(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外光を透過させるレンズと、
赤外線検出素子が２以上の列で配列され、かつ、隣接する列の赤外線検出素子の位置が、前記列の少なくとも１つと略並行である走査回転軸と垂直方向からみてずれて配列され、前記走査回転軸を中心に回転されることにより検出対象範囲を走査し、前記検出対象範囲の熱画像を示す出力信号を出力する赤外線センサと、
前記赤外線センサの出力信号を信号処理することにより前記検出対象範囲に存在する物体の温度を演算し、当該信号処理のための駆動により発熱するＩＣチップとを備え、
前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップは、前記赤外線センサの走査回転軸に沿った方向に略並設されている、
赤外線検出装置。
【請求項２】
さらに、
一表面側に前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップが実装されるパッケージ本体を備える、
請求項１に記載の赤外線検出装置。
【請求項３】
前記パッケージ本体は、
前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップを囲むように前記一表面側に接合されたパッケージ蓋を有し、
前記パッケージ蓋は、前記赤外線センサと対向する位置に、前記赤外線センサに赤外線を通す窓孔を有し、
前記窓孔には、前記赤外線センサに赤外光を照射させる前記レンズが配置されている、
請求項２に記載の赤外線検出装置。
【請求項４】
前記レンズは、前記赤外線センサに赤外光を照射させ、
前記レンズの光心には前記走査回転軸が通り、
前記パッケージ本体および前記レンズは、前記光心を通る前記走査回転軸を中心として回転される、
請求項２または３に記載の赤外線検出装置。
【請求項５】
前記赤外線センサでは、
前記１以上の列が、前記走査回転軸を中心とした回転方向に対して所定角度の傾きを有するように、配列されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の赤外線検出装置。
【請求項６】
前記所定角度は、
前記赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、前記走査回転軸を中心とした回転方向からみて異なる位置となるように調整された角度である、
請求項５に記載の赤外線検出装置。
【請求項７】
前記赤外線センサは、前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップの並び方向に、複数の赤外線検出素子が２以上の列で配列されており、
前記２以上の列の数は、同一または異なる数の行ごとに、かつ、前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップの前記並び方向における一方の端に近いほどに、少なくなる、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の赤外線検出装置。
【請求項８】
前記赤外線センサは、前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップの並び方向に、複数の赤外線検出素子が２以上の列で配列されており、
前記２以上の列のそれぞれの列は、前記並び方向においてずれて配列されており、
前記２以上の列のそれぞれは、前記走査回転軸を中心とした回転方向での先頭に近いほど、前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップにおける前記並び方向の一方の端に近づくようにずれている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の赤外線検出装置。
【請求項９】
さらに、少なくとも２以上のサーミスタを備え、
前記２以上のサーミスタは、前記走査回転軸に沿って前記赤外線センサの近傍に配置されており、
前記ＩＣチップは、前記２以上のサーミスタの出力結果に基づいて、前記赤外線センサの出力信号を補正処理して、補正処理した前記出力信号を信号処理する、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の赤外線検出装置。
【請求項１０】
前記赤外線検出装置は、空間の底面と略垂直な設置面であって前記底面から所定高さの設置面に設置された筐体に取り付けられ、
前記１以上の赤外線検出素子の配列面は、前記設置面に対して、傾きを有するように、配置されている、
請求項１に記載の赤外線検出装置。
【請求項１１】
前記走査回転軸および前記配列面は、前記設置面と前記傾きを有するように設置されており、
前記配列面は、前記走査回転軸と略平行である、
請求項１０に記載の赤外線検出装置。
【請求項１２】
前記走査回転軸は、前記設置面と略平行であり、
前記配列面は、前記走査回転軸と交差している、
請求項１０に記載の赤外線検出装置。
【請求項１３】
前記赤外線センサは、複数の赤外線検出素子が１以上の列で配列されており、
前記列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの前記底面と略平行の横辺の幅は、前記底面に近いほど、狭くなる、
請求項１２に記載の赤外線検出装置。
【請求項１４】
前記列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のうちの一の赤外線検出素子の横辺の幅をＬｘとし、前記一の赤外線検出素子と前記底面側に隣接する赤外線検出素子の横辺の幅をＬｙとし、前記一の赤外線検出素子の画角における前記底面に最も近い最下端の主光線と前記走査回転軸とのなす角をθｘとし、前記隣接する赤外線検出素子の画角における最下端の主光線と前記走査回転軸とのなす角をθｙとするとき、Ｌｘ／Ｌｙ＝ｓｉｎ（θｘ）／ｓｉｎ（θｙ）の関係を満たす、
請求項１２または１３に記載の赤外線検出装置。
【請求項１５】
前記列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のうちの一の赤外線検出素子の横辺の幅をＬｘとし、前記一の赤外線検出素子と前記底面側に隣接する赤外線検出素子の横辺の幅をＬｙとし、前記一の赤外線検出素子の画角における前記底面に最も近い最下端の主光線と前記走査回転軸とのなす角をθｘとし、前記隣接する赤外線検出素子の画角における最下端の主光線と前記走査回転軸とのなす角をθｙとするとき、Ｌｘ／Ｌｙ＞ｓｉｎ（θｘ）／ｓｉｎ（θｙ）の関係を満たす、
請求項１２または１３に記載の赤外線検出装置。
【請求項１６】
前記列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のうちの一の赤外線検出素子の横辺の幅をＬｘとし、前記一の赤外線検出素子と前記底面側に隣接する赤外線検出素子の横辺の幅をＬｙとし、前記一の赤外線検出素子の画角における前記底面に最も近い最下端の主光線と前記走査回転軸とのなす角をθｘとし、前記隣接する赤外線検出素子の画角における最下端の主光線と前記走査回転軸とのなす角をθｙとするとき、Ｌｘ／Ｌｙ＜ｓｉｎ（θｘ）／ｓｉｎ（θｙ）の関係を満たす、
請求項１２または１３に記載の赤外線検出装置。
【請求項１７】
前記赤外線センサは、複数の赤外線検出素子が３以上の列で配列されており、
前記列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの前記底面と略平行の横辺の幅は、前記底面に近いほど、狭くなり、
前記３つ以上の列の隣接する列において、対応する位置の赤外線検出素子の中心位置の距離は一定である、
請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の赤外線検出装置。
【請求項１８】
前記赤外線センサは、複数の赤外線検出素子が３以上の列で配列されており、
前記列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの前記底面と略平行の横辺の幅は、前記底面に近いほど、狭くなり、
前記３以上の列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの位置は、前記底面に近づく程ほど、前記３以上の列の、列方向の中心となる位置に近づいている、
請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の赤外線検出装置。
【請求項１９】
前記３以上の列の前記底面からみて最初となる赤外線検出素子の位置は、順に前記底面に近づくようにずれている、
請求項１７または１８に記載の赤外線検出装置。
【請求項２０】
前記最初となる赤外線検出素子の位置は、隣接する前記列の最初となる赤外線検出素子の前記底面と略垂直の縦辺の幅の１／４だけ前記隣接する列の前記最初となる赤外線検出素子からずれている、
請求項１９に記載の赤外線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線を検出可能な赤外線検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルームエアコンなどの空気調和機に赤外線センサを搭載し、赤外線センサにより取得した２次元熱画像データを用いて、空調を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では、部屋の床面から１８００ｍｍの高さに据え付けられた空調機器に受光素子が縦に一列に配列された赤外線センサを搭載する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１１１４１７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７４７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、赤外線センサが人や熱源などの計測対象物より高い位置に設置されているので、赤外線センサ近くの下方領域は検出対象範囲外となってしまっているという問題がある。さらに、赤外線センサは、赤外線センサの出力信号を信号処理するＩＣチップ（ＩＣ素子）とともに、パッケージに収納される場合がある。この場合、ＩＣチップは、駆動により発熱するため、ＩＣチップで発生した熱による赤外線センサの検出結果への影響を抑制する必要がある。
【０００６】
本発明は、上述の事情を鑑みてなされたもので、設置位置近くの下方領域の検出対象範囲を広げることができる赤外線検出装置を提供することを目的とする。また、本発明は、走査時におけるＩＣチップからの熱による影響を抑制することができる赤外線検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る赤外線検出装置は、空間の底面と略垂直な設置面であって前記底面から所定高さの設置面に設置された筐体に取り付けられる赤外線検出装置であって、１以上の赤外線検出素子が１以上の列で配列された赤外線センサと、走査回転軸を有し、前記赤外線センサを前記走査回転軸で回転させることにより前記赤外線センサに前記空間を走査させる走査部と、を備え、前記１以上の赤外線検出素子の配列面は、前記設置面に対して、傾きを有するように、配置されている。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る赤外線検出装置は、赤外光を透過させるレンズと、赤外線検出素子が２以上の列で配列され、かつ、隣接する列の赤外線検出素子の位置が、前記列の少なくとも１つと略並行である走査回転軸と垂直方向からみてずれて配列され、前記走査回転軸を中心に回転されることにより検出対象範囲を走査し、前記検出対象範囲の熱画像を示す出力信号を出力する赤外線センサと、前記赤外線センサの出力信号を信号処理することにより前記検出対象範囲に存在する物体の温度を演算し、当該信号処理のための駆動により発熱するＩＣチップとを備え、前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップは、前記赤外線センサの走査回転軸に沿った方向に略並設されている。
【０００９】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、設置位置近くの下方領域の検出対象範囲を広げることができる赤外線検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１における赤外線検出装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１における赤外線検出装置が筐体に搭載された場合の物理的構成の概観図である。
【図３】図３は、実施の形態１における赤外線検出装置が搭載された筐体が設置された様子を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１における赤外線検出装置の物理的構成を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、比較例における赤外線検出装置が筐体に搭載された場合の物理的構成の概観図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示す比較例における赤外線検出装置の死角領域を説明するための図である。
【図６】図６は、実施の形態１における赤外線センサにより走査された熱画像に歪が生じることを説明するための図である。
【図７】図７は、実施の形態２における赤外線センサの構成の一例を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施の形態２における隣接する赤外線検出素子の横辺の幅の関係について説明するための図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施の形態２における隣接する赤外線検出素子の横辺の幅の関係について説明するための図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、実施の形態２における隣接する赤外線検出素子の横辺の幅の関係について説明するための図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、実施の形態２における隣接する赤外線検出素子の横辺の幅の関係について説明するための図である。
【図９】図９は、実施の形態２における赤外線センサの構成の別の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２の変形例１における赤外線センサの構成の一例を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、実施の形態２の変形例２における赤外線センサの構成の一例を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、実施の形態２の変形例２における赤外線センサの構成の別の一例を示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、実施の形態２の変形例３における赤外線センサの構成の一例を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、実施の形態２の変形例３における赤外線センサの構成の別の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２の変形例４における赤外線センサの構成の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態２の変形例５における赤外線センサの構成の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態２の変形例５における赤外線センサの構成の別の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、実施の形態２の変形例５における赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子の大きさの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、実施の形態３における赤外線検出装置が筐体に搭載された場合の物理的構成の概観図である。
【図１８】図１８は、実施の形態４における赤外線検出装置の構成の一例を示す図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、実施の形態４における走査部と赤外線検出部の構成のイメージ図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、実施の形態４における赤外線センサの構成のイメージ図である。
【図２０】図２０は、実施の形態４の実施例における赤外線センサの一例を示す図である。
【図２１】図２１は、図２０に示す赤外線センサの傾きについて説明するための図である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、比較例の赤外線センサを用いた場合の赤外線検出装置の効果を説明するための図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、図２０に示す赤外線センサを用いた場合の赤外線検出装置の効果を説明するための図である。
【図２３】図２３は、実施の形態４における赤外線検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２４】図２４は、実施の形態４の変形例における赤外線センサの構成のイメージ図である。
【図２５】図２５は、実施の形態４の変形例の別の例における赤外線センサの構成のイメージ図である。
【図２６】図２６は、実施の形態５における赤外線センサの一例の構成のイメージ図である。
【図２７】図２７は、図２５に示す赤外線センサの傾きについて説明するための図である。
【図２８】図２８は、実施の形態５の実施例における赤外線センサの構成のイメージ図である。
【図２９】図２９は、図２８に示す赤外線センサの傾きについて説明するための図である。
【図３０】図３０は、図２７に示す赤外線センサを用いた場合の赤外線検出装置の効果を説明するための図である。
【図３１】図３１は、実施の形態６における赤外線検出装置の構成の一例を示す図である。
【図３２】図３２は、実施の形態６における赤外線検出装置が筐体に搭載された場合の物理的構成の一部概観図である。
【図３３Ａ】図３３Ａは、実施の形態６における赤外線検出装置の物理的構成を示す図である。
【図３３Ｂ】図３３Ｂは、実施の形態６における赤外線検出装置の別の物理的構成を示す図である。
【図３４】図３４は、実施の形態６における赤外線検出部の分解斜視図である。
【図３５】図３５は、実施の形態６における赤外線検出部の断面概略図である。
【図３６】図３６は、実施の形態６におけるＩＣチップの回路ブロック図である。
【図３７】図３７は、実施の形態６における赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子の配列の一例を示す図である。
【図３８】図３８は、実施の形態６における赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子の配列の一例を示す図である。
【図３９Ａ】図３９Ａは、実施の形態６における赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子の配列の一例を示す図である。
【図３９Ｂ】図３９Ｂは、実施の形態６における赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子の配列の一例を示す図である。
【図３９Ｃ】図３９Ｃは、実施の形態６における赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子の配列の一例を示す図である。
【図４０Ａ】図４０Ａは、比較例における走査時におけるＩＣチップからの熱による影響を説明するための図である。
【図４０Ｂ】図４０Ｂは、実施の形態６の赤外線検出装置における走査時におけるＩＣチップからの熱による影響を説明するための図である。
【図４１Ａ】図４１Ａは、実施の形態６におけるサーミスタの配置例を示す図である。
【図４１Ｂ】図４１Ｂは、実施の形態６におけるサーミスタの配置例を示す図である。
【図４２Ａ】図４２Ａは、赤外線センサの構成する複数の赤外線検出素子の形の一例である。
【図４２Ｂ】図４２Ｂは、赤外線センサの構成する複数の赤外線検出素子の形の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一態様に係る赤外線検出装置等について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１３】
（実施の形態１）
［赤外線検出装置の構成］
以下、実施の形態１における赤外線検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、実施の形態１における赤外線検出装置の構成の一例を示す図である。図２は、本実施の形態における赤外線検出装置が筐体に搭載された場合の物理的構成の概観図である。図３は、本実施の形態における赤外線検出装置が搭載された筐体が設置された様子を示す図である。図４は、本実施の形態における赤外線検出装置の物理的構成を示す図である。
【００１５】
赤外線検出装置１は、図３に示すように空間４の底面４２と略垂直な設置面４１であって底面４２から所定高さの設置面４１に設置されている筐体２に取り付けられ、検出対象範囲の熱画像を取得する。ここで、熱画像は、温度検出対象範囲の温度の分布を表す複数の画素から構成される画像である。また、所定高さとは、例えば人や熱源などの温度検出対象（計測対象）よりも高い高さであり、例えば１８００ｍｍ以上の高さである。筐体２は、例えばエアコンなど空調機器である。筐体２は、赤外線検出装置１が取得した熱画像により、人の位置、熱源の位置、温冷感など部屋の状態を分析し、分析した部屋の状態に基づいて、風向、風量、温度、湿度のいずれかを制御する。空間４は、例えば部屋であり、底面４２は例えば部屋の床の表面であり、設置面４１は例えば部屋の壁の表面などである。
【００１６】
赤外線検出装置１は、図１に示すように、赤外線検出部１０と、走査部１１と、制御処理部１２とを備える。
【００１７】
走査部１１は、走査回転軸Ｓ１を有し、赤外線センサ１０２を当該走査回転軸Ｓ１で回転させることにより赤外線センサ１０２に空間４を走査させる。走査回転軸Ｓ１は、設置面４１と略平行である。本実施の形態では、走査部１１は、図２〜図４に示すように、モータ１１１と、設置台１１２とを備える。
【００１８】
モータ１１１は、制御処理部１２に制御され、設置台１１２を走査回転軸Ｓ１で回転させることで、赤外線センサ１０２を走査回転軸Ｓ１で回転させる。ここで、モータ１１１は、例えばステッピングモータやサーボモータなどである。
【００１９】
設置台１１２は、後述するセンサモジュール１０１が設置される。設置台１１２は、走査回転軸Ｓ１に対して、傾きを有するように、配置されている。ここで、例えば、傾きは、３０度程度であるとしてもよい。
【００２０】
赤外線検出部１０は、走査部１１により走査回転軸Ｓ１で回転されることにより空間４の温度検出対象範囲を走査する。本実施の形態では、赤外線検出部１０は、図２〜図４に示すように、赤外線センサ１０２が搭載されたセンサモジュール１０１と、カバー１０３とを備える。
【００２１】
センサモジュール１０１は、赤外線センサ１０２と、レンズ（不図示）とを搭載し、配線１０４で筐体２と電気的に接続する。また、センサモジュール１０１は、走査部１１の設置台１１２に設置される。
【００２２】
レンズ（不図示）は、赤外線の透過率が高いシリコンやＺｎＳなどで構成されている。レンズは、各方向から当該レンズに入射した赤外線（赤外光）が、赤外線センサ１０２を構成する１以上の赤外線検出素子それぞれに入射するように設計されている。
【００２３】
赤外線センサ１０２は、図４に示すように走査回転軸Ｓ１で回転されることにより、空間４の温度検出対象範囲を走査し、走査した温度検出対象範囲の熱画像（赤外線）を、制御処理部１２に出力する。具体的には、赤外線センサ１０２は、１以上の赤外線検出素子が１以上の列で配列された赤外線センサ１０２で構成され、当該１以上の赤外線検出素子により走査された空間４の温度検出対象範囲の赤外線を検出する。
【００２４】
当該１以上の赤外線検出素子の配列面は、設置面４１に対して、傾きを有するように、配置されている。換言すると、当該配列面は、走査回転軸Ｓ１と傾きを有するように配置されている。また、当該配列面の中心(レンズ中心）には、赤外線センサ１０２が走査回転軸Ｓ１で回転される際の回転中心であって走査回転軸Ｓ１が通る回転中心を有する。さらに、当該配列面は、走査回転軸Ｓ１と交差している。これにより、例えば図３に示すように、赤外線センサ１０２の視野中心軸Ｃ１が、設置面４１の垂直方向より底面４２に向いている、すなわち下向きになる。
【００２５】
ここで、比較例について説明する。
【００２６】
図５Ａは、比較例における赤外線検出装置が筐体に搭載された場合の物理的構成の概観図である。図５Ｂは、図５Ａに示す比較例における赤外線検出装置の死角領域を説明するための図である。なお、図３と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００２７】
図５Ａおよび図５Ｂに示す比較例における赤外線検出装置は、本実施の形態における赤外線検出装置１と比較して、設置台５１２と、設置台５１２に設置されるセンサモジュール５０１と、センサモジュール５０１に搭載される赤外線センサ５０２との配置が異なり、走査回転軸Ｓ１に沿って（平行に）配置されている。なお、比較例のおける設置台５１２、センサモジュール５０１および赤外線センサ５０２の構成は、上記の配置を除き、本実施の形態の設置台１１２、センサモジュール１０１および赤外線センサ１０２と同じであるので詳細な説明は省略する。
【００２８】
赤外線センサ５０２の視野中心軸Ｃ２は、図５Ｂに示すように設置面４１の垂直方向と平行（底面４２と平行）である。また、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、赤外線センサ５０２の配列面には、走査回転軸Ｓ１が通っており、赤外線センサ５０２は、当該配列面に通る走査回転軸Ｓ１で回転される。そのため、赤外線センサ５０２の有効視野角（画角）における底面４２に最も近い最下端の主光線である最下端主光線Ｖ３よりも下方の領域Ａ１は、死角すなわち検出対象範囲外となってしまう。
【００２９】
一方、本実施の形態の赤外線センサ１０２では、図３および図４に示すように、走査回転軸Ｓ１に対して傾いて配置され、走査回転軸Ｓ１が赤外線センサ１０２の中心を通り、かつ走査回転軸Ｓ１と赤外線センサ１０２とは交差している。そのため、赤外線センサ１０２の視野中心軸Ｃ１は、下向きに傾いている。すなわち、赤外線センサ１０２の視野中心軸Ｃ１は、赤外線センサ５０２の視野中心軸Ｃ２より下向きに傾いている。そのため、赤外線センサ１０２は、視野中心軸Ｃ１を底面４２に対して同角度に維持したまま走査回転軸Ｓ１で回転されることになる。
【００３０】
これにより、赤外線センサ１０２が設置されている位置近くの下方領域が有効視野角（画角）に含まれるようになる。換言すると、赤外線センサ１０２の有効視野角（画角）における底面４２に最も近い最下端の主光線である最下端主光線Ｖ２よりも下方の死角となる領域は、比較例の赤外線センサ５０２と比べると小さくなる。このようにして、本実施の形態の赤外線センサ１０２は、下方領域の検出対象範囲を広げることができる。
【００３１】
カバー１０３は、赤外線センサ１０２（レンズ）を覆っており、ポリエチレン、シリコンなどの赤外透過素材で構成されている。
【００３２】
制御処理部１２は、走査部１１を制御し、赤外線検出部１０が取得した熱画像（入力画像）を処理し、筐体２に含まれる演算装置に出力する。なお、制御処理部１２は、筐体２の演算装置に含まれるとしてもよい。
【００３３】
ここで、制御処理部１２は、赤外線検出部１０が取得した熱画像の歪補正を行った後に、歪補正を行った熱画像に基づいて温度検出対象範囲内にいる人の位置や、ユーザの手や顔の温度、壁の温度など熱源の位置や温度を示す熱画像データを取得する処理を行う。赤外線センサ１０２は、走査回転軸Ｓ１で回転されるとき、赤外線センサ１０２の底面４２からみた上端と下端の回転速度（回転ピッチ）が異なるため、赤外線センサ１０２により出力された熱画像には歪が生じているからである。
【００３４】
なお、制御処理部１２は、赤外線検出部１０が取得した熱画像（入力画像）に超解像処理を施し、熱画像（入力画像）を再構成することで高精細な熱画像（出力画像）を生成するとしてもよい。この場合、制御処理部１２は、生成した高精細な熱画像すなわち超解像処理後の熱画像を出力することができる。ここで、超解像処理は、入力画像に存在しない高い解像度の情報（出力画像）を生成できる高解像度化処理の一つである。超解像処理には、複数枚の画像から１枚の高解像度画像を得る処理方法や、学習データを用いた処理方法がある。本実施の形態では、赤外線検出部１０が走査部１１により走査されることにより、温度検出対象範囲の熱画像であってサブピクセル単位の位置ずれの熱画像すなわち異なるサンプル点の熱画像データを取得することができる。
【００３５】
［実施の形態１の効果等］
以上のように、本実施の形態の赤外線検出装置は、走査回転軸Ｓ１に対して視野中心軸を傾けた赤外線センサを備える。これにより、本実施の形態の赤外線検出装置が設置された位置近くの下方領域の検出対象範囲を広げることができる。
【００３６】
（実施の形態２）
実施の形態１では、赤外線センサ１０２により出力された熱画像の歪を、制御処理部１２で歪補正処理をするとして説明したが、それに限らない。赤外線センサ１０２を構成する１以上の赤外線検出素子を走査回転軸Ｓ１に対する傾きを考慮して形成することにより制御処理部１２において歪補正処理を行う必要がなくなる。以下、この場合について、説明する。
【００３７】
図６は、実施の形態１における赤外線センサにより走査された熱画像に歪が生じることを説明するための図である。
【００３８】
赤外線センサ１０２は、走査回転軸Ｓ１で回転されるとき、赤外線センサ１０２の底面４２からみた上端と下端の回転速度（回転ピッチ）が異なる。例えば赤外線センサ１０２が行列状の複数の赤外線検出素子で構成されており、当該複数の赤外線検出素子の大きさが等しいとする。この場合には、上端の行にある複数の赤外線検出素子の回転速度は、下端の行にある複数の赤外線検出素子の回転速度よりも速いため、上端（図６でＤ１）の方が下端（図６でＤ２）よりも走査密度（解像度）が低くなる。つまり、上端（図６でＤ１）の方が下端（図６でＤ２）より１つの赤外線検出素子がカバーする走査領域が広くなる。なお、この場合、制御処理部１２では、上端と下端との間の赤外線検出素子の走査密度（解像度）の違いを補正（歪補正）することで、取得する熱画像の解像度を均一にする。
【００３９】
本実施の形態では、制御処理部１２が歪補正を不必要にするべく赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子（画素）の横幅を変更する。以下、具体的に説明する。
【００４０】
［赤外線センサの構成］
図７は、実施の形態２における赤外線センサの構成の一例を示す図である。
【００４１】
本実施の形態の赤外線センサ２０２は、複数の赤外線検出素子が１以上の列で配列され、列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの底面４２と略平行の横辺の幅は、底面４２に近いほど、狭くなるように形成される。図７では、複数の赤外線検出素子が１列に配列されており、複数の赤外線検出素子のそれぞれの底面４２と略平行の横辺の幅は、底面４２に近いほど、狭くなるように形成されている赤外線センサ２０２の一例が示されている。
【００４２】
ここで、隣接する赤外線検出素子の横辺の幅の関係について説明する。
【００４３】
図８Ａ〜図８Ｄは、実施の形態２における隣接する赤外線検出素子の横辺の幅の関係について説明するための図である。図２および図３と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図８Ａには、赤外線センサ２０２のＦＯＶ（Field of View）すなわち有効視野角（画角）が概念的に示されている。図８Ｂには、赤外線センサ２０２を構成するｎ個の赤外線検出素子が１列に配列された例が概念的に示されている。
【００４４】
図８Ｃに示すように、赤外線センサ２０２が搭載されたセンサモジュール１０１は走査回転軸Ｓ１とθｚの角度（頂角）を有して傾いているとしている。また、図８Ｃに示される赤外線検出素子ｘ０は、図８Ｂに示すｎ個の赤外線検出素子のうちの例えば下端にある赤外線検出素子を示している。赤外線検出素子ｘ０の有効視野角（画角）における底面４２に最も近い最下端の主光線と走査回転軸Ｓ１とのなす頂角を角度θｘ０と示している。この場合、角度θｘ０＝９０−ＦＯＶ／２−θｚ−（ＦＯＶ／２ｎ）の関係が成立する。
【００４５】
同様に、ｎ個の赤外線検出素子のうちの例えば下端にある赤外線検出素子ｘ０に隣接する（次の）赤外線検出素子ｘ１の有効視野角（画角）における底面４２に最も近い最下端の主光線と走査回転軸Ｓ１との角度θｘ１は次の関係が成立する。すなわち、角度θｘ０＝９０−ＦＯＶ／２−θｚ−（ＦＯＶ／２ｎ）＋１*（ＦＯＶ／ｎ）の関係が成立する。
【００４６】
同様に、赤外線検出素子ｘ１に隣接する（次の）赤外線検出素子ｘ２の有効視野角（画角）における底面４２に最も近い最下端の主光線と走査回転軸Ｓ１との角度θｘ２は、９０−ＦＯＶ／２−θｚ−（ＦＯＶ／２ｎ）＋２*（ＦＯＶ／ｎ）と表せる。また、赤外線検出素子ｘ０からｍ番目の赤外線検出素子ｘｍの有効視野角（画角）における底面４２に最も近い最下端の主光線と走査回転軸Ｓ１との角度θｘｍは、９０−ＦＯＶ／２−θｚ−（ＦＯＶ／２ｎ）＋ｍ*（ＦＯＶ／ｎ）と表せる。
【００４７】
さらに、図８Ｄには、隣接する赤外線検出素子が概念的に示されている。ｎ個の赤外線検出素子のうちの下端にある赤外線検出素子からｍ番目の赤外線検出素子ｘｍの横幅をＬｍ、赤外線検出素子ｘｍに底面４２から離れる側に隣接する赤外線検出素子ｘｍ+１の幅をＬｍ＋１とすると、以下の式１の関係が成立する。
【００４８】
Ｌｍ+１／Ｌｍ+２＝ｓｉｎ（θｍ）／ｓｉｎ（θｍ+１）            （式１）
【００４９】
これを一般化すると、列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のうちの一の赤外線検出素子の横辺の幅をＬｘとし、当該一の赤外線検出素子と底面４２側に隣接する赤外線検出素子の横辺の幅をＬｙとし、当該一の赤外線検出素子の画角における底面４２に最も近い最下端の主光線と走査回転軸Ｓ１とのなす角をθｘとし、隣接する赤外線検出素子の画角における走査回転軸Ｓ１とのなす角をθｙとするとき、Ｌｘ／Ｌｙ＝ｓｉｎ（θｘ）／ｓｉｎ（θｙ）の関係を満たす。
【００５０】
このような関係を満たす赤外線センサ２０２を構成する複数の赤外線検出素子を形成することにより、各行の複数の赤外線検出素子で回転速度の違いがあっても上端から下端までの走査密度（解像度）を一定にすることができる。
【００５１】
それにより、実施の形態１で説明したような制御処理部１２での歪補正が不要となる。つまり、制御処理部１２において歪補正をしなくてよいので、メモリ使用量および演算負荷がなくなるという効果を奏する。
【００５２】
なお、赤外線センサ２０２を構成する複数の赤外線検出素子は、図７に示す場合に限らない。図９に示すような場合でもよい。ここで、図９は、実施の形態２における赤外線センサの構成の別の一例を示す図である。
【００５３】
図９に示す赤外線センサ２０２ｂでは、複数の赤外線検出素子が複数の列で配列されており、各列における複数の赤外線検出素子のそれぞれの底面４２と略平行の横辺の幅は、底面４２に近いほど、狭くなるように形成されている。より具体的には、図９に示す赤外線センサ２０２ｂは、複数の赤外線検出素子が３以上の列で配列されており、当該列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの底面４２と略平行の横辺の幅は、底面４２に近いほど、狭くなり、当該３つ以上の列の隣接する列において、対応する位置の赤外線検出素子の中心位置の距離は一定である。なお、各列における隣接する赤外線検出素子の横辺の幅の関係については上述した通りであるので説明を省略する。
【００５４】
［実施の形態２の効果等］
以上のように、本実施の形態の赤外線検出装置は、走査回転軸Ｓ１に対して視野中心軸を傾けた赤外線センサ２０２を備える。これにより、赤外線検出装置が設置された位置近くの下方領域の検出対象範囲を広げることができる。
【００５５】
また、本実施の形態の赤外線検出装置では、列における複数の赤外線検出素子のそれぞれの横辺の幅が底面４２に近いほど狭く形成した赤外線センサ２０２を有する。これにより、走査回転軸Ｓ１に対して視野中心軸を傾けた赤外線センサ２０２において各行の複数の赤外線検出素子で回転速度の違いがあっても上端から下端までの走査密度（解像度）を一定にすることができるので、熱画像の歪補正が不用になるという効果を奏する。
【００５６】
なお、本実施の形態における赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子は、図７および図９に示す場合に限らないので、以下に変形例として説明する。
【００５７】
（変形例１）
図１０は、実施の形態２の変形例１における赤外線センサの構成の一例を示す図である。
【００５８】
図９に示す赤外線センサ２０２ｂでは、隣接する列の間隔すなわち隣接する列の対応する赤外線検出素子の中心および間は一定である場合について説明したが、それに限らない。図１０の赤外線センサ２０２ｃに示すように、隣接する列の対応する赤外線検出素子の中心および間が底面４２に近いほど狭く形成されているとしてもよい。すなわち、図１０に示す赤外線センサ２０２ｃは、複数の赤外線検出素子が３以上の列で配列されており、当該配列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの底面４２と略平行の横辺の幅は、底面４２に近いほど、狭くなり、当該３以上の列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの位置は、底面４２に近づく程ほど、当該３以上の列の、列方向の中心となる位置に近づいているとしてもよい。なお、各列における隣接する赤外線検出素子の横辺の幅の関係は図７で説明した通りであるので、説明を省略する。
【００５９】
これにより、図１０の赤外線センサ２０２ｃは、図９に示す赤外線センサ２０２ｂと比較して、隣接する列の間隔（隣接する列の対応する赤外線検出素子の間）を小さくできるので、走査密度を大きくすることができる。つまり、図１０の赤外線センサ２０２ｃは、図９に示す赤外線センサ２０２ｂと比較して、より高感度に走査することができるという効果を奏する。
【００６０】
（変形例２）
図１１Ａは、実施の形態２の変形例２における赤外線センサの構成の一例を示す図である。図１１Ｂは、実施の形態２の変形例２における赤外線センサの構成の別の一例を示す図である。
【００６１】
図９に示す赤外線センサ２０２ｂでは、赤外線センサ２０２ｂを構成する複数の赤外線検出素子それぞれが長方形である場合について説明したが、それに限らない。すなわち、図１１Ａに示すように、赤外線センサ２０２ｄでは、構成する複数の赤外線検出素子は、平行四辺形であってもよい。また、図１１Ａに示すように、赤外線センサ２０２ｄでは、隣接する列の対応する赤外線検出素子の間は一定であるが、隣接する列の対応する赤外線検出素子の中心の間は底面４２に近いほど狭く形成されているとしてもよい。
【００６２】
これにより、図１１Ａの赤外線センサ２０２ｄは、図１０に示す赤外線センサ２０２ｃと比較して、隣接する列の間隔（隣接する列の対応する赤外線検出素子の間）を小さくできるので、走査密度を大きくすることができる。つまり、図１１Ａの赤外線センサ２０２ｄは、図１０に示す赤外線センサ２０２ｃと比較して、より高感度に走査することができるという効果を奏する。
【００６３】
なお、図１１Ｂに示すように、赤外線センサ２０２ｅでは、図１１Ａに示す赤外線センサ２０２ｄを構成する複数の赤外線検出素子のうち回転方向の両端（図で左右端）を無効にするとしてもよい。これにより、赤外線センサに赤外線を集光するために用いられるレンズのコマ収差や球面収差の影響を抑制することができる。ここで、球面収差は、レンズの表面が球面であることが原因で起こる収差、すなわちレンズの表面が球面であるためにレンズの中心部分と周辺部分で光の進み方が違うことに起因する収差である。コマ収差は、光軸から離れたところで、点像が尾をひく現象すなわち光軸から離れた１点から出た光が、像面で１点に集まらずに、尾が引いた彗星のような像になり、点像が伸びる現象のことをいう。
【００６４】
（変形例３）
図１２Ａは、実施の形態２の変形例３における赤外線センサの構成の一例を示す図である。図１２Ｂは、実施の形態２の変形例３における赤外線センサの構成の別の一例を示す図である。
【００６５】
図１１Ａに示す赤外線センサ２０２ｄでは、各列における複数の赤外線検出素子は走査回転軸Ｓ１と略平行に形成されており、各行における複数の赤外線検出素子は走査回転軸Ｓ１と略垂直に形成されているとして説明したが、それに限らない。
【００６６】
図１２Ａに示すように、赤外線センサ２０２ｆを構成する行列状に配置された複数の赤外線検出素子は、走査回転軸Ｓ１に対して所定角度で傾いているとしてもよい。ここで、所定角度は、赤外線センサ２０２を構成する複数の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、走査回転軸Ｓ１と垂直な方向からみて異なる位置となるように調整された角度である。
【００６７】
これにより、赤外線センサ２０２ｆが走査回転軸Ｓ１で回転されたときには、走査回転軸Ｓ１に垂直な方向の赤外線検出素子の数は、走査回転軸Ｓ１に対して所定角度を有さない場合と比較して増加することになる。つまり、走査回転軸Ｓ１に対して所定角度の傾いた赤外線センサ２０２ｆでは、走査回転軸Ｓ１に垂直な方向の画素数を、実質的に増加させることができる。これにより、走査回転軸Ｓ１に垂直な方向の解像度を向上させることができる。
【００６８】
なお、赤外線センサ２０２ｆにおいて、図１１Ｂに示す赤外線センサ２０２ｅと同様に、赤外線センサ２０２ｆを構成する複数の赤外線検出素子のうち回転方向の両端（図で左右端）を無効にするとしてもよい。これにより、赤外線センサに赤外線を集光するために用いられるレンズのコマ収差や球面収差の影響を抑制することができる。
【００６９】
また、さらに、図１２Ｂの赤外線センサ２０２ｇに示すように、無効にした左右端にある列の赤外線検出素子の一部（回転方向の先頭では下端を、末尾では上端）を有効にするとしてもよい。当該一部はレンズ歪の影響も軽減できる位置にあるからである。当該一部（回転方向の先頭では下端を、末尾では上端）を有効にすることで、両端にある列を全部無効にする場合に比べて走査回転軸Ｓ１に垂直な方向（縦軸）の赤外線検出素子の数を増やして走査回転軸Ｓ１に垂直な方向の熱画像の画素数を向上させることができる。
【００７０】
（変形例４）
図１３は、実施の形態２の変形例４における赤外線センサ２０２ｈの構成の一例を示す図である。
【００７１】
図７に示す赤外線センサ２０２では、構成する複数の赤外線検出素子の形が長方形である場合について説明したが、それに限らない。図１３に示す赤外線センサ２０２ｈのように、構成する複数の赤外線検出素子を台形で形成するとしてもよい。ここで、赤外線センサ２０２ｈの複数の赤外線検出素子それぞれの縦辺の幅は一定である。
【００７２】
なお、赤外線センサ２０２ｈを構成する列における赤外線検出素子の横辺の幅の関係は図７に示す通りであるので、説明を省略する。
【００７３】
（変形例５）
図１４は、実施の形態２の変形例５における赤外線センサの構成の一例を示す図である。図１５は、実施の形態２の変形例５における赤外線センサの構成の別の一例を示す図である。図１６は、実施の形態２の変形例５における赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子の大きさの一例を示す図である。
【００７４】
図９に示す赤外線センサ２０２ｂでは、隣接する列の間隔すなわち隣接する列の対応する赤外線検出素子の中心および間は一定であり、かつ、隣接する列の対応する赤外線検出素子の位置は同じである場合について説明したが、それに限らない。さらに図１４に示す赤外線センサ２０２ｉのように、各列において隣接する列の対応する赤外線検出素子の位置がずれているとしてもよい。
【００７５】
図１４では、１列目の上端の赤外線検出素子ｇ１１と２列目の上端の赤外線検出素子ｇ２１とは１／４画素ずれており、２列目の上端の赤外線検出素子ｇ２１と３列目の上端の赤外線検出素子ｇ３１とは１／４画素ずれており、３列目の上端の赤外線検出素子ｇ３１と４列目の上端の赤外線検出素子ｇ４１とは１／４画素ずれている場合の例が示されている。同様に、上端以外の行における隣接する列の対応する赤外線検出素子の位置は１／４画素ずれている。
【００７６】
換言すると、図１４に示す赤外線センサ２０２ｉは、３以上の列の底面４２からみて最初となる赤外線検出素子の位置は、順に底面４２に近づくようにずれている。ここで、最初となる赤外線検出素子の位置は、隣接する当該列の最初となる赤外線検出素子の底面４２と略垂直の縦辺の幅の１／４だけ当該隣接する列の最初となる赤外線検出素子からずれているとしてもよい。各列における隣接する赤外線検出素子の横辺の幅の関係は図７で説明した通りであるので、説明を省略する。
【００７７】
これにより、赤外線センサ２０２ｉが走査回転軸Ｓ１で回転されたときには、走査回転軸Ｓ１に垂直な方向の赤外線検出素子の数は、図９に示す赤外線センサ２０２ｂと比較して増加することになる。つまり、赤外線センサ２０２ｉでは、走査回転軸Ｓ１に垂直な方向の画素数を、実質的に増加させることができる。これにより、走査回転軸Ｓ１に垂直な方向の解像度を向上させることができる。
【００７８】
なお、図１４に示す赤外線センサ２０２ｉでは、隣接する列の間隔すなわち隣接する列の対応する赤外線検出素子の中心および間は一定である場合について説明したが、それに限らない。さらに図１５に示す赤外線センサ２０２ｊのように、各列において隣接する列の対応する赤外線検出素子の中心の間は底面４２に近いほど狭く形成されているとしてもよい。
【００７９】
また、図１６には、図１４および図１５の赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子が１６行４列である場合、かつ、走査回転軸Ｓ１との頂角θｚが３０度である場合に、上述した式１を満たす行毎の赤外線検出素子の横辺の幅（横幅）が示されている。
【００８０】
縦辺の幅（縦幅）は、案１のように最下端の赤外線検出素子の縦辺横辺の長さの比が２／１となるようにするとよい。しかし、プロセス上の制約がある場合には、案２のように最下端の赤外線検出素子の縦辺横辺の長さの比が３／２（０．７５／０．５）になるようにしてもよい。
【００８１】
（実施の形態３）
実施の形態１および２では、設置面４１に平行な走査回転軸に対して視野中心軸を傾けた赤外線センサを備える赤外線検出装置について説明したが、それに限らない。以下、この場合の例について説明する。
【００８２】
［赤外線検出装置の構成］
以下、実施の形態３における赤外線検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【００８３】
図１７は、実施の形態３における赤外線検出装置が筐体に搭載された場合の物理的構成の概観図である。なお、図１〜図４と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００８４】
本実施の形態における赤外線検出装置は、図１７に示すように、空間４の底面４２と略垂直な設置面４１であって底面４２から所定高さの設置面４１に設置されている筐体２に取り付けられ、検出対象範囲の熱画像を取得する。ここで、所定高さとは、実施の形態１および２と同様に、例えば人や熱源などの温度検出対象（計測対象）よりも高い高さであり、例えば１８００ｍｍ以上の高さである。
【００８５】
図１７に示す本実施の形態の赤外線検出装置は、実施の形態１の赤外線検出装置１と比較して、走査部（モータ３１１）の走査回転軸Ｓ３と、設置台３１２と、センサモジュール３０１と赤外線センサ３０２との配置が異なり、設置面４１と傾きを有するように配置されている。なお、設置台３１２、センサモジュール３０１および赤外線センサ３０２の構成は、配置を除いて、実施の形態１の設置台１１２、センサモジュール１０１および赤外線センサ１０２と同じであるので説明を省略する。
【００８６】
本実施の形態では、走査回転軸Ｓ３および赤外線センサ３０２の配列面は、設置面４１と傾きを有するように設置される。そのため、赤外線センサ３０２の視野中心軸Ｃ３は、図１７に示すように設置面４１の垂直方向と平行（底面４２と平行）である。また、赤外線センサ３０２の配列面には、図１７に示すように走査回転軸Ｓ３が通っており、赤外線センサ３０２は、当該配列面に通る走査回転軸Ｓ３で回転される。
【００８７】
このように、本実施の形態では、設置面４１に対して走査回転軸Ｓ３ごと傾け、かつ、赤外線センサ３０２の視野中心軸Ｃ３は、走査回転軸Ｓ３に略垂直である。
【００８８】
［実施の形態３の効果等］
これにより、赤外線センサ３０２は、走査回転軸Ｓ３で回転されるとき、赤外線センサ３０２の底面４２からみた上端と下端の回転速度（回転ピッチ）が同一となるので、実施の形態１で説明したような制御処理部１２での歪補正が不要となる。つまり、制御処理部１２において歪補正をしなくてよいので、メモリ使用量および演算負荷がなくなるという効果を奏する。
【００８９】
また、本実施の形態の赤外線検出装置は、設置面４１の略垂直よりも底面４２側に視野中心軸Ｃ３を傾けた赤外線センサ３０２を備える。これにより、赤外線検出装置が設置された位置近くの下方領域の検出対象範囲を広げることができるという効果も奏する。
【００９０】
（実施の形態１〜３の変形例）
なお、実施の形態２において、赤外線センサは、複数の赤外線検出素子が１以上の列で配列され、列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの底面４２と略平行の横辺の幅は、底面４２に近いほど、狭くなるように形成される。そして、列それぞれの隣接する複数の赤外線検出素子の横辺の幅は、上記（式１）で規定されるとして説明した。しかし、当該横辺の幅は上記（式１）で規定される場合に限らない。
【００９１】
つまり、例えば、上記（式１）のＬｘ／Ｌｙ＝ｓｉｎ（θｘ）／ｓｉｎ（θｙ）の関係を満たす場合に限らず、Ｌｘ／Ｌｙ＞ｓｉｎ（θｘ）／ｓｉｎ（θｙ）の関係を満たすとしてもよいし、Ｌｘ／Ｌｙ＜ｓｉｎ（θｘ）／ｓｉｎ（θｙ）の関係を満たすとしてもよい。
【００９２】
より具体的には、列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のうちの一の赤外線検出素子の横辺の幅をＬｘとし、当該一の赤外線検出素子と底面４２側に隣接する赤外線検出素子の横辺の幅をＬｙとし、当該一の赤外線検出素子の画角における底面４２に最も近い最下端の主光線と走査回転軸Ｓ１とのなす角をθｘとし、当該隣接する赤外線検出素子の画角における最下端の主光線と走査回転軸Ｓ１とのなす角をθｙとするとき、Ｌｘ／Ｌｙ＞ｓｉｎ（θｘ）／ｓｉｎ（θｙ）の関係を満たすとしてもよい。
【００９３】
この場合、赤外線センサを構成する各赤外線検出素子のうちで有効視野角が水平（底面４２に平行）である赤外線検出素子ほど高感度で走査することができるという効果を奏する。赤外線検出装置が設置される位置から水平方向に遠い測定対象物を高感度に走査したい場合に適する。
【００９４】
また、列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のうちの一の赤外線検出素子の横辺の幅をＬｘとし、当該一の赤外線検出素子と底面４２側に隣接する赤外線検出素子の横辺の幅をＬｙとし、当該一の赤外線検出素子の画角における底面４２に最も近い最下端の主光線と走査回転軸Ｓ１とのなす角をθｘとし、当該隣接する赤外線検出素子の画角における最下端の主光線と走査回転軸Ｓ１とのなす角をθｙとするとき、Ｌｘ／Ｌｙ＜ｓｉｎ（θｘ）／ｓｉｎ（θｙ）の関係を満たすとしてもよい。
【００９５】
この場合、赤外線検出装置が設置される位置の真下に近い赤外線検出素子ほど距離に対して走査密度を高くして（高感度で）走査することができるという効果を奏する。赤外線検出装置が設置される位置の直下の領域を高感度に走査したい場合に適する。
【００９６】
なお、実施の形態１〜３で説明した赤外線検出装置を搭載する筐体では、空調機器に限らない。セキュリティカメラに搭載してもよいし、電子レンジに搭載するとしてもよい。
【００９７】
［実施の形態１〜３の効果等］
本発明の一態様に係る赤外線検出装置は、空間の底面と略垂直な設置面であって前記底面から所定高さの設置面に設置された筐体に取り付けられる赤外線検出装置であって、１以上の赤外線検出素子が１以上の列で配列された赤外線センサと、走査回転軸を有し、前記赤外線センサを前記走査回転軸で回転させることにより前記赤外線センサに前記空間を走査させる走査部と、を備え、前記１以上の赤外線検出素子の配列面は、前記設置面に対して、傾きを有するように、配置されている。
【００９８】
この構成により、設置位置近くの下方領域の検出対象範囲を広げることができる赤外線検出装置を実現できる。
【００９９】
ここで、例えば、前記配列面の中心には、前記赤外線センサが前記走査回転軸で回転される際の回転中心であって前記走査回転軸が通る回転中心を有するとしてもよい。
【０１００】
さらに、例えば、前記走査回転軸および前記配列面は、前記設置面と前記傾きを有するように設置されており、前記配列面には、前記走査回転軸が通っており、前記赤外線センサは、前記配列面に通る前記走査回転軸で回転されるとしてもよい。
【０１０１】
また、例えば、前記走査回転軸は、前記設置面と略平行であり、前記配列面は、前記走査回転軸と交差しているとしてもよい。
【０１０２】
ここで、例えば、前記赤外線センサは、複数の赤外線検出素子が１以上の列で配列されており、前記列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの前記底面と略平行の横辺の幅は、前記底面に近いほど、狭くなる。
【０１０３】
さらに、例えば、前記列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のうちの一の赤外線検出素子の横辺の幅をＬｘとし、前記一の赤外線検出素子と前記底面側に隣接する赤外線検出素子の横辺の幅をＬｙとし、前記一の赤外線検出素子の画角における前記底面に最も近い最下端の主光線と前記走査回転軸とのなす角をθｘとし、前記隣接する赤外線検出素子の画角における最下端の主光線と前記走査回転軸とのなす角をθｙとするとき、Ｌｘ／Ｌｙ＝ｓｉｎ（θｘ）／ｓｉｎ（θｙ）の関係を満たすとしてもよい。
【０１０４】
また、例えば、前記列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のうちの一の赤外線検出素子の横辺の幅をＬｘとし、前記一の赤外線検出素子と前記底面側に隣接する赤外線検出素子の横辺の幅をＬｙとし、前記一の赤外線検出素子の画角における前記底面に最も近い最下端の主光線と前記走査回転軸とのなす角をθｘとし、前記隣接する赤外線検出素子の画角における最下端の主光線と前記走査回転軸とのなす角をθｙとするとき、Ｌｘ／Ｌｙ＞ｓｉｎ（θｘ）／ｓｉｎ（θｙ）の関係を満たすとしてもよい。
【０１０５】
また、例えば、前記列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のうちの一の赤外線検出素子の横辺の幅をＬｘとし、前記一の赤外線検出素子と前記底面側に隣接する赤外線検出素子の横辺の幅をＬｙとし、前記一の赤外線検出素子の画角における前記底面に最も近い最下端の主光線と前記走査回転軸とのなす角をθｘとし、前記隣接する赤外線検出素子の画角における最下端の主光線と前記走査回転軸とのなす角をθｙとするとき、Ｌｘ／Ｌｙ＜ｓｉｎ（θｘ）／ｓｉｎ（θｙ）の関係を満たすとしてもよい。
【０１０６】
また、例えば、前記赤外線センサは、複数の赤外線検出素子が３以上の列で配列されており、前記列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの前記底面と略平行の横辺の幅は、前記底面に近いほど、狭くなり、前記３つ以上の列の隣接する列において、対応する位置の赤外線検出素子の中心位置の距離は一定であるとしてもよい。
【０１０７】
また、例えば、前記赤外線センサは、複数の赤外線検出素子が３以上の列で配列されており、前記列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの前記底面と略平行の横辺の幅は、前記底面に近いほど、狭くなり、前記３以上の列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの位置は、前記底面に近づく程ほど、前記３以上の列の、列方向の中心となる位置に近づいているとしてもよい。
【０１０８】
また、例えば、前記３以上の列の前記底面からみて最初となる赤外線検出素子の位置は、順に前記底面に近づくようにずれているとしてもよい。
【０１０９】
また、例えば、前記最初となる赤外線検出素子の位置は、隣接する前記列の最初となる赤外線検出素子の前記底面と略垂直の縦辺の幅の１／４だけ前記隣接する列の前記最初となる赤外線検出素子からずれているとしてもよい。
【０１１０】
また、例えば、前記赤外線センサは、前記１以上の列が、前記走査回転軸に対して所定角度の傾きを有するように、配置されているとしてもよい。
【０１１１】
また、例えば、前記所定角度は、前記赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、前記走査回転軸と垂直な方向からみて異なる位置となるように調整された角度であるとしてもよい。
【０１１２】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【０１１３】
（実施の形態４）
本実施の形態では、赤外線検出素子の数を増加させずに熱画像の解像度を向上させることができる赤外線検出装置の具体的態様について説明する。
【０１１４】
（実施の形態４）
［赤外線検出装置の構成］
以下、実施の形態４における赤外線検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【０１１５】
図１８は、実施の形態４における赤外線検出装置１Ａの構成の一例を示す図である。図１９Ａは、本実施の形態における赤外線検出部１０と走査部１１との構成のイメージ図である。図１９Ｂは、本実施の形態における赤外線センサ１０２Ａの構成のイメージ図である。
【０１１６】
図１８に示すように、赤外線検出装置１Ａは、赤外線検出部１０と、走査部１１と、制御処理部１２とを備える。
【０１１７】
走査部１１は、赤外線検出部１０を所定の方向に走査させる。より具体的には、走査部１１は、赤外線センサ１０２Ａを所定の方向に動かすことにより赤外線センサ１０２Ａに検出対象範囲を走査させる。本実施の形態では、走査部１１は、図１９Ａに示すモータ１１１を備える。モータ１１１は、制御処理部１２に制御され、センサモジュール１０１の赤外線センサ１０２Ａを所定の方向に回転または移動させる。ここで、モータ１１１は、例えばステッピングモータやサーボモータなどである。所定の方向とは、図１９Ａにおける水平方向であり、図１９Ｂにおける走査軸の方向（走査方向）に相当する。
【０１１８】
制御処理部１２は、走査部１１を制御し、赤外線検出部１０が取得した熱画像（入力画像）を処理する。制御処理部１２は、図１８に示すように機器制御部１２１と、画像処理部１２２とを備える。
【０１１９】
機器制御部１２１は、赤外線検出部１０が検出した情報を基に、走査部１１を走査させる制御を行うための制御情報を算出し、算出した制御情報に従って走査部１１の制御を行う。画像処理部１２２は、赤外線検出部１０が取得した熱画像（入力画像）に超解像処理を施し、熱画像（入力画像）を再構成することで高精細な熱画像（出力画像）を生成する。画像処理部１２２は、生成した高精細な熱画像すなわち超解像処理後の熱画像を出力する。
【０１２０】
ここで、熱画像は、温度検出対象範囲の温度の分布を表す複数の画素から構成される画像である。また、超解像処理は、入力画像に存在しない高い解像度の情報（出力画像）を生成できる高解像度化処理の一つである。超解像処理には、複数枚の画像から１枚の高解像度画像を得る処理方法や、学習データを用いた処理方法がある。本実施の形態では、赤外線検出部１０が走査部１１により走査されることにより、温度検出対象範囲の熱画像であってサブピクセル単位の位置ずれの熱画像すなわち異なるサンプル点の熱画像データを取得することができる。そのため、複数枚の熱画像から１枚の高解像度熱画像を得る処理方法を用いるとして以下説明する。
【０１２１】
なお、画像処理部１２２は、さらに、超解像処理後の熱画像に基づいて温度検出対象範囲内にいる人の位置や、ユーザの手や顔の温度、壁の温度など熱源の位置や温度を示す熱画像データを取得し、その熱画像データを出力するとしてもよい。
【０１２２】
赤外線検出部１０は、走査部１１により所定の方向に走査されることで、温度検出対象範囲の熱画像を取得することができる。より具体的には、赤外線検出部１０は、複数の赤外線検出素子が行列状に配列された赤外線センサ１０２Ａを有し、赤外線センサ１０２Ａにより走査された温度検出対象範囲の赤外線を検出する。赤外線センサ１０２Ａは、複数の赤外線検出素子の行列が、当該所定の方向に対して所定角度の傾きを有するように、配置されている。ここで、所定角度は、赤外線センサ１０２Ａを構成する複数の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、当該所定の方向からみて異なる位置となるように調整された角度である。
【０１２３】
本実施の形態では、赤外線検出部１０は、例えば図１９Ａに示すセンサモジュール１０１で構成される。センサモジュール１０１は、赤外線センサ１０２Ａと図示しないレンズとを備える。
【０１２４】
レンズは、赤外線の透過率が高いシリコンやＺｎＳなどで構成されている。当該レンズでは、各方向から当該レンズに入射した赤外線（赤外光）が、赤外線センサ１０２Ａを構成するそれぞれ異なる赤外線検出素子に入射するように設計されている。
【０１２５】
赤外線センサ１０２Ａは、例えば図１９Ｂに示すように、Ｎ行Ｍ列（Ｎ、Ｍは２以上の自然数）で行列状に配列された複数の赤外線検出素子で構成される。また、赤外線センサ１０２Ａは、水平方向すなわち図１９Ｂの走査軸の方向に沿って回転（移動）されることにより、温度検出対象範囲を走査することができる。赤外線検出部１０は、所定の方向（水平方向）に走査が行われることにより、温度検出対象範囲の熱画像（赤外線）を取得し、画像処理部１２２に出力する。
【０１２６】
より具体的には、赤外線センサ１０２Ａは、モータ１１１によって、水平方向すなわち図１９Ｂに示す走査軸の方向に、サブピクセル単位の位置ごとに回転（移動）される。これにより、赤外線センサ１０２Ａは、温度検出対象範囲の熱画像であってサブピクセル単位の位置ずれの熱画像（赤外線）を取得し、画像処理部１２２に出力する。
【０１２７】
また、赤外線センサ１０２Ａは、水平方向すなわち図１９Ｂに示す走査軸の方向に対して所定角度（図のＸ°）で傾いている。換言すると、赤外線センサ１０２Ａは、Ｎ行Ｍ列の行列状に配列された複数の赤外線検出素子で構成されており、この複数の赤外線検出素子の行列は、走査軸と所定角度（Ｘ°）の傾きを有するセンサ軸に平行および垂直となるように配列されている。つまり、所定角度（Ｘ°）は、赤外線センサ１０２Ａを構成する複数の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、走査軸の方向からみて異なる位置となるように調整された角度である。さらに言い換えると、所定角度（Ｘ°）は、複数の赤外線検出素子が走査軸の方向に沿って回転（移動）されるときに、センサ軸に平行のＭ列の赤外線検出素子およびそれらに隣接する行の赤外線検出素子が、走査軸の方向において重ならないように調整された角度である。
【０１２８】
また、赤外線センサ１０２Ａは、走査軸の方向に対して所定角度（図のＸ°）で傾いていることから、赤外線センサ１０２Ａを構成する複数の赤外線検出素子において、以下の関係が成立する。すなわち、同一の列（例えば第１の配列）において隣接する赤外線検出素子それぞれの中心位置の間の距離であって走査軸と垂直な方向（図で縦方向）における距離（例えば第１距離）は等しい。また、当該列（第１の配列）の走査方向の先頭となる方の一方端に位置する赤外線検出素子（例えば第１の素子）および当該列（第１の配列）と隣接する列（例えば第２の配列）の赤外線検出素子（例えば第２の素子）であって当該列（第１の配列）の他方端の赤外線検出素子と隣接する赤外線検出素子（第２の素子）それぞれの中心位置の間の距離であって走査軸と垂直な方向（縦方向）における距離（例えば第２距離）と上記第１距離とは等しい。
【０１２９】
これにより、複数の赤外線検出素子が走査軸の方向に沿って回転（移動）されたときには、走査軸に垂直な方向の赤外線検出素子の数が、走査軸とセンサ軸とが平行である場合のＮ個よりも増加することになる。つまり、センサ軸が走査軸から所定角度（Ｘ°）の傾いた赤外線センサ１０２Ａでは、走査軸に垂直な方向（縦軸）の熱画像の画素数を、センサ軸が走査軸と平行である場合に比べて、実質的に増加させることができる。これにより、走査軸に垂直な方向（縦軸）の解像度を向上させることができる。
【０１３０】
以下、実施例を用いて所定角度の一例について説明する。
【０１３１】
（実施例）
次に、図２０および図２１を用いて、実施例における赤外線センサ１０２Ａの構成の一例について説明する。
【０１３２】
図２０は、実施の形態４の実施例における赤外線センサを示す図である。
【０１３３】
図２０に示す赤外線センサ１０２ａは、赤外線センサ１０２Ａの一例であり、８行８列に配列された複数の赤外線検出素子で構成される。なお、図２０に示す各赤外線検出素子の中心に検出点が示されている。各赤外線検出素子は、検出点での赤外線検出感度が高く当該検出点で赤外線を検出するとしてもよい。また、各赤外線検出素子は、当該素子の領域全体で赤外線を検出するものの検出点で赤外線を支配的に検出するとしてもよい。また、この検出点が各赤外線検出素子の領域を代表するとしてもよい。この場合、この検出点が各赤外線検出素子の検出する赤外線の平均を示しているとしてもよい。
【０１３４】
赤外線センサ１０２ａを構成する８行８列の複数の赤外線検出素子のセンサ軸は、水平方向すなわち図２０に示す走査軸の方向に対して所定角度ａで傾いている。なお、所定角度ａは、上記の所定角度ｘの一例であり、８行８列の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、走査軸の方向からみて異なる位置となるように調整された角度である。言い換えると、所定角度ａは、赤外線センサ１０２ａを構成する８×８の行列状に配列された複数の赤外線検出素子が走査軸の方向に沿って回転（移動）されるときに、センサ軸に平行の８列の赤外線検出素子およびそれらに隣接する行の８列の赤外線検出素子が、走査軸の方向において重ならないように調整された角度である。
【０１３５】
図２１は、図２０に示す赤外線センサ１０２ａの傾きについて説明するための図である。図２１には、説明の便宜のため、図２０に示す８行８列に配列された複数の赤外線検出素子のうち、２行分の複数の赤外線検出素子が示されている。ここで、点線ｃ１、点線ｃ２は、走査軸と平行な点線を示している。
【０１３６】
図２１において、所定角度ａは、赤外線検出素子ａ１１〜赤外線検出素子ａ１８、および赤外線検出素子ａ21〜赤外線検出素子ａ２８が、走査軸の方向に沿って回転（移動）されるときに走査軸の方向において重ならないように調整された角度となっている。
【０１３７】
ここで、例えば赤外線検出素子ａ１１および赤外線検出素子ａ１２それぞれの中心位置の間の当該縦方向の距離ｈ、赤外線検出素子ａ１２および赤外線検出素子ａ１３それぞれの中心位置の間の当該縦方向の距離ｈ、赤外線検出素子ａ１３および赤外線検出素子ａ１４それぞれの中心位置の間の当該縦方向の距離ｈ、赤外線検出素子ａ１４および赤外線検出素子ａ１５それぞれの中心位置の間の当該縦方向の距離ｈ、赤外線検出素子ａ１５および赤外線検出素子ａ１６それぞれの中心位置の間の当該縦方向の距離ｈ、赤外線検出素子ａ１６および赤外線検出素子ａ１７それぞれの中心位置の間の当該縦方向の距離ｈ、赤外線検出素子ａ１７および赤外線検出素子ａ１８それぞれの中心位置の間の当該縦方向の距離ｈ、ならびに、赤外線検出素子ａ１６および赤外線検出素子ａ１７それぞれの中心位置の間の当該縦方向の距離ｈはすべて等しい第１距離となっている。なお、赤外線検出素子ａ２１〜赤外線検出素子ａ２８の場合も同様である。
【０１３８】
また、第２距離、すなわち赤外線検出素子ａ１８（第１の素子）および赤外線検出素子ａ２１（第２の素子）それぞれの中心位置の間の当該縦方向の距離ｈは、第１距離と等しい。また、赤外線検出素子ａ１１および赤外線検出素子ａ１8それぞれの中心位置の間の当該縦方向の距離は８ｈである。
【０１３９】
そして、上記の関係を満たす所定角度ａは、ｔａｎ−１（１／８）を満たす角度であり、７．１２５°と算出できる。
【０１４０】
したがって、赤外線センサ１０２ａは、センサ軸に平行および垂直となる８×８の赤外線検出素子で構成され、そのセンサ軸は走査軸に対して７．１２５°の傾き（所定角度ａ）を有する。これにより、赤外線センサ１０２ａを構成する８行８列の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、走査軸の方向からみて異なる位置になる。このように、赤外線センサ１０２ａを構成する８列の赤外線検出素子すべてが走査軸の方向において重ならないようにすることができるので、走査軸に垂直な方向（縦軸）の熱画像の画素数を実質的に増加させることができる。
【０１４１】
なお、本実施例では、赤外線センサ１０２Ａを構成するＮ行Ｍ列に配列された複数の赤外線検出素子の一例として８行８列の赤外線検出素子について説明したが、これに限らない。
【０１４２】
４行４列の赤外線検出素子でもよいし、１６行１６列の赤外線検出素子でもよいし、３２行３２列の赤外線検出素子であってもよい。Ｎ行Ｎ列（Ｎは２以上の自然数）の赤外線検出素子であれば、汎用品として取得する事ができるので赤外線センサの採用コストを下げることができるからである。
【０１４３】
図２２Ａは、比較例の赤外線センサ５０２ａを用いた場合の赤外線検出装置の効果を説明するための図である。図２２Ｂは、図２０に示す赤外線センサ１０２ａを用いた場合の赤外線検出装置の効果を説明するための図である。
【０１４４】
図２２Ａに示す比較例の赤外線センサ５０２ａは、走査軸の方向（水平方向）に対して傾いていない。すなわち、赤外線センサ５０２ａのセンサ軸は、走査軸と一致している。この場合、赤外線センサ５０２ａを構成する８×８の赤外線検出素子が走査軸の方向に沿って回転（移動）されるとき、走査軸に平行な方向（列方向）の赤外線検出素子が重なる。そのため、走査軸に垂直な方向の赤外線検出素子の数は、８個のままである。
【０１４５】
一方、図２２Ｂに示す赤外線センサ１０２ａは、走査軸の方向（水平方向）に対して７．１２５度で傾いている。すなわち、赤外線センサ１０２ａのセンサ軸は、走査軸に対して７．１２５度で傾いている。この場合、赤外線センサ１０２ａを構成する８×８の赤外線検出素子が走査軸の方向に沿って回転（移動）されるとき、走査軸に平行な方向（列方向）の赤外線検出素子が重ならない。これにより、走査軸に垂直な方向の赤外線検出素子の数は、赤外線センサ１０２ａの行方向の赤外線検出素子の数である８個（8 vertical levels）よりも増加し、６４個（64 vertical levels）となっている。
【０１４６】
このように、赤外線検出装置１Ａは、走査軸に対して７．１２５°の傾いたセンサ軸を有する赤外線検出素子で構成された赤外線センサ１０２ａを有することにより、赤外線センサ１０２ａを構成する赤外線検出素子の数を増加させることなく、比較例に比較して８倍となる高解像度の熱画像を取得することができる。さらに、赤外線検出装置１Ａは、当該熱画像に対して制御処理部１２で超解像処理を施すことにより、解像度をより向上させた熱画像を取得することができる。
【０１４７】
［赤外線検出装置の動作］
次に、上記のように構成された赤外線検出装置１Ａの動作について説明する。
【０１４８】
図２３は、実施の形態４における赤外線検出装置１Ａの動作を説明するためのフローチャートである。
【０１４９】
まず、赤外線検出装置１Ａは、赤外線検出部１０を走査させて（Ｓ１０）、温度検出対象範囲の熱画像を取得する（Ｓ１１）。具体的には、赤外線検出装置１Ａは、赤外線検出部１０の赤外線センサ１０２ａを走査軸に沿って動かす（回転させる）ことにより、赤外線センサ１０２ａに温度検出対象範囲を走査させて温度検出対象範囲の熱画像を取得する。なお、赤外線センサ１０２ａは、走査部１１により、サブピクセル単位に動かされる（回転される）走査が行われ、サブピクセル単位に移動された複数の熱画像を取得する。
【０１５０】
次に、赤外線検出装置１Ａは、取得した熱画像に超解像処理を施す（Ｓ１２）。具体的には、赤外線検出装置１は、取得した複数枚の熱画像に処理を施し、複数枚の熱画像を再構成することで１枚の高精細な熱画像を生成する。
【０１５１】
次に、赤外線検出装置１Ａは、生成した高精細な熱画像すなわち超解像処理後の熱画像を出力する（Ｓ１３）。
【０１５２】
このようにして、赤外線検出装置１Ａは、温度検出対象範囲における熱画像を高解像度で取得することができる。
【０１５３】
［実施の形態４の効果等］
以上のように、本実施の形態の赤外線検出装置は、走査軸に対して所定角度傾いたセンサ軸を有する赤外線検出素子で構成された赤外線センサを備える。これにより、赤外線センサを構成する赤外線検出素子の数を増加させずに熱画像の解像度を向上させることができる。ここで、所定角度は、赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、走査方向となる所定の方向からみて異なる位置となるように調整された角度である。例えば、赤外線センサが８行８列の赤外線検出素子で構成されていた場合には、この所定角度は７．１２５度である。
【０１５４】
また、本実施の形態の赤外線検出装置は、赤外線センサを構成する赤外線検出素子の数を増加させずに高解像度の熱画像を取得することができるので、赤外線センサを走査軸と垂直方向にも動かす（走査させる）ためにモータを増設する必要がない。また、本実施の形態の赤外線検出装置は、赤外線センサを構成する赤外線検出素子の数を増加させずに高解像度の熱画像を取得することができるので、赤外線検出素子の数がより多くコストの高い赤外線センサを採用する必要もない。つまり、本実施の形態の赤外線検出装置によれば、高解像度の熱画像を取得するためのモータのコストを削減できるだけでなく、赤外線検出素子の数のより多い赤外線センサを採用するためのコストも削減できるという効果を奏する。
【０１５５】
また、モータを増設して赤外線センサの走査方向を増やすことで高解像度の熱画像を取得可能とする比較例の赤外線検出装置では、モータを増設する分だけ機械的にサイズが大きくなってしまう。そのため、比較例の赤外線検出装置をモジュールとして、例えば空調機器などの他の機器に搭載することが難しくなる。一方、本実施の形態の赤外線検出装置では、走査方向（当該垂直方向の走査）を増やすためのモータを増設する必要がないので、サイズも大きくならない。そのため、本実施の形態の赤外線検出装置は、モジュールとして例えば空調機器などの他の機器に搭載しやすいという効果も奏する。
【０１５６】
さらに、走査軸と垂直方向にも動かす（走査させる）ためにモータを増設する場合と比較すると、本実施の形態の赤外線検出装置は、走査軸の方向を走査した後に当該垂直方向をさらに走査する時間も必要がない。つまり、本実施の形態の赤外線検出装置では、赤外線検出時間を増加させずに熱画像の解像度を向上させることができるという効果も奏する。
【０１５７】
これについて具体的に説明する。比較例の赤外線検出装置では、モータを増設して赤外線センサの走査方向を増やすことにより高解像度の熱画像が取得可能になるため、熱画像を取得するための走査時間（赤外線検出時間）が走査方向を増やした分だけ増加してしまう。つまり、比較例の赤外線検出装置では、温度検出対象範囲の熱画像の取得に時間を要するので、走査開始から熱画像取得までの時差が大きく、取得した熱画像の解像度が期待解像度よりも低くなってしまう問題がある。一方、本実施の形態の赤外線検出装置では、走査方向（当該垂直方向の走査）を増やすためのモータを増設する必要がないので、赤外線検出時間を増加させずに熱画像の解像度を向上させることができる。
【０１５８】
（変形例）
実施の形態４では、赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子がすべて有効であった（赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子をすべて用いた）場合について説明したが、それに限らない。赤外線センサに赤外線を集光するために用いられるレンズのコマ収差や球面収差の影響を考慮して、赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子のうちの一部の赤外線検出素子を有効にし、当該一部以外の他部の赤外線検出素子を無効にするとしてもよい。
【０１５９】
以下、この場合の例を変形例として以下説明する。
【０１６０】
なお、球面収差は、レンズの表面が球面であることが原因で起こる収差、すなわちレンズの表面が球面であるためにレンズの中心部分と周辺部分で光の進み方が違うことに起因する収差である。コマ収差は、光軸から離れたところで、点像が尾をひく現象すなわち光軸から離れた１点から出た光が、像面で１点に集まらずに、尾が引いた彗星のような像になり、点像が伸びる現象のことをいう。
【０１６１】
［赤外線センサの構成］
図２４は、実施の形態４の変形例における赤外線センサ１０２ｂの構成のイメージ図である。
【０１６２】
赤外線センサ１０２ｂは、赤外線センサ１０２Ａの一例である。赤外線センサ１０２ｂを構成する複数の赤外線検出素子は、Ｎ行Ｎ列（Ｎは２以上の自然数）に配列されており、Ｎ列のうちの両端にある列の赤外線検出素子が無効にされている。つまり、赤外線センサ１０２ｂは、Ｎ列のうちの両端にある列を除くＮ行Ｌ列（Ｌ＜Ｎ、Ｌは２以上の自然数）の赤外線検出素子である一部の赤外線検出素子を用いる。Ｎ列のうちの両端にある列を除くのは、赤外線センサ１０２ｂに用いられるレンズでは、中心から遠い位置にある赤外線センサ１０２ｂの赤外線検出素子ほどコマ収差や球面収差の影響が大きくなるからである。
【０１６３】
また、赤外線センサ１０２ｂは、実施の形態４と同様に、走査軸の方向に対して所定角度（図のＸ１°）で傾いている。ここで、所定角度Ｘ１は、赤外線センサ１０２ｂを構成するＮ行Ｎ列の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、走査軸の方向からみて異なる位置となるように調整された角度である。例えば、赤外線センサ１０２ｂが８行８列の複数の赤外線検出素子で構成されており、一部の赤外線検出素子が８行６列の赤外線検出素子であった場合、所定角度Ｘ１は、９．４６２°である。
【０１６４】
なお、所定角度は、赤外線センサ１０２ｂを構成するＮ行Ｎ列の赤外線検出素子のすべてではなく、一部（Ｎ行Ｌ列）の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、走査軸の方向からみて異なる位置となるように調整された角度であってもよい。
【０１６５】
さらに、所定角度は、以下の式を満たす値であることが好ましい。すなわち、Ｘ１＝ａｒｃｔａｎ（１／Ｃｅｆｆ）。ここで、Ｘ１は所定角度である。Ｃｅｆｆは画素が利用されている列の数である。なお、当該式において図２４の場合はＣｅｆｆは６となる。また、以下で説明する図２５の場合もＣｅｆｆは６となる。
【０１６６】
［変形例の効果等］
以上のように、本変形例の赤外線検出装置によれば、赤外線センサを構成する赤外線検出素子の数をさせずに熱画像の解像度を向上させることができる。さらに、本変形例では、赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子のすべてを用いず、一部を用いている。これにより、赤外線センサに赤外線を集光するために用いられるレンズのコマ収差や球面収差の影響を軽減することができる効果を奏する。
【０１６７】
なお、本変形例では、赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子の一部を用いる例として、走査軸方向の両端にある列の赤外線検出素子を無効にして用いない場合について説明したが、それに限らない。例えば、図２５に示すように、走査軸方向の両端にある列の赤外線検出素子のうちの一部を有効にしてもよい。
【０１６８】
図２５は、実施の形態４の変形例の別の例における赤外線センサの構成のイメージ図である。なお、図２４と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１６９】
図２５に示す赤外線センサ１０２ｃは、赤外線センサ１０２Ａの一例であり、Ｎ行Ｎ列（Ｎは２以上の自然数）に配列された赤外線検出素子で構成されている。
【０１７０】
赤外線センサ１０２ｃでは、Ｎ列のうちの両端にある列の赤外線検出素子の一部を除いて無効にされている。より具体的には、赤外線センサ１０２ｂは、図２５に示すように、Ｎ列のうちの両端にある列を除くＮ行Ｌ列（Ｌ＜Ｎ、Ｌは２以上の自然数）の赤外線検出素子と、図２５で右側の端（両端のうち走査時に先頭側となる端）の下端の赤外線検出素子と、図２５で左側の端（両端のうち走査時に末尾側となる端）の上端の赤外線検出素子とを用いる。Ｎ列のうちの両端にある列を除くのは、上述したようにコマ収差や球面収差の影響が大きくなるからである。Ｎ列のうちの両端にある列の一部を有効にするのは、走査軸に垂直な方向（縦軸）の熱画像の画素数を向上させるために、走査軸に垂直な方向（縦軸）の赤外線検出素子の数を増やして縦軸の視野を広げるためであり、当該一部はレンズ歪の影響も軽減できる位置にあるからである。
【０１７１】
（実施の形態５）
赤外線センサを構成するすべての赤外線検出素子のうちの一部の赤外線検出素子を有効する場合の例は、上述した例に限らない。本実施の形態では、一部の赤外線検出素子の別の構成例について説明する。以下では、実施の形態４と異なる部分を中心に説明する。
【０１７２】
［赤外線センサの構成］
図２６は、実施の形態５における赤外線センサの一例の構成のイメージ図である。図２７は、図２６に示す赤外線センサの傾きについて説明するための図である。
【０１７３】
赤外線センサ１０２ｄは、赤外線センサ１０２Ａの一例である。赤外線センサ１０２ｄを構成する複数の赤外線検出素子は、複数の赤外線検出素子のうちの一部の赤外線検出素子が有効にされ、当該一部以外の他部の赤外線検出素子は無効にされている。
【０１７４】
本実施の形態では、赤外線センサ１０２ｄを構成する複数の赤外線検出素子は、Ｎ行Ｎ列（Ｎは２以上の自然数）に配列されており、一部の赤外線検出素子は、Ｎ行Ｎ列のうち走査軸の方向における両端部にある複数の赤外線検出素子以外の複数の赤外線検出素子である。
【０１７５】
より具体的には、図２６に示す一部の赤外線検出素子は、Ｎ行Ｎ列の２つの対角線のうち走査軸の方向となす角度が大きい第１対角線に沿って並ぶ複数の赤外線検出素子である第１素子列と、第１素子列に隣接し第１対角線に沿って並ぶ複数の赤外線検出素子である第２素子列と、第２素子列に隣接し第１対角線に沿って並ぶ複数の赤外線検出素子である第３素子列と、第３素子列に隣接し第１対角線に沿って並ぶ複数の赤外線検出素子である第４素子列を含めて構成されている。つまり、一部の赤外線検出素子として、赤外線センサ１０２ｄを構成する複数の赤外線検出素子のうち、第１素子列から第４素子列の赤外線検出素子が有効にされており、その他の赤外線検出素子は無効にされている。
【０１７６】
また、赤外線センサ１０２ｄは、実施の形態４と同様に、走査軸の方向に対して所定角度（図のｘ２°）で傾いている。所定角度ｘ２は、上述した一部の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、走査軸の方向からみて異なる位置となるように調整された角度である。
【０１７７】
ここで、所定角度ｘ２の算出する方法について、例えば図２６に示す一部の領域Ｆ１を抜き出した図２７を用いて説明する。図２７において点線Ｓ１１、Ｓ１２およびＳ１３は、走査軸と平行な点線を示している。点線Ｌ１１は、赤外線検出素子ｃ１１、ｃ１３およびｃ１５を結び、センサ軸と平行な点線を示している。同様に点線Ｌ１２は、赤外線検出素子ｃ１２およびｃ１４を結び、センサ軸と平行な点線を示している。
【０１７８】
ここで、例えば赤外線検出素子ｃ１１および赤外線検出素子ｃ１３それぞれの中心位置の間の走査軸と垂直な方向（図で縦方向）の距離ｈ２、赤外線検出素子ｃ１３および赤外線検出素子ｃ１５それぞれの中心位置の間の走査軸と垂直な方向（図で縦方向）の距離ｈ２、赤外線検出素子ｃ１２および赤外線検出素子ｃ１４それぞれの中心位置の間の走査軸と垂直な方向（図で縦方向）の距離ｈ２はすべて等しい。また、例えば赤外線検出素子ｃ１１および赤外線検出素子ｃ１２それぞれの中心位置の間の走査軸と垂直な方向（図で縦方向）の距離は、（素子列の数−１）であるＰのｈ２倍（Ｐ×ｈ２）となっている。
【０１７９】
このような関係を満たす角度ｘ２を算出することにより所定角度ｘ２を算出することができる。具体的には、このような関係は、ｓｉｎ（ｘ２）＝Ｐｈ２／Ｄ１、ｓｉｎ（４５−ｘ２）＝ｈ３／（√２・Ｄ１）として関係式に表せる。ここで、Ｄ１は、赤外線検出素子の間の距離であり、例えば赤外線検出素子ｃ１１および赤外線検出素子ｃ１２それぞれの中心位置の間の距離（センサ軸上の距離）である。そして、これら関係式を解くことで、所定角度ｘ２を算出できる。すなわち、上記関係式を、ｓｉｎ（ｘ２）＝Ｐ√２・ｓｉｎ（４５−ｘ２）すなわちｓｉｎ（ｘ２）＝Ｐｃｏｓ（ｘ２）−Ｐｓｉｎ（ｘ２）と解き、ｔａｎ（ｘ２）＝Ｐ／（Ｐ+１）と表現を変えることにより、所定角度ｘ２＝ｔａｎ−１（Ｐ／Ｐ+１）を算出できる。
【０１８０】
以下、実施例を用いて所定角度の一例について説明する。
【０１８１】
（実施例）
以下、図２８および図２９を用いて、本実施例における赤外線センサ１０２ｅの構成の一例について説明する。
【０１８２】
図２８は、実施の形態５の実施例における赤外線センサの構成のイメージ図である。図２９は、図２８に示す赤外線センサの傾きについて説明するための図である。
【０１８３】
図２７に示す赤外線センサ１０２ｅは、赤外線センサ１０２Ａの一例であり、８行８列に配列された複数の赤外線検出素子で構成されている。赤外線センサ１０２ｅでは、複数の赤外線検出素子のうちの一部の赤外線検出素子が有効にされ、当該一部以外の他部の赤外線検出素子は無効にされている。
【０１８４】
本実施例では、赤外線センサ１０２ｅを構成する複数の赤外線検出素子は、８行８列に配列されており、一部の赤外線検出素子は、８行８列のうち走査軸の方向における両端部にある複数の赤外線検出素子以外の複数の赤外線検出素子である。
【０１８５】
より具体的には、図２８に示す一部の赤外線検出素子は、８行８列の２つの対角線のうち走査軸の方向となす角度が大きい第１対角線に沿って並ぶ複数の赤外線検出素子である第１素子列と、第１素子列に隣接し第１対角線に沿って並ぶ複数の赤外線検出素子である第２素子列と、第２素子列に隣接し第１対角線に沿って並ぶ複数の赤外線検出素子である第３素子列とを含めて構成されている。つまり、一部の赤外線検出素子として、赤外線センサ１０２ｅを構成する複数の赤外線検出素子のうち、第１素子列から第３素子列の赤外線検出素子が有効にされており、その他の赤外線検出素子は無効にされている。
【０１８６】
また、赤外線センサ１０２ｅは、走査軸の方向に対して所定角度（図のａ２°）で傾いている。所定角度ａ２は、上述した一部の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、走査軸の方向からみて異なる位置となるように調整された角度である。
【０１８７】
ここで、所定角度ａ２の算出する方法について、例えば図２８に示す一部の領域Ｆ２を抜き出した図２９を用いて説明する。図２９において点線Ｓ２１、Ｓ２２およびＳ２３は、走査軸と平行な点線を示している。点線Ｌ２１は、赤外線検出素子ｃ２１、ｃ２３およびｃ２５を結び、センサ軸と平行な点線を示している。同様に点線Ｌ２２は、赤外線検出素子ｃ２２およびｃ２４を結び、センサ軸と平行な点線を示している。
【０１８８】
ここで、第１素子列に属する赤外線検出素子である第１素子（赤外線検出素子ｃ２３）の中心位置と、前記走査軸の方向と所定角度を有する行方向に並ぶ第１素子（赤外線検出素子ｃ２３）を含む複数の赤外線検出素子と隣接する複数の赤外線検出素子のうち第１素子（赤外線検出素子ｃ２３）に隣接する第２素子（赤外線検出素子ｃ２１、ｃ２５）であって第３素子列それぞれに属する赤外線検出素子である第２素子（赤外線検出素子ｃ２１、ｃ２５）の中心位置との間の距離であって走査軸の方向と垂直な方向における距離である第１距離ｈ２は等しい。また、２つの第２素子（赤外線検出素子ｃ２１、ｃ２５）のうち走査方向の末尾となる方の第３素子（赤外線検出素子ｃ２１）の中心位置と、行方向に並ぶ第１素子（赤外線検出素子ｃ２３）を含む複数の赤外線検出素子のうち第１素子（赤外線検出素子ｃ２３）と隣接し、第３素子（赤外線検出素子ｃ２５）と隣接しない第２素子列に属する赤外線検出素子である第４素子（赤外線検出素子ｃ２４）の中心位置との間の距離であって走査軸の方向と垂直な方向における距離である第２距離は、第１距離と等しい。また、第４素子（赤外線検出素子ｃ２４）の中心位置と、行方向に並ぶ第３素子（赤外線検出素子ｃ２１）を含む複数の赤外線検出素子のうち第３素子（赤外線検出素子ｃ２１）と隣接、かつ第２素子列に属する赤外線検出素子である第５素子（赤外線検出素子ｃ２２）の中心位置との間の距離であり走査軸の方向と垂直な方向における距離である第３距離は、第１距離と等しい。
【０１８９】
より具体的には、図２９に示すように、例えば赤外線検出素子ｃ２１および赤外線検出素子ｃ２３それぞれの中心位置の間の走査軸と垂直な方向（図で縦方向）の距離ｈ３、赤外線検出素子ｃ２３および赤外線検出素子ｃ２５それぞれの中心位置の間の走査軸と垂直な方向（図で縦方向）の距離ｈ２、赤外線検出素子ｃ２２および赤外線検出素子ｃ２４それぞれの中心位置の間の走査軸と垂直な方向（図で縦方向）の距離ｈ３はすべて等しい。また、例えば赤外線検出素子ｃ２１および赤外線検出素子ｃ２２それぞれの中心位置の間の走査軸と垂直な方向（図で縦方向）の距離は２ｈ３倍（（素子列の数−１）×ｈ３）となっている。
【０１９０】
このような関係を満たす角度ｘ３を算出することにより所定角度ａ２を算出することができる。具体的には、このような関係を、ｓｉｎ（ｘ３）＝２ｈ３／Ｄ２、ｓｉｎ（ｚ）＝ｈ３／（√２・Ｄ２）、ｚ＝４５−ｘ３、として関係式に表し、これら関係式を解くことで、所定角度ａ２を算出できる。ここで、Ｄ２は、赤外線検出素子の間の距離であり、例えば赤外線検出素子ｃ２１および赤外線検出素子ｃ２２それぞれの中心位置の間の距離（センサ軸上の距離）である。すなわち、上記関係式を、ｓｉｎ（ｘ３）＝２√２・ｓｉｎ（ｚ）すなわちｓｉｎ（ｘ３）＝２ｃｏｓ（ｘ３）−２ｓｉｎ（ｘ３）と解き、ｔａｎ（ｘ３）＝２／３と表現を変えることにより、ｘ３＝３３．６９度と解くことできる。これにより、所定角度ａ２は３３．６９度と算出できる。
【０１９１】
したがって、赤外線センサ１０２ｅは、センサ軸に平行および垂直となる８×８の赤外線検出素子で構成され、そのセンサ軸は走査軸に対して３３．６９°の傾き（所定角度ａ２）を有する。これにより、赤外線センサ１０２ｅを構成する８行８列の赤外線検出素子のうち、一部の赤外線検出素子として有効にされている第１素子列〜第３素子列の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、走査軸の方向からみて異なる位置になり、走査軸の方向において重ならない。これにより、赤外線センサ１０２ｅにおいて走査軸に垂直な方向の赤外線検出素子の数を増加させることができるので、走査軸に垂直な方向（縦軸）の熱画像の画素数を実質的に増加させることができる。
【０１９２】
なお、本実施例では、赤外線センサ１０２ｅを８行８列の赤外線検出素子で構成されているとしたが、これに限らない。４行４列の赤外線検出素子でもよいし、１６行１６列の赤外線検出素子でもよいし、３２行３２列の赤外線検出素子であってもよい。Ｎ行Ｎ列（Ｎは２以上の自然数）の赤外線検出素子であれば、汎用品として取得する事ができるので赤外線センサの採用コストを下げることができるからである。
【０１９３】
図３０は、図２７に示す赤外線センサ１０２ｅを用いた場合の赤外線検出装置の効果を説明するための図である。
【０１９４】
図３０に示す赤外線センサ１０２ｅは、走査軸の方向（水平方向）に対して３３．６９度で傾いている。すなわち、赤外線センサ１０２ｅのセンサ軸は、走査軸に対して３３．６９度で傾いている。この場合、赤外線センサ１０２ｅが走査軸の方向に沿って回転（移動）されるとき、走査軸に平行な方向（列方向）の当該一部の赤外線検出素子が重ならない。これにより、走査軸に垂直な方向の一部の赤外線検出素子の数は、赤外線センサ１０２ｅの行方向の赤外線検出素子の数である８個（8 vertical levels）よりも増加し、３４個（34 vertical levels）となっている。
【０１９５】
このように、赤外線検出装置１Ａは、走査軸に対して３３．６９度傾いたセンサ軸を有する赤外線検出素子で構成された赤外線センサ１０２ｅを有することにより、赤外線センサ１０２ｅを構成する赤外線検出素子の数を増加させることなく、比較例に比較して４．２５倍となる高解像度の熱画像を取得することができる。さらに、赤外線検出装置１Ａは、当該熱画像に対して制御処理部１２で超解像処理を施すことにより、解像度をより向上させた熱画像を取得することができる。
【０１９６】
［実施の形態５の効果等］
以上のように、本変実施の形態の赤外線検出装置によれば、赤外線センサを構成する赤外線検出素子の数をさせずに熱画像の解像度を向上させることができる。さらに、本実施の形態では、赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子のすべてを用いず、一部を用いていることにより、赤外線センサに赤外線を集光するために用いられるレンズのコマ収差や球面収差の影響を軽減することができる効果を奏する。
【０１９７】
ここで、所定角度は、赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子のうちの一部の赤外線検出素子がそれぞれの中心位置のすべてが、走査方向となる所定の方向からみて異なる位置となるように調整された角度である。例えば、赤外線センサが８行８列の赤外線検出素子で構成されており、一部の赤外線検出素子として上記の第１素子列〜第３素子列の赤外線検出素子を有効にして用いた場合には、この所定角度は３３．６９度である。
【０１９８】
この場合、８行８列の赤外線検出素子を用いる場合に比べると、３つの素子列の赤外線検出素子は、走査軸に略平行に並ぶ数が少ないので、走査時間すなわち温度検出対象範囲を走査するための時間（赤外線検出時間）を短くできるという効果を奏する。これにより、解像度をより向上できるという効果も奏する。
【０１９９】
また、本実施の形態の赤外線検出装置は、実施の形態４と同様に、高解像度の熱画像を取得するためのモータのコストを削減できるだけでなく、赤外線検出素子の数のより多い赤外線センサを採用するためのコストも削減できる。また、本実施の形態の赤外線検出装置は、実施の形態４と同様に、モジュールとして例えば空調機器などの他の機器に搭載しやすいという効果も奏する。
【０２００】
なお、上記の実施の形態４および５では、赤外線センサ１０２Ａの一例として、８行８列（８×８）で行列状に配列された複数の赤外線検出素子について説明したがそれに限らない。１６行１６列や３２行３２列で列状に配列された複数の赤外線検出素子でもよく、Ｎ行Ｍ列（Ｎ、Ｍは２以上の自然数）で行列状に配列された複数の赤外線検出素子で構成されていればよい。
【０２０１】
（実施の形態６）
［実施の形態６の基礎となった知見］
実施の形態１等では、センサモジュールは、赤外線センサと、レンズとを搭載しているとして説明したが、それに限らない。センサモジュールは、赤外線センサと、赤外線センサの出力信号を信号処理するＩＣチップ（ＩＣ素子）とを収納するパッケージであってもよい。
【０２０２】
この場合、ＩＣチップは、駆動により発熱するため、ＩＣチップで発生した熱による赤外線センサの検出結果への影響を抑制する必要がある。
【０２０３】
そこで、例えば特許文献２には、ＩＣチップで発生した熱を赤外線センサに伝達しないようにＩＣチップと赤外線センサとの間に壁部を設けるなどの構成が提案されている。
【０２０４】
しかしながら、赤外線センサを搭載するセンサモジュール（パッケージ）では、走査回転軸を中心に回転されることにより、検出対象範囲を走査する。ＩＣチップと赤外線センサとの配置によっては、走査時にＩＣチップで発声した熱がパッケージ内の雰囲気を介して赤外線センサまで到達し、赤外線センサの検出結果に悪影響を及ぼしてしまう場合がある。つまり、特許文献２に提案されるセンサモジュール（パッケージ）では、ＩＣチップと赤外線センサとの配置方向（並設方向）に関する検討がされていないため、走査時には、ＩＣチップで発生した熱による赤外線センサの検出結果への影響を抑制できない。そのため、ＩＣチップからの熱による影響で赤外線センサが走査する検出対象範囲の検出温度が上昇し、赤外線センサのセンサ特性が低下してしまうことが懸念される。
【０２０５】
そこで、実施の形態６では、走査時におけるＩＣチップからの熱による影響を抑制することができる赤外線検出装置について説明する。
【０２０６】
［赤外線検出装置の構成］
以下、実施の形態６における赤外線検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【０２０７】
図３１は、本実施の形態における赤外線検出装置１Ｂの構成の一例を示す図である。図３２は、本実施の形態における赤外線検出装置１Ｂが筐体に搭載された場合の物理的構成の一部概観図である。図３３Ａは、本実施の形態における赤外線検出装置１Ｂの物理的構成を示す図である。図３３Ｂは、本実施の形態における赤外線検出装置の別の物理的構成を示す図である。なお、図１〜図４と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０２０８】
本実施の形態における赤外線検出装置１Ｂは、図３で説明したのと同様に、空間４の底面と略垂直な設置面４１であって底面から所定高さの設置面４１に設置されている筐体２に取り付けられ、空間４内における検出対象範囲の熱画像を取得する。
【０２０９】
赤外線検出装置１Ｂは、図３１に示すように、赤外線検出部２０と、走査部１１と、制御処理部１２とを備える。なお、図３１に示す赤外線検出装置１Ｂは、実施の形態１に係る赤外線検出装置１に対して、赤外線検出部２０の構成が異なる。
【０２１０】
［走査部］
まず、本実施の形態における走査部１１の構成等について説明する。
【０２１１】
走査部１１は、走査回転軸を有し、赤外線検出部２０を当該走査回転軸で回転させることにより赤外線検出部２０を構成する赤外線センサ１０２に空間４を走査させる。
【０２１２】
走査部１１は、例えば図３３Ａに示すように、モータ１１１と、設置台１１２とを備え、設置面４１と略平行である走査回転軸Ｓ１を有する。モータ１１１は、制御処理部１２に制御され、設置台１１２を走査回転軸Ｓ１で回転させることで、赤外線検出部２０を走査回転軸Ｓ１で回転させる。設置台１１２は、赤外線検出部２０が設置される。設置台１１２は、図３３Ａに示すように走査回転軸Ｓ１に対して、傾きを有するように、配置され、走査回転軸Ｓ１と交差している。
【０２１３】
なお、走査部１１は、例えば図３３Ｂに示すように、モータ３１１と、設置台３１２とを備え、設置面４１と傾きを有する走査回転軸Ｓ３を有するとしてもよい。この場合、モータ３１１は、制御処理部１２に制御され、設置台３１２を走査回転軸Ｓ３で回転させることで、赤外線検出部２０を走査回転軸Ｓ３で回転させる。設置台３１２は、赤外線検出部２０が設置される。設置台３１２は、走査回転軸Ｓ３と略平行に配置されている。
【０２１４】
［制御処理部］
次に、本実施の形態における制御処理部１２の構成等について説明する。
【０２１５】
制御処理部１２は、走査部１１を制御し、赤外線検出部２０（赤外線センサ１０２）が取得した熱画像（入力画像）を処理し、筐体２に含まれる演算装置に出力する。なお、制御処理部１２は、筐体２の演算装置に含まれるとしてもよい。歪補正処理や超解像処理など、制御処理部１２が行う処理の詳細は実施の形態１で説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。なお、歪補正処理や超解像処理は、後述する赤外線検出部２０のＩＣチップ２０４が行うとしてもよい。
【０２１６】
［赤外線検出部］
次に、本実施の形態における赤外線検出部２０の構成等について説明する。
【０２１７】
図３４は、本実施の形態における赤外線検出部２０の分解斜視図である。図３５は、本実施の形態における赤外線検出部２０の断面概略図である。
【０２１８】
赤外線検出部２０は、図３３Ａまたは図３３Ｂに示されるように、走査部１１により走査回転軸Ｓ１または走査回転軸Ｓ３で回転されることにより空間４の温度検出対象範囲を走査する。本実施の形態では、赤外線検出部２０は、赤外線センサ１０２とＩＣチップ２０４とを赤外線センサ１０２の走査回転軸に沿った方向に略並設して収容するパッケージである。なお、パッケージは実施の形態１等におけるセンサモジュールの一態様に該当する。より具体的には、赤外線検出部２０は、図３４に示すように、パッケージ本体２０１と、赤外線センサ１０２と、ＩＣチップ２０４と、窓孔２０３を有するパッケージ蓋２０５と、複数のサーミスタ２０７とを備える。
【０２１９】
パッケージ本体２０１は、平板状に形成され、一表面側に赤外線センサ１０２とＩＣチップ２０４とが赤外線センサ１０２の走査回転軸Ｓ１または走査回転軸Ｓ３に沿った方向に略並設するように実装される。また、パッケージ本体２０１は、走査回転軸Ｓ１または走査回転軸Ｓ３に沿って赤外線センサ１０２の近傍に少なくとも２以上のサーミスタ２０７が配置される。また、パッケージ本体２０１の当該一表面側には、赤外線センサ１０２およびＩＣチップ２０４を囲むパッケージ蓋２０５と接合されている。
【０２２０】
なお、パッケージ本体２０１の基材の材料としては、例えば、セラミックや樹脂などの電気絶縁性材料を採用し得る。パッケージ本体２０１の電気絶縁性材料としてセラミックを採用する方が、エポキシ樹脂などの有機材料を採用する場合に比べて、パッケージ本体２０１の耐湿性および耐熱性を向上させることができる。また、パッケージ本体２０１には、赤外線センサ１０２、ＩＣチップ２０４などが電気的に接続される配線パターン（図示せず）が形成されている。また、パッケージ本体２０１は、上述の配線パターンに適宜接続された複数の外部接続用電極（図示せず）が形成されている。パッケージ本体２０１は、例えば、セラミック基板やプリント配線板などにより構成することができる。
【０２２１】
パッケージ蓋２０５は、赤外線センサ１０２およびＩＣチップ２０４を囲み、パッケージ本体２０１の当該一表面側に接合される。パッケージ蓋２０５は、赤外線センサ１０２と対向する位置に、赤外線センサ１０２に赤外線を通す窓孔２０３を有する。窓孔２０３には、赤外線センサ１０２に赤外光を照射させるレンズ２０６が配置されている。
【０２２２】
レンズ２０６は、赤外線センサ１０２に赤外線（赤外光）を照射させる。より具体的には、レンズ２０６は、上述したように、赤外線の透過率が高いシリコンやＺｎＳなどで構成されている。レンズ２０６は、各方向から当該レンズ２０６に入射した赤外線（赤外光）が、赤外線センサ１０２を構成する１以上の赤外線検出素子それぞれに入射するように設計されている。
【０２２３】
本実施の形態では、レンズ２０６の光心には走査回転軸Ｓ１または走査回転軸Ｓ３が通っている。そのため、赤外線検出部２０（赤外線センサ１０２）およびレンズ２０６は、レンズ２０６の光心を通る走査回転軸Ｓ１または走査回転軸Ｓ３を中心に回転駆動される。
【０２２４】
なお、レンズ２０６の光心に走査回転軸Ｓ１または走査回転軸Ｓ３が通っている場合に限らない。赤外線センサ１０２の当該配列面の中心(レンズ中心）には、赤外線センサ１０２が走査回転軸Ｓ１で回転される際の回転中心であって走査回転軸Ｓ１が通る回転中心を有するとしてもよい。
【０２２５】
サーミスタ２０７は、赤外線センサ１０２の温度を検出するためのものであり、パッケージ本体２０１内において赤外線センサ１０２に近接して配置され、赤外線センサ１０２の温度に応じたアナログの出力電圧を発生する。本実施の形態では、サーミスタ２０７は、上述したように、少なくとも２以上であり、走査回転軸Ｓ１または走査回転軸Ｓ３に沿って赤外線センサ１０２の近傍に配置される。サーミスタ２０７は、発生した出力電圧をＩＣチップ２０４に出力する。なお、赤外線センサ１０２の温度を検出することができれば、サーミスタ２０７に限らず、熱伝対であってもよい。
【０２２６】
［ＩＣチップ］
次に、本実施の形態におけるＩＣチップ２０４の構成等について説明する。
【０２２７】
ＩＣチップ２０４は、例えばＡＳＩＣ（：Application  Specific  ＩＣ）であり、赤外線センサ１０２の出力信号を信号処理する。なお、ＩＣチップ２０４は、ＡＳＩＣに限らず、所望の信号処理回路が集積化されたものであればよい。ＩＣチップ２０４は、例えばシリコン基板を用いて形成されてもよいし、例えば、ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板などの化合物半導体基板を用いて形成されたものでもよい。
【０２２８】
本実施の形態では、ＩＣチップ２０４は、ベアチップを用いている。このように、ベアチップを用いることで、ＩＣチップ２０４のベアチップをパッケージングした場合に比べて、赤外線検出部２０の小型化を図れるからである。
【０２２９】
また、ＩＣチップ２０４は、上述したように、赤外線センサ１０２とともにパッケージ本体２０１に実装される。ＩＣチップ２０４は、赤外線センサ１０２の走査回転軸に沿った方向に、赤外線センサ１０２に略並設される。
【０２３０】
ここで、ＩＣチップ２０４は、２以上のサーミスタ２０７の出力結果に基づいて、赤外線センサ１０２の出力信号を補正処理して、補正処理した出力信号を信号処理してもよい。これにより、ＩＣチップ２０４は、サーミスタを用いて熱画像の温度補正を行うことができるので、赤外線検出部２０は、よりノイズの少ない綺麗な熱画像を取得することができる。なお、ＩＣチップ２０４は、上述したように制御処理部１２の一部機能を取り込んで、超解像処理等を行うとしてもよい。
【０２３１】
ＩＣチップ２０４は、赤外線センサ１０２と協働する。ＩＣチップ２０４の回路構成は、赤外線センサ１０２の種類などに応じて適宜設計すればよく、例えば赤外線センサ１０２の出力信号を信号処理する信号処理回路などを採用し得る。以下、ＩＣチップ２０４の回路構成の一例について説明する。
【０２３２】
図３６は、本実施の形態におけるＩＣチップ２０４の回路ブロック図である。
【０２３３】
ＩＣチップ２０４は、図３６に示すように、赤外線センサ１０２の出力電圧を増幅する第１の増幅回路２０４２ａと、サーミスタ２０７の出力電圧を増幅する第２の増幅回路２０４２ｂと、赤外線センサ１０２の複数の出力電圧を択一的に第１の増幅回路２０４２ａに入力するマルチプレクサ２０４１とを備える。また、ＩＣチップ２０４は、第１の増幅回路２０４２ａにて増幅された赤外線センサ１０２の出力電圧、および第２の増幅回路２０４２ｂにて増幅されたサーミスタ２０７の出力電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路２０４３を備えている。ＩＣチップ２０４の演算部２０４４は、赤外線センサ１０２とサーミスタ２０７との各出力電圧に対応してＡ／Ｄ変換回路２０４３から出力されるデジタル値を用いて物体４００の温度を演算する。また、ＩＣチップ２０４は、演算部２０４４での演算に利用するデータなどを記憶する記憶部であるメモリ２０４５を備える。また、ＩＣチップ２０４は、赤外線センサ１０２を制御する制御回路２０４６を備える。
【０２３４】
［赤外線センサの構成］
次に、赤外線センサ１０２の構成について説明する。
【０２３５】
赤外線センサ１０２は、図３３Ａに示すように走査回転軸Ｓ１を中心に回転されることにより、空間４の温度検出対象範囲を走査し、走査した温度検出対象範囲の熱画像（赤外線）を示す出力信号を、ＩＣチップ２０４に出力する。具体的には、赤外線センサ１０２は、１以上の赤外線検出素子が１以上の列で配列されており、当該１以上の赤外線検出素子により走査された空間４の温度検出対象範囲の赤外線を検出する。
【０２３６】
当該１以上の赤外線検出素子の配列面は、設置面４１に対して、傾きを有するように、配置されている。換言すると、当該配列面は、走査回転軸Ｓ１と傾きを有するように配置されている。また、当該配列面は、走査回転軸Ｓ１と交差している。これにより、例えば図３で上述したように、赤外線センサ１０２の視野中心軸が、設置面４１の垂直方向より底面に向いている、すなわち下向きになる。
【０２３７】
これにより、赤外線センサ１０２が設置されている位置近くの下方領域が有効視野角（画角）に含まれるようになる。このようにして、本実施の形態の赤外線センサ１０２は、下方領域の検出対象範囲を広げることができる。
【０２３８】
なお、本実施の形態では、レンズ２０６の光心に走査回転軸Ｓ１または走査回転軸Ｓ３が通るとして説明しているが、上述したように、レンズ２０６の光心ではなく赤外線センサ１０２の当該配列面の中心（レンズ中心）に、赤外線センサ１０２が走査回転軸Ｓ１または走査回転軸Ｓ１で回転される際の回転中心であって走査回転軸Ｓ１が通る回転中心を有するとしてもよい。
【０２３９】
また、赤外線センサ１０２を構成する複数の赤外線検出素子の配列は、実施の形態２〜実施の形態５で説明した配列を採用し得る。以下では、赤外線センサ１０２を構成する複数の赤外線検出素子の配列例について図を用いて説明する。
【０２４０】
図３７、図３８、図３９Ａ〜図３９Ｂは、本実施の形態における赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子の配列の一例を示す図である。なお、図２、図１９Ａ、図２０等と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０２４１】
（配列例１）
例えば、赤外線センサ１０２は、図３７に示すように、赤外線センサ１０２の走査回転軸Ｓ１（または走査回転軸Ｓ３）に沿った方向にＩＣチップ２０４と並設（または略並設）され、赤外線センサ１０２を構成する複数の赤外線検出素子の列は、走査回転軸Ｓ１を中心とした回転方向に対して沿って配列されているとしてもよい。
【０２４２】
（配列例２）
また、例えば、赤外線センサ１０２は、図３８に示す赤外線センサ１０２ａであってもよい。すなわち、赤外線センサ１０２ａは、図３８に示すように、赤外線センサ１０２ａの走査回転軸Ｓ１（または走査回転軸Ｓ３）に沿った方向にＩＣチップ２０４と並設（または略並設）され、赤外線センサ１０２ａを構成する複数の赤外線検出素子の列は、走査回転軸Ｓ１（または走査回転軸Ｓ３）を中心とした回転方向に対して所定角度の傾きを有するように、配列されているとしてもよい。ここで、所定角度は、赤外線センサ１０２ａを構成する複数の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、走査回転軸Ｓ１（または走査回転軸Ｓ３）を中心とした回転方向からみて異なる位置となるように調整された角度である。なお、所定角度や赤外線センサ１０２ａの詳細は、実施の形態４および実施の形態５で説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。
【０２４３】
このように構成される赤外線センサ１０２ａでは、実施の形態４等で説明したように、走査回転軸Ｓ１に垂直な方向の画素数を、実質的に増加させることができる。つまり、赤外線センサを構成する赤外線検出素子の実際の数を増加させずに走査回転軸Ｓ１に垂直な方向の解像度を向上させることができる。
【０２４４】
（配列例３）
また、例えば、赤外線センサ１０２は、図３９Ａに示す赤外線センサ４０２ａであってもよい。すなわち、赤外線センサ４０２ａは、図３９Ａに示すように、赤外線センサ４０２ａおよびＩＣチップ２０４の並び方向に、複数の赤外線検出素子が２以上の列で配列されており、当該２以上の列のそれぞれの列は、並び方向においてずれて配列されているとしてもよい。図３９Ａの例では、赤外線センサ４０２ａの２以上の列のそれぞれは、走査回転軸Ｓ１（または走査回転軸Ｓ３）を中心とした回転方向での先頭に近いほど、赤外線センサ４０２ａおよびＩＣチップ２０４の並び方向における一方の端に近づくようにずれている。図３９Ａでは、８行８列の赤外線検出素子が配列されている例が示されており、隣接する列における赤外線検出素子同士は１／８画素ずれている例が示されている。
【０２４５】
なお、隣接する列における赤外線検出素子同士がずれて配列（画素ずれ配列）される例は、図３９Ａに示す赤外線センサ４０２ａに限らない。例えば、図３９Ｂに示す赤外線センサ４０２ｂであってもよいし、図３９Ｃに示す赤外線センサ４０２ｃであってもよい。より具体的には、図３９Ｂに示すように、１６行４列の赤外線検出素子が配列され、隣接する列における赤外線検出素子同士が１／４画素ずれた赤外線センサ４０２ｂであってもよい。また、図３９Ｃに示すように、１６行２列の赤外線検出素子が配列され、隣接する列における赤外線検出素子同士が１／２画素ずれた赤外線センサ４０２ｃであってもよい。
【０２４６】
このように構成される赤外線センサ４０２ａ等では、実施の形態２で説明したように、走査回転軸Ｓ１（または走査回転軸Ｓ３）に垂直な方向の画素数を、実質的に増加させることができる。つまり、赤外線センサを実際に構成する赤外線検出素子の数を増加させずに走査回転軸Ｓ１に垂直な方向の解像度を向上させることができる。
【０２４７】
（配列例４）
また、例えば、赤外線センサ１０２は、実施の形態２で説明した図７、図９、図１０、図１１Ａ〜図１５に示す赤外線センサ２０２等のように、複数の赤外線検出素子が１以上の列で配列されており、当該列それぞれにおける複数の赤外線検出素子のそれぞれの底面４２と略平行の横辺の幅は、底面４２に近いほど、狭くなるよう形成されているとしてもよい。なお、詳細は、実施の形態２で説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。
【０２４８】
このように構成される赤外線センサ２０２等は、実施の形態２で説明したように、走査回転軸Ｓ１に対して視野中心軸を傾けた赤外線センサ２０２において各行の複数の赤外線検出素子で回転速度の違いがあっても上端から下端までの走査密度（解像度）を一定にすることができる。それにより、熱画像の歪補正が不用になるという効果を奏する。
【０２４９】
［実施の形態６の効果等］
以上のように、本実施の形態によれば、走査時におけるＩＣチップ２０４からの熱による影響を抑制することができる赤外線検出装置１Ｂを実現することができる。
【０２５０】
ここで、走査時におけるＩＣチップ２０４からの熱による影響を抑制できる効果について図を用いて説明する。
【０２５１】
図４０Ａは、比較例における走査時におけるＩＣチップ２０４からの熱による影響を説明するための図である。図４０Ｂは、本実施の形態の赤外線検出装置における走査時におけるＩＣチップからの熱による影響を説明するための図である。図４０Ａおよび図４０Ｂでは、図３８で説明したような傾きを有する（斜めの）赤外線センサ１０２ａや図３９Ａ〜図３９Ｃで説明したような隣接する列の赤外線検出素子がずれている（画素ずれ配列の）赤外線センサ４０２ａ等も同様のことが言えるため、図３９Ｂに示す赤外線センサ４０２ｂを用いて説明する。また、図４０Ａおよび図４０Ｂでは、赤外線センサ４０２ｂを構成する赤外線検出素子に対して、上から順に番号（１，２，３，４，５，６，７，８，…６３，６４）を割り振っている。
【０２５２】
例えばＡＳＩＣであるＩＣチップ２０４は発熱する。図４０Ａに示す比較例のＩＣチップ２０４および赤外線センサ４０２ｂの配置では、走査回転軸を中心とした回転方向に向けて（図で横方向）温度分布が生じてしまう。そのため、図３９Ｂで説明した隣接する列の画素がずれている赤外線センサ４０２ｂを用いて熱画像を取得し、超解像処理を行う場合、超解像処理後の画像に横縞ノイズが生じてしまうという問題がある。例えば４番の赤外線検出素子は低温であるが５番の赤外線検出素子は高温となり４−５番間に温度差ができてしまう。つまり、隣り合う番号の赤外線検出素子の間に温度差ができてしまうからである。このように、横方向（回転方向・走査方向）に温度分布ができてしまうと、超解像処理を行う場合には、ギザギザができるなどの横縞ノイズが生じてしまうなど、好ましくない処理結果を出力してしまう。
【０２５３】
一方、図４０Ｂに示す本実施の形態におけるＩＣチップ２０４および赤外線センサ４０２ｂの配置では、走査回転軸に沿った方向に（図で縦方向）温度分布が生じることになる。この場合、１，２，３，…６３，６４番という順番で赤外線検出素子の温度が高くなっていくので、隣り合う番号の赤外線検出素子の間の温度差が小さくなる。そのため、取得した熱画像に対して超解像処理を行ったとしても、超解像処理後の画像に発生する横縞ノイズを抑制できる。つまり、本実施の形態の赤外線検出装置によれば、走査時におけるＩＣチップ２０４からの熱による影響を抑制することができる。
【０２５４】
なお、図４０Ｂでは、赤外線センサ４０２ｂの真下にＩＣチップ２０４が配置されている例を示している。すなわち、赤外線センサ４０２ｂの略中心位置とＩＣチップの略中心位置とを結ぶ線（以下、第１の線）と走査回転軸との成す角度θ（図示せず）が、０°となる例を記載している。しかしこれに限られず、赤外線センサ４０２ｂおよびＩＣチップ２０４は、赤外線センサ４０２ｂの走査回転軸に沿った方向に略並設されていればよい。ここで、略並設とは、例えば、第１の線と走査回転軸との成す角度θが−４５°＜θ＜＋４５°となる配置である。言い換えると、「第１の線と走査回転軸との角度」＜「第１の線と走査回転軸と垂直方向との角度」、となる配置であればよい。なお、上記した温度分布の影響を考慮すると、−１５°＜θ＜＋１５°であることが、より好ましい。
【０２５５】
さらに、例えば、サーミスタや熱伝対のような赤外線センサ４０２ｂの温度を検出可能な温度計測手段を備えるとよい。それにより、ＩＣチップ２０４は、２以上のサーミスタ２０７の出力結果に基づいて、赤外線センサ４０２ｂの出力信号を補正処理して、補正処理した出力信号を信号処理することができる。つまり、ＩＣチップ２０４は、２以上のサーミスタ２０７の出力結果に基づいて、ＩＣチップ２０４による熱の影響を補正により抑制することにより、より綺麗な熱画像を出力することができる。よって、その後に超解像処理を行った場合でも、より横縞ノイズの少ない熱画像を取得することができるという効果を奏する。
【０２５６】
ここで、図４１Ａおよび図４１Ｂは、本実施の形態におけるサーミスタ２０７の配置例を示す図である。つまり、本実施の形態の赤外線検出装置１Ｂが２つのサーミスタ２０７を用いる場合、例えば図４１Ａに示すように配置される。本実施の形態の赤外線検出装置１Ｂが６つのサーミスタ２０７を用いる場合、例えば図４１Ｂに示すように配置される。
【０２５７】
以上のように、本実施の形態の赤外線検出装置は、１以上の赤外線検出素子が１以上の列で配列された赤外線センサと、前記赤外線センサの出力信号を信号処理するＩＣチップとを備え、前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップは、前記赤外線センサの走査回転軸に沿った方向に略並設されている。
【０２５８】
これにより、走査時におけるＩＣチップ２０４からの熱による影響を抑制することができる赤外線検出装置１Ｂを実現することができる。それにより、赤外線検出装置１Ｂは、ＩＣチップ２０４からの熱によるノイズの少ない綺麗な熱画像を取得することができる。
【０２５９】
また、例えば、さらに、一表面側に前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップが実装されるパッケージ本体を備える。
【０２６０】
このように、例えばセンサチップである赤外線センサ１０２等と例えばＡＳＩＣであるＩＣチップ２０４とを同じパッケージの中に構成されることで、赤外線センサ１０２等とＩＣチップ２０４とを接続する配線を短くすることができ、S/Nを高くすることができる。
【０２６１】
また、例えば、前記パッケージ本体は、前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップを囲むように前記一表面側に接合されたパッケージ蓋を有し、前記パッケージ蓋は、前記赤外線センサと対向する位置に、前記赤外線センサに赤外線を通す窓孔を有し、前記窓孔には、前記赤外線センサに赤外光を照射させるレンズが配置されているとしてもよい。
【０２６２】
また、例えば、さらに、前記赤外線センサに赤外光を照射させるレンズを備え、前記レンズの光心には前記走査回転軸が通り、前記パッケージ本体および前記レンズは、前記光心を通る前記走査回転軸を中心として回転されるとしてもよい。
【０２６３】
これにより、赤外線センサ１０２等の回転中心とレンズ２０６の光心とを略一致させることができるので、赤外線センサ１０２等により取得した熱画像における高温領域と低温領域の境界を明瞭にすることができる。ところで、赤外線センサ１０２等の回転中心とレンズ２０６の光心とのズレが大きいほど得られる熱画像における高温領域と低温領域の境界が不明瞭になる。高温領域と低温領域の境界が不明瞭な熱画像では人物等のオブジェクトをより精度よく認識できないからである。したがって、本構成によれば、赤外線センサ１０２等により取得した熱画像における人物等のオブジェクトをより精度よく認識できるようになる。
【０２６４】
また、例えば、前記赤外線センサは、前記走査回転軸を中心に回転されることにより検出対象範囲を走査し、前記赤外線センサでは、前記１以上の列が、前記走査回転軸を中心とした回転方向に対して所定角度の傾きを有するように、配列されているとしてもよい。
【０２６５】
ここで、例えば、前記所定角度は、前記赤外線センサを構成する複数の赤外線検出素子それぞれの中心位置のすべてが、前記走査回転軸を中心とした回転方向からみて異なる位置となるように調整された角度である。
【０２６６】
これにより、赤外線センサ１０２等を構成する赤外線検出素子の実際の数を増加させずに、走査回転軸に垂直な方向の解像度を向上させることができる。
【０２６７】
また、例えば、前記赤外線センサは、前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップの並び方向に、複数の赤外線検出素子が２以上の列で配列されており、前記２以上の列のそれぞれの列は、前記並び方向においてずれて配列されており、前記２以上の列のそれぞれは、前記走査回転軸を中心とした回転方向での先頭に近いほど、前記赤外線センサおよび前記ＩＣチップにおける前記並び方向の一方の端に近づくようにずれているとしてもよい。
【０２６８】
また、例えば、さらに、少なくとも２以上のサーミスタを備え、前記２以上のサーミスタは、前記走査回転軸に沿って前記赤外線センサの近傍に配置されており、前記ＩＣチップは、前記２以上のサーミスタの出力結果に基づいて、前記赤外線センサの出力信号を補正処理して、補正処理した前記出力信号を信号処理するとしてもよい。
【０２６９】
これにより、サーミスタを用いて熱画像の温度補正を行うことができるので、よりノイズの少ない綺麗な熱画像を取得することができる。
【０２７０】
また、例えば、前記赤外線検出装置は、空間の底面と略垂直な設置面であって前記底面から所定高さの設置面に設置された筐体に取り付けられ、前記１以上の赤外線検出素子の配列面は、前記設置面に対して、傾きを有するように、配置されているとしてもよい。
【０２７１】
ここで、例えば、前記走査回転軸は、前記設置面と略平行であり、前記配列面は、前記走査回転軸と交差しているとしてもよい。
【０２７２】
これにより、赤外線検出装置１Ｂが設置された位置近くの下方領域の検出対象範囲を広げることができる。
【０２７３】
また、例えば、前記走査回転軸および前記配列面は、前記設置面と前記傾きを有するように設置されており、前記配列面は、前記走査回転軸と略平行であるとしてもよい。
【０２７４】
これにより、赤外線センサ１０２等が走査回転軸で回転されるとき、赤外線センサの当該底面からみた上端と下端の回転速度（回転ピッチ）が同一となるので、歪補正が不要となる。それにより、歪補正をしなくてよいことからメモリ使用量および演算負荷をより抑制することができる。
【０２７５】
以上、本発明の一つまたは複数の態様に係る赤外線検出装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。例えば、以下のような場合も本発明に含まれる。
【０２７６】
（１）図４２Ａおよび図４２Ｂは、赤外線センサの構成する複数の赤外線検出素子の形の一例である。例えば、実施の形態２の図１４等において説明したが、本発明の一態様における赤外線センサは、図４２Ａに示すようにそれぞれの幅が少しずつ狭くなっていく複数の赤外線検出素子で構成される赤外線センサ４０２ｄであってもよい。また、本発明の一態様における赤外線センサは、図４２Ｂに示す赤外線センサ４０２ｅであってもよい。より具体的には、赤外線センサ４０２ｅは、赤外線センサ４０２ｅおよびＩＣチップ２０４（不図示）の並び方向に、複数の赤外線検出素子が２以上の列で配列されており、当該２以上の列の数は、同一または異なる数の行ごとに、かつ、赤外線センサ４０２ｅおよびＩＣチップ２０４における当該並び方向の一方の端に近いほどに、少なくなるとしてもよい。
【０２７７】
（２）上記の実施の形態等において、赤外線センサの角度、サイズ、等に関して一例として記載したが、これらは記載した例に限らない。記載した角度やサイズから外れたとしても同様の効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれる。
【０２７８】
（３）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０２７９】
（４）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Large Scale Integration：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０２８０】
（５）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
【０２８１】
（６）本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
【０２８２】
また、本発明は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号をコンピュータで読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。
【０２８３】
また、本発明は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
【０２８４】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。
【０２８５】
また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、または前記プログラムまたは前記デジタル信号を、前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
【０２８６】
（７）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２８７】
本発明は、高解像度の熱画像を取得するための赤外線検出装置に利用でき、特に、モジュールとして空調機器等の他の機器に搭載され、当該他の機器を制御するために用いられる赤外線検出装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０２８８】
１、１Ａ、１Ｂ  赤外線検出装置
２  筐体
４  空間
１０、２０  赤外線検出部
１１  走査部
１２  制御処理部
４１  設置面
４２  底面
１０１、３０１、５０１  センサモジュール
１０２、１０２Ａ、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、２０２、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ、２０２ｅ、２０２ｆ、２０２ｇ、２０２ｈ、２０２ｉ、２０２ｊ、３０２、４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄ、４０２ｅ、５０２、５０２ａ  赤外線センサ
１０３  カバー
１０４  配線
１１１、３１１  モータ
１１２、３１２、５１２  設置台
１２１  機器制御部
１２２  画像処理部
２０１  パッケージ本体
２０３  窓孔
２０４  ＩＣチップ
２０５  パッケージ蓋
２０６  レンズ
２０７  サーミスタ
４００  物体
２０４１  マルチプレクサ
２０４２ａ、２０４２ｂ  増幅回路
２０４３  Ａ／Ｄ変換回路
２０４４  演算部
２０４５  メモリ
２０４６  制御回路
【図１】
0006004244.tif 000002
【図２】
0006004244.tif 000003
【図３】
0006004244.tif 000004
【図４】
0006004244.tif 000005
【図５Ａ】
0006004244.tif 000006
【図５Ｂ】
0006004244.tif 000007
【図６】
0006004244.tif 000008
【図７】
0006004244.tif 000009
【図８Ａ】
0006004244.tif 000010
【図８Ｂ】
0006004244.tif 000011
【図８Ｃ】
0006004244.tif 000012
【図８Ｄ】
0006004244.tif 000013
【図９】
0006004244.tif 000014
【図１０】
0006004244.tif 000015
【図１１Ａ】
0006004244.tif 000016
【図１１Ｂ】
0006004244.tif 000017
【図１２Ａ】
0006004244.tif 000018
【図１２Ｂ】
0006004244.tif 000019
【図１３】
0006004244.tif 000020
【図１４】
0006004244.tif 000021
【図１５】
0006004244.tif 000022
【図１６】
0006004244.tif 000023
【図１７】
0006004244.tif 000024
【図１８】
0006004244.tif 000025
【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
0006004244.tif 000027
【図２０】
0006004244.tif 000028
【図２１】
0006004244.tif 000029
【図２２Ａ】
0006004244.tif 000030
【図２２Ｂ】
0006004244.tif 000031
【図２３】
0006004244.tif 000032
【図２４】
0006004244.tif 000033
【図２５】
0006004244.tif 000034
【図２６】
0006004244.tif 000035
【図２７】
0006004244.tif 000036
【図２８】
0006004244.tif 000037
【図２９】
0006004244.tif 000038
【図３０】
0006004244.tif 000039
【図３１】
0006004244.tif 000040
【図３２】
0006004244.tif 000041
【図３３Ａ】
0006004244.tif 000042
【図３３Ｂ】
0006004244.tif 000043
【図３４】
0006004244.tif 000044
【図３５】
0006004244.tif 000045
【図３６】
0006004244.tif 000046
【図３７】
0006004244.tif 000047
【図３８】
0006004244.tif 000048
【図３９Ａ】
0006004244.tif 000049
【図３９Ｂ】
0006004244.tif 000050
【図３９Ｃ】
0006004244.tif 000051
【図４０Ａ】
0006004244.tif 000052
【図４０Ｂ】
0006004244.tif 000053
【図４１Ａ】
0006004244.tif 000054
【図４１Ｂ】
0006004244.tif 000055
【図４２Ａ】
0006004244.tif 000056
【図４２Ｂ】
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