(57)【要約】【課題】検査環境で調整した測定値と実使用環境での測定値との誤差を補正できる回路装置、温度検出装置、電子機器、温度検出方法及び温度検出装置の製造方法等を提供すること。【解決手段】回路装置は、赤外線センサーを用いて検出された第１検出電圧ＶＤ１についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第１検出値ＤＴ１を出力し、温度センサーを用いて検出された第２検出電圧ＶＤ２についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第２検出値ＤＴ２を出力する検出回路１０と、第１検出値ＤＴ１と第２検出値ＤＴ２に基づいて対象物温度を求める制御部５０と、対象物の実使用環境における温度と、対象物について制御部５０が求める対象物温度との差分を表すコリレーション補正値を記憶する記憶部８０と、を含む。制御部５０は、コリレーション補正値に基づいて対象物温度を補正するコリレーション補正処理を行う。【選択図】      図１
2015212666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線センサーを用いて検出された第１検出電圧についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第１検出値を出力し、温度センサーを用いて検出された第２検出電圧についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第２検出値を出力する検出回路と、
前記第１検出値と前記第２検出値に基づいて、対象物温度を求める制御部と、
対象物の実使用環境における温度と、前記対象物について前記制御部が求める前記対象物温度との差分を表すコリレーション補正値を記憶する記憶部と、
を含み、
前記制御部は、
前記コリレーション補正値に基づいて前記対象物温度を補正するコリレーション補正処理を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記記憶部は、
前記対象物温度が異なる複数の対象物温度ポイントの各対象物温度ポイントにおける前記コリレーション補正値を記憶し、
前記制御部は、
前記各対象物温度ポイントにおける少なくとも１つの前記コリレーション補正値に基づいて前記コリレーション補正処理を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記記憶部は、
前記各対象物温度ポイントについて、自己温度が異なる複数の自己温度ポイントの各自己温度ポイントにおける前記コリレーション補正値を記憶し、
前記制御部は、
前記第２検出値に基づいて前記自己温度を求め、前記自己温度と前記各自己温度における少なくとも１つの前記コリレーション補正値とに基づいて前記コリレーション補正処理を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記制御部は、
前記コリレーション補正値の補間処理により前記対象物温度に対応する補正値を求め、前記補間処理により求めた前記補正値に基づいて前記対象物温度の前記コリレーション補正処理を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかにおいて、
前記記憶部は、
前記複数の対象物温度ポイントの温度間隔情報を記憶することを特徴とする回路装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記記憶部は、
前記複数の対象物温度ポイントのスタート温度情報を記憶することを特徴とする回路装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記記憶部は、
前記コリレーション補正値として設定可能な温度範囲と前記コリレーション補正値の１ＬＳＢあたりの温度刻みを可変に設定する設定情報を記憶することを特徴とする回路装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記制御部は、
検査環境で得られた補正パラメーターに基づいて前記対象物温度を補正し、補正後の前記対象物温度に対して前記コリレーション補正処理を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記記憶部は、
温度特性についてのゲイン補正処理、オフセットについての補正処理、サーモパイルの特性係数パラメーターに基づく変換処理の少なくとも１つの補正処理の前記補正パラメーターを、前記検査環境で得られた前記補正パラメーターとして記憶することを特徴とする回路装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の回路装置と、
前記赤外線センサーと、
前記温度センサーと、
を含むことを特徴とする温度検出装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれかに記載の回路装置を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
赤外線センサーを用いて検出された第１検出電圧についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第１検出値を出力し、温度センサーを用いて検出された第２検出電圧についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第２検出値を出力し、
前記第１検出値と前記第２検出値に基づいて、対象物温度を求め、
対象物の実使用環境における温度と、前記対象物について求める前記対象物温度との差分を表すコリレーション補正値を記憶し、
前記コリレーション補正値に基づいて前記対象物温度を補正するコリレーション補正処理を行うことを特徴とする温度検出方法。
【請求項１３】
赤外線センサーと、温度センサーと、前記赤外線センサー及び前記温度センサーからの出力電圧に基づいて対象物温度を求める回路装置と、を含む温度検出装置の製造方法であって、
前記対象物温度を補正する補正パラメーターを検査環境において求め、
前記補正パラメーターを前記回路装置の記憶部に書き込み、
対象物の実使用環境における温度と、前記対象物について前記回路装置が求める前記対象物温度との差分を表すコリレーション補正値を前記記憶部に書き込むことを特徴とする温度検出装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記対象物温度が異なる複数の対象物温度ポイントの各対象物温度ポイントにおける前記コリレーション補正値を前記記憶部に書き込むことを特徴とする温度検出装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記各対象物温度ポイントについて、自己温度が異なる複数の自己温度ポイントの各自己温度ポイントにおける前記コリレーション補正値を前記記憶部に書き込むことを特徴とする温度検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路装置、温度検出装置、電子機器、温度検出方法及び温度検出装置の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、非接触で温度検出を行う装置として、サーモパイルを用いた温度検出装置が知られている。この温度検出装置は、対象物体の赤外線放射を検出するサーモパイル（赤外線センサー）と、サーモパイルの近傍に設けられ自己温度（周囲温度）を検出するサーミスター（温度センサー）とを有する。サーモパイルは、対象物温度と自己温度の温度差による起電力（起電圧）を発生する性質を持つ。従って、サーモパイルを用いて検出された検出電圧とサーミスターを用いて検出された検出電圧とに基づいて、対象物温度を検出することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４８６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような温度検出装置では、例えば製造工程等での検査環境において黒体の温度を測定できるように調整される。しかしながら、実際の使用環境では対象物は黒体とは限らないので、対象物の実際の温度と、その対象物について温度検出装置が測定した温度とが異なるという課題がある。想定する対象物はアプリケーションに応じて異なるので、測定誤差もアプリケーションに応じて異なっている。
【０００５】
測定誤差の補正値を入力する手法として、例えば特許文献１には、補正値に対応する赤外線を補正装置から出力し、その赤外線を温度検出装置のサーモパイルで受信することで、非接触に補正値を温度検出装置に入力する手法が開示されている。しかしながら、この手法での補正値は製造ばらつき（装置の個体差）を補正するためのものであり、検査環境で調整した測定値と実使用環境での測定値との誤差を補正するものではない。
【０００６】
本発明の幾つかの態様によれば、検査環境で調整した測定値と実使用環境での測定値との誤差を補正できる回路装置、温度検出装置、電子機器、温度検出方法及び温度検出装置の製造方法等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、赤外線センサーを用いて検出された第１検出電圧についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第１検出値を出力し、温度センサーを用いて検出された第２検出電圧についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第２検出値を出力する検出回路と、前記第１検出値と前記第２検出値に基づいて、対象物温度を求める制御部と、対象物の実使用環境における温度と、前記対象物について前記制御部が求める前記対象物温度との差分を表すコリレーション補正値を記憶する記憶部と、を含み、前記制御部は、前記コリレーション補正値に基づいて前記対象物温度を補正するコリレーション補正処理を行う回路装置に関係する。
【０００８】
本発明の一態様によれば、記憶部に記憶されたコリレーション補正値に基づいて対象物温度を補正することで、対象物の実使用環境における温度と、その対象物について検出された対象物温度との差分を補正できる。これにより、検査環境で調整した測定値と実使用環境での測定値との誤差を補正することが可能となる。
【０００９】
また本発明の一態様では、前記記憶部は、前記対象物温度が異なる複数の対象物温度ポイントの各対象物温度ポイントにおける前記コリレーション補正値を記憶し、前記制御部は、前記各対象物温度ポイントにおける少なくとも１つの前記コリレーション補正値に基づいて前記コリレーション補正処理を行ってもよい。
【００１０】
実使用環境での測定値の誤差は対象物温度に応じて異なっている。この点、本発明の一態様では、複数の対象物温度ポイントにおける少なくとも１つのコリレーション補正値によってコリレーション補正を行うことができるので、広い温度範囲にわたって精度の高いコリレーション補正が可能である。
【００１１】
また本発明の一態様では、前記記憶部は、前記各対象物温度ポイントについて、自己温度が異なる複数の自己温度ポイントの各自己温度ポイントにおける前記コリレーション補正値を記憶し、前記制御部は、前記第２検出値に基づいて前記自己温度を求め、前記自己温度と前記各自己温度における少なくとも１つの前記コリレーション補正値とに基づいて前記コリレーション補正処理を行ってもよい。
【００１２】
検査環境で調整した測定値と実使用環境での測定値との誤差は、赤外線センサーの自己温度に依存しており、自己温度は環境やアプリケーションに応じて変動する。この点、本発明の一態様では、複数の自己温度ポイントにおける少なくとも１つのコリレーション補正値によってコリレーション補正を行うことができるので、自己温度に依存しない高精度な温度測定が可能となる。
【００１３】
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記コリレーション補正値の補間処理により前記対象物温度に対応する補正値を求め、前記補間処理により求めた前記補正値に基づいて前記対象物温度の前記コリレーション補正処理を行ってもよい。
【００１４】
このようにすれば、複数の対象物温度ポイントと複数の自己温度ポイントにおける複数のコリレーション補正値から、測定された対象物温度と自己温度に対応したコリレーション補正値を求めることができる。これにより、更に高精度なコリレーション補正が可能となる。
【００１５】
また本発明の一態様では、前記記憶部は、前記複数の対象物温度ポイントの温度間隔情報を記憶してもよい。
【００１６】
また本発明の一態様では、前記記憶部は、前記複数の対象物温度ポイントのスタート温度情報を記憶してもよい。
【００１７】
これらの本発明の一態様によれば、対象物温度ポイントを設定する温度範囲を可変に設定できる。測定する温度範囲はアプリケーションに応じて様々であるが、温度範囲を可変に設定できることで、使用したい温度範囲でコリレーション補正を行うことが可能となる。
【００１８】
また本発明の一態様では、前記記憶部は、前記コリレーション補正値として設定可能な温度範囲と前記コリレーション補正値の１ＬＳＢあたりの温度刻みを可変に設定する設定情報を記憶してもよい。
【００１９】
検査環境で調整した測定値と実使用環境での測定値との誤差の範囲は、実使用環境における対象物に依存する。この点、本発明の一態様ではコリレーション補正値として設定可能な温度範囲が可変なので、誤差の範囲に応じたコリレーション補正値の範囲を設定できる。また、１ＬＳＢあたりの温度刻みを設定できるので、必要な補正精度でコリレーション補正値を行うことができる。
【００２０】
また本発明の一態様では、前記制御部は、検査環境で得られた補正パラメーターに基づいて前記対象物温度を補正し、補正後の前記対象物温度に対して前記コリレーション補正処理を行ってもよい。
【００２１】
また本発明の一態様では、前記記憶部は、温度特性についてのゲイン補正処理、オフセットについての補正処理、サーモパイルの特性係数パラメーターに基づく変換処理の少なくとも１つの補正処理の前記補正パラメーターを、前記検査環境で得られた前記補正パラメーターとして記憶してもよい。
【００２２】
検査環境では例えばアプリケーションに依存しない対象物を用いて製造ばらつきを調整する。そのため、実使用環境での対象物について測定した温度には誤差がある。本発明の一態様によれば、このような誤差をコリレーション補正処理により補正できる。
【００２３】
また本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載の回路装置と、前記赤外線センサーと、前記温度センサーと、を含む温度検出装置に関係する。
【００２４】
また本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載の回路装置を含む電子機器に関係する。
【００２５】
また本発明の他の態様は、赤外線センサーを用いて検出された第１検出電圧についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第１検出値を出力し、温度センサーを用いて検出された第２検出電圧についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第２検出値を出力し、前記第１検出値と前記第２検出値に基づいて、対象物温度を求め、対象物の実使用環境における温度と、前記対象物について求める前記対象物温度との差分を表すコリレーション補正値を記憶し、前記コリレーション補正値に基づいて前記対象物温度を補正するコリレーション補正処理を行う温度検出方法に関係する。
【００２６】
また本発明の他の態様は、赤外線センサーと、温度センサーと、前記赤外線センサー及び前記温度センサーからの出力電圧に基づいて対象物温度を求める回路装置と、を含む温度検出装置の製造方法であって、前記対象物温度を補正する補正パラメーターを検査環境において求め、前記補正パラメーターを前記回路装置の記憶部に書き込み、対象物の実使用環境における温度と、前記対象物について前記回路装置が求める前記対象物温度との差分を表すコリレーション補正値を前記記憶部に書き込む温度検出装置の製造方法に関係する。
【００２７】
また本発明の他の態様では、前記対象物温度が異なる複数の対象物温度ポイントの各対象物温度ポイントにおける前記コリレーション補正値を前記記憶部に書き込んでもよい。
【００２８】
また本発明の他の態様では、前記各対象物温度ポイントについて、自己温度が異なる複数の自己温度ポイントの各自己温度ポイントにおける前記コリレーション補正値を前記記憶部に書き込んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態の回路装置及びこれを含む温度検出装置の構成例。
【図２】本実施形態の回路装置の全体的動作の説明図。
【図３】コリレーション補正値の測定のフローチャート。
【図４】コリレーション補正処理のフローチャート。
【図５】コリレーション補正処理の詳細な説明図。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、コリレーション補正処理の設定パラメーターの説明図。
【図７】サーモパイル用検出回路の構成の説明図。
【図８】図８（Ａ）、図８（Ｂ）はサーミスター用検出回路の構成の説明図。
【図９】図９（Ａ）、図９（Ｂ）は本実施形態の温度検出手法の説明図。
【図１０】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は第１記憶部、第２記憶部に記憶される温度テーブルの例。
【図１１】本実施形態の温度検出手法の詳細な処理例の説明図。
【図１２】本実施形態の電子機器の構成例。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３１】
１．回路装置、温度検出装置
図１に本実施形態の回路装置及びこの回路装置を含む温度検出装置の構成例を示す。本実施形態の回路装置（ＩＣ）は、検出回路１０と制御部５０を含む。また特性記憶部７０、記憶部８０（パラメーター記憶部）、出力部９０、Ｉ／Ｆ部１００を含むことができる。また本実施形態の温度検出装置は、回路装置と赤外線センサーと温度センサーとを含む。赤外線センサーは、集電素子型、熱電対型、またはボロメーター型のセンサー素子を用いてもよい。温度センサーは、熱電対またはサーミスターをセンサー素子として用いてもよい。図１の本実施形態は、赤外線センサーとしてサーモパイル２を、温度センサーとしてサーミスター４を含む。サーモパイル２は熱エネルギーを電気エネルギーに変換する素子（電気部品）である。サーモパイル２は例えば複数の熱電対を直列（又は並列）に接続することなどにより実現できる。サーミスター４は例えば温度変化に対して電気抵抗の変化が大きい抵抗体である。
【００３２】
検出回路１０は、サーモパイル２、サーミスター４の検出処理を行う。例えばサーモパイル２の一端（正極側）及び他端（負極側）は、回路装置の端子（パッド等）を介して検出回路１０に電気的に接続される。またサーミスター４の一端は回路装置の端子（パッド等）を介して検出回路１０に電気的に接続される。サーミスター４の他端は電源ＶＳＳ（ＧＮＤ）のノードに接続される。
【００３３】
検出回路１０は、サーモパイル２を用いて検出された第１検出電圧ＶＤ１についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第１検出値ＤＴ１を出力する。また検出回路１０は、サーミスター４を用いて検出された第２検出電圧ＶＤ２についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第２検出値ＤＴ２を出力する。
【００３４】
具体的には、検出回路１０は、サーモパイル用検出回路２０、サーミスター用検出回路３０、Ａ／Ｄ変換回路４０を含む。サーモパイル用検出回路２０はサーモパイル２の一端及び他端に接続され、第１検出電圧ＶＤ１をＡ／Ｄ変換回路４０に出力する。例えばサーモパイル２の両端の電圧の信号増幅等を行って、第１検出電圧ＶＤ１を出力する。そしてＡ／Ｄ変換回路４０は、この第１検出電圧ＶＤ１についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第１検出値ＤＴ１を出力する。
【００３５】
サーミスター用検出回路３０は基準電流源３２（基準電流生成回路）を含む。そしてサーミスター用検出回路３０は、この基準電流源３２からの基準電流がサーミスター４に流れることで生成される第２検出電圧ＶＤ２を、Ａ／Ｄ変換回路４０に出力する。Ａ／Ｄ変換回路４０は、この第２検出電圧ＶＤ２についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第２検出値ＤＴ２を出力する。
【００３６】
制御部５０は、回路装置の各種の制御処理や各種の演算処理を行う。この制御部５０はゲートアレイ回路などのロジック回路やプロセッサー等により実現できる。
【００３７】
特性記憶部７０は第１記憶部７２、第２記憶部７４、第３記憶部７６を含む。特性記憶部７０は例えばＲＯＭ等のメモリーにより実現できる。記憶部８０は各種のパラメーターを記憶する。記憶部８０は、例えばＯＴＰ（One Time Programmable ROM）等の不揮発性メモリー（電気的に情報のプログラミングが可能なメモリー）により実現できる。
【００３８】
出力部９０は、制御部５０で測定された温度検出結果をアナログ信号にＤ／Ａ変換して外部に出力する。Ｉ／Ｆ（インターフェース）部１００は、外部デバイスとのインターフェース処理を行うものである。このＩ／Ｆ部１００を介して、制御部５０は、温度検出結果をデジタル信号として外部デバイス（マイクロコンピューター、コントローラー等）へ出力する。また、Ｉ／Ｆ部１００を介して、外部デバイスは、回路装置への各種パラメーター等の設定が可能になる。
【００３９】
図２は本実施形態の回路装置の全体的動作を説明する図である。本実施形態では、まず回路装置の機能設定・調整を行った後に、サーモパイル２とサーミスター４を用いた実際の温度計測を行う。
【００４０】
図２の機能設定・調整は、例えば回路装置（温度検出装置）の製造時に行われる。具体的には、まず回路装置の各種の機能設定やセンサー係数のパラメーターを、記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込む（ステップＳ１）。機能設定は、例えば温度測定範囲、測定時間、或いは温度測定結果の出力形式等の設定である。センサー係数はサーモパイル２の感度係数等である。
【００４１】
次に管理温度での測定を行う（ステップＳ２）。この管理温度での測定は、自己温度（周囲温度）や対象物温度を所定温度に設定して行う測定（温度検出処理）である。例えば管理温度は、自己温度＝２５度、対象物温度＝７０度（或いは自己温度＝２５度、対象物温度＝２５度等）となる温度設定である。そして、この管理温度での測定結果に基づいて、温度測定のための補正パラメーターを算出し、記憶部８０に書き込む（ステップＳ３）。補正パラメーターは、実際の温度測定時に、温度測定の検出結果に基づき対象物温度や自己温度を演算する際に使用するパラメーターである。
【００４２】
そして、このように機能設定・調整が行われた回路装置を用いて、実際の温度測定を行う（ステップＳ４）。そして制御部５０は、検出回路１０の検出結果（ＤＴ１、ＤＴ２）と、ステップＳ３で求められた補正パラメーターに基づいて、補正演算を行って、対象物温度や自己温度などの温度測定結果を出力する（ステップＳ５）。
【００４３】
２．コリレーション補正処理
図２の温度計測での補正演算では、回路装置やサーモパイル２、サーミスター４の製造ばらつき（個体差）を補正する処理と、コリレーション補正とを行う。コリレーション補正は、製造ばらつきの補正とは異なり、製造ばらつきを補正した後の測定値と、アプリケーションに応じて想定した実際の対象物の温度との誤差を、更に補正するものである。以下、本実施形態が行うコリレーション補正について説明する。
【００４４】
図３に、コリレーション補正値の測定（コリレーション評価）のフローチャートを示す。このフローは、図２の機能設定・調整において実行する。
【００４５】
まず、検査環境において、製造ばらつきの補正に用いる補正パラメーターを測定する（ステップＳ３１）。検査環境とは、温度測定の対象として、アプリケーションに依存しない理想的な対象物（例えば、黒体輻射を行う物体）を設置し、その対象物を所与の管理温度に設定し、その対象物について温度測定を行う環境のことである。
【００４６】
この検査環境における測定では、管理温度の対象物について実際に測定した温度が温度検出装置の固体毎に異なっており、その個体差を補正するための補正パラメーターを求める。そして、その補正パラメーターを記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込む（ステップＳ３２）。
【００４７】
次に、実使用環境において、コリレーション補正に用いるコリレーション補正値を測定する（ステップＳ３３）。実使用環境とは、温度検出装置を組み込んだ最終製品のアプリケーションにおいて実際に測定対象となる物体を想定した（同一の、又は模擬した）対象物を設置し、その対象物について温度測定を行う環境のことである。実使用環境における測定とは言え、製造工程での検査で行うのは検査環境における測定と同じである。
【００４８】
この実使用環境における測定では、上記の補正パラメーターにより製造ばらつきが補正されるので、温度検出装置の各固体は、同一温度の同一対象物に対してほぼ同じ測定値を出力する。しかしながら、対象物が検査環境とは異なるので、対象物の実際の温度（例えば本実施形態の温度検出装置でない温度計で測定した温度）と、温度検出装置で測定した温度とが異なっている。例えば、エアーコンディショナーでは室内の壁や人を対象物として想定でき、或いはＩＨヒーターでは鍋やフライパン等の調理器具を対象物として想定できる。これらの対象物は、理想的な黒体輻射を行うわけではない（同じ温度の黒体とは赤外線量が異なる）ので、対象物の実際の温度と、温度検出装置で測定した温度は異なったものとなる。本実施形態では、その差分をコリレーション補正値として記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込む（ステップＳ３４）。
【００４９】
図４に、上記のコリレーション補正値を用いたコリレーション補正処理のフローチャートを示す。このフローは、図２の温度計測において実行する。
【００５０】
まず、不図示のメモリー（例えばＲＡＭ等）に記憶された自己温度の測定結果と対象物温度の測定結果を読み出す（ステップＳ４１、Ｓ４２）。これらの測定結果は、製造ばらつきの補正を施した後の自己温度と対象物温度である。例えば図１１で後述する温度検出手法では、ステップＳ１４〜Ｓ１６においてサーモパイル２による第１検出値ＤＴ１の製造ばらつきを補正し、補正した第１検出値ＤＴ１と自己温度に基づいてステップＳ１７〜Ｓ１９において対象物温度を求める。この対象物温度と自己温度は不図示のメモリーに一時的に記憶される。
【００５１】
次に、記憶部８０（ＯＴＰ）からコリレーション補正値を読み出し、そのコリレーション補正値に基づいて対象物温度を補正する（ステップＳ４３）。具体的には、測定された自己温度と対象物温度に対応する補正値を、記憶部８０（ＯＴＰ）から読み出したコリレーション補正値に基づいて求め、その補正値を対象物温度に加算して対象物温度を補正する。
【００５２】
次に、コリレーション補正した対象物温度を外部に出力する（ステップＳ４４）。即ち、コリレーション補正したデジタル値の対象物温度を出力部９０がＤ／Ａ変換してアナログ出力する。或いは、コリレーション補正したデジタル値の対象物温度をＩ／Ｆ部１００を介して外部デバイスに出力する。
【００５３】
３．コリレーション補正処理の詳細
図５〜図６（Ｃ）を用いて、コリレーション補正処理について更に詳細に説明する。
【００５４】
図５に示すように、本実施形態では第１〜第４の対象物温度ポイントｔｏｂｊ［０］〜ｔｏｂｊ［３］の各対象物温度において第１〜第４の自己温度ポイントｔａ［０］〜ｔａ［３］のコリレーション補正値を測定し、記憶部８０（ＯＴＰ）に記憶しておく。対象物温度ポイントｔｏｂｊ［ｊ］、自己温度ポイントｔａ［ｉ］のコリレーション補正値をｃ［ｉ，ｊ］とする（ｉ，ｊは０以上３以下の整数）と、ｃ［ｉ，ｊ］は４×４個のマトリックス状の温度ポイントにおけるコリレーション補正値である。コリレーション補正値は４×４個のマトリックスと異なるマトリックスの温度ポイントを記憶して用いてもよい。
【００５５】
温度検出を行う際には、測定された対象物温度と自己温度に対応する補正値を、マトリックス状の温度ポイントにおけるコリレーション補正値ｃ［ｉ，ｊ］から求める。測定された対象物温度と自己温度が、コリレーション補正値が存在する温度ポイントに一致している場合には、そのコリレーション補正値を、測定された対象物温度に加算する。検出した対象物温度と自己温度が、コリレーション補正値が存在する温度ポイントに一致しない場合には、検出した対象物温度と自己温度の周囲に存在する少なくとも１つのコリレーション補正値に基づいてコリレーション補正値を算出し、測定された対象物温度に加算してもよい。例えば、検出した対象物温度と自己温度に対して最も近傍の温度ポイントのコリレーション補正値に基づいてコリレーション補正値を算出してもよい。あるいは、検出した対象物温度と自己温度に対して近傍の温度ポイントにおける少なくとも２つ以上のコリレーション補正値に基づいて補間処理を行い、補正値を算出してもよい。
【００５６】
例えば、対象物温度ｔｏｂＡ、自己温度ｔａＡが測定されたとする。この場合、測定値が温度ポイントの間にあるので、内挿により補正値ＰＡを求める。即ち、周囲４ポイントの補正値ｃ［２，２］、ｃ［２，３］、ｃ［３，２］、ｃ［３，３］を用いて下式（１）により補正値ＰＡを求める。
【数１】
2015212666.tif 000003
【００５７】
また、対象物温度ｔｏｂＢ、自己温度ｔａＢが測定された場合、自己温度の測定値がマトリックスの外側なので、自己温度については外挿を行って補正値ＰＢを求める。即ち、下式（２）により補正値ＰＢを求める。
【数２】
2015212666.tif 000004
【００５８】
また、対象物温度ｔｏｂＣ、自己温度ｔａＣが測定された場合、対象物温度の測定値がマトリックスの外側なので、対象物温度については外挿を行って補正値ＰＣを求める。即ち、下式（３）により補正値ＰＣを求める。
【数３】
2015212666.tif 000005
【００５９】
上記の対象物温度ポイントと自己温度ポイントは、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示す設定パラメーターにより可変に設定可能である。また、図６（Ｃ）に示す設定パラメーターによりコリレーション補正値の温度範囲と精度を可変に設定可能である。これらの設定パラメーターは、図２の機能設定・調整において記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込まれる。
【００６０】
図６（Ａ）に示すＣｏｒ＿ｔａは、自己温度ポイントを設定するパラメーターである。自己温度はサーモパイル２の温度を測定したものなので、環境温度や対象物からの輻射（対象物温度）に影響される。それらを考慮し、実使用環境で用いる自己温度の範囲に対応したＣｏｒ＿ｔａを設定する。
【００６１】
図６（Ｂ）に示すＣｏｒ＿ｔｏｂｊ［２：０］は、対象物温度ポイントの間隔を設定するパラメーターである。また、Ｔｓｔは、対象物温度ポイントの開始温度を設定するパラメーターである。例えば、アプリケーションに応じて高精度に測定したい対象温度の範囲に対応したＣｏｒ＿ｔｏｂｊ［２：０］とＴｓｔを設定する。
【００６２】
図６（Ｃ）に示すＣｏｒ＿ｆｏｒｍ［１：０］は、コリレーション補正値として設定可能な温度範囲とコリレーション補正値の１ＬＳＢあたりの温度ステップを設定するパラメーターである。具体的には、測定された対象物温度は例えば１２ビットのデータであり、ＬＳＢから５ビット目が整数第１桁である。Ｃｏｒ＿ｆｏｒｍ［１：０］は、例えば８ビットのデータであるコリレーション補正値のＬＳＢから何ビット目を整数第１桁として対象物温度に加算するかを設定する。コリレーション補正値のｂｉｔ７（ＭＳＢ）は正負の符号を表すので、下位７ビット（ｂｉｔ０〜ｂｉｔ６）の各ビットが何度に対応するかが決まる。例えばＣｏｒ＿ｆｏｒｍ［１：０］＝“００”の場合、コリレーション補正値は−６３．５度〜＋６３．５度の範囲で設定可能であり、１ＬＳＢの温度ステップは０．５度となる。
【００６３】
以上の実施形態によれば、検出回路１０は、サーモパイル２（赤外線センサー）を用いて検出された第１検出電圧ＶＤ１についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第１検出値ＤＴ１を出力し、サーミスター４（温度センサー）を用いて検出された第２検出電圧ＶＤ２についてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の第２検出値ＤＴ２を出力する。制御部５０は、第１検出値ＤＴ１と第２検出値ＤＴ２に基づいて、対象物温度を求める。記憶部８０（ＯＴＰ）は、対象物の実使用環境における温度と、対象物について制御部５０が求める対象物温度との差分を表すコリレーション補正値を記憶する。そして、制御部５０は、コリレーション補正値に基づいて対象物温度を補正するコリレーション補正処理を行う。
【００６４】
上述したように、回路装置は出荷検査等において測定値を調整するが、その検査環境と、回路装置のユーザーが想定する実使用環境は一般には異なるものである。そのため、実使用環境での対象物の実際の温度と回路装置が検出した対象物温度は異なる場合がある。この点、本実施形態によれば、その差分を表すコリレーション補正値を記憶しておくことにより、回路装置が検出した対象物温度を補正できる。これにより、アプリケーションに応じた対象物の温度を正しく測定することが可能となる。
【００６５】
具体的には、記憶部８０は、対象物温度が異なる複数の対象物温度ポイントｔｏｂｊ［０］〜ｔｏｂｊ［３］の各対象物温度ポイントにおけるコリレーション補正値を記憶する。例えば、自己温度ポイントｔａ［０］では、ｔｏｂｊ［０］〜ｔｏｂｊ［３］に対応してコリレーション補正値ｃ［０，０］〜ｃ［０，３］を記憶する。そして、制御部５０は、その各対象物温度ポイントにおけるコリレーション補正値に基づいてコリレーション補正処理を行う。
【００６６】
検査環境では例えば黒体等を対象物とするが、その黒体の輻射スペクトル（赤外線スペクトル）と、実使用環境での対象物の輻射スペクトルとの違いが、測定温度の誤差となる。このスペクトルの違いは一般に温度に依存するので、対象物温度に応じて測定温度の誤差が異なる。この点、本実施形態では複数の対象物温度ポイントにおける複数のコリレーション補正値を記憶できるので、実際に使用する広い温度範囲にわたって精度の高いコリレーション補正が可能となる。
【００６７】
また、記憶部８０は、各対象物温度ポイントについて、自己温度が異なる複数の自己温度ポイントｔａ［０］〜ｔａ［３］の各自己温度ポイントにおけるコリレーション補正値を記憶する。例えば、ｔｏｂｊ［０］では、ｔａ［０］〜ｔａ［３］におけるコリレーション補正値ｃ［０，０］〜ｃ［３，０］を記憶する。そして、制御部５０は、自己温度と各自己温度ポイントにおけるコリレーション補正値とに基づいてコリレーション補正処理を行う。
【００６８】
検査環境では所定の自己温度（管理温度。例えば２５度）で測定値を調整する。しかしながら、実使用環境では自己温度は様々である。例えばエアーコンディショナーでは気温に応じて自己温度が異なり、或いはＩＨヒーターでは過熱された調理器具により自己温度が高くなる。サーモパイル２の起電圧は図９（Ａ）で後述する理論式で表されるが、本実施形態では、この理論式通りの起電圧が得られることを前提に測定値を算出している。そのため、この理論式が正しい限りは、管理温度で測定値を調整しておくことで、それ以外の自己温度でも正しい測定値が得られる。しかしながら、実際に得られる起電圧と理論式の間には多少の誤差があるため、管理温度で測定値を調整しただけでは、それ以外の自己温度において測定温度に誤差が生じる。この点、本実施形態では複数の自己温度ポイントにおける複数のコリレーション補正値を記憶できるので、自己温度に応じたコリレーション補正が可能となり、自己温度に依存しない高精度な温度測定が可能となる。
【００６９】
図５で説明したように、制御部５０は、コリレーション補正値ｃ［０，０］〜ｃ［３，３］の補間処理により対象物温度に対応する補正値（例えばＰＡ）を求め、その補間処理により求めた補正値に基づいて対象物温度のコリレーション補正処理を行う。例えば、測定された対象物温度ｔｏｂＡの近傍の２つの対象物温度ポイントｔｏｂｊ［２］、ｔｏｂｊ［３］を選択し、測定された自己温度ｔａＡの近傍の２つの対象物温度ポイントｔａ［２］、ｔａ［３］を選択する。そして、それらの温度ポイントでの２×２個のコリレーション補正値ｃ［２，２］、ｃ［２，３］、ｃ［３，２］、ｃ［３，３］を補間処理してコリレーション補正値ＰＡを求める。
【００７０】
このようにすれば、複数の対象物温度ポイントと複数の自己温度ポイントから構成されたマトリックスの温度ポイントにおけるコリレーション補正値から、測定された対象物温度と自己温度に対応したコリレーション補正値を求めることができる。本実施形態では複数の温度ポイントを設けたことで高精度なコリレーション補正を実現しているが、このような補間処理によって更に高精度なコリレーション補正が可能となる。
【００７１】
図６（Ｂ）で説明したように、記憶部８０は、複数の対象物温度ポイントｔｏｂｊ［０］〜ｔｏｂｊ［３］の温度間隔情報（パラメーターＣｏｒ＿ｔｏｂｊ［２：０］）を記憶する。また、記憶部８０は、複数の対象物温度ポイントｔｏｂｊ［０］〜ｔｏｂｊ［３］のスタート温度情報（パラメーターＴｓｔ）を記憶する。
【００７２】
実際のアプリケーションでは、測定する温度範囲は様々である。例えばエアーコンディショナーでは気温の変動範囲程度を測定し、或いはＩＨヒーターでは数百度の高温まで測定する。この点、本実施形態によれば、対象物温度ポイントの間隔やスタート温度を設定できるので、アプリケーションに応じた温度範囲にコリレーション補正値を配置でき、その温度範囲で正確なコリレーション補正を行うことができる。或いは、使用する温度範囲の中で、特に高精度な測定が必要な温度範囲があれば、その温度範囲にコリレーション補正値を配置することも可能である。
【００７３】
図６（Ｃ）で説明したように、記憶部８０は、コリレーション補正値として設定可能な温度範囲とコリレーション補正値の１ＬＳＢあたりの温度刻みを可変に設定する設定情報（パラメーターＣｏｒ＿ｆｏｒｍ［１：０］）を記憶する。
【００７４】
実際のアプリケーションに応じて、想定される対象物は異なる。例えばエアーコンディショナーでは室内の壁等が対象物であり、或いはＩＨヒーターでは調理器具等が対象物である。この対象物の違いによってコリレーション補正値の大きさは異なっている。この点、本実施形態によれば、コリレーション補正値として設定可能な温度範囲を設定できるので、対象物に応じた温度範囲のコリレーション補正値を設定できる。また、コリレーション補正値で補正する温度範囲が小さい場合には、温度範囲を狭く設定しておくことで１ＬＳＢの温度ステップを小さくでき、コリレーション補正値の精度を上げることが可能である。
【００７５】
図３、図４で説明したように、制御部５０は、検査環境で得られた補正パラメーターに基づいて対象物温度を補正し、その補正後の対象物温度に対してコリレーション補正処理を行う。図１１等で後述するように、記憶部８０は、温度特性についてのゲイン補正処理（ステップＳ１５）、オフセットについての補正処理（ステップＳ１４）、サーモパイル２の特性係数パラメーターＧＳに基づく変換処理（ステップＳ１６）の少なくとも１つの補正処理の補正パラメーターである。
【００７６】
図３で説明したように、検査環境ではアプリケーションに依存しない対象物を用いて製造ばらつき（サーモパイル、サーミスター、回路装置の個体差）を調整する。そのため、アプリケーション毎の実使用環境で用いた場合には、測定した温度に誤差が生じる。本実施形態では、このような誤差を上述したコリレーション補正処理により補正し、正確な温度計測を可能にする。
【００７７】
４．サーモパイル用検出回路
以下、本実施形態の温度検出手法について詳細に説明する。まず、検出回路１０について詳細に説明する。
【００７８】
図７にサーモパイル用検出回路２０の構成例を示す。サーモパイル用検出回路２０は、増幅回路２２、ゲイン調整回路２４、基準電圧生成回路２６を含む。
【００７９】
増幅回路２２は、例えばスイッチドキャパシター回路を用いた演算増幅器ＯＰＡ１により構成される。そして増幅回路２２（演算増幅器ＯＰＡ１）は、第１入力端子（反転入力端子）にサーモパイル２の一端（正側端子）が接続され、第２入力端子（非反転入力端子）にサーモパイル２の他端（負側端子）が接続される。また増幅回路２２の第１入力端子のノードはバイアス電圧ＶＢＳに設定される。また増幅回路２２には、その出力電圧ＶＡＱの基準となる電圧として、基準電圧生成回路２６により生成された基準電圧ＶＲＥＦが供給される。
【００８０】
増幅回路２２は、サーモパイル２に発生した起電圧ＶＴＰ＝ＴＨＰＰ−ＴＨＰＭを増幅する。例えば増幅回路２２のゲインをＧＣ（例えばＧＣ＝２０）とした場合に、増幅回路２２の出力電圧ＶＡＱは、例えば下式（４）のように表すことができる。
ＶＡＱ＝−ＧＣ・ＶＴＰ＋ＶＲＥＦ    （４）
【００８１】
ゲイン調整回路２４（プログラマブルゲインアンプ）は、演算増幅器ＯＰＡ２と、抵抗ＲＡ１、ＲＡ２により構成される。抵抗ＲＡ１の一端は増幅回路２２（演算増幅器ＯＰＡ１）の出力端子に接続され、抵抗ＲＡ１の他端は演算増幅器ＯＰＡ２の第１入力端子（反転入力端子）に接続される。抵抗ＲＡ２の一端は演算増幅器ＯＰＡ２の第１入力端子に接続され、抵抗ＲＡ２の他端は演算増幅器ＯＰＡ２の出力端子に接続される。演算増幅器ＯＰＡ２の第２入力端子（非反転入力端子）には、基準電圧生成回路２６により生成された基準電圧ＶＲＥＦが供給される。抵抗ＲＡ２はその抵抗値が可変となる可変抵抗である。抵抗ＲＡ２の抵抗値を設定することで、ゲイン調整回路２４のゲインが設定される。
【００８２】
ゲイン調整回路２４は、増幅回路２２の出力電圧ＶＡＱを、基準電圧ＶＲＥＦを基準にして、設定されたゲインで増幅し、第１検出電圧ＶＤ１を出力する。例えば抵抗ＲＡ１、ＲＡ２の抵抗値をＲ１、Ｒ２とすると、ゲイン調整回路２４のゲインはＧＡ＝Ｒ２／Ｒ１となる。従って、ゲイン調整回路２４の出力電圧である第１検出電圧ＶＤ１は下式（５）のように表すことができる。
ＶＤ１＝−（Ｒ２／Ｒ１）・（ＶＡＱ−ＶＲＥＦ）＋ＶＲＥＦ
＝−ＧＡ・（ＶＡＱ−ＶＲＥＦ）＋ＶＲＥＦ    （５）
【００８３】
上式（４）、（５）から第１検出電圧ＶＤ１は下式（６）のように表すことができる。
ＶＤ１＝ＧＣ・ＧＡ・ＶＴＰ＋ＶＲＥＦ    （６）
【００８４】
Ａ／Ｄ変換回路４０は第１検出電圧ＶＤ１についてのＡ／Ｄ変換を行う。そして第１検出電圧ＶＤ１のＡ／Ｄ変換により得られたデジタル値の第１検出値ＤＴ１（第１電圧データ）を制御部５０に出力する。なおＡ／Ｄ変換回路４０は基準電圧ＶＲＥＦについてのＡ／Ｄ変換も行い、基準電圧ＶＲＥＦに対応するデジタル値についても制御部５０に出力する。
【００８５】
なお以上では、増幅回路２２（演算増幅器ＯＰＡ１）やゲイン調整回路２４のオフセット電圧については詳細に説明していないが、制御部５０はこれらのオフセット電圧の補正処理（オフセットのキャンセル処理）についても行う。またゲイン調整回路２４のゲインＧＡや基準電圧ＶＲＥＦの値については、図１のＩ／Ｆ部１００等を介して可変に設定することができる。これにより、サーモパイル２の感度、温度範囲、精度等を考慮して、ゲインＧＡや基準電圧ＶＲＥＦを設定できるようになる。
【００８６】
５．サーミスター用検出回路
図８（Ａ）、図８（Ｂ）はサーミスター用検出回路３０の構成について説明する図である。図８（Ａ）に示すようにサーミスター用検出回路３０は基準電流源３２を含む。そして基準電流源３２からの基準電流ＩＲＥＦがサーミスター４に流れることにより生成される電圧が、第２検出電圧ＶＤ２としてＡ／Ｄ変換回路４０に出力される。そしてＡ／Ｄ変換回路４０は、第２検出電圧ＶＤ２についてのＡ／Ｄ変換を行い、第２検出電圧ＶＤ２のＡ／Ｄ変換により得られたデジタル値の第２検出値ＤＴ２を制御部５０に出力する。制御部５０は、第２検出値ＤＴ２により第３記憶部７６（ＲＯＭ３）を参照することで、自己温度を求める。例えば図８（Ｂ）は、サーミスター４の検出電圧の温度特性の例を示す図である。図８（Ｂ）に示すように、サーミスター４の検出電圧により自己温度を求めることができる。例えば第３記憶部７６は、自己温度の値と第２検出値ＤＴ２（ＶＤ２）とを対応づけて記憶する。例えば自己温度の値と第２検出値ＤＴ２とが対応づけられた温度テーブルを記憶する。従って、制御部５０は、Ａ／Ｄ変換回路４０からの第２検出値ＤＴ２と、第３記憶部７６と用いて、自己温度を求めることができる。例えば、第２検出値ＤＴ２に対応する自己温度の値を、例えば第３記憶部７６に記憶される温度テーブルを用いて検索することで、自己温度を求めることができる。
【００８７】
６．本実施形態の温度検出手法
次に本実施形態の温度検出手法（温度検出方法）について詳細に説明する。本実施形態では以下に説明する手法により対象物温度や自己温度を検出している。
【００８８】
図９（Ａ）は、サーモパイル２が生成する起電圧ＶＴＰ（起電力）の算出式（理論式）の例である。ＴＰは対象物温度、ＴＴＨは自己温度（サーミスター温度）、Ｓはサーモパイル２の特性係数である。この特性係数Ｓ（単位はＶ）は、例えば自己温度ＴＴＨ＝２５度、対象物温度ＴＰ＝７０度の場合にサーモパイル２が生成する起電圧に相当する。Ｇは特性バラツキ係数（０．８〜１．２）であり、ＶＴＰＯＦはサーモパイル２のオフセット電圧である。Ｇはゲイン・バラツキに相当する。ＶＴＰＯＦは、例えば自己温度ＴＴＨと対象物温度ＴＰが等しい場合（例えばＴＴＨ＝ＴＰ＝２５度）にサーモパイル２が発生する起電圧に相当する。これらのＧ、ＶＴＰＯＦはサーモパイル２の素子バラツキ要因として、起電圧ＶＴＰに影響を与える。
【００８９】
図９（Ｂ）に示すように、起電圧ＶＴＰは、サーモパイル単体の起電圧である第１起電圧ＶＴＰ０と、自己温度ＴＴＨにより発生する起電圧である第２起電圧ＶＴＨと、オフセット電圧Ｖ０（＝ＶＴＰＯＦ）とに分けることができる。第１起電圧ＶＴＰ０は、対象物温度ＴＰと自己温度ＴＴＨの温度差により発生する起電圧である。第２起電圧ＶＴＨは、自己温度ＴＴＨのみに起因する起電圧である。オフセット電圧Ｖ０は、対象物温度ＴＰと自己温度ＴＴＨの温度差が０である場合にも発生する起電圧である。
【００９０】
図９（Ｂ）のＳは、図９（Ａ）のサーモパイル２の特性係数Ｓとは意味合いが異なっており、図９（Ｂ）のＳは特性記憶部７０に温度データを記憶する場合のＲＯＭ係数Ｓである。
【００９１】
本実施形態では、例えばＲＯＭ係数Ｓ＝４７２、Ｇ＝１．０とした場合の第１起電圧ＶＴＰ０の計算結果を、温度判定データとして第１記憶部７２に記憶する。具体的には、対象物温度ＴＰの値と第１起電圧ＶＴＰ０の値とを対応づけて第１記憶部７２に記憶する。
【００９２】
またＳ＝４７２、Ｇ＝１．０とした場合の第２起電圧ＶＴＨの計算結果を、温度判定データとして第２記憶部７４に記憶する。具体的には、自己温度ＴＴＨの値と第２起電圧ＶＴＨの値とを対応づけて第２記憶部７４に記憶する。
【００９３】
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に第１記憶部７２、第２記憶部７４に記憶される温度テーブル（温度判定データ）の例を示す。図１０（Ａ）に示すように、例えば−３１度≦ＴＰ＜２０４度では、ＲＯＭ係数Ｓ＝４７２として、各対象物温度ＴＰにおける第１起電圧ＶＴＰ０の値（ＲＯＭ値）であるＲＯＭ１（ＴＰ）を計算している。一方、例えば２０４度≦ＴＰ≦４０１度では、ＲＯＭ係数Ｓ＝１１８として、ＲＯＭ１（ＴＰ）を計算している。また図１０（Ｂ）に示すように、例えば−２１度≦ＴＴＨ≦１０６度において、各自己温度ＴＴＨにおける第２起電圧ＶＴＨの値（ＲＯＭ値）であるＲＯＭ２（ＴＴＨ）を計算している。
【００９４】
第１記憶部７２（第２記憶部７４）の有効桁数は１２ビット＝４０９６となっており、ＲＯＭ１（ＴＰ）が１２ビット＝４０９６内に収まるように、ＲＯＭ係数Ｓ＝４７２に設定している。この場合に対象物温度ＴＰが２０４度になると、ＲＯＭ１（ＴＰ）＝４１０３となり、１２ビット＝４０９６の有効桁数を超えてしまうため、ＴＰ≧２０４度では、ＲＯＭ係数Ｓ＝４７２／４＝１１８に設定している。そして、温度判定時に判定対象となる測定結果を１／４倍にすることで、ＴＰ≧２０４度の場合に対処する。
【００９５】
本実施形態では、サーモパイル２の起電圧ＶＴＰが図９（Ｂ）のように表すことができる点に着目して、以下に説明する温度検出手法を採用している。
【００９６】
まず、本実施形態では、図１で説明したように、サーモパイル２、サーミスター４を用いて検出された第１検出電圧ＶＤ１、第２検出電圧ＶＤ２についてのＡ／Ｄ変換を行って、第１検出値ＤＴ１、第２検出値ＤＴ２を求める。第１検出値ＤＴ１は起電圧ＶＴＰに対応する。
【００９７】
そして第２検出値ＤＴ２から自己温度ＴＴＨを求める。例えば図８（Ａ）、図８（Ｂ）で説明したように、サーミスター４の第２検出電圧ＶＤ２をＡ／Ｄ変換することで得られた第２検出値ＤＴ２に対応する自己温度ＴＴＨの値を、第３記憶部７６の温度テーブルを用いて検索することで、自己温度ＴＴＨを求める。
【００９８】
次に、求められた自己温度ＴＴＨに基づき自己温度ＴＴＨに対応する第２起電圧ＶＴＨの値を求める。具体的には図９（Ｂ）で説明したように、自己温度ＴＴＨの値に基づいて、第２記憶部７４から、自己温度ＴＴＨに対応する第２起電圧ＶＴＨの値を読み出す。即ち、ＲＯＭ係数Ｓ＝４７２として第２起電圧ＶＴＨの値を、予め計算しておき、自己温度ＴＴＨの値に対応づけて第２記憶部７４に記憶しておく。そして、第２検出値ＤＴ２に基づき求められた自己温度ＴＴＨに基づいて、第２記憶部７４から、対応する第２起電圧ＶＴＨの値を読み出す。
【００９９】
そして、第１検出値ＤＴ１（ＶＴＰ）と、求められた第２起電圧ＶＴＨの値とに基づいて、対象物温度ＴＰに対応する第１起電圧ＶＴＰ０の値を求める。例えば図９（Ｂ）に示す式から明らかなように、第１検出値ＤＴ１に対応する起電圧ＶＴＰの値に、第２起電圧ＶＴＨの値を加算し、オフセット電圧Ｖ０（ＶＴＰＯＦ）の値を減算することで、第１起電圧ＶＴＰ０の値を求めることができる。
【０１００】
次に、求められた第１起電圧ＶＴＰ０の値に基づいて、対象物温度ＴＰを求める。具体的には、第１起電圧ＶＴＰ０の値に対応する対象物温度ＴＰの値を、第１記憶部７２の温度テーブルを用いて検索することで、対象物温度ＴＰを求める。即ち、ＲＯＭ係数Ｓ＝４７２（１１８）として、第１起電圧ＶＴＰ０の値を予め計算しておき、対象物温度ＴＰの値に対応づけて第１記憶部７２に記憶しておく。そして、第１検出値ＤＴ１（ＶＴＰ）と第２起電圧ＶＴＨ（及びオフセット電圧Ｖ０）から求められた第１起電圧ＶＴＰ０の値に対応する対象物温度ＴＰの値を、第１記憶部７２の温度テーブルを用いて検索することで、対象物温度ＴＰを求める。
【０１０１】
以上のようにして本実施形態では、サーモパイル２の第１検出電圧ＶＤ１やサーミスター４の第２検出電圧ＶＤ２から対象物温度ＴＰや自己温度ＴＴＨを求めている。これにより、様々な特性係数のサーモパイル２を用いた場合にも、対象物温度ＴＰを、少ない処理負荷で求めることが可能になる。
【０１０２】
即ち、本実施形態の比較例の手法として、アナログ回路によるアナログ処理だけで対象物温度ＴＰを求める手法が考えられる。しかしながら、この比較例の手法では、ゲイン調整のみで温度補正等を行っているため、広い温度範囲やサーモパイル２の特性係数に合わせた調整処理を行うことが困難であった。
【０１０３】
これに対して本実施形態では、サーモパイル２の第１検出電圧ＶＤ１、サーミスター４の第２検出電圧ＶＤ２をデジタル値の第１検出値ＤＴ１、第２検出値ＤＴ２に変換し、デジタル処理により対象物温度ＴＰを求めている。具体的には、図９（Ｂ）に示すように、起電圧ＶＴＰの式が、第１起電圧ＶＴＰ０、第２起電圧ＶＴＨ、オフセット電圧Ｖ０の項に分かれることを有効活用して、対象物温度ＴＰを求めている。従って、アナログ回路によるアナログ処理により対象物温度ＴＰを求める比較例の手法に比べて、様々な特性係数のサーモパイル２が用いられた場合にも、対象物温度ＴＰを高い精度で求めることが可能になる。即ち、比較例の手法では、特定の特性係数のサーモパイル２に合わせてアナログ回路の回路定数を設定した場合に、この設定とは異なる特性係数のサーモパイル２に対応することは困難である。これに対して本実施形態では、第１検出値ＤＴ１、第２検出値ＤＴ２を用いたデジタル処理により対象物温度ＴＰを求めている。従って、様々な特性係数のサーモパイル２に対応した補正処理を行って、高い精度で対象物温度ＴＰを求めることができる。
【０１０４】
例えば本実施形態では、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）等で説明したように、ＲＯＭ係数Ｓを特定の値（例えばＳ＝４７２、Ｓ＝１１８）に設定して、図９（Ｂ）の第１起電圧ＶＴＰ０、第２起電圧ＶＴＨの値（温度テーブル）を計算し、第１記憶部７２、第２記憶部７４に記憶しておく。また、様々な特性係数のサーモパイル２に対応するために、後述するサーモパイル２の特性係数パラメーターＧＳを用意する。この特性係数パラメーターＧＳは、例えば回路装置の製造時等に記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込まれる。そして、実際の温度測定時には特性係数パラメーターＧＳに基づく変換処理を第１検出値ＤＴ１に対して行い、変換処理が施された第１検出値ＤＴ１と、第２起電圧ＶＴＨの値に基づいて、第１起電圧ＶＴＰ０の値を求める。そして、求められた第１起電圧ＶＴＰ０の値に対応する対象物温度ＴＰの値を、第１記憶部７２の温度テーブルを用いて検索することで、対象物温度ＴＰを求める。
【０１０５】
このようにすれば、様々な特性係数のサーモパイル２が用いられた場合にも、そのサーモパイル２に対応する値に特性係数パラメーターＧＳを設定して、補正処理を実行することで、対象物温度ＴＰを高い精度で求めることが可能になる。また、第１記憶部７２、第２記憶部７４には、ＲＯＭ係数Ｓが特定の値である場合の計算結果だけを記憶しておけば済む。従って、これらの第１記憶部７２、第２記憶部７４の使用記憶容量を節約でき、少ない記憶容量の第１記憶部７２、第２記憶部７４を用いて、デジタル処理による対象物温度ＴＰの演算処理を実現できるようになる。
【０１０６】
また本実施形態によれば、記憶部を２つの第１記憶部７２、第２記憶部７４に分けて、第１記憶部７２には第１起電圧ＶＴＰ０についての計算結果を記憶し、第２記憶部７４には第２起電圧ＶＴＨについての計算結果を記憶している。そして図９（Ｂ）に示すように、起電圧ＶＴＰの式が第１起電圧ＶＴＰ０、第２起電圧ＶＴＨ等の項に分かれることを利用して、対象物温度ＴＰを求めている。従って、対象物温度ＴＰを求める演算処理を簡素化することができ、制御部５０の処理負荷を軽減しながらも、対象物温度ＴＰを高い精度で求めることが可能になる。
【０１０７】
７．詳細な処理例
次に本実施形態の温度検出手法の詳細な処理例について図１１を用いて説明する。
【０１０８】
まず、サーモパイル２により発生する起電圧ＶＴＰを検出して、検出回路１０の増幅回路２２、ゲイン調整回路２４（ＰＧＡ）により増幅する（ステップＳ１１）。増幅後の第１検出電圧ＶＤ１は下式（７）のように表すことができる。
ＶＤ１＝ＶＲＥＦ＋ＶＴＰ×ＧＣ×ＧＡ    （７）
【０１０９】
ここで、ＧＣは増幅回路２２のゲインであり、ＧＡはゲイン調整回路２４のゲインである。
【０１１０】
次に、増幅後の第１検出電圧ＶＤ１をＡ／Ｄ変換回路４０に入力して、デジタル値の第１検出値ＤＴ１にＡ／Ｄ変換する（ステップＳ１２）。Ａ／Ｄ変換結果である第１検出値ＤＴ１は下式（８）のように表すことができる。
ＤＴ１＝（ＶＤ１／ＶＤ２８）×４０９６
＝（ＶＲＥＦ＋ＶＴＰ×ＧＣ×ＧＡ）／ＶＤ２８×４０９６  （８）
【０１１１】
ＶＤ２８はＡ／Ｄ変換回路４０の入力フルスケール電圧（入力電圧範囲）であり、例えばＶＤ２８＝２．８Ｖである。なお図７のバイアス電圧は例えばＶＢＳ＝ＶＤ２８／２に設定される。またＡ／Ｄ変換回路４０は１２ビット（＝４０９６）のＡ／Ｄ変換を行う回路であり、分解能はＶＤ２８／４０９６となる。
【０１１２】
次に、下式（９）に示すように、Ａ／Ｄ変換結果である第１検出値ＤＴ１から、基準電圧ＶＲＥＦに関する部分（ＶＲＥＦに対応するＡ／Ｄ変換値ＡＤＶＲＥＦ）を減算する（ステップＳ１３）。
ＤＴ１−ＡＤＶＲＥＦ
＝（ＶＲＥＦ＋ＶＴＰ×ＧＣ×ＧＡ）／ＶＤ２８×４０９６−ＡＤＶＲＥＦ
＝（ＶＴＰ×ＧＣ×ＧＡ）／ＶＤ２８×４０９６  （９）
【０１１３】
ここで、図９（Ｂ）で説明したように、ＶＴＰは下式（１０）のように表すことができる。
ＶＴＰ＝ＶＴＰ０−ＶＴＨ＋Ｖ０    （１０）
【０１１４】
従って、上式（９）は、上式（１０）を代入することで下式（１１）のように表すことができる。
｛（ＶＴＰ０−ＶＴＨ＋Ｖ０）×ＧＣ×ＧＡ｝／ＶＤ２８×４０９６  （１１）
【０１１５】
次に、サーモパイル２のオフセット電圧Ｖ０に関する部分（ＶＴＰＯＦに対応するＡＤ変換値ＡＤＶＴＰＯＦ）を減算する処理を行う（ステップＳ１４）。これは下式（１２）に示すように、上式（１１）からＡＤＶＴＰＯＦを減算する処理である。
｛（ＶＴＰ０−ＶＴＨ＋Ｖ０）×ＧＣ×ＧＡ｝／ＶＤ２８×４０９６−ＡＤＶＴＰＯＦ
＝｛（ＶＴＰ０−ＶＴＨ）×ＧＣ×ＧＡ｝／ＶＤ２８×４０９６    （１２）
【０１１６】
なお、ここで減算するＡＤＶＴＰＯＦには、サーモパイル２のオフセット電圧に加えて、図７のサーモパイル用検出回路２０の演算増幅器ＯＰＡ１、ＯＰＡ２等のオフセット電圧（残存オフセット電圧）を含めることができる。
【０１１７】
次に、ゲイン補正パラメーターＧＡＪを用いてゲイン補正を行う（ステップＳ１５）。ゲイン補正パラメーターＧＡＪはゲインのバラツキ（温度特性の傾き）を補正するためのパラメーターである。即ち、設計上のゲインに対して、実デバイスのゲインにはバラツキが生じる。そこで図２のステップＳ２に示すように管理温度において実デバイスの測定を行い、その測定結果に基づいて、実デバイスのゲイン補正パラメーターＧＡＪを算出する。そして、図２のステップＳ４の実際の温度測定時には、ステップＳ５に示すように、このゲイン補正パラメーターＧＡＪ等を用いて温度測定結果の補正演算を行う。
【０１１８】
次に、第１記憶部７２、第２記憶部７２の温度判定データ（温度テーブル）で温度値を判定するために、特性係数パラメーターＧＳを乗算する処理を行う（ステップＳ１６）。これは下式（１３）に示すように、上式（１２）に特性係数パラメーターＧＳを乗算する処理である。特性係数パラメーターＧＳを乗算した後の値をＲＯＭ（ＶＴＰ０−ＶＴＨ）と記載する。ＧＳを乗算することで、ＲＯＭ値に合う値に変換される。
｛（ＶＴＰ０−ＶＴＨ）×ＧＣ×ＧＡ｝／ＶＤ２８×４０９６×ＧＳ
＝ＲＯＭ（ＶＴＰ０−ＶＴＨ）      （１３）
【０１１９】
ここで特性係数パラメーターＧＳは下式（１４）のように表すことができる。
ＧＳ＝｛（４７２／４０９６）×ＶＤ２８）｝／（Ｓ×ＧＣ×ＧＡ）  （１４）
【０１２０】
この特性係数パラメーターＧＳは、Ａ／Ｄ変換結果値を、第１記憶部７２等に記憶される温度テーブルに合わせるための変換係数である。上式（１４）に示すように、特性係数パラメーターＧＳは、サーモパイル２の特性を表すＳと、検出回路１０での信号増幅のゲインＧＣ、ＧＡに応じて設定される。具体的には図２のステップＳ１において、特性係数パラメーターＧＳはセンサー係数として製造時に記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込まれる。この場合に、書き込まれる特性係数パラメーターＧＳの値は、回路装置の回路定数（ＧＣ、ＧＡ）及び回路装置が使用するサーモパイル２の特性（感度）等に応じて製品ごとに設定されることになる。
【０１２１】
次に、サーミスター用検出回路３０の第２検出値ＤＴ２により求められた自己温度ＴＴＨの値により第２記憶部７４を参照して、第２起電圧ＶＴＨの値であるＲＯＭ（ＶＴＨ）を求める（ステップＳ１７）。例えば図１０（Ｂ）に示す第２記憶部７４の温度テーブルにおいて、自己温度ＴＴＨに対応するＲＯＭ値をＲＯＭ２（ＴＴＨ）とすると、ＲＯＭ（ＶＴＨ）＝ＲＯＭ２（ＴＴＨ）になる。
【０１２２】
次に、下式（１５）に示すように、特性係数パラメーターＧＳを乗算した後の値であるＲＯＭ（ＶＴＰ０−ＶＴＨ）に対して、ＲＯＭ（ＶＴＨ）を加算し、サーモパイル２の単体の第１起電圧ＶＴＰ０の値を求める（ステップＳ１８）。この加算により求められた値をＲＯＭ（ＶＴＰ０）と記載する。
ＲＯＭ（ＶＴＰ０−ＶＴＨ）＋ＲＯＭ（ＶＴＨ）＝ＲＯＭ（ＶＴＰ０）  （１５）
【０１２３】
次に、上式（１５）のように求められたＲＯＭ（ＶＴＰ０）と、第１記憶部７２の温度テーブル（温度判定データ）を用いて、対象物温度ＴＰを求める（ステップＳ１９）。例えば図１０（Ａ）に示す第１記憶部７２の温度テーブルを用いて、各対象物温度ＴＰに対応するＲＯＭ値であるＲＯＭ１（ＴＰ）を順次読み出す。そして、ＲＯＭ（ＶＴＰ０）と、読み出されたＲＯＭ１（ＴＰ）とを比較し、ＲＯＭ（ＶＴＰ０）＝ＲＯＭ１（ＴＰ）となる温度を、対象物温度ＴＰとして求める。なお、ＲＯＭ（ＶＴＰ０）とＲＯＭ１（ＴＰ）との値の差が最少となるＲＯＭ１（ＴＰ）に対応する温度を、対象物温度ＴＰとして求めてもよい。また、複数のＲＯＭ１（ＴＰ）のデータから補間計算を行い、ＲＯＭ（ＶＴＰ０）に対応する温度を、対象物温度ＴＰとして求めてもよい。
【０１２４】
次に、求めた対象物温度ＴＰと自己温度ＴＴＨに基づいて対象物温度ＴＰのコリレーション補正を行い、補正後の対象物温度ＴＰＣを出力する（ステップＳ２０）。即ち、対象物温度ＴＰと自己温度ＴＴＨからコリレーション補正に用いるコリレーション補正値を選択して記憶部８０（ＯＴＰ）から読み出し、そのコリレーション補正値を補間して対象物温度ＴＰと自己温度ＴＴＨに対応するコリレーション補正値を求め、そのコリレーション補正値を対象物温度ＴＰに加算する。
【０１２５】
以上の本実施形態の手法では、例えば図９（Ｂ）のＲＯＭ係数Ｓ、Ｇを所定値に設定して（例えばＳ＝４７２、Ｇ＝１．０）、図９（Ｂ）の式のＶＴＰ０、ＶＴＨの値を求め、求められたＶＴＰ０、ＶＴＨの値を、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示すように第１記憶部７２、第２記憶部７４に記憶しておく。
【０１２６】
また、回路装置の回路定数であるゲインＧＣ、ＧＡや、使用されるサーモパイル２の特性係数Ｓに基づいて、上式（１４）で説明した特性係数パラメーターＧＳ＝｛（４７２／４０９６）×ＶＤ２８）｝／（Ｓ×ＧＣ×ＧＡ）を求める。そして、求められた特性係数パラメーターＧＳを、図２のステップＳ１に示すように、回路装置の製造時等に、センサー係数パラメーターとして記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込む。これにより、各回路装置（各温度検出装置）の製品の仕様に応じた適正な特性係数パラメーターＧＳが、記憶部８０に記憶されるようになる。従って、第１記憶部７２、第２記憶部７４の使用記憶容量を節約しながら、様々な特性のサーモパイル２に対応でき、多様な製品仕様に対応できるようになる。
【０１２７】
また図２のステップＳ２に示すように管理温度での測定を行って、ステップＳ３に示すように、素子バラツキを補正するための補正パラメーターを演算する。具体的には図２のステップＳ１５のゲイン補正パラメーターＧＡＪやステップＳ１４のオフセット電圧（ＡＤＶＴＰＯＦ）等を、補正パラメーターとして求める。即ち、サーモパイル２の感度等の特性係数Ｓや、検出回路１０のゲインＧＣ、ＧＡ等の回路定数や、オフセット電圧には、素子バラツキを要因とするバラツキが存在する。そこで図２のステップＳ２に示すように管理温度での測定を行い、その測定結果に基づいて、補正パラメーターを求めて、記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込む。そして、ステップＳ５に示すように、実際の温度測定時には、記憶部８０に記憶された補正パラメーターに基づいて温度測定結果の補正演算を行う。こうすることで、サーモパイル２の特性係数Ｓや、検出回路１０の回路定数や、オフセット電圧にバラツキが発生した場合にも、対象物温度ＴＰ等の温度測定結果を、より高い精度で求めることが可能になる。
【０１２８】
８．電子機器
図１２に、本実施形態の回路装置２１０や温度検出装置２００を含む電子機器の構成例を示す。電子機器は、処理部３００、記憶部３１０、操作部３２０、入出力部３３０、バス３４０、温度検出装置２００を含む。また温度検出装置２００は、本実施形態の回路装置２１０、サーモパイル２、サーミスター４を含む。
【０１２９】
本実施形態が適用される電子機器としては、エアーコンディショナー等の空調設備機器、ＩＨ調理器やＩＨ炊飯器等のＩＨ機器、ＦＡＸ装置、印刷装置、温度計、人感知装置、炎検知装置、ガス検知装置又は光量計などの種々の機器を想定できる。
【０１３０】
処理部３００は、電子機器の各種の制御処理や演算処理を行うものであり、例えばＭＰＵ等のプロセッサーや表示コントローラーなどのＡＳＩＣなどにより実現される。処理部３００は、温度検出装置２００により検出された対象物温度や自己温度などの温度測定結果に基づいて、各種の処理を行う。
【０１３１】
記憶部３１０は処理部３００等の記憶領域となるものであり、例えばＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、或いはＨＤＤ等により実現される。操作部３２０はユーザーが各種の操作情報を入力するためのものである。入出力部３３０は、外部との間でデータ等のやり取りを行うものであり、有線のインターフェース（ＵＳＢ等）や無線の通信部等により実現される。
【０１３２】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、回路装置や温度検出装置や電子機器の構成や動作等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【０１３３】
２  サーモパイル、４  サーミスター、１０  検出回路、
２０  サーモパイル用検出回路、２２  増幅回路、２４  ゲイン調整回路、
２６  基準電圧生成回路、３０  サーミスター用検出回路、３２  基準電流源、
４０  Ａ／Ｄ変換回路、５０  制御部、７０  特性記憶部、７２  第１記憶部、
７４  第２記憶部、７６  第３記憶部、８０  記憶部、９０  出力部、
１００  Ｉ／Ｆ部、２００  温度検出装置、２１０  回路装置、３００  処理部、
３１０  記憶部、３２０  操作部、３３０  入出力部、３４０  バス、
ＤＴ１  第１検出値、ＤＴ２  第２検出値、ＴＰ  対象物温度、ＴＴＨ  自己温度、
ＶＤ１  第１検出電圧、ＶＤ２  第２検出電圧、ＶＴＰ  サーモパイルの起電圧、
ｃ［０，０］〜ｃ［３，３］  コリレーション補正値、
ｔａ［０］〜ｔａ［３］  自己温度ポイント、
ｔｏｂｊ［０］〜ｔｏｂｊ［３］  対象物温度ポイント
【図１】
2015212666.tif 000006
【図２】
2015212666.tif 000007
【図３】
2015212666.tif 000008
【図４】
2015212666.tif 000009
【図５】
2015212666.tif 000010
【図６】
2015212666.tif 000011
【図７】
2015212666.tif 000012
【図８】
2015212666.tif 000013
【図９】
2015212666.tif 000014
【図１０】
2015212666.tif 000015
【図１１】
2015212666.tif 000016
【図１２】
2015212666.tif 000017