
ラ）の温度の関係式を求めることができる。
（赤外線カメラ）の温度の関数とすると測定対象物の放
射する赤外線エネルギー量と赤外線検出部（赤外線カメ
ラ）の出力の関係と同様に赤外線検出部（赤外線カメ
ラ）自身が放射する赤外線エネルギー量と赤外線検出部
（赤外線カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量に
対する赤外線検知部（赤外線カメラ）の出力は比例関係
となるので赤外線検出器（赤外線カメラ）に温度センサ
を備え赤外線検出部（赤外線カメラ）の温度計測すれば
環境温度変化による補正値と赤外線検出部（赤外線カメ
ラ）の温度の関係式を求めることができる。
【００１０】このように、赤外線検出器（赤外線カメ
ラ）に温度センサを備え、第１の発明による赤外線温度
計測装置の温度換算式の測定環境温度による補正値を補
正値と赤外線検出部（赤外線カメラ）の温度の関係式を
用いて表し赤外線温度計測装置の温度変換部に備えるこ
とで、環境温度変化に対応した温度計測が一つの温度換
算式で可能となる。
ラ）に温度センサを備え、第１の発明による赤外線温度
計測装置の温度換算式の測定環境温度による補正値を補
正値と赤外線検出部（赤外線カメラ）の温度の関係式を
用いて表し赤外線温度計測装置の温度変換部に備えるこ
とで、環境温度変化に対応した温度計測が一つの温度換
算式で可能となる。
【００１１】また、第３の発明による赤外線温度計測装
置は、第１または第２の発明による温度計測装置におい
て赤外線検出部は特定波長帯の分光放射発散度を検知す
ることから波長を赤外線検出素子の検出波長帯の中心波
長で特定している定数を赤外線検出素子の検出波長帯の
中心波長で特定するのでなく、実測データを用いて決定
することで、より精度良い温度計測を実現するものであ
る。
置は、第１または第２の発明による温度計測装置におい
て赤外線検出部は特定波長帯の分光放射発散度を検知す
ることから波長を赤外線検出素子の検出波長帯の中心波
長で特定している定数を赤外線検出素子の検出波長帯の
中心波長で特定するのでなく、実測データを用いて決定
することで、より精度良い温度計測を実現するものであ
る。
【００１２】予め赤外線検知部（赤外線カメラ）の出力
と赤外線エネルギー量の関係を計測することで求めた第
１または第２の発明による温度計測装置の温度換算式を
用いて温度値を計算し、この計算値と実測した計測値を
検証する。波長定数を変化させながら計算値と実測値の
誤差が最も少なくなるような波長定数を決定する。この
決定された波長定数を用いて温度換算式を求め直す。こ
のようにして、波長定数を最適な係数に特定することで
温度計測精度を向上させることができる。
と赤外線エネルギー量の関係を計測することで求めた第
１または第２の発明による温度計測装置の温度換算式を
用いて温度値を計算し、この計算値と実測した計測値を
検証する。波長定数を変化させながら計算値と実測値の
誤差が最も少なくなるような波長定数を決定する。この
決定された波長定数を用いて温度換算式を求め直す。こ
のようにして、波長定数を最適な係数に特定することで
温度計測精度を向上させることができる。
【００１３】第４の発明による赤外線温度計測装置は、
第１または第２の発明による赤外線温度計測装置の予め
データを実測することで確立されている温度換算式を、
予め実測するデータではなく温度計測時に温度換算式を
確立させ、赤外線検出部（赤外線カメラ）の固体差によ
り赤外線検出部（赤外線カメラ）と温度変換部の組み合
わせが特定されてしまうことを改善することができ、ま
た、温度校正を簡略化することができる。
第１または第２の発明による赤外線温度計測装置の予め
データを実測することで確立されている温度換算式を、
予め実測するデータではなく温度計測時に温度換算式を
確立させ、赤外線検出部（赤外線カメラ）の固体差によ
り赤外線検出部（赤外線カメラ）と温度変換部の組み合
わせが特定されてしまうことを改善することができ、ま
た、温度校正を簡略化することができる。
【００１４】温度変換部に温度変換式を確立するための
温度校正部を備え、２種類の温度の異なった既知温度の
ターゲットを温度計測時に計測視野に置いて計測し、こ
の計測値を温度校正部に入力して自動的に温度変換式を
確立させる。２種類の温度の異なった既知温度のターゲ
ットを温度計測時に計測視野に置いて、その環境におけ
る赤外線検出部（赤外線カメラ）の出力と赤外線エネル
ギー量の関係を計測するとき、同一環境下で計測される
２種類の既知温度のターゲットによる赤外線検出部（赤
外線カメラ）の出力のうち赤外線検出部（赤外線カメ
ラ）自身が放射する赤外線エネルギー量は同量を占める
ので、２種類の既知温度のターゲットの温度差と赤外線
検出部（赤外線カメラ）の出力の差を用いることで赤外
線検出部（赤外線カメラ）の出力は絶対温度の関数とし
て表すために必要な係数を計算し求めることができる。
温度校正部を備え、２種類の温度の異なった既知温度の
ターゲットを温度計測時に計測視野に置いて計測し、こ
の計測値を温度校正部に入力して自動的に温度変換式を
確立させる。２種類の温度の異なった既知温度のターゲ
ットを温度計測時に計測視野に置いて、その環境におけ
る赤外線検出部（赤外線カメラ）の出力と赤外線エネル
ギー量の関係を計測するとき、同一環境下で計測される
２種類の既知温度のターゲットによる赤外線検出部（赤
外線カメラ）の出力のうち赤外線検出部（赤外線カメ
ラ）自身が放射する赤外線エネルギー量は同量を占める
ので、２種類の既知温度のターゲットの温度差と赤外線
検出部（赤外線カメラ）の出力の差を用いることで赤外
線検出部（赤外線カメラ）の出力は絶対温度の関数とし
て表すために必要な係数を計算し求めることができる。
【００１５】このように２種類の温度の異なった既知温
度のターゲットの測定データから赤外線検知部（赤外線
カメラ）の出力を絶対温度の関数として表すために必要
な係数を計算し求め温度変換式を確立するための温度校
正部を備えることで赤外線検出部（赤外線カメラ）の固
体差により赤外線検出部（赤外線カメラ）と温度変換部
の組み合わせが特定されてしまうことを改善することが
でき、また、温度校正を簡略化することができる。
度のターゲットの測定データから赤外線検知部（赤外線
カメラ）の出力を絶対温度の関数として表すために必要
な係数を計算し求め温度変換式を確立するための温度校
正部を備えることで赤外線検出部（赤外線カメラ）の固
体差により赤外線検出部（赤外線カメラ）と温度変換部
の組み合わせが特定されてしまうことを改善することが
でき、また、温度校正を簡略化することができる。
【００１６】
実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す赤
外線温度計測装置のブロック図であり、測定対象物１か
ら放射される赤外線エネルギーは赤外線レンズ２により
集光される。集光された赤外線エネルギーは二次元素子
の赤外線検出器３へ入力され検出される。二次元素子の
赤外線検出器３で検出された赤外線エネルギーは赤外線
エネルギー量に比例した電気信号に変換され出力され
る。この変換された電気信号は増幅器４へ入力される。
増幅器４に入力された電気信号は増幅され出力され、Ａ
／Ｄ変換部５へ入力される。赤外線エネルギー量に比例
した電気信号はＡ／Ｄ変換部５でデジタルの赤外線量デ
ータ６に変換され出力される。赤外線量データ６は温度
変換部７に入力される。温度変換部７に入力された赤外
線量データ６は内部メモリ９に格納されている温度換算
式を用いて計算機８で演算され温度値データ１０として
出力される。
外線温度計測装置のブロック図であり、測定対象物１か
ら放射される赤外線エネルギーは赤外線レンズ２により
集光される。集光された赤外線エネルギーは二次元素子
の赤外線検出器３へ入力され検出される。二次元素子の
赤外線検出器３で検出された赤外線エネルギーは赤外線
エネルギー量に比例した電気信号に変換され出力され
る。この変換された電気信号は増幅器４へ入力される。
増幅器４に入力された電気信号は増幅され出力され、Ａ
／Ｄ変換部５へ入力される。赤外線エネルギー量に比例
した電気信号はＡ／Ｄ変換部５でデジタルの赤外線量デ
ータ６に変換され出力される。赤外線量データ６は温度
変換部７に入力される。温度変換部７に入力された赤外
線量データ６は内部メモリ９に格納されている温度換算
式を用いて計算機８で演算され温度値データ１０として
出力される。
【００１７】ここで、内部メモリ９に格納される温度換
算式について説明すると、図２はこの発明の実施の形態
１を示す赤外線温度計測装置の温度校正例であり、赤外
線検出部内部に基準温度源を用いることなく装置自身が
放射する赤外線エネルギー量を取り除くものである。測
定対象物に黒体炉１１を用い、赤外線温度計測装置で前
記図１と同様にして赤外線エネルギー量を計測する。黒
体炉１１から放射される赤外線エネルギーは赤外線レン
ズ２により集光され二次元素子の赤外線検出器３へ入力
される。赤外線エネルギーは二次元素子の赤外線検出器
３で赤外線エネルギー量に比例した電気信号に変換され
出力される。この変換された電気信号は増幅器４へ入力
され増幅されて出力され、Ａ／Ｄ変換部５へ入力され
る。赤外線エネルギー量に比例した電気信号はＡ／Ｄ変
換部５でデジタルの赤外線量データ６に変換され出力さ
れる。
算式について説明すると、図２はこの発明の実施の形態
１を示す赤外線温度計測装置の温度校正例であり、赤外
線検出部内部に基準温度源を用いることなく装置自身が
放射する赤外線エネルギー量を取り除くものである。測
定対象物に黒体炉１１を用い、赤外線温度計測装置で前
記図１と同様にして赤外線エネルギー量を計測する。黒
体炉１１から放射される赤外線エネルギーは赤外線レン
ズ２により集光され二次元素子の赤外線検出器３へ入力
される。赤外線エネルギーは二次元素子の赤外線検出器
３で赤外線エネルギー量に比例した電気信号に変換され
出力される。この変換された電気信号は増幅器４へ入力
され増幅されて出力され、Ａ／Ｄ変換部５へ入力され
る。赤外線エネルギー量に比例した電気信号はＡ／Ｄ変
換部５でデジタルの赤外線量データ６に変換され出力さ
れる。
【００１８】このように測定時と同様の過程を経た赤外
線量データ６を予め計測する。赤外線量データ６と黒体
炉１１の温度との関係を黒体炉１１の温度を変化させて
複数測定する。この測定データを用いて温度換算式を作
成する。温度換算式は次のようにして求められる。プラ
ンクの分布則によると黒体の分光放射発散度は“数７”
で与えられる。
線量データ６を予め計測する。赤外線量データ６と黒体
炉１１の温度との関係を黒体炉１１の温度を変化させて
複数測定する。この測定データを用いて温度換算式を作
成する。温度換算式は次のようにして求められる。プラ
ンクの分布則によると黒体の分光放射発散度は“数７”
で与えられる。
【００１９】
【数７】
【００２０】ここで、Ｍλは分光放射発散度、λは波長
［μｍ］、ｈはプランクの定数、Ｔは絶対温度、Ｋはボ
ルツマン係数、Ｃは光速、Ｃ1 は第一放射定数 Ｃ1 ＝
２πｈｃ2 、Ｃ2 ；第二放射定数 Ｃ2 ＝ｃｈ／ｋ、ま
た、ｈ，Ｋ，Ｃ，Ｃ1 ，Ｃ2は定数であり、赤外線検出
部は特定波長帯の分光放射発散度を検知するので波長λ
を定数とすると、赤外線エネルギー量（分光放射発散度
を赤外線検知波長に特定したので赤外線エネルギー量と
言い換える）Ｍλは絶対温度Ｔの関数Ｍ(T) となる。
［μｍ］、ｈはプランクの定数、Ｔは絶対温度、Ｋはボ
ルツマン係数、Ｃは光速、Ｃ1 は第一放射定数 Ｃ1 ＝
２πｈｃ2 、Ｃ2 ；第二放射定数 Ｃ2 ＝ｃｈ／ｋ、ま
た、ｈ，Ｋ，Ｃ，Ｃ1 ，Ｃ2は定数であり、赤外線検出
部は特定波長帯の分光放射発散度を検知するので波長λ
を定数とすると、赤外線エネルギー量（分光放射発散度
を赤外線検知波長に特定したので赤外線エネルギー量と
言い換える）Ｍλは絶対温度Ｔの関数Ｍ(T) となる。
【００２１】また、赤外線エネルギー量Ｍλと赤外線検
出部（赤外線カメラ）の出力ＶCSDの関係が実測データ
より比例関係となることがわかった。これにより、“数
８”で表せる。
出部（赤外線カメラ）の出力ＶCSDの関係が実測データ
より比例関係となることがわかった。これにより、“数
８”で表せる。
【００２２】
【数８】
【００２３】予め赤外線検知部（赤外線カメラ）が出力
するＶCSD と赤外線エネルギー量Ｍ(T) の関係を計測す
ることで“数８”のａとｂを求めることができる。ａと
ｂを求め定数とすれば赤外線検知部（赤外線カメラ）の
出力ＶCSD は絶対温度Ｔの関数として表せる。これで、
絶対温度Ｔ以外は全て定数として表せることになるの
で、逆関数を用いてＶCSD からＴを求めることができ
る。
するＶCSD と赤外線エネルギー量Ｍ(T) の関係を計測す
ることで“数８”のａとｂを求めることができる。ａと
ｂを求め定数とすれば赤外線検知部（赤外線カメラ）の
出力ＶCSD は絶対温度Ｔの関数として表せる。これで、
絶対温度Ｔ以外は全て定数として表せることになるの
で、逆関数を用いてＶCSD からＴを求めることができ
る。
【００２４】ＶCSD は赤外線検知部（赤外線カメラ）の
出力であるので、これを計測して決定される定数ａとｂ
は赤外線検知部（赤外線カメラ）からの影響を含んだ係
数となるので、ここで決定された“数８”は、赤外線検
知部（赤外線カメラ）自身から放射される赤外線エネル
ギーを補正したものとなる。赤外線検知部（赤外線カメ
ラ）が出力するＶCSD は赤外線量データ６であり赤外線
エネルギー量Ｍ(T) は黒体炉１１の絶対温度から求めら
れる値であるので、実測した値を用いてａとｂを求め
“数２”を確立させ温度換算式とする。このようにして
測定時と同様の過程を経たデータを用いて求めた温度換
算式を図１の内部メモリ９に格納する。
出力であるので、これを計測して決定される定数ａとｂ
は赤外線検知部（赤外線カメラ）からの影響を含んだ係
数となるので、ここで決定された“数８”は、赤外線検
知部（赤外線カメラ）自身から放射される赤外線エネル
ギーを補正したものとなる。赤外線検知部（赤外線カメ
ラ）が出力するＶCSD は赤外線量データ６であり赤外線
エネルギー量Ｍ(T) は黒体炉１１の絶対温度から求めら
れる値であるので、実測した値を用いてａとｂを求め
“数２”を確立させ温度換算式とする。このようにして
測定時と同様の過程を経たデータを用いて求めた温度換
算式を図１の内部メモリ９に格納する。
【００２５】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２を示す赤外線温度計測装置のブロック図であり、測
定対象物１から放射される赤外線エネルギーは赤外線レ
ンズ２により集光される。集光された赤外線エネルギー
は二次元素子の赤外線検出器３へ入力され検出される。
二次元素子の赤外線検出器３で検出された赤外線エネル
ギーは赤外線エネルギー量に比較した電気信号に変換さ
れ出力される。この変換された電気信号は増幅器４へ入
力される。増幅器４に入力された電気信号は増幅され出
力され、Ａ／Ｄ変換部５へ入力される。
態２を示す赤外線温度計測装置のブロック図であり、測
定対象物１から放射される赤外線エネルギーは赤外線レ
ンズ２により集光される。集光された赤外線エネルギー
は二次元素子の赤外線検出器３へ入力され検出される。
二次元素子の赤外線検出器３で検出された赤外線エネル
ギーは赤外線エネルギー量に比較した電気信号に変換さ
れ出力される。この変換された電気信号は増幅器４へ入
力される。増幅器４に入力された電気信号は増幅され出
力され、Ａ／Ｄ変換部５へ入力される。
【００２６】また、赤外線カメラ１２内の温度センサ１
３は赤外線カメラ１２の筺体温度を検知し温度に比例し
た電気信号に変換して出力する。この温度センサ１３に
よる電気信号もＡ／Ｄ変換部５へ入力される。赤外線エ
ネルギー量に比例した電気信号および赤外線カメラ１２
の筺体温度に比例した電気信号はそれぞれＡ／Ｄ変換部
５でデジタルの赤外線量データ６とデジタルの筺体温度
データ１４に変換され出力される。赤外線量データ６と
筺体温度データ１４は温度変換部７に入力される。温度
変換部７に入力された赤外線量データ６と筺体温度デー
タ１４は内部メモリ９に格納されているので温度換算式
を用いて計算機８で演算され温度値データ１０として出
力される。
３は赤外線カメラ１２の筺体温度を検知し温度に比例し
た電気信号に変換して出力する。この温度センサ１３に
よる電気信号もＡ／Ｄ変換部５へ入力される。赤外線エ
ネルギー量に比例した電気信号および赤外線カメラ１２
の筺体温度に比例した電気信号はそれぞれＡ／Ｄ変換部
５でデジタルの赤外線量データ６とデジタルの筺体温度
データ１４に変換され出力される。赤外線量データ６と
筺体温度データ１４は温度変換部７に入力される。温度
変換部７に入力された赤外線量データ６と筺体温度デー
タ１４は内部メモリ９に格納されているので温度換算式
を用いて計算機８で演算され温度値データ１０として出
力される。
【００２７】ここで、内部メモリ９の温度換算式につい
て説明すると、図４はこの発明の実施の形態２を示す赤
外線温度計測装置の温度校正例であり、赤外線検出部内
部に基準温度源を用いることなく装置自身が放射する赤
外線エネルギー量を除き、さらに環境温度変化に対する
補正も同時に一つの変換式に入れ込むものである。
て説明すると、図４はこの発明の実施の形態２を示す赤
外線温度計測装置の温度校正例であり、赤外線検出部内
部に基準温度源を用いることなく装置自身が放射する赤
外線エネルギー量を除き、さらに環境温度変化に対する
補正も同時に一つの変換式に入れ込むものである。
【００２８】測定対象物に黒体炉１１を用い、赤外線温
度計測装置で前記図３と同様にして赤外線エネルギー量
を計測する。黒体炉１１から放射される赤外線エネルギ
ーは赤外線レンズ２により集光され二次元素子の赤外線
検出器３へ入力される。赤外線エネルギーは二次元素子
の赤外線検出器３で赤外線エネルギー量に比例した電気
信号に変換され出力される。この変換された電気信号は
増幅器４へ入力され増幅されて出力され、Ａ／Ｄ変換部
５へ入力される。また、赤外線カメラ１２内の温度セン
サ１３は赤外線カメラ１２の筺体温度を検知し温度に比
例した電気信号に変換して出力する。この温度センサ１
３による電気信号もＡ／Ｄ変換部５へ入力される。赤外
線エネルギー量に比例した電気信号および赤外線カメラ
１２の筺体温度に比例した電気信号はそれぞれＡ／Ｄ変
換部５でデジタルの赤外線量データ６とデジタルの筺体
温度データ１４に変換され出力される。
度計測装置で前記図３と同様にして赤外線エネルギー量
を計測する。黒体炉１１から放射される赤外線エネルギ
ーは赤外線レンズ２により集光され二次元素子の赤外線
検出器３へ入力される。赤外線エネルギーは二次元素子
の赤外線検出器３で赤外線エネルギー量に比例した電気
信号に変換され出力される。この変換された電気信号は
増幅器４へ入力され増幅されて出力され、Ａ／Ｄ変換部
５へ入力される。また、赤外線カメラ１２内の温度セン
サ１３は赤外線カメラ１２の筺体温度を検知し温度に比
例した電気信号に変換して出力する。この温度センサ１
３による電気信号もＡ／Ｄ変換部５へ入力される。赤外
線エネルギー量に比例した電気信号および赤外線カメラ
１２の筺体温度に比例した電気信号はそれぞれＡ／Ｄ変
換部５でデジタルの赤外線量データ６とデジタルの筺体
温度データ１４に変換され出力される。
【００２９】このように測定時と同様の過程を経た赤外
線量データ６とデジタルの筺体温度データ１４を予め計
測する。赤外線量データ６と黒体炉１の温度との関係を
黒体炉１の温度を変化させて複数測定する。また、赤外
線量データ６と筺体温度データ１４との関係を赤外線カ
メラ１２の筺体温度を変化させて複数測定する。この測
定データを用いて温度換算式を作成する。温度換算式は
次のようにして求められる。“数８”では、測定環境温
度によって前記ｂの値が変化するため、測定環境温度が
変化する場合に温度測定精度はあまり良くない。そこ
で、前記ｂを赤外線検出部（赤外線カメラ）の温度Ｔs
の関数とすることで、測定環境温度が変化する場合の温
度計測精度を向上させることができる。“数８”のｂ項
を赤外線検出部（赤外線カメラ）自身が放射する赤外線
エネルギー量とすると赤外線検出部（赤外線カメラ）の
温度Ｔs の関数なので、“数７”を用いて表すと“数
９”のようになる。
線量データ６とデジタルの筺体温度データ１４を予め計
測する。赤外線量データ６と黒体炉１の温度との関係を
黒体炉１の温度を変化させて複数測定する。また、赤外
線量データ６と筺体温度データ１４との関係を赤外線カ
メラ１２の筺体温度を変化させて複数測定する。この測
定データを用いて温度換算式を作成する。温度換算式は
次のようにして求められる。“数８”では、測定環境温
度によって前記ｂの値が変化するため、測定環境温度が
変化する場合に温度測定精度はあまり良くない。そこ
で、前記ｂを赤外線検出部（赤外線カメラ）の温度Ｔs
の関数とすることで、測定環境温度が変化する場合の温
度計測精度を向上させることができる。“数８”のｂ項
を赤外線検出部（赤外線カメラ）自身が放射する赤外線
エネルギー量とすると赤外線検出部（赤外線カメラ）の
温度Ｔs の関数なので、“数７”を用いて表すと“数
９”のようになる。
【００３０】
【数９】
【００３１】ここで、Ｂ（ＴS ）は、赤外線検出部（赤
外線カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量。また
“数８”と同様に赤外線検出部（赤外線カメラ）自身が
放射する赤外線エネルギー量Ｂ（Ｔs ）と赤外線検知部
（赤外線カメラ）の出力は比例関係となるので“数１
０”で表される。
外線カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量。また
“数８”と同様に赤外線検出部（赤外線カメラ）自身が
放射する赤外線エネルギー量Ｂ（Ｔs ）と赤外線検知部
（赤外線カメラ）の出力は比例関係となるので“数１
０”で表される。
【００３２】
【数１０】
【００３３】ここで、ＢVCSDは、赤外線検出部（赤外線
カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量に対する赤
外線検出器（赤外線カメラ）の出力。“数８”および
“数１０”より赤外線検出部（赤外線カメラ）の出力Ｖ
CSD は“数１１”で表される。
カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量に対する赤
外線検出器（赤外線カメラ）の出力。“数８”および
“数１０”より赤外線検出部（赤外線カメラ）の出力Ｖ
CSD は“数１１”で表される。
【００３４】
【数１１】
【００３５】ここで、ＢａとＢｂは実測データより決定
する。赤外線検出部（赤外線カメラ）の温度Ｔs は筺体
温度データ１４であり、“数９”よりＢ（Ｔs ）を求め
ることができる。また、赤外線検出部（赤外線カメラ）
の温度Ｔs のみを変化させて赤外線検出部（赤外線カメ
ラ）の出力の変化ΔＶCSD を計測すれば赤外線検出部
（赤外線カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量に
対する赤外線検出器（赤外線カメラ）の出力の変化ΔＢ
VCSDがわかる。赤外線検出部（赤外線カメラ）の出力は
赤外線データ６であるので赤外線量データ６と筺体温度
データ１４との関係を赤外線カメラ１２の筺体温度を変
化させて複数測定したデータから赤外線検出部（赤外線
カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量に対する赤
外線検出器（赤外線カメラ）の出力の変化ΔＢVCSDがわ
かる。
する。赤外線検出部（赤外線カメラ）の温度Ｔs は筺体
温度データ１４であり、“数９”よりＢ（Ｔs ）を求め
ることができる。また、赤外線検出部（赤外線カメラ）
の温度Ｔs のみを変化させて赤外線検出部（赤外線カメ
ラ）の出力の変化ΔＶCSD を計測すれば赤外線検出部
（赤外線カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量に
対する赤外線検出器（赤外線カメラ）の出力の変化ΔＢ
VCSDがわかる。赤外線検出部（赤外線カメラ）の出力は
赤外線データ６であるので赤外線量データ６と筺体温度
データ１４との関係を赤外線カメラ１２の筺体温度を変
化させて複数測定したデータから赤外線検出部（赤外線
カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量に対する赤
外線検出器（赤外線カメラ）の出力の変化ΔＢVCSDがわ
かる。
【００３６】このようにして、予め赤外線検出部（赤外
線カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量に対する
赤外線検出器（赤外線カメラ）の出力ＢVCSDと赤外線検
知部（赤外線カメラ）自身が出力するＢ（ＴS ）の関係
を計測結果から“数１１”のＢａとＢｂを求めることが
できる。ＢａとＢｂを求め定数とすれば赤外線検出部
（赤外線カメラ）の温度Ｔs も赤外線検出器（赤外線カ
メラ）に温度センサ１３を備えることで計測され与えら
れるので、赤外線検知部（赤外線カメラ）の出力ＶCSD
は絶対温度Ｔの関数として表せる。これで、絶対温度Ｔ
以外は全て定数として表せることになるので、逆関数を
用いてＶCSD からＴを求めることができる、“数１１”
を確立させ環境温度変化に対応した温度換算式となる。
このようにして測定時と同様の過程を経たデータを用い
たこの温度換算式を図３の内部メモリ９に格納する。
線カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量に対する
赤外線検出器（赤外線カメラ）の出力ＢVCSDと赤外線検
知部（赤外線カメラ）自身が出力するＢ（ＴS ）の関係
を計測結果から“数１１”のＢａとＢｂを求めることが
できる。ＢａとＢｂを求め定数とすれば赤外線検出部
（赤外線カメラ）の温度Ｔs も赤外線検出器（赤外線カ
メラ）に温度センサ１３を備えることで計測され与えら
れるので、赤外線検知部（赤外線カメラ）の出力ＶCSD
は絶対温度Ｔの関数として表せる。これで、絶対温度Ｔ
以外は全て定数として表せることになるので、逆関数を
用いてＶCSD からＴを求めることができる、“数１１”
を確立させ環境温度変化に対応した温度換算式となる。
このようにして測定時と同様の過程を経たデータを用い
たこの温度換算式を図３の内部メモリ９に格納する。
【００３７】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３を示す赤外線温度計測装置の温度換算式作成例の図
であり、これは、実施の形態１または実施の形態２に示
す赤外線温度計測装置の温度計測精度を向上させるもの
である。実施の形態１または実施の形態２に示す赤外線
温度計測装置の赤外線量データ６と黒体炉１１の温度と
の関係を黒体炉１１の温度を変化させて複数測定した実
施値１５を用いて温度換算式を作成する過程において、
まず、実測値１５と“数８”を用いて換算式を作成す
る。この換算式を用いて計算した計算値１６を実測値１
５と比較する。この時、波長λの値を変化させて計算す
ることで計算値１６−１や計算値１６−２のように実測
値１５に対しての誤差が変化する。ここで誤差が最も少
なくなる最適な計算値１６を求め最適な波長λの値を決
定する。この波長λの値を用いて“数８”のａおよびｂ
を決定し直す。“数１１”で温度換算式を作成する実施
の形態２においても前述した方法で波長λの値を求めた
後にその他の温度換算式に必要な係数を決定する。この
ようにして求めた温度換算式を図１または図３の温度変
換部７の内部メモリ９に格納する。
態３を示す赤外線温度計測装置の温度換算式作成例の図
であり、これは、実施の形態１または実施の形態２に示
す赤外線温度計測装置の温度計測精度を向上させるもの
である。実施の形態１または実施の形態２に示す赤外線
温度計測装置の赤外線量データ６と黒体炉１１の温度と
の関係を黒体炉１１の温度を変化させて複数測定した実
施値１５を用いて温度換算式を作成する過程において、
まず、実測値１５と“数８”を用いて換算式を作成す
る。この換算式を用いて計算した計算値１６を実測値１
５と比較する。この時、波長λの値を変化させて計算す
ることで計算値１６−１や計算値１６−２のように実測
値１５に対しての誤差が変化する。ここで誤差が最も少
なくなる最適な計算値１６を求め最適な波長λの値を決
定する。この波長λの値を用いて“数８”のａおよびｂ
を決定し直す。“数１１”で温度換算式を作成する実施
の形態２においても前述した方法で波長λの値を求めた
後にその他の温度換算式に必要な係数を決定する。この
ようにして求めた温度換算式を図１または図３の温度変
換部７の内部メモリ９に格納する。
【００３８】実施の形態４．図６はこの発明の実施の形
態４を示す赤外線温度計測装置のブロック図であり、測
定時に既知温度１７および既知温度１８を赤外線カメラ
１２の視野範囲に置きそれぞれの赤外線量データ６を計
測する。赤外線カメラ１２の視野範囲にある既知温度１
７および既知温度１８から放射される赤外線エネルギー
は赤外線レンズ２により集光される。集光された赤外線
エネルギーは二次元素子の赤外線検出器３へ入力され検
出される。二次元素子の赤外線検出器３で検出された赤
外線エネルギーは赤外線エネルギー量に比例した電気信
号に変換され出力される。この変換された電気信号は増
幅器４へ入力される。増幅器４に入力された電気信号は
増幅され出力され、Ａ／Ｄ変換部５へ入力される。赤外
線エネルギー量に比例した電気信号はＡ／Ｄ変換部５で
デジタルの赤外線量データ６に変換され出力される。赤
外線量データ６は温度変換部７とモニタインターフェー
ス１９へ入力される。モニタインターフェース１９へ入
力された赤外線量データ６はモニタ２０で数値表示する
ためのデータに変換されてモニタ２０に入力され、モニ
タ２０で数値表示される。ここで表示される赤外線量デ
ータ６の値と既知温度１７および既知温度１８の温度値
をマンマシーン２２より入力する。マンマシーン２２よ
り入力された値はマンマシーンインターフェース２１を
介して温度変換部７に入力される。この入力されたデー
タは温度換算式に必要な係数を係数計算ソフトウェアＳ
／Ｗ２３を用いて計算機８で算出され、内部メモリ９に
記憶される。
態４を示す赤外線温度計測装置のブロック図であり、測
定時に既知温度１７および既知温度１８を赤外線カメラ
１２の視野範囲に置きそれぞれの赤外線量データ６を計
測する。赤外線カメラ１２の視野範囲にある既知温度１
７および既知温度１８から放射される赤外線エネルギー
は赤外線レンズ２により集光される。集光された赤外線
エネルギーは二次元素子の赤外線検出器３へ入力され検
出される。二次元素子の赤外線検出器３で検出された赤
外線エネルギーは赤外線エネルギー量に比例した電気信
号に変換され出力される。この変換された電気信号は増
幅器４へ入力される。増幅器４に入力された電気信号は
増幅され出力され、Ａ／Ｄ変換部５へ入力される。赤外
線エネルギー量に比例した電気信号はＡ／Ｄ変換部５で
デジタルの赤外線量データ６に変換され出力される。赤
外線量データ６は温度変換部７とモニタインターフェー
ス１９へ入力される。モニタインターフェース１９へ入
力された赤外線量データ６はモニタ２０で数値表示する
ためのデータに変換されてモニタ２０に入力され、モニ
タ２０で数値表示される。ここで表示される赤外線量デ
ータ６の値と既知温度１７および既知温度１８の温度値
をマンマシーン２２より入力する。マンマシーン２２よ
り入力された値はマンマシーンインターフェース２１を
介して温度変換部７に入力される。この入力されたデー
タは温度換算式に必要な係数を係数計算ソフトウェアＳ
／Ｗ２３を用いて計算機８で算出され、内部メモリ９に
記憶される。
【００３９】ここで、温度加算式に必要な係数の計算に
ついて説明すると、温度換算式に必要な係数は“数１
１”のａおよびＢVCSD（または“数８”のａおよびｂ）
である。２種類の温度の異なった既知温度１７および既
知温度１８のターゲット温度をＴ1 およびＴ2 、このと
きの赤外線検出部（赤外線カメラ）の出力をＶCSD1およ
びＶCSD2とすると、“数１１”よりＶCSD1およびＶCSD2
は“数１２”および“数１３”で表される。
ついて説明すると、温度換算式に必要な係数は“数１
１”のａおよびＢVCSD（または“数８”のａおよびｂ）
である。２種類の温度の異なった既知温度１７および既
知温度１８のターゲット温度をＴ1 およびＴ2 、このと
きの赤外線検出部（赤外線カメラ）の出力をＶCSD1およ
びＶCSD2とすると、“数１１”よりＶCSD1およびＶCSD2
は“数１２”および“数１３”で表される。
【００４０】
【数１２】
【００４１】
【数１３】
【００４２】ここで、２種類の温度の異なった既知温度
１７および既知温度１８のターゲット温度をＴ1 および
Ｔ2 は同一環境下で計測したものであるので、赤外線検
知部（赤外線カメラ）の出力のうち赤外線検知部（赤外
線カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量Ｂ
VCSDは、同量となるので、２種類の既知温度のターゲッ
トの温度Ｔ1 およびＴ2 の温度差による赤外線検知部
（赤外線カメラ）の出力の差は“数１４”で表される。
１７および既知温度１８のターゲット温度をＴ1 および
Ｔ2 は同一環境下で計測したものであるので、赤外線検
知部（赤外線カメラ）の出力のうち赤外線検知部（赤外
線カメラ）自身が放射する赤外線エネルギー量Ｂ
VCSDは、同量となるので、２種類の既知温度のターゲッ
トの温度Ｔ1 およびＴ2 の温度差による赤外線検知部
（赤外線カメラ）の出力の差は“数１４”で表される。
【００４３】
【数１４】
【００４４】また、ａおよびＢVCSDは、“数１５”およ
び“数１６”で表される。
び“数１６”で表される。
【００４５】
【数１５】
【００４６】
【数１６】
【００４７】ここで、既知温度１７および既知温度１８
のターゲット温度Ｔ1 およびＴ2 よりＭ(T1)およびＭ
(T2)を“数７”から求められる。ＶCSD1およびＶCSD2は
赤外線量データ６の値である。よって“数１５”および
“数１６”を用いａおよびＢVCSDは求められる。
のターゲット温度Ｔ1 およびＴ2 よりＭ(T1)およびＭ
(T2)を“数７”から求められる。ＶCSD1およびＶCSD2は
赤外線量データ６の値である。よって“数１５”および
“数１６”を用いａおよびＢVCSDは求められる。
【００４８】このようにマンマシーンインターフェース
２１を介してマンマシーン２２より温度変換部７に入力
される赤外線量データ６の値と既知温度１７および既知
温度１８の温度値から温度換算式に必要な係数ａおよび
ＢVCSDを係数計算Ｓ／Ｗ２３を用いて計算機８で算出さ
れ、内部メモリ９に記憶される。温度校正は簡易的にな
される。その後、既知温度１７および既知温度１８の代
わりに測定対象物を視野範囲に置き温度計測を行う。
２１を介してマンマシーン２２より温度変換部７に入力
される赤外線量データ６の値と既知温度１７および既知
温度１８の温度値から温度換算式に必要な係数ａおよび
ＢVCSDを係数計算Ｓ／Ｗ２３を用いて計算機８で算出さ
れ、内部メモリ９に記憶される。温度校正は簡易的にな
される。その後、既知温度１７および既知温度１８の代
わりに測定対象物を視野範囲に置き温度計測を行う。
【００４９】同様に測定対象物から放射される赤外線エ
ネルギーは赤外線レンズ２により集光される。集光され
た赤外線エネルギーは二次元素子の赤外線検出器３へ入
力され検出される。二次元素子の赤外線検出器３で検出
された赤外線エネルギーは赤外線エネルギー量に比例し
た電気信号に変換され出力される。この変換された電気
信号は増幅器４へ入力される。増幅器４に入力された電
気信号は増幅され出力され、Ａ／Ｄ変換部５へ入力され
る。赤外線エネルギー量に比例した電気信号はＡ／Ｄ変
換部５でデジタルの赤外線量データ６に変換され出力さ
れる。赤外線量データ６は温度変換部７に入力され内部
メモリ９に記憶されている係数および温度換算式を用い
て計算機８で計算され温度データ１０に変換され出力さ
れる。
ネルギーは赤外線レンズ２により集光される。集光され
た赤外線エネルギーは二次元素子の赤外線検出器３へ入
力され検出される。二次元素子の赤外線検出器３で検出
された赤外線エネルギーは赤外線エネルギー量に比例し
た電気信号に変換され出力される。この変換された電気
信号は増幅器４へ入力される。増幅器４に入力された電
気信号は増幅され出力され、Ａ／Ｄ変換部５へ入力され
る。赤外線エネルギー量に比例した電気信号はＡ／Ｄ変
換部５でデジタルの赤外線量データ６に変換され出力さ
れる。赤外線量データ６は温度変換部７に入力され内部
メモリ９に記憶されている係数および温度換算式を用い
て計算機８で計算され温度データ１０に変換され出力さ
れる。
【００５０】
【発明の効果】第１の発明によれば、この発明の赤外線
温度計測装置における温度計測は、赤外線温度計測装置
の出力と絶対温度の関係式をプランクの分布則による絶
対温度と分光放射発散度との関係式を直接用いて表すこ
とで、赤外線検出部内部に基準温度源を用いることなく
装置自身か放射する赤外線エネルギーの補正を行えるよ
うにしたもので、二次元の赤外線撮像素子を用いた装置
の温度計測を有効とする。
温度計測装置における温度計測は、赤外線温度計測装置
の出力と絶対温度の関係式をプランクの分布則による絶
対温度と分光放射発散度との関係式を直接用いて表すこ
とで、赤外線検出部内部に基準温度源を用いることなく
装置自身か放射する赤外線エネルギーの補正を行えるよ
うにしたもので、二次元の赤外線撮像素子を用いた装置
の温度計測を有効とする。
【００５１】また、第２の発明によれば、この発明の赤
外線温度計測装置における温度計測は、装置自身か放射
する赤外線エネルギーの補正を行い、さらに環境温度変
化によって大きく変化するこの値の補正も含めて前記赤
外線温度計測装置の出力と絶対温度の関係式内で表すこ
とで、環境温度変化に対応した二次元の赤外線撮像素子
を用いた赤外線温度計測装置を可能とする。
外線温度計測装置における温度計測は、装置自身か放射
する赤外線エネルギーの補正を行い、さらに環境温度変
化によって大きく変化するこの値の補正も含めて前記赤
外線温度計測装置の出力と絶対温度の関係式内で表すこ
とで、環境温度変化に対応した二次元の赤外線撮像素子
を用いた赤外線温度計測装置を可能とする。
【００５２】また、第３の発明によれば、この発明の赤
外線温度計測装置における温度計測は、装置の固体差や
測定環境によって微妙に変化する赤外線温度計測装置の
出力と絶対温度の関係を最適に補正することでさらに温
度計測精度の向上を可能にする。
外線温度計測装置における温度計測は、装置の固体差や
測定環境によって微妙に変化する赤外線温度計測装置の
出力と絶対温度の関係を最適に補正することでさらに温
度計測精度の向上を可能にする。
【００５３】また、第４の発明によれば、この発明の赤
外線温度計測装置は、温度校正を簡略化し、また、装置
の固体差に関係なく温度計測を可能とする。
外線温度計測装置は、温度校正を簡略化し、また、装置
の固体差に関係なく温度計測を可能とする。
【図１】 この発明の赤外線温度計測装置の実施の形態
１を示す図である。
１を示す図である。
【図２】 この発明の赤外線温度計測装置の実施の形態
１を示す図である。
１を示す図である。
【図３】 この発明の赤外線温度計測装置の実施の形態
２を示す図である。
２を示す図である。
【図４】 この発明の赤外線温度計測装置の実施の形態
２を示す図である。
２を示す図である。
【図５】 この発明の赤外線温度計測装置の実施の形態
３を示す図である。
３を示す図である。
【図６】 この発明の赤外線温度計測装置の実施の形態
４を示す図である。
４を示す図である。
【図７】 従来の赤外線温度計測装置の一例を示す図で
ある。
ある。
１ 測定対象物、２ 赤外線レンズ、３ 赤外線検出
器、４ 増幅器、５ Ａ／Ｄ変換部、７ 温度変換部、
８ 計算機、９ 内部メモリ、１１ 黒体炉、１２ 赤
外線カメラ、１３ 温度センサ、１９ モニタインター
フェース、２０モニタ、２１ マンマシーンインターフ
ェース、２２ マンマシーン。
器、４ 増幅器、５ Ａ／Ｄ変換部、７ 温度変換部、
８ 計算機、９ 内部メモリ、１１ 黒体炉、１２ 赤
外線カメラ、１３ 温度センサ、１９ モニタインター
フェース、２０モニタ、２１ マンマシーンインターフ
ェース、２２ マンマシーン。
Claims (4)
- 【請求項１】 測定対象物から放射される赤外線エネル
ギーを検知し電気信号に変換して出力する赤外線検出部
と、この測定対象物から放射される赤外線エネルギーを
検知し電気信号に変換され出力される出力電圧を温度値
に変換し出力する温度変換部とを備えた赤外線温度計測
装置において、プランクの分布則による分光放射発散度
と絶対温度との関係式 【数１】 を用いて、前記赤外線検出部の出力と赤外線エネルギー
量（赤外線検出波長に特定した場合の分光放射発散度）
の比例関係が成り立つことから、前記赤外線検出部の出
力と温度の関係を 【数２】 で表した赤外線検出部の出力を直接的に温度値変換する
温度換算式を格納したメモリを温度変換部に備えたこと
を特徴とする赤外線温度計測装置。 - 【請求項２】 前記赤外線検出部に前記赤外線検出部の
温度を検知する温度センサを備え、前記温度センサが出
力する温度値を変数として赤外線検出部自身が放射する
赤外線エネルギー量を 【数３】 と表わすと、この赤外線検出部自身が放射する赤外線エ
ネルギー量に対する赤外線検出部の出力値は 【数４】 で表わすことができ、この式を赤外線検出部自身が放射
する赤外線エネルギー量を補正することのできる補正項
として、測定対象物の温度と赤外線検出部の出力の関係
で表わすと 【数５】 となり、この式を環境温度変化によって生じる赤外線検
出部自身から放射される赤外線エネルギー量の影響を補
正するために温度換算式として、温度変換部のメモリに
格納したことを特徴とする請求項記載の赤外線温度計測
装置。 - 【請求項３】 予め測定対象物の温度と赤外線検出部の
出力の関係を計測し、計測した実測データから温度換算
式の検出波長に関する係数λの最適値を求め、この実測
データから求めたλを検出波長に関する係数λとして温
度換算式に入れ込むことを特徴とする請求項１又は２記
載の赤外線温度計測装置。 - 【請求項４】 温度計測時に既知温度で温度の異なった
２種類の対象物を同一視野内で撮像したとき上記温度の
異なった２種類の測定対象物の温度と赤外線検出部の出
力との関係式は、 【数６】 で与えられ、前記赤外線検出部の出力値を出力する手段
を赤外線温度計測装置に備え、また測定対象物の温度値
と赤外線検出部の出力値から温度換算式を作成するため
に必要な係数を計算する手段と、この作成された温度換
算式をメモリに格納する手段を備えたことを特徴とする
請求項１又は２記載の赤外線温度計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9082627A JPH10281877A (ja) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | 赤外線温度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9082627A JPH10281877A (ja) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | 赤外線温度計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10281877A true JPH10281877A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=13779694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9082627A Pending JPH10281877A (ja) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | 赤外線温度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10281877A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112262301A (zh) * | 2019-02-12 | 2021-01-22 | 株式会社优利电子 | 利用热成像相机的温度测量装置、方法及计算机可读记录介质 |
| JP2023095734A (ja) * | 2021-12-24 | 2023-07-06 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 検出システム、検出方法、及びプログラム |
-
1997
- 1997-04-01 JP JP9082627A patent/JPH10281877A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112262301A (zh) * | 2019-02-12 | 2021-01-22 | 株式会社优利电子 | 利用热成像相机的温度测量装置、方法及计算机可读记录介质 |
| JP2023095734A (ja) * | 2021-12-24 | 2023-07-06 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 検出システム、検出方法、及びプログラム |
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