(57)【要約】    【課題】  表示手段を含め全体の小型化、低コスト化を図りつつ、各種製品の製造加工ラインでの温度制御及び温度管理に有効に用いることができる放射温度計を提供する。    【解決手段】  測定対象物から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段４と、その検出赤外線量を測定対象物の温度信号に変換するＣＰＵ８と、ＣＰＵ８から出力される温度信号の表示手段１２とを備えている放射温度計１の表示手段１２が、３種３色の発光ＬＥＤ９Ｒ，９Ｂ，９ＧからなるＬＥＤモジュール９とＣＰＵ８から出力される温度信号に応じてＬＥＤモジュール９の発光を駆動制御する駆動制御部１０と温度計ボディＢ一体に付設されて２色が混色された中間色を含めた複数発光色で測定対象物の温度を表示するＬＥＤ表示部１１とを有する発光ＬＥＤ装置から構成されている。  【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、この赤外線検出手段の出力信号を温度信号に変換する演算手段と、この演算手段から出力される温度信号を表示する表示手段とを備えている放射温度計であって、
前記表示手段が、前記演算手段から出力される温度信号に応じて少なくとも２種の異なる発光色の発光ダイオードを駆動制御する駆動制御部と、この駆動制御部の出力信号に基いて少なくとも２色が混色された中間色を含む発光色で測定対象物の温度を表示可能な発光ダイオード表示部から構成されていることを特徴とする放射温度計。
【請求項２】
前記発光ダイオード表示部の発光ダイオードが、赤色発光ダイオードと青色発光ダイオードと緑色発光ダイオードとの３種である請求項１に記載の放射温度計。
【請求項３】
前記発光ダイオード表示部が、当該温度計ボディに一体に付設されている請求項１又は２に記載の放射温度計。
【請求項４】
前記表示手段における少なくとも２種の異なる発光色の発光ダイオードからなる単位表示部が二次元アレイ状に配列されており、これら各単位表示部それぞれでの発光駆動制御により測定対象物の温度分布を表示可能に構成されている請求項１、２または３に記載の放射温度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば食品、ＩＣ基板、紙製品など各種製品の製造加工ラインなどに組込み設置されて製造加工工程あるいは検査工程における各種製品の温度を非接触で測定して製造加工温度の制御や管理などに用いられる放射温度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
この放射温度計は、上記した各種製品のような測定対象物から放射される赤外線量を、例えばサーモパイルやサーミスタボロメータなどの赤外線検出器で検出するとともに、その検出した赤外線量を測定対象物の温度信号に変換し、その変換された温度信号を表示するように構成されている。そして、その温度信号の表示にあたって、従来一般には、７セグメントＬＥＤ（発光ダイオード）を用いて数値表示する表示手段が採用されていた（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
また、温度などの表示情報の視認性を高める表示手段として、ＬＣＤ（液晶部）を照射するバックライト光源として異なる発光色の複数のＬＥＤを配置し、これらＬＥＤの発光色の組み合せによってグラデーションを含む任意複数の色のバックライトでＬＣＤを照明して表示情報を視認性よく表示させるようにした表示手段も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３１８８４５号公報
【特許文献２】特開２００６−１８９３６９公報
【特許文献３】特開２００２−３２８０４８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した従来の放射温度計のうち、特許文献１，２で示されているように、測定対象物の温度信号を７セグメントＬＥＤを用いて数値表示する表示手段を採用したものでは、例えば３桁と小数点で０から９９．９までを０．１の分解能で表示させるものであり、その表示された数値を明確に読み取れるようにするためには、相当に大きな表示面積が必要で、表示手段全体が大型化しやすい。その結果、表示手段は、既述したように製造加工ラインなどに組込み設置して用いられることを前提にして小型化が図られている放射温度計（赤外線検出手段及び演算手段より成る）とは離れた位置に別途単独に設置して用いねばならない。そのために、例えば製造加工ライン上に複数の放射温度計を設置して複数個所の温度を測定するように使用する場合、各放射温度計と各表示手段との対応関係に誤認を生ずるなどの不都合があるばかりでなく、互いに離れた位置に設置された表示手段と放射温度計を接続するためにラインフロアー等に信号線や電力線などを配線する必要もあって、設置費用が嵩むという問題がある。
【０００６】
また、特許文献３で示されているように、異なる発光色の複数のＬＥＤをＬＣＤのバックライト光源として使用してなる表示手段を採用したものでは、前者のものよりもさらに表示面積が大きくなる上に、情報処理部やＬＥＤ及びＬＣＤの駆動部の構成も非常に複雑であり、前者のものに比べて表示手段全体が一層大型化かつコストアップし、既述のような用途の放射温度計としては不向きであった。
【０００７】
本発明は上述の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、表示手段を含めて全体の小型化、低コスト化を図りつつ、各種製品の製造加工ラインでの動作確認等の視認性をもつモニタ機能を発揮して所定の温度制御及び温度管理に有効に用いることができる放射温度計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る放射温度計は、測定対象物から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、この赤外線検出手段の出力信号を温度信号に変換する演算手段と、この演算手段から出力される温度信号を表示する表示手段とを備えている放射温度計であって、前記表示手段が、前記演算手段から出力される温度信号に応じて少なくとも２種の異なる発光色の発光ダイオードを駆動制御する駆動制御部と、この駆動制御部の出力信号に基いて少なくとも２色が混色された中間色を含む発光色で測定対象物の温度を表示可能な発光ダイオード表示部から構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
上記のような特徴構成を有する本発明によれば、測定対象物から放射される赤外線量の変換により求められた温度信号を表示する表示手段が、少なくとも２種の異なる発光色の発光ダイオードの発光を前記温度信号に応じて駆動制御する駆動制御部と少なくとも２色が混色された中間色を含む発光色で測定対象物の温度を表示可能な発光ダイオード表示部とから構成されているものであるから、従来の７セグメントＬＥＤを用いて数値表示する表示手段や、異なる発光色の複数のＬＥＤをＬＣＤのバックライト光源として併用してなる表示手段に比べて、表示面積の著しい縮小が図れるとともに、駆動制御部の構成も簡単で、表示手段自体を小型化、低コスト化することが可能となり、製造加工ラインなどに組込み設置することを前提にして小型化が図られている放射温度計ボディに表示手段を一体に付設する、あるいは、両者（放射温度計と表示手段）の対応関係に誤りが生じないように極近接位置に設置することが容易である。
【００１０】
このように表示手段を一体あるいは極近接位置に設置して使用可能であること、及び、測定対象物の温度を中間色も含めて少なくとも３色以上の発光色で表示可能であることによって、当該放射温度計を各種製品（測定対象物）の製造加工ライン上に組込み設置して用いる場合、省スペース化を図りつつ、例えば放射温度計が各種製品に対して正常な向き姿勢に設置されているか否か、製造加工開始時に各種製品及びその周辺温度が所定の製造加工に適した温度になっているか否かの動作開始良否などの動作確認のために優れた視認性を持つモニタ機能を発揮させることができるだけでなく、実際の製造加工時に各種製品がどの程度の温度に達しているかの温度変化の目安なども放射温度計の設置位置に居ながらにしてリアルタイムに、かつ、一目瞭然のもとで容易に検知し確認することができ、したがって、各種製品の製造加工ラインでの温度制御及び温度管理にとって頗る有効な機能を発揮させるべく使用することができるという効果を奏する。
【００１１】
特に、本発明に係る放射温度計において、前記発光ダイオード表示部を、温度計ボディに一体に付設することにより（請求項３）、表示手段を含めた放射温度計を単体化してその取扱いを簡便なものとすることができるとともに、短い距離間隔で複数の放射温度計を設置して用いる場合でも各放射温度計による測定対象物の温度を、まごつきや見間違いを生じることなく正確に検知し確認することができる。
【００１２】
また、前記発光ダイオード表示部における少なくとも２種の異なる発光色の発光ダイオードからなる単位表示部を二次元アレイ状に配列し、これら各単位表示部それぞれでの発光駆動制御により測定対象物の温度分布を表示可能とする場合（請求項４）は、測定対象物の温度状況をより詳しく検知し確認して動作確認等のモニタ機能及び製造加工温度の制御性能及び管理性能を一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る放射温度計の外観を示す斜視図、図２は同放射温度計の構成ブロック図である。この放射温度計１は、先端に測定対象物Ａから放射される赤外線ＩＲを集光するレンズ２を固定保持する鏡筒３と、後述する赤外線検出手段４、増幅回路５、Ａ／Ｄ変換回路６、メモリ７及び演算手段となるＣＰＵ８などを内装している箱形の温度計ボディＢと、この温度計ボディＢの外面に一体に固定付設されて測定された温度情報を表示する表示装置（表示手段）１２とを備えて構成されている。また、この放射温度計１とは離れた位置、例えば計測室や集中監視室Ｒには、当該放射温度計１により測定され前記ボディＢに内装のインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１３及び通信線１４を介して伝送されてくる測定対象物Ａの温度信号を受信して、数値表示あるいは発光色表示する表示部１５が別途設けられているが、この表示部１５は必ずしも必要とはしない。
【００１４】
前記赤外線検出手段４は、例えばサーミスタボロメータ型赤外線検出素子を構成する赤外線受光部４Ａにより測定対象物Ａから放射され集光レンズ２で集光された赤外線を受光し、その受光した赤外線量を電圧の変化として検出するものである。この赤外線検出手段４は周知であるため、具体的な構成等についてはその記載を省略する。この赤外線検出手段４で検出された電圧は増幅回路５で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路６でデジタル信号に変換されてＣＰＵ８に入力される。
【００１５】
前記メモリ７には、受光赤外線量に応じた複数のデジタル信号とそれに対応した温度値を関係づけた温度換算テーブルが記憶されており、前記ＣＰＵ８は、そのメモリ７に記憶されている温度換算テーブルに基づいて、前記赤外線検出手段４から入力される複数のデジタル信号を対応する温度値を前記測定対象物Ａの温度信号として前記表示装置１２に出力する。
【００１６】
前記表示装置１２は、図３に示すように、赤色発光ＬＥＤ９Ｒと青色発光ＬＥＤ９Ｂと緑色発光９Ｇとの３種３色のＬＥＤからなるＬＥＤモジュール９と、前記ＣＰＵ８から出力される温度信号に対応して予め設定し記憶されている温度値と表示色の関係テーブルに基づいて、前記ＬＥＤモジュール９における３種３色のＬＥＤ９Ｒ，９Ｂ，９Ｇを点／消灯（ＯＮ／ＯＦＦ）制御する駆動制御部（ドライバ）１０と、温度計ボディＢの外面に一体に付設された表示部１１とを有する発光ＬＥＤ表示装置から構成されており、ＬＥＤモジュール９を前記温度信号に応じてドライバ１０を介して所定時間Ｔ間隔で駆動制御することにより、各ＬＥＤ９Ｒ，９Ｂ，９ＧのＯＮ／ＯＦＦ状態の組み合せに従って、図４に示すように、赤、青、緑の３つの単色並びに黄色、水色（シアン）、紫色（マゼンタ）及び白色といった４つの中間色の計７つパターンの発光色で測定対象物Ａの温度を前記表示部１１に表示するように構成されている。
【００１７】
なお、前記駆動制御部１０において、図５に示すように、各ＬＥＤ９Ｒ，９Ｂ，９Ｇの駆動電流あるいは所定の時間間隔Ｔにおける点灯間隔ＴONと消灯間隔ＴOFFの比ＴON／ＴOFF（ＰＥＭデューティ比）を制御することによって、前記図４に示した７つのパターンの発光色に限らず、例えば２６色や６３色等の発光色で測定対象物Ａの温度を表示させることも可能である。
【００１８】
また、図示及び説明は省略するが、前記赤外線検出手段４には、赤外線受光部４Ａに近接する位置に赤外線受光部４Ａの内部温度を測定するサーミスタなどによる測温体を設け、この測温体により測定された赤外線検出手段４の内部温度により前記赤外線受光部４Ａで検出された赤外線量に対応する温度値を補正するようにしてもよい。この場合は、測定対象物Ａの温度を環境（周囲）温度の変化にかかわらず、正確な温度値を検出することが可能である。
【００１９】
上記のように構成された本発明の実施の形態に係る放射温度計１は、例えば図６の（Ａ）に示すように、飴やカマボコなどの食品の加熱・練り工程の温度管理、同図の（Ｂ）に示すように、ＩＣ基板のプレヒート工程の温度管理、同図の（Ｃ）で示すように、ゴムの素練り中の温度管理、同図の（Ｄ）に示すように、紙や壁紙などのラミネート加工工程での温度管理、同図の（Ｅ）に示すように、ヒータの加熱部の検査工程の温度測定、同図の（Ｆ）に示すように、モータの発熱チェック、同図の（Ｇ）に示すように、自動車ボディの焼付け塗装の仕上がり管理等々、各種製品（測定対象物）Ａの製造加工ラインや検査ラインに組込み設置されて製品の製造加工、検査時の温度制御や温度管理などに使用される。
【００２０】
そして、上述のような使用態様のいずれにおいても、製造加工製品などの測定対象物Ａから放射される赤外線が赤外線検出手段４の受光部４Ａで受光されて、その受光赤外線量が電圧の変化として検出された後、増幅回路５、Ａ／Ｄ変換回路６を経てデジタル信号としてＣＰＵ８に入力される。
【００２１】
続いて、このＣＰＵ８においてメモリ７に記憶されている温度変換テーブルに基づいてデシタル信号は測定対象物Ａの温度信号に変換された後、その変換された温度信号と表示色の関係テーブルに基づいて、発光ＬＥＤ表示装置１２の駆動制御部１０を介してＬＥＤモジュール９の発光が駆動制御される。これによって、測定対象物Ａの温度が、赤、青、緑の３つの単色並びに黄色、水色（シアン）、紫色（マゼンタ）及び白色という４つの中間色を含む計７つパターンの発光色のうちの一つが選択されて表示部１１に表示されることになり、その表示色を見ることによって、測定対象物Ａの現在のおおよその温度を放射温度計１の設置位置で容易かつ正確に確認することができる。
【００２２】
このように測定対象物Ａの温度を表示する表示手段として、上述したような中間色も含めて７色で表示可能な発光ダイオード表示装置１２を用いることにより、従来の７セグメントＬＥＤを用いて数値表示する表示手段や、異なる発光色の複数のＬＥＤをＬＣＤのバックライト光源として併用してなる表示手段に比べて、表示面積の著しい縮小が図れるとともに、駆動制御部の構成も簡単で、表示装置１２を含む放射温度計１全体を小型化、低コスト化することが可能である。したがって、製造加工ラインなどに組込み設置する場合、省スペース化を図りつつ、例えば放射温度計１が各種製品に対して正常な向き、姿勢に設置されているか否か、製造加工開始時に各種製品及びその周辺温度が所定の製造加工に適した温度になっているか否かの動作開始良否などの動作確認のために優れた視認性をもつモニタ機能を発揮させることが可能であるのはもとより、実際の製造加工時に各種製品がどの程度の温度に達しているかの温度変化の目安などを放射温度計１の設置位置に居ながらにしてリアルタイムに、かつ、一目瞭然のもとで容易に確認することができ、各種製品の製造加工ラインでの温度制御及び温度管理にも非常に有効な機能を発揮させる状態で使用することができる。
【００２３】
図７は本発明の第２の実施の形態に係る放射温度計１における要部、即ち、発光ＬＥＤ表示装置１２の表示部１１の拡大図であり、この第２の実施の形態に係る放射温度計１は、赤色発光ＬＥＤ９Ｒと青色発光ＬＥＤ９Ｂと緑色発光９Ｇとの３種３色のＬＥＤからなるＬＥＤモジュール９の複数個を二次元アレイ状に配列し、これに対応して各ＬＥＤモジュール９における単位表示部１１ａ…を同様に二次元アレイ状に配置して、複数個のＬＥＤモジュール９を駆動制御部１０のダイナモック駆動により点／消灯（ＯＮ／ＯＦＦ）制御することによって、二次元アレイ状の単位表示部１１ａ…それぞれを異なる発光色に発光させて測定対象物Ａのおおよその温度分布を表示可能に構成したものである。
【００２４】
この第２の実施の形態による放射温度計１によれば、測定対象物Ａのおおよその温度分布が表示されるので、その表示部１１を見ることによって、測定対象物あるいはその周辺箇所を含めた温度状況をより詳しく検知し確認して上述のモニタ機能及び実製造加工温度の制御性能及び管理性能を一層高めることができる。
【００２５】
なお、上記各実施の形態では、測定対象物Ａから放射される赤外線ＩＲを集光するレンズ２を先端に固定保持する鏡筒３を備えた放射温度計１について説明したが、前記鏡筒３を持たない形態の放射温度計に本発明を実施してもよいこともちろんである。
【００２６】
また、上記各実施の形態では、発光ＬＥＤ表示装置１２として、赤色発光ＬＥＤ９Ｒと青色発光ＬＥＤ９Ｂと緑色発光９Ｇとの３種３色のＬＥＤを組み合わせてなるＬＥＤモジュール９を用いたもので説明したが、赤色発光ＬＥＤ９Ｒと青色発光ＬＥＤ９Ｂ、青色発光ＬＥＤ９Ｂと緑色発光９Ｇ、赤色発光ＬＥＤ９Ｒと緑色発光９Ｇなど２種２色のＬＥＤを組み合わせたものであってもよい。
【００２７】
さらに、上記各実施の形態では、発光ＬＥＤ表示装置１２を構成する各要素を温度計ボディＢの内部及び外面に一体に付設するもので説明したが、該発光ＬＥＤ表示装置１２を温度計ボディＢとは別体に製作し、この別体の発光ＬＥＤ表示装置１２を温度計ボディＢに着脱可能に保持させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る放射温度計の外観を示す斜視図である。
【図２】同上放射温度計の構成ブロック図である。
【図３】同上放射温度計における発光ＬＥＤ表示装置の駆動回路図である。
【図４】同上発光ＬＥＤ表示装置における各ＬＥＤ駆動制御のタイミングチャート及びその駆動制御による発光色の組み合せの例を示す図である。
【図５】同上発光ＬＥＤ表示装置における各ＬＥＤ駆動制御のタイミングチャート及びその駆動制御による発光色の組み合せの他の例を示す図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｇ）は放射温度計の使用（用途）例を示す概略斜視図である。
【図７】本発明の第２実施の形態に係る放射温度計における発光ＬＥＤ表示装置の表示部の拡大図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  放射温度計
４  赤外線検出手段
８  ＣＰＵ（演算手段）
９  ＬＥＤモジュール
９Ｒ  赤色発光ＬＥＤ
９Ｂ  青色発光ＬＥＤ
９Ｇ  緑色発光ＬＥＤ
１０  駆動制御部（ドライバ）
１１  表示部
１１ａ  単位表示部
１２  発光ＬＥＤ表示装置（表示手段）
Ａ  測定対象物
Ｂ  温度計ボディ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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