JPH02221826A - サーモグラフィ装置におけるスポッット温度測定方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、サーモグラフィ装置に係り、特に、被写体の
所望の位置（以下、スポットと称す、）の温度測定を連
続して行えるようになされたサーモグラフィ装置におけ
るスポット温度測定方式に関するものである。

［従来の技術］ 被写体から放射される赤外線を水平、垂直の２次元に走
査、検出して、被写体の温度分布を測定する装置はサー
モグラフィ装置として広く知られており、その概略構成
を第４図に示す。

第４図に示すものは、本出願人が先に提案した、水平走
査と垂直走査をそれぞれ専用の走査鏡で行うようになさ
れたサーモグラフィ装置の例であるが、図示しない被写
体からの赤外線は、まず、図示しない垂直走査鏡により
垂直走査された後に水平走査鏡３３で水平走査される。

このように２次元走査された赤外線は、凹面鏡からなる
集光鏡３５により水平走査［３３の中心部に開孔された
孔部の近傍に結像され、更に、絞り３６で光束を制限さ
れ、リレーレンズ３７を介して赤外線検出器３８に至る
。

さて、サーモグラフィ装置においては、被写体の絶対温
度を指示しなければならない。そのために第４図におい
ては、水平走査鏡３３と絞り３６との間には光軸４ｏを
横切るようにチーツバ４６が配置されると共に、絶対温
度指示用の基準黒体温度源（以下）リファレンスと称す
。）４７が設置されている。そして当該チｍツバ４６は
一部に切り欠きを存するとともに少なくとも赤外線検出
器３８に面する側が鏡面に形成されており、図示しない
モータ等によって被写体走査の周期に同期して一定の回
転速度で回転されるようになっている。つまり、このリ
ファレンス４７から放射される赤外線は、チーツバ４６
が光軸４０を遮断したときに当該チ肝ツバ４８の鏡面で
反射されて赤外線検出器３８に到達するようになされて
いる。

次に、第５図を用いて、赤外線検出器３８によって検出
される信号を説明する。すなわち、被写体の走査周期に
同期させてチーツバ４６を回転させ、被写体からの赤外
光が入力されるときにはチーツバ４６の切り欠き部分が
光軸４０上に位置するようにし、その他の時は光軸４０
を遮断するように回転させることにより、赤外線検出器
３８には第５図に示すようにリファレンス信号と被写体
からのサーモ信号とが交互に現れる信号が検出される。

次に第６図を用いて絶対温度補正方法を説明する。赤外
線検出器３８によって検出された信号をパルスクランプ
回路４８に入力し、第５図に示したリファレンス信号に
同期して発生するパルスクランプ信号によってパルスク
ランプする。このパルスクランプ回路４８の出力信号を
加算器４９に入力し、リファレンス相当電圧を加算して
絶対温度補正された出力信号を得るようにしている。

このようにして絶対値温度補正が行われた信号は、後続
の信号処理回路（図示せず）において、増幅、Ａ／Ｄ変
換、疑似カラー化等の周知の処理が行われる。そして、
測定結果は必要に応じてカラーＣＲＴデイスプレィ等の
表示手段に表示されたり、所定のファイルに格納された
りする。

以上の構成により、被写体の所望の範囲の温度分布を正
確に測定することができる。

［発明が解決しようとする課題］ さて、被写体の温度変化を測定する場合に１　オペレー
タは注目する特定点の温度変化を連続して観測したい場
合があるが、従来のサーモグラフィ装置は、被写体を面
走査するだけであるので、被写体の注目点、即ちスポッ
トの温度変化を観測しようとする場合には、第７図（ａ
）に示すように、面走査により連続して得られる複数の
サーモ画像＃１．　　＃２．　　＃３．　　＃４．　　
・・・・・・から注目するスポットＡの温度データＡＩ
ｌ　　Ａｌｌ　　Ａ３１　　Ａ４＋　　・・・・・・を
抽出し、ＸＹプロブタ等で同図（ｂ）に示すようなグラ
フ表示を行わざるを得ないものであった。

しかしながら、サーモ画像が得られる周期Ｔは、テレビ
シロン走査を行うものでも１／３０ｓｅｃであり、遅い
ものでは４　ｓｅｃ程度かかるものもある。従って、短
い時間に急激な温度変化を示すものに対してはその変化
を追うごとができないものであうた。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、面走査
を行うサーモグラフィ装置において、被写体のスポット
温度を連続して測定できるスポット温度測定方式を提供
することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明のサーモグラフィ
装置におけるスポット温度測定方式は、走査手段により
水平走査および垂直走査を行うサーモグラフィ装置にお
いて、前記走査手段の走査を停止させることにより、被
写体の所望の位置のスポット温度を連続して測定するこ
とを特徴とする。

［作用コ 本発明は、走査鏡を固定して被写体の所望の位置のスポ
ット温度を測定するので、短時間に急激な温度変化を示
す場合にも、その温度変化を正確に把握することができ
るものである。

［実施例］ 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係るサーモグラフィ装置におけるスポ
ット温度測定方式の１実施例構成を示す図、第２図は各
信号のタイミングを示す図であり、図中１１は走査手段
、２は赤外線検出器、３は信号処理回路、４は表示装置
、５は制御手段、６は入力手段、７．８は信号線を示す
。

走査手段１は、被写体を面走査するためもので、例えば
、第４図に示す構成とすることができる。

信号処理回路３は、第６図で述べた絶対温度補正、増幅
、Ａ／Ｄ変換、および、例えばＬＵＴ　（ルックアップ
テーブル）を用いた周知の疑似カラー化処理等を行う。

表示装置４としてはカラーＣＲＴデイスプレィを用いる
のが好適である。

制御手段５は、信号線７および８を介して、走査手段１
および信号処理回路３に対してスポット温度測定のため
の制御信号を出力する。

入力手段６は、キーボード、マウスあるいはライトベン
等からなり、測定したいスポットの位置、信号のサンプ
リング周期などを入力するためのものである。

以下、走査手順を追いながら、第１図の動作を説明する
。

まず、オペレータは、入力手段６に上り面走査を指示す
る。これによりサーモグラフィ装置は通常の動作を行い
、表示装！４には、例えば疑似カラー化されたサーモ画
像が表示される。ここでオペレータは、表示された画像
を見ながら注目したいスポット位置を入力手段６により
指示する。なお、サーモ画像では被写体の形状が正確に
は把握できない場合があるので、サーモ画像とバララッ
クスのない可視像を得ることができるサーモグラフィ装
置においては、可視像を用いるのがよい。

例えば、第４図に示す構成においては、集光鏡３５によ
る結像位置に可視光検出器を配置すればバララックスの
ない可視像を得ることができるものである。

いま、例えば、オペレータが表示画面の中の第３図（ａ
）のＡで示す位置を指示したとすると、制御手段５は、
当該スポット位置のアドレスを取り込み、走査手段１を
どのような位置で固定するかを算出する。

そして、オペレータによって測定開始が指示されると、
制御手段５は、信号線７を介して走査手段１を指示され
た位置に固定すると共に１　第２図（ａ）のリファレン
スタイミング信号を出力する。

これによりチョッパが光路を遮断して、まず予め定めら
れた期間を−（第２図（ａ）のｔ＋”ｔ＊）にリファレ
ンスの温度を測定し、ｔ２以降はチロツバの切り欠きが
光路にきて、スポットＡからの赤外線が赤外線検出器２
に入射するようになされる。

このように、スポット温度の測定に先立ってリファレン
スの温度を測定することで、それ以降に測定されるスポ
ット温度の絶対値を指示することができるのである。こ
の絶対値補正は第６図で述べたと同様に行うことができ
ることは明かである。

なお、リファレンス温度の測定は、第４図に示す構成の
サーモグラフィ装置であれば、光軸４０を遮る位置にチ
ロツバ４６を回転させればよく、また、走査手段１のオ
ーバースキャンでリファレンス温度を見る構造のサーモ
グラフィ装置においては走査手段１を所定の位置に駆動
すればよいことは明かである。

ｔ２以降は第２図（ｂ）のようにスポットＡの温度が連
続して赤外線検出器２から出力されるが、実際に測定デ
ータとして取り込まれるのは、制御手段５が第２図（Ｃ
）の負荷タイミング信号を信号処理回路３に出力してか
らである。つまり、例えば、ＩＣの温度変化を測定する
場合を考えると、単にＩＣのサーモデータを得ればよい
のではなく、電源を投入してから時間の経過に対してど
のような温度変化を示すのかが重要である。その電源投
入のタイミングを示すものが第２図（Ｃ）の負荷タイミ
ング信号であり、電源投入に連動して制御手段５から信
号処理回路３に出力されるようになされている。

信号処理回路３は、負荷タイミング信号が発せられると
、第２図（ｄ）に示すように、所定の周期でサーモデー
タのサンプリングを行い、適宜デイスプレィ化するなど
して順次所定のファイルに格納していく。サンプリング
の周期はオペレータが入力手段で任意に設定できるよう
になされている。

短時間に急激な温度変化が生じると予測される場合には
サンプリング周期は短くなければならないし旭　温度変
化が緩慢であると予測される場合には比較□的長い周期
でサーモデータを取ればよいからである。

ファイルに格納されたサーモデータは、表示装置４の走
査に同期して取り込んだ順に読み出され、表示される。

従って、表示装置４の１走査線の画素数が５１２とする
と、表示装置４の第１走査線には、最初に取り込まれた
５１２個のサーモデータがその順序に表示され、第２走
査線には次の５１２個のサーモデータが取り込まれた順
に表示されることになる。

なお、表示の仕方としては、読み出したサーモデータに
よりそのまま輝度変調を行ってもよいし、温度に応じて
所定の色を割り当てて周知の疑似カラー化を行ってもよ
い。いま、例えば疑似カラーで表示したとすると、表示
装置４の全面が同じ色で表示されている場合には全く温
度変化が無いことが分かり、何等かの色の変化が有れば
、設定したサンプリング周期から、どれだけの時間にど
のような温度変化を生じたかを認識することができる。

なお、以上の動作において、測定時間が非常に長くなる
ような場合には、サーモグラフィ装置のドリフトを相殺
するために所定の時間間隔、例えば、１秒毎、あるいは
１分毎に、チ。ツバで光路を遮断してリファレンス温度
を参照するようにするとよい。　　以上、本発明の１実
施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、
上記実施例ではスポットを一つしか指示していないが、
第３図（ｂ）のように複数個指示してもよいものである
。この場合には、制御手段５は、各スポット位置のアド
レスを取り込み、最初にリファレンスの温度測定を行っ
た後は、例えば、Ａ、　　Ｂ。

Ｃ，Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，・・・・・・という順序で各
スポットの温度を順次測定し、測定されたサーモデータ
はそれぞれ別個のファイルに格納されることになる。

また、走査手段としては、第４図に示すものに限らず、
他の方式のものでもよいものである。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、１台
のサーモグラフィ装置で面走査による温度測定も、スポ
ットの温度の連続測定も行うことができ、非常に便利で
ある。また、サーモデータのサンプリング周期を任意に
設定できるので、温度変化が急激な場合にも、緩慢な場
合にも対応できる。更に、サーモデータをカラーＣＲＴ
デイスプレィ等に表示することによって、温度変化の様
子を明確に把握することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るサーモグラフィ装置におけるスポ
ット温度測定方式の１実施例構成を示す図、第２図は信
号のタイミングを示す図、第３図はスポット位置を示す
図、第４図は本出願人が先に提案したサーモグラフィ装
置の走査系を示す図、第５図は赤外線検出器から発生す
る信号の波形を模式的に示した図、第６図は従来行われ
ている絶対温度補正を説明する図、第７図は従来行われ
ていたスポットの温度測定を説明する図である。 １・・・走査手段、２・・・赤外線検出器、３・・・信
号処理回路、４・・・表示装置、５・・・制御手段、６
・・・入力手段、７．８・・・信号線。 出 願 人　日本電子株式会社 代理人　弁理士　菅　井　英　雄（外５名）第 図 第 図 ノア７シノス１＾指号す−Ｌ信号 第２ 図 第 図 （ａ） （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）走査手段により水平走査および垂直走査を行うサ
   ーモグラフィ装置において、前記走査手段の走査を所望
   の位置で停止させることにより、被写体の所望の位置の
   スポット温度を連続して測定することを特徴とするサー
   モグラフィ装置におけるスポット温度測定方式。
2. （２）前記スポット温度の測定に際して、予めリファレ
   ンス温度を測定することを特徴とする請求項１記載のサ
   ーモグラフィ装置におけるスポット温度測定方式。