(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物が放射する赤外線を検出する赤外線検出器と、前記赤外線検出器に入射する赤外線を遮光する遮光板と、前記赤外線検出器と前記遮光板の間に設け、前記赤外線検出器の視野を限定する視野限定手段と、前記遮光板を駆動する直流モータと、前記遮光板の停止位置を決めるストッパと、前記直流モータを制御する制御手段と、前記赤外線検出器の出力を基に被測定物の温度を換算する温度換算手段とを有し、前記遮光板は前記赤外線検出器の遮光位置における視野より大きい構成とし、前記ストッパは、前記遮光板の遮光状態における停止位置から入光開始状態までの移動角度と、前記遮光板の入光状態における停止位置から遮光開始状態までの移動角度とが等しくなる位置に設け、前記制御手段は前記直流モータの回転方向を交互に反転させる信号を等間隔で出力して前記赤外線検出器に至る赤外線光路の入光と遮光を切り替え、前記温度換算手段は前記赤外線検出器の出力信号から離散フーリエ変換により前記直流モータの回転方向を交互に反転させる周波数と等しい周波数の信号成分を算出するフーリエ変換手段を有し、前記フーリエ変換手段の出力を基に被測定物の温度を換算する温度検出装置。
【請求項２】
視野限定手段は少なくともその内面を低反射率とした請求項１記載の温度検出装置。
【請求項３】
遮光板は円形形状とする請求項１または２記載の温度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は非接触で対象物の温度を検出する温度検出装置に関し、特に赤外線の入光と遮光を制御する遮光板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より非接触で対象物の温度を検出する温度検出装置として焦電型赤外線検出器を用いたものにおいては、赤外線検出器に入射する赤外光の入光と遮光を切り替える遮光板が設けられている。この遮光板は例えば金属板のように赤外線を透過しない材料で構成し、その端部を直流モータや交流モータの回転軸に取り付け回転駆動させ、赤外線検出器に至る赤外光の入光と遮光を繰り返し断続させるという方法がある。即ち図６に示すように半
円弧状の遮光板１を直流または交流モータ２の回転軸に取り付けて矢印の方向に回転駆動することで赤外線検出器３に入射する赤外光を断続する。
【０００３】
またパルスモータを回転駆動源として所定周期でパルス印加し、所定角度を例えば正転と反転を繰り返すことで赤外光を断続させる方法もある。例えば特開平７−２８０６５２号公報に示す温度測定装置の例を図７を参照しながら説明する。チョッパ（遮光板）１はパルスモータと同様の原理による駆動源である水晶時計ムーブメント４により往復運動するように駆動され、赤外線検出器３に至る赤外光を断続する。水晶時計ムーブメント４は永久磁石５と、コア６とコイル７を含み、永久磁石５にはチョッパ１の端部を取り付けている。コイル７は第１および第２の入力端子８、９にパルス入力を受け取り、このパルス入力に応答して永久磁石５が回動し、チョッパ１が矢印に示すように往復運動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、直流モータを駆動源として遮光板を回転させる上記従来例の場合には入光時間、遮光時間のばらつきにより、温度測定精度が低いという課題がある。直流モータは一般に電源電圧の変動等の原因で回転数が変動する。回転数が変動すれば入光、遮光の周期が変わり、この周期の変動により赤外線検出器の出力も変動して正確な温度検出ができない。回転数を安定させるためには、フォトインタラプタ等の回転数を検出する手段と電源電圧を調整する手段を設け、フィードバック制御を行うような複雑な制御回路が必要となる。
【０００５】
また交流モータを駆動源とした場合には、商用電源のように比較的安定した周波数のもとでは直流モータより回転数を安定させ易いが、商用電源のような交流電源を必要とするという課題がある。これは携帯型の放射温度計や放射体温計のように電池電源で構成する場合には直流電源しかなく、安定した周波数の交流電源を作るための複雑な回路が必要となり実現が困難である。
【０００６】
また水晶時計ムーブメントやパルスモータを駆動源とした場合にはマイクロプロセッサ等のデジタル信号を基に駆動するので、入光、遮光の周期は高い精度で断続できるが、遮光板が揺動しながら停止するために入光、遮光を精度よく切り替えることが困難であるという課題がある。即ちこれら駆動源は磁力による吸引力と反発力のバランスで停止し、磁力の極性を変えることで駆動するものであるから、停止の瞬間に遮光板は揺動しながら吸引力と反発力をバランスさせて停止するという特性がある。
【０００７】
図８にパルスモータの挙動の特性を示す。横軸は経過時間であり、（ａ）は駆動パルスで一定周期ｔ、デューティ５０％でＣＷ（時計方向）とＣＣＷ（反時計方向）のパルスを交互に出力している。（ｂ）がパルスモータの回転軸の回転角度で図のように停止位置に到達する時点でオーバーシュートを起こし、その後アンダーシュートを起こし、その振幅は小さくなりながら停止位置で安定する。
【０００８】
パルスモータや水晶時計ムーブメントは一般に図８に示すような挙動の特性を持つものであるために、これらを遮光板の駆動源として赤外光を断続すると、入光から遮光、または遮光から入光に切り替わる瞬間に非常に短い間隔で入光と遮光が切り替わる状況が発生し、そのために赤外線検出器の出力は不安定になり、温度検出の正確さを欠くという課題がある。この課題を回避するためには、揺動の最大位置であるΔθに対して十分大きい遮光板の形状にする方法があるが、この場合には温度検出装置自体も大型化してしまうという課題がある。
【０００９】
【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、被測定物が放射する赤外線を検出する赤外線検出
器と、前記赤外線検出器に入射する赤外線を遮光する遮光板と、前記赤外線検出器と前記遮光板の間に設け、前記赤外線検出器の視野を限定する視野限定手段と、前記遮光板を駆動する直流モータと、前記遮光板の停止位置を決めるストッパと、前記直流モータを制御する制御手段と、前記赤外線検出器の出力を基に被測定物の温度を換算する温度換算手段とを有し、前記遮光板は前記赤外線検出器の遮光位置における視野より大きい構成とし、前記制御手段は前記直流モータの回転方向を交互に反転させて前記赤外線検出器に至る赤外線光路の入光と遮光を切り替える構成とした。
【００１０】
上記発明によれば、赤外線検出器が被測定物の放射する赤外線を検出し、赤外線検出器と遮光板の間に設けた視野限定手段により赤外線検出器の視野を限定し、遮光板は赤外線検出器の遮光位置における視野より大きい構成とし、直流モータで駆動する遮光板がストッパに衝突して赤外線検出器に至る赤外線光路の入光、遮光それぞれの状態で停止し、制御手段は直流モータを交互に反転させるよう駆動して入光と遮光を切り替え、赤外線検出器の出力を基に温度換算手段が被測定物の温度を換算する。そして、視野限定手段により赤外線検出器の視野を限定することにより、遮光板を小型にすることができ、ストッパにより遮光板の駆動による入光時間、遮光時間は安定し、遮光板の停止位置での揺動も起こさないので、遮光板は十分小型にしても入光と遮光の状態を安定して切り替えることができ、小型で精度の高い温度検出を行うことができる。そして、遮光板は赤外線検出器の遮光位置における視野より大きい構成とするので、赤外線検出器の入光と遮光の状態における出力の差が大きくなり、さらに温度検出の精度を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、被測定物が放射する赤外線を検出する赤外線検出器と、前記赤外線検出器に入射する赤外線を遮光する遮光板と、前記赤外線検出器と前記遮光板の間に設け、前記赤外線検出器の視野を限定する視野限定手段と、前記遮光板を駆動する直流モータと、前記遮光板の停止位置を決めるストッパと、前記直流モータを制御する制御手段と、前記赤外線検出器の出力を基に被測定物の温度を換算する温度換算手段とを有し、前記遮光板は前記赤外線検出器の遮光位置における視野より大きい構成とし、前記ストッパは、前記遮光板の遮光状態における停止位置から入光開始状態までの移動角度と、前記遮光板の入光状態における停止位置から遮光開始状態までの移動角度とが等しくなる位置に設け、前記制御手段は前記直流モータの回転方向を交互に反転させる信号を等間隔で出力して前記赤外線検出器に至る赤外線光路の入光と遮光を切り替え、前記温度換算手段は前記赤外線検出器の出力信号から離散フーリエ変換により前記直流モータの回転方向を交互に反転させる周波数と等しい周波数の信号成分を算出するフーリエ変換手段を有し、前記フーリエ変換手段の出力を基に被測定物の温度を換算する構成とした。
【００１２】
そして、赤外線検出器が被測定物の放射する赤外線を検出し、赤外線検出器と遮光板の間に設けた視野限定手段により赤外線検出器の視野を限定し、遮光板は赤外線検出器の遮光位置における視野より大きい構成とし、遮光板の遮光状態における停止位置から入光開始状態までの移動角度と、遮光板の入光状態における停止位置から遮光開始状態までの移動角度とが等しくなる位置にストッパを設け、制御手段は遮光版を駆動する直流モータの回転方向を交互に反転させる信号を等間隔で出力して、遮光板がストッパに衝突して赤外線検出器に至る赤外線光路の入光、遮光それぞれの状態で停止し、制御手段は直流モータを交互に反転させるよう駆動して入光と遮光を切り替え、温度換算手段は赤外線検出器の出力信号から離散フーリエ変換により直流モータの回転方向を交互に反転させる周波数と等しい周波数の信号成分を算出するフーリエ変換手段の出力を基に温度換算手段が被測定物の温度を換算する。そして、視野限定手段により赤外線検出器の視野を限定することにより、遮光板を小型にすることができ、ストッパにより遮光板の遮光状態における停止位置から入光開始状態までの移動角度と、遮光板の入光状態における停止位置から遮光開始状態までの移動角度とが等しくなり、制御手段は直流モータの回転方向を交互に反転させ
る信号を等間隔で出力するので、遮光板の停止位置での揺動も起こさないので、遮光板は十分小型にしても入光と遮光の状態を安定して切り替えることができ、小型で精度の高い温度検出を行うことができる。そして、遮光板は赤外線検出器の遮光位置における視野より大きい構成とするので、赤外線検出器の入光と遮光の状態における出力の差が大きくなり、さらに温度検出の精度を向上させることができる。そして、フーリエ変換手段が、離散フーリエ変換により直流モータの回転方向を交互に反転させる周波数と等しい周波数の信号成分を算出するので、信号以外のノイズ成分を除去でき、更に入光時間と遮光時間が等しいので離散フーリエ変換では除去しきれない高次の高調波ノイズ成分をほとんど発生させず、精度の高い温度検出を行うことができる。
【００１３】
また、視野限定手段は表面を少なくともその内面を低反射率としたものである。
【００１４】
そして、視野限定手段からの赤外線の反射を押さえることができ、視野限定手段で反射した赤外線が赤外線検出器に入射することがなくなるので、赤外線検出器の視野を確実に限定することができ、小型で精度の高い温度検出を行うことができる。
【００１５】
また、遮光板は円形形状とするものである。
そして、遮光板を円形形状としたので、遮光板を小型にすることができる。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１を図１〜図３を参照しながら説明する。図１は本発明の温度検出装置を体温計に搭載した応用例の構成ブロック図である。また図２は遮光板部の要部拡大図である。また図３は動作を説明するタイミングチャート図である。
【００１７】
一般に表面温度を計測する体温計としては、鼓膜や口腔、肛門など外気に接触しにくい部分の温度を計測することでほぼ体温を計測できる。特に鼓膜は体温を制御する視床下部が近いこともあり、体温計測として適切な場所として知られている。図１において１０は温度を測定すべき被測定物で例えば鼓膜である。１１は耳孔に挿入するプローブで先端にいくに従って径を細くして耳孔に挿入しやすい形状としている。遮光板１は赤外線検出器３に対面する面を鏡面とし、継手１２を介して直流モータ２に取り付けられており、直流モータ２により継手１２がストッパ１３に衝突しながら往復回転駆動し、遮光板１は赤外線検出器３に至る赤外線の入光、遮光状態の切り替えを繰り返し断続する。赤外線検出器３は焦電型であり、感知する赤外線量の微分値に相関を持って出力が変化する。１４は遮光板１と赤外線検出器３の間に設けた視野限定手段で、赤外線が通過する小孔１５を持ち、少なくとも内面に黒色化塗装などの処理をして赤外線に対して低反射率とした筐体で構成している。
【００１８】
上記構成において、遮光板１が入光状態にある時、図1中の点線で光線を示す
ように、小孔１５を通過して赤外線検出器３に入射する赤外線は、プローブ１１の先端開口部を通過した赤外線のみであり、例えばプローブ１１の内面から放射され、小孔１５を通過した赤外線は視野限定手段１４の内面で吸収され赤外線検出器３には入射しない。従って、視野限定手段１４により赤外線検出器３に入射する赤外線の視野を限定し、さらに、視野限定手段１４の内面を低反射率にすることで、赤外線検出器の視野を確実に限定することができるので、遮光板１を小型にすることができる。
【００１９】
一方、遮光板１が遮光状態にある時は、赤外線検出器３自身が放射する赤外線が遮光板１の鏡面で反射され、視野限定手段１４の小孔１５を通過して赤外線検出器３に入光する。
【００２０】
ここで、視野限定手段１４の内面から放射される赤外線は遮光板１による入光と遮光の状態の変化にかかわらず赤外線検出器３に入射するので、赤外線検出器３の出力は視野限定手段１４の内面から放射される赤外線については相殺される。
【００２１】
従って、赤外線検出器３は、遮光板１の断続動作により鼓膜１０と赤外線検出器３の温度差に相関のある値を出力する。
【００２２】
また、赤外線検出器３の近傍には赤外線検出器３の温度を検知するための温度センサ１６を配設している。温度センサ１６は一般周知のサーミスタによるものである。赤外線検出器３の出力は増幅器１７で増幅し、増幅器１７で増幅した出力電圧と温度センサ１６の出力電圧はＡＤ変換器１８でデジタル化する。１９は温度換算手段でＡＤ変換器１８の出力を基に鼓膜１０の温度換算を行う。赤外線検出器３の出力は遮光板１の断続動作により交流波形となり、その振幅は鼓膜１０の温度と赤外線検出器３の温度の４乗の差に比例する。温度換算手段１９はこの関係に基づき鼓膜１０の温度換算を行い表示手段２０で表示する。
【００２３】
また、２１は直流モータ２の駆動制御を行う制御手段で、遮光状態から入光状態に切り替える正電力供給手段２２と、入光状態から遮光状態に切り替える負電力供給手段２３より成る。更に正電力供給手段２２は遮光板１を駆動する電力を供給する初期電力供給手段２２ａと、遮光板１をストッパ１３の位置に保持する電力を供給する減少電力供給手段２２ｂより成り、負電力供給手段２３も遮光板１を駆動する電力を供給する初期電力供給手段２３ａと、遮光板１をストッパ１３の位置に保持する電力を供給する減少電力供給手段２３ｂより成る。
【００２４】
次に、図２を用いて遮光板部の構成について詳しく説明する。図２において、遮光板１が遮光状態で停止している状態を実線で示し、入光状態で停止している状態を破線で示している。
【００２５】
赤外線を遮光する遮光板１は円形形状であり、継手１２によって直流モータ２のシャフト２４に固定されている。２５は視野限定手段１３によって限定された赤外線検出器の遮光位置における視野を表しており、遮光板１は視野２５より大きい構成とする。遮光板１を円形形状とすることにより、角がなくなり、小型にすることができる。また、遮光板１を視野２５より大きくすることにより、赤外線検出器３に入射する赤外線量の入光状態と遮光状態の差を大きくすることができる。即ち、赤外線検出器３の出力である交流波形の振幅が大きくなるため、Ｓ／Ｎが向上し、温度検出精度を向上させることができる。
【００２６】
また、ストッパ１３は、遮光板１が遮光状態で停止するときに継手１２が接する遮光停止部１３ａと、入光状態で停止するときに接する入光停止部１３ｂとからなっており、遮光停止部１３ａ及び入光停止部１３ｂは、遮光板１の遮光状態における停止位置から入光開始状態までの移動角度θ１と、遮光板の入光状態における停止位置から遮光開始状態までの移動角度θ２とが等しくなる位置に設ける。上記構成で直流モータ２が正転、反転を繰り返すと遮光板１はストッパ１３の入光停止部１３ａと遮光停止部１３ｂに衝突して停止し、遮光板１は停止時の揺動を起こさないので、遮光板は十分小型にしても入光と遮光の状態を安定して切り替えることができ、小型で精度の高い温度検出を行うことができる。
【００２７】
次に、図３を用いて制御手段２１の具体的動作を説明する。図３の直流モータ２への供給電圧を示す図において、ｔ１の期間は遮光板１を入光状態に駆動し入光状態で静止させる正電力供給期間で、正電力供給手段２２により電力供給する。ｔ２の期間は遮光板１を遮光状態に駆動し遮光状態で静止させる負電力供給期間で、負電力供給手段２３で電力供
給する。
【００２８】
正電力供給期間の中でｔ１ａは初期電力供給期間で、遮光板１を入光状態に駆動するために初期電力供給手段２２ａにより電力供給を行い、ｔ１ｂは減少電力供給期間で、遮光板１をストッパ１３の入光停止部１３ｂの位置に保持しておくために減少電力供給手段２２ｂにより間欠的に電力供給を行う。同様に負電力供給期間の中でｔ２ａは初期電力供給期間で、遮光板１を遮光状態に駆動するために初期電力供給手段２３ａにより電力供給を行い、ｔ２ｂは減少電力供給期間で、遮光板１を遮光停止部１３ａの位置に保持しておくために減少電力供給手段２３ｂにより間欠的に電力供給を行う。
【００２９】
正電力供給期間ｔ１と負電力供給期間ｔ２とは同じ時間であり、制御手段２１は直流モータ２の回転方向を等間隔で交互に反転させている。そして、遮光板１の駆動により、図３に示すように赤外線の入光と遮光とが繰り返される。ｔ１ｃは、図２で示したように遮光板１が遮光状態における停止位置から入光を開始するまでの移動角度θ１を移動する時間であり、ｔ１ｄは入光を開始してから完全に入光状態となるまでの移動角度θ０を移動する時間である。そして、ｔ１ｅは、さらにそこから移動してストッパ１３の遮光停止部１３ｂに衝突して停止している時間である。また同様に、ｔ２ｃは遮光板１が入光状態における停止位置から遮光を開始するまでの移動角度θ２を移動する時間であり、ｔ２ｄは遮光を開始してから完全に遮光状態となるまでの移動角度θ０を移動する時間である。そして、ｔ２ｅは、さらにそこから移動してストッパ１３の入光停止部１３ａに衝突して停止している時間である。今、移動角度θ１とθ２とが等しくなるようにストッパ１３を設けたことによりｔ１ｃとｔ２ｃが等しい。また、移動角度θ０を移動する時間であるｔ１ｄとｔ２ｄも等しく、さらに、ｔ１とｔ２が等しくなるよう制御しているので、赤外線の入光時間ｔ１ｆと遮光時間ｔ２ｆとを等しくすることができる。
【００３０】
従って赤外線検出器３の出力感度（振幅Ｖ）を大きく得ることができる。即ち、赤外線検出器３の出力が過渡的に変化する時間内においては入光と遮光の時間が等しくなければ出力感度は短い方の時間で規制される性質がある。従って、入光時間と遮光時間を等しくすることで、最も効率良く出力感度を得ることができ、精度の高い温度検出を行うことができる。
【００３１】
なお、上記構成において、屈折レンズや凹面鏡などの集光手段を用いても良く、その場合には視野限定手段１４の小孔１５を大きくしてもプローブ１１を赤外線検出器３の視野に入らないようにでき、赤外線検出器３に入射する有効な赤外線量を増大させ、更にＳ／Ｎを向上させ温度検出精度を高める効果がある。
【００３２】
また、減少電力供給手段２２ｂ、２３ｂは間欠的に電力供給を行うものとしたがこれは電力供給回路構成を簡単にできる効果があるが、本発明を拘束するものではない。例えば、一定電力で初期電力供給期間より少ない電力供給を行ってもよいし、ｔ１、ｔ２が十分短ければ電力供給を休止してもよい。それは遮光板１がストッパ１３の遮光停止部１３ａまたは入光停止部１３ｂからずれる要因として人の手の振動が考えられるが、ｔ１、ｔ２が十分短く例えば０．１秒未満のような時間であれば、人の手の振動周期の方が十分長いので遮光板１はほとんどずれないからである。
【００３３】
（実施例２）
本発明の実施例２を図４、図５を参照しながら説明する。図４は本発明の温度換算手段の構成ブロック図である。また図５は赤外線検出器の出力のサンプリングのタイミングチャート図である。なお、実施例１と同様の構成要素には同じ番号を付けた。
【００３４】
図４において、温度換算手段１９は、赤外線検出器３の出力信号から離散フーリエ変換
により直流モータ２の回転方向を交互に反転させる周波数と等しい周波数の信号成分を算出するフーリエ変換手段２６を有している。そして、フーリエ変換手段２６は正弦関数の値として定まる複数の定数値を記憶している正弦値記憶手段２７と、余弦関数の値として定まる複数の定数値を記憶している余弦値記憶手段２８と、赤外線検出器３の出力と正弦値記憶手段２７及び余弦値記憶手段２８の出力を基にフーリエ係数を算出するフーリエ係数算出手段２９と、フーリエ係数算出手段２９の出力を基に赤外線検出器３の出力の信号成分の振幅に比例する振幅相関値を算出する振幅算出手段３０を有している。
【００３５】
図５において、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３．．．Ｖｎは、赤外線検出器３、増幅器１７、ＡＤ変換器１８を介して時系列に温度換算手段１９に入力されるデジタル値を示し、遮光板１を入光状態に駆動し入光状態で静止させる正電力供給期間ｔ１と遮光板１を遮光状態に駆動し遮光状態で静止させる負電力供給期間ｔ２との合計時間である基本周期Ｔの間に、サンプリング周期ｔ０時間ごとにｎ回サンプリングして得られる値である。
【００３６】
ここで、正電力供給期間ｔ１と負電力供給期間ｔ２とは同じ時間であり、制御手段２１は直流モータ２の回転方向を等間隔で交互に反転させている。また、遮光板１の構成は実施例１の図２で示したように、遮光板１の遮光状態における停止位置から入光開始状態までの移動角度θ１と、遮光板１の入光状態における停止位置から遮光開始状態までの移動角度θ２とが等しくなる位置にストッパ１３を設けている。即ち、遮光板１による赤外線の入光と遮光の時間が等しくなる。
【００３７】
再び図４にもどって、温度換算手段１９の動作について説明する。
【００３８】
正弦値記憶手段２７は、（数１）の正弦関数により定まる複数の値ＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３、．．．ＫＳｎを記憶している。
【００３９】
【数１】
0003772503.tif 000002
【００４０】
また、余弦値記憶手段２８は、（数２）の余弦関数により定まる複数の値ＫC１、ＫC２、ＫC３、．．．ＫCｎを記憶している。
【００４１】
【数２】
0003772503.tif 000003
【００４２】
ここで、ｎは先に示したサンプリングの回数ｎと同じ値である。
【００４３】
また、フーリエ係数算出手段２９は、（数３）で示されるように、時系列のデジタル値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３．．．Ｖｎと正弦値記憶手段２７に記憶されている値ＫＳ１、ＫＳ２、
ＫＳ３、．．．ＫＳｎとのそれぞれの積の和Ｖsinと、（数４
）で示されるように、時系列のデジタル値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３．．．Ｖｎと余弦値記憶手段２８に記憶されている値ＫC１、ＫC２、ＫC３、．．．ＫCｎとのそれぞれの積の和Ｖcosとを算出する。
【００４４】
【数３】
0003772503.tif 000004
【００４５】
【数４】
0003772503.tif 000005
【００４６】
そして、振幅算出手段３０が（数５）に基づき振幅相関値Ｖｆを算出する。
【００４７】
【数５】
0003772503.tif 000006
【００４８】
このようにして、フーリエ変換手段２６は赤外線検出器３の出力信号から離散フーリエ変換により直流モータ２の回転方向を交互に反転させる周波数と等しい周波数の信号成分である振幅相関値Ｖｆを算出する。
【００４９】
この振幅相関値Ｖｆは赤外線検出器３の出力の信号成分の振幅Ｖに比例した値であり、鼓膜１０の温度と赤外線検出器３の温度の４乗の差に比例している。温度換算手段１９はこの関係に基づき鼓膜１０の温度換算を行う。
【００５０】
従って、フーリエ変換手段２６が、離散フーリエ変換により直流モータ２の回転方向を交互に反転させる周波数と等しい周波数の信号成分を算出することにより、基本周波数の整数倍の高調波のノイズ成分を除去することができる。
【００５１】
しかし、遮光板１による赤外線の入光と遮光の時間が等しくなければ、赤外線検出器３の出力波形には高次の高調波成分が多く含まれる。離散フーリエ変換で除去することができる高調波は、サンプリング周期ｔ０の２倍の周期の高調波、即ち、サンプリング周波数の２分の１の高調波までである。従って、高次の高調波成分を除去するにはサンプリング
周期ｔ０を十分に短くしなければならない。しかし、メモリや処理速度からサンプリング周期を短くするには限界があるため、高性能のアナログフィルタ回路が必要となる。
【００５２】
遮光板１による赤外線の入光と遮光の時間が等しければ、赤外線検出器３の出力波形含まれる高次の高調波成分が少ないので、実用的なサンプリング周期で十分高調波ノイズ成分を除去することができ、精度の高い温度検出を行うことができる。
【００５３】
なお、実施例２において、温度換算手段１９は遮光板１の入光、遮光の１周期Ｔの期間に得られるＶ１〜Ｖｎに基づき離散フーリエ変換の処理を行ったが、複数周期、即ちＴの整数倍の期間に得られる複数のＶ１〜Ｖｎに基づき、Ｖ１の合計値、Ｖ２の合計値、・・・Ｖｎの合計を求めて離散フーリエ変換の処理を行っても良く、そうすることでランダム性のノイズ成分が除去でき更に精度の高い温度検出が可能となる。
【００５４】
なお、実施例１及び実施例２では、本発明の温度検出装置を鼓膜の温度を非接触で計測する携帯型の体温計に搭載した応用例として説明を行ってきたが、これは本発明を限定するものでなく、例えば機器に組み込み非接触で温度を検出し制御する電子レンジやエアコンなどに応用してもよく同様の効果を得ることができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の温度検出器は以下の効果を有する。
【００５６】
（１）視野限定手段により赤外線検出器の視野を限定することにより、遮光板を小型にすることができ、ストッパにより遮光板の駆動による入光時間、遮光時間は安定し、遮光板の停止位置での揺動も起こさないので、遮光板は十分小型にしても入光と遮光の状態を安定して切り替えることができ、小型で精度の高い温度検出を行うことができる。そして、遮光板は赤外線検出器の遮光位置における視野より大きい構成とするので、赤外線検出器の入光と遮光の状態における出力の差が大きくなり、さらに温度検出の精度を向上させることができる。
【００５７】
（２）視野限定手段は少なくともその内面を低反射率としたので、視野限定手段による赤外線の反射を押さえることができ、視野限定手段で反射した赤外線が赤外線検出器に入射することがなくなるので、赤外線検出器の視野を確実に限定することができ、小型で精度の高い温度検出を行うことができる。
【００５８】
（３）遮光板の遮光状態における停止位置から入光開始状態までの移動角度と、遮光板の入光状態における停止位置から遮光開始状態までの移動角度とが等しくなり、制御手段は直流モータの回転方向を交互に反転させる信号を等間隔で出力するので、遮光板の駆動による赤外線の入光時間と遮光時間とが等しくなり、
赤外線検出器の高出力を得ることができ、精度の高い温度検出を行うことができる。
【００５９】
（４）フーリエ変換手段が、離散フーリエ変換により直流モータの回転方向を交互に反転させる周波数と等しい周波数の信号成分を算出するので、信号以外のノイズ成分を除去でき、更に入光時間と遮光時間が等しいので離散フーリエ変換では除去しきれない高次の高調波ノイズ成分をほとんど発生させず、精度の高い温度検出を行うことができる。
【００６０】
（５）遮光板を円形形状としたので、遮光板を小型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における温度検出装置の構成ブロック図
【図２】  同温度検出装置の遮光板部の要部拡大図
【図３】  同温度検出装置の動作を説明するタイミングチャート
【図４】  本発明の実施例２の温度検出装置の温度換算手段の構成ブロック図
【図５】  同温度検出装置の赤外線検出器の出力のサンプリングのタイミングチャート
【図６】  従来例の温度検出装置の構成図
【図７】  その他の従来例の温度検出装置の構成図
【図８】  その他の従来例の動作を説明するタイミングチャート
【符号の説明】
１  遮光板
２  直流モータ
３  赤外線検出器
１０  被測定物
１３  ストッパ
１４  視野限定手段
１９  温度換算手段
２１  制御手段
２５  視野
２６  フーリエ変換手段
【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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