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WO2015019878A1 - 赤外線体温計 - Google Patents

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WO2015019878A1
WO2015019878A1 PCT/JP2014/069746 JP2014069746W WO2015019878A1 WO 2015019878 A1 WO2015019878 A1 WO 2015019878A1 JP 2014069746 W JP2014069746 W JP 2014069746W WO 2015019878 A1 WO2015019878 A1 WO 2015019878A1
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WO
WIPO (PCT)
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infrared
sensor
infrared thermometer
light
human body
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/069746
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English (en)
French (fr)
Inventor
田中 秀樹
Original Assignee
株式会社バイオエコーネット
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Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2013164082A external-priority patent/JP6180224B2/ja
Priority claimed from JP2014020017A external-priority patent/JP6315663B2/ja
Application filed by 株式会社バイオエコーネット filed Critical 株式会社バイオエコーネット
Priority to CN201480043703.0A priority Critical patent/CN105451647B/zh
Priority to ES14834841T priority patent/ES2747175T3/es
Priority to KR1020167004009A priority patent/KR101778616B1/ko
Priority to EP14834841.0A priority patent/EP3031390B1/en
Publication of WO2015019878A1 publication Critical patent/WO2015019878A1/ja
Priority to US15/011,994 priority patent/US10188300B2/en

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    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01D5/24Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
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    • G01J5/10Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/12Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • G01J5/14Electrical features thereof

Definitions

  • the infrared sensor measures the temperature of the measurement target part, that is, the body temperature by measuring the amount of infrared radiation emitted from the measurement target part such as the human skin.
  • the measurement target part such as the human skin.
  • infrared light attenuates in inverse proportion to the square of the distance, the distance between the infrared sensor and the measurement target part can be accurately measured, or the distance between the measurement target part can be kept constant and the amount of infrared light Is required to measure.
  • the distance between the infrared sensor and the measurement target part is set or measured by the measurer by “approxing how many centimeters” or “adjusting the light mark”. A lot depends on the skill of the measurer. For this reason, many errors occur in the distance between the infrared sensor and the measurement target part, and it is difficult to measure an accurate body temperature.
  • Patent Document 2 An infrared thermometer that solves such a problem of distance error is disclosed in Patent Document 2.
  • the infrared thermometer disclosed in Patent Document 2 when it is determined by the contact determination means that the main body portion incorporating the infrared sensor is in direct contact with the human skin, for example, the baby's skin, the infrared ray from the infrared sensor is detected. The amount is measured, and the body temperature is calculated based on the measured amount of infrared rays.
  • JP 2005-342376 A JP 2005-342376 A
  • JP2012-217563A JP 2012-217563 A
  • the infrared thermometer described in Patent Document 2 has a structure that directly contacts the human skin, for example, the baby's skin, so that the baby's body temperature moves to the case side of the infrared thermometer, and there is an error in the body temperature measurement. It can happen.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to have a simple structure and not touch the subject's skin such as a baby such as a baby.
  • An object of the present invention is to provide an infrared thermometer that can measure an accurate body temperature without any movement of the body temperature.
  • the tilt angle of the main body with respect to the human body can be detected. For this reason, since the subject's skin, such as a baby, is not touched, there is no movement of the body temperature in a non-contact manner, the body part is accurately oriented with respect to the human body, and the accurate body temperature is maintained. Can be measured.
  • the control unit may have a reference table for correcting the measured body temperature, and may correct the already measured body temperature by referring to the reference table from the obtained tilt angle.
  • control unit refers to the reference table.
  • the capacitance type proximity sensor has a structure having a ground electrode and a plurality of divided electrodes. For this reason, there is a degree of freedom in design, and it is easy to incorporate in an infrared thermometer.
  • a notification unit may be provided to notify the fact and notify when the body temperature measurement is completed.
  • the measurer can know through the notification unit that the main body is not oriented in the correct posture with respect to the human body, and notifies that the measurement of the body temperature has ended. It is possible to know with certainty by notification from the department.
  • An infrared thermometer is an infrared thermometer capable of measuring body temperature without contact with the human body, and includes a main body having an infrared sensor, and a main body and a human body when the main body approaches the human body.
  • a distance sensor for detecting the distance to the body, and when the distance sensor detects that the main body part has reached a predetermined distance from the human body, the body temperature of the human body is determined based on the amount of infrared rays from the infrared sensor.
  • a control unit for calculating.
  • the distance sensor includes a light source that emits light, a projection lens that projects light from the light source toward the human body, a light receiving sensor, and a return of light obtained by reflection from the human body when the main body is positioned at a predetermined distance.
  • a light receiving lens that causes the light receiving sensor to receive the light.
  • the body temperature of the human body is calculated. For this reason, since it is a simple structure, since it does not touch the skin of a human body such as a baby, for example, the body temperature does not move at the time of body temperature measurement without contact, and an accurate body temperature can be measured.
  • Both the projection lens and the light receiving lens may be semi-circular lenses.
  • an infrared sensor can be disposed between the projection lens and the light receiving lens. For this reason, the layout of the infrared sensor in the main body is easy, and the main body can be miniaturized.
  • a circuit board on which a projection lens, a light receiving lens, and an infrared sensor are mounted is provided.
  • An infrared sensor is disposed between the projection lens and the light receiving lens, and the projection lens and the light receiving lens are centered on a central axis passing through the infrared sensor. You may arrange
  • the infrared sensor can receive infrared rays from the human body through between the projection lens and the light receiving lens.
  • the circuit board on which the projection lens, the light receiving lens, and the infrared sensor are mounted may be disposed at the tip of the main body.
  • the body temperature can be measured by bringing the tip of the main body close to the human body.
  • the front end portion that projects the light from the projection lens and the front end portion that receives the return light from the light receiving lens may be formed to be inclined at a certain angle so as to have one focal length.
  • the return light can be received on the light receiving lens side by one focal length determined by the angle of the tip.
  • the front end portion for projecting the light from the projection lens and the front end portion for receiving the return light from the light receiving lens may continuously change so as to have a plurality of different focal lengths from the center position to the end portion.
  • the return light can be received on the light receiving lens side by a plurality of focal lengths determined by the angle of the tip.
  • the tip part that projects the light of the projection lens and the tip part that receives the return light of the light receiving lens change in a step shape by forming a plurality of step parts so as to have different focal lengths from the center position to the end part. It may be.
  • the return light can be received on the light receiving lens side by a plurality of focal lengths determined by the angle of the tip.
  • the body temperature does not move at the time of body temperature measurement without contact, and an accurate body temperature is measured.
  • An infrared thermometer that can be provided can be provided.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an infrared thermometer according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the cover of the infrared thermometer of FIG. 1 is removed.
  • 3A is a rear view of the infrared thermometer according to the first embodiment,
  • FIG. 3B is a side view thereof, and
  • FIG. 3C is a front view thereof.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a part of the circuit of the infrared thermometer according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a graph of a capacitance change curve showing the relationship between the proximity sensor used in the infrared thermometer according to the first embodiment and the capacitance with respect to the distance between the measurement target unit.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an infrared thermometer according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the cover of the infrared thermometer of FIG. 1 is removed.
  • 3A is a
  • FIG. 6 is a diagram showing a current flowing through a light emitting diode (LED) used in the infrared thermometer according to the first embodiment and a dimming state.
  • FIG. 7 is an overall circuit diagram of the infrared thermometer according to the first embodiment.
  • FIGS. 8A and 8B are conceptual diagrams showing a ground electrode (ground electrode), another electrode, and the like of the infrared thermometer according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a shape example of another electrode different from the ground electrode of the infrared thermometer according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a preferred ground electrode and an example of the shape of the electrode in the infrared thermometer according to the first embodiment.
  • FIG. 16 is a front view which shows the circuit board carrying the distance sensor and infrared sensor of the infrared thermometer which concern on 2nd Embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 19 is a perspective view showing a distance sensor of an infrared thermometer according to the second embodiment, a circuit board on which the infrared sensor is mounted, and a target.
  • FIG. 20 is a perspective view showing a distance sensor and a circuit board of the infrared thermometer according to the second embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating how the light from the light source is projected onto the target and received by the light receiving sensor as return light in the infrared thermometer according to the second embodiment.
  • FIG. 22 is an example in the case where the focal lengths at the distal end portion of the projection lens and the distal end portion of the light receiving lens are 50 mm in the infrared thermometer according to the second embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example in the case where the focal length at the distal end portion of the projection lens and the distal end portion of the light receiving lens is 100 mm in the infrared thermometer according to the second embodiment.
  • FIG. 22 is an example in the case where the focal lengths at the distal end portion of the projection lens and the distal end portion of the light receiving lens are 50 mm in the infrared thermometer according to the second embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example in the case where the focal length at the distal end portion of the projection lens and the distal end portion of the light receiving
  • FIG. 24 is a perspective view showing a state in which the tip portions of the projection lens and the light receiving lens are constant in the infrared thermometer according to the second embodiment.
  • FIG. 25 is a perspective view showing a state in which the shapes of the tip portions of the projection lens and the light receiving lens are smoothly and continuously changed in the infrared thermometer according to the second embodiment.
  • FIG. 26 is a perspective view showing a state in which the shapes of the tip portions of the projection lens and the light receiving lens are changed stepwise in the infrared thermometer according to the second embodiment.
  • FIG. 27A is a cross-sectional view taken along the line V1-V1 of the shapes of the projection lens and the light receiving lens shown in FIG. 26,
  • FIG. 27B is a cross-sectional view taken along the line V2-V2, and FIG. It is sectional drawing in the same V3-V3 line.
  • thermometer 1 (First embodiment) The infrared thermometer 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1-12.
  • the infrared thermometer 1 includes a cover 200.
  • the cover 200 is configured in a slightly vertical barrel shape.
  • the measurer can easily pinch the concave portion 1A or the like at the center of the cover 200 with a finger. Then, the measurer pinches the concave portion 1A of the cover 200 of the infrared thermometer 1 and is in a non-contact manner at a position approaching the skin or the like of the forehead of a human body such as a baby, which is a body temperature measurement target. It is designed to measure body temperature.
  • the infrared thermometer 1 is not in contact with the skin of the human body, that is, does not touch the human skin such as a baby, the subject, so the temperature (body temperature) is measured from the skin to the infrared thermometer 1 side.
  • the body temperature can be measured more accurately.
  • an infrared thermometer 1 includes an infrared sensor 3 for measuring body temperature, and a proximity sensor 100 for measuring a distance between a measurement target portion of a human body and a tip portion 1 ⁇ / b> B of the infrared thermometer 1.
  • a substantially central portion on the front side of the main body portion 1R of the infrared thermometer 1, that is, a substantially central portion of the tip portion 1B facing the lower right side of the cover 200 in FIG. 1 is recessed in a mortar shape, and is configured as a mortar-shaped portion 1C.
  • the infrared sensor 3 and the proximity sensor 100 are attached to the recessed portion at the center of the mortar-shaped portion 1C.
  • a proximity sensor 100 is provided around the infrared sensor 3.
  • the proximity sensor 100 includes a ground electrode (also referred to as a ground electrode) 5 and an outer game electrode 7.
  • a ground electrode also referred to as a ground electrode
  • an electrode exterior 7 a that is a protective part of the electrode 7 is shown, but in FIG. 2, the electrode exterior 7 a is removed and the electrode 7 is exposed.
  • the proximity sensor 100 can accurately detect the approach of the infrared sensor 3 to a measurement target part such as a human body without contact.
  • the mortar-shaped portion 1C constitutes the ground electrode 5 of the proximity sensor 100
  • the ring-shaped portion around the ground electrode 5 constitutes the electrode 7 of the proximity sensor 100.
  • the ground electrode 5 is provided around the infrared sensor 3 and constitutes a sensor frame for stabilizing the temperature of the infrared sensor 3 and reflecting radiation from the side surface. This sensor frame is used in place of the ground electrode 5 to ensure a sufficient area as the ground electrode 5.
  • a liquid crystal display 11 is provided on the rear surface of the infrared thermometer 1 as a notification unit for displaying a body temperature or notifying a necessary alarm.
  • a power switch 13 On the upper side of the liquid crystal display 11, a power switch 13 having a wide pressing surface is provided. When the power switch 13 is turned on, the infrared thermometer 1 operates to measure the body temperature in a non-contact manner with respect to the measurement target portion of the human body, and displays the measured body temperature on the liquid crystal display 11.
  • a battery housing portion 15 is provided on the side surface of the concave portion 1A of the cover 200 of the infrared thermometer 1.
  • the mortar-shaped portion 1C (tip portion 1B) of the main body 1R has the infrared sensor 3 and the ground electrode 5 and the electrode 7 of the proximity sensor 100 around the infrared sensor 3 concentrically. Arranged in a shape.
  • the circuit shown in FIG. 4 is based on the electrostatic capacitance detected by the proximity sensor 100, and the measurement target portion of the human body and the tip portion 1B of the infrared thermometer 1 with the proximity sensor 100 (the mortar-like portion 1C shown in FIG. 3).
  • a part of the measurement circuit for measuring the distance between the display part, a notification function indicating completion of the body temperature measurement by the infrared thermometer 1, and a part of the circuit for the backlight for the liquid crystal of the liquid crystal display 11 are included.
  • a capacitance type sensor is used as the proximity sensor 100 as long as the electrode portion is a conductive material, such as a metal terminal, a wiring pattern provided on the substrate, a wiring pattern provided on the flexible substrate, and the like. This is because it can be constructed. In addition, the degree of freedom of the shape of the electrode of the proximity sensor 100 is high, it can be easily incorporated into the shape of the thermometer, and the measurement circuit is simple.
  • the capacitance between the ground electrode 5 and the electrode 7 constituting the proximity sensor 100 is influenced by the distance between the measurement target portion of the human body that the proximity sensor 100 approaches and the proximity sensor 100.
  • the changing capacitance between the ground electrode 5 and the electrode 7 is supplied to the input of the Schmitt trigger CMOS inverter U1 whose input is connected to the resistor R1 as shown in FIG. 4, the Schmitt trigger CMOS inverter U1 Oscillate at the oscillation frequency F shown in equation (1).
  • Cf is a capacitance including a capacitance between the ground electrode 5 and the electrode 7 constituting the proximity sensor 100 and a floating capacitance of the wiring, and is a measurement target of the human body to which the proximity sensor 100 approaches. Capacitance that varies depending on the distance between the sensor and the proximity sensor 100.
  • R1 is the resistance value of the resistor R1 in FIG.
  • the output signal A of the Schmitt trigger CMOS inverter U1 that oscillates at the oscillation frequency F is supplied to a microcontroller (MCU) 83 using a microprocessor to be described later.
  • MCU microcontroller
  • the oscillation frequency F is counted by a counter. Based on the count value of the oscillation frequency F, the distance between the human body and the proximity sensor 100 of the distal end portion 1B of the infrared thermometer 1 is calculated.
  • the capacitance C is proportional to the area of the electrode 7 of the proximity sensor 100 and measured. It is inversely proportional to the distance between the subject's skin and the like, and is close to the equation (2).
  • the proximity sensor 100 when the proximity sensor 100 is separated from the skin of the human body that is the measurement target portion, the function as the surface of the proximity sensor 100 cannot be expected, and the capacitance is extremely reduced.
  • the capacitance of the proximity sensor 100 at this time is merely proportional to the area of the electrode of the proximity sensor 100, and the capacitance is the sum of the floating capacitance of the wiring and the surface area of the electrode of the proximity sensor 100. Even if the distance between the human skin and the like changes, the capacitance does not change. Thus, in the distance region where the capacitance does not change, it can be said that the proximity sensor 100 is insensitive as a distance sensor and the proximity sensor 100 is in a released state.
  • the outer electrode 7 of the proximity sensor 100 will be described in detail later with reference to FIG. 10, but is divided into four divided electrodes 7 ⁇ / b> A, 7 ⁇ / b> B, 7 ⁇ / b> C, 7 ⁇ / b> D by dividing in the circumferential direction. It is divided.
  • the divided electrodes 7A, 7B, 7C, and 7D are each connected to the proximity sensor circuit 71, and the four proximity sensor circuits 71 are connected to the MCU 83.
  • the four proximity sensor circuits 71 can supply the output signal A of the Schmitt trigger CMOS inverter U1 to the MCU 83, respectively.
  • the outer electrode 7 is composed of a plurality of divided electrodes 7A, 7B, 7C, 7D by measuring the distance between each divided electrode 7A, 7B, 7C, 7D and the human skin. This is because it is possible to confirm whether or not the infrared thermometer 1 is tilted with respect to the skin of the human body as the measurement surface by obtaining the tilt angle. That is, the inclination angle in a state where the mortar-like portion 1C (tip portion 1B) of the main body 1R is inclined with respect to the human skin is detected.
  • the infrared thermometer 1 is provided with a liquid crystal display 11 and a buzzer 180 as a notification unit for notifying a measurer of information and an alarm.
  • the liquid crystal display 11 provides notification of an inclination angle at which the mortar-like portion 1C (tip portion 1B) of the main body 1R shown in FIG. It is possible to notify a warning exceeding a predetermined appropriate angle or a measurement end of body temperature measurement.
  • the buzzer 180 can issue a sound to notify, for example, a warning notification that the inclination angle exceeds a predetermined appropriate angle or the end of measurement of body temperature measurement.
  • FIG. 5 is a graph of a capacitance change curve showing a relationship between the capacitance C with respect to the distance t between the proximity sensor 100 and the measurement target unit.
  • the capacitance C is the area of the electrode of the proximity sensor 100 as shown by the equation (2). Although it is proportional to S and inversely proportional to the distance t between the measurement target portion, if the proximity sensor 100 is separated from the measurement target portion, it cannot be expected to function as a surface of the proximity sensor 100, and the capacitance C is extremely large. descend.
  • the output signal A of the Schmitt trigger CMOS inverter U1 that oscillates at the oscillation frequency F is supplied to the MCU 83, and the distance t between the measurement target portion of the human body and the proximity sensor 100 is calculated.
  • the output signal A of the Schmitt trigger CMOS inverter U1 is, for example, blue for notification of the completion of body temperature measurement, which will be described later, with 3 volts being the voltage of the battery stored in the battery storage unit 15 shown in FIG. Is supplied to a booster circuit for increasing the voltage to 6 volts for lighting the light emitting diode (LED).
  • the output signal A of the Schmitt trigger CMOS inverter U1 is supplied to the CMOS inverter U2 and inverted and amplified in addition to the MCU 83, and alternates between the amplitude of the battery voltage E of 3 volts and 0 volt. And is supplied to the capacitor C1.
  • the capacitor C1 is charged to 3 volts of the voltage E of the battery 21 via the subsequent Schottky diode D1.
  • the two-side terminal of the capacitor C1 has a positive polarity
  • the one-side terminal of the capacitor C1 has a negative polarity
  • the voltage E of 3 volts is the capacitor C1. Is charged.
  • the voltage charged in the capacitor C1 is connected in series with the output of the CMOS inverter U2, so that the terminal on the 2 side of the capacitor C1 has 3 volts
  • a voltage 2E (voltage E ⁇ 2 2E) of 6 volts, which is twice the voltage E, is generated, and the voltage 2E of 6 volts is charged to the capacitor C2 via the Schottky diode D1.
  • 6 volts of the voltage 2E charged in the capacitor C2 is supplied to, for example, a blue light emitting diode (LED) D2 for notification of completion of body temperature measurement.
  • a resistor R2 and a dimming transistor Q1 are connected in series to the light emitting diode D2.
  • the current flowing through the light emitting diode D2 is determined by the resistor R2.
  • the dimming transistor Q1 is on / off controlled by the dimming control signal B from the MCU 83 supplied to the base of the dimming transistor Q1, and is controlled to the maximum brightness when it is on.
  • FIG. 7 is an overall circuit diagram of the infrared thermometer 1 according to the first embodiment, and more specifically, an infrared with the measurement target portion of the human body and the proximity sensor 100 based on the capacitance detected by the proximity sensor 100 described above.
  • It is a circuit diagram of the whole infrared thermometer 1 of this embodiment containing MCU83 mentioned above.
  • one proximity sensor circuit 71 of the four proximity sensor circuits (oscillation circuits) 71 shown in FIG. 4 is shown as a representative, and the illustration of the three proximity sensor circuits 71 is simplified. Omitted for.
  • the infrared sensor 3 is a thermopile type configured by connecting a plurality of thermocouples in series.
  • the amount of infrared light measured by the thermopile infrared sensor 3 is amplified by an OP amplifier 79 via an analog switch 77, converted into a digital signal by an AD conversion circuit 81, and supplied to the MCU 83.
  • the MCU 83 calculates the body temperature based on the digital signal from the infrared sensor 3, that is, the body temperature of the measurement target portion of the human body, and displays the calculated body temperature on the liquid crystal display 11.
  • the infrared thermometer 1 includes a buzzer 180 in addition to the blue light emitting diode D2 as a notification function indicating completion of temperature measurement.
  • a buzzer 180 is connected to the MCU 83 via the resistor 89, and sounds by control of the MCU 83 to notify the completion of the body temperature measurement.
  • FIGS. 4 and 7 a preferred structure example of the proximity sensor 100 shown in FIGS. 4 and 7 will be described with reference to FIGS. Although the proximity sensor 100 has already been shown in FIGS. 4 and 7, the structure of the proximity sensor 100 will be described in more detail.
  • the proximity sensor 100 has a role as a distance meter that measures a distance t between the proximity sensor 100 and the human skin.
  • the proximity sensor 100 includes a pair of ground electrodes 5 and electrodes 7 having a certain area.
  • the ground electrode 5 and the electrode 7 are arranged on a plane very close to each other.
  • the MCU 83 obtains the value of the capacitance C by counting the number of oscillations per unit time obtained from the proximity sensor circuit 71.
  • the proximity sensor circuit 71 interferes with electromagnetic waves as external noise and causes an error in the count number. Therefore, in order to improve the S / N ratio, the ground electrode 5 and the outer electrode 7 (divided electrodes 7A, 7B, 7C) , 7D) is as large as possible (lowering the frequency), and it is desirable to use noise removal software in combination.
  • the infrared thermometer 1 since there is a limit to the area that can be incorporated into the infrared thermometer 1 and it is necessary to sample instantaneously, it is not very desirable to employ software capable of advanced noise removal.
  • the capacitance between the ground electrode 5 and the electrode 7 increases and the number of oscillations per unit time decreases. As the area of the ground electrode 5 and the electrode 7 is larger, the capacitance is larger. Therefore, the area of the ground electrode 5 and the electrode 7 that can be used for the infrared thermometer 1 is not affected by the size of the capacitance.
  • the distance from the released state of the proximity sensor 100 is obtained as the distance to the human skin.
  • the open state of the proximity sensor 100 is determined in advance because the infrared thermometer 1 is too far from the human skin between the time when the infrared thermometer 1 is turned on and the time when the infrared thermometer 1 approaches the human skin.
  • This is a state where the proximity sensor 100 is outside the design measurement distance range, and the oscillation frequency F is a constant value.
  • the MCU 83 Supplies the output signal A of the Schmitt trigger CMOS inverter U1 whose oscillation frequency F changes to the MCU 83 and counts it. Then, based on the counting result, the MCU 83 calculates the distance between the measurement target portion and the tip portion of the infrared thermometer 1.
  • the MCU 83 includes a reference table RT.
  • the MCU 83 that is the control unit includes a first distance between the skin of the forehead that is the measurement target unit and the divided electrode 7A of the electrode 7 of the proximity sensor 100, and the skin of the forehead and the proximity sensor 100 that is the measurement target unit.
  • the fourth distance between the skin of the forehead and the divided electrode 7D of the electrode 7 of the proximity sensor 100 is obtained.
  • More accurate body temperature can be measured by correcting the measured body temperature according to the magnitude of the tilt angle at which the mortar-shaped portion 1C is tilted with respect to the human skin. That is, depending on the inclination angle of the infrared thermometer 1 with respect to the human skin, the measurement area of the ground electrode 5 and each of the divided electrodes 57A, 7B, 7C, and 7D of the proximity sensor 100 changes and affects the measured value of the body temperature. For this reason, it is necessary to correct the measured body temperature according to the magnitude of the tilt angle when the mortar-shaped portion 1C is tilted with respect to the human skin.
  • the outer electrode 7 of the proximity sensor 100 is divided into four divided electrodes 7A, 7B, 7C, and 7D by dividing in the circumferential direction, and the distance at each unit position is grasped. By doing this, it will be grasped
  • the proximity sensor 100 includes a ground electrode 5 in order to obtain the distance between the infrared sensor 3 of the mortar-shaped portion 1C (tip portion 1B) of the main body 1R of the infrared thermometer 1 and the human skin. It is desirable that the electrode 7 and the electrode 7 are disposed concentrically and double on the outer peripheral portion (peripheral portion) of the infrared sensor 3.
  • the ground electrode 5 is located on the inner side, and the electrodes 7 are arranged concentrically on the outer side.
  • thermometer 1 configured as described above.
  • the power switch 13 of the infrared thermometer 1 is turned on to supply the operating voltage from the 3 volt battery 21 in the battery housing 15 to the infrared thermometer 1, the infrared sensor 3 and the proximity sensor 100 of the infrared thermometer 1 are activated. Start operation.
  • the MCU 83 is based on the electrostatic capacitance between the ground electrode 5 of the proximity sensor 100 and the divided electrodes 7A, 7B, 7C, and 7D of the electrode 7 in the mortar-shaped portion 1C (tip portion 1B).
  • the first to fourth distances from 100 are measured. Specifically, in the proximity sensor 100, for example, the first distance between the skin of the forehead that is the measurement target portion and the divided electrode 7A of the electrode 7 of the proximity sensor 100, and the skin of the forehead that is the measurement target portion and the proximity sensor, for example.
  • the second distance between the divided electrodes 7B of the electrodes 7, the third distance between the skin of the forehead, for example the forehead, and the divided electrode 7C of the electrode 7 of the proximity sensor 100, and the measured object portion For example, the fourth distance between the skin of the forehead and the divided electrode 7D of the electrode 7 of the proximity sensor 100 is measured.
  • the infrared thermometer 1 During the period from when the infrared thermometer 1 is turned on until the infrared thermometer 1 approaches the human skin, the infrared thermometer 1 is too far away from the human skin, and the predetermined measurement distance range of the proximity sensor 100 is determined. If it is outside, there is always a release state of the proximity sensor 100 in which the oscillation frequency F becomes a constant value, so that the MCU 83 sets the “open value of the oscillation frequency F” on condition that the oscillation frequency F continues to be the same value. Hold.
  • the MCU 83 determines that the body temperature can be measured. Then, the MCU 83 displays on the liquid crystal display 11 that the body temperature can be measured and notifies the measurer.
  • the MCU 83 calculates the distance between a measurement object part and the front-end
  • the MCU 83 displays on the liquid crystal display 11 to notify the “body temperature measurement state”.
  • the MCU 83 serving as the control unit includes the first distance between the skin of the forehead that is the measurement target part and the divided electrode 7A of the electrode 7 of the proximity sensor 100, and the skin and the proximity sensor that is the measurement target part, for example.
  • the second distance between the divided electrodes 7B of the electrodes 7, the third distance between the skin of the forehead, for example the forehead, and the divided electrode 7C of the electrode 7 of the proximity sensor 100, and the measured object portion For example, the fourth distance between the skin of the forehead and the divided electrode 7D of the electrode 7 of the proximity sensor 100 is obtained, and the fourth distance is compared with the first distance.
  • the MCU 83 determines whether or not the mortar-shaped portion 1C (tip portion 1B) of the main body portion 1R of the infrared thermometer 1 is directed at an appropriate inclination angle with respect to the human skin. Then, when the infrared thermometer 1 is used, the MCU 83 refers to the reference table RT when the main body 1R is tilted within a predetermined range of an appropriate tilt angle with respect to the human skin. A more accurate body temperature can be measured by correcting the measured body temperature according to the angle of inclination.
  • the MCU 83 operates the buzzer 180. And make it ring. Thereby, the measurer can surely recognize that the body temperature measurement is successful.
  • the infrared thermometer 1 can measure the distance from the human body, which is the subject, using the proximity sensor 100, and can measure the temperature in a non-contact manner at an optimum distance.
  • the MCU 83 obtains the distance and the inclination angle between the infrared thermometer 1 and the skin. Since the body temperature is corrected using a reference table for correction for each inclination angle prepared in advance, appropriate body temperature measurement can be performed. The body temperature measured using the infrared sensor 3 can be displayed on the liquid crystal display 11. The completion of the body temperature measurement can be notified to the measurer by turning on the blue light-emitting diode D2 and further sounding the buzzer 180.
  • the temperature measured using the infrared sensor 3 in this case is 28 degrees or more, this temperature is considered as the body temperature of the measurement target portion of the human body. Ignore it as if it was touching clothes or hair or placed on a desk.
  • the infrared sensor 3 reacts to a conductive substance, but does not react to a desk such as wood or resin. Furthermore, it reacts with a metal desk or the like, but when the room temperature is not high, the temperature does not rise to about body temperature, so the temperature at this time is ignored.
  • the body temperature can be measured so that the infrared sensor 3 of the infrared thermometer 1 does not contact the human skin, that is, the body temperature can be measured in a non-contact state. For this reason, since the subject's skin such as a baby is not touched, the temperature does not move at the time of body temperature measurement without contact, and a more accurate body temperature can be measured.
  • the infrared sensor 3 of the infrared thermometer 1 measures the body temperature in a non-contact state with the human skin and displays it on the liquid crystal display 11. For this reason, it is very effective in measuring the body temperature of an infant, an infant, or the like who is disliked by turning his / her face away or is not still in the body temperature measurement. That is, when an object such as an infant or an infant touches, the face is reflexively moved, so that it is very effective to be able to measure the body temperature in a non-contact manner like the infrared thermometer 1 according to the first embodiment. And body temperature of infants etc. can be measured easily without failure.
  • the infrared thermometer 1 also has a function of converting the temperature of the forehead surface to the temperature of the armpit and displaying it. At this time, it is necessary to measure at a specific position such as the center of the forehead. This is to measure the temperature derived from the artery in the vicinity of this site.
  • the capacitance between the electrode 5 and each of the divided electrodes 7A, 7B, 7C, and 7D is measured, and the distance between the main body 1R and the human body is measured based on the capacitance, so that the main body 1R It is the structure which detects the inclination with respect to a human body.
  • the inclination angle of the main body with respect to the human body is detected, so that the skin of the human body, such as a baby, is not touched.
  • An accurate body temperature can be measured by directing the posture of the main body.
  • the control unit (MCU) 83 includes a reference table RT for correcting the measured body temperature, and corrects the already measured body temperature by referring to the reference table RT from the obtained inclination angle.
  • the control unit (MCU) 83 refers to the reference table RT, and even if the main body is tilted with respect to the human body, the measured body temperature can be corrected according to the tilt angle, so that a more accurate body temperature can be obtained. Can be measured.
  • the liquid crystal display 11 is provided as a notification unit that notifies that fact and notifies when the measurement of the body temperature is completed.
  • the measurer can know through the notification unit that the main body is not oriented in the correct posture with respect to the human body and is tilted.
  • it can be surely known by the notification by the notification unit that the measurement of the body temperature is completed.
  • FIG. 11 shows a shape example of the ground electrode 5 and the outer electrode 7 according to a modification of the first embodiment, and the outer electrode 7 of the proximity sensor 100 is divided in the circumferential direction. 11, by dividing into three divided electrodes 7A, 7B, 7C and grasping the distance at each unit position, the body portion of the infrared thermometer 1 can detect the tilt angle with respect to the skin, Can correct body temperature.
  • FIG. 12 shows a general connection example of the four divided electrodes 7A, 7B, 7C, and 7D and the MCU 83.
  • the divided electrodes 7A, 7B, 7C, and 7D are connected to the MCU 83 via the self-excited oscillator 99, respectively. It is connected to the counter 98.
  • thermometer 1 (Second Embodiment) The infrared thermometer 1 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 13-27.
  • the infrared thermometer 1 includes a cover 200.
  • the cover 200 is configured in a slightly vertical barrel shape.
  • the measurer can easily pinch the concave portion 1A or the like at the center of the cover 200 with a finger. Then, the measurer pinches the concave portion 1A of the cover 200 of the infrared thermometer 1 and touches the body temperature in a non-contact manner at a position approaching the skin at the center of the forehead of a human body such as a baby, which is a body temperature measurement target. Is supposed to measure.
  • the infrared thermometer 1 is not in contact with the human skin, that is, it does not touch the human skin such as the baby as the subject, so the temperature (body temperature) is measured from the skin to the infrared thermometer 1 at the time of body temperature measurement. Without moving to the side, more accurate body temperature can be measured.
  • An infrared sensor 3 and a distance sensor 300 are attached to the recessed portion at the center of the mortar-shaped portion 1C.
  • a circuit board 250 is disposed inside the tip portion 1 ⁇ / b> B of the infrared thermometer 1.
  • the circuit board 250 is equipped with an infrared sensor 3 for measuring body temperature, and a distance sensor 300 for measuring a distance between a measurement target portion of the human body and the tip portion 1B of the infrared thermometer 1.
  • the distance sensor 300 is provided around the infrared sensor 3.
  • the circuit board 250 is fixed to the tip 241 of the internal structure 240. That is, the circuit board 250 is disposed at the tip portion 1B of the main body 1R.
  • the distance sensor 300 and the infrared sensor 3 of the circuit board 250 can be easily directed to the skin of a human body, such as a baby's forehead, and are not obstructed by other elements. For this reason, it is possible to directly measure the distance between the tip 241 of the internal structure 240 and the skin such as the forehead and the amount of infrared rays from the skin such as the forehead.
  • the circuit board 250 is electrically connected to a control unit (control unit 250 shown in FIG. 17) arranged in the internal structure 240 using, for example, a flexible wiring board 242.
  • the distance sensor 300 can accurately detect the approach distance of the infrared sensor 3 to the measurement target portion of the skin such as a forehead such as a human body without contact.
  • the distance sensor 300 is also called a distance measurement sensor.
  • the measurer measures the body temperature of a baby
  • the infrared sensor 3 or the distance sensor 300 of the infrared thermometer 1 is brought close to the skin such as the forehead of the human body.
  • the distance sensor 300 provided in the mortar-shaped portion 1C is a position where the distance from the human skin is accurately measured, and in a non-contact state in which the infrared thermometer 1 is not brought into contact with the human skin.
  • the infrared sensor 3 detects the amount of infrared rays from the human body.
  • the control unit can obtain the body temperature by calculating the body temperature from the detected amount of infrared rays.
  • a liquid crystal display 11 is provided on the rear surface of the infrared thermometer 1 as a notification means for displaying the body temperature and notifying the necessary alarm contents.
  • a power switch 13 On the upper side of the liquid crystal display 11, a power switch 13 having a wide pressing surface is provided. When the power switch 13 is turned on, the infrared thermometer 1 operates to measure the body temperature in a non-contact manner with respect to the measurement target portion of the human body, and displays the measured body temperature on the liquid crystal display 11.
  • a battery housing portion 15 is provided on the side surface of the concave portion 1 ⁇ / b> A of the cover 200 of the infrared thermometer 1.
  • a battery such as a button battery of 1.5 to 3 volts (battery 221 shown in FIG. 17) is inserted into the battery storage unit 15 and the lid is screwed to function as a power source for the infrared thermometer 1.
  • the infrared thermometer 1 becomes operable.
  • the mortar-like portion 1C (tip portion 1B) of the main body 1R is provided with an infrared sensor 3 and a distance sensor 300 arranged concentrically around the infrared sensor 3.
  • thermometer of the conventional example that measures the body temperature by directly contacting the skin can make the measurement distance constant by contacting the skin, but the movement of heat between the thermometer body and the skin occurs, and the measurement is originally desired. This causes an error in the value.
  • the infrared thermometer 1 requires the distance sensor 300 that measures the distance to the skin in a non-contact manner by measuring the body temperature in a non-contact manner at a certain distance from the skin. If the measurement distance is left to the measurer's procedure, it becomes a factor that causes an error in the temperature measurement value at the time of body temperature measurement. In order to eliminate the factor that causes this error, an infrared thermometer as shown in FIG. 1, the distance sensor 300 is used to accurately measure the distance between the main body 1R and the human skin (target TG).
  • the distance sensor 300 is an optical sensor, and the light receiving sensor 302 projects the light L onto the skin that is the target TG, so that the light receiving sensor 302 emits the light LR (reflected light) of the light L.
  • the light reception signal RS is sent to the control unit 150.
  • the control part 150 calculates
  • the distance sensor 300 includes a light source 301, a light receiving sensor 302, a projection lens 311, and a light receiving lens 312.
  • the light source 301 and the light receiving sensor 302 are fixed at symmetrical positions on opposite sides of the infrared sensor 3.
  • the arrangement interval between the light source 301 and the light receiving sensor 302 is indicated by S.
  • the arrangement interval S is, for example, 12 mm, but is not particularly limited.
  • the light source 301 for example, a light emitting diode (LED) can be used.
  • LED light emitting diode
  • the light receiving sensor 302 for example, a photodiode can be used, which can receive near infrared light.
  • the light source 301 preferably blinks at regular intervals instead of being constantly lit, and the received light amount (return amount) is the difference between when the light source 301 is lit and when it is turned off. It is converted to the distance between the human skin.
  • both the projection lens 311 and the light receiving lens 312 are semicircular arc lenses. As shown in FIGS. 19 and 20, the projection lens 311 and the light receiving lens 312 are fixed on the circuit board 250 so as to face each other with a gap G therebetween.
  • the projection lens 311 and the light receiving lens 312 are preferably plastic lenses, for example, acrylic lenses. When the refractive index of air is 1.0, the refractive index of acrylic is 1.49.
  • the tip portion 311A at the middle position of the projection lens 311 is formed so as to be inclined outward at an angle P ⁇ .
  • the tip portion 312A at the middle position of the light receiving lens 312 is formed so as to be inclined outward at an angle P ⁇ .
  • the tip portions 311B of the left and right ends of the projection lens 311 are formed so as to be inclined outward at an angle Q ⁇ .
  • the tip portions 312B at the left and right ends of the light receiving lens 312 are formed so as to be inclined outward at an angle Q ⁇ .
  • the angle P ⁇ is larger than the angle Q ⁇ .
  • the light source 301 is disposed so as to face the rear end 311C of the front end 311A at the middle position (center position) of the projection lens 311.
  • a first concave lens portion 311D for receiving light emitted from the light source 301 is formed on the rear end surface 311C.
  • the light emitted from the light source 301 is received by the first concave lens portion 311D and passes through the projection lens 311 to the tip of the projection lens 311. Can be projected from.
  • the first concave lens portion 311 ⁇ / b> D faces the light source 301.
  • the light receiving sensor 302 is disposed so as to face the rear end portion 312 ⁇ / b> C of the middle position (center position) of the light receiving lens 312.
  • a second concave lens portion 312D is formed on the rear end surface 312C.
  • the second concave lens portion 312D causes the light receiving sensor 302 to receive the return light LR that has passed through the light receiving lens 312 through the light receiving lens 312.
  • the second concave lens portion 312D faces the light receiving sensor 302.
  • the projection lens 311 and the light receiving lens 312 are fixed to the circuit board 250 so as to be concentrically surrounded with a distance from the center line CL of the infrared sensor 3.
  • the tip 311A at the center of the projection lens 311 has a predetermined angle (angle P ⁇ shown in FIG. 17), and extends from the tip 311A at the center along a semicircular arc.
  • This angle gradually changes as it reaches the distal end portion 311B at the left and right end portions, and at the distal end portion 311B at the left and right end portions of the projection lens 311, it decreases to an angle Q ⁇ as shown in FIG.
  • the tip 312A of the tip 312A at the middle position of the light receiving lens 312 has a predetermined angle (angle P ⁇ shown in FIG. 17), and extends along the semicircular arc from the tip 311A at the middle position.
  • the angle gradually changes as it reaches the distal end portion 312B at the left and right end portions, and at the distal end portion 312A at the left and right end portions of the light receiving lens 312, the angle decreases to an angle Q ⁇ as shown in FIG.
  • the projection lens 311 continuously changes the projection angle (emission angle) from the angle P ⁇ to the angle Q ⁇ along the semicircular arc shape, the light L passing through the projection lens 311 is It is possible to focus on a position PP where the center axis CL and the target TG shown in FIG. 21 intersect.
  • any light L that has passed through the projection lens 311 passes through the position PP where the central axis CL and the target TG intersect.
  • Light L is projected from the range of the tip portion from the center position (middle position) 311A of the projection lens 311 to the left and right tip portions 311B, but the light L passing through the center position (middle position) 311A of the projection lens 311 is The distance to the position PP becomes longer as it passes through the position PP of the center axis L and goes to the left and right tip portions 311B of the projection lens 311.
  • the return light LR reflected by the target TG is diffused, but the diffused return light LR is incident on a range from the middle tip portion 312A of the light receiving lens 312 to the tip portion 312B of the left and right ends, and the second concave lens.
  • the light receiving sensor 302 receives light through the portion 312D.
  • the control unit 150 can accurately detect the change in the amount of received light as the change in the distance.
  • the light L from the light source 301 is reflected by, for example, the surface of the baby's skin, which is the target TG, and is received by the light receiving sensor 302 as the return light LR.
  • the light L from the light source 301 passes through the projection lens 311, passes through the focal length FC, and is the target surface, for example, the surface of the baby's skin, that is, the position PP where the central axis CL and the target TG intersect. And condensed and reflected.
  • the reflected return light LR is received by the light receiving sensor 302 through the light receiving lens 312 via the focal length FC.
  • FIG. 22 shows an example in which the focal length FC between the tip 311A at the center of the projection lens 311 and the tip 312A at the center of the light receiving lens 312 is 50 mm.
  • the refraction angle ⁇ 1 for the light L and the return light LR is, for example, 20.313 degrees, and the incident angle ⁇ 2 at that time is 13.47 degrees.
  • FIG. 23 shows an example in which the focal length FC between the tip 311A at the center of the projection lens 311 and the tip 312A at the center of the light receiving lens 312 is 100 mm.
  • the refraction angle ⁇ 1 for the light L and the return light LR is, for example, 10.344 degrees, and the incident angle ⁇ 2 at that time is 6.91 degrees.
  • 22 and 23 schematically show the refraction angle ⁇ 1 of the projection lens 311 and the light receiving lens 312 and the positions of the light L and the return light LR that appear at the target TG at that time.
  • the focal length FC of the projection lens 311 and the light receiving lens 312 is, for example, 50 mm and 100 mm.
  • the focal length FC of the projection lens 311 and the light receiving lens 312 is preferably not limited to this. Can be set in the range of 1 mm to 200 mm at the minimum.
  • the focal length FC is measured as being proportional to the light amount of the return light LR.
  • the focal length FC is long, the light is attenuated and diffused, and the light amount of the return light LR is reduced.
  • the attenuation of the light quantity of the return light LR becomes too large, and the difference between the return light LR and the outside light becomes small.
  • the light L projected from the projection lens 311 using the projection lens 311 and the light receiving lens 312 that are arranged to face each other on the circuit board 250 is reflected by the target TG and then returned from the position PP of the target TG LR.
  • the structure of the distance sensor 300 is considered so that the body temperature can be measured in a non-contact manner with good power saving and accuracy.
  • the distance sensor 300 of the small infrared thermometer 1 can secure sufficient brightness against external light as long as electric power can be sufficiently ensured.
  • the measurer pinches the concave portion 1A of the barrel-shaped infrared thermometer 1 with a finger or the like in order to measure the distance between the skin and the human body. Then, the mortar-like part 1C (tip part 1B) of the main body 1R of the infrared thermometer 1 is brought closer to the skin of the human body, for example, the forehead. As shown in FIG. 21, the light L from the light source 301 passes through the projection lens 311 and is projected toward a target TG that is, for example, skin of the forehead of the human body.
  • the control unit 150 maximizes the signal level value of the light reception signal RS sent from the light reception sensor 302 to the control unit 150.
  • the value of the distance between the distance sensor 300 of the infrared thermometer 1 and the target TG is, for example, not 50 mm, and the infrared thermometer 1 is too far from the skin, or from 50 mm. Is too close.
  • the control unit 150 operates the buzzer 180, which is a notification means, to make it ring, and the liquid crystal
  • the display 11 displays that the body temperature measurement has been successful. Thereby, the measurer can recognize visually and auditorily that the body temperature measurement has been successful.
  • the infrared thermometer 1 can correctly measure the distance from the human body, which is the subject, using the distance sensor 300, and can detect the infrared sensor 3 in a non-contact manner at an optimum distance from the human body. it can.
  • thermometer 1 when the temperature measured using the infrared sensor 3 in this case is 28 degrees or more, this temperature is considered as the body temperature of the measurement target part of the human body. Ignore that the thermometer 1 is other than the human body, for example, touches clothes or hair, or is placed on a desk.
  • the infrared sensor 3 reacts to a conductive substance, but does not react to a desk such as wood or resin. Furthermore, it reacts with a metal desk or the like, but when the room temperature is not high, the temperature does not rise to about body temperature, so the temperature at this time is ignored.
  • the body temperature can be measured so that the infrared sensor 3 of the infrared thermometer 1 does not contact the human skin, that is, the body temperature can be measured in a non-contact state. For this reason, since the skin of a human body such as a baby such as a subject is not touched, there is no movement of the temperature from the skin to the infrared thermometer 1 side at the time of body temperature measurement, and a more accurate body temperature can be measured.
  • the infrared sensor 3 of the infrared thermometer 1 measures the body temperature in a non-contact state with the human skin and displays it on the liquid crystal display 11. For this reason, it is very effective in measuring the body temperature of an infant, an infant, or the like who is disliked by turning his / her face away or is not still in the body temperature measurement. That is, when an object such as an infant or an infant touches, the face is reflexively moved, so that it is very effective to be able to measure the body temperature in a non-contact manner like the infrared thermometer 1 according to the second embodiment. And body temperature of infants etc. can be measured easily without failure.
  • FIG. 24 shows a preferred shape example of the distance sensor 300.
  • the shapes of the tip portions of the projection lens 311L and the light receiving lens 312L of the distance sensor 300 are formed so as to be inclined at a certain angle from the center position to the left and right positions so that the focal length can be fixed to 50 mm. Yes.
  • FIG. 24 shows an example of the optical path of the light L from the projection lens 311L side and the return light LR reflected by the target TG at the 50 mm position.
  • the projection lens 311L and the light receiving lens 312L are each fixed at a focal length of 50 mm.
  • the intensity of the light is around 50 mm. It is possible to recognize the distance.
  • FIG. 25 shows another preferred shape example of the distance sensor 300.
  • the shapes of the tip portions of the projection lens 311 and the light receiving lens 312 of the distance sensor 300 are smoothly and continuously changed so that the focal length (focal point) is 50 mm to 100 mm.
  • FIG. 25 shows an optical path example of the light L from the projection lens 311 side and the return light LR reflected by the target TG at the positions of 50 mm and 100 mm.
  • the projection lens 311 and the light receiving lens 312 each have a lens upper surface shape (tip shape) that can be measured within a focal length range of 50 mm to 100 mm.
  • the leading end of the projection lens 311 and the leading end of the light receiving lens 312 are formed to be inclined so as to smoothly and continuously change from the leading end 311A, 312A at the middle position to the left and right positions 311B, 312B.
  • the tip portions 311A and 312A at the middle positions of the projection lens 311 and the light receiving lens 312 are formed so as to be inclined outward at an angle P ⁇ .
  • the left and right end portions 311B and 312B of the projection lens 311 and the light receiving lens 312 are formed so as to be inclined outward at an angle Q ⁇ .
  • the angle P ⁇ and the angle Q ⁇ are set such that P ⁇ > Q ⁇ .
  • the shapes of the tip portions of the projection lens 311 and the light receiving lens 312 change smoothly and continuously from the tip portion at the center position to the left and right end portions so that the focal length can be measured in the range of 50 mm to 100 mm. ing.
  • the relationship between the angle Q1 shown in FIG. 24 and the angle Q ⁇ shown in FIG. 25 is angle Q1> angle Q ⁇ .
  • the angle P ⁇ is set so that the focal length is 50 mm
  • the angle Q ⁇ is set so that the focal length is 100 mm
  • the angle Q ⁇ is changed from the angle P ⁇ .
  • the focal length setting range is such that the shortest focal length (50 mm) is one central position of the tip of the projection lens 311 and the light receiving lens 312 so that the focal length exceeds 100 mm and reaches 100 mm.
  • the angles are distributed to the left and right positions of the tip shape of 311 and the light receiving lens 312. This is because, when the focal length is long, the reaching distance is extended and the light L is attenuated.
  • the light L projected from the projection lens 311 is reflected by the target TG, and the return light LR is the tip of the light receiving lens 312 from two directions. This is because the amount of received light is secured by returning to the side. If the light L is sufficiently strong, there is no need to return the return light LR from two directions to the tip of the light receiving lens 312.
  • FIG. 26 shows still another preferred shape example of the distance sensor 300.
  • the shapes of the tip portions of the projection lens 311P and the light receiving lens 312P of the distance sensor 300 change stepwise so that the focal length (focal point) is 50 mm to 100 mm.
  • FIG. 26 shows an example of the optical path of the light L from the projection lens 311P side and the return light LR reflected by the target TG at the 50 mm and 100 mm positions.
  • the projection lens 311P and the light receiving lens 312P each have a lens top surface shape (tip shape) that can be measured within a focal length range of 50 mm to 100 mm.
  • the distal end portion of the projection lens 311P and the distal end portion of the light receiving lens 312P are formed to be inclined so as to change stepwise from the middle position to the left and right positions.
  • the front end portions 311PA and 312PA at the middle positions of the projection lens 311P and the light receiving lens 312P are formed so as to be inclined outward at an angle P3.
  • the left and right end portions 311PB and 312PB of the projection lens 311P and the light receiving lens 312P are formed so as to be inclined outward at an angle Q3.
  • the relationship between the angle P3 and the angle Q3 is set to P3> Q3.
  • the tip shapes of the projection lens 311P and the light receiving lens 312P have a plurality of shapes extending from the center tip to the left and right tips so that the focal length can be measured in the range of 50 mm to 100 mm.
  • it is changed into a stepped shape.
  • FIG. 27 (a) shows the inclination of the center step DA at the tip
  • FIG. 27 (b) shows the inclination of the step DB outside the center step DA at the tip
  • FIG. ) Shows the inclination of the left and right step portions DC of the tip portion.
  • the relationship between the angle P3 of the step DA at the center of the tip, the angle R3 of the step DB, and the angle Q3 of the left and right steps DC is angle P3> angle R3> angle Q3.
  • Such a structure is adopted because, when the focal length is long, the reaching distance is extended and the light L is attenuated. Therefore, the light L projected from the projection lens 311P is reflected by the target TG, and the return light LR is in two directions. This is because the amount of received light is secured by returning to the tip of the light receiving lens 312P.
  • the stepped tip shape of the projection lens 311P and the light receiving lens 312P shown in FIG. 26 for example, there are step portions for every 10 mm in focal length, and the area of these step portions is the left and right end portions from the center position. Since it becomes wider as it reaches the position, the received light quantity of the return light LR can be secured.
  • the amount of light received by the return light LR can be controlled by designing the step area. However, if the amount of light received by the return light LR is sufficiently strong, it is not necessary to return the return light LR from two directions to the tip of the light receiving lens 312P, and it is not necessary to design the area of the stepped portion.
  • the distance sensor 300 a structure in which a projection lens and a light receiving lens are combined as shown in FIG. That is, in the case of FIG. 24, the light recognizes around the design value by diffusion or irregular reflection, but the recognition width is narrow, and by combining the projection lens and the light receiving lens as shown in FIG. 24-26, A projection lens and a light receiving lens having a certain focal length range can be obtained.
  • An infrared thermometer 1 is an infrared thermometer 1 capable of measuring body temperature in a non-contact manner with a human body.
  • a main body 1R including an infrared sensor 3 and a main body 1R when the main body 1R approaches the human body.
  • the distance sensor 300 for detecting the distance between the human body and the distance sensor 300 detects that the main body 1R has reached a predetermined distance from the human body (focal length FC between the projection lens 311 and the light receiving lens 312).
  • the control part 150 which calculates the body temperature of a human body based on the amount of the infrared rays from the infrared sensor 3 is provided.
  • the distance sensor 300 includes a light source 301 that emits light L, a projection lens 311 that projects the light L of the light source 301 toward the human body, a light receiving sensor 302, and the main body 1R when positioned at a predetermined distance (FC). And a light receiving lens 312 that causes the light receiving sensor 302 to receive the return light LR of the projected light L obtained by reflection from the human body.
  • the infrared thermometer 1 when the main body is positioned at a predetermined distance, the light receiving sensor receives the return light of the projected light obtained by reflection by the human body, and the infrared sensor 3 at the predetermined distance. Based on the amount of infrared rays from the body, the body temperature of the human body is calculated. For this reason, since it is a simple structure, since it does not touch the skin of a human body such as a baby, for example, the body temperature does not move at the time of body temperature measurement without contact, and an accurate body temperature can be measured.
  • the projection lens 311 and the light receiving lens 312 are both semi-circular lenses.
  • the infrared sensor 3 can be arrange
  • FIG. the layout of the infrared sensor 3 in the main body 1R is easy, and the main body 1R can be downsized.
  • the infrared thermometer 1 includes a circuit board 250 on which a projection lens 311, a light receiving lens 312 and an infrared sensor 3 are mounted.
  • the infrared sensor 3 is disposed between the projection lens 311 and the light receiving lens 312, and passes through the infrared sensor 3.
  • the projection lens 311 and the light receiving lens 312 are arranged at symmetrical positions around the central axis CL. Accordingly, the infrared sensor 3 can receive infrared rays from the human body through the projection lens 311 and the light receiving lens 312 without being interrupted by the projection lens 311 and the light receiving lens 312.
  • the circuit board 250 on which the projection lens 311, the light receiving lens 312 and the infrared sensor 3 are mounted is disposed at the tip portion 1 ⁇ / b> B of the main body 1 ⁇ / b> R.
  • the distance sensor 300 and the infrared sensor 3 of the circuit board 250 can be easily directed to the skin such as a baby's forehead that is a measurement target portion of the human body, and the internal structure is not obstructed by other elements.
  • Measurement of the distance between the tip 241 of the body 240 and the skin such as the forehead and the amount of infrared rays from the skin such as the forehead can be directly measured.
  • Body temperature can be measured by bringing the tip of the main body close to the human body.
  • the notification means is not limited to the liquid crystal display 11 and the buzzer 180, but may be an organic EL display device, a speaker, or the like.
  • thermometer that can be used can be provided.

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Abstract

 赤外線体温計(1)は、赤外線センサ(3)を内蔵する本体部(1R)と、本体部(1R)が人体に接近したことを検出するための近接センサ(100)と、近接センサ(100)によって本体部(1R)が人体に近接したと検出した時の赤外線センサ(3)からの赤外線の量に基づいて、体温を算出する制御部(83)を備える。近接センサ(100)は、接地電極(5)と、接地電極(5)の周囲に配置される複数の分割電極(7,7B,7C,7D)を備える。制御部(83)は、人体に接近する時に接地電極(5)と各分割電極(7,7B,7C,7D)との間の静電容量を測定して、本体部(1R)と人体との間の距離を測定することで本体部(1R)の人体に対する傾きを検出する。

Description

赤外線体温計
 本発明は、赤外線センサを用いて体温を非接触で測定する赤外線体温計に関する。
 体温を測定するための体温計として赤外線センサを用いたものは、体温を迅速に測定できるため、泣き易かったり、寝ていたり、じっとしていないような幼児や乳児等の体温を測定するのに非常に有効である。
 赤外線センサは、人体の皮膚等の測定対象部から放射される赤外線の量を測定して、測定対象部の温度、すなわち体温を測定するものである。しかし、赤外線は、距離の二乗に反比例して減衰するので、赤外線センサと測定対象部との間の距離を正確に測ったり、または測定対象部との間の距離を一定にして、赤外線の量を測定することが要求される。
 そこで、従来例の赤外線体温計では、赤外線センサと測定対象部との間の距離の設定または測定は、測定者が「だいたい何センチに合わせる」とか、「光のマークを合わせる」等で行うため、測定者の技量に頼るところが大であった。このため、赤外線センサと測定対象部との間の距離に誤差が多く発生し、正確な体温を測定することが困難であった。
 このような距離の誤差の問題を解消する赤外線体温計が、特許文献2に開示されている。特許文献2に開示されている赤外線体温計では、赤外線センサを内蔵する本体部が、人体の皮膚、例えば赤ちゃんの皮膚に直接接触したことを、接触判定手段により判定した時に、赤外線センサからの赤外線の量を測定して、その測定した赤外線の量に基づいて体温を算出するようになっている。
特開2005-342376号公報(JP 2005-342376 A) 特開2012-217563号公報(JP 2012-217563 A)
 ところが、特許文献2に記載されている赤外線体温計は、人体の皮膚、例えば赤ちゃんの皮膚に直接接触する構造なので、この赤ちゃんの体温が赤外線体温計のケース側に移動してしまい、体温測定に誤差が生じる可能性がある。
 本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡単な構造でありながら、被検体である例えば赤ちゃんのような人体の皮膚に触れないため、非接触で体温測定時に体温の移動が無く、正確な体温を測定することができる赤外線体温計を提供することにある。
 上記課題を達成するため、本発明の第1の態様に係る赤外線体温計は、人体に非接触で体温を測定可能な赤外線体温計であって、赤外線センサを内蔵する本体部と、本体部が人体に接近したことを検出するための近接センサと、近接センサによって本体部が人体に接近したと検出した時における赤外線センサからの赤外線の量に基づいて、人体の体温を算出する制御部と、を備え、近接センサは、接地電極と、接地電極の周囲に配置される複数の分割電極と、を有し、制御部は、人体に接近する時に接地電極と各分割電極との間の静電容量を測定して、静電容量に基づいて本体部と人体との間の距離を測定することで、本体部の人体に対する傾き角度を検出する。
 このような構成により、本体部の人体に対する傾き角度を検出することができる。このため、被検体である例えば赤ちゃんのような人体の皮膚に触れないので、非接触で体温測定時に体温の移動が無く、人体に対して正確に本体部の姿勢を向けて、正確な体温を測定することができる。
 制御部は、計測された体温を補正するための参照テーブルを有し、得られた傾き角度から参照テーブルを参照することで、すでに計測された体温を補正してもよい。
 このような構成により、制御部は、参照テーブルを参照する。このことにより、本体部が人体に対して傾いていても、その傾き角度に対応して、測定した体温を補正できるので、より正確な体温を測定することができる。
 接地電極はリング状に形成され、複数の分割電極は、接地電極の外側においてリング状の電極を分断することで形成されていてもよい。
 このような構成により、静電容量タイプの近接センサは、接地電極と複数の分割電極を有する構造となる。このため、設計の自由度があり、赤外線体温計内に組み込み易い。
 人体に対する本体部の傾き角度が、予め定めた傾き角度を超える時には、その旨を通知し、体温の測定が終了した時に通知する通知部を有してもよい。
 このような構成により、測定者は、人体に対して本体部を正しい姿勢で向けておらず傾いていることを、通知部を通じて知ることができ、しかも、体温の測定が終了したことを、通知部による通知により確実に知ることができる。
 本発明の第2の態様に係る赤外線体温計は、人体に非接触で体温を測定可能な赤外線体温計であって、赤外線センサを有する本体部と、本体部が人体に接近した時の本体部と人体との距離を検出するための距離センサと、距離センサによって本体部が人体に対して予め定めた距離になったことを検出した時に、赤外線センサからの赤外線の量に基づいて、人体の体温を算出する制御部とを備える。距離センサは、光を発する光源と、光源の光を人体側に投射する投射レンズと、受光センサと、予め定めた距離に本体部が位置されると、人体から反射して得られる光の戻り光を、受光センサに受光させる受光レンズとを備える。
 このような構成により、予め定めた距離に本体部が位置されると、人体で反射して得られる投射された光の戻り光を受光センサに受光させ、予め定めた距離において赤外線センサからの赤外線の量に基づいて、人体の体温を算出する。このため、簡単な構造でありながら、被検体である例えば赤ちゃんのような人体の皮膚に触れないので、非接触で体温測定時に体温の移動が無く、正確な体温を測定することができる。
 投射レンズと受光レンズは、ともに半円弧状のレンズであってもよい。
 投射レンズと受光レンズを、ともに半円弧状のレンズを採用することで、投射レンズと受光レンズの間には、赤外線センサを配置できる。このため、本体部における赤外線センサのレイアウトが容易であり、本体部の小型化が図れる。
 投射レンズと受光レンズと赤外線センサを搭載している回路基板を備え、投射レンズと受光レンズの間に、赤外線センサが配置され、赤外線センサを通る中心軸を中心にして、投射レンズと受光レンズが対称位置に配置されていてもよい。
 このような構成により、投射レンズと受光レンズの間を通して、赤外線センサは、人体からの赤外線を受けることができる。
 投射レンズと受光レンズと赤外線センサを搭載している回路基板は、本体部の先端部分に配置されていてもよい。
 このような構成により、本体部の先端部を人体に近づけることにより、体温を測ることができる。
 投射レンズの光を投射する先端部と受光レンズの戻り光を受ける先端部は、1つの焦点距離を有するように一定の角度で傾斜して形成されていてもよい。
 このような構成により、先端部の角度で決まる1つの焦点距離により、戻り光を受光レンズ側で受光できる。
 投射レンズの光を投射する先端部と受光レンズの戻り光を受ける先端部は、中央位置から端部にかけて異なる複数の焦点距離を有するように連続して変化していてもよい。
 このような構成により、先端部の角度で決まる複数の焦点距離により、戻り光を受光レンズ側で受光できる。
 投射レンズの光を投射する先端部と受光レンズの戻り光を受ける先端部は、中央位置から端部にかけて異なる複数の焦点距離を有するように複数の段部を形成することで段状に変化していてもよい。
 このような構成により、先端部の角度で決まる複数の焦点距離により、戻り光を受光レンズ側で受光できる。
 本発明の態様によれば、簡単な構造でありながら、被検体である例えば赤ちゃんのような人体の皮膚に触れないため、非接触で体温測定時に体温の移動が無く、正確な体温を測定することができる赤外線体温計を提供できる。
図1は、第1実施形態に係る赤外線体温計を示す斜視図である。 図2は、図1の赤外線体温計のカバーを取り外した状態を示す斜視図である。 図3(a)は第1実施形態に係る赤外線体温計の後面図、図3(b)は同側面図、図3(c)は同前面図である。 図4は、第1実施形態に係る赤外線体温計の回路の一部を示す回路図である。 図5は、第1実施形態に係る赤外線体温計に使用されている近接センサと測定対象部との間の距離に対する静電容量との関係を示す静電容量変化曲線のグラフである。 図6は、第1実施形態に係る赤外線体温計に使用されている発光ダイオード(LED)に流れる電流と調光状態を示す図である。 図7は、第1実施形態に係る赤外線体温計の全体の回路図である。 図8(a)、8(b)は、第1実施形態に係る赤外線体温計のグラウンド電極(接地電極)と別の電極等を示す概念図である。 図9は、第1実施形態に係る赤外線体温計のグラウンド電極と別の電極の形状例を示す図である。 図10は、第1実施形態に係る赤外線体温計における好ましいグラウンド電極と電極の形状例を示す図である。 図11は、第1実施形態に係る赤外線体温計における別の好ましいグラウンド電極と電極の形状例を示す図である。 図12は、第1実施形態に係る赤外線体温計の4つの分割電極とMCUの一般的な接続例を示す図である。 図13は、第2実施形態に係る赤外線体温計を示す斜視図である。 図14は、第2実施形態に係る赤外線体温計のカバーを取り外した状態を示す斜視図である。 図15(a)は第2実施形態に係る赤外線体温計の後面図、図15(b)は同側面図、図15(c)は同前面図である。 図16は、第2実施形態に係る赤外線体温計の距離センサと赤外線センサを搭載した回路基板を示す正面図である。 図17は、図16のA-A線における断面図である。 図18は、図16のB-B線における断面図である。 図19は、第2実施形態に係る赤外線体温計の距離センサと赤外線センサを搭載した回路基板とターゲットを示す斜視図である。 図20は、第2実施形態に係る赤外線体温計の距離センサと回路基板を示す斜視図である。 図21は、第2実施形態に係る赤外線体温計において、光源の光がターゲットに投射されて戻り光として、受光センサに受光される様子を示す図である。 図22は、第2実施形態に係る赤外線体温計において、投射レンズの先端部と受光レンズの先端部での焦点距離が、50mmである場合の例を図である。 図23は、第2実施形態に係る赤外線体温計において、投射レンズの先端部と受光レンズの先端部での焦点距離が、100mmである場合の例を示す図である。 図24は、第2実施形態に係る赤外線体温計において、投射レンズと受光レンズの先端部の形状が一定になっている様子を示す斜視図である。 図25は、第2実施形態に係る赤外線体温計において、投射レンズと受光レンズの先端部の形状が滑らかに連続して変化している様子を示す斜視図である。 図26は、第2実施形態に係る赤外線体温計において、投射レンズと受光レンズの先端部の形状が段状に変化している様子を示す斜視図である。 図27(a)は図26に示す投射レンズと受光レンズの先端部の形状のV1-V1線における断面図、図27(b)は同V2-V2線における断面図、図27(c)は同V3-V3線における断面図である。
 以下、図面を用いて、実施形態を説明する。
(第1実施形態)
 図1-12を用いて、第1実施形態に係る赤外線体温計1について説明する。
 図1に示すように、第1実施形態に係る赤外線体温計1は、カバー200を備える。カバー200は、若干縦型の樽状の形状に構成される。このことから、測定者は、カバー200の中央の少し凹んだ凹部分1A等を指でつまみ易くなっている。そして、測定者は、赤外線体温計1のカバー200の凹部分1Aをつまんで、体温の測定対象部である例えば赤ちゃんのような人体の額の中央部の皮膚等に近づいた位置で、非接触で体温を測定するようになっている。
 このため、赤外線体温計1は、人体の皮膚に対して非接触であり、つまり被検体である赤ちゃんのような人体の皮膚に触れないので、体温測定時に温度(体温)が皮膚から赤外線体温計1側に移動することが無く、より正確な体温を測定することができる。
 図1に示すように、赤外線体温計1は、体温を測定するための赤外線センサ3と、人体の測定対象部と当該赤外線体温計1の先端部分1Bとの間の距離を測定するための近接センサ100とを備える。赤外線体温計1の本体部1Rの前面側のほぼ中央部分、すなわち図1においてカバー200の右下方を向いた先端部分1Bのほぼ中央部分は、すり鉢状に凹んでおり、すり鉢状部分1Cとして構成されている。すり鉢状部分1Cの中心の奥まった部分には、赤外線センサ3と近接センサ100が取り付けられている。
 赤外線センサ3の周囲には、近接センサ100が設けられている。近接センサ100は、接地電極(グラウンド電極ともいう)5と、外側の対局の電極7とにより構成されている。図1では、電極7の保護部である電極外装7aが示されているが、図2では、電極外装7aが取り除かれており、電極7が露出している。近接センサ100は、人体等の測定対象部への赤外線センサ3の接近を、非接触で適確に感知し得る。
 図1、2から分かるように、すり鉢状部分1Cが近接センサ100の接地電極5を構成し、接地電極5の周囲のリング状の部分が近接センサ100の電極7を構成している。
 従って、測定者が、例えば赤ちゃんの体温を測定する際には、赤外線体温計1の赤外線センサ3や近接センサ100の接地電極5と電極7のあるすり鉢状部分1C(先端部分1B)を、人体の皮膚に近づける。これにより、すり鉢状部分1Cに設けられている近接センサ100は、人体の皮膚との間の距離を測定しながら、赤外線体温計1を人体の皮膚には接触させない非接触状態で、赤外線センサ3で人体からの赤外線を検出する。そして、この検出した赤外線の量から体温を測定できる。
 接地電極5は、赤外線センサ3の周囲に設けられて、赤外線センサ3の温度安定と側面からの放射を反射するためのセンサーフレームを構成している。このセンサーフレームが接地電極5の代わりとして用いられ、接地電極5として十分な面積を確保している。
 図3(a)に示すように、赤外線体温計1の後面には、体温を表示したり、必要な警報を通知する通知部としての液晶表示器11が設けられている。液晶表示器11の上側には、押圧面の広い電源スイッチ13が設けられている。電源スイッチ13をオンに操作すれば、赤外線体温計1は作動して、体温を人体の測定対象部に対して非接触で測定し、この測定した体温の数値を液晶表示器11に表示する。
 また、図3(b)に示すように、赤外線体温計1のカバー200の凹部分1Aの側面には、電池収納部15が設けられている。電池収納部15に例えば1.5~3ボルトのボタン電池等の電池を入れて、蓋をビス留め等することにより、赤外線体温計1の電源として機能し作動可能になる。
 図3(c)に示すように、本体部1Rのすり鉢状部分1C(先端部分1B)には、赤外線センサ3と、この赤外線センサ3の周囲において近接センサ100の接地電極5と電極7が同心円状に配置されている。
 図4に示す回路は、近接センサ100で検知された静電容量に基づき、人体の測定対象部と近接センサ100のある赤外線体温計1の先端部分1B(図3に示すすり鉢状部分1C)との間の距離を測定する測定回路の一部と、赤外線体温計1での体温測定完了を示す報知機能および液晶表示器11の液晶用のバックライト用の回路の一部とを含んでいる。
 近接センサ100として静電容量タイプのセンサを用いるのは、電極部分は導電性の素材であれば、金属製の端子と、基板上に設けた配線パターン、フレキシブル基板上に設けた配線パターン等で構築することができるからである。しかも、近接センサ100の電極の形状の自由度が高く、体温計の形状に組み込み易く、測定回路が単純であるからである。
 図4に示すように、近接センサ100を構成する接地電極5と電極7との間の静電容量は、近接センサ100が接近する人体の測定対象部と近接センサ100との間の距離によって影響されて変化する。この変化する接地電極5と電極7との間の静電容量を、図4に示すように入力が抵抗R1に接続されたシュミットトリガCMOSインバータU1の入力に供給すると、このシュミットトリガCMOSインバータU1は、(1)式に示す発振周波数Fで発振する。
    F=1/(0.8×Cf×R1)   …(1)
ここで、Cfは、近接センサ100を構成する接地電極5と電極7との間の静電容量と配線の浮遊容量を含んだ静電容量であって、近接センサ100が接近する人体の測定対象部と近接センサ100との間の距離によって影響されて変化する静電容量である。R1は、図4の抵抗R1の抵抗値である。
 このように発振周波数Fで発振するシュミットトリガCMOSインバータU1の出力信号Aは、後述するマイクロプロセッサを用いたマイクロコントローラ(MCU)83に供給される。MCU83で発振周波数Fが、カウンタにより計数される。発振周波数Fの計数値に基づき、人体と赤外線体温計1の先端部分1Bの近接センサ100との間の距離が算出される。
 近接センサ100が測定対象部である人体の皮膚、例えば額等に近くなった時、例えば約5mm以内に近づいた時における静電容量Cは、近接センサ100の電極7の面積に比例し、測定対象部である人体の皮膚等との間の距離に反比例し、(2)式に近い値となる。
    C=εεS/2t (F)   …(2)
ここで、Sは近接センサ100の電極の面積であり、tは測定対象部である人体の皮膚等と近接センサ100との間の距離であり、εは真空中の誘電率であり、εは比誘電率であり、空気中では1である。
 ところで、近接センサ100が測定対象部である人体の皮膚等から離れると、近接センサ100の面としての働きは期待できず、静電容量は、極端に低下する。この時の近接センサ100の静電容量は、単に近接センサ100の電極の面積に比例するだけとなり、静電容量は、配線の浮遊容量と近接センサ100の電極の表面積の和となり、測定対象部である人体の皮膚等との間の距離が変化しても静電容量は変化しない。このように静電容量が変化しない距離領域では、近接センサ100は距離センサとしては不感であり、近接センサ100は解放状態であると言うことができる。
 図4に示すように、近接センサ100の外側の電極7は、後で図10を参照して詳しく説明するが、周方向に分断することで、4つの分割電極7A,7B,7C,7Dに分割されている。分割電極7A,7B,7C,7Dは、それぞれ近接センサ回路71に接続されており、4つの近接センサ回路71がMCU83に接続されている。4つの近接センサ回路71からは、それぞれシュミットトリガCMOSインバータU1の出力信号AをMCU83に供給できるようになっている。
 外側の電極7を、複数の分割電極7A,7B,7C,7Dにより構成しているのは、各分割電極7A,7B,7C,7Dと人体の皮膚との間の距離をそれぞれ測定することで、赤外線体温計1が、測定面である人体の皮膚に対して傾いているかどうかを、傾き角度を得ることで確認することができるようにするためである。すなわち、本体部1Rのすり鉢状部分1C(先端部分1B)が、人体の皮膚に対して傾いている状態での傾き角度を検出するようになっている。
 赤外線体温計1には、図4に示すように、液晶表示器11とブザー180が、測定者に対して情報や警報を通知するための通知部として設けられている。液晶表示器11は、例えば図3(c)に示す本体部1Rのすり鉢状部分1C(先端部分1B)が、人体の皮膚に対して傾いている傾き角度の通知や、この傾き角度が、予め定めた適切な角度を超えている警告通知や、体温測定の測定終了を通知することができる。
 また、ブザー180は、音を発することで、例えばこの傾き角度が予め定めた適切な角度を超えている警告通知や、体温測定の測定終了を通知することができる。
 図5は、近接センサ100と測定対象部との間の距離tに対する静電容量Cとの関係を示す静電容量変化曲線のグラフである。図5に示すように、近接センサ100と測定対象部との間の距離tが5mm以下になった時、(2)式で示すように、静電容量Cは、近接センサ100の電極の面積Sに比例し、測定対象部との間の距離tに反比例するが、近接センサ100が測定対象部から離れると、近接センサ100の面としての働きは期待できず、静電容量Cは極端に低下する。
 図4に戻って、発振周波数Fで発振するシュミットトリガCMOSインバータU1の出力信号Aは、MCU83に供給されて、人体の測定対象部と近接センサ100との間の距離tが算出される。これに加えて、シュミットトリガCMOSインバータU1の出力信号Aは、図3(b)に示す電池収納部15に収納される電池の電圧である3ボルトを後述する体温測定完了の報知用の例えば青色の発光ダイオード(LED)を点灯させるための6ボルトの電圧に高めるための昇圧回路に供給される。
 すなわち、図4において、上記シュミットトリガCMOSインバータU1の出力信号Aは、MCU83以外に、CMOSインバータU2に供給されて反転増幅され、電池の3ボルトの電圧Eの振幅と0ボルトとの間を交互に繰り返す矩形波信号となり、コンデンサC1に供給される。コンデンサC1は、後段のショットキーダイオードD1を経由して、電池21の電圧Eの3ボルトに充電される。
 すなわち、CMOSインバータU2の出力が0ボルトである時、コンデンサC1の2側の端子がプラスの極性となり、コンデンサC1の1側の端子はマイナスの極性となって、電圧Eの3ボルトがコンデンサC1に充電される。
 また、CMOSインバータU2の出力が電圧Eの3ボルトである時には、コンデンサC1に充電された電圧がCMOSインバータU2の出力と直列に接続されるため、コンデンサC1の2側の端子には、3ボルトの電圧Eの2倍である6ボルトの電圧2E(電圧E×2=2E)が発生し、この6ボルトの電圧2EがショットキーダイオードD1を経由して、コンデンサC2に充電される。
 このようにコンデンサC2に充電された電圧2Eの6ボルトは、体温測定完了の報知用の例えば青色の発光ダイオード(LED)D2に供給される。発光ダイオードD2には、抵抗R2と調光用トランジスタQ1が直列に接続されている。抵抗R2により、発光ダイオードD2に流れる電流が決められる。調光用トランジスタQ1のベースに供給されるMCU83からの調光コントロール信号Bにより、調光用トランジスタQ1はオンーオフ制御され、オンの時最大の明るさに制御される。
 すなわち、MCU83からの調光コントロール信号Bによる調光用トランジスタQ1のオンーオフ制御により、発光ダイオードD2に流れる電流は、図6に示すように、制御される。そして、図6に示すように、発光ダイオードD2に連続的に電流が流れた時の調光が最大となり、オンーオフ制御された時の調光は1/3となり、電流が遮断された時には、発光ダイオードD2は消灯し、調光は0となる。調光が1/3となるオンーオフ制御の繰り返し周期は、人間の目にちらつきを感じさせない例えば1.6ミリ秒以下に設定されている。なお、発光ダイオードD2は、液晶表示器11の液晶用のバックライトとしても使用されている。バックライトとの併用のため、発光ダイオードD2は多段階に調光し得るようになっている。
 図7は、第1実施形態に係る赤外線体温計1の全体の回路図であり、詳しくは、上述した近接センサ100で検知された静電容量に基づき人体の測定対象部と近接センサ100のある赤外線体温計1の先端部分との間の距離を測定する測定回路の一部と、赤外線体温計1での体温測定完了を示す報知機能および液晶表示器11の液晶用のバックライト用の回路の一部と、上述したMCU83を含む本実施形態の赤外線体温計1の全体の回路図である。
 なお、図7において、近接センサ100で検知された静電容量Cに基づき人体の測定対象部と近接センサ100のある赤外線体温計1の先端部分との間の距離tを測定する測定回路の一部は、近接センサ回路71として示され、赤外線体温計1での体温測定完了を示す報知機能および液晶表示器11の液晶用のバックライト用の回路の一部のための昇圧回路がバックライト/イルミネーション昇圧回路73として示されている。
 図7では、図4に示す4つの近接センサ回路(発振回路)71の内の1つの近接センサ回路71を代表して図示しており、3つの近接センサ回路71の図示は、図面の簡単化のために省略している。
 図7に示すように、近接センサ回路71からのシュミットトリガCMOSインバータU1の出力信号AはMCU83に供給され、MCU83により人体の測定対象部と近接センサのある赤外線体温計1の先端部分との間の距離が算出される。MCU83からは、調光コントロール信号Bが出力されて、調光用トランジスタQ1に供給され、この調光用トランジスタQ1により抵抗R2を介して発光ダイオードD2を制御し、調光制御および液晶表示器11を構成する液晶のバックライト制御を行うようになっている。発光ダイオードD2には、バックライト/イルミネーション昇圧回路73からの6ボルトに昇圧された電圧が供給されている。MCU83には、電源スイッチ13および3ボルトの電池21が接続されている。
 図7に示すように、赤外線センサ3は、複数の熱電対を直列接続して構成されるサーモパイル式のものが使用されている。サーモパイル式の赤外線センサ3で測定された赤外線量は、アナログスイッチ77を介してOPアンプ79で増幅されてから、AD変換回路81でデジタル信号に変換されて、MCU83に供給されている。MCU83は、赤外線センサ3からのデジタル信号に基づき体温、すなわち人体の測定対象部の体温を算出し、この算出した体温を液晶表示器11に表示する。
 赤外線体温計1は、体温測定完了を示す報知機能として、青色の発光ダイオードD2以外に、ブザー180を備える。ブザー180が抵抗89を介したMCU83に接続され、MCU83の制御により鳴動して体温測定完了を知らせる。
 次に、図4、7に示した近接センサ100の好ましい構造例を、図8から図10を参照して説明する。近接センサ100は、すでに図4、7に示しているが、近接センサ100の構造をさらに詳しく説明する。
 近接センサ100は、近接センサ100と人体の皮膚との間の距離tを測る距離計としての役割を有している。図8(a)に示すように、近接センサ100は、ある面積を持った一対の接地電極5と電極7を備える。接地電極5と電極7は、非常に近接して平面上に配置される。グラウンド接地電極5と電極7の間には、面積Sに比例した静電容量Cを持ち、電極の面積Sが大きい程、静電容量Cは大きくなる。
 MCU83が、近接センサ回路71から得られる単位時間の発振数をカウントすることで、静電容量Cの値を得る。近接センサ回路71は、外来ノイズとしての電磁波が干渉してカウント数に誤差をもたらすので、S/N比を良くするためには、接地電極5と外側の電極7(分割電極7A,7B,7C,7D)の面積を可能な限り大きく取り(周波数を低くする)、ノイズの除去のソフトウェアを併用することが望ましい。ただし、赤外線体温計1に組み込める面積には限りがあることと、瞬時にサンプリングする必要があることから、高度なノイズ除去のできるソフトウェアを採用することはあまり望ましくはない。
 近接センサ100に導電体である人体の皮膚が近づくと、接地電極5と電極7間の静電容量が増えて、単位時間の発振数は減る。接地電極5と電極7の面積が大きい程、静電容量は大きいので、赤外線体温計1に用いることができる接地電極5と電極7の面積範囲であれば、静電容量の大小に影響せずに、近接センサ100の解放状態からの変化割合で、人体の皮膚までの距離として求められる。
 近接センサ100の解放状態とは、赤外線体温計1の電源を投入してから赤外線体温計1が人体の皮膚への接近までの間には、赤外線体温計1が人体の皮膚から離れすぎていて予め定めた近接センサ100の設計測定距離範囲外にある状態をいい、発振周波数Fが一定値となる場合である。そして、赤外線体温計1が人体の皮膚に近づいて予め定めた近接センサ100の設計測定距離範囲内に入り、この解放状態の「発振周波数Fの開放値」から発振周波数Fの変化が現れると、MCU83は、この発振周波数Fの変化するシュミットトリガCMOSインバータU1の出力信号AをMCU83に供給して計数する。そして、この計数結果に基づいてMCU83は、測定対象部と赤外線体温計1の先端部分との間の距離を算出する。
 MCU83は、参照テーブルRTを備える。制御部であるMCU83は、測定対象部である例えば額の皮膚と近接センサ100の電極7の分割電極7Aとの間の第1距離と、測定対象部である例えば額の皮膚と近接センサ100の電極7の分割電極7Bとの間の第2距離と、測定対象部である例えば額の皮膚と近接センサ100の電極7の分割電極7Cとの間の第3距離と、そして測定対象部である例えば額の皮膚と近接センサ100の電極7の分割電極7Dとの間の第4距離とを得る。
 これにより、MCU83は、第1距離から第4距離を比較して、赤外線体温計1を使用して体温を測定する時に、赤外線体温計1の本体部1Rのすり鉢状部分1C(先端部分1B)が、人体の皮膚に対して適切な姿勢で向けられているかどうかを、すり鉢状部分1Cの傾き角度で判断する。そして、本体部1Rのすり鉢状部分1Cが人体の皮膚に対して予め定めた適切な傾き角度の範囲内で傾いている場合には、MCU83は、参照テーブルRTを参照して、本体部1Rのすり鉢状部分1Cが人体の皮膚に対して傾いている傾き角度の大きさに応じて、測定した体温を補正することで、より正確な体温を測定できるようになっている。すなわち、人体の皮膚に対する赤外線体温計1の傾き角度によっては、近接センサ100の接地電極5と各分割電極57A,7B,7C,7Dの測定面積が変わり、体温の測定値に影響を及ぼす。このため、すり鉢状部分1Cが人体の皮膚に対して傾いている場合の傾き角度の大きさに応じて、測定した体温を補正する必要がある。
 このように、人体の皮膚に対する赤外線体温計1の傾き角度によっては、近接センサ100の接地電極5と各分割電極57A,7B,7C,7Dの測定面積が変わり、体温の測定値に影響を及ぼす。このため、参照テーブルRTを参照することで、体温の測定値の補正が必要になる。
 図10に示すように、近接センサ100の外側の電極7は、周方向に分断することで、4つの分割電極7A,7B,7C,7Dに分割して、それぞれの単位位置での距離を把握することにより、赤外線体温計1の皮膚に対する傾き角度(姿勢)が、体温測定するために適切であるかどうかを把握することとなる。
 図10に示すように、近接センサ100は、赤外線体温計1の本体部1Rのすり鉢状部分1C(先端部分1B)の赤外線センサ3と人体の皮膚との間の距離を求めるために、接地電極5と電極7は、赤外線センサ3の外周部(周囲部)に、同心円状に2重に配置することが望ましい。内側に位置するのが接地電極5であり、その外側には電極7が同心円状に配置されている。MCU83は、近接センサ100を用いることで、人体の皮膚からある程度距離を置いた非接触状態での体温の測定ができる。
 次に、以上のように構成される赤外線体温計1の作用について説明する。
 まず、赤外線体温計1の電源スイッチ13をオンに操作して、電池収納部15内の3ボルトの電池21から動作電圧を赤外線体温計1に供給すると、赤外線体温計1の赤外線センサ3および近接センサ100が作動を開始する。
 次に、測定者は、人体の皮膚との間の距離を測定する際に、樽状の赤外線体温計1の凹部分1Aを指等でつまんで、この赤外線体温計1の本体部1Rのすり鉢状部分1C(先端部分1B)を、人体の例えば額の皮膚に向けて近づけていく。
 MCU83は、すり鉢状部分1C(先端部分1B)にある近接センサ100の接地電極5と電極7の分割電極7A,7B,7C,7Dとの間の静電容量に基づき、測定対象部と近接センサ100との間の第1距離から第4距離を測定する。詳細には、近接センサ100では、測定対象部である例えば額の皮膚と近接センサ100の電極7の分割電極7Aとの間の第1距離と、測定対象部である例えば額の皮膚と近接センサ100の電極7の分割電極7Bとの間の第2距離と、測定対象部である例えば額の皮膚と近接センサ100の電極7の分割電極7Cとの間の第3距離と、そして測定対象部である例えば額の皮膚と近接センサ100の電極7の分割電極7Dとの間の第4距離を測定する。
 赤外線体温計1の電源を投入してから赤外線体温計1が人体の皮膚への接近までの間には、赤外線体温計1が人体の皮膚から離れすぎていて予め定めた近接センサ100の設計測定距離範囲の外にあると、発振周波数Fが一定値となる近接センサ100の解放状態が必ず存在するので、発振周波数Fは同じ値が続くことを条件として、MCU83は、「発振周波数Fの開放値」として保持する。
 第1距離から第4距離の値が、予め定めた近接センサ100の設計測定距離範囲内になった時には、MCU83は、体温の測定が可能であると判断する。そして、MCU83は、液晶表示器11において、体温の測定が可能であることを表示して、測定者に報知する。
 赤外線体温計1が人体の皮膚に近づいて予め定めた近接センサ100の設計測定距離範囲内に入り、この解放状態の「発振周波数Fの開放値」から発振周波数Fの変化が現れると、MCU83は、この発振周波数Fの変化するシュミットトリガCMOSインバータU1の出力信号AをMCU83に供給して計数する。そして、この計数結果に基づいて、MCU83は、測定対象部と赤外線体温計1の先端部分との間の距離を算出する。
 赤外線体温計1が人体の皮膚に近づいて予め定めた近接センサ100の設計測定距離範囲内に入ったことは、MCU83が液晶表示器11に表示して、「体温測定状態」を報知する。しかも、制御部であるMCU83は、測定対象部である例えば額の皮膚と近接センサ100の電極7の分割電極7Aとの間の第1距離と、測定対象部である例えば額の皮膚と近接センサ100の電極7の分割電極7Bとの間の第2距離と、測定対象部である例えば額の皮膚と近接センサ100の電極7の分割電極7Cとの間の第3距離と、そして測定対象部である例えば額の皮膚と近接センサ100の電極7の分割電極7Dとの間の第4距離を得て、これらの第1距離から第4距離を比較する。
 これにより、MCU83は、赤外線体温計1の本体部1Rのすり鉢状部分1C(先端部分1B)が、人体の皮膚に対して適切な傾き角度で向けられているかどうかを判断する。そして、赤外線体温計1を使用する時に、本体部1Rが人体の皮膚に対して予め定めた適切な傾き角度の範囲内で傾いている場合には、MCU83は、参照テーブルRTを参照して、この傾斜している角度の大きさに応じて、測定した体温を補正することで、より正確な体温を測定できる。
 ところで、赤外線体温計1は、非接触のため、いつ体温が測定されたのかあるいはまだ測定されていないのかは、測定者には不明なので、正しく体温測定が成功した時には、MCU83は、ブザー180を作動して鳴動させる。これにより、測定者は、体温測定が成功したことを確実に認識することができる。
 このように、赤外線体温計1は、近接センサ100を用いて、被検体である人体との距離を測定し、最適距離を離して非接触で検温することができる。
 もし、本体部1Rのすり鉢状部分1C(先端部分1B)が、傾き角度が、適切な傾き角度の範囲よりも大きい時には、MCU83は、ブザー180を鳴らして、測定者に対して、赤外線体温計1の人体の皮膚に対する傾き角度を直して、赤外線体温計1が人体の皮膚に対して正しい垂直な姿勢(向き)にするように、注意を喚起することが望ましい。また、MCU83は、赤外線体温計1が不適切な傾き角度であることを液晶表示器11に表示するとともに、適切な傾き角度に変えるように、指示内容を液晶表示器11に表示することができる。
 本体部1Rのすり鉢状部分1C(先端部分1B)が適切な傾き角度で人体の皮膚に対して向けられた時点で、MCU83は、赤外線体温計1と皮膚との間の距離と傾き角度を得て、予め用意されている傾き角度毎の補正用の参照テーブルを用いて体温を補正することから、適切な体温測定を行うことができる。赤外線センサ3を用いて測定した体温は、液晶表示器11で表示することができる。この体温測定の完了は、青色の発光ダイオードD2を点灯し、更にブザー180を鳴動して、測定者に報知することができる。
 なお、この場合の赤外線センサ3を用いて測定した温度が28度以上である場合、この温度を人体の測定対象部の体温と考えるが、この28度未満の場合には、人体以外の、例えば衣服や髪に触れている、あるいは机上に載置されている等であると考えて無視する。
 また、赤外線センサ3は、導電性の物質に反応するが、木や樹脂等の机等には反応しない。更に、金属製の机等には反応するが、室温が高くない場合には、体温程度まで高くならないので、この時の温度は無視される。
 上述したように、第1実施形態では、赤外線体温計1の赤外線センサ3が人体の皮膚に接触しないようにして体温を測定する、すなわち非接触状態で体温を測定することができる。このため、被検体である例えば赤ちゃんのような人体の皮膚に触れないので、非接触で体温測定時に温度の移動が無く、より正確な体温を測定することができる。
 また、第1実施形態では、赤外線体温計1の赤外線センサ3が人体の皮膚に非接触状態で体温を測定して液晶表示器11で表示する。このため、体温測定で例えば顔を背けて嫌がったり、じっとしていないような幼児や乳児等の体温を測定するのに非常に有効である。すなわち、幼児や乳児等は物が触れると、反射的に顔を動かすので、第1実施形態に係る赤外線体温計1のように非接触で体温を測定できることは、非常に有効なことであり、確実かつ簡単に失敗することなく幼児等の体温を測定することができる。
 また、赤外線体温計1は、額表面の温度から腋の下の温度に換算して表示する機能も備えているが、この時、額の中央部等の特定の位置で測定する必要がある。これは、この部位近傍にある動脈に由来する温度を測るためである。
 第1実施形態に係る赤外線体温計1は、赤外線センサ3を用いて、人体に非接触で体温を測定する赤外線体温計1であり、赤外線センサ3を内蔵する本体部1Rが人体に接近したことを検出するための近接センサ100と、近接センサ100によって本体部1Rが人体に接近したと検出した時における赤外線センサ3からの赤外線の量に基づいて、人体の体温を算出する制御部(MCU)83とを備える。近接センサ100は、接地電極5と、接地電極5の周囲に配置される複数の分割電極7(7A,7B,7C,7D)と、を有し、制御部83は、人体に接近する時に接地電極5と各分割電極7A,7B,7C,7Dとの間の静電容量を測定して、静電容量に基づいて本体部1Rと人体との間の距離を測定することで本体部1Rの人体に対する傾きを検出する構成である。
 これにより、本体部の人体に対する傾き角度を検出するので、被検体である例えば赤ちゃんのような人体の皮膚に触れないので、非接触で体温測定時に体温の移動が無く、人体に対して正確に本体部の姿勢を向けて、正確な体温を測定することができる。
 制御部(MCU)83は、計測された体温を補正するための参照テーブルRTを備え、得られた傾き角度から参照テーブルRTを参照することで、すでに計測された体温を補正する。制御部(MCU)83は、参照テーブルRTを参照することで、本体部が人体に対して傾いていても、その傾き角度に対応して、測定した体温を補正できるので、より正確な体温を測定することができる。
 近接センサ100の接地電極5はリング状に形成され、複数の分割電極7(7A,7B,7C,7D)は、接地電極5の外側においてリング状の電極を分断することで形成されている。これにより、静電容量タイプの近接センサ100は、接地電極と複数の分割電極を有する構造なので、設計の自由度があり、赤外線体温計内に組み込み易い。
 人体に対する本体部の傾き角度が、予め定めた傾き角度を超える時には、その旨を通知し、体温の測定が終了した時に通知する通知部としての液晶表示器11を有する。これにより、測定者は、人体に対して本体部を正しい姿勢で向けておらず傾いていることを、通知部を通じて知ることができる。しかも、体温の測定が終了したことを、通知部による通知により確実に知ることができる。
 以上、一例を示したが、本発明は如何様にも変形が可能であることは言うまでもないことである。
 例えば、図11は、第1実施形態の変形例に係る接地電極5と外側の電極7の形状例を示しており、近接センサ100の外側の電極7は、周方向に分断することで、図11に示すように3つの分割電極7A,7B,7Cに分割して、それぞれの単位位置での距離を把握することにより、赤外線体温計1の本体部が、皮膚に対して傾き角度を検出でき、体温を補正できる。
 図12は、4つの分割電極7A,7B,7C,7Dと、MCU83の一般的な接続例を示しており、分割電極7A,7B,7C,7Dは、それぞれ自励発振器99を介して、MCU83内のカウンタ98に接続されている。
 通知部としては、液晶表示器11やブザー180に限らず、有機EL表示装置やスピーカ等であっても良い。
(第2実施形態)
 図13-27を用いて、第2実施形態に係る赤外線体温計1について説明する。
 図13に示すように、第2実施形態に係る赤外線体温計1は、カバー200を備える。カバー200は、若干縦型の樽状の形状に構成される。このことから、測定者は、カバー200の中央の少し凹んだ凹部分1A等を指でつまみ易くなっている。そして、測定者は、赤外線体温計1のカバー200の凹部分1Aをつまんで、体温の測定対象部である例えば赤ちゃんのような人体の額の中央部の皮膚に近づいた位置で、非接触で体温を測定するようになっている。
 このため、赤外線体温計1は、人体の皮膚に対して非接触であり、つまり、被検体である赤ちゃんのような人体の皮膚に触れないので、体温測定時に温度(体温)が皮膚から赤外線体温計1側に移動することが無く、より正確な体温を測定することができる。
 図13に示すように、赤外線体温計1の本体部1Rの前面側のほぼ中央部分、すなわち図13においてカバー200の右下方を向いた先端部分1Bのほぼ中央部分は、すり鉢状に凹んでおり、すり鉢状部分1Cとして構成されている。すり鉢状部分1Cの中心の奥まった部分には、赤外線センサ3と距離センサ300が取り付けられている。
 図14に示すように、赤外線体温計1の先端部分1Bの内側には、回路基板250が配置されている。回路基板250は、体温を測定するための赤外線センサ3と、人体の測定対象部と赤外線体温計1の先端部分1Bとの間の距離を測定するための距離センサ300とを搭載している。回路基板250では、距離センサ300が赤外線センサ3の周囲に設けられている。
 図14に示すように、回路基板250は、内部構造体240の先端部241に固定されている。すなわち、回路基板250は、本体部1Rの先端部分1Bに配置されている。これにより、回路基板250の距離センサ300と赤外線センサ3を、人体の測定対象部である例えば赤ちゃんの額等の皮膚に容易に向けることができ、他の要素に邪魔されること無い。このため、内部構造体240の先端部241と額等の皮膚との間の距離の測定と、額等の皮膚からの赤外線量を直接測定することができる。
 回路基板250は、内部構造体240の中に配置されている制御部(図17に示す制御部250)に対して、例えばフレキシブル配線板242を用いて電気的に接続されている。距離センサ300は、人体等の額等の皮膚の測定対象部への赤外線センサ3の接近距離を、非接触で適確に検出することができる。
 距離センサ300は距離測定センサともいう。測定者が、例えば赤ちゃんの体温を測定する際には、赤外線体温計1の赤外線センサ3や距離センサ300を、人体の額等の皮膚に近づける。これにより、このすり鉢状部分1Cに設けられている距離センサ300は、人体の皮膚との間の距離を正確に測定した位置で、赤外線体温計1を人体の皮膚には接触させない非接触状態で、赤外線センサ3により人体からの赤外線量を検出する。制御部は、この検出した赤外線の量から体温を計算することで、体温を得ることができる。
 図15(a)に示すように、赤外線体温計1の後面には、体温を表示したり、必要な警報内容を通知する通知手段としての液晶表示器11が設けられている。液晶表示器11の上側には、押圧面の広い電源スイッチ13が設けられている。電源スイッチ13をオンに操作すれば、赤外線体温計1は作動して、体温を人体の測定対象部に対して非接触で測定し、この測定した体温の数値を液晶表示器11に表示する。
 図15(b)に示すように、赤外線体温計1のカバー200の凹部分1Aの側面には、電池収納部15が設けられている。電池収納部15に例えば1.5~3ボルトのボタン電池等の電池(図17に示す電池221)を入れて、蓋をビス留め等することにより、赤外線体温計1の電源として機能することから、赤外線体温計1は作動可能になる。
 図15(c)に示すように、本体部1Rのすり鉢状部分1C(先端部分1B)には、赤外線センサ3と、この赤外線センサ3の周囲において距離センサ300が同心円状に配置されている。
 次に、図16-21を参照して、距離センサ300の好ましい構造例を、詳しく説明する。
 図16に示すように、距離測定用の距離センサ300と温度測定用の赤外線センサ3は、回路基板250の一方の面250Aに搭載されている。回路基板250は、図17に示すように、制御部150に対して、例えばフレキシブル配線板242を用いて電気的に接続されている。回路基板250は例えば正方形の基板であるが、回路基板250の形状は円形であっても良い。赤外線センサ3は、回路基板250の中央の位置において中心軸CLに沿って固定されている。距離センサ300は、赤外線センサ3の周囲において中心軸CLを中心として、赤外線センサ3と同心円状になるように固定されている。
 ところで、皮膚に直接接触させて体温を測定する従来例の体温計は、皮膚に接触することによって測定距離は一定にできるが、体温計本体と皮膚との間での熱の移動が起こり、本来測定したい値に誤差を生む原因となっている。
 そこで、第2実施形態の赤外線体温計1は、皮膚からある距離をおいて非接触で体温測定をすることで、皮膚までの距離を非接触で測定する距離センサ300が必要である。もしも測定距離を測定者の手技にゆだねるのでは、体温測定の際に体温測定値に誤差を生む要因になるので、この誤差を生む要因を排除するために、図21に示すように、赤外線体温計1では、距離センサ300を用いて、本体部1Rと人体の皮膚(ターゲットTG)との距離を正確に計測できるようにする。
 図21に示すように、距離センサ300は、光学センサであり、光LをターゲットTGである皮膚に対して投射することで、受光センサ302はその光Lの戻り光LR(反射光)の光量(強さ)を受けて受光信号RSを制御部150に送る。これにより、制御部150は、その戻り光LRの光量の大小に基づく受光信号RSの信号レベル値の大小から、測定距離を求める。
 図16に示すように、距離センサ300は、光源301と、受光センサ302と、投射レンズ311と、受光レンズ312とを備える。図17に示すように、光源301と受光センサ302は、赤外線センサ3を挟んで互いに反対側の対称位置に固定されている。光源301と赤外線センサ3との距離Dと、受光センサ302と赤外線センサ3との距離D(=S/2)は、同じに設定されている。図21では、光源301と受光センサ302の配置間隔はSで示している。配置間隔Sは、例えば12mmであるが、特に限定されない。
 光源301としては、例えば、発光ダイオード(LED)を用いることができる。光源301が発する光としては、外乱光である外光と区別し易いように、可視光以外の近赤外光を使用するのが望ましい。受光センサ302としては、例えばフォトダイオードを用いることができ、近赤外光を受光できるものである。光源301は、好ましくは常時点灯ではなく一定間隔で点滅して、点灯している時と消灯している時の差をもってして受光量(戻り量)として、この受光量が、赤外線体温計1と人体の皮膚との間の距離に換算されるようになっている。
 図16,17に示すように、投射レンズ311と受光レンズ312は、ともに半円弧状のレンズである。図19,20に示すように、投射レンズ311と受光レンズ312は間隔Gを置いて向かい合うようにして、回路基板250上に固定されている。投射レンズ311と受光レンズ312は、好ましくはプラスチック製のレンズ、例えばアクリル製のレンズを使用している。空気の屈折率を1.0とした場合に、アクリルの屈折率は、1.49である。
 図17に示すように、図16のA-A線で示す断面の位置では、投射レンズ311の真ん中の位置の先端部311Aは、角度Pθで外側に下がるように傾斜して形成されている。同様にして、受光レンズ312の真ん中の位置の先端部312Aは、角度Pθで外側に下がるように傾斜して形成されている。
 また、図18に示すように、図16のB-B線における断面位置では、投射レンズ311の左右の端部の先端部311Bは、角度Qθで外側に下がるように傾斜して形成されている。同様にして、受光レンズ312の左右の端部の先端部312Bは、角度Qθで外側に下がるように傾斜して形成されている。角度Pθは、角度Qθよりも大きい。
 図17に示すように、光源301は、投射レンズ311の真ん中の位置(中央位置)の先端部311Aの後端部311Cに対面して配置されている。この後端面311Cには、光源301の発光を受けるための第1凹レンズ部分311Dが形成されており、光源301の発光は、第1凹レンズ部分311Dで受けて投射レンズ311を通して投射レンズ311の先端部から投射することができるようになっている。第1凹レンズ部分311Dは、光源301に対面している。
 図17に示すように、受光センサ302は、受光レンズ312の真ん中の位置(中央位置)の後端部312Cに対面して配置されている。後端面312Cには、第2凹レンズ部分312Dが形成されている。第2凹レンズ部分312Dは、受光レンズ312を通じて受光レンズ312を通ってきた戻り光LRを受光センサ302に受光させる。第2凹レンズ部分312Dは、受光センサ302に対面している。
 図16、19に示すように、投射レンズ311と受光レンズ312は、赤外線センサ3の中心線CLを中心として、間隔をおいて同心円状に囲むようにして、回路基板250に固定されている。
 ここで、投射レンズ311と受光レンズ312の形状を、さらに詳しく説明する。
 図20に示すように、投射レンズ311の真ん中の位置の先端部311Aは、所定の角度(図17に示す角度Pθ)が付けられており、真ん中の位置の先端部311Aから半円弧に沿って左右の端部の先端部311Bにそれぞれ至るに従って、この角度が徐々に変わっていき、投射レンズ311の左右端部の先端部311Bでは、図18にも示すように角度Qθに減少している。
 同様にして、受光レンズ312の真ん中の位置の先端部312Aの先端部312Aは、所定の角度(図17に示す角度Pθ)が付けられており、真ん中の位置の先端部311Aから半円弧に沿って左右端部の先端部312Bにそれぞれ至るに従って、この角度が徐々に変わっていき、受光レンズ312の左右端部の先端部312Aでは、図18にも示すように角度Qθに減少している。
 このため、投射レンズ311ではこの角度Pθから角度Qθによって投射角度(射出角度)を連続的に半円弧形状にそって変化していくようにしているので、投射レンズ311を通った光Lは、図21に示す中心軸CLとターゲットTGが交わる位置PPに焦点を結ぶことができる。
 また、受光レンズ312ではこの角度Pθから角度Qθによって受光角度(入射角度)を連続的に半円弧形状にそって変化させておくことで、ターゲットTGからの戻り光LRが、図21に示す中心軸CLとターゲットTGが交わる位置PP(皮膚)上で反射した時に拡散しても、受光レンズ312は、拡散した戻り光LRをうまく入射できるようになっている。
 このようにして、投射レンズ311の先端部311Aの形状では、投射レンズ311を通ったいずれの光Lも、中心軸CLとターゲットTGが交わる位置PPを通るようになっている。投射レンズ311の中央位置(真ん中位置)311Aから左右の先端部311Bに至る先端部の範囲からは光Lが投射されるが、投射レンズ311の中央位置(真ん中位置)311Aを通る光Lが、最も中心軸Lの位置PPを通り、投射レンズ311の左右の先端部311Bに行くに従って位置PPまでの距離が長くなる。
 また、ターゲットTGで反射した戻り光LRは拡散するが、拡散した戻り光LRは、受光レンズ312の真ん中の先端部312Aと左右端部の先端部312Bに至る範囲に入射されて、第2凹レンズ部分312Dを介して、受光センサ302に受光されるようになっている。
 これにより、光源301の発する光Lを皮膚で反射して戻り光LRを受光センサ302で受光させる際に、制御部150は、受光量の変化を、距離の変化として精度良く検出できる。
 図21に示すように、光源301からの光LがターゲットTGである例えば赤ちゃんの皮膚の表面で反射して、戻り光LRとして受光センサ302に受光される様子を示している。図21に示すように、光源301からの光Lは、投射レンズ311を通って、焦点距離FCを経てターゲット面である例えば赤ちゃんの皮膚の表面で、すなわち中心軸CLとターゲットTGが交わる位置PPにおいて集光して反射する。反射した戻り光LRは、焦点距離FCを経て受光レンズ312を通って受光センサ302に受光される。
 図22は、投射レンズ311の真ん中位置の先端部311Aと受光レンズ312の真ん中位置の先端部312Aでの焦点距離FCが、50mmである場合の例を示している。この場合の光Lと戻り光LRについての屈折角θ1は、例えば20.313度であり、その時の入射角θ2は、13.47度である。
 また、図23は、投射レンズ311の真ん中位置の先端部311Aと受光レンズ312の真ん中位置の先端部312Aでの焦点距離FCが、100mmである場合の例を示している。この場合の光Lと戻り光LRについての屈折角θ1は、例えば10.344度であり、その時の入射角θ2は、6.91度である。
 図22,23では、投射レンズ311と受光レンズ312の屈折角θ1と、その時にターゲットTGに現れる光Lと戻り光LRの位置を模式的に示している。
 図22,23の例では、投射レンズ311と受光レンズ312の焦点距離FCは、例えば50mmと100mmを示しているが、これに限らず、投射レンズ311と受光レンズ312の焦点距離FCは、好ましくは最小で1mmから最大で200mmの範囲で設定することができる。
 この焦点距離FCが1mmよりも小さいと、赤外線体温計1が皮膚に接触してしまうので好ましくない。また、焦点距離FCが200mmよりも大きいと、皮膚からの赤外線量が少なくなりすぎて体温を測定するのが難しくなる。すなわち、図21に示す測長できる予め定めた焦点距離FCの最大長は、投射レンズ311と受光レンズ312の外径(半径)に比例するが、赤外線体温計1内に設置できる距離センサ300の大きさと、確保できる光量から考えると、焦点距離FCは、最大で200mmに設定することができる。
 焦点距離FCは、戻り光LRの光量と比例しているとして測定するのであるが、焦点距離FCが長いと、光が減衰拡散して、戻り光LRの光量が減るので、大きい焦点距離FCでは、戻り光LRの光量の減衰が大きくなり過ぎて、戻り光LRと外光との違いが小さくなる。このため、回路基板250において対向した配置された投射レンズ311と受光レンズ312を用いて、投射レンズ311から投射した光Lは、ターゲットTGで反射した後に、ターゲットTGの位置PPからの戻り光LRは、受光レンズ312を用いて受光センサ302で受光させる構造を採用している。
 距離センサ300の構造は、小型の赤外線体温計1内に搭載できる電池221の容量が限られていることから、省電力で精度良く非接触で体温測定を行えるように考慮されている。小型の赤外線体温計1の距離センサ300は、電力が十分に確保できるのであれば、外光に対して十分な明るさを確保できる。
 次に、赤外線体温計1の作用について説明する。
 まず、赤外線体温計1の電源スイッチ13をオン操作して、電池収納部15内に配置されている3ボルトの電池221から動作電圧を赤外線体温計1に供給すると、制御部150の指令により、赤外線体温計1の赤外線センサ3および距離センサ300が動作を開始する。
 次に、測定者は、人体の例えば額の皮膚の温度を測定する際に、人体の皮膚との間の距離を測定するために、樽状の赤外線体温計1の凹部分1Aを指等でつまんで、赤外線体温計1の本体部1Rのすり鉢状部分1C(先端部分1B)を、人体の例えば額の皮膚に向けて近づけていく。図21に示すように、光源301からの光Lは、投射レンズ311を通って、人体の例えば額の皮膚であるターゲットTGに向けて投射される。
 そして、図21に示すように、距離センサ300がターゲットTGに接近して
光源301からの光Lが、投射レンズ311を通ってターゲットTGで焦点を結ぶと、このターゲットTGではこの光Lが反射して戻り光LRとして、受光レンズ312を通して受光センサ302に受光される。
 図21に示すように、光源301からの光Lが、投射レンズ311を通ってターゲットTGで予め定めた焦点距離FCで焦点(例えば50mm)を結ぶと、赤外線体温計1の距離センサ300とターゲットTGとの距離の値が予め定めた焦点距離FC(例えば50mm)でない場合に比べて、受光センサ302が受光する光量が最大になる。従って、制御部150は、受光センサ302から制御部150に送られる受光信号RSの信号レベル値が最大になる。この予め定めた焦点距離FCでない場合とは、赤外線体温計1の距離センサ300とターゲットTGとの距離の値が、例えば50mmではなく、赤外線体温計1が皮膚から50mmよりも離れすぎていたり、50mmよりも近づき過ぎている場合である。
 制御部150が、受光信号RSの信号レベル値を検知すると、制御部150は、液晶表示器11において、体温の測定が可能であることを表示して、測定者に報知する。すなわち、赤外線体温計1が人体の皮膚に対して適正な測定位置に位置されたことにより、測定者に対して「体温測定状態」を報知する。そして、制御部150は、受光センサ302から制御部150に送られる受光信号RSの信号レベル値が最大になった時点での、赤外線センサ3からの体温測定信号TKから、赤外線センサ3からの赤外線量に基づいて、人体の体温を算出して体温の測定値を得ることができる。
 なお、このように体温の測定を正しくできたかどうかが測定者には不明なので、正しく体温測定が成功した時には、制御部150は、通知手段である例えばブザー180を作動して鳴動させるとともに、液晶表示器11に、体温測定が成功した旨を表示する。これにより、測定者は、体温測定が成功したことを、視覚的かつ聴覚的に確実に認識することができる。
 このように、赤外線体温計1は、距離センサ300を用いて、被検体である人体との距離を正しく測定して、赤外線センサ3を人体に対して最適距離を離して非接触で検温することができる。
 なお、この場合の赤外線センサ3を用いて測定した温度が28度以上である場合、この温度を人体の測定対象部の体温と考えるが、28度未満の場合には、制御部150は、赤外線体温計1が人体以外の、例えば衣服や髪に触れている、あるいは机上に載置されている等であると考えて無視する。
 また、赤外線センサ3は、導電性の物質に反応するが、木や樹脂等の机等には反応しない。更に、金属製の机等には反応するが、室温が高くない場合には、体温程度まで高くならないので、この時の温度は無視される。
 上述したように、第2実施形態では、赤外線体温計1の赤外線センサ3が人体の皮膚に接触しないようにして体温を測定する、すなわち非接触状態で体温を測定することができる。このため、被検体である例えば赤ちゃんのような人体の皮膚に触れないので、非接触で体温測定時に皮膚から赤外線体温計1側に温度の移動が無く、より正確な体温を測定することができる。
 また、第2実施形態では、赤外線体温計1の赤外線センサ3が人体の皮膚に非接触状態で体温を測定して液晶表示器11で表示する。このため、体温測定で例えば顔を背けて嫌がったり、じっとしていないような幼児や乳児等の体温を測定するのに非常に有効である。すなわち、幼児や乳児等は物が触れると、反射的に顔を動かすので、第2実施形態に係る赤外線体温計1のように非接触で体温を測定できることは、非常に有効なことであり、確実かつ簡単に失敗することなく幼児等の体温を測定することができる。
 また、赤外線体温計1は、額表面の温度から腋の下の温度に換算して表示する機能も備えているが、この時、額の中央部等の特定の位置で測定する必要がある。これはこの部位近傍にある動脈に由来する温度を測るためである。
 次に、図24-27を参照して、第2実施形態に係る赤外線体温計1の距離センサ300の好ましい形状例を説明する。
 図24は、距離センサ300の好ましい形状例を示している。距離センサ300の投射レンズ311Lと受光レンズ312Lの先端部の形状は、それぞれ焦点距離が50mmに固定できるように、中央の位置から左右の位置までに渡って一定の角度で傾斜して形成されている。図24では、投射レンズ311L側からの光Lと、50mm位置でのターゲットTGで反射された戻り光LRの光路例を示している。
 投射レンズ311Lと受光レンズ312Lは、それぞれ焦点距離が50mmの固定長を測定できるレンズ上面形状(先端部形状)を有している。投射レンズ311Lの先端部と受光レンズ312Lの先端部は、それぞれ真ん中の位置から左右の位置まで同じ角度で傾斜して連続して形成されている。このため、投射レンズ311Lと受光レンズ312Lの真ん中の位置の先端部311LA、312LAは、角度P1で外側に下がるように傾斜して形成されている。しかも、投射レンズ311Lと受光レンズ312Lの左右の端部の先端部311LB,312LBは、角度Q1で外側に下がるように傾斜して形成されている。この角度P1と角度Q1は、P1=Q1に設定されている。
 この場合に、投射レンズ311Lと受光レンズ312Lは、それぞれ焦点距離が50mmで固定されているが、光の拡散や乱反射のために、50mm以外でも戻り光があるが、光の強弱で50mm前後の距離を認識することは可能である。
 次に、図25は、距離センサ300の別の好ましい形状例を示している。距離センサ300の投射レンズ311と受光レンズ312の先端部の形状は、それぞれ焦点距離(焦点)が50mm~100mmになるように滑らかに連続変化になっている。図25では、投射レンズ311側からの光Lと、50mmと100mm位置でのターゲットTGで反射された戻り光LRの光路例を示している。
 投射レンズ311と受光レンズ312は、それぞれ焦点距離が50mm~100mmの範囲で測定できるレンズ上面形状(先端部形状)を有している。投射レンズ311の先端部と受光レンズ312の先端部は、それぞれ真ん中の位置の先端部311A,312Aから左右の位置311B,312Bまで滑らかに連続変化するように傾斜して形成されている。このため、投射レンズ311と受光レンズ312の真ん中の位置の先端部311A、312Aは、角度Pθで外側に下がるように傾斜して形成されている。しかも、投射レンズ311と受光レンズ312の左右の端部の先端部311B、312Bは、角度Qθで外側に下がるように傾斜して形成されている。この角度Pθと角度Qθは、Pθ>Qθに設定されている。
 このように、投射レンズ311と受光レンズ312の先端部形状は、焦点距離が50mm~100mmの範囲で測定できるように、中央の位置の先端部から左右の端部の位置にかけて滑らかに連続変化している。なお、図24に示す角度P1と図25に示す角度Pθの関係は、角度P1=角度Pθである。図24に示す角度Q1と図25に示す角度Qθの関係は、角度Q1>角度Qθである。
 この場合、投射レンズ311と受光レンズ312の先端部形状では、それぞれ焦点距離が50mmとなるように角度Pθを設定し、焦点距離が100mmになるように角度Qθを設定し、角度Pθから角度Qθまでの間は、角度が滑らかに連続的に変化している。この焦点距離の設定範囲は、焦点距離の最短(50mm)を投射レンズ311と受光レンズ312の先端部形状の中央の1点の位置として、焦点距離50mmを超えて100mmに達するように、投射レンズ311と受光レンズ312の先端部形状の左右位置に角度を振り分けている。これは、焦点距離が長いと到達距離が延びて光Lが減衰するので、投射レンズ311から投射した光Lは、ターゲットTGで反射して、戻り光LRは2方向から受光レンズ312の先端部側に戻すことで、受光光量を確保するためである。なお、光Lが十分に強ければ、戻り光LRを2方向から受光レンズ312の先端部に戻す必要はない。
 図26は、距離センサ300のさらに別の好ましい形状例を示している。距離センサ300の投射レンズ311Pと受光レンズ312Pの先端部の形状は、それぞれ焦点距離(焦点)が50mm~100mmになるように段状に変化している。図26では、投射レンズ311P側からの光Lと、50mmと100mm位置でのターゲットTGで反射された戻り光LRの光路例を示している。
 投射レンズ311Pと受光レンズ312Pは、それぞれ焦点距離が50mm~100mmの範囲で測定できるレンズ上面形状(先端部形状)を有している。投射レンズ311Pの先端部と受光レンズ312Pの先端部は、それぞれ真ん中の位置から左右の位置まで段状に変化するように傾斜して形成されている。このため、投射レンズ311Pと受光レンズ312Pの真ん中の位置の先端部311PA、312PAは、角度P3で外側に下がるように傾斜して形成されている。しかも、投射レンズ311Pと受光レンズ312Pの左右の端部の先端部311PB、312PBは、角度Q3で外側に下がるように傾斜して形成されている。
 角度P3と角度Q3の関係は、P3>Q3に設定されている。このように、投射レンズ311Pと受光レンズ312Pの先端部形状は、焦点距離が50mm~100mmの範囲で測定できるように、中央の位置の先端部から左右の位置の先端部に渡って、複数の段部を設けることで、段状に変化している。なお、図24に示す角度P1と図25に示す角度Pθと図26に示す角度P3の関係は、角度P1=角度Pθ=角度P3である。また、図25に示す角度Qθと図26に示す角度Q3の関係は、角度Qθ=角度Q3である。
 この場合に、図26に示す投射レンズ311Pと受光レンズ312Pの先端部形状は、それぞれ焦点距離が角度P3を50mmとして、角度Q3に向かって焦点距離が100mmになるように段状に変化している。この焦点距離の設定範囲は、焦点距離の最短(50mm)を投射レンズ311Pと受光レンズ312Pの先端部形状の中央の1点の位置として、投射レンズ311Pと受光レンズ312Pの先端部形状の左右位置に角度を振り分けている。
 図27(a)では、先端部の中央の段部DAの傾斜を示し、図27(b)では、先端部の中央の段部DAの外側の段部DBの傾斜を示し、図27(c)では、先端部の左右の段部DCの傾斜を示している。先端部の中央の段部DAの角度P3と段部DBの角度R3と左右の段部DCの角度Q3の関係は、角度P3>角度R3>角度Q3である。このような構造を採用するのは、焦点距離が長いと到達距離が延びて光Lが減衰するので、投射レンズ311Pから投射した光Lは、ターゲットTGで反射して、戻り光LRは2方向から受光レンズ312Pの先端部に戻すことで、受光光量を確保するためである。
 図26に示す投射レンズ311Pと受光レンズ312Pの段状の先端部形状では、例えば焦点距離10mmごとに段部を有しており、これらの段部の面積は、中央の位置から左右の端部位置に至るに従って広くなっていることで、戻り光LRの受光光量を確保できるようになっている。戻り光LRの受光光量は、段部の面積の設計により、コントロールすることができる。ただし、戻り光LRの受光光量が十分に強ければ、戻り光LRを2方向から受光レンズ312Pの先端部に戻す必要はなく、段部の面積の設計を行う必要もない。
 図25、26に示す距離センサ300では、受光レンズ側の受光センサ302(図16を参照)は1つであるので、距離の変化は光量の変化として捉えなければならない。そこで、戻り光LRの光量を、投射レンズと受光レンズの先端部形状の設計によりコントロールすることが重要になる。
 また、距離センサ300として図24-26に示すような投射レンズと受光レンズを組み合わせた構造のものを採用することができる。すなわち、図24の場合には、光は拡散や乱反射等で設計値前後を認識するのであるが、その認識幅は狭く、図24-26に示すような投射レンズと受光レンズを組み合わせることで、ある焦点距離の範囲を有する投射レンズと受光レンズを得ることができる。
 第2実施形態の赤外線体温計1は、人体に非接触で体温を測定可能な赤外線体温計1であり、赤外線センサ3を内蔵する本体部1Rと、本体部1Rが人体に接近した時の本体部1Rと人体との距離を検出するための距離センサ300と、距離センサ300によって本体部1Rが人体に対して予め定めた距離(投射レンズ311と受光レンズ312の焦点距離FC)になったことを検出した時に、赤外線センサ3からの赤外線の量に基づいて、人体の体温を算出する制御部150を備える。距離センサ300は、光Lを発する光源301と、光源301の光Lを人体側に投射する投射レンズ311と、受光センサ302と、予め定めた距離(FC)に本体部1Rが位置されると、人体から反射して得られる投射された光Lの戻り光LRを、受光センサ302に受光させる受光レンズ312とを備える。
 これにより、赤外線体温計1では、予め定めた距離に本体部が位置されると、人体で反射して得られる投射された光の戻り光を受光センサに受光させ、予め定めた距離において赤外線センサ3からの赤外線の量に基づいて、人体の体温を算出する。このため、簡単な構造でありながら、被検体である例えば赤ちゃんのような人体の皮膚に触れないので、非接触で体温測定時に体温の移動が無く、正確な体温を測定することができる。
 この赤外線体温計1では、投射レンズ311と受光レンズ312は、ともに半円弧状のレンズである。これにより、投射レンズ311と受光レンズ312を、ともに半円弧状のレンズを採用することで、投射レンズと受光レンズの間には、赤外線センサ3を配置できる。このため、本体部1Rにおける赤外線センサ3のレイアウトが容易であり、本体部1Rの小型化が図れる。
 赤外線体温計1は、投射レンズ311と受光レンズ312と赤外線センサ3を搭載している回路基板250を備え、投射レンズ311と受光レンズ312の間に、赤外線センサ3が配置され、赤外線センサ3を通る中心軸CLを中心にして、投射レンズ311と受光レンズ312が対称位置に配置されている。これにより、投射レンズ311と受光レンズ312の間を通して、投射レンズ311と受光レンズ312に邪魔されずに赤外線センサ3は、人体からの赤外線を受けることができる。
 赤外線体温計1では、投射レンズ311と受光レンズ312と赤外線センサ3を搭載している回路基板250は、本体部1Rの先端部分1Bに配置されている。これにより、回路基板250の距離センサ300と赤外線センサ3を、人体の測定対象部である例えば赤ちゃんの額等の皮膚に容易に向けることができ、他の要素に邪魔されること無く、内部構造体240の先端部241と額等の皮膚との間の距離の測定と、額等の皮膚からの赤外線量を直接測定することができる。本体部の先端部分を人体に近づけることにより、体温を測ることができる。
 受光量と距離との関係を用いることは、赤外線体温計を製造する際の個体差を無くして、赤外線体温計の体温測定の精度を確保できる。
 以上、一例を示したが、本発明は如何様にも変形が可能であることは言うまでもないことである。
 通知手段としては、液晶表示器11やブザー180に限らず、有機EL表示装置やスピーカ等であっても良い。
 本発明によれば、簡単な構造でありながら、被検体である例えば赤ちゃんのような人体の皮膚に触れないため、非接触で体温測定時に体温の移動が無く、正確な体温を測定することができる赤外線体温計を提供できる。

Claims (11)

  1.  人体に非接触で体温を測定可能な赤外線体温計であって、
     赤外線センサを内蔵する本体部と、
     前記本体部が人体に接近したことを検出するための近接センサと、
     前記近接センサによって前記本体部が人体に接近したと検出した時における前記赤外線センサからの赤外線の量に基づいて、前記人体の体温を算出する制御部と
    を備え、
     前記近接センサは、
     接地電極と、
     前記接地電極の周囲に配置される複数の分割電極と
    を備え、
     前記制御部は、前記人体に接近する時に前記接地電極と各前記分割電極との間の静電容量をそれぞれ測定して、前記静電容量に基づいて前記本体部と前記人体との間の距離を測定することで、前記本体部の前記人体に対する傾き角度を検出する
    ことを特徴とする赤外線体温計。
  2.  請求項1に記載の赤外線体温計であって、
     前記制御部は、計測された前記体温を補正するための参照テーブルを有し、得られた前記傾き角度から前記参照テーブルを参照することで、すでに計測された前記体温を補正することを特徴とする赤外線体温計。
  3.  請求項1または2に記載の赤外線体温計であって、
     前記接地電極はリング状に形成され、前記複数の分割電極は、前記接地電極の外側においてリング状の電極を分断することで形成されていることを特徴とする赤外線体温計。
  4.  請求項3に記載の赤外線体温計であって、
     前記人体に対する前記本体部の傾き角度が、予め定めた傾き角度を超える時には、その旨を通知し、前記体温の測定が終了した時に通知する通知部を有することを特徴とする赤外線体温計。
  5.  人体に非接触で体温を測定可能な赤外線体温計であって、
     赤外線センサを内蔵する本体部と、
     前記本体部が前記人体に接近した時の前記本体部と前記人体との距離を検出するための距離センサと、
     前記距離センサによって前記本体部が前記人体に対して予め定めた距離になったことを検出した時に、前記赤外線センサからの赤外線の量に基づいて、前記人体の体温を算出する制御部と
    を備え、
     前記距離センサは、
     光を発する光源と、
     前記光源の前記光を前記人体側に投射する投射レンズと、
     受光センサと、
     前記予め定めた距離に前記本体部が位置されると、前記人体から反射して得られる前記光の戻り光を、前記受光センサに受光させる受光レンズと
    を備える
    ことを特徴とする赤外線体温計。
  6.  請求項5に記載の赤外線体温計であって、
     前記投射レンズと前記受光レンズは、ともに半円弧状のレンズであることを特徴とする赤外線体温計。
  7.  請求項6に記載の赤外線体温計であって、
     前記投射レンズと前記受光レンズと前記赤外線センサを搭載している回路基板を備え、前記投射レンズと前記受光レンズの間に、前記赤外線センサが配置され、前記赤外線センサを通る中心軸を中心にして、前記投射レンズと前記受光レンズが対称位置に配置されていることを特徴とする赤外線体温計。
  8.  請求項7に記載の赤外線体温計であって、
     前記投射レンズと前記受光レンズと前記赤外線センサを搭載している回路基板は、前記本体部の先端部分に配置されていることを特徴とする赤外線体温計。
  9.  請求項6または7に記載の赤外線体温計であって、
     前記投射レンズの前記光を投射する先端部と前記受光レンズの前記戻り光を受ける先端部は、1つの焦点距離を有するように一定の角度で傾斜して形成されていることを特徴とする赤外線体温計。
  10.  請求項6または7に記載の赤外線体温計であって、
     前記投射レンズの前記光を投射する先端部と前記受光レンズの前記戻り光を受ける先端部は、中央位置から端部にかけて異なる複数の焦点距離を有するように連続して変化していることを特徴とする赤外線体温計。
  11.  請求項6または7に記載の赤外線体温計であって、
     前記投射レンズの前記光を投射する先端部と前記受光レンズの前記戻り光を受ける先端部は、中央位置から端部にかけて異なる複数の焦点距離を有するように複数の段部を形成することで段状に変化していることを特徴とする赤外線体温計。
     
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