(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測温対象からの赤外線を導くための入射口と出射口とを有する導光手段と、該導光手段からの赤外線を検出するための第１の赤外線センサと、基準温度信号を発生する感温センサと、前記導光手段の温度状態とほぼ同じ温度状態を示し、且つ外部からの赤外線を入射しないように閉鎖された参照空洞と、該参照空洞からの赤外線を検出するための第２の赤外線センサと、前記第１の赤外線センサと前記第２の赤外線センサと前記感温センサとからの信号に基づいて温度を算出する温度演算手段と、該温度演算手段からの信号に基づいて温度を表示する表示装置とを備え、プローブ内に前記導光手段と前記参照空洞とを有するとともに前記導光手段または前記参照空洞の少なくとも一方は前記第１または第２の赤外線センサ側から前記導光手段の入射口に向かって漸次細くなるように構成されていることを特徴とする放射体温計。
【請求項２】
前記導光手段がパイプで構成され、前記参照空洞は前記パイプを保持する保持部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射体温計。
【請求項３】
前記導光手段がパイプで構成され、前記参照空洞は前記パイプの外壁と前記パイプを保持する保持部材とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射体温計。
【請求項４】
前記保持部材が高熱伝導率の部材で構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の放射体温計。
【請求項５】
前記高熱伝導率の部材がアルミニウムであることを特徴とする請求項４に記載の放射体温計。
【請求項６】
前記第１の赤外線センサと前記第２の赤外線センサとは前記プローブの中心を挟んで並列に配置されており、前記パイプは、その入射口が、前記プローブのほぼ中心に位置し、出射口が前記第１の赤外線センサに向かって配置されることにより、該パイプは前記プローブの中心線に対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の放射体温計。
【請求項７】
前記第１の赤外線センサが前記プローブの中心線上に配置されており、前記パイプは前記中心線に沿って配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の放射体温計。
【請求項８】
前記導光手段と前記参照空洞とが同一部材に一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射体温計。
【請求項９】
前記感温センサが前記第１の赤外線センサまたは第２の赤外線センサの底面に接着剤で被着していることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の放射体温計。
【請求項１０】
赤外線透過用の窓部材が前記導光手段の入射口を封鎖するように前記プローブに取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の放射体温計。
【請求項１１】
赤外線透過用の窓部材が前記導光手段の入射口を封鎖するように前記パイプに取り付けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の放射体温計。
【請求項１２】
赤外線透過用の窓部材が前記導光手段の入射口を封鎖するように前記保持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の放射体温計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱放射エネルギーを検出して、非接触で温度を測る放射体温計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以前から、短時間で体温測定をするために、測定部位として鼓膜を選び、その温度を非接触で測る放射体温計が提案されている。
【０００３】
たとえば、本願出願人は、先に出願した特願平７−２９４１１７号において、図１０および図１１に示す放射体温計を提案した。
【０００４】
図１０は特願平７−２９４１１７号で提案された放射体温計の正面図である。
【０００５】
この放射体温計１は鼓膜温を測る体温計であって、本体４とプローブ２とから構成されている。本体４には体温を表示するための液晶表示素子６と押しボタン構造の測定スイッチ５が設けられている。
【０００６】
放射体温計１の操作方法は次のように行う。まず、測定スイッチ５を押すと電源が入り、温度測定を開始させる。その後に、プローブ２を被験者の外耳道に挿入して鼓膜にむけて、鼓膜温を測定する。プローブ２が鼓膜に正しく向けられた後に、外耳道からプローブ２を取り出す。ここで、液晶表示素子６には、測定した最高温度を示すようになっているので鼓膜温すなわち体温が表示されており、この表示を被験者の体温として読み取る。
【０００７】
図１１は、図１０に示した放射体温計１のプローブ２の部分を切り欠いて示した断面図である。
【０００８】
プローブ２の先端には透過波長特性のあるフィルタ７が備えてある。このフィルタ７は、シリコン（Ｓｉ）やフッ化バリウム（ＢａＦ2 ）などの光学結晶や、ポリエチレンなどの高分子から成っており、赤外波長の選択通過と防塵機能がある。
【０００９】
導光管８は、測温対象の鼓膜からの熱放射を効率よく集光するために設けられた管であり、銅、真鍮、ステンレスなどの金属パイプでできており、その内面は反射率を上げるために鏡面状で金（Ａｕ）メッキ処理を施してある。しかし、このような処理を施しても導光管８の内面を反射率が１．００の完全反射体とすることはできないため、導光管８の内面は多少の放射率を有することになる。
【００１０】
導光管９も導光管８と同じ材質で構成されてあり、その内面にも導光管８と同じ処理を施してあるが、その一端（フィルタ７側）を塞いであり、測温対象からの赤外線が入り込まないようにしてある。また、導光管９は、導光管８とほぼ同じ温度になるように、導光管８に近接して設けられている。導光管９に要求される条件は、導光管８とほぼ同じ温度になることであり、必ずしも、材質および内面状態を同じにする必要はないものである。
【００１１】
第１の赤外線センサ１０は導光管８によって集光された測温対象からの赤外線を検出するセンサであるが、導光管８自体からの熱放射をも検出する。これに対して、第２の赤外線センサ１１は導光管９の先端が塞がっているため、導光管９自体からの熱放射を検出する。また、第２の赤外線センサ１１は、第１の赤外線センサ１０とほぼ同じ温度になるように、第１の赤外線センサ１０に近接して設けられている。感温センサ１２は、この第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１の温度を測定するセンサである。
【００１２】
ここで、第１および第２の赤外線センサ１０、１１を用いた動作原理を簡単に説明する。導光管８と第１の赤外線センサ１０とが同じ温度だと、第１の赤外線センサ１０は見掛け上測温対象からの赤外線のみを検出することができる。これは、導光管８からも熱放射がされているが、赤外線センサ１０と同一温度であるために、赤外線センサ１０における入射と放射の差引きを考えると、導光管８からの熱放射を無視できるためである。しかし、導光管８と第１の赤外線センサ１０との間に温度差が生じると導光管８の熱放射と第１の赤外線センサ１０の熱放射に差が生じるので、第１の赤外線センサ１０は測温対象からの熱放射と導光管８からの熱放射とを検出することになり、導光管８からの熱放射を無視できなくなる。そこで、この放射体温計１では、第２の赤外線センサ１１を設け、導光管８と同じ温度条件である導光管９からの赤外線を第２の赤外線センサ１１で検出し、導光管８の温度影響を持った第１の赤外線センサ１０の出力から第２の赤外線センサ１１の出力を、適当な割合で、差し引くことにより導光管８の温度影響によらない測温対象からの赤外線を検出できる構成となっている。
【００１３】
別の従来技術としては、体温計ではないが、特開昭６１−６６１３１号公報に開示された放射温度計が挙げられる。
【００１４】
この放射温度計では、特願平７−２９４１１７号で提案された放射体温計における導光管８に相当する測温対象からの赤外線を導く信号ファイバと、導光管９に相当する外乱ファイバとを設け、外乱の影響を除去して温度測定を行うようになっている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のように２本の導光管やファイバを設けた場合には、導光管等の２本分以上の太さが必要であるため測温対象に向ける先端すなわちプローブ部分が太くなってしまうという問題点があった。
【００１６】
特に、外耳道に挿入して鼓膜からの赤外線を検出する放射体温計の場合には、放射体温計のプローブ部分が太いと、たとえば子供のように耳の穴が小さい場合に放射体温計を鼓膜に向けるよう外耳道に挿入することが難しいという問題点があった。
【００１７】
この対策として２本の導光管等を細くすることが考えられるが、こうすると、導光管の出射口が小さくなり、本来の赤外線センサの視野を出射口によって絞ってしまうことになる。そして、入射エネルギーが少なくなり感度が低下してしまう。一般的に視野を狭めると入射エネルギーは減少する傾向にある。また、導光管等が細い場合には、導光管等の内面で赤外線が反射する回数が増えてしまう。反射のたびにエネルギーが減少することを考えると、この点でも感度的に不利である。
【００１８】
本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、感度を低下させることなく、測温対象に向ける先端すなわちプローブ部分を細くした放射体温計を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、測温対象からの赤外線を導くための入射口と出射口とを有する導光手段と、この導光手段からの赤外線を検出するための第１の赤外線センサと、基準温度信号を発生する感温センサと、前記導光手段の温度状態とほぼ同じ温度状態を示し、且つ外部からの赤外線を入射しないように閉鎖された参照空洞と、この参照空洞からの赤外線を検出するための第２の赤外線センサと、前記第１の赤外線センサと前記第２の赤外線センサと前記感温センサとからの信号に基づいて温度を算出する温度演算手段と、この温度演算手段からの信号に基づいて温度を表示する表示装置とを備え、プローブ内に前記導光手段と前記参照空洞とを有するとともに前記導光手段または前記参照空洞の少なくとも一方は前記第１または第２の赤外線センサ側から前記導光手段の入射口に向かって漸次細くなるように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記導光手段がパイプで構成され、前記参照空洞は前記パイプを保持する保持部材で構成されていることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記導光手段がパイプで構成され、前記参照空洞は前記パイプの外壁と前記パイプを保持する保持部材とにより構成されていることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載の発明において、前記保持部材が高熱伝導率の部材で構成されていることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記高熱伝導率の部材がアルミニウムであることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項６に記載の発明では、請求項２または３に記載の発明において、前記第１の赤外線センサと前記第２の赤外線センサとは前記プローブの中心を挟んで並列に配置されており、前記パイプは、その入射口が、前記プローブのほぼ中心に位置し、出射口が前記第１の赤外線センサに向かって配置されることにより、このパイプは前記プローブの中心線に対して斜めに配置されていることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項７に記載の発明では、請求項２または３に記載の発明において、前記第１の赤外線センサが前記プローブの中心線上に配置されており、前記パイプは前記中心線に沿って配置されていることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項８に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記導光手段と前記参照空洞とが同一部材に一体に形成されていることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項９に記載の発明では、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発明において、前記感温センサが前記第１の赤外線センサまたは第２の赤外線センサの底面に接着剤で被着していることを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１０に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発明において、赤外線透過用の窓部材が前記導光手段の入射口を封鎖するように前記プローブに取り付けられていることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１１に記載の発明では、請求項２または３に記載の発明において、赤外線透過用の窓部材が前記導光手段の入射口を封鎖するように前記パイプに取り付けられていることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１２に記載の発明では、請求項２または３に記載の発明において、赤外線透過用の窓部材が前記導光手段の入射口を封鎖するように前記保持部材に取り付けられていることを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に基づいて説明する。
【００３２】
なお、本発明による放射体温計の正面図は図１０とほぼ同様であるので、以下の発明の実施の形態においては、図１０も参照して説明する。
【００３３】
図１は、本発明による放射体温計の第１の実施の形態におけるプローブの部分を切り欠いて示した断面図である。
【００３４】
プローブ２の材質はたとえばＡＢＳ樹脂であり、プローブ２の内部には導光管１５および保持部材１６が設けられている。
【００３５】
導光管１５は、測温対象の鼓膜からの熱放射を効率よく集光するための導光手段として設けられたパイプであり、たとえば銅、真鍮、ステンレスなどの金属でできており、その内面は反射率を上げるため鏡面状で金（Ａｕ）メッキ処理を施してある。
【００３６】
導光管１５の先端には透過波長特性のあるフィルタ７が備えてある。このフィルタ７は、赤外線透過用の窓部材であり、シリコン（Ｓｉ）やフッ化バリウム（ＢａＦ2 ）などの光学結晶や、ポリエチレンなどの高分子から成っており、赤外波長の選択通過と防塵機能がある。また、導光管１５の先端に取り付けたフィルタ７がプローブの中心線と垂直になるように、導光管１５の先端は斜めに切ってある。
【００３７】
保持部材１６はプローブ２内に導光管１５を保持する部材であるが、図１１の導光管９の役目を果たす参照空洞１７を形成するように図１に示す形状となっている。この保持部材１６は高熱伝導率の部材であり、材質はたとえばアルミニウムである。参照空洞１７は、その一端（フィルタ７側）を塞いであり、測温対象からの赤外線が入り込まないようにしてある。また、参照空洞１７は、導光管１５とほぼ同じ温度になるように、導光管１５に近接して設けられている。参照空洞１７に要求される条件は、導光管１５とほぼ同じ温度になることであり、必ずしも、材質および内面状態を同じにする必要はないものである。また、参照空洞１７は、第２の赤外線センサ１１側から入射口１５ａ側に向かって漸次細くなるように構成されている。
【００３８】
第１の赤外線センサ１０は導光管１５によって集光された測温対象からの赤外線を検出するセンサであるが、導光管１５自体からの熱放射をも検出する。これに対して、第２の赤外線センサ１１は、参照空洞１７の先端が塞がっているため、参照空洞１７自体からの熱放射を検出する。また、第２の赤外線センサ１１は、第１の赤外線センサ１０とほぼ同じ温度になるように、第１の赤外線センサ１０に近接して設けられている。感温センサ１２は、この第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１の温度を測定するセンサである。従って、感温センサ１２は第１の赤外線センサ１０または第２の赤外線センサ１１の底面にたとえば接着剤１２ａで固定するようにすればよい。さらに接着剤１２ａには高熱伝導率のもの（たとえば高熱伝導率のシリコーンなど）を選ぶとよい。
【００３９】
また、第１の赤外線センサ１０と第２の赤外線センサ１１とはプローブ２の中心を挟んで並列に配置されており、導光管１５は、その入射口１５ａが、プローブ２のほぼ中心に位置し、出射口１５ｂが第１の赤外線センサ１０に向かって配置されることにより、導光管１５はプローブ２の中心線に対して斜めに配置されている。
【００４０】
図２は図１に示した放射体温計の動作を説明するブロック図である。図２において、図１と同じ構成部分には同じ参照番号を付してある。
【００４１】
ここで、第１および第２の赤外線センサ１０、１１を用いた動作原理を簡単に説明する。導光管１５と第１の赤外線センサ１０とが同じ温度だと、第１の赤外線センサ１０は見掛け上測温対象からの赤外線のみを検出することができる。これは、導光管１５からも熱放射がされているが、赤外線センサ１０と同一温度であるために、赤外線センサ１０における入射と放射の差引きを考えると、導光管１５からの熱放射を無視できるためである。しかし、導光管１５と第１の赤外線センサ１０との間に温度差が生じると導光管１５の熱放射と第１の赤外線センサ１０の熱放射に差が生じるので、第１の赤外線センサ１０は測温対象からの熱放射と導光管１５からの熱放射とを検出することになり、導光管１５からの熱放射を無視できなくなる。
【００４２】
そこで、この放射体温計では、第２の赤外線センサ１１を設け、導光管１５とほぼ同じ温度条件である参照空洞１７からの赤外線を第２の赤外線センサ１１で検出し、導光管１５の温度影響を持った第１の赤外線センサ１０の出力から第２の赤外線センサ１１の出力を、適当な割合で、差し引くことにより導光管１５の温度影響によらない測温対象からの赤外線を検出できる構成となっている。温度演算手段１３は第１の赤外線センサ１０、第２の赤外線センサ１１および感温センサ１２からの出力に基づいて測温対象の温度を演算し、この温度を表示装置１４に表示する。
【００４３】
図３は、本発明による放射体温計の第２の実施の形態におけるプローブの部分を切り欠いて示した断面図である。
【００４４】
プローブ２の材質はたとえばＡＢＳ樹脂であり、プローブ２の内部には導光管１８および保持部材１９が設けられている。
【００４５】
導光管１８は、測温対象の鼓膜からの熱放射を効率よく集光するための導光手段として設けられたパイプであり、たとえば銅、真鍮、ステンレスなどの金属でできており、その内面は反射率を上げるため鏡面状で金（Ａｕ）メッキ処理を施してある。
【００４６】
プローブ２の先端には透過波長特性のあるフィルタ７が備えてある。このフィルタ７は、赤外線透過用の窓部材であり、シリコン（Ｓｉ）やフッ化バリウム（ＢａＦ2 ）などの光学結晶や、ポリエチレンなどの高分子から成っており、赤外波長の選択通過と防塵機能がある。本実施の形態では、導光管１８の先端ではなく、プローブ２の先端にフィルタ７を取り付けてあるため、導光管１８の先端を斜めに切っておく必要はない。
【００４７】
保持部材１９はプローブ２内に導光管１８を保持する部材であるが、図１１の導光管９の役目を果たす参照空洞２０を形成するように図３に示す形状となっている。この保持部材１９は高熱伝導率の部材であり、材質はたとえばアルミニウムである。本実施の形態における参照空洞２０は、保持部材１９と導光管１８の外壁とから構成され、この参照空洞２０は、その一端（フィルタ７側）を塞いであり、測温対象からの赤外線が入り込まないようにしてある。また、導光管１８の外壁が参照空洞２０の一部を構成するため、参照空洞２０の内壁は導光管１８の内壁とより同じ温度になるようになっている。参照空洞２０に要求される条件は、導光管１８とほぼ同じ温度になることであり、必ずしも、材質および内面状態を同じにする必要はないものである。また、参照空洞２０は、第２の赤外線センサ１１側からフィルタ７側に向かって漸次細くなるように構成されている。
【００４８】
第１の赤外線センサ１０は導光管１８によって集光された測温対象からの赤外線を検出するセンサであるが、導光管１８自体からの熱放射をも検出する。これに対して、第２の赤外線センサ１１は、参照空洞２０の先端が塞がっているため、参照空洞２０自体からの熱放射を検出する。また、第２の赤外線センサ１１は、第１の赤外線センサ１０とほぼ同じ温度になるように、第１の赤外線センサ１０に近接して設けられている。感温センサ１２は、この第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１の温度を測定するセンサである。従って、感温センサ１２は第１の赤外線センサ１０または第２の赤外線センサ１１の底面にたとえば接着剤１２ａで固定するようにすればよい。さらに接着剤１２ａには高熱伝導率のもの（たとえば高熱伝導率のシリコーンなど）を選ぶとよい。
【００４９】
また、第１の赤外線センサ１０と第２の赤外線センサ１１とはプローブ２の中心を挟んで並列に配置されており、導光管１８は、その入射口１８ａが、プローブ２のほぼ中心に位置し、出射口１８ｂが第１の赤外線センサ１０に向かって配置されることにより、導光管１８はプローブ２の中心線に対して斜めに配置されている。
【００５０】
また、本実施の形態においては、第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１が、窓部材を低融点ガラスで接着したカバー２１で覆われて封止され、窓２２、２３を介して赤外線を受光するようになっている。窓２２、２３にはフッ化バリウム（ＢａＦ2 ）や反射防止コーティング（ＡＲコート）されたシリコン（Ｓｉ）が用いられる。カバー２１で覆われた内部には窒素ガスが封入され、第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１が劣化するのを防ぐことができる。
【００５１】
本実施の形態の放射体温計の動作については、図１に示した第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５２】
図４は、図３に示した放射体温計を図３とは異なる方向で切断した断面図であり、（ａ）は図３のＡ−Ａ´断面図、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ´断面図、（ｃ）は図３のＣ−Ｃ´断面図である。なお、各断面図においては、導光管１８、保持部材１９および参照空洞２０のみを図示してある。
【００５３】
この図４（ａ）〜（ｃ）によって、導光管１８の外壁が参照空洞２０の内壁の一部を形成していることや、参照空洞２０が第１の赤外線センサ１０側からフィルタ７側に向かって漸次細くなるように構成されていることが明示される。
【００５４】
図５は、本発明による放射体温計の第３の実施の形態におけるプローブの部分を切り欠いて示した断面図である。
【００５５】
プローブ２の材質はたとえばＡＢＳ樹脂であり、プローブ２の内部には導光管２４および保持部材２５が設けられている。
【００５６】
導光管２４は、測温対象の鼓膜からの熱放射を効率よく集光するための導光手段として設けられたパイプであり、たとえば銅、真鍮、ステンレスなどの金属でできており、その内面は反射率を上げるため鏡面状で金（Ａｕ）メッキ処理を施してある。
【００５７】
プローブ２の先端には透過波長特性のあるフィルタ７が備えてある。このフィルタ７は、赤外線透過用の窓部材であり、シリコン（Ｓｉ）やフッ化バリウム（ＢａＦ2 ）などの光学結晶や、ポリエチレンなどの高分子から成っており、赤外波長の選択通過と防塵機能がある。
【００５８】
保持部材２５はプローブ２内に導光管２４を保持する部材であるが、図１１の導光管９の役目を果たす参照空洞２６を形成するように図５に示す形状となっている。この保持部材２５は高熱伝導率の部材であり、材質はたとえばアルミニウムである。本実施の形態における参照空洞２６は、保持部材２５と導光管２４の外壁とから構成され、この参照空洞２６は、その一端（フィルタ７側）を塞いであり、測温対象からの赤外線が入り込まないようにしてある。また、導光管２４の外壁が参照空洞２６の一部を構成するため、参照空洞２６の内壁は導光管２４の内壁とより同じ温度になるようになっている。参照空洞２６に要求される条件は、導光管２４とほぼ同じ温度になることであり、必ずしも、材質および内面状態を同じにする必要はないものである。また、参照空洞２６は、第２の赤外線センサ１１側からフィルタ７側に向かって漸次細くなるように構成されている。
【００５９】
本実施の形態の特徴は、図３と図５とを比較してわかるように、導光管２４が、フィルタ７や第１の赤外線センサ１０と垂直に設けられている点にある。すなわち、第１の赤外線センサ１０がプローブ２の中心線上に配置されており、導光管２４はプローブ２の中心線に沿って配置されている。このようにすると、図３に示した実施の形態と比較して、プローブ２の太さはやや太くなってしまうという欠点はあるものの、保持部材２５の中心軸と導光管２４としてのパイプを挿入するための穴の中心軸とが同一なので保持部材２５の穴を切削加工によって精度よく仕上げる際に容易であるという効果がある。
【００６０】
第１の赤外線センサ１０は導光管２４によって集光された測温対象からの赤外線を検出するセンサであるが、導光管２４自体からの熱放射をも検出する。これに対して、第２の赤外線センサ１１は、参照空洞２６の先端が塞がっているため、参照空洞２６自体からの熱放射を検出する。また、第２の赤外線センサ１１は、第１の赤外線センサ１０とほぼ同じ温度になるように、第１の赤外線センサ１０に近接して設けられている。感温センサ１２は、この第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１の温度を測定するセンサである。従って、感温センサ１２は第１の赤外線センサ１０または第２の赤外線センサ１１の底面にたとえば接着剤１２ａで固定するようにすればよい。さらに接着剤１２ａには高熱伝導率のもの（たとえば高熱伝導率のシリコーンなど）を選ぶとよい。
【００６１】
また、本実施の形態においては、第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１が、窓部材を低融点ガラスで接着したカバー２１で覆われて封止され、窓２２、２３を介して赤外線を受光するようになっている。窓２２、２３にはフッ化バリウム（ＢａＦ2 ）や反射防止コーティング（ＡＲコート）されたシリコン（Ｓｉ）が用いられる。カバー２１で覆われた内部には窒素ガスが封入され、第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１が劣化するのを防ぐことができる。
【００６２】
本実施の形態の放射体温計の動作については、図１に示した第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６３】
図６は、本発明による放射体温計の第４の実施の形態におけるプローブの部分を切り欠いて示した断面図である。
【００６４】
プローブ２の材質はたとえばＡＢＳ樹脂であり、プローブ２の内部には導光管２４および保持部材２７が設けられている。
【００６５】
導光管２４は、測温対象の鼓膜からの熱放射を効率よく集光するための導光手段として設けられたパイプであり、たとえば銅、真鍮、ステンレスなどの金属でできており、その内面は反射率を上げるため鏡面状で金（Ａｕ）メッキ処理を施してある。
【００６６】
プローブ２の先端には透過波長特性のあるフィルタ７が備えてある。このフィルタ７は、赤外線透過用の窓部材であり、シリコン（Ｓｉ）やフッ化バリウム（ＢａＦ2 ）などの光学結晶や、ポリエチレンなどの高分子から成っており、赤外波長の選択通過と防塵機能がある。
【００６７】
保持部材２７はプローブ２内に導光管２４を保持する部材であるが、図１１の導光管９の役目を果たす参照空洞２８を形成するように図６に示す形状となっている。この保持部材２７は高熱伝導率の部材であり、材質はたとえばアルミニウムである。本実施の形態における参照空洞２８は、保持部材２７と導光管２４の外壁とから構成され、この参照空洞２８は、その一端（フィルタ７側）を塞いであり、測温対象からの赤外線が入り込まないようにしてある。また、導光管２４の外壁が参照空洞２８の一部を構成するため、参照空洞２８の内壁は導光管２４の内壁とより同じ温度になるようになっている。参照空洞２８に要求される条件は、導光管２４とほぼ同じ温度になることであり、必ずしも、材質および内面状態を同じにする必要はないものである。また、参照空洞２８は、第２の赤外線センサ１１側からフィルタ７側に向かって漸次細くなるように構成されている。
【００６８】
第１の赤外線センサ１０は導光管２４によって集光された測温対象からの赤外線を検出するセンサであるが、導光管２４自体からの熱放射をも検出する。これに対して、第２の赤外線センサ１１は、参照空洞２８の先端が塞がっているため、参照空洞２８自体からの熱放射を検出する。また、第２の赤外線センサ１１は、第１の赤外線センサ１０とほぼ同じ温度になるように、第１の赤外線センサ１０に近接して設けられている。感温センサ１２は、この第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１の温度を測定するセンサである。従って、感温センサ１２は第１の赤外線センサ１０または第２の赤外線センサ１１の底面にたとえば接着剤１２ａで固定するようにすればよい。さらに接着剤１２ａには高熱伝導率のもの（たとえば高熱伝導率のシリコーンなど）を選ぶとよい。
【００６９】
また、本実施の形態においては、図５に示した実施の形態と異なり、第１の赤外線センサ１０と第２の赤外線センサ１１とが一体化されていない。すなわち、第１の赤外線センサ１０は窓３０を有するカバー２９で覆われ、第２の赤外線センサ１１は窓３２を有するカバー３１で覆われており、カバー２９および３１はそれぞれ高熱伝導率のシリコーン等で封止され、窓３０および３２にはフッ化バリウム（ＢａＦ2 ）や反射防止コーティング（ＡＲコート）されたシリコン（Ｓｉ）が用いられ、カバー２９および３１で覆われた内部には窒素ガスが封入され、第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１が劣化するのを防ぐようになっている。第１の赤外線センサ１０と第２の赤外線センサ１１とがほぼ同じ温度になれば、図６に示すように、第１の赤外線センサ１０と第２の赤外線センサ１１とを一体化せず別々にしてもよいし、第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１の角度を異ならせても構わない。
【００７０】
本実施の形態の放射体温計の動作については、図１に示した第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００７１】
図７は、本発明による放射体温計の第５の実施の形態におけるプローブの部分を切り欠いて示した断面図である。
【００７２】
プローブ２の材質はたとえばＡＢＳ樹脂であり、プローブ２の内部には保持部材３３が設けられている。
【００７３】
保持部材３３の先端には透過波長特性のあるフィルタ７が備えてある。このフィルタ７は、赤外線透過用の窓部材であり、シリコン（Ｓｉ）やフッ化バリウム（ＢａＦ2 ）などの光学結晶や、ポリエチレンなどの高分子から成っており、赤外波長の選択通過と防塵機能がある。
【００７４】
保持部材３３は、プローブ２内に図１１の導光管８の役目を果たす導光穴３４と図１１の導光管９の役目を果たす参照空洞３５とを形成するように図７に示す形状となっている。この保持部材３３の材質はたとえばアルミニウムまたはプラスチックであり、プラスチックの場合は高熱伝導率のプラスチックを選ぶとよい。導光穴３４の内面は反射率を上げるために鏡面状で金（Ａｕ）の表面処理を施してある。この金の表面処理の方法としては下地にニッケルを付けた後に金メッキをする方法でもよいし、プラスチックに直接に金を蒸着させる方法でもよい。参照空洞３５は、その一端（フィルタ７側）を塞いであり、測温対象からの赤外線が入り込まないようにしてある。また、参照空洞３５は、導光穴３４とほぼ同じ温度になるように、導光穴３４に近接して設けられている。参照空洞３５に要求される条件は、導光穴３４とほぼ同じ温度になることであり、必ずしも、内面状態を同じにする必要はないものである。また、参照空洞３５は、第２の赤外線センサ１１側からフィルタ７側に向かって漸次細くなるように構成されている。
【００７５】
第１の赤外線センサ１０は導光穴３４によって集光された測温対象からの赤外線を検出するセンサであるが、導光穴３４自体からの熱放射をも検出する。これに対して、第２の赤外線センサ１１は、参照空洞３５の先端が塞がっているため、参照空洞３５自体からの熱放射を検出する。また、第２の赤外線センサ１１は、第１の赤外線センサ１０とほぼ同じ温度になるように、第１の赤外線センサ１０に近接して設けられている。感温センサ１２は、この第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１の温度を測定するセンサである。従って、感温センサ１２は第１の赤外線センサ１０または第２の赤外線センサ１１の底面にたとえば接着剤１２ａで固定するようにすればよい。さらに接着剤１２ａには高熱伝導率のもの（たとえば高熱伝導率のシリコーンなど）を選ぶとよい。
【００７６】
本実施の形態の放射体温計の動作については、図１に示した第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００７７】
図８は、本発明による放射体温計の第６の実施の形態におけるプローブの部分を切り欠いて示した断面図である。
【００７８】
プローブ２の材質はたとえばＡＢＳ樹脂であり、プローブ２の内部には保持部材３６が設けられている。
【００７９】
保持部材３６の先端には透過波長特性のあるフィルタ７が備えてある。このフィルタ７は、赤外線透過用の窓部材であり、シリコン（Ｓｉ）やフッ化バリウム（ＢａＦ2 ）などの光学結晶や、ポリエチレンなどの高分子から成っており、赤外波長の選択通過と防塵機能がある。
【００８０】
保持部材３６は、プローブ２内に図１１の導光管８の役目を果たす導光手段としての導光穴３７と図１１の導光管９の役目を果たす参照空洞３８とを形成するように図８に示す形状となっている。この保持部材３６の材質はたとえばアルミニウムまたはプラスチックであり、プラスチックの場合は高熱伝導率のプラスチックを選ぶとよい。導光穴３７の内面は反射率を上げるために鏡面状で金（Ａｕ）の表面処理を施してある。この金の表面処理の方法としては下地にニッケルを付けた後に金メッキをする方法でもよいし、プラスチックに直接に金を蒸着させる方法でもよい。参照空洞３８は、その一端（フィルタ７側）を塞いであり、測温対象からの赤外線が入り込まないようにしてある。また、参照空洞３８は、導光穴３７とほぼ同じ温度になるように、導光穴３７に近接して設けられている。参照空洞３８に要求される条件は、導光穴３７とほぼ同じ温度になることであり、必ずしも、内面状態を同じにする必要はないものである。また、参照空洞３８は、第２の赤外線センサ１１側からフィルタ７側に向かって漸次細くなるように構成されている。
【００８１】
さらに、本実施の形態では、導光穴３７は、第１の赤外線センサ１０側からフィルタ７側に向かって漸次細くなるように構成されている。このように、測温対象からの赤外線の入射口が小さくなると、第１の赤外線センサ１０で受光する入射エネルギーが小さくなってしまうように思われるが、本実施の形態によれば、入射エネルギーが小さくなってしまうことはない。この点について以下に説明する。
【００８２】
導光穴３７が細くなると、測温対象からの赤外線が第１の赤外線センサ１０に到達するまでに導光穴３７の内面で反射する回数が増えてしまい、入射エネルギーが減衰してしまう。しかし、本実施の形態では、導光穴３７の内面の反射率を極力１に近づけており、導光穴３７の内面での赤外線の反射回数が増えても反射による減衰が発生しないようにしている。また、導光穴３７の内面が完全反射体の場合、第１の赤外線センサ１０で受光する入射エネルギーは赤外線センサの視野を決める導光穴３７の出射口の大きさで決定される。そして、一般的に視野を狭めると入射エネルギーはは減少する傾向にある。図８に示したように、導光穴３７の出射口を小さくしなければ入射エネルギーが減少することがなく、感度を劣化させることがない。
【００８３】
図８の説明に戻り、第１の赤外線センサ１０は導光穴３７によって集光された測温対象からの赤外線を検出するセンサであるが、導光穴３７自体からの熱放射をも検出する。これに対して、第２の赤外線センサ１１は、参照空洞３８の先端が塞がっているため、参照空洞３８自体からの熱放射を検出する。また、第２の赤外線センサ１１は、第１の赤外線センサ１０とほぼ同じ温度になるように、第１の赤外線センサ１０に近接して設けられている。感温センサ１２は、この第１の赤外線センサ１０および第２の赤外線センサ１１の温度を測定するセンサである。従って、感温センサ１２は第１の赤外線センサ１０または第２の赤外線センサ１１の底面にたとえば接着剤１２ａで固定するようにすればよい。さらに接着剤１２ａには高熱伝導率のもの（たとえば高熱伝導率のシリコーンなど）を選ぶとよい。
【００８４】
本実施の形態の放射体温計の動作については、図１に示した第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００８５】
なお、本実施の形態では、保持部材３６に導光穴３７を設けた場合においてこの導光穴３７を第１の赤外線センサ１０側からフィルタ７側に向かって漸次細くなるように構成したが、本発明はこれに限らず、導光管を用いる場合においてこの導光管を第１の赤外線センサ１０側からフィルタ７側に向かって漸次細くなるように構成してもよい。この場合には、銅、真鍮、ステンレスなどの金属で作ってもよいが、他の材料としてたとえば、鏡面状のプラスチックフィルムに金を蒸着し、これを円すい状に丸めて導光管とするようにしてもよい。
【００８６】
また、本実施の形態では、参照空洞３８および導光穴３７の両方を第１または第２の赤外線センサ１０、１１からフィルタ７側に向かって漸次細くなるように構成したが、本発明はこれに限らず、導光穴３７のみを第１の赤外線センサ１０側からフィルタ７側に向かって漸次細くなるように構成しても構わない。
【００８７】
なお、以上説明した各実施の形態は保持部材の参照空洞をダイキャストで成形した例であるが、本発明はこれに限らず、参照空洞部分は切削加工で成形することもできる。この場合、参照空洞は必ずしも連続的に滑らかに細くなっていく必要はなく、入射口の面積が出射口の面積より小さくなっていればよい。たとえば、図９に示すように、保持部材３９に参照空洞４０を成形する際に段階的に先細りになるようにしてもよい。この場合でも、参照空洞４０は第２の赤外線センサ側から導光手段の入射口に向かって漸次細くなるように構成されていることに変わりはない。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によれば、感度を低下させることなく、参照空洞が第２の赤外線センサ側から導光手段の入射口に向かって漸次細くなるように構成されているので、測温対象に向ける先端すなわちプローブ部分を細くした放射体温計を提供することができる。また、導光手段が第１の赤外線センサ側から導光手段の入射口に向かって漸次細くなるように構成した場合にもプローブ部分を細くした放射体温計を提供することができる。また、従来のように導光管を２本使った場合と比べ、導光管の本数が少なくて済む分だけ安価に構成することができる。また、プローブを先細りにすることができるということは逆に出射口を広くすることができるということであり、これによって、赤外線センサの面積を大きくすることができる。赤外線センサの面積が大きければ感度の高い赤外線センサとすることができ、増幅器が簡単でノイズの影響が少ない放射体温計を提供することができる。
【００８９】
また、請求項２に記載した発明によれば、保持部材だけで参照空洞を形成しているので、参照空洞内に外部からの赤外線が入射してくる隙間がまったくなく、外部からの赤外線の確実な遮断を行うことができる。
【００９０】
また、請求項３に記載した発明によれば、保持部材と導光管の外壁とで参照空洞を形成しているので、参照空洞が導光管の温度を反映し易いという効果がある。
【００９１】
また、請求項４に記載した発明によれば、導光手段と参照空洞とをほぼ同じ温度にしやすいという効果がある。また、導光手段と赤外線センサとに温度差が生じた場合に、導光手段と赤外線センサとが早く平衡状態になるという効果もある。
【００９２】
また、請求項５に記載した発明によれば、アルミニウムは熱伝導率がよく、しかもアルミダイキャストによって複雑な形の保持部材を成形することができるという効果がある。
【００９３】
また、請求項６に記載した発明によれば、より細いプローブを作れるという効果がある。
【００９４】
また、請求項７に記載した発明によれば、保持部材の中心軸と導光管としてのパイプを挿入するための穴の中心軸とが同一なので保持部材の穴を切削加工によって精度よく仕上げる際に容易であるという効果がある。
【００９５】
また、請求項８に記載した発明によれば、導光管としてのパイプが不要であるのでより安価に構成することができる。
【００９６】
また、請求項９に記載した発明によれば、封止されたセンサの温度をより正確に測ることができるという効果がある。
【００９７】
また、請求項１０に記載した発明によれば、フィルタによってプローブ内を防水することができるという効果がある。
【００９８】
また、請求項１１に記載した発明によれば、フィルタが導光管と同じ温度になるので正確な体温測定ができるという効果がある。
【００９９】
また、請求項１２に記載した発明によれば、フィルタが保持部材に取り付けられている場合に、フィルタが保持部材（導光穴による導光手段）とほぼ同じ温度になるので正確な体温測定ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による放射体温計の第１の実施の形態におけるプローブの部分を切り欠いて示した断面図である。
【図２】図１に示した放射体温計の動作を説明するブロック図である。
【図３】本発明による放射体温計の第２の実施の形態におけるプローブの部分を切り欠いて示した断面図である。
【図４】図３に示した放射体温計を図３とは異なる方向で切断した断面図であり、（ａ）は図３のＡ−Ａ´断面図、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ´断面図、（ｃ）は図３のＣ−Ｃ´断面図である。
【図５】本発明による放射体温計の第３の実施の形態におけるプローブの部分を切り欠いて示した断面図である。
【図６】本発明による放射体温計の第４の実施の形態におけるプローブの部分を切り欠いて示した断面図である。
【図７】本発明による放射体温計の第５の実施の形態におけるプローブの部分を切り欠いて示した断面図である。
【図８】本発明による放射体温計の第６の実施の形態におけるプローブの部分を切り欠いて示した断面図である。
【図９】本発明による放射体温計の参照空洞の形状の一例を説明する図である。
【図１０】特願平７−２９４１１７号で提案された放射体温計の正面図である。
【図１１】図１０に示した放射体温計１のプローブ２の部分を切り欠いて示した断面図である。
【符号の説明】
１  放射体温計
２  プローブ
４  本体
５  測定スイッチ
６  液晶表示素子
７  フィルタ
８  導光管
９  導光管
１０  第１の赤外線センサ
１１  第２の赤外線センサ
１２  感温センサ
１２ａ  接着剤
１３  温度演算手段
１４  表示装置
１５、１８、２４、  導光管
１５ａ、１８ａ、２４ａ、３４ａ、３７ａ  入射口
１５ｂ、１８ｂ、２４ｂ、３４ｂ、３７ｂ  出射口
１６、１９、２５、２７、３３、３６、３９  保持部材
１７、２０、２６、２８、３５、３８、４０  参照空洞
２１、２９、３１  カバー
２２、２３、３０、３２  窓
３４、３７  導光穴
【図１】
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【図２】
0003805039.tif 000003
【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】
0003805039.tif 000008
【図８】
0003805039.tif 000009
【図９】
0003805039.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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