(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有し、
前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外受光素子を前記集光素子の焦点位置から後方に離して設置することにより、受光領域を制限したことを特徴とする放射体温計。
【請求項２】
鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有し、
前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外線受光素子を、集光素子の縁から光軸に対して前記集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点から光軸に対して前記仮想先端点と同じ側の集光素子の縁を通過して前記集光素子による前記仮想先端点の像点へ到達する光路と光軸との交点よりも前記集光素子から遠く且つ前記集光素子による前記仮想先端点の像点よりも前記集光素子に近い領域に設置することを特徴とする放射体温計。
【請求項３】
鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有し、
前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外線受光素子を、集光素子の縁から光軸に対して前記集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点から光軸に対して前記仮想先端点と同じ側の集光素子の縁を通過して前記集光素子による前記仮想先端点の像点へ到達する光路と光軸との交点と、前記集光素子による前記仮想先端点の２つの像点とで形成される、前記集光素子の子午面内の三角形内に設置することを特徴とする放射体温計。
【請求項４】
鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有し、
前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外線受光素子を、集光素子の縁から光軸に対して前記集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点の集光素子による像点よりも前記集光素子から遠い領域に設置することを特徴とする放射体温計。
【請求項５】
鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有し、
前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外線受光素子を、集光素子の縁から光軸に対して前記集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点から光軸を挟んで前記仮想先端点と反対側の前記集光素子の縁を通過して前記集光素子による前記仮想先端点の像点へ到達する前記集光素子の子午面内の２つの光路で挟まれた領域に設置することを特徴とする放射体温計。
【請求項６】
鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有し、
前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外線受光素子を、集光素子の焦点距離ｆと、前記赤外受光素子の半径ｒＳと、前記集光素子の縁から光軸に対して前記集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブ先端の面と交叉する仮想先端点と光軸との距離ｒαと、前記仮想先端点と前記集光素子との距離Ｌαと、前記集光素子の半径ｒ３を用いて、
【数１】
0004006803.tif 000020
で与えられるＬ３だけ前記集光素子の焦点よりも集光素子から遠くに設置したことを特徴とする放射体温計。
【請求項７】
鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有し、
前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外線受光素子を、集光素子の焦点距離ｆと、前記赤外受光素子の半径ｒＳと、前記集光素子の縁から光軸に対して前記集光素子の縁と同じ側の前記プローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点と光軸との距離ｒαと、前記仮想先端点と前記集光素子との距離Ｌαと、前記集光素子の半径ｒ３を用いて、
【数２】
0004006803.tif 000021
で表されるＬ３だけ前記集光素子の焦点よりも集光素子から遠くに設置したことを特徴とする放射体温計。
【請求項８】
赤外線通過部は開口していることを特徴とする請求項１〜７記載の放射体温計。
【請求項９】
各プローブは少なくとも外面の色がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１〜８記載の放射体温計。
【請求項１０】
各プローブは外面にそれぞれ異なる記号を印刷したことを特徴とする請求項１〜８記載の放射体温計。
【請求項１１】
各プローブは外面にそれぞれ異なる図柄を印刷したことを特徴とする請求項１〜８記載の放射体温計。
【請求項１２】
各プローブはそれぞれ寸法が異なることを特徴とする請求項１〜８記載の放射体温計。
【請求項１３】
集光素子が屈折レンズであることを特徴とする請求項１〜１２記載の放射体温計。
【請求項１４】
集光素子が透過型回折レンズであることを特徴とする請求項１〜１２記載の放射体温計。
【請求項１５】
集光素子が集光ミラーであることを特徴とする請求項１〜１２記載の放射体温計。
【請求項１６】
集光素子が反射型回折レンズであることを特徴とする請求項１〜１２記載の放射体温計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生体の体温を耳孔内から発せられる赤外線量を検知することにより測定する放射体温計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より体温計として、耳孔内から発せられる赤外線量を検知して体温換算し表示する放射体温計があり、これらは水銀や熱電対を利用した接触型のものに対して短時間で測定可能であるという特徴がある。
【０００３】
その一般的な例として特開平６−１６５号公報に示されるものを図ｘにより説明する。図ｘに示すように放射体温計は、プローブ１と、プローブ１内を長さ方向に走る導光管２と、導光管２内を伝搬した赤外線の放射強度を電気信号に変換する光電変換器（赤外受光素子）３と、変換された電気信号から温度を測定する測定回路（温度換算手段）４を備える。
【０００４】
このプローブ１を外耳道に挿入することで、光電変換器３が鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光し、受光した赤外線量に相関を持った電気信号を出力し、測定回路４がその電気信号から鼓膜およびその近傍の温度を換算するというものである。
【０００５】
一般に光電変換器３はあらゆる方向から入射する赤外線量の総量に相関を持った電気的信号を出力するものであり、導光管２は少なくともその内面を金属で構成、またはメッキ処理を施すなどして反射率を高くしている。このような構成で鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線は直接または導光管２内面で多重反射して光電変換器３に至る。またプローブ１の内面等から発せられる不要な赤外線は光電変換器３には至らない。
【０００６】
しかし、導光管２内面を完全反射体（反射率＝１）にすることは困難であり、多重反射で入射する光は反射率のｎ乗による反射ロスを生じる。また１回反射のような浅い角度での反射は一般に垂直光より反射率が低くなり、やはり反射ロスが生じる。これら反射ロスに相当する部分は導光管２から発せられる赤外線輻射が光電変換器３に入射することになり、プローブ１を外耳道に挿入したときに導光管２の温度変動があれば光電変換器３はその影響を受けて正確な温度検出ができなくなる。
【０００７】
上記従来例においてはこの課題解決のためにプローブ１の先端部を基幹部より細くして外耳道との接触を低減して導光管２の温度変動を低減している。また特開平５−４５２２９号公報に示される例においてはプローブ表面を断熱材、内部を高熱伝導性材料で構成して、外耳道からの熱の影響を受けにくくするとともに受けた熱は素早く赤外受光素子に熱伝導させて影響をキャンセルする工夫をしている。また特開平８−１２６６１５号公報に示される例においてはプローブ着脱自在とし、測定ごとにプローブを交換してプローブに貯まる熱の影響を除去するよう工夫している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外耳道から導光管に伝わる熱の影響を排除して正確に鼓膜およびその近傍の温度を測定するには、上記いずれの方法も完全ではなく、導光管の温度変動の影響を受け、体温測定の正確さを欠くという課題がある。特に短時間の間隔で繰り返し測定したときに、徐々に導光管が温度変化しその影響を受けて、同一被験者であっても測定温度が徐々に変化していくという課題がある。
【０００９】
また病院や学校のように被験者が不特定多数の場合、衛生管理の面からプローブに衛生カバーを装着して外耳道に挿入し、被験者が変わるごとに衛生カバーを交換し使い捨てするのが一般的である。この衛生カバーはプローブ先端に当接する部分を膜で閉じなければならない。それは導光管先端部がプローブ先端部まで延びているためで、導光管に汚れを付着させないためには先端に膜を設ける必要がある。
【００１０】
一方、家庭や少人数の職場のように被験者が特定少数であれば、個人ごとに使うプローブを決めておけば耳からの感染は防ぐことができ、衛生カバーは不要となり使い捨てのような資源の消費は解消できる。しかしこの場合でも導光管に汚れを付着させないためにプローブの先端を赤外線透過材の膜で閉じる必要がある。いずれにしても衛生上の問題でプローブ先端に設けた膜を透過した赤外線量を測定することになる。ここで赤外線が膜を透過する際には吸収または反射する成分があり、完全に透過させることは困難である。この膜による赤外線の透過率は膜の厚み等によりばらつくものであり、特定の膜を付けた状態で調整しても、別の膜を付けたときには透過率のばらつきによる温度誤差が発生するという課題がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有する構成とした。
【００１２】
上記発明によれば、本体に収納された受光部は鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した赤外線のみを受光し、温度換算手段は受光部の受光信号に基づき温度換算を行う。またプローブは内部に導光管がなく空洞状態にして本体に着脱自在に連結しているので、導光管の温度変動による温度精度の悪化がなく、目視で判別可能な複数のプローブを備えているのでプローブごとに使用者を特定することは可能でプローブ交換による感染の問題がない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１にかかる放射体温計は、鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有する構成とするとともに、受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外受光素子を前記集光素子の焦点位置から後方に離して設置することにより、受光領域を制限した構成としたものである。
【００１４】
そして、本体に収納された受光部は鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した赤外線のみを受光し、温度換算手段は受光部の受光信号に基づき温度換算を行う。またプローブは内部に導光管がなく空洞状態にして本体に着脱自在に連結しているので、導光管の温度変動による温度精度の悪化がなく、目視で判別可能な複数のプローブを備えているのでプローブごとに使用者を特定することは可能でプローブ交換による感染の問題がない。しかも、赤外受光素子には集光素子で集光された赤外線が入射し、また赤外受光素子を集光素子の焦点位置から後方に離して設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となる。
【００２６】
また、本発明の請求項２にかかる放射体温計は、鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有する構成とするとともに、前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外線受光素子を、集光素子の縁から光軸に対して前記集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点から光軸に対して前記仮想先端点と同じ側の集光素子の縁を通過して前記集光素子による前記仮想先端点の像点へ到達する光路と光軸との交点よりも前記集光素子から遠く且つ前記集光素子による前記仮想先端点の像点よりも前記集光素子に近い領域に設置する構成としたものである。
【００２７】
そして、赤外受光素子には集光素子で集光された赤外線が入射し、また赤外受光素子は仮想先端点と同じ側の集光素子の縁を通過して集光素子による仮想先端点の像点へ到達する光路と光軸との交点よりも集光素子から遠く且つ集光素子による仮想先端点の像点よりも集光素子に近い領域に設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となる。
【００２８】
また、本発明の請求項３にかかる放射体温計は、鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有する構成とするとともに、前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外線受光素子を、集光素子の縁から光軸に対して前記集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点から光軸に対して前記仮想先端点と同じ側の集光素子の縁を通過して前記集光素子による前記仮想先端点の像点へ到達する光路と光軸との交点と、前記集光素子による前記仮想先端点の２つの像点とで形成される、前記集光素子の子午面内の三角形内に設置する構成としたものである。
【００２９】
そして、赤外受光素子には集光素子で集光された赤外線が入射し、また赤外受光素子は仮想先端点と同じ側の集光素子の縁を通過して集光素子による仮想先端点の像点へ到達する光路と光軸との交点と、集光素子による仮想先端点の２つの像点とで形成される、集光素子の子午面内の三角形内に設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となる。
【００３０】
また、本発明の請求項４にかかる放射体温計は、鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有する構成とするとともに、前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外線受光素子を、集光素子の縁から光軸に対して前記集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点の集光素子による像点よりも前記集光素子から遠い領域に設置する構成としたものである。
【００３１】
そして、赤外受光素子には集光素子で集光された赤外線が入射し、また赤外受光素子は集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点の集光素子による像点よりも前記集光素子から遠い領域に設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となる。
【００３２】
また、本発明の請求項５にかかる放射体温計は、鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有する構成とするとともに、前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外線受光素子を、集光素子の縁から光軸に対して前記集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点から光軸を挟んで前記仮想先端点と反対側の前記集光素子の縁を通過して前記集光素子による前記仮想先端点の像点へ到達する前記集光素子の子午面内の２つの光路で挟まれた領域に設置する構成としたものである。
【００３３】
そして、赤外受光素子には集光素子で集光された赤外線が入射し、また赤外受光素子には集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点から光軸を挟んで前記仮想先端点と反対側の前記集光素子の縁を通過して前記集光素子による前記仮想先端点の像点へ到達する前記集光素子の子午面内の２つの光路で挟まれた領域に設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となる。
【００３４】
また、本発明の請求項６にかかる放射体温計は、鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有する構成とするとともに、前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外線受光素子を、集光素子の焦点距離ｆと、前記赤外受光素子の半径ｒＳと、前記集光素子の縁から光軸に対して前記集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブ先端の面と交叉する仮想先端点と光軸との距離ｒαと、前記仮想先端と前記集光素子との距離Ｌαと、前記集光素子の半径ｒ３を用いて、
【００３５】
【数３】
0004006803.tif 000002
【００３６】
で与えられるＬ３だけ前記集光素子の焦点よりも集光素子から遠くに設置する構成としたものである。
【００３７】
そして、赤外受光素子には集光素子で集光された赤外線が入射し、また赤外受光素子は集光素子の焦点距離ｆと、赤外受光素子の半径ｒＳと、仮想先端点と光軸との距離ｒαと、仮想先端点と集光素子との距離Ｌαと、集光素子の半径ｒ３を用いて、前記の式で与えられるＬ３だけ集光素子の焦点よりも集光素子から遠くに設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となる。
【００３８】
また、本発明の請求項７にかかる放射体温計は、鼓膜およびその近傍から発せられる赤外線を受光する受光部と、前記受光部を収納する本体と、耳孔に挿入し先端に前記赤外線を通過する赤外線通過部を備えた複数のプローブと、前記受光部の受光信号に基づき前記鼓膜およびその近傍の温度を換算する温度換算手段を有し、前記受光部は前記赤外線通過部を通過した赤外光のみを受光し、前記複数の各プローブは内部を空洞状態にして前記本体に連結し着脱自在としそれぞれを目視で判別可能な差異を有する構成とするとともに、前記受光部は少なくとも赤外線通過部を通過した赤外線を集光する集光素子と、前記集光素子で集光された赤外線を受光する赤外受光素子を有し、前記赤外線受光素子を、集光素子の焦点距離ｆと、前記赤外受光素子の半径ｒＳと、前記集光素子の縁から光軸に対して前記集光素子の縁と同じ側の前記プローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点と光軸との距離ｒαと、前記仮想先端点と前記集光素子との距離Ｌαと、前記集光素子の半径ｒ３を用いて
【００３９】
【数４】
0004006803.tif 000003
【００４０】
で表されるＬ３だけ前記集光素子の焦点よりも集光素子から遠くに設置する構成としたものである。
【００４１】
そして、赤外受光素子には集光素子で集光された赤外線が入射し、また赤外受光素子は集光素子の焦点距離ｆと、赤外受光素子の半径ｒＳと、仮想先端点と光軸との距離ｒαと、仮想先端点と前記集光素子との距離Ｌαと、集光素子の半径ｒ３を用いて、前記の式で表されるＬ３だけ前記集光素子の焦点よりも集光素子から遠くに設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となる。
【００４２】
また、本発明の請求項８にかかる放射体温計は、赤外線通過部は開口している構成としたものである。
また、本発明の請求項９にかかる放射体温計は、各プローブは少なくとも外面の色がそれぞれ異なる構成としたものである。
また、本発明の請求項１０にかかる放射体温計は、各プローブは外面にそれぞれ異なる記号を印刷した構成としたものである。
また、本発明の請求項１１にかかる放射体温計は、各プローブは外面にそれぞれ異なる図柄を印刷した構成としたものである。
また、本発明の請求項１２にかかる放射体温計は、各プローブはそれぞれ寸法が異なる構成としたものである。
また、本発明の請求項１３にかかる放射体温計は、集光素子は屈折レンズで構成したものである。
【００４３】
そして屈折レンズにより、赤外受光素子には集光された赤外線が入射する。
また、本発明の請求項１４にかかる放射体温計は、集光素子は透過型回折レンズで構成したものである。
【００４４】
そして透過型回折レンズにより、赤外受光素子には集光された赤外線が入射する。
【００４５】
また、本発明の請求項１５にかかる放射体温計は、集光素子は集光ミラーで構成したものである。
【００４６】
そして集光ミラーより、赤外受光素子には集光された赤外線が入射する。
また、本発明の請求項１６にかかる放射体温計は、集光素子は反射型回折レンズで構成したものである。
【００４７】
そして反射型回折レンズにより、赤外受光素子には集光された赤外線が入射する。
【００４８】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を図１〜図６を参照しながら説明する。図１は本発明の放射体温計の構成図である。図２〜図５は複数のプローブの側面図、図７は受光部およびプローブの構成図である。
【００４９】
図１において１はプローブで体温測定に際して外耳道に挿入する部分であり、鼓膜に向かう側の先端方向に細くした形状で、先端は開口している赤外線通過部５を有し、反対側の端部には本体６と着脱可能なように突起部７を備えている。そしてプローブ１を本体６に取り付ける時は、押し圧により突起部７が内側に歪んで本体６に取り付けられる。はずすときはプローブ１を指で押さえることで、同様に突起部７を内側に歪ませてはずす。非測定時にプローブをはずすことで本体そのものの形状となり、収納しやすい形状となる。
【００５０】
８は受光部でプローブ１の赤外線通過部５を通過した赤外線のみを受光し、その赤外線量に応じた電気信号を出力する。４は温度換算手段で受光部８から入力する信号に基づいて温度換算する。ここで換算される温度は赤外線の照射源であり、鼓膜およびその近傍の温度に相当する。温度換算手段４で換算された温度は表示手段（図示せず）で表示する。
【００５１】
ここで、受光部８はプローブ１の赤外線通過部５を通過した赤外線のみを受光するのでプローブ１の温度変動の影響を受けることはなく、また導光管も必要ない。プローブ１は着脱自在であり、複数個具備していて、例えば図２に示すようにそれぞれ色が違う。図２で（ａ）は白色、（ｂ）は黄色、（ｃ）は青色、（ｄ）は黒色と４通りのプローブがある。例えば家庭で使う場合、４人家族であれば個人ごとに使うプローブを決めておけば、色が目印になって間違うことはなく耳からの感染は避けることができる。また導光管を持たないのでプローブ１の先端部分の赤外線通過部５は開口していてもよく、膜で覆うようなことはないので、膜の赤外線透過率のばらつきによる温度誤差はない。
【００５２】
なお、赤外線通過部５は開口ではなく、赤外線を通過する膜があってもよい。この場合には膜による赤外線透過率のばらつきの要因は残るが、導光管がないので導光管による温度変動要因はなく、使用者ごとにプローブを特定できるので耳からの感染は避けられる。
【００５３】
個人ごとに使うプローブを間違えないように目視で判断可能な差異を設ける方法として前記した色の違いの他に、図３に示すように異なる記号を印刷してもよい。図３では（ａ）には「Ａ」、（ｂ）には「Ｂ」、（ｃ）には「Ｃ」、（ｄ）には「Ｄ」の記号を印刷している。ひらがなや数字で異なる記号としてもよい。また図４に示すように異なる図柄を印刷してもよい。図４では（ａ）には「花」、（ｂ）には「星」、（ｃ）には「太陽」、（ｄ）には「蝶々」の図柄を印刷している。また図５に示すように寸法を変えてもよい。図５では（ａ）を最も短く、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に長くしている。この場合には目視で判断可能な差異により使うプローブを間違えない他に、耳の小さい幼児ならば（ａ）、耳の大きい大人は（ｄ）を使うなどすれば最も耳に挿入しやすい寸法を選択できるという効果もある。
【００５４】
受光部８の構成を図６により説明する。図６において、９は集光素子である屈折レンズ、３は赤外受光素子、１０は筐体である。Ａ、Ａ’は屈折レンズ９の縁からこの縁と同じ側のプローブ１の内壁に接するように引いた直線とプローブ１の先端の面との交点で、図６のように直線的なプローブであればプローブ１の先端内壁に位置する点である。Ｂはプローブ１の内壁における点、即ち受光したくない領域の点、Ｆは屈折レンズ９の焦点、ＦＡは屈折レンズ９によるＡの像点、ＦＡ’は屈折レンズ９によるＡ’の像点、ＦＢは屈折レンズ９によるＢの像点、Ｋ１ＡはＡから光軸に対して同じ側の屈折レンズ９の縁を通過してＦＡへ進行する光（マージナル光線）の光路、Ｋ２ＡはＡから光軸と平行に進んで焦点Ｆを通過してＦＡに到達する光の光路、Ｋ３ＡはＡから屈折レンズ９の中心を通過してＦＡに到達する光の光路、Ｋ４ＡはＡから光軸を挟んで反対側の屈折レンズ９の縁を通過してＦＡに到達する光（マージナル光線）の光路である。また同様にＫ１Ａ’はＡ’から光軸に対して同じ側の屈折レンズ９の縁を通過してＦＡ’へ進行する光（マージナル光線）の光路、Ｋ２Ａ’はＡ’から光軸と平行に進んで焦点Ｆを通過してＦＡ’に到達する光の光路、Ｋ３Ａ’はＡ’から屈折レンズ９の中心を通過してＦＡ’に到達する光の光路、Ｋ４Ａ’はＡ’から光軸を挟んで反対側の屈折レンズ９の縁を通過してＦＡ’に到達する光（マージナル光線）の光路、Ｋ３ＢはＢから屈折レンズ１１の中心を通過してＦＢに到達する光の光路、ＦＸは光路Ｋ１Ａと光路Ｋ１Ａ’の交点である。
【００５５】
プローブ１の赤外線通過部５を通過する赤外線のみを赤外受光素子３で受光するような光学系を設計する。
【００５６】
赤外受光素子３を筐体１０に取り付け、屈折レンズ９を通過しない赤外線を赤外受光素子３が受光しないようにする。屈折レンズ９を通った赤外線のみ受光する構成にした上で以下の設計を行う。
【００５７】
Ａから放射される光は光路Ｋ１Ａ、Ｋ２Ａ、Ｋ３Ａ、Ｋ４Ａなどを通ってＡの像点ＦＡに到達する。幾何光学で周知の通り、Ａの像点ＦＡは光軸を挟んでＡと反対側に形成される。図２中に示すように、光路Ｋ２Ａを通る光は、屈折レンズ９を通過してＦで光軸と交叉したのち光軸から離れながらＦＡに到達する。同じように、光路Ｋ１Ａを通る光は、屈折レンズ９を通過して光軸と交叉したのち光軸から離れながらＦＡに到達する。光路Ｋ３Ａを通る光は、屈折レンズ９で光軸と交叉したのち光軸から離れながらＦＡに到達する。光路Ｋ４Ａを通る光は、光軸と交叉して屈折レンズ９を通過し、屈折レンズ９を通過してからは光軸と交叉せずにＦＡに到達する。このように、光路Ｋ１Ａと光軸が交叉する点ＦＸよりも屈折レンズ９から離れた位置かつＦＡよりも屈折レンズ９に近い位置で、Ａから放射される光が通過しない領域が存在する。この領域は、ＦＸとＦＡとＦＡ’が形成する三角形の内側となる。この三角形の内側に赤外受光素子３を設置することで、Ａ、Ａ’から放射される光を受光しない受光部が得られる。
【００５８】
受光したくないプローブ１内壁の領域中のＢ点は、Ａよりも光軸から遠いため、屈折レンズ９によるＢの像点ＦＢがＦＡより光軸から遠くなることは周知の通りである。従って、ＦＸとＦＡとＦＡ’が形成する三角形の内側に赤外受光素子３を設置することによってＡ、Ａ’から放射される赤外線を受光しないようにすれば、自動的にＢからの赤外線も受光しない構成となる。
【００５９】
以上のように、ＦＸとＦＡとＦＡ’が形成する三角形の内側に赤外受光素子３を設置することによって、光軸付近の受光したい領域、即ちプローブ１の赤外線通過部５を通過した鼓膜およびその近傍から放射される赤外線のみを受光するような受光部が得られる。
【００６０】
（実施例２）
次に本発明の第２の実施例を図７を用いて説明する。図７は本発明の第２の実施例における放射体温計の受光部およびプローブを示す構成図である。図７において、９は屈折レンズ、３は赤外受光素子、１０は筐体である。Ａ、Ａ’は屈折レンズ９の縁からプローブ１の内壁に接するように引いた直線とプローブ１の先端の面との交点で、図７のように直線的なプローブであればプローブ１の先端内壁に位置する点である。Ｂはプローブ１の内壁における点、即ち受光したくない領域の点、Ｆは屈折レンズ９の焦点、ＦＡは屈折レンズ９によるＡの像点、ＦＡ’は屈折レンズ９によるＡ’の像点、ＦＢは屈折レンズ９によるＢの像点、Ｋ１ＡはＡから光軸に対して同じ側の屈折レンズ９の縁を通過してＦＡへ進行する光（マージナル光線）の光路、Ｋ２ＡはＡから光軸と平行に進んで焦点Ｆを通過してＦＡに到達する光の光路、Ｋ３ＡはＡから屈折レンズ１１の中心を通過してＦＡに到達する光の光路、Ｋ４ＡはＡから光軸を挟んで反対側の屈折レンズ９の縁を通過してＦＡに到達する光（マージナル光線）の光路、Ｋ１Ａ’はＡ’から光軸に対して同じ側の屈折レンズ９の縁を通過してＦＡ’へ進行する光（マージナル光線）の光路、Ｋ２Ａ’はＡ’から光軸と平行に進んで焦点Ｆを通過してＦＡ’に到達する光の光路、Ｋ３Ａ’はＡ’から屈折レンズ９の中心を通過してＦＡ’に到達する光の光路、Ｋ４Ａ’はＡ’から光軸を挟んで反対側の屈折レンズ９の縁を通過してＦＡ’に到達する光（マージナル光線）の光路、Ｋ３ＢはＢから屈折レンズ９の中心を通過してＦＢに到達する光の光路、Ｋ４ＢはＢから光軸を挟んで反対側の屈折レンズ９の縁を通過してＦＢに到達する光（マージナル光線）の光路、ＦＸは光路Ｋ１Ａと光路Ｋ１Ａ’の交点、ＦＹは光路Ｋ４Ａと光路Ｋ４Ａ’の交点である。
【００６１】
プローブ１の赤外線通過部５を通過する赤外線のみを赤外受光素子３で受光するような光学系を設計する。
【００６２】
赤外受光素子３を筐体１０に取り付け、屈折レンズ９を通過しない赤外線を赤外受光素子３で受光しないようにする。屈折レンズ９を通った赤外線のみ受光する構成にした上で以下の設計を行う。
【００６３】
Ａから放射される光は光路Ｋ１Ａ、Ｋ２Ａ、Ｋ３Ａ、Ｋ４Ａなどを通ってＡの像点ＦＡに到達する。幾何光学で周知の通り、Ａの像点ＦＡは光軸を挟んでＡと反対側に形成される。図７中に示すように、光路Ｋ２Ａを通る光は、屈折レンズ９を通過してＦで光軸と交叉してＦＡに到達し光軸から離れていく。同じように、光路Ｋ１Ａを通る光は、屈折レンズ９を通過して光軸と交叉してＦＡに到達し光軸から離れていく。光路Ｋ３Ａを通る光は、屈折レンズ９で光軸と交叉してＦＡに到達し光軸から離れていく。光路Ｋ４Ａを通る光は、光軸と交叉して屈折レンズ９を通過し、屈折レンズ９を通過してからは光軸と交叉せずにＦＡに到達し、その後光軸に近づくかあるいは遠ざかっていく。このように、Ａの像点ＦＡよりも屈折レンズから離れた位置でＡから放射される光が通過しない領域が存在する。この領域は、ＦＡよりも屈折レンズ１１から遠い部分の光路Ｋ４Ａと、ＦＡ’よりも屈折レンズ１１から遠い部分の光路Ｋ４Ａ’で挟まれた領域である。この領域に赤外センサを設置することで、Ａ、Ａ’から放射される赤外線を受光しない光学系が実現できる。
【００６４】
受光したくないプローブ１内壁の領域中のＢ点は、Ａよりも光軸から遠いため、屈折レンズ９によるＢの像点ＦＢがＦＡより光軸から遠くなることは周知の通りである。従って、ＦＡよりも屈折レンズ１１から遠い部分の光路Ｋ４Ａと、ＦＡ’よりも屈折レンズ１１から遠い部分の光路Ｋ４Ａ’で挟まれた領域内に赤外受光素子を設置することによってＡ、Ａ’から放射される赤外線を受光しないようにすれば、自動的にＢから放射される赤外線も受光しない構成となる。
【００６５】
以上のように、ＦＡよりも屈折レンズ９から遠い部分の光路Ｋ４Ａと、ＦＡ’よりも屈折レンズ９から遠い部分の光路Ｋ４Ａ’で挟まれた領域内に赤外受光素子３を設置することによって、光軸付近の受光したい領域、即ちプローブ１の赤外線通過部５を通過した鼓膜およびその近傍から放射される赤外線のみを受光するような受光部が得られる。
【００６６】
（実施例３）
次に本発明の第３の実施例を図８を用いて説明する。図８は本発明の第３の実施例における放射体温計の受光部およびプローブを示す構成図である。ここでプローブ１は前記実施例と異なり、より外耳道に挿入し易いようＲ付けの部分を持たせている。図８において、９は屈折レンズ、３は赤外受光素子、１０は筐体である。α、α’は屈折レンズ９の縁からこの縁と光軸に対して同じ側のプローブ１内壁へ接する直線がプローブ１の先端面と交わる仮想先端点、Ｆは屈折レンズ９の焦点、Ｆα、Ｆα’はそれぞれ屈折レンズ９によるα、α’の像点、Ｋ１αはαから光軸に対して同じ側の屈折レンズ９の縁を通過してＦαへ進行する光（マージナル光線）の光路、Ｋ２αはαから光軸と平行に進んで焦点Ｆを通過してＦαに到達する光の光路、Ｋ３αはαから屈折レンズ９の中心を通過してＦαに到達する光の光路、Ｋ４αはαから光軸を挟んで反対側の屈折レンズ９の縁を通過してＦαに到達する光（マージナル光線）の光路、Ｋ１α’はα’から光軸に対して同じ側の屈折レンズ９の縁を通過してＦα’へ進行する光（マージナル光線）の光路、Ｋ２α’はα’から光軸と平行に進んで焦点Ｆを通過してＦα’に到達する光の光路、Ｋ３α’はα’から屈折レンズ９の中心を通過してＦα’に到達する光の光路、Ｋ４α’はα’から光軸を挟んで反対側の屈折レンズ９の縁を通過してＦα’に到達する光（マージナル光線）の光路、ＦＸは光路Ｋ１αと光軸との交点である。
【００６７】
プローブ１の赤外線通過部５を通過する赤外線のみを赤外受光素子３で受光するような光学系を設計する。
【００６８】
赤外受光素子３を筐体１０に取り付け、屈折レンズ９を通過する赤外線のみを赤外受光素子３で受光するようにする。屈折レンズ９を通った赤外線のみ受光する構成にした上で以下の設計を行う。
【００６９】
鼓膜及びその近傍から発せられプローブ１の赤外線通過部５を通過した赤外光のみを受光するためには、プローブ１から放射される赤外光を受光しないようにすればよい。そのため、受光したい領域と受光したくない領域の境界に位置する点を仮想し、この点から、光軸に対してこの仮想した境界に位置する点と同じ側の屈折レンズ９の縁を通過する光（マージナル光線）の光路よりも、光軸から遠くに位置するようにプローブ１を設置すればよい。そこで、上記仮想の境界に位置する点を、屈折レンズ９の縁からこの縁と光軸に対して同じ側のプローブ１内壁へ接する直線がプローブ１の先端面と交わる点α、α’として、ＦαとＦα’とＦＸで形成される三角形の内側に赤外受光素子３を設置する。これにより、プローブ１をαと屈折レンズ９の間で光路Ｋ１α、Ｋ１α’よりも光軸から遠くに位置させることになるため、プローブ１からの光を受光しない光学系が得られる。
【００７０】
上記について詳細を以下に述べる。αから放射される光は光路Ｋ１α、Ｋ２α、Ｋ３α、Ｋ４αなどを通ってαの像点Ｆαに到達する。幾何光学で周知の通り、αの像点Ｆαは光軸を挟んでαと反対側に形成される。図８中に示すように、光路Ｋ２αを通る光は、屈折レンズ９を通過してＦで光軸と交叉したのち光軸から離れながらＦαに到達する。同じように、光路Ｋ１αを通る光は、屈折レンズ９を通過して光軸と交叉したのち光軸から離れながらＦαに到達する。光路Ｋ３αを通る光は、屈折レンズ９で光軸と交叉したのち光軸から離れながらＦαに到達する。光路Ｋ４αを通る光は、光軸と交叉して屈折レンズ９を通過し、屈折レンズ９を通過してからは光軸と交叉せずにＦαに到達する。このように、光路Ｋ１αと光軸が交叉する点ＦＸよりも屈折レンズ９から離れた位置かつＦαよりも屈折レンズ９に近い位置で、αから放射される光が通過しない領域が存在する。同じように、α’についても、光路Ｋ１α’と光軸が交叉する点よりも屈折レンズ９から離れた位置かつＦα’よりも屈折レンズ９に近い位置で、α’から放射される光が通過しない領域が存在する。この、Ｆα、Ｆα’、ＦＸで形成される三角形の内側よりに赤外受光素子３を設置することで、α、α’から放射される光を受光しない受光部が得られる。αと屈折レンズ９の間の光路Ｋ１αより光軸から遠い部分からの光は、αと同じ面内で光軸からの距離がαより大きい点からの光と置き換えられる。この点の屈折レンズ９による像点はＦαよりも光軸から遠くなることは幾何光学で周知の通りである。そのため、αからの光を受光しないようにすれば、αよりも光軸から遠い点からの光を受光せず、従ってプローブ１からの光を受光しない。同様に、α’と屈折レンズ９の間の光路Ｋ１α’より光軸から遠い部分からの光は、α’と同じ面内で光軸からの距離がα’より大きい点からの光と置き換えられる。この点の屈折レンズ９による像点はＦα’よりも光軸から遠くなることは幾何光学で周知の通りである。そのため、α’からの光を受光しないようにすれば、α’よりも光軸から遠い点からの光を受光せず、従ってプローブ１からの光を受光しない。このように、ＦαとＦα’とＦＸで形成される三角形の内側に赤外受光素子３を設置することでα、α’から放射される赤外線を受光しないようにすれば、自動的にプローブ１から放射される赤外線も受光しない構成となる。
【００７１】
以下、αからの光を受光しないような赤外受光素子３の位置を求める。
赤外受光素子３はＦαよりも屈折レンズ９に近い。この時、次式が成り立つ。
【００７２】
ＬαＦ≧ｆ＋Ｌ３            （１）
したがって、
Ｌ３≦ＬαＦ−ｆ            （２）
ここでＬαＦ屈折レンズ９の中心からαの像点Ｆαまでの距離、ｆは屈折レンズ９の中心から焦点Ｆまでの距離、Ｌ３は焦点Ｆから赤外受光素子３までの距離である。
【００７３】
図８に示すように、受光面は光路Ｋ１αと光軸が交わる点ＦＸとＦαとの間であるので、αからＦαまでの各光路のうち受光面で赤外受光素子３に最も近づくものはＫ１αである。したがって、αからの光を赤外受光素子３で受光しないためには、次式を満たす必要がある。
【００７４】
ｒαＳ１＞ｒＳ              （３）
ここで、ｒαＳ１は光路Ｋ１αと赤外受光素子３の受光面との交点ＦαＳ１から光軸までの距離、ｒＳは赤外受光素子３の半径である。また屈折レンズ９の半径をｒ３、光軸から像点Ｆαまでの距離をｒαＦとしたとき、幾何光学で周知の通りｒ３、ｒαＦ、ｒαＳ１、Ｌ３、ｆは幾何関係として（式４）を満たす。
【００７５】
【数５】
0004006803.tif 000004
【００７６】
したがって、（式５）を満たす。
【００７７】
【数６】
0004006803.tif 000005
【００７８】
（式５）を（式３）へ代入することで（式６）が得られる。
【００７９】
【数７】
0004006803.tif 000006
【００８０】
（式２）、（式６）から、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないための条件は（式７）となる。
【００８１】
【数８】
0004006803.tif 000007
【００８２】
さらにαから光軸までの距離をｒα、プローブ１の先端から屈折レンズ９の中心までの距離をＬαとしたときに、幾何光学で周知の通り、ｒα、Ｌα、ｒαＦ、ＬαＦは幾何関係として（式８）を満たす。
【００８３】
【数９】
0004006803.tif 000008
【００８４】
したがって、（式９）を満たす。
【００８５】
【数１０】
0004006803.tif 000009
【００８６】
（式９）を（式７）へ代入することにより、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないための条件は（式１０）となる。
【００８７】
【数１１】
0004006803.tif 000010
【００８８】
また、ガウスの公式から（式１１）が成り立つ。
【００８９】
【数１２】
0004006803.tif 000011
【００９０】
したがって、（式１２）が成り立つ。
【００９１】
【数１３】
0004006803.tif 000012
【００９２】
（式１２）を（式１０）に代入することにより、αから放射される光を赤外受光素子４で受光しないための条件は（式１３）となる。
【００９３】
【数１４】
0004006803.tif 000013
【００９４】
以上のように、プローブ１先端のαから放射される光を赤外受光素子３で受光しないためには、（式７）、或いは（式１０）、或いは（式１３）を満たすよう光学系を設計する必要がある。（式７）、（式１０）、（式１３）で与えられるＬ３だけ、赤外受光素子３を屈折レンズ９の焦点からずらして設置することで、プローブ１から放射される赤外線を赤外受光素子３で受光せずに、鼓膜およびその近傍から発せられプローブ１の赤外線通過部５を通過した赤外線のみを赤外受光素子３で受光させることができる。
【００９５】
（実施例４）
次に本発明の第４の実施例を図９に基づいて説明する。図９は本発明の第４の実施例における放射体温計の受光部およびプローブを示す構成図である。図９において、１はプローブで実施例３と同様にＲ付けの部分を持たせている。また９は屈折レンズ、３は赤外受光素子、１０は筐体である。α、α’は屈折レンズ９の縁からこの縁と光軸に対して同じ側のプローブ１内壁へ接する直線がプローブ１の先端面と交わる仮想先端点、Ｆは屈折レンズ９の焦点、Ｆα、Ｆα’はそれぞれ屈折レンズ９によるα、α’の像点、Ｋ１αはαから光軸に対して同じ側の屈折レンズ９の縁を通過してＦαへ進行する光（マージナル光線）の光路、Ｋ２αはαから光軸と平行に進んで焦点Ｆを通過してＦαに到達する光の光路、Ｋ３αはαから屈折レンズ９の中心を通過してＦαに到達する光の光路、Ｋ４αはαから光軸を挟んで反対側の屈折レンズ９の縁を通過してＦαに到達する光（マージナル光線）の光路、Ｋ１α’はα’から光軸に対して同じ側の屈折レンズ９の縁を通過してＦα’へ進行する光（マージナル光線）の光路、Ｋ２α’はα’から光軸と平行に進んで焦点Ｆを通過してＦα’に到達する光の光路、Ｋ３α’はα’から屈折レンズ９の中心を通過してＦα’に到達する光の光路、Ｋ４α’はα’から光軸を挟んで反対側の屈折レンズ９の縁を通過してＦα’に到達する光（マージナル光線）の光路、ＦＸは光路Ｋ１αと光軸との交点である。
【００９６】
プローブ１の赤外線通過部５を通過する赤外線のみを赤外受光素子３で受光するような光学系を設計する。
【００９７】
赤外受光素子３を筐体１０に取り付け、屈折レンズ９を通過する赤外線のみを赤外受光素子３で受光するようにする。屈折レンズ９を通った赤外線のみ受光する構成にした上で以下の設計を行う。
【００９８】
鼓膜及びその近傍から発せられプローブ１の赤外線通過部５を通過した赤外光のみを受光するためには、プローブ１から放射される赤外光を受光しないようにすればよい。そのため、受光したい領域と受光したくない領域の境界に位置する点を仮想し、この点から、光軸に対してこの仮想した境界に位置する点と同じ側の屈折レンズ９の縁を通過する光（マージナル光線）の光路よりも、光軸から遠くに位置するようにプローブ１を設置すればよい。そこで、上記仮想の境界に位置する点を、屈折レンズ９の縁からこの縁と光軸に対して同じ側のプローブ１内壁へ接する直線がプローブ１の先端面と交わる点α、α’として、Ｆαよりも屈折レンズ９から遠い部分の光路Ｋ４αと、Ｆα’よりも屈折レンズ９から遠い部分の光路Ｋ４α’で挟まれた領域に赤外受光素子３を設置する。これにより、プローブ１をαと屈折レンズ９の間で光路Ｋ１α、Ｋ１α’よりも光軸から遠くに位置させることになるため、プローブ１からの光を受光しない光学系が得られる。
【００９９】
上記について詳細を以下に述べる。
αから放射される光は光路Ｋ１α、Ｋ２α、Ｋ３α、Ｋ４αなどを通ってαの像点Ｆαに到達する。幾何光学で周知の通り、αの像点Ｆαは光軸を挟んでαと反対側に形成される。図９中に示すように、光路Ｋ２αを通る光は、屈折レンズ９を通過してＦで光軸と交叉してＦαに到達し光軸から離れていく。同じように、光路Ｋ１αを通る光は、屈折レンズ９を通過して光軸と交叉してＦαに到達し光軸から離れていく。光路Ｋ３αを通る光は、屈折レンズ９で光軸と交叉してＦαに到達し光軸から離れていく。光路Ｋ４αを通る光は、光軸と交叉して屈折レンズ９を通過し、屈折レンズ９を通過してからは光軸と交叉せずにＦαに到達し、その後光軸に近づくかあるいは遠ざかっていく。このように、αの像点Ｆαよりも屈折レンズ９から離れた位置でαから放射される光が通過しない領域が存在する。同じようにα’についても、α’の像点Ｆα’よりも屈折レンズ９から離れた位置でα’から放射される光が通過しない領域が存在する。この、Ｆαよりも屈折レンズ１１から遠い部分の光路Ｋ４αと、Ｆα’よりも屈折レンズ９から遠い部分の光路Ｋ４α’で挟まれた領域内に赤外受光素子を設置することによってα、α’から放射される赤外線を受光しない受光部が得られる。αと屈折レンズ９の間の光路Ｋ１αより光軸から遠い部分からの光は、αと同じ面内で光軸からの距離がαより大きい点からの光と置き換えられる。この点の屈折レンズ９による像点はＦαよりも光軸から遠くなることは幾何光学で周知の通りである。そのため、αからの光を受光しないようにすれば、αよりも光軸から遠い点からの光を受光せず、従ってプローブ１からの光を受光しない。同様に、α’と屈折レンズ９の間の光路Ｋ１α’より光軸から遠い部分からの光は、α’と同じ面内で光軸からの距離がα’より大きい点からの光と置き換えられる。この点の屈折レンズ９による像点はＦα’よりも光軸から遠くなることは幾何光学で周知の通りである。そのため、α’からの光を受光しないようにすれば、α’よりも光軸から遠い点からの光を受光せず、従ってプローブ１からの光を受光しない。このように、Ｆαよりも屈折レンズ９から遠い部分の光路Ｋ４αと、Ｆα’よりも屈折レンズ９から遠い部分の光路Ｋ４α’で挟まれた領域に赤外受光素子３を設置することでα、α’から放射される赤外線を受光しないようにすれば、自動的にプローブ１から放射される赤外線も受光しない構成となる。
【０１００】
以下、αからの光を受光しないような赤外受光素子３の位置を求める。
赤外受光素子３はＦαよりも屈折レンズ９から遠い。この時、次式が成り立つ。
【０１０１】
ＬαＦ≦ｆ＋Ｌ３            （１４）
したがって、
Ｌ３≧ＬαＦ−ｆ            （１５）
ここでＬαＦは屈折レンズ９の中心からαの像点Ｆαまでの距離、ｆは屈折レンズ９の中心から焦点Ｆまでの距離、Ｌ３は焦点Ｆから赤外受光素子３までの距離である。
【０１０２】
図９に示すように、受光面はＦαよりも屈折レンズ９から遠いので、αからＦαまでの各光路のうち受光面で赤外受光素子３に最も近づくものはＫ４αである。したがって、αからの光を赤外受光素子３で受光しないためには、次式を満たす必要がある。
【０１０３】
ｒαＳ４＞ｒＳ              （１６）
ここで、ｒαＳ４は光路Ｋ４αと赤外受光素子３の受光面との交点ＦαＳ４から光軸までの距離、ｒＳは赤外受光素子３の半径である。また屈折レンズ９の半径をｒ３、光軸から像点Ｆαまでの距離をｒαＦとしたとき、幾何光学で周知の通りｒ３、ｒαＦ、ＬαＦ、ｒαＳ４、Ｌ３、ｆは幾何関係として（式１７）を満たす。
【０１０４】
【数１５】
0004006803.tif 000014
【０１０５】
したがって（式１８）を満たす。
【０１０６】
【数１６】
0004006803.tif 000015
【０１０７】
（式１８）を（式１６）へ代入することで（式１９）が得られる。
【０１０８】
【数１７】
0004006803.tif 000016
【０１０９】
（式１５）、（式１９）から、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないための条件は（式２０）となる。
【０１１０】
【数１８】
0004006803.tif 000017
【０１１１】
さらにαから光軸までの距離をｒα、プローブ１の先端から屈折レンズ９の中心までの距離をＬαとしたときに、幾何光学で周知の通り、ｒα、Ｌα、ｒαＦ、ＬαＦは幾何関係として前記した（式８）を満たす。したがって前記した（式９）を満たす。
【０１１２】
（式９）を（式２０）へ代入することにより、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないための条件は（式２１）となる。
【０１１３】
【数１９】
0004006803.tif 000018
【０１１４】
また、ガウスの公式から前記した（式１１）が成り立つ。したがって前記した（式１２）が成り立つ。
【０１１５】
（式１２）を（式２１）に代入することにより、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないための条件は（式２２）となる。
【０１１６】
【数２０】
0004006803.tif 000019
【０１１７】
以上のように、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないためには、（式２０）、或いは（式２１）、或いは（式２２）の条件を満たすよう光学系を設計する必要がある。（式２０）、（式２１）、（式２２）で与えられるＬ３だけ、受光素子３を屈折レンズ９の焦点からずらして設置することで、プローブ１から放射される赤外線を赤外受光素子３で受光せずに、鼓膜およびその近傍から発せられプローブ１の赤外線通過部５を通過した赤外線のみを赤外受光素子３で受光させることができる。
【０１１８】
以上、受光部の集光素子として屈折レンズを用いた例を説明したが、透過型回折レンズを用いても同様に赤外受光素子を配置することにより鼓膜およびその近傍から発せられプローブ１の赤外線通過部５を通過した赤外線のみを赤外受光素子３で受光させることができる他、レンズの成形が容易という効果がある。
【０１１９】
（実施例５）
次に本発明の第５の実施例を図１０を用いて説明する。図１０は本発明の第５の実施例における放射体温計の受光部およびプローブを示す構成図である。ここで集光素子９は前記実施例と異なり、集光ミラーを用いている。図１０において、１はプローブ、３は赤外受光素子、１０は筐体である。α、α’は集光ミラー９の縁からこの縁と光軸に対して同じ側のプローブ１内壁へ接する直線がプローブ１の先端面と交わる仮想先端点、Ｆは集光ミラー９の焦点、Ｆα、Ｆα’はそれぞれ集光ミラー９によるα、α’の像点、Ｋ１αはαから光軸に対して同じ側の集光ミラー９の縁で反射してＦαへ進行する光（マージナル光線）の光路、Ｋ２αはαから光軸と平行に進んで焦点Ｆを通過してＦαに到達する光の光路、Ｋ３αはαから集光ミラー９の中心で反射してＦαに到達する光の光路、Ｋ４αはαから光軸を挟んで反対側の集光ミラー９の縁で反射してＦαに到達する光（マージナル光線）の光路、Ｋ１α’はα’から光軸に対して同じ側の集光ミラー９の縁で反射してＦα’へ進行する光（マージナル光線）の光路、Ｋ２α’はα’から光軸と平行に進んで焦点Ｆを通過してＦα’に到達する光の光路、Ｋ３α’はα’から集光ミラー９の中心で反射してＦα’に到達する光の光路、Ｋ４α’はα’から光軸を挟んで反対側の集光ミラー９の縁で反射してＦα’に到達する光（マージナル光線）の光路、ＦＸは光路Ｋ１αと光軸との交点である。
【０１２０】
プローブ１の赤外線通過部５を通過する赤外線のみを赤外受光素子３で受光するような光学系を設計する。
【０１２１】
赤外受光素子３を筐体１０に取り付け、集光ミラー９で反射する赤外線のみを赤外受光素子３で受光するようにする。集光ミラー９で反射した赤外線のみ受光する構成にした上で以下の設計を行う。
【０１２２】
鼓膜及びその近傍から発せられプローブ１の赤外線通過部５を通過した赤外光のみを受光するためには、プローブ１から放射される赤外光を受光しないようにすればよい。そのため、受光したい領域と受光したくない領域の境界に位置する点を仮想し、この点から、光軸に対してこの仮想した境界に位置する点と同じ側の集光ミラー９の縁で反射する光（マージナル光線）の光路よりも、光軸から遠くに位置するようにプローブ１を設置すればよい。そこで、上記仮想の境界に位置する点を、集光ミラー９の縁からこの縁と光軸に対して同じ側のプローブ１内壁へ接する直線がプローブ１の先端面と交わる点α、α’として、ＦαとＦα’とＦＸで形成される三角形の内側に赤外受光素子３を設置する。これにより、プローブ１をαと集光ミラー９の間で光路Ｋ１α、Ｋ１α’よりも光軸から遠くに位置させることになるため、プローブ１からの光を受光しない光学系が得られる。
【０１２３】
上記について詳細を以下に述べる。αから放射される光は光路Ｋ１α、Ｋ２α、Ｋ３α、Ｋ４αなどを通ってαの像点Ｆαに到達する。幾何光学で周知の通り、αの像点Ｆαは光軸を挟んでαと反対側に形成される。図１０中に示すように、光路Ｋ２αを通る光は、集光ミラー９で反射してＦで光軸と交叉したのち光軸から離れながらＦαに到達する。同じように、光路Ｋ１αを通る光は、集光ミラー９で反射して光軸と交叉したのち光軸から離れながらＦαに到達する。光路Ｋ３αを通る光は、集光ミラー９で光軸と交叉したのち光軸から離れながらＦαに到達する。光路Ｋ４αを通る光は、光軸と交叉して集光ミラー９で反射し、集光ミラー９で反射してからは光軸と交叉せずにＦαに到達する。このように、光路Ｋ１αと光軸が交叉する点ＦＸよりも集光ミラー９から離れた位置かつＦαよりも集光ミラー９に近い位置で、αから放射される光が通過しない領域が存在する。同じように、α’についても、光路Ｋ１α’と光軸が交叉する点よりも集光ミラー９から離れた位置かつＦα’よりも集光ミラー９に近い位置で、α’から放射される光が通過しない領域が存在する。この、Ｆα、Ｆα’、ＦＸで形成される三角形の内側よりに赤外受光素子３を設置することで、α、α’から放射される光を受光しない受光部が得られる。αと集光ミラー９の間の光路Ｋ１αより光軸から遠い部分からの光は、αと同じ面内で光軸からの距離がαより大きい点からの光と置き換えられる。この点の集光ミラー９による像点はＦαよりも光軸から遠くなることは幾何光学で周知の通りである。そのため、αからの光を受光しないようにすれば、αよりも光軸から遠い点からの光を受光せず、従ってプローブ１からの光を受光しない。同様に、α’と集光ミラー９の間の光路Ｋ１α’より光軸から遠い部分からの光は、α’と同じ面内で光軸からの距離がα’より大きい点からの光と置き換えられる。この点の集光ミラー９による像点はＦα’よりも光軸から遠くなることは幾何光学で周知の通りである。そのため、α’からの光を受光しないようにすれば、α’よりも光軸から遠い点からの光を受光せず、従ってプローブ１からの光を受光しない。このように、ＦαとＦα’とＦＸで形成される三角形の内側に赤外受光素子３を設置することでα、α’から放射される赤外線を受光しないようにすれば、自動的にプローブ１から放射される赤外線も受光しない構成となる。
【０１２４】
以下、αからの光を受光しないような赤外受光素子３の位置を求める。
赤外受光素子３はＦαよりも集光ミラー９に近い。この時、（式１）が成り立ち、したがって（式２）が成り立つ。ここでＬαＦは集光ミラー９の中心からαの像点Ｆαまでの距離、ｆは集光ミラー９の中心から焦点Ｆまでの距離、Ｌ３は焦点Ｆから赤外受光素子３までの距離である。
【０１２５】
図１０に示すように、受光面は光路Ｋ１αと光軸が交わる点ＦＸとＦαとの間であるので、αからＦαまでの各光路のうち受光面で赤外受光素子３に最も近づくものはＫ１αである。したがって、αからの光を赤外受光素子３で受光しないためには、（式３）を満たす必要がある。ここで、ｒαＳ１は光路Ｋ１αと赤外受光素子３の受光面との交点ＦαＳ１から光軸までの距離、ｒＳは赤外受光素子３の半径である。また集光ミラー９の半径をｒ３、光軸から像点Ｆαまでの距離をｒαＦとしたとき、幾何光学で周知の通りｒ３、ｒαＦ、ｒαＳ１、Ｌ３、ｆは幾何関係として（式４）を満たし、したがって（式５）を満たす。また（式５）を（式３）へ代入することで（式６）が得られる。（式２）、（式６）から、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないための条件は（式７）となる。
【０１２６】
さらにαから光軸までの距離をｒα、プローブ１の先端から屈折レンズ９の中心までの距離をＬαとしたときに、幾何光学で周知の通り、ｒα、Ｌα、ｒαＦ、ＬαＦは幾何関係として（式８）を満たし、したがって、（式９）を満たす。（式９）を（式７）へ代入することにより、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないための条件は（式１０）となる。また、ガウスの公式から（式１１）が成り立ち、したがって、（式１２）が成り立つ。（式１２）を（式１０）に代入することにより、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないための条件は（式１３）となる。
【０１２７】
以上のように、プローブ１先端のαから放射される光を赤外受光素子３で受光しないためには、（式７）、或いは（式１０）、或いは（式１３）を満たすよう光学系を設計する必要がある。（式７）、（式１０）、（式１３）で与えられるＬ３だけ、赤外受光素子３を集光ミラー１０の焦点からずらして設置することで、プローブ１から放射される赤外線を赤外受光素子３で受光せずに、鼓膜およびその近傍から発せられプローブ１の赤外線通過部５を通過した赤外線のみを赤外受光素子３で受光させることができる。
【０１２８】
（実施例６）
次に本発明の第６の実施例を図１１に基づいて説明する。図１１は本発明の第６の実施例における放射体温計の受光部およびプローブを示す構成図である。図１１において、１はプローブ、９は集光ミラー、３は赤外受光素子、１０は筐体である。α、α’は集光ミラー９の縁からこの縁と光軸に対して同じ側のプローブ１内壁へ接する直線がプローブ１の先端面と交わる仮想先端点、Ｆは集光ミラー９の焦点、Ｆα、Ｆα’はそれぞれ集光ミラー９によるα、α’の像点、Ｋ１αはαから光軸に対して同じ側の集光ミラー９の縁で反射してＦαへ進行する光（マージナル光線）の光路、Ｋ２αはαから光軸と平行に進んで焦点Ｆを通過してＦαに到達する光の光路、Ｋ３αはαから集光ミラー９の中心で反射してＦαに到達する光の光路、Ｋ４αはαから光軸を挟んで反対側の集光ミラー９の縁で反射してＦαに到達する光（マージナル光線）の光路、Ｋ１α’はα’から光軸に対して同じ側の集光ミラー９の縁を通過してＦα’へ進行する光（マージナル光線）の光路、Ｋ２α’はα’から光軸と平行に進んで焦点Ｆを通過してＦα’に到達する光の光路、Ｋ３α’はα’から集光ミラー９の中心で反射してＦα’に到達する光の光路、Ｋ４α’はα’から光軸を挟んで反対側の集光ミラー９の縁で反射してＦα’に到達する光（マージナル光線）の光路、ＦＸは光路Ｋ１αと光軸との交点である。
【０１２９】
プローブ１の赤外線通過部５を通過する赤外線のみを赤外受光素子３で受光するような光学系を設計する。
【０１３０】
赤外受光素子３を筐体１０に取り付け、集光ミラー９で反射する赤外線のみを赤外受光素子３で受光するようにする。集光ミラー９で反射した赤外線のみ受光する構成にした上で以下の設計を行う。
【０１３１】
鼓膜及びその近傍から発せられプローブ１の赤外線通過部５を通過した赤外光のみを受光するためには、プローブ１から放射される赤外光を受光しないようにすればよい。そのため、受光したい領域と受光したくない領域の境界に位置する点を仮想し、この点から、光軸に対してこの仮想した境界に位置する点と同じ側の集光ミラー９で反射する光（マージナル光線）の光路よりも、光軸から遠くに位置するようにプローブ１を設置すればよい。そこで、上記仮想の境界に位置する点を、集光ミラー９の縁からこの縁と光軸に対して同じ側のプローブ１内壁へ接する直線がプローブ１の先端面と交わる点α、α’として、Ｆαよりも集光ミラー９から遠い部分の光路Ｋ４αと、Ｆα’よりも集光ミラー９から遠い部分の光路Ｋ４α’で挟まれた領域に赤外受光素子３を設置する。これにより、プローブ１をαと集光ミラー９の間で光路Ｋ１α、Ｋ１α’よりも光軸から遠くに位置させることになるため、プローブ１からの光を受光しない光学系が得られる。
【０１３２】
上記について詳細を以下に述べる。
αから放射される光は光路Ｋ１α、Ｋ２α、Ｋ３α、Ｋ４αなどを通ってαの像点Ｆαに到達する。幾何光学で周知の通り、αの像点Ｆαは光軸を挟んでαと反対側に形成される。図１１中に示すように、光路Ｋ２αを通る光は、集光ミラー９で反射してＦで光軸と交叉してＦαに到達し光軸から離れていく。同じように、光路Ｋ１αを通る光は、集光ミラー９で反射して光軸と交叉してＦαに到達し光軸から離れていく。光路Ｋ３αを通る光は、集光ミラー９で光軸と交叉してＦαに到達し光軸から離れていく。光路Ｋ４αを通る光は、光軸と交叉して集光ミラー９で反射し、集光ミラー９で反射してからは光軸と交叉せずにＦαに到達し、その後光軸に近づくかあるいは遠ざかっていく。このように、αの像点Ｆαよりも集光ミラー９から離れた位置でαから放射される光が通過しない領域が存在する。同じようにα’についても、αの像点Ｆαよりも集光ミラー９から離れた位置でαから放射される光が通過しない領域が存在する。この、Ｆαよりも集光ミラー９から遠い部分の光路Ｋ４αと、Ｆα’よりも集光ミラー９から遠い部分の光路Ｋ４α’で挟まれた領域内に赤外受光素子３を設置することによってα、α’から放射される赤外線を受光しない受光部が得られる。αと集光ミラー９の間の光路Ｋ１αより光軸から遠い部分からの光は、αと同じ面内で光軸からの距離がαより大きい点からの光と置き換えられる。この点の集光ミラー９による像点はＦαよりも光軸から遠くなることは幾何光学で周知の通りである。そのため、αからの光を受光しないようにすれば、αよりも光軸から遠い点からの光を受光せず、従ってプローブ１からの光を受光しない。同様に、α’と集光ミラー９の間の光路Ｋ１α’より光軸から遠い部分からの光は、α’と同じ面内で光軸からの距離がα’より大きい点からの光と置き換えられる。この点の集光ミラー９による像点はＦα’よりも光軸から遠くなることは幾何光学で周知の通りである。そのため、α’からの光を受光しないようにすれば、α’よりも光軸から遠い点からの光を受光せず、従ってプローブ１からの光を受光しない。このように、Ｆαよりも集光ミラー９から遠い部分の光路Ｋ４αと、Ｆα’よりも集光ミラー９から遠い部分の光路Ｋ４α’で挟まれた領域に赤外受光素子３を設置することでα、α’から放射される赤外線を受光しないようにすれば、自動的にプローブ１から放射される赤外線も受光しない構成となる。
【０１３３】
以下、αからの光を受光しないような赤外受光素子３の位置を求める。
赤外受光素子３はＦαよりも集光ミラー９から遠い。この時、（式１４）が成り立ち、したがって（式１５）が成り立つ。ここでＬαＦは集光ミラー９の中心からαの像点Ｆαまでの距離、ｆは集光ミラー９の中心から焦点Ｆまでの距離、Ｌ３は焦点Ｆから赤外受光素子３までの距離である。
【０１３４】
図１１に示すように、受光面はＦαよりも集光ミラー９から遠いので、αからＦαまでの各光路のうち受光面で赤外受光素子３に最も近づくものはＫ４αである。したがって、αからの光を赤外受光素子３で受光しないためには、（式１６）を満たす必要がある。ここで、ｒαＳ４は光路Ｋ４αと赤外受光素子３の受光面との交点ＦαＳ４から光軸までの距離、ｒＳは赤外受光素子３の半径である。また集光ミラー９の半径をｒ３、光軸から像点Ｆαまでの距離をｒαＦとしたとき、幾何光学で周知の通りｒ３、ｒαＦ、ＬαＦ、ｒαＳ４、Ｌ３、ｆは幾何関係として（式１７）を満たし、したがって（式１８）を満たす。（式１８）を（式１６）へ代入することで（式１９）が得られる。（式１５）、（式１９）から、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないための条件は（式２０）となる。
【０１３５】
さらにαから光軸までの距離をｒα、プローブ１の先端から集光ミラー９の中心までの距離をＬαとしたときに、幾何光学で周知の通り、ｒα、Ｌα、ｒαＦ、ＬαＦは幾何関係として（式８）を満たし、したがって（式９）を満たす。（式９）を（式２０）へ代入することにより、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないための条件は（式２１）となる。また、ガウスの公式から（式１１）が成り立つので、（式１２）が成り立つ。（式１２）を（式２１）に代入することにより、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないための条件は（式２２）となる。
【０１３６】
以上のように、αから放射される光を赤外受光素子３で受光しないためには、（式２０）、或いは（式２１）、或いは（式２２）の条件を満たすよう光学系を設計する必要がある。（式２０）、（式２１）、（式２２）で与えられるＬ３だけ、赤外受光素子３を集光ミラー９の焦点からずらして設置することで、プローブ１から放射される赤外線を赤外受光素子３で受光せずに、鼓膜およびその近傍から発せられプローブ１の赤外線通過部５を通過した赤外線のみを赤外受光素子３で受光させることができる。
【０１３７】
以上、受光部の集光素子として集光ミラーを用いた例を説明したが、屈折レンズを使う場合に比べ、透過損失がなく受光量を増大させる効果がある。また、反射型回折レンズを用いても同様に赤外受光素子３を配置することにより鼓膜およびその近傍から発せられプローブ１の赤外線通過部５を通過した赤外線のみを赤外受光素子３で受光させることができる他、ミラーの成形が容易という効果がある。
【０１３８】
また、以上説明した集光素子と赤外受光素子の配置で、プローブから放射される赤外線が赤外受光素子に至らない範囲内でプローブの形状を変えることは可能であり、図５に示した長さ方向の寸法の違いだけでなく、径の違う複数のプローブを備えてもよい。特に長さ方向の寸法を短くすれば、同じ集光素子と赤外受光素子の配置で径を細くでき、幼児に対応しやすいプローブも備えることができる効果がある。
【０１３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の放射体温計は以下の効果を有する。
【０１４０】
本発明の請求項１にかかる放射体温計によれば、プローブは内部に導光管がなく空洞状態にして本体に着脱自在に連結しているので、導光管の温度変動による温度精度の悪化がなく、目視で判別可能な複数のプローブを備えているのでプローブごとに使用者を特定することは可能でプローブ交換による感染の問題がない。
しかも、赤外受光素子を集光素子の焦点位置から後方に離して設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となり、導光管は不要となりプローブは容易に着脱でき、プローブを交換してもプローブの温度の影響を受けず正確な温度検出ができる。
【０１４７】
本発明の請求項２にかかる放射体温計によれば、赤外受光素子は仮想先端点と同じ側の集光素子の縁を通過して集光素子による仮想先端点の像点へ到達する光路と光軸との交点よりも集光素子から遠く且つ集光素子による仮想先端点の像点よりも集光素子に近い領域に設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となり、導光管は不要となりプローブは容易に着脱でき、プローブを交換してもプローブの温度の影響を受けず正確な温度検出ができる。
【０１４８】
本発明の請求項３にかかる放射体温計によれば、赤外受光素子は仮想先端点と同じ側の集光素子の縁を通過して集光素子による仮想先端点の像点へ到達する光路と光軸との交点と、集光素子による仮想先端点の２つの像点とで形成される、集光素子の子午面内の三角形内に設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となり、導光管は不要となりプローブは容易に着脱でき、プローブを交換してもプローブの温度の影響を受けず正確な温度検出ができる。
【０１４９】
本発明の請求項４にかかる放射体温計によれば、赤外受光素子は集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点の集光素子による像点よりも前記集光素子から遠い領域に設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となり、導光管は不要となりプローブは容易に着脱でき、プローブを交換してもプローブの温度の影響を受けず正確な温度検出ができる。
【０１５０】
本発明の請求項５にかかる放射体温計によれば、赤外受光素子には集光素子の縁と同じ側のプローブの内壁に接するように引いた直線が前記プローブの先端の面と交叉する仮想先端点から光軸を挟んで前記仮想先端点と反対側の前記集光素子の縁を通過して前記集光素子による前記仮想先端点の像点へ到達する前記集光素子の子午面内の２つの光路で挟まれた領域に設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となり、導光管は不要となりプローブは容易に着脱でき、プローブを交換してもプローブの温度の影響を受けず正確な温度検出ができる。
【０１５１】
本発明の請求項６にかかる放射体温計によれば、赤外受光素子は集光素子の焦点距離ｆと、赤外受光素子の半径ｒＳと、仮想先端点と光軸との距離ｒαと、仮想先端点と集光素子との距離Ｌαと、集光素子の半径ｒ３を用いて、（式１３）で与えられるＬ３だけ集光素子の焦点よりも集光素子から遠くに設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となり、導光管は不要となりプローブは容易に着脱でき、プローブを交換してもプローブの温度の影響を受けず正確な温度検出ができる。
【０１５２】
本発明の請求項７にかかる放射体温計によれば、赤外受光素子は集光素子の焦点距離ｆと、赤外受光素子の半径ｒＳと、仮想先端点と光軸との距離ｒαと、仮想先端点と前記集光素子との距離Ｌαと、集光素子の半径ｒ３を用いて、（式２２）で表されるＬ３だけ前記集光素子の焦点よりも集光素子から遠くに設置することで、プローブ内壁から集光素子に入射する赤外線を赤外受光素子以外の位置へ進行させることができ、受光領域を制限することができる。その結果、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となり、導光管は不要となりプローブは容易に着脱でき、プローブを交換してもプローブの温度の影響を受けず正確な温度検出ができる。
【０１５３】
本発明の請求項８にかかる放射体温計によれば、プローブ先端を膜で覆う必要がないので膜の赤外線透過率のばらつきによる温度誤差がなく正確な温度検出ができる。
本発明の請求項９にかかる放射体温計によれば、複数のプローブは色が違うので、目視で判別可能でありプローブごとに間違いなく使用者を特定できる。
本発明の請求項１０にかかる放射体温計によれば、複数のプローブは異なる記号が印刷してあるので、目視で判別可能でありプローブごとに間違いなく使用者を特定できる。
本発明の請求項１１にかかる放射体温計によれば、複数のプローブは異なる図柄が印刷してあるので、目視で判別可能でありプローブごとに間違いなく使用者を特定できる。
本発明の請求項１２にかかる放射体温計によれば、複数のプローブは寸法が異なるので、目視で判別可能でありプローブごとに間違いなく使用者を特定できる。また耳の大きさの違う複数の人にそれぞれ挿入しやすい寸法のプローブを提供することも可能である。
本発明の請求項１３にかかる放射体温計によれば、屈折レンズにより、赤外受光素子には集光された赤外線が入射するので、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となり、導光管は不要となりプローブは容易に着脱でき、プローブを交換してもプローブの温度の影響を受けず正確な温度検出ができる。
【０１５４】
本発明の請求項１４にかかる放射体温計によれば、透過型回折レンズにより、赤外受光素子には集光された赤外線が入射するので、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となり、導光管は不要となりプローブは容易に着脱でき、プローブを交換してもプローブの温度の影響を受けず正確な温度検出ができる他、容易に製造できる効果がある。
【０１５５】
本発明の請求項１５にかかる放射体温計によれば、集光ミラーより、赤外受光素子には集光された赤外線が入射するので、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となり、導光管は不要となりプローブは容易に着脱でき、プローブを交換してもプローブの温度の影響を受けず正確な温度検出ができる他、透過損失が無く赤外光を有効に赤外受光素子に導く効果がある。
【０１５６】
本発明の請求項１６にかかる放射体温計によれば、反射型回折レンズにより、赤外受光素子には集光された赤外線が入射するので、鼓膜およびその近傍から発せられプローブの赤外線通過部を通過した放射光のみをスポット的に検出することが可能となり、導光管は不要となりプローブは容易に着脱でき、プローブを交換してもプローブの温度の影響を受けず正確な温度検出ができる他、透過損失が無く赤外光を有効に赤外受光素子に導く効果があり、また容易に製造できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における放射体温計の構成ブロック図
【図２】同実施例の色の異なる複数のプローブの側面図
【図３】同実施例の異なる記号を印刷した複数のプローブの側面図
【図４】同実施例の異なる図柄を印刷した複数のプローブの側面図
【図５】同実施例の寸法の異なる複数のプローブの側面図
【図６】同実施例の受光部の要部拡大図
【図７】本発明の第２の実施例における受光部の要部拡大図
【図８】本発明の第３の実施例における受光部の要部拡大図
【図９】本発明の第４の実施例における受光部の要部拡大図
【図１０】本発明の第５の実施例における受光部の要部拡大図
【図１１】本発明の第６の実施例における受光部の要部拡大図
【図１２】従来例における放射体温計の構成図
【符号の説明】
１  プローブ
３  赤外受光素子
４  温度換算手段
５  赤外線通過部
６  本体
８  受光部
９  集光素子
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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