(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光励起された蛍光材料の蛍光から温度信号を生成する蛍光温度センサであって、
前記蛍光材料に投光する投光素子と、
該投光素子を駆動する駆動回路と、
前記蛍光材料が発する蛍光を受光する受光素子と、
該受光素子の出力信号から前記温度信号を生成する信号処理回路と、
前記受光素子の出力信号に基づいて、前記蛍光材料の蛍光強度を一定に保つように前記駆動回路に対し制御信号を送出することによって該駆動回路の駆動を制御する制御回路とを備え、
前記駆動回路は、前記投光素子を一定の周期で投光するように駆動し、
前記受光素子の出力信号に基づく前回の投光による前記蛍光材料の蛍光強度が所定の閾値を超える場合には、前記信号処理回路が該出力信号から前記温度信号を生成し、前回の投光による前記蛍光材料の蛍光強度が所定の閾値以下の場合には、前記制御回路が前回の投光による前記蛍光材料の蛍光強度に基づいて今回の投光強度を制御することを特徴とする蛍光温度センサ。
【請求項２】
請求項１記載の蛍光温度センサであって、
前記制御回路からの制御信号に基づいて前記投光素子の寿命を予測判定する判定手段を備えることを特徴とする蛍光温度センサ。
【請求項３】
請求項２記載の蛍光温度センサにおいて、
前記判定手段は、単位時間当たりの前記制御信号の出力回数に基づいて前記投光素子の寿命を予測判定することを特徴とする蛍光温度センサ。
【請求項４】
請求項２記載の蛍光温度センサにおいて、
前記判定手段は、前記制御信号が表す制御量に基づいて前記投光素子の寿命を予測判定することを特徴とする蛍光温度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光励起された蛍光材料の蛍光から温度信号を生成する蛍光温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の蛍光温度センサとしては、特許文献１に示すように、蛍光材料と、蛍光材料に投光する投光素子と、蛍光材料からの光を受光する受光素子と、光分波器（ハーフミラー）と、演算制御部とを備えてなるものが知られている。
【０００３】
かかる蛍光温度センサによれば、投光素子の光が、光分波器を通過して蛍光材料に投光される。これにより光励起された蛍光材料からの光は、光分波器により受光素子側に反射される。そして、受光素子によって検出された蛍光材料からの光量（輝度）の変化、すなわち、蛍光の減衰特性に基づいて、演算処理部は、蛍光材料が存在する温度測定環境の温度を演算して出力する。
【０００４】
ここで、投光素子は、その使用により経年劣化し、徐々に投光強度が低下する。そして、投光素子は、一定の投光強度が得られない場合や劣化による不点灯故障の場合に交換される。
【特許文献１】特開２００２−７１４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の蛍光温度センサでは、投光素子の経年劣化を加味していないために以下の問題があった。
【０００６】
第１に、投光素子の投光強度が低下した場合に、蛍光光量の変化に基づく正確な温度計測が困難となる。蛍光温度センサは、蛍光光量の減衰特性を計測温度に対応付けるところ、減衰特性は、センサの設計上（受光素子から出力される出力信号のサンプリング周期や演算制御部における処理周期等との関係で）、蛍光強度が一定レベルに達していることが求められる。しかし、投光素子の投光強度が低下すると、投光素子の光により蛍光材料を一定レベルの励起状態に移行させることができず、蛍光強度が低下する。そのため、温度の測定精度が低下し得る。
【０００７】
第２に、投光素子から一定の投光強度が得られない場合や劣化による不点灯故障となった場合には、当該温度センサによる計測が一切不可能になる。そのため、当該センサが組み込まれたシステムや装置は、温度に基づく動作が機能しなくなり、ユーザにとって不測の事態を招来し得る。かかる事態を避けるため、定期的に投光素子を交換することも考えられるが、投光素子は、その使用条件等により経年劣化が異なるため現実的ではない。
【０００８】
上記の事情に鑑みて、本発明は、投光素子の経年劣化に応じて、温度センサとしての機能を維持させることができる蛍光温度センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明の蛍光温度センサは、光励起された蛍光材料の蛍光から温度信号を生成する蛍光温度センサであって、
前記蛍光材料に投光する投光素子と、
該投光素子を駆動する駆動回路と、
前記蛍光材料が発する蛍光を受光する受光素子と、
該受光素子の出力信号から前記温度信号を生成する信号処理回路と、
前記受光素子の出力信号に基づいて、前記蛍光材料の蛍光強度を一定に保つように前記駆動回路に対し制御信号を送出することによって該駆動回路の駆動を制御する制御回路とを備え、
前記駆動回路は、前記投光素子を一定の周期で投光するように駆動し、
前記受光素子の出力信号に基づく前回の投光による前記蛍光材料の蛍光強度が所定の閾値を超える場合には、前記信号処理回路が該出力信号から前記温度信号を生成し、前回の投光による前記蛍光材料の蛍光強度が所定の閾値以下の場合には、前記制御回路が前回の投光による前記蛍光材料の蛍光強度に基づいて今回の投光強度を制御することを特徴とする。
【００１０】
第１発明の蛍光温度センサによれば、投光素子の光によって光励起された蛍光材料からの光を受光素子により受光する。このとき、制御回路は、受光素子の出力信号に基づいて蛍光体の蛍光強度が一定になるように、投光素子を駆動する駆動回路を制御する。そのため、投光素子が経年劣化によりその投光強度が低下、すなわち蛍光材料を光励起させるための励起光の強度が低下し、それに伴って蛍光体の蛍光強度が低下した場合にも、これを補うように投光素子を駆動させることができ、温度の測定精度の低下を抑止して、蛍光温度センサとして求められる機能を維持させることができる。
【００１２】
また、第１発明の蛍光温度センサによれば、一定の投光周期で蛍光材料が光励起されて、その蛍光を受光素子で受光する場合に、受光素子の出力信号に基づく前回の投光による蛍光材料の蛍光強度が所定の閾値を超える場合には、信号処理回路が該出力信号から温度信号を生成し、受光素子の出力信号に基づく前回の投光による蛍光材料の蛍光強度が所定の閾値以下の場合には、制御回路が前回の投光による蛍光材料の蛍光強度に基づいて今回の投光強度を制御する。従って、前回の投光強度が低下して、光励起された蛍光材料の蛍光強度が所定の閾値以下となる場合に、これを補うように次回、投光素子を駆動させることができる。これにより、効率よく温度の測定精度の低下を確実に抑制して、投光素子の経年劣化に応じて、投光強度が一時的に低下した場合にも、これを補完して温度センサとしての機能を維持させることができる。
【００１３】
第２発明の蛍光温度センサは、第１発明の蛍光温度センサにおいて、前記制御回路からの制御信号に基づいて前記投光素子の寿命を予測判定する判定手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
第２発明の蛍光温度センサによれば、投光素子の投光強度が一時的に低下した場合に、制御回路によりこれを一時的に補完するとしても、投光素子の経年劣化は使用を継続する限り進行し得る。そこで、投光素子の経年劣化を補完するために、制御回路から駆動回路へ出力される制御信号に基づいて投光素子の劣化の進行度合いを推定し、この寿命を予測判定することで、投光素子が突然、使用不可能な状態となることを回避することができる。すなわち、投光素子の寿命を予測判定することで、ユーザに投光素子の交換の時期を示唆し、交換のためのトリガを与えることができ、当該温度センサが予測不能に機能しなくなることを回避し、温度センサとしての機能を維持させることができる。
【００１５】
第３発明の蛍光温度センサは、第２発明の蛍光温度センサにおいて、前記判定手段は、単位時間当たりの前記制御信号の出力回数に基づいて前記投光素子の寿命を予測判定することを特徴とする。
【００１６】
第３発明の蛍光温度センサによれば、投光素子の経年劣化が進行し、投光強度が一定の頻度で低下するようになると、制御回路から駆動回路に出力される制御信号の出力回数は増大する。そこで、判定手段は、制御回路から駆動回路に出力される制御信号の出力回数（例えば、累積の出力回数や単位時間当たりの出力回数）によって投光素子の寿命を予測判定することができる。これにより、制御信号の出力回数をカウントすることにより、簡易に投光素子の寿命を予測判定することができ、前記のようにこれに基づいて温度センサとしての機能を維持させることができる。
【００１７】
第４発明の蛍光温度センサは、第２発明の蛍光温度センサにおいて、前記判定手段は、前記制御信号が表す制御量に基づいて前記投光素子の寿命を予測判定することを特徴とする。
【００１８】
第４発明の蛍光温度センサによれば、投光素子の経年劣化が進行し、投光強度の低下の幅が大きくなると、これを補うために制御回路から駆動回路に出力される制御信号が表す制御量が増大する。そこで、判定手段は、制御回路から駆動回路に出力される制御信号が表す制御量によって投光素子の寿命を予測判定することができる。これにより、簡易に投光素子の寿命を予測判定することができ、前記のようにこれに基づいて温度センサとしての機能を維持させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態としての蛍光温度センサについて、図１〜図７を参照して説明する。
【００２０】
図１を参照して、本実施形態の蛍光温度センサの全体的な構成について説明する。蛍光温度センサは、温度によって異なる蛍光特性を示す蛍光材料１と、蛍光材料１に投光する投光素子としてのＬＥＤ２と、ＬＥＤ２を駆動する駆動回路３と、蛍光材料１が発する蛍光を受光する受光素子としてのフォトダイオード４と、フォトダイオード４からの出力信号から対応する温度信号を生成して出力する信号処理回路５と、信号処理回路５および駆動回路３に接続されてＬＥＤ２の投光強度を制御する制御回路としてのＡＰＣ（Automatic Power Control）回路６と、ＡＰＣ回路６から駆動回路３へ出力される出力信号に基づいてＬＥＤ２の寿命を予測判定する判定手段７とを備える。
【００２１】
また、蛍光温度センサは、ＬＥＤ２からの光を蛍光材料１に伝達する投光用光ファイバ８ａと、蛍光材料１の蛍光をフォトダイオード４に伝達する受光用光ファイバ８ｂとを備える。
【００２２】
蛍光材料１は、投光用および受光用光ファイバ８ａ，８ｂの一端部を覆うように設けられた保護管１ａの中に、光ファイバ８ａ，８ｂのコア部に対向するように配置される。
【００２３】
ＬＥＤ２は、ＬＥＤモジュール２ａ内に配置された、例えば青色系の波長を発光色とする発光ダイオードである。ＬＥＤモジュール２ａは、投光用光ファイバ８ａに接続されるコネクタ部２ｂを有し、コネクタ部２ｂを介して接続された投光用光ファイバ８ａは、そのコア部がＬＥＤ２の指向特性の範囲内となる。
【００２４】
駆動回路３は、制御回路のＬＥＤ２の発光に必要な駆動電流の大きさおよび発光時間を規定したパルス電流をＬＥＤ２に印加する。例えば、駆動回路３は、蛍光材料１に対応して、一回の計測におけるＬＥＤ２の発光時間を例えば１ｍｓ〜５００ｍｓの間のいずれかの時間とする所定の大きさのパルス電流をＬＥＤ２に印加する。なお、ＬＥＤ２の発光時間については、蛍光材料１における物性、および測定を行う温度域に応じて詳細を定めればよい。即ち、蛍光寿命が短い蛍光材料を用いる場合においては、発光時間を短くしても十分な蛍光強度を得ることが可能となるので、ＬＥＤ２の発光時間を短く設定すればよい。また、一般的には高温になると蛍光寿命が短くなるので、ＬＥＤ２の照射時間を短くすることができる。これらを勘案し、所定の目的を達成できる範囲で発光時間を短く設定すれば、結果的にＬＥＤ２の寿命が延びることは容易に想像でき、より好ましいと言える。
【００２５】
フォトダイオード４は、フォトダイオードモジュール４ａ内に配置されて、照射された光の光量（輝度）を測定する。フォトダイオードモジュール４ａは、受光用光ファイバ８ｂに接続されるコネクタ部４ｂを有し、コネクタ部４ｂを介して接続された受光用光ファイバ８ｂの開口角度の範囲内にフォトダイオード４の受光部が位置する。
信号処理回路５は、フォトダイオード４によって測定された蛍光材料１の蛍光の減衰特性、特に蛍光緩和時間を計測する。具体的には、信号処理回路５は、これがあらかじめ備える蛍光緩和時間と蛍光材料１との関係式（データテーブルやマップ等を含む）から、蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出して出力する。
【００２６】
ＡＰＣ回路６は、フォトダイオード４の出力信号に基づいてＬＥＤ２の投光強度を一定に保つように駆動回路３の駆動を制御する。具体的に、ＡＰＣ回路６は、フォトダイオード４の出力信号を信号処理回路５を介してモニタする。そして、前回のパルス電流によるＬＥＤ２の投光強度を、かかる投光によって励起された蛍光材料１の初期発光強度（計測開始時の発光強度）として取得し、これが所望の値となるように、駆動回路３に対してフィードバック制御を実行する。
【００２７】
ここで、ＡＰＣ回路６は、ＬＥＤ２が一定の投光強度で駆動されている場合には、通常の出力信号を駆動回路３に出力し、フィードバック制御則によりＬＥＤ２の駆動電流を増加させる必要がある場合には、通常の出力信号に代えて、その補正量に対応した制御信号を出力信号として出力する。
【００２８】
判定手段７は、ＡＰＣ回路６から駆動回路３へ出力される出力信号をモニタし、かかる出力信号に含まれる前記制御信号の頻度（単位時間当たりの回数）および大きさに基づいてＬＥＤ２の寿命を予測判定する。
【００２９】
なお、本実施形態において、各回路３，５，６はデジタル回路により構成されており、各回路３，５，６と判定手段７とは、マイクロコンピュータ等により構成されたコントローラ１０に備えられてなる。コントローラ１０を構成する各回路３，５，６および判定手段７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウェアにより構成され、これらの各回路３，５，６および手段７が共通のハードウェアによって構成されていてもよく、これらの各回路３，５，６および手段７の一部又は全部が異なるハードウェアによって構成されていてもよい。
【００３０】
（第１実施例）
次に、図２に示すフローチャートを参照して、蛍光温度センサの具体的な動作について説明する。
【００３１】
まず、コントローラ１０は、予め図示しない内部メモリ等に格納された初期駆動条件を取得する（ＳＴＥＰ１１）。初期駆動条件は、当該蛍光温度センサの出荷段階で、ＬＥＤ２の投光強度が所望の投光強度となるように調整された際のＬＥＤ２の駆動条件であり、具体的には、駆動回路３を介してＬＥＤ２に印加される電流値や、かかる条件で発光した蛍光材料１の初期発光強度等が該当する。
【００３２】
次に、コントローラ１０は、取得した初期駆動条件に基づいて、駆動回路３を駆動してＬＥＤ２に所定のパルス電流を印加する（ＳＴＥＰ１２）。そして、かかるパルス電流によりＬＥＤ２が一定時間、一定の発光強度で発光し、この光が投光用光ファイバ８ａを介して蛍光材料１に投光される。
【００３３】
次に、コントローラ１０は、ＬＥＤ２の消灯のタイミングから、投光され光により光励起された蛍光材料１の蛍光を、受光用光ファイバ８ｂを介してフォトダイオード４で受光する（ＳＴＥＰ１３）。
【００３４】
次に、コントローラ１０は、信号処理回路５により蛍光材料１の蛍光の初期発光強度を算出する（ＳＴＥＰ１４〜１６）。具体的に、信号処理回路５は、まず、フォトダイオード４から出力された出力信号を増幅し（ＳＴＥＰ１４）、増幅した出力信号を所定のサンプリング周期で離散化することによりデジタル信号に変換する（ＳＴＥＰ１５）。そして、信号処理回路５は、かかるデジタル信号を用いて蛍光材料１の蛍光強度の減衰特性（曲線）を算出し、その初期値を初期発光強度とする（ＳＴＥＰ１６）。
【００３５】
なお、ここで述べる初期値としては、例えばＬＥＤ２による投光をやめた直後からサンプリングした発光強度のうち、ＬＥＤ２が完全に停止した直後のデータを用いればよい。
【００３６】
この場合、ＬＥＤ２が投光停止した直後は、回路の応答性によってＬＥＤ２に供給する電流が一瞬では消えないことがある。そのため、照射終了の信号を出した後、初期蛍光強度の測定を開始するまでの経過時間（ＬＥＤ２投光停止からの経過時間）を測定プログラムに予め定めておき、当該測定プログラムに従って測定を実行するようにしてもよい。
【００３７】
続けて、コントローラ１０は、判定手段７を介して、かかる初期発光強度が所定の閾値以下であるか否かを判定する（ＳＴＥＰ１７）。ここで、所定の閾値は、ＳＴＥＰ１で取得した初期駆動条件の初期発光強度を基準とする値であって、例えば、初期駆動条件の初期発光強度の−５％の値等に設定される。
【００３８】
そして、前回の投光による蛍光材料１の初期発光強度が閾値より大きいと判定された場合には（ＳＴＥＰ１７でＮＯ）、続けてＳＴＥＰ１６で算出した減衰特性から蛍光緩和時間を算出し、かかる蛍光緩和時間と蛍光材料１との関係式（データテーブルやマップ等を含む）から、蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出する（ＳＴＥＰ４０）。そして、算出した温度を図示しない出力端子やインタフェイス等を介して出力する。
【００３９】
一方、前回の投光による蛍光材料の初期発光強度が閾値以下と判定された場合には（ＳＴＥＰ１７でＹＥＳ）、ＡＰＣ回路６を起動する（ＳＴＥＰ１８）。具体的に、ＡＰＣ回路６は、該閾値以下の初期発光強度と、ＳＴＥＰ１で取得した出荷時の初期設定強度との偏差に相当する補正量を算出し、該補正量を制御信号とする出力信号を駆動回路３に出力する。これにより、ＬＥＤ２が経年劣化によりその投光強度が低下した場合にも、これを補うようにＬＥＤ２を駆動させることができ、温度の測定精度が低下を抑止して、蛍光温度センサとして求められる機能を維持させることができる。
【００４０】
このとき、コントローラ１０は、ＡＰＣ起動回数を指示するＡＰＣ起動カウンタｉをインクリメントする（ＳＴＥＰ１９）。ここで、ＡＰＣ起動カウンタｉは、図示しないタイマにより所定時間毎（所定の処理周期毎）にリセットされる値であって、該所定時間におけるＡＰＣの起動頻度を表す。
【００４１】
次いで、判定手段７は、インクリメントされたＡＰＣ起動カウンタｉが所定の閾値Ｘ以上であるか否かを判定する（ＳＴＥＰ２０）。ここで、所定の閾値Ｘは、ＬＥＤ２が寿命に近づくことよりＡＰＣ回路６の起動が所定時間に頻出する回数に設定されている。
【００４２】
そして、ＡＰＣ起動カウンタｉが閾値Ｘにより小さいと判定された場合には（ＳＴＥＰ２０でＮＯ）、判定手段７は、未だＬＥＤ２は寿命に近づいていないとして、上述のように蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出する（ＳＴＥＰ４０）。
【００４３】
一方、ＡＰＣ起動カウンタｉが閾値Ｘ以上であると判定された場合には（ＳＴＥＰ２０でＹＥＳ）、ＬＥＤ２が寿命に近づいている（未だ寿命ではない）として、警報出力を行った上で（ＳＴＥＰ３０）、上述のように蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出する（ＳＴＥＰ４０）。
【００４４】
以上のように、第１実施例の蛍光温度センサによれば、ＬＥＤ２の経年劣化に応じて、温度センサとしての機能を維持させることができる。
【００４５】
すなわち、第１には、ＬＥＤ２が経年劣化によりその投光強度が低下した場合にも、ＡＰＣ回路６を介してこれを補うようにＬＥＤ２を駆動させることができ、温度の測定精度が低下を抑止して、蛍光温度センサとして求められる機能を維持させることができる。
【００４６】
第２には、ＡＰＣ回路６の起動回数に基づいて、ＬＥＤ２の寿命を予測判定することで、ユーザにＬＥＤ２の交換の時期を示唆し、交換のためのトリガを与えることができ、当該温度センサが予測不能に機能しなくなることを回避し、温度センサとしての機能を維持させることができる。
【００４７】
（第２実施例）
次に、図３に示すフローチャートを参照して、図２に示す蛍光温度センサの動作の変更例について説明する。なお、図３のフローチャートの処理は、第１実施例の図２のフローチャートの処理と一部の処理のみが相違するので、第１実施例と同一の処理については、第１実施例と同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４８】
本実施例では、ＳＴＥＰ２０の判定結果がＹＥＳの場合（ＡＰＣ起動カウンタｉが閾値Ｘ以上であると判定された場合）、判定手段７は、インクリメントされたＡＰＣ起動カウンタｉが所定の閾値Ｙ以上であるか否かを判定する（ＳＴＥＰ２１）。ここで、所定の閾値Ｙは、前記閾値Ｘよりも大きな値であって、ＬＥＤ２が寿命である場合にＡＰＣ回路６の起動が所定時間に頻出する回数に設定されている。
【００４９】
そして、ＡＰＣ起動カウンタｉが閾値Ｙにより小さいと判定された場合には（ＳＴＥＰ２１でＮＯ）、判定手段７は、ＬＥＤ２が寿命に近づいている（未だ寿命ではない）として、警報出力を行った上で（ＳＴＥＰ３０）、上述のように蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出する（ＳＴＥＰ４０）。
【００５０】
一方、ＡＰＣ起動カウンタｉが閾値Ｙ以上であると判定された場合には（ＳＴＥＰ２１でＹＥＳ）、判定手段７は、ＬＥＤ２は寿命であるとして、蛍光温度センサによる測定を停止する（ＳＴＥＰ３５）。
【００５１】
以上が、第２実施例の蛍光温度センサの動作の説明である。
【００５２】
特に、第２実施例の蛍光温度センサでは、ＡＰＣ起動の起動回数に対して段階的に閾値を設定し、ＬＥＤ２の寿命を予測判定する。これにより、ＬＥＤ２が寿命に近づいていることを事前に報知することができ、ＬＥＤ２が寿命となった場合には温度測定を停止することができる。
【００５３】
（第３実施例）
次に、図４に示すフローチャートを参照して、図２に示す蛍光温度センサの動作の変更例について説明する。なお、図４のフローチャートの処理は、第１実施例の図２のフローチャートの処理と一部の処理のみが相違するので、第１実施例と同一の処理については、第１実施例と同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００５４】
本実施例では、ＳＴＥＰ１８でＡＰＣ回路６を起動されると、判定手段７は、ＡＰＣ回路６が駆動された際に出力された制御信号が表す制御量、すなわち、ＬＥＤ２の印加電流の補正量が所定の閾値Ａ以上であるか否かを判定する（ＳＴＥＰ２５）。ここで、所定の閾値Ａは、ＬＥＤ２に印加される電流の補正量の許容値であって、ＬＥＤ２が寿命に近づいている場合の補正量の値に設定されている。
【００５５】
そして、補正量が閾値Ａより小さい場合（ＳＴＥＰ２５でＮＯ）、判定手段７は、ＬＥＤ２は寿命に近づいていないとして、上述のように蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出する（ＳＴＥＰ４０）。
【００５６】
一方、補正量が閾値Ａ以上の場合（ＳＴＥＰ２５でＹＥＳ）、ＬＥＤ２が寿命に近づいている（未だ寿命ではない）として、警報出力を行った上で（ＳＴＥＰ３０）、上述のように蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出する（ＳＴＥＰ４０）。
【００５７】
以上が、第３実施例の蛍光温度センサの動作の説明である。
【００５８】
特に、第３実施例の蛍光温度センサでは、ＬＥＤ２に印加される電流の補正量に基づいてＬＥＤ２の寿命を判定する。これにより、ＡＰＣ回路６の起動回数には反映されない、ＬＥＤ２の劣化の進行度合いに基づく寿命判定を行うことができる。
【００５９】
（第４実施例）
次に、図５に示すフローチャートを参照して、図４に示す蛍光温度センサの動作の変更例について説明する。なお、図５のフローチャートの処理は、第３実施例の図４のフローチャートの処理と一部の処理のみが相違するので、第３実施例と同一の処理については、第３実施例と同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００６０】
本実施例では、ＳＴＥＰ２５の判定結果がＹＥＳの場合（ＬＥＤ２の印加電流の補正量が所定の閾値Ａ以上であると判定された場合）、判定手段７は、ＬＥＤ２の印加電流の補正量が所定の閾値Ｂ以上であるか否かを判定する（ＳＴＥＰ２６）。ここで、所定の閾値Ｂは、ＬＥＤ２に印加される電流の補正量の許容値であって、ＬＥＤ２が寿命である場合の補正量の値に設定されている。
【００６１】
そして、補正量が閾値Ｂより小さい場合には（ＳＴＥＰ２６でＮＯ）、判定手段７は、ＬＥＤ２が寿命に近づいている（未だ寿命ではない）として、警報出力を行った上で（ＳＴＥＰ３０）、上述のように蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出する（ＳＴＥＰ４０）。
【００６２】
一方、補正量が閾値Ｂ以上である場合には（ＳＴＥＰ２６でＹＥＳ）、判定手段７は、ＬＥＤ２は寿命であるとして、蛍光温度センサによる測定を停止する（ＳＴＥＰ３５）。
【００６３】
以上が、第４実施例の蛍光温度センサの動作の説明である。
【００６４】
特に、第４実施例の蛍光温度センサでは、ＬＥＤ２に印加される電流の補正量に対して段階的に閾値を設定し、ＬＥＤ２の寿命を予測判定する。これにより、ＡＰＣ回路６の起動回数には反映されない、ＬＥＤ２の劣化の進行度合いに基づいて、ＬＥＤ２が寿命に近づいていることを事前に報知することができ、ＬＥＤ２が寿命となった場合には温度測定を停止することができる。
【００６５】
（第５実施例）
次に、図６に示すフローチャートを参照して、図２に示す蛍光温度センサの動作の変更例について説明する。なお、図６のフローチャートの処理は、第１実施例の図２のフローチャートの処理と一部の処理のみが相違するので、第１実施例と同一の処理については、第１実施例と同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００６６】
本実施例では、ＳＴＥＰ１９でＡＰＣ起動回数を指示するＡＰＣ起動カウンタｉがインクリメントされると、判定手段７は、ＡＰＣ回路６が駆動された際に出力された制御信号が表す制御量、すなわち、ＬＥＤ２の印加電流の補正量が所定の閾値Ａ以上であるか否かを判定する（ＳＴＥＰ２５）。ここで、所定の閾値Ａは、ＬＥＤ２に印加される電流の補正量の許容値であって、ＬＥＤ２が寿命に近づいている場合の補正量の値に設定されている。
【００６７】
そして、補正量が閾値Ａより小さい場合（ＳＴＥＰ２５でＮＯ）、判定手段７は、ＬＥＤ２は寿命に近づいていないとして、上述のように蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出する（ＳＴＥＰ４０）。
【００６８】
一方、補正量が閾値Ａ以上の場合（ＳＴＥＰ２５でＹＥＳ）、判定手段７は、インクリメントされたＡＰＣ起動カウンタｉが所定の閾値Ｘ以上であるか否かを判定する（ＳＴＥＰ２７）。ここで、所定の閾値Ｘは、ＬＥＤ２が寿命に近づくことよりＡＰＣ回路６の起動が所定時間に頻出する回数に設定されている。
【００６９】
そして、ＡＰＣ起動カウンタｉが閾値Ｘにより小さいと判定された場合には（ＳＴＥＰ２７でＮＯ）、判定手段７は、未だＬＥＤ２は寿命に近づいていないとして、上述のように蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出する（ＳＴＥＰ４０）。
【００７０】
一方、ＡＰＣ起動カウンタｉが閾値Ｘ以上であると判定された場合には（ＳＴＥＰ２７でＹＥＳ）、ＬＥＤ２が寿命に近づいている（未だ寿命ではない）として、警報出力を行った上で（ＳＴＥＰ３０）、上述のように蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出する（ＳＴＥＰ４０）。
【００７１】
以上が、第５実施例の蛍光温度センサの動作の説明である。
【００７２】
特に、第５実施例の蛍光温度センサでは、ＬＥＤ２に印加される電流の補正量およびＡＰＣ回路６の起動回数に基づいて、ＬＥＤ２が寿命に近づいていることを多面的に判定する。すなわち、ＬＥＤ２に印加される電流の補正量に反映されるＬＥＤ２の劣化の短期的な傾向に加えて、ＡＰＣ起動の起動回数に反映されるＬＥＤ２の劣化の長期的な傾向に基づいて、ＬＥＤ２が確実に寿命に近づいていることを判定することができる。
【００７３】
（第６実施例）
次に、図７に示すフローチャートを参照して、図２に示す蛍光温度センサの動作の変更例について説明する。なお、図７のフローチャートの処理は、第１実施例の図２のフローチャートの処理と一部の処理のみが相違するので、第１実施例と同一の処理については、第１実施例と同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００７４】
本実施例では、ＳＴＥＰ２０の判定結果がＹＥＳの場合（ＡＰＣ起動カウンタｉが閾値Ｘ以上であると判定された場合）、判定手段７は、ＡＰＣ回路６が駆動された際に出力された制御信号が表す制御量、すなわち、ＬＥＤ２の印加電流の補正量が所定の閾値Ａ以上であるか否かを判定する（ＳＴＥＰ２５）。ここで、所定の閾値Ａは、ＬＥＤ２に印加される電流の補正量の許容値であって、ＬＥＤ２が寿命に近づいている場合の補正量の値に設定されている。
【００７５】
そして、補正量が閾値Ａより小さい場合（ＳＴＥＰ２５でＮＯ）、判定手段７は、ＡＰＣ回路６が駆動に基づくとＬＥＤ２は寿命に近づいている可能性があるとして、第１警報出力を行った上で（ＳＴＥＰ３１）、上述のように蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出する（ＳＴＥＰ４０）。ここで、第１警報出力は、ＬＥＤ２は寿命に近づいている可能性があることを示す警報である。
【００７６】
一方、補正量が閾値Ａ以上の場合（ＳＴＥＰ２５でＹＥＳ）、判定手段７は、ＬＥＤ２の印加電流の補正量が所定の閾値Ｂ以上であるか否かを判定する（ＳＴＥＰ２６）。ここで、所定の閾値Ｂは、ＬＥＤ２に印加される電流の補正量の許容値であって、ＬＥＤ２が寿命である場合の補正量の値に設定されている。
【００７７】
そして、補正量が閾値Ｂより小さい場合には（ＳＴＥＰ２６でＮＯ）、判定手段７は、ＬＥＤ２が寿命に近づいている可能性が高い（未だ寿命ではない）として、第２警報出力を行った上で（ＳＴＥＰ３２）、上述のように蛍光材料１が存在する温度測定環境の温度を算出する（ＳＴＥＰ４０）。ここで、第２警報出力は、ＬＥＤ２は寿命に近づいていることが確実であることを示す警報である。
【００７８】
一方、補正量が閾値Ｂ以上である場合には（ＳＴＥＰ２６でＹＥＳ）、判定手段７は、ＬＥＤ２は寿命であるとして、蛍光温度センサによる測定を停止する（ＳＴＥＰ３５）。
【００７９】
以上が、第６実施例の蛍光温度センサの動作の説明である。
【００８０】
特に、第６実施例の蛍光温度センサでは、ＡＰＣ回路６の起動回数およびＬＥＤ２に印加される電流の補正量に基づいて、ＬＥＤ２が寿命に近づいていることの可能性（確実性）の高低を判定する。すなわち、ＡＰＣ起動の起動回数に反映されるＬＥＤ２の劣化の長期的な傾向に基づいて、ＬＥＤ２が寿命に近づいている可能性があると判定し、第１警報として出力する。加えて、ＬＥＤ２に印加される電流の補正量に反映されるＬＥＤ２の劣化の短期的な傾向から、ＬＥＤ２が寿命に近づいている可能性が高いと判定し、第２警報として出力する。さらに、ＬＥＤ２に印加される電流の補正量に基づいて、ＬＥＤ２が寿命であるか否かを判定する。これにより、ＬＥＤ２の寿命の判定精度を向上させることができ、事前に寿命に関する段階的な報知をすることができ、ＬＥＤ２が寿命となった場合には温度測定を停止することができる。
【００８１】
なお、以上の各本実施例で、判定手段７は、ＡＰＣ回路６から駆動回路３へ出力される制御信号の頻度（単位時間当たりの回数）および大きさ（補正量の大きさ）に基づいてＬＥＤ２の寿命を予測判定しているが、これに限定されるものではなく、ＡＰＣ回路６から駆動回路３へ出力される制御信号に基づくものこれ以外のものであってもよい。例えば、制御信号の出力回数として、累積の出力回数に基づいてＬＥＤ２の寿命を予測判定してもよい。
【００８２】
また、本実施形態で、各回路３，５，６はデジタル回路で構成される場合について説明したが、これらを対応するアナログ回路で構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本実施形態の蛍光温度センサの構成を示す図。
【図２】第１実施例の蛍光温度センサにおける処理を示すフローチャート。
【図３】第２実施例の蛍光温度センサにおける処理を示すフローチャート。
【図４】第３実施例の蛍光温度センサにおける処理を示すフローチャート。
【図５】第４実施例の蛍光温度センサにおける処理を示すフローチャート。
【図６】第５実施例の蛍光温度センサにおける処理を示すフローチャート。
【図７】第６実施例の蛍光温度センサにおける処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８４】
１…蛍光材料、２…ＬＥＤ、３…駆動回路、４…フォトダイオード、５…信号処理回路、６…ＡＰＣ回路、７…判定手段、８ａ…投光用光ファイバ、８ｂ…受光用光ファイバ、１０…コントローラ。
【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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