(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線検出素子を有し、当該赤外線検出素子の検出結果に基づいて測定対象物の温度を測定する測温計と、赤外線出力手段を有する補正装置と、から成り、前記補正装置から前記測温計に補正値を提供することによって前記測温計の個体別の製造誤差を補正する補正システムの制御方法であって、
標準黒体から放射された第１の赤外線を、前記赤外線検出素子により受光すると共に、その検出結果に基づく測定値を出力する工程と、
出力された前記測定値を前記補正装置に入力し、当該測定値に基づいて前記補正値を算出すると共に、算出した前記補正値に対応する第２の赤外線を出力する工程と、
出力された前記第２の赤外線を前記赤外線検出素子により受光すると共に、その検出結果に基づく前記補正値を、前記測定値の補正のために記憶する工程と、を実行することを特徴とする補正システムの制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の補正システムの制御方法により補正される測温計。
【請求項３】
請求項１に記載の補正システムの制御方法に用いられる補正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補正システムの制御方法、測温計および補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、赤外線検出素子を利用した測温計として、測定対象物から放射される赤外線を検知（感知）して電気信号に変換するいわゆる赤外線センサを備えたものが知られている。この種の赤外線センサとしては、一般に、サーモカップル（熱電対）またはそれを複数直列接続したサーモパイル（熱電堆）のゼーベック効果を利用して、赤外線の放射吸収による温度変化を熱起電力として検出（測温）するサーモパイル型、セラミック等で構成された基材における赤外線の熱エネルギーに応じた分極による浮遊電荷の変化を検出する（焦電効果を利用する）焦電型、および、金属その他の薄膜や極細線で形成した感温抵抗体の熱による抵抗値の変化を検出する（抵抗変化を利用する）ボロメータなど、が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような赤外線センサを備えた測温計において、補正（個体別の製造誤差を補正するための補正値の入力）を行う場合には、２点の標準温度を測定し、その結果をサーモパイルの４乗式の計算に基づいて得られた補正値を接触式の端子を用いて入力することにより行っていた。このためには、補正値を入力するための専用端子を基板上に設ける必要があったが、この方法では、基板面積が増大し、部品コストが嵩むといった問題があった。また、完成体の状態での補正を行うことができないため、内装基板組立、補正、外装組立、最終検査といった煩雑な工程を踏まなければ成らず、製造工程が煩雑になっていた。
【０００４】
一方、製造工程を簡略化するため、完成状態で補正を行うとすると、補正値の入力端子を露出させたり、本体ケース上に、基板上の端子に直接補正値を入力するための開口部などを形成する必要があったが、いずれにしても、部品数が嵩み、特に後者の場合は、防水性が損なわれると共に塵埃が侵入するといった問題もあった。
【０００５】
本発明は、完成体で、接触式の端子を用いることなく補正値の入力を行うことにより製造工程を簡略化することができる補正システムの制御方法、測温計および補正装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の補正システムの制御方法は、赤外線検出素子を有し、当該赤外線検出素子の検出結果に基づいて測定対象物の温度を測定する測温計と、赤外線出力手段を有する補正装置と、から成り、補正装置から測温計に補正値を提供することによって測温計の個体別の製造誤差を補正する補正システムの制御方法であって、標準黒体から放射された第１の赤外線を、赤外線検出素子により受光すると共に、その検出結果に基づく測定値を出力する工程と、出力された測定値を補正装置に入力し、当該測定値に基づいて補正値を算出すると共に、算出した補正値に対応する第２の赤外線を出力する工程と、出力された第２の赤外線を赤外線検出素子により受光すると共に、その検出結果に基づく補正値を、測定値の補正のために記憶する工程と、を実行することを特徴とする。
本発明の測温計は、上記の補正システムにより補正されることを特徴とする。
本発明の補正装置は、上記の補正システムに用いられることを特徴とする。
【０００７】
なお、測温計は、測定対象物から放射される赤外線を受光することにより温度を検出する赤外線検出素子を備え、当該赤外線検出素子からの出力値および外部から入力される補正値に基づいて前記測定対象物の温度を決定する測温計において、測温を行うための測温モードと前記補正値を入力するための補正モードとの切り替えを行うモード切替手段と、前記補正モードにおいて、前記補正値に対応する赤外線出力を前記赤外線検出素子により受光する受光手段と、前記受光手段により受光した前記補正値を記憶する記憶手段と、前記測温モードにおいて、前記補正値により前記赤外線検出素子からの出力値を補正する補正手段と、を備えても良い。
この測温計は、測温を行うための測温モードと（個体別の製造誤差を補正するための）補正値を入力するための補正モードとの切り替えを行うモード切替手段を備えている。そのため、モードを切り替えるだけで簡単に補正値の入力を行うことができ、これを定期的に行えば常に正確な測温を行うことができる。また、補正値に対応する赤外線出力を赤外線検出素子により受光するため、非接触で補正値の入力が可能となる。したがって、測温計内の基板上に補正値入力専用の端子を形成する必要がなくなると共に、従来のように補正値の入力端子を露出させなくとも、完成体において補正を行うことができる。これにより、部品数を削減することができるため、低廉化を図ることができる。また、従来は、完成体において補正値の入力を行うために、外部から直接補正値を入力するための開口部を形成したりする方法もあったが、その必要もないため、水や塵埃が測温計内に侵入することを防ぐことができる。また、測温モードにおいては、記憶した補正値により赤外線検出素子からの出力値を補正して測定対象物の温度を決定するため、個体別の製造誤差を補正することができ、高精度の測温を行うことができる。
また、上記の測温計において、前記受光手段は、光の点滅によって表現した前記補正値に対応する赤外線出力を受光しても良い。
この測温計は、フィラメントランプなどの光の点滅によって表現した補正値に対応する赤外線出力を受光するため、受光した赤外線出力から補正値を認識することができる。すなわち、簡単なパルス制御により放射された補正値を正確に受光することができる。
また、測温計の補正方法として、測定対象物から放射される赤外線を受光することにより温度を検出する赤外線検出素子を備え、当該赤外線検出素子からの出力値および外部から入力される補正値に基づいて前記測定対象物の温度を決定する測温計の補正方法において、補正モードに設定した完成体としての前記測温計に、前記補正値に対応する赤外線出力を前記赤外線検出素子により受光する受光工程と、受光した前記補正値を記憶する記憶工程と、を備えても良い。
この構成によれば、完成体としての測温計に補正値を入力可能であるため、内装基板組立、補正、外装組立、最終検査といった煩雑な工程ではなく、内装基板組立、外装組立、補正といった工程に簡略化することができる。また、補正値に対応する赤外線出力を赤外線検出素子により受光するため、非接触で補正値の入力が可能となる。したがって、測温計内の基板上に補正値入力専用の端子を形成する必要がなくなると共に、従来のように補正値の入力端子を露出させなくとも、完成体において補正を行うことができる。これにより、部品数を削減することができるため、低廉化を図ることができる。また、従来は、完成体において補正値の入力を行うために、外部から直接補正値を入力するための開口部を形成したりする方法もあったが、その必要もないため、水や塵埃が測温計内に侵入することを防ぐことができる。また、受光した補正値を記憶するため、測温時には、個体別の製造誤差を補正することができ、高精度の測温を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る補正システムの制御方法、測温計および補正装置について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、赤外線検出素子を利用した測温計として、耳式体温計を例に挙げて説明する。
【００１３】
図１および図３に示すように、耳式体温計１は、本体ケース１１と、検体（耳）を測定対象物Ｓとしてその測定対象物Ｓからの赤外線を受光して測定対象物Ｓの温度（体温：鼓膜温度）に応じた電気信号（電圧）を取り出す赤外線受光検出部２と、赤外線受光検出部２の出力電圧に基づいて測定対象物Ｓの温度を決定する測温値決定部４と、測温値その他の表示を行うためのＬＣＤパネル５１を備えたＬＣＤ部５と、電源スイッチＳＷ６を備え、各部に電力を供給する電源部６と、を備えている。
【００１４】
赤外線受光検出部２は、赤外線センサを利用した赤外線検出素子２１を備えている。赤外線センサとしては、前述のように、焦電効果を利用する焦電型センサや抵抗変化を利用するボロメータなどがあるが、耳式体温計１としては、小型化・低廉化を図るため、サーモパイル（熱電堆）のゼーベック効果を利用したサーモパイル型を利用している。
【００１５】
測温値決定部４は、測温スイッチＳＷ４を備え、温度（体温）検出に直接関係するものとしては、赤外線受光検出部２から出力される体温（鼓膜温度）に応じた電圧信号を増幅するアンプ４１と、その出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ４２と、その出力値を数値処理して測温値を決定し、ＬＣＤ部５のＬＣＤパネル５１に表示させるＣＰＵ４４と、ＣＰＵ４４における各種処理の作業エリアとなるＲＡＭ４５と、補正のための補正値が書き込まれるＥＥＰＲＯＭ４３と、を備えている。なお、ＣＰＵ４４に演算処理の過程で必要となる値を記憶する各種バッファを備えてもよい。また、これらのバッファをＲＡＭ４５の代わりに用いてもよい。
【００１６】
また、赤外線受光検出部２内には、冷接点感温素子（サーミスタやＰＮダイオード等）７３を備えていて、測温値決定部４は、冷接点感温素子７３の出力を増幅するアンプ７１と、その出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ７２と、をさらに備えている。論理的なブロックとしては、上記の冷接点感温素子７３と、アンプ７１と、Ａ／Ｄコンバータ７２と、により、冷接点温度検出部７が構成される。ＣＰＵ４４は、冷接点温度検出部７によって検出された検出結果を入力し、それに基づいて測温値を決定する。
【００１７】
次に、耳式体温計１の製造誤差を補正するための補正値を算出し、この補正値に対応する赤外線を放射する補正装置１０１について説明する。図２および図３に示すように、補正装置１０１は、本体ケース１２０と、耳式体温計１のＬＣＤ部５に表示された測定値を画像認識により読み込むための測定値入力部１０３と、測定値入力部１０３の出力に基づいて、補正値の算出を行う演算処理部１０４と、演算処理部１０４により算出された補正値を赤外線出力として放出する補正値出力部１０５と、電源スイッチＳＷ８を備え、各部に電力を供給する電源部１０２と、を備えている。
【００１８】
測定値入力部１０３は、ＬＣＤ部５に表示された測定値を読み込むためのカメラ１０７で構成される。また、演算処理部１０４は、カメラ１０７で読み込んだ測定値信号を増幅するアンプ１０８と、その出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ１０９と、制御プログラムなどを記憶するＲＯＭ１１０と、ＲＯＭ１１０内の制御プログラムにしたがって制御処理を行うＣＰＵ１１１と、ＣＰＵ４４における各種処理の作業エリアとなるＲＡＭ１１２と、で構成される。
【００１９】
ＣＰＵ１１１では、カメラ１０７で読み込まれた測定値に基づいて所定の演算処理がなされ、補正値の算出が行われる。なお、ＣＰＵ１１１に演算処理の過程で必要となる値を記憶する各種バッファを備えてもよい。また、これらのバッファをＲＡＭ１１２の代わりに用いてもよい。ＣＰＵ１１１にて算出された補正値は、補正値信号に変換された後、補正値出力部１０５に送られる。
【００２０】
補正値出力部１０５は、補正値信号が供給されるデジタル信号端子１１３と、トランジスタ等によりフィラメントを通る電流の量を調節することで照射時間および照射間隔を制御可能なフィラメントランプ１１４と、フィラメントランプ１１４を作動させるためのランプ照射スイッチＳＷ１０により構成され、フィラメントランプ１１４の点滅によって、ＣＰＵ１１１にて算出された補正値を赤外線として放射する。
【００２１】
なお、補正装置１０１は、必ずしも測定値入力部１０３や、補正値出力部１０５を一体として備えたものでなくてもよい。例えば、測定値入力部１０３の代わりに、ユーザが耳式体温計１のＬＣＤ部５に表示された測定値を視認して、補正装置１０１に入力するようにしてもよいし、補正装置１０１の代わりに電卓等を用いて、補正値を算出してもよい。また、別機として補正装置（電卓）に接続可能なランプを用意し、（演算処理部により）算出された補正値をデジタル化した信号をランプに送るようにしてもよい。
【００２２】
ここで、上記の耳式体温計１の補正装置１０１を用いた補正方法について説明する。まず、ユーザは、耳式体温計１の電源スイッチＳＷ６と測温スイッチＳＷ４を同時に押下することにより、補正モードに設定する。そして、測温スイッチＳＷ４を押下して、３２（℃）と４２（℃）の標準黒体（黒体炉）を測定し、それぞれの標準黒体から放射される赤外線を赤外線検出素子２１により受光する。そして、これら赤外線検出素子２１の検出結果（出力電圧Ｖおよび測定温度Ｔ）をＬＣＤパネル５１に表示させる。
【００２３】
次に、ユーザはＬＣＤパネル５１に表示された検出結果（出力電圧Ｖおよび測定温度Ｔ）を補正装置１０１のカメラに画像認識させる。補正装置１０１は、認識した画像信号を、アンプ１０８、Ａ／Ｄコンバータ１０９を介してＣＰＵ１１１に送る。そして、ＣＰＵ１１１では、耳式体温計の製造誤差を補正するための補正値（比例定数Ａおよび基準温度Ｔｉ）を、サーモパイルの４乗式（図４（式１））により算出する。そして、算出された補正値（比例定数Ａおよび基準温度Ｔｉ）は、１６進で表現される補正値信号（１と０で表現，図５（ａ−例）参照）に変換された後、デジタル信号端子１１３に供給される。
【００２４】
次に、ユーザは、補正装置１０１のフィラメントランプ１１４を、耳式体温計１の赤外線受光部２に向け、ランプ照射スイッチＳＷ１０を押す。すると、デジタル信号端子１１３に供給された補正値信号に基づいてフィラメントランプ１１４が点滅し（ＯＮ、ＯＦＦを繰り返し）、これに伴って赤外線が放射される（図５（ａ）参照）。
【００２５】
耳式体温計１の赤外線検出素子２１に受光された補正値信号（図５（ｂ）参照）は、アンプ４１により増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ４２により所定の周期（ここでは、１００ｍＳＥＣとする）でサンプリングされる（図５（ｂ−例）参照）。そして、このサンプリング結果は、ＣＰＵ４４に入力されて数値処理され、ＥＥＰＲＯＭ４３に記憶される。そして、記憶された補正値がＬＣＤパネル５１に表示され、補正が終了する。最後に、ユーザが電源スイッチＳＷ４を押下すると、電源ＯＦＦの状態となる。
【００２６】
次に、上述の方法で補正を行った後、通常の測温を行う場合について説明する。ユーザは、耳式体温計１の電源スイッチＳＷ６のみを押下して測温モードに設定した後、測温スイッチＳＷ４を押下し、測定対象物（耳の鼓膜）Ｓの温度を測定する。耳式体温計１は、測定対象物Ｓから放射される赤外線を赤外線検出素子２１により受光し、この赤外線検出素子２１および冷接点感温素子７３の検出結果（サーモパイルの出力電圧Ｖ）は、アンプ４１、ＡＤコンバータ４２を介しＣＰＵ４４に送られる。そして、ＣＰＵ４４では、サーモパイル８５の出力電圧ＶおよびＥＥＰＲＯＭ４３に記憶された補正値（比例定数Ａおよび基準温度Ｔｉ）により、測定対象物Ｓの温度Ｔが決定される（図４（式２）参照）。ＣＰＵ４４で決定された測定対象物Ｓの温度はＬＣＤパネル５１に表示され、ユーザはこれを視認して、測定対象物Ｓの温度を確認する。
【００２７】
以上、詳述の通り、本発明の測温計およびその補正方法によれば、測温を行うための測温モードと（個体別の製造誤差を補正するための）補正値を入力するための補正モードとの切り替えを行うモード切替手段を備えている。そのため、モードを切り替えるだけで簡単に補正値の入力を行うことができ、これを定期的に行えば常に正確な測温を行うことができる。
【００２８】
また、補正値に対応する赤外線出力を赤外線検出素子２１により受光するため、非接触で補正値の入力が可能となる。したがって、測温計内の基板上に補正値入力専用の端子を形成する必要がなくなると共に、従来のように補正値の入力端子を露出させなくとも、完成体において補正を行うことができる。これにより、部品数を削減することができるため、低廉化を図ることができる。また、完成体としての測温計に補正値を入力可能であるため、内装基板組立、補正、外装組立、最終検査といった煩雑な工程ではなく、内装基板組立、外装組立、補正といった工程に簡略化することができる。
【００２９】
また、従来は、完成体において補正値の入力を行うために、外部から直接補正値を入力するための開口部を形成したりする方法もあったが、その必要もないため、水や塵埃が測温計内に侵入することを防ぐことができる。また、測温モードにおいては、記憶した補正値により赤外線検出素子２１からの出力値を補正して測定対象物Ｓの温度を決定するため、個体別の製造誤差を補正することができ、高精度の測温を行うことができる。
【００３０】
また、フィラメントランプ１１４などの光の点滅によって表現した補正値に対応する赤外線出力を受光するため、受光した赤外線出力から補正値を認識することができる。すなわち、簡単なパルス制御により放射された補正値を正確に受光することができる。
【００３１】
なお、上述の実施形態では、耳式体温計１の例を挙げたが、測定対象物からの赤外線の放射を利用してその測定対象物Ｓの温度を測定するものであれば、他のタイプの体温計はもちろんのこと、他のタイプの測温計にも利用でき、また、測温値を表示等するものでなくても、測定（検出）した温度を用いて各種の制御を行う装置など、他の応用も可能である。また、これらに利用する場合に、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更も可能である。
【００３２】
【発明の効果】
上述のように、本発明の補正システムの制御方法、測温計および補正装置によれば、完成体で、接触式の端子を用いることなく補正値の入力を行うことができる、などの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】耳式体温計の測温系のブロック図である。
【図２】補正装置のブロック図である。
【図３】耳式体温計および補正装置の概略説明図である。
【図４】サーモパイルの４乗式を示す説明図である。
【図５】フィラメントランプの出力および耳式体温計の検出結果の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１      耳式体温計
２      赤外線受光検出部
４      測定値決定部
２１    赤外線検出素子
４３    ＥＥＰＲＯＭ
４４    ＣＰＵ
８５    サーモパイル
１０１  補正装置
１０３  測定値入力部
１０４  演算処理部
１０５  補正値出力部
１０７  カメラ
１１０  ＲＯＭ
１１１  ＣＰＵ
１１４  フィラメントランプ
Ｓ      測定対象物
【図１】
0003733846.tif 000002
【図２】
0003733846.tif 000003
【図３】
0003733846.tif 000004
【図４】
0003733846.tif 000005
【図５】
0003733846.tif 000006