JP6544653B2 - Infrared detector - Google Patents

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Description

本発明は、赤外線を検出可能な赤外線検出装置に関する。   The present invention relates to an infrared detection device capable of detecting infrared light.

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）。   A technology has been proposed in which an infrared sensor is mounted on an air conditioner such as a room air conditioner and air conditioning is performed using two-dimensional thermal image data acquired by the infrared sensor (for example, Patent Document 1).

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。   Patent Document 1 discloses a technique for mounting an infrared sensor in which light receiving elements are vertically arranged in a line on an air conditioner installed at a height of 1,800 mm from the floor of a room.

特許第５１１１４１７号公報Patent No. 5111417 gazette 特開２０１１−１７４７６２号公報JP, 2011-174762, A

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。   However, in the technology disclosed in Patent Document 1, since the infrared sensor is installed at a position higher than the measurement object such as a person or a heat source, the lower region near the infrared sensor is out of the detection target range. There is a problem of Furthermore, the infrared sensor may be housed in a package together with an IC chip (IC element) that performs signal processing on an output signal of the infrared sensor. In this case, since the IC chip generates heat by driving, it is necessary to suppress the influence of the heat generated by the IC chip on the detection result of the infrared sensor.

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。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an infrared detection device capable of expanding the detection target range of the lower region near the installation position. Another object of the present invention is to provide an infrared detection device capable of suppressing the influence of heat from an IC chip at the time of scanning.

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。   In order to achieve the above object, an infrared detection device according to one aspect of the present invention is attached to a housing which is installed substantially perpendicular to the bottom of a space and which is a predetermined height from the bottom. An infrared detection device, comprising: an infrared sensor in which one or more infrared detection elements are arranged in one or more rows; and a scanning rotation axis, and rotating the infrared sensor on the scanning rotation axis. And a scanning unit configured to scan the space, wherein the arrangement surface of the one or more infrared detection elements is arranged to have an inclination with respect to the installation surface.

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。   Further, in order to achieve the above object, in the infrared detection device according to one aspect of the present invention, a lens that transmits infrared light and an infrared detection element are arranged in two or more rows, and infrared rays in adjacent rows The position of the detection element is arranged offset from a direction perpendicular to the scanning rotational axis substantially parallel to at least one of the rows, and the detection target range is scanned by being rotated about the scanning rotational axis, and the detection is performed An infrared sensor that outputs an output signal indicating a thermal image of a target range and a signal processing of the output signal of the infrared sensor calculate a temperature of an object present in the detection target range, and drive the signal processing The infrared sensor and the IC chip are provided substantially in parallel in a direction along a scanning rotation axis of the infrared sensor.

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。   Note that these general or specific aspects may be realized by a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a recording medium such as a computer readable CD-ROM, and the system, the method, the integrated circuit, the computer It may be realized by any combination of program and recording medium.

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。   According to the present invention, it is possible to provide an infrared detection device capable of expanding the detection target range of the lower region near the installation position.

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。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the infrared detection device according to the first embodiment. 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。FIG. 2 is a schematic view of a physical configuration when the infrared detection device according to the first embodiment is mounted on a housing. 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。FIG. 3 is a diagram showing a state in which a housing on which the infrared detection device according to Embodiment 1 is mounted is installed. 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。FIG. 4 is a diagram showing a physical configuration of the infrared detection device in the first embodiment. 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。FIG. 5A is an overview of the physical configuration when the infrared detection device in the comparative example is mounted on a housing. 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。FIG. 5B is a view for explaining a blind spot area of the infrared detection device in the comparative example shown in FIG. 5A. 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。FIG. 6 is a diagram for explaining that distortion occurs in the thermal image scanned by the infrared sensor in the first embodiment. 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。FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the infrared sensor in the second embodiment. 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。FIG. 8A is a diagram for describing the relationship between the widths of the sides of the adjacent infrared detection elements in the second embodiment. 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。FIG. 8B is a diagram for explaining the relationship between the widths of the sides of the adjacent infrared detection elements in the second embodiment. 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。FIG. 8C is a diagram for explaining the relationship between the widths of the lateral sides of the adjacent infrared detection elements in Embodiment 2. 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。FIG. 8D is a diagram for describing the relationship between the widths of the lateral sides of the adjacent infrared detection elements in the second embodiment. 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。FIG. 9 is a diagram showing another example of the configuration of the infrared sensor in the second embodiment. 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。FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of the infrared sensor in the first modification of the second embodiment. 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。FIG. 11A is a diagram showing an example of a configuration of an infrared sensor according to a second modification of the second embodiment. 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。11B is a diagram showing another example of the configuration of the infrared sensor in the second modification of the second embodiment. FIG. 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。FIG. 12A is a diagram showing an example of the configuration of an infrared sensor according to a third modification of the second embodiment. 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。FIG. 12B is a diagram showing another example of the configuration of the infrared sensor according to the third modification of the second embodiment. 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。FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of an infrared sensor according to the fourth modification of the second embodiment. 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。FIG. 14 is a diagram showing an example of the configuration of the infrared sensor according to the fifth modification of the second embodiment. 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。FIG. 15 is a diagram showing another example of the configuration of the infrared sensor in the fifth modification of the second embodiment. 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。FIG. 16 is a diagram showing an example of the size of a plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor in the fifth modification of the second embodiment. 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。FIG. 17 is a schematic view of a physical configuration when the infrared detection device according to the third embodiment is mounted on a housing. 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。FIG. 18 is a diagram showing an example of the configuration of the infrared detection device in the fourth embodiment. 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。FIG. 19A is an image diagram of a configuration of a scanning unit and an infrared detection unit in a fourth embodiment. 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。FIG. 19B is an image diagram of a configuration of an infrared sensor in Embodiment 4. 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。FIG. 20 is a diagram showing an example of an infrared sensor in an example of the fourth embodiment. 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。FIG. 21 is a diagram for explaining the tilt of the infrared sensor shown in FIG. 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。FIG. 22A is a view for explaining the effect of the infrared detection device in the case of using the infrared sensor of the comparative example. 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。FIG. 22B is a view for explaining the effect of the infrared ray detection apparatus when the infrared ray sensor shown in FIG. 20 is used. 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。FIG. 23 is a flowchart for explaining the operation of the infrared detection device in the fourth embodiment. 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。FIG. 24 is an image diagram of a configuration of an infrared sensor in a modification of the fourth embodiment. 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。FIG. 25 is an image diagram of a configuration of an infrared sensor in another example of the modification of the fourth embodiment. 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。FIG. 26 is an image diagram of a configuration of an example of an infrared sensor according to the fifth embodiment. 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。FIG. 27 is a diagram for explaining the tilt of the infrared sensor shown in FIG. 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。FIG. 28 is an image diagram of a configuration of an infrared sensor in an example of the fifth embodiment. 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。FIG. 29 is a diagram for explaining the tilt of the infrared sensor shown in FIG. 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。FIG. 30 is a diagram for explaining the effect of the infrared detection device when the infrared sensor shown in FIG. 27 is used. 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。FIG. 31 is a diagram showing an example of the configuration of the infrared detection device in the sixth embodiment. 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。FIG. 32 is a partial schematic view of a physical configuration when the infrared detection device according to the sixth embodiment is mounted on a housing. 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。FIG. 33A is a diagram showing a physical configuration of the infrared detection device in the sixth embodiment. 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。FIG. 33B is a diagram showing another physical configuration of the infrared detection device in the sixth embodiment. 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。FIG. 34 is an exploded perspective view of the infrared detection unit in the sixth embodiment. 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。FIG. 35 is a schematic cross-sectional view of the infrared detection unit in the sixth embodiment. 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。FIG. 36 is a circuit block diagram of an IC chip in the sixth embodiment. 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。FIG. 37 is a diagram showing an example of the arrangement of a plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor in the sixth embodiment. 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。FIG. 38 is a diagram showing an example of the arrangement of a plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor according to the sixth embodiment. 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。FIG. 39A is a diagram showing an example of an arrangement of a plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor in the sixth embodiment. 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。FIG. 39B is a diagram showing an example of arrangement of a plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor in the sixth embodiment. 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。FIG. 39C is a diagram showing an example of arrangement of a plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor in the sixth embodiment. 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。FIG. 40A is a diagram for describing the influence of heat from the IC chip at the time of scanning in the comparative example. 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。FIG. 40B is a diagram for illustrating the influence of heat from the IC chip at the time of scanning in the infrared detection device of the sixth embodiment. 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。FIG. 41A is a diagram showing an example of arrangement of thermistors in the sixth embodiment. 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。FIG. 41B is a diagram showing an example of arrangement of thermistors in the sixth embodiment. 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。FIG. 42A is an example of the form of a plurality of infrared detection elements configured by the infrared sensor. 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。FIG. 42B is an example of the form of a plurality of infrared detection elements that the infrared sensor constitutes.

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。   The infrared detection device and the like according to one aspect of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. Each embodiment described below shows one specific example of the present invention. The numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions of the components, and the like described in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the components in the following embodiments, components not described in the independent claim indicating the highest concept are described as arbitrary components.

（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。 Embodiment 1
[Configuration of infrared detection device]
The infrared detection device in the first embodiment will be described below with reference to the drawings.

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。   FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the infrared detection device according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic view of a physical configuration when the infrared detection device in the present embodiment is mounted on a housing. FIG. 3 is a view showing the installation of a housing on which the infrared detection device according to the present embodiment is mounted. FIG. 4 is a diagram showing a physical configuration of the infrared detection device in the present embodiment.

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。   The infrared detection device 1 is attached to the housing 2 which is installed on the installation surface 41 having a predetermined height from the bottom surface 42 at the installation surface 41 substantially perpendicular to the bottom surface 42 of the space 4 as shown in FIG. Acquire a thermal image of the target range. Here, the thermal image is an image composed of a plurality of pixels representing the distribution of the temperature of the temperature detection target range. The predetermined height is, for example, a height higher than a temperature detection target (measurement target) such as a person or a heat source, and is, for example, a height of 1800 mm or more. The housing 2 is an air conditioner such as an air conditioner, for example. The housing 2 analyzes the state of the room, such as the position of a person, the position of a heat source, and the thermal sensation by the thermal image acquired by the infrared detection device 1, and based on the analyzed state of the room, wind direction, air volume, temperature, Control any of the humidity. The space 4 is, for example, a room, the bottom surface 42 is, for example, the surface of the floor of the room, and the installation surface 41 is, for example, the surface of the wall of the room.

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。   As shown in FIG. 1, the infrared detection device 1 includes an infrared detection unit 10, a scanning unit 11, and a control processing unit 12.

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。   The scanning unit 11 has a scanning rotation axis S1, and causes the infrared sensor 102 to scan the space 4 by rotating the infrared sensor 102 about the scanning rotation axis S1. The scanning rotation axis S1 is substantially parallel to the installation surface 41. In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, the scanning unit 11 includes a motor 111 and an installation stand 112.

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。   The motor 111 is controlled by the control processing unit 12 and rotates the infrared sensor 102 about the scanning rotation axis S1 by rotating the installation stand 112 about the scanning rotation axis S1. Here, the motor 111 is, for example, a stepping motor or a servomotor.

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。   The installation stand 112 is provided with a sensor module 101 described later. The installation table 112 is arranged to be inclined with respect to the scanning rotation axis S1. Here, for example, the inclination may be about 30 degrees.

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。   The infrared detection unit 10 scans the temperature detection target range of the space 4 by being rotated about the scanning rotation axis S1 by the scanning unit 11. In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, the infrared detection unit 10 includes a sensor module 101 on which the infrared sensor 102 is mounted, and a cover 103.

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。   The sensor module 101 mounts the infrared sensor 102 and a lens (not shown), and is electrically connected to the housing 2 by the wiring 104. Further, the sensor module 101 is installed on the installation table 112 of the scanning unit 11.

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。   The lens (not shown) is made of silicon, ZnS or the like, which has a high infrared transmittance. The lens is designed such that infrared light (infrared light) incident on the lens from each direction is incident on each of one or more infrared detection elements constituting the infrared sensor 102.

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。   The infrared sensor 102 scans the temperature detection target range of the space 4 by being rotated about the scanning rotation axis S1 as shown in FIG. 4 and controls the thermal image (infrared ray) of the temperature detection target range scanned. Output to 12. Specifically, the infrared sensor 102 includes the infrared sensor 102 in which one or more infrared detection elements are arranged in one or more rows, and the temperature detection target range of the space 4 scanned by the one or more infrared detection elements To detect the infrared rays of

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。   The array surface of the one or more infrared detection elements is arranged to be inclined with respect to the installation surface 41. In other words, the array plane is arranged to have an inclination with the scanning rotation axis S1. Further, at the center (lens center) of the array surface, there is a rotation center when the infrared sensor 102 is rotated by the scanning rotation axis S1 and through which the scanning rotation axis S1 passes. Furthermore, the array plane intersects the scanning rotation axis S1. Thereby, for example, as shown in FIG. 3, the visual field central axis C1 of the infrared sensor 102 is directed to the bottom surface 42 from the vertical direction of the installation surface 41, that is, it is downward.

ここで、比較例について説明する。   Here, a comparative example will be described.

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。   FIG. 5A is an overview of the physical configuration when the infrared detection device in the comparative example is mounted on a housing. FIG. 5B is a view for explaining a blind spot area of the infrared detection device in the comparative example shown in FIG. 5A. The same elements as in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the detailed description will be omitted.

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。   The infrared detection device in the comparative example shown in FIGS. 5A and 5B is different from the infrared detection device 1 according to the present embodiment in the installation stand 512, the sensor module 501 installed on the installation stand 512, and the sensor module 501. The arrangement of the infrared sensor 502 to be mounted is different, and is arranged along (parallel to) the scanning rotation axis S1. The configurations of the installation stand 512, the sensor module 501 and the infrared sensor 502 in the comparative example are the same as the installation stand 112, the sensor module 101 and the infrared sensor 102 of the present embodiment except for the above arrangement, and therefore detailed. The description is omitted.

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。   The view center axis C2 of the infrared sensor 502 is parallel to the vertical direction of the installation surface 41 (parallel to the bottom surface 42) as shown in FIG. 5B. As shown in FIGS. 5A and 5B, the scan rotation axis S1 passes through the array surface of the infrared sensor 502, and the infrared sensor 502 is rotated about the scan rotation axis S1 passing through the array surface. Therefore, the area A1 below the lowermost principal ray V3 which is the lowermost principal ray closest to the bottom surface 42 in the effective viewing angle (field angle) of the infrared sensor 502 is out of the blind spot, that is, outside the detection target range.

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。   On the other hand, in the infrared sensor 102 of the present embodiment, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, it is disposed inclined with respect to the scanning rotation axis S1, and the scanning rotation axis S1 passes through the center of the infrared sensor 102 and the scanning rotation The axis S1 and the infrared sensor 102 intersect. Therefore, the visual field central axis C1 of the infrared sensor 102 is inclined downward. That is, the view center axis C1 of the infrared sensor 102 is inclined downward from the view center axis C2 of the infrared sensor 502. Therefore, the infrared sensor 102 is rotated about the scanning rotation axis S1 while maintaining the field center axis C1 at the same angle with the bottom surface 42.

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。   As a result, the lower region near the position where the infrared sensor 102 is installed is included in the effective viewing angle (field angle). In other words, the area of the blind spot below the lowermost principal ray V2, which is the lowermost principal ray closest to the bottom surface 42 in the effective viewing angle (field angle) of the infrared sensor 102, is compared with the infrared sensor 502 of the comparative example. And smaller. Thus, the infrared sensor 102 of the present embodiment can expand the detection target range of the lower region.

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。   The cover 103 covers the infrared sensor 102 (lens) and is made of an infrared transmitting material such as polyethylene or silicon.

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。   The control processing unit 12 controls the scanning unit 11, processes the thermal image (input image) acquired by the infrared detection unit 10, and outputs the processed thermal image to the arithmetic device included in the housing 2. The control processing unit 12 may be included in the arithmetic device of the housing 2.

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。   Here, after performing the distortion correction of the thermal image acquired by the infrared detection unit 10, the control processing unit 12 performs the correction of the position of the person within the temperature detection target range based on the thermal image on which the distortion correction is performed. Processing is performed to acquire thermal image data indicating the position and temperature of a heat source such as the temperature of a hand or face or the temperature of a wall. Since the rotational speed (rotational pitch) of the upper end and the lower end viewed from the bottom surface 42 of the infrared sensor 102 is different when the infrared sensor 102 is rotated on the scanning rotation axis S1, distortion occurs in the thermal image output by the infrared sensor 102 It is because it has arisen.

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。   The control processing unit 12 performs super-resolution processing on the thermal image (input image) acquired by the infrared detection unit 10 to reconstruct a thermal image (input image), thereby achieving a high-definition thermal image (output image). May be generated. In this case, the control processing unit 12 can output the generated high-definition thermal image, that is, the thermal image after the super-resolution processing. Here, the super resolving process is one of the resolution increasing processes that can generate high resolution information (output image) that does not exist in the input image. Super-resolution processing includes a processing method of obtaining one high-resolution image from a plurality of images, and a processing method using learning data. In the present embodiment, the infrared detection unit 10 is scanned by the scanning unit 11 to obtain a thermal image of a temperature detection target range and a thermal image of positional deviation in units of sub-pixels, that is, thermal image data of different sample points can do.

［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。 [Effects of Embodiment 1]
As described above, the infrared detection device according to the present embodiment includes the infrared sensor in which the central axis of the visual field is inclined with respect to the scanning rotation axis S1. Thereby, the detection target range of the lower region near the position where the infrared detection device of the present embodiment is installed can be expanded.

（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。 Second Embodiment
In the first embodiment, the distortion of the thermal image output by the infrared sensor 102 is described as being subjected to distortion correction processing by the control processing unit 12, but the present invention is not limited thereto. By forming the one or more infrared detection elements constituting the infrared sensor 102 in consideration of the inclination with respect to the scanning rotation axis S1, it is not necessary to perform the distortion correction processing in the control processing unit 12. Hereinafter, this case will be described.

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。   FIG. 6 is a diagram for explaining that distortion occurs in the thermal image scanned by the infrared sensor in the first embodiment.

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。   When the infrared sensor 102 is rotated on the scanning rotation axis S1, the rotational speeds (rotational pitches) of the upper end and the lower end viewed from the bottom surface 42 of the infrared sensor 102 are different. For example, it is assumed that the infrared sensor 102 is configured of a plurality of matrix-like infrared detection elements, and the sizes of the plurality of infrared detection elements are equal. In this case, the rotational speed of the plurality of infrared detection elements in the upper row is higher than the rotational speed of the plurality of infrared detection elements in the lower row, so the upper end (D1 in FIG. The scanning density (resolution) is lower than D2) in FIG. That is, the scanning region covered by one infrared detection element is wider at the upper end (D1 in FIG. 6) than at the lower end (D2 in FIG. 6). In this case, the control processing unit 12 makes the resolution of the acquired thermal image uniform by correcting (distortion correction) the difference in scanning density (resolution) of the infrared detection element between the upper end and the lower end.

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。   In the present embodiment, in order to make distortion correction unnecessary, the control processing unit 12 changes the width of the plurality of infrared detection elements (pixels) constituting the infrared sensor. The details will be described below.

［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。 [Configuration of infrared sensor]
FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the infrared sensor in the second embodiment.

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。   In the infrared sensor 202 according to the present embodiment, a plurality of infrared detection elements are arranged in one or more rows, and the width of the horizontal side substantially parallel to the bottom surface 42 of each of the plurality of infrared detection elements in each row is The closer it is, the narrower it is. In FIG. 7, the plurality of infrared detection elements are arranged in one row, and the width of the horizontal side substantially parallel to the bottom surface 42 of each of the plurality of infrared detection elements is formed to be narrower as it is closer to the bottom surface 42 An example of the infrared sensor 202 is shown.

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。   Here, the relationship of the width | variety of the horizontal side of an adjacent infrared detection element is demonstrated.

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。   8A to 8D are diagrams for explaining the relationship between the widths of the lateral sides of adjacent infrared detection elements in the second embodiment. Elements similar to those in FIG. 2 and FIG. 3 are assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted. In FIG. 8A, the FOV (field of view) of the infrared sensor 202, that is, the effective viewing angle (field angle) is conceptually shown. FIG. 8B conceptually shows an example in which n infrared detection elements constituting the infrared sensor 202 are arranged in one row.

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。 As shown in FIG. 8C, the sensor module 101 to the infrared sensor 202 is mounted has a inclined at an angle (apex angle) of the scanning rotary shaft S1 theta z. The infrared detection element x 0 shown in Fig. 8C shows the infrared detection element in the example the lower end of the n infrared detector shown in FIG. 8B. The eggplant apex angle of the principal ray of the closest lowermost to the bottom surface 42 and the scanning rotation axis S1 at the effective viewing angle of the infrared detection element x 0 (angle) indicates an angle theta x0. In this case, a relationship of angle θ x0 = 90−FOV / 2−θ z − (FOV / 2 n) is established.

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。 Similarly, of the n infrared detection elements, for example, the lowermost chief ray closest to the bottom surface 42 at the effective viewing angle (field angle) of the (next) infrared detection element x1 adjacent to the infrared detection element x0 at the lower end The following relationship is established between the angle θ x1 of the scanning rotation axis S1 and the scanning rotation axis S1. That is, the relationship of the angle θ x0 = 90−FOV / 2−θ z − (FOV / 2n) + 1 * (FOV / n) is established.

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。 Similarly, the angle θ x2 between the lowermost principal ray closest to the bottom surface 42 and the scan rotation axis S1 at the effective viewing angle (field angle) of the (next) infrared detection element x2 adjacent to the infrared detection element x1 is 90 -FOV / 2-θ z - expressed as (FOV / 2n) + 2 * (FOV / n). The angle θ xm between the scanning light rotation axis S1 and the lowermost principal ray closest to the bottom surface 42 in the effective viewing angle (field angle) of the infrared detecting element x0 to the mth infrared detecting element xm is 90−FOV / 2 It can be expressed as -θ z- (FOV / 2n) + m * (FOV / n).

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。 Further, FIG. 8D conceptually shows adjacent infrared detection elements. infrared detector adjacent the infrared detector at the bottom of the n infrared detector the width of the m-th infrared detection element x m L m, the side away from the bottom surface 42 in the infrared detection element x m x m + Assuming that the width of 1 is L m + 1 , the following equation 1 holds.

Ｌｍ+１／Ｌｍ+２＝ｓｉｎ（θｍ）／ｓｉｎ（θｍ+１） （式１） L m + 1 / L m + 2 = sin (θ m ) / sin (θ m + 1 ) (Expression 1)

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。 Generalizing this, next to the infrared detector the width of the horizontal side and L x of one infrared detector, which is adjacent to the infrared detection element and the bottom surface 42 side of the one of the plurality of infrared detecting elements in each row Let the width of the side be L y, and the angle between the lowermost principal ray closest to the bottom surface 42 at the angle of view of the one infrared detection element and the scan rotation axis S 1 be θ x, and the angle of view of the adjacent infrared detection elements when the the angle theta y of the scan rotation axis S1 at satisfy the relationship of L x / Ly = sin (θ x) / sin (θ y).

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。   By forming the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 202 satisfying such a relationship, the scanning density (resolution) from the upper end to the lower end can be obtained even if there is a difference in rotational speed among the plurality of infrared detection elements in each row. It can be made constant.

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。   As a result, the distortion correction in the control processing unit 12 as described in the first embodiment becomes unnecessary. That is, since distortion correction does not have to be performed in the control processing unit 12, the memory usage amount and the calculation load are eliminated.

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。   In addition, the some infrared detection element which comprises the infrared sensor 202 is not restricted to the case shown in FIG. The case shown in FIG. 9 may be used. Here, FIG. 9 is a diagram showing another example of the configuration of the infrared sensor according to the second embodiment.

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。   In the infrared sensor 202b shown in FIG. 9, the plurality of infrared detection elements are arranged in a plurality of rows, and the width of the horizontal side substantially parallel to the bottom surface 42 of each of the plurality of infrared detection elements in each row is The closer it is, the narrower it is. More specifically, in the infrared sensor 202b shown in FIG. 9, a plurality of infrared detection elements are arranged in three or more rows, and a horizontal direction substantially parallel to the bottom surface 42 of each of the plurality of infrared detection elements in each row The width of the side is narrower as it is closer to the bottom surface 42, and the distance between the center positions of the infrared detection elements at the corresponding positions is constant in the adjacent rows of the three or more rows. The relationship between the widths of the lateral sides of the adjacent infrared detection elements in each row is as described above, and thus the description thereof is omitted.

［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。 [Effects of Embodiment 2]
As described above, the infrared detection device according to the present embodiment includes the infrared sensor 202 in which the central axis of the field of view is inclined with respect to the scanning rotation axis S1. Thereby, the detection object range of the lower area | region near the position where the infrared detection apparatus was installed can be expanded.

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。   Further, the infrared detection device according to the present embodiment includes the infrared sensor 202 formed such that the width of each horizontal side of the plurality of infrared detection elements in the row becomes narrower as it approaches the bottom surface 42. Thereby, in the infrared sensor 202 in which the visual field central axis is inclined with respect to the scanning rotation axis S1, the scanning density (resolution) from the upper end to the lower end is made constant even if there is a difference in rotational speed among the plurality of infrared detecting elements Therefore, distortion correction of the thermal image is unnecessary.

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。   In addition, since the some infrared detection element which comprises the infrared sensor in this Embodiment is not restricted to the case shown to FIG. 7 and FIG. 9, it demonstrates below as a modification.

（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。 (Modification 1)
FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of the infrared sensor in the first modification of the second embodiment.

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。   In the infrared sensor 202b shown in FIG. 9, the case where the distance between adjacent rows, that is, the center and the distance between the corresponding infrared detection elements in the adjacent rows is constant has been described, but it is not limited thereto. As shown in the infrared sensor 202 c of FIG. 10, the centers and the intervals between the corresponding infrared detection elements in the adjacent rows may be formed to be narrower as they are closer to the bottom surface 42. That is, in the infrared sensor 202c shown in FIG. 10, the plurality of infrared detection elements are arranged in three or more rows, and the width of the horizontal side substantially parallel to the bottom surface 42 of each of the plurality of infrared detection elements in each array is The closer to the bottom surface 42, the narrower the positions of the plurality of infrared detection elements in each of the three or more rows, the closer to the bottom surface 42 the more central the row direction of the three or more rows is It may be approaching. In addition, since the relationship of the width | variety of the horizontal side of the adjacent infrared detection element in each row | line is as having demonstrated in FIG. 7, description is abbreviate | omitted.

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。   Thus, the distance between adjacent rows (between corresponding infrared detection elements in adjacent rows) can be reduced compared to the infrared sensor 202b shown in FIG. can do. That is, the infrared sensor 202c of FIG. 10 has an effect of being able to scan with higher sensitivity as compared with the infrared sensor 202b shown in FIG.

（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。 (Modification 2)
FIG. 11A is a diagram showing an example of a configuration of an infrared sensor according to a second modification of the second embodiment. 11B is a diagram showing another example of the configuration of the infrared sensor in the second modification of the second embodiment. FIG.

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。   In the infrared sensor 202b shown in FIG. 9, although the case where each of the several infrared detection element which comprises the infrared sensor 202b is a rectangle was demonstrated, it does not restrict to it. That is, as shown in FIG. 11A, in the infrared sensor 202d, the plurality of infrared detection elements to be configured may be a parallelogram. Further, as shown in FIG. 11A, in the infrared sensor 202d, the distance between the corresponding infrared detection elements in adjacent rows is constant, but the distance between the centers of the corresponding infrared detection elements in adjacent rows is closer to the bottom surface 42 It may be formed narrow.

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。   As a result, the infrared sensor 202d of FIG. 11A can reduce the distance between adjacent rows (between corresponding infrared detection elements of adjacent rows) compared to the infrared sensor 202c shown in FIG. can do. That is, the infrared sensor 202d of FIG. 11A has an effect of being able to scan with higher sensitivity as compared with the infrared sensor 202c shown in FIG.

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。   As shown in FIG. 11B, in the infrared sensor 202e, both ends (left and right ends in the figure) of the rotation direction among the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 202d shown in FIG. 11A may be invalidated. This makes it possible to suppress the effects of coma and spherical aberration of a lens used to focus infrared light on the infrared sensor. Here, the spherical aberration is an aberration that occurs because the surface of the lens is a spherical surface, that is, an aberration that occurs because light travels differently between the central portion and the peripheral portion of the lens because the surface of the lens is a spherical surface. It is. The coma is a phenomenon in which the point image has a tail at a distance from the optical axis, that is, it looks like a comet with a tail pulled off from light coming from one point at a distance from the optical axis without being collected at one point on the image plane. It refers to the phenomenon of becoming an image and extending a point image.

（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。 (Modification 3)
FIG. 12A is a diagram showing an example of the configuration of an infrared sensor according to a third modification of the second embodiment. FIG. 12B is a diagram showing another example of the configuration of the infrared sensor according to the third modification of the second embodiment.

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。   In the infrared sensor 202d shown in FIG. 11A, the plurality of infrared detection elements in each row are formed substantially parallel to the scanning rotation axis S1, and the plurality of infrared detection elements in each row are formed substantially perpendicular to the scanning rotation axis S1. Although it has been described that there are, it is not limited thereto.

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。   As shown in FIG. 12A, the plurality of infrared detection elements arranged in a matrix that constitutes the infrared sensor 202f may be inclined at a predetermined angle with respect to the scanning rotation axis S1. Here, the predetermined angle is an angle adjusted such that all central positions of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 202 are different from each other in the direction perpendicular to the scanning rotation axis S1.

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。   Thus, when the infrared sensor 202f is rotated about the scan rotation axis S1, the number of infrared detection elements in the direction perpendicular to the scan rotation axis S1 is compared with the case where the scan sensor does not have a predetermined angle with respect to the scan rotation axis S1. Will increase. That is, in the infrared sensor 202f inclined at a predetermined angle with respect to the scan rotation axis S1, the number of pixels in the direction perpendicular to the scan rotation axis S1 can be substantially increased. Thereby, the resolution in the direction perpendicular to the scanning rotation axis S1 can be improved.

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。   In the infrared sensor 202f, similarly to the infrared sensor 202e shown in FIG. 11B, both ends (left and right ends in the drawing) of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 202f may be invalidated. This makes it possible to suppress the effects of coma and spherical aberration of a lens used to focus infrared light on the infrared sensor.

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。   Furthermore, as shown in the infrared sensor 202g in FIG. 12B, a part of the infrared detection elements in the left and right ends (the lower end at the top and the upper end at the end of the rotation direction) may be enabled. . This is because the part is at a position where the influence of lens distortion can also be mitigated. The infrared ray in the direction (vertical axis) perpendicular to the scanning rotation axis S1 compared to the case where all the columns at both ends are invalidated by validating the part (the lower end at the beginning and the upper end at the end) in the rotation direction. The number of detection elements can be increased to improve the number of pixels of the thermal image in the direction perpendicular to the scanning rotation axis S1.

（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。 (Modification 4)
FIG. 13 is a diagram showing an example of a configuration of an infrared sensor 202h according to the fourth modification of the second embodiment.

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。   In the infrared sensor 202 shown in FIG. 7, although the case where the shape of the several infrared detection element to comprise was a rectangle was demonstrated, it does not restrict to it. As in the infrared sensor 202 h shown in FIG. 13, the plurality of infrared detection elements to be configured may be formed in a trapezoidal shape. Here, the width of the vertical side of each of the plurality of infrared detection elements of the infrared sensor 202 h is constant.

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。   In addition, since the relationship of the width | variety of the horizontal side of the infrared detection element in the row | line which comprises the infrared sensor 202h is as showing in FIG. 7, description is abbreviate | omitted.

（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。 (Modification 5)
FIG. 14 is a diagram showing an example of the configuration of the infrared sensor according to the fifth modification of the second embodiment. FIG. 15 is a diagram showing another example of the configuration of the infrared sensor in the fifth modification of the second embodiment. FIG. 16 is a diagram showing an example of the size of a plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor in the fifth modification of the second embodiment.

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。   In the infrared sensor 202b shown in FIG. 9, the distance between adjacent rows, that is, the center and distance between the corresponding infrared detecting elements in the adjacent rows is constant, and the positions of the corresponding infrared detecting elements in the adjacent rows are the same. Although the case has been described, it is not limited thereto. Furthermore, as in the case of the infrared sensor 202i shown in FIG. 14, the positions of the corresponding infrared detection elements in adjacent rows in each row may be offset.

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。 In FIG. 14, the infrared detection element g 11 at the upper end of the first row and the infrared detection element g 21 at the upper end of the second row are shifted by 1⁄4 pixel, and the infrared detection elements g 21 and 3 at the upper end of the second row The infrared detection element g 31 at the upper end of the column is displaced by 1/4 pixel, and the infrared detection element g 31 at the upper end of the third row and the infrared detection element g 41 at the upper end of the fourth column are displaced by 1/4 pixel An example of the case is shown. Similarly, the positions of corresponding infrared detection elements in adjacent columns in the rows other than the top edge are offset by 1⁄4 pixel.

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。   In other words, in the infrared sensor 202i shown in FIG. 14, the position of the first infrared detection element viewed from the bottom surface 42 of three or more rows is shifted so as to approach the bottom surface 42 in order. Here, the position of the first infrared detection element is the first infrared detection of the first adjacent row by 1⁄4 of the width of the vertical side substantially perpendicular to the bottom surface 42 of the first infrared detection element in the first adjacent row It may be offset from the element. The relationship between the widths of the horizontal sides of the adjacent infrared detection elements in each row is as described with reference to FIG.

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。   As a result, when the infrared sensor 202i is rotated by the scanning rotation axis S1, the number of infrared detection elements in the direction perpendicular to the scanning rotation axis S1 is increased as compared with the infrared sensor 202b shown in FIG. That is, in the infrared sensor 202i, the number of pixels in the direction perpendicular to the scanning rotation axis S1 can be substantially increased. Thereby, the resolution in the direction perpendicular to the scanning rotation axis S1 can be improved.

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。   In the infrared sensor 202i shown in FIG. 14, the case where the distance between adjacent rows, that is, the center and the distance between the corresponding infrared detection elements in the adjacent rows is constant has been described, but it is not limited thereto. Furthermore, as in the infrared sensor 202 j shown in FIG. 15, the centers of the corresponding infrared detection elements in adjacent rows in each row may be formed to be narrower toward the bottom surface 42.

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。 Further, in FIG. 16, when a plurality of infrared detecting elements constituting the infrared sensor 14 and 15 are 16 rows and 4 columns, and, if the apex angle theta z between the scanning rotation axis S1 is 30 degrees The width (horizontal width) of the horizontal side of the infrared detection element for each row satisfying the above-mentioned equation 1 is shown in FIG.

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。   As for the width of the vertical side (vertical width), it is preferable that the ratio of the length of the horizontal side of the lowermost infrared detection element be 2/1, as in the first case. However, if there is a process limitation, as in proposal 2, the ratio of the lengths of the vertical sides of the lowermost infrared detection element should be 3/2 (0.75 / 0.5). May be

（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。 Third Embodiment
Although Embodiment 1 and 2 demonstrated the infrared detection apparatus provided with the infrared sensor which inclined the view center axis with respect to the scanning rotation axis parallel to the installation surface 41, it does not restrict to it. Hereinafter, an example in this case will be described.

［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。 [Configuration of infrared detection device]
The infrared detection device in the third embodiment will be described below with reference to the drawings.

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。   FIG. 17 is a schematic view of a physical configuration when the infrared detection device according to the third embodiment is mounted on a housing. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element similar to FIGS. 1-4, and detailed description is abbreviate | omitted.

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。   The infrared ray detection apparatus according to the present embodiment is, as shown in FIG. 17, an enclosure 2 which is an installation surface 41 substantially perpendicular to the bottom surface 42 of the space 4 and is installed on the installation surface 41 of a predetermined height from the bottom surface 42. To obtain a thermal image of the detection range. Here, as in the first and second embodiments, the predetermined height is, for example, a height higher than a temperature detection target (measurement target) such as a person or a heat source, and is, for example, a height of 1800 mm or more.

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。   The infrared detection device of the present embodiment shown in FIG. 17 is different from the infrared detection device 1 of the first embodiment in the scan rotation axis S3 of the scan unit (motor 311), the installation stand 312, and the sensor module 301. The arrangement of the infrared sensor 302 is different from that of the infrared sensor 302 and is arranged to have an inclination with the installation surface 41. The configurations of the installation stand 312, the sensor module 301, and the infrared sensor 302 are the same as those of the installation stand 112, the sensor module 101, and the infrared sensor 102 of the first embodiment except for the arrangement.

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。   In the present embodiment, the scan rotation axis S3 and the array surface of the infrared sensor 302 are installed so as to have an inclination with the installation surface 41. Therefore, as shown in FIG. 17, the visual field central axis C3 of the infrared sensor 302 is parallel to the vertical direction of the installation surface 41 (parallel to the bottom surface 42). Further, as shown in FIG. 17, the scan rotation axis S3 passes through the array surface of the infrared sensor 302, and the infrared sensor 302 is rotated about the scan rotation axis S3 passing through the array surface.

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。   As described above, in the present embodiment, the scanning rotation axis S3 is inclined with respect to the installation surface 41, and the view center axis C3 of the infrared sensor 302 is substantially perpendicular to the scanning rotation axis S3.

［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。 [Effects of Embodiment 3]
As a result, when the infrared sensor 302 is rotated by the scanning rotation axis S3, the rotational speeds (rotational pitches) of the upper end and the lower end viewed from the bottom surface 42 of the infrared sensor 302 become the same as described in Embodiment 1. Distortion correction in the control processing unit 12 becomes unnecessary. That is, since distortion correction does not have to be performed in the control processing unit 12, the memory usage amount and the calculation load are eliminated.

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。   Further, the infrared detection device according to the present embodiment includes the infrared sensor 302 in which the visual field central axis C3 is inclined to the bottom surface 42 side of the installation surface 41 substantially perpendicularly. As a result, the detection target range of the lower region near the position where the infrared detection device is installed can be expanded.

（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。 (Modification of Embodiments 1 to 3)
In the second embodiment, in the infrared sensor, the plurality of infrared detection elements are arranged in one or more rows, and the width of the horizontal side substantially parallel to the bottom surface 42 of each of the plurality of infrared detection elements in each row is It is formed to be narrower as it is closer to 42. And the width | variety of the horizontal side of several adjacent infrared detection elements of each row | line | column was demonstrated as prescribed | regulated by said (Formula 1). However, the width of the horizontal side is not limited to the case defined by the above (Expression 1).

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。 That is, for example, L x / L y > sin (θ x ) / sin (not limited to the case of satisfying the relationship of L x / L y = sin (θ x ) / sin (θ y ) in the above (formula 1) The relationship of θ y ) may be satisfied, or the relationship of L x / L y <sin (θ x ) / sin (θ y ) may be satisfied.

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。 More specifically, the width of the side of one infrared detection element among the plurality of infrared detection elements in each row is L x, and the width of the one infrared detection element and the width of the infrared detection element adjacent to the bottom surface 42 are Let the width of the side be Ly, and the angle between the lowermost principal ray closest to the bottom surface 42 at the angle of view of the one infrared detection element and the scanning rotation axis S1 be θ x. The image of the adjacent infrared detection element when the lowermost end of the main light beam and the angle theta y of the scan rotation axis S1 at the corners may be satisfied a relation of L x / L y> sin ( θ x) / sin (θ y).

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。   In this case, among the infrared detecting elements constituting the infrared sensor, the infrared detecting elements whose horizontal angle of view is parallel (parallel to the bottom surface 42) can be scanned with higher sensitivity. It is suitable for scanning with high sensitivity the object to be measured that is far from the position where the infrared detection device is installed.

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。 Also, let L x be the width of the lateral side of one of the plurality of infrared detection elements in each row, and the width of the lateral side of the one infrared detection element and the infrared detection element adjacent to the bottom surface 42 be Let L y be the angle between the lowermost chief ray closest to the bottom surface 42 at the angle of view of the one infrared detection element and the scanning rotation axis S 1 be θ x, and the lowest end of the angle of view of the adjacent infrared detection element when the angle between the principal ray and scanning rotation axis S1 of the theta y, may satisfy the relationship of L x / L y <sin ( θ x) / sin (θ y).

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。   In this case, the infrared detecting element closer to the position where the infrared detecting device is installed can perform scanning with high scanning density (with high sensitivity) with respect to the distance. It is suitable when it is desired to scan an area immediately below the position where the infrared detection device is installed with high sensitivity.

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。   In addition, in the housing | casing which mounts the infrared detection apparatus demonstrated in Embodiment 1-3, it is not restricted to an air conditioner. It may be mounted on a security camera or may be mounted on a microwave oven.

［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。 [Effects of Embodiments 1 to 3]
An infrared detection device according to one aspect of the present invention is an infrared detection device attached to a housing installed on a mounting surface that is substantially perpendicular to the bottom of a space and is a predetermined height from the bottom, An infrared sensor in which the above infrared detection elements are arranged in one or more rows, and a scanning unit having a scanning rotation axis and causing the infrared sensor to scan the space by rotating the infrared sensor on the scanning rotation axis And the arrangement surface of the one or more infrared detection elements is arranged to have an inclination with respect to the installation surface.

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。   With this configuration, it is possible to realize an infrared detection device capable of expanding the detection target range of the lower region near the installation position.

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。   Here, for example, a center of rotation when the infrared sensor is rotated around the scanning rotation axis and through which the scanning rotation axis passes may be provided at the center of the array surface.

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。   Furthermore, for example, the scanning rotation axis and the arrangement surface are disposed to have the installation surface and the inclination, and the scanning rotation axis passes through the arrangement surface, and the infrared sensor is configured to It may be rotated about the scan rotation axis passing through the array surface.

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。   Further, for example, the scanning rotation axis may be substantially parallel to the installation surface, and the array surface may intersect the scanning rotation axis.

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。   Here, for example, in the infrared sensor, a plurality of infrared detection elements are arranged in one or more rows, and a width of a side substantially parallel to the bottom surface of each of the plurality of infrared detection elements in each row is The closer to the bottom, the narrower.

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。 Furthermore, for example, let L x be the width of the side of one infrared detection element among the plurality of infrared detection elements in each of the rows, and the width of one infrared detection element and the side of the infrared detection element adjacent to the bottom side the width and L y, the angle between the principal ray and the scanning rotation axis of the closest lowermost on the bottom surface in the angle of view of the one of the infrared detection element and theta x, the angle of view of the adjacent infrared detector when the angle between the scanning rotation axis and the lowermost end of the principal ray and theta y in may be satisfied a relation of L x / L y = sin ( θ x) / sin (θ y).

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。 Also, for example, the width of the side of one infrared detection element among the plurality of infrared detection elements in each of the rows is L x, and the width of one infrared detection element and the side of the infrared detection element adjacent to the bottom side the width and L y, the angle between the principal ray and the scanning rotation axis of the closest lowermost on the bottom surface in the angle of view of the one of the infrared detection element and theta x, the angle of view of the adjacent infrared detector when the angle between the scanning rotation axis and the lowermost end of the principal ray and theta y in may be satisfied a relation of L x / L y> sin ( θ x) / sin (θ y).

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。 Also, for example, the width of the side of one infrared detection element among the plurality of infrared detection elements in each of the rows is L x, and the width of one infrared detection element and the side of the infrared detection element adjacent to the bottom side the width and L y, the angle between the principal ray and the scanning rotation axis of the closest lowermost on the bottom surface in the angle of view of the one of the infrared detection element and theta x, the angle of view of the adjacent infrared detector at the time when the the angle theta y of the scanning rotation axis and the lowermost end of the main light beam may be satisfied a relation of L x / L y <sin ( θ x) / sin (θ y).

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。   Further, for example, in the infrared sensor, a plurality of infrared detection elements are arranged in three or more rows, and a width of a side substantially parallel to the bottom surface of each of the plurality of infrared detection elements in each row is the The closer to the bottom, the narrower, the distance between the center positions of the infrared detection elements at corresponding positions in the adjacent rows of the three or more rows may be constant.

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。   Further, for example, in the infrared sensor, a plurality of infrared detection elements are arranged in three or more rows, and a width of a side substantially parallel to the bottom surface of each of the plurality of infrared detection elements in each row is the The closer to the bottom, the narrower, and the positions of the plurality of infrared detection elements in each of the three or more rows approach the bottom of the three or more rows closer to the bottom as they approach the bottom. You may

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。   Further, for example, the positions of the infrared detection elements, which are first when viewed from the bottom of the three or more rows, may be shifted so as to approach the bottom in order.

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。   Also, for example, the position of the first infrared detection element is set to be equal to the first position of the adjacent column by 1⁄4 of the width of the vertical side substantially perpendicular to the bottom surface of the first infrared detection element in the adjacent column. It may be offset from the infrared detection element.

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。   Also, for example, the infrared sensor may be arranged such that the one or more rows have a predetermined angle with respect to the scanning rotation axis.

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。   Also, for example, the predetermined angle is an angle adjusted such that all central positions of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor are different from each other in the direction perpendicular to the scanning rotation axis. It may be

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。   Note that these general or specific aspects may be realized by a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a recording medium such as a computer readable CD-ROM, etc., and the system, the method, the integrated circuit, the computer It may be realized by any combination of programs or recording media.

（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。 Embodiment 4
In the present embodiment, a specific aspect of the infrared detection device capable of improving the resolution of the thermal image without increasing the number of infrared detection elements will be described.

［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。 [Configuration of infrared detection device]
The infrared detection device according to the fourth embodiment will be described below with reference to the drawings.

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。   FIG. 18 is a diagram showing an example of the configuration of the infrared detection device 1A in the fourth embodiment. FIG. 19A is an image diagram of the configuration of the infrared detection unit 10 and the scanning unit 11 in the present embodiment. FIG. 19B is an image diagram of a configuration of the infrared sensor 102A in the present embodiment.

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。   As shown in FIG. 18, the infrared detection device 1A includes an infrared detection unit 10, a scanning unit 11, and a control processing unit 12.

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。   The scanning unit 11 scans the infrared detection unit 10 in a predetermined direction. More specifically, the scanning unit 11 causes the infrared sensor 102A to scan the detection target range by moving the infrared sensor 102A in a predetermined direction. In the present embodiment, the scanning unit 11 includes a motor 111 shown in FIG. 19A. The motor 111 is controlled by the control processing unit 12 to rotate or move the infrared sensor 102A of the sensor module 101 in a predetermined direction. Here, the motor 111 is, for example, a stepping motor or a servomotor. The predetermined direction is the horizontal direction in FIG. 19A, and corresponds to the direction (scanning direction) of the scanning axis in FIG. 19B.

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。   The control processing unit 12 controls the scanning unit 11 and processes the thermal image (input image) acquired by the infrared detection unit 10. The control processing unit 12 includes a device control unit 121 and an image processing unit 122 as shown in FIG.

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。   The device control unit 121 calculates control information for performing control to scan the scanning unit 11 based on the information detected by the infrared detection unit 10, and controls the scanning unit 11 according to the calculated control information. The image processing unit 122 performs super-resolution processing on the thermal image (input image) acquired by the infrared detection unit 10 and reconstructs the thermal image (input image) to generate a high-definition thermal image (output image). Do. The image processing unit 122 outputs the generated high-definition thermal image, that is, the thermal image after the super-resolution processing.

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。   Here, the thermal image is an image composed of a plurality of pixels representing the distribution of the temperature of the temperature detection target range. The super-resolution processing is one of the resolution increasing processing capable of generating high-resolution information (output image) which does not exist in the input image. Super-resolution processing includes a processing method of obtaining one high-resolution image from a plurality of images, and a processing method using learning data. In the present embodiment, the infrared detection unit 10 is scanned by the scanning unit 11 to obtain a thermal image of a temperature detection target range and a thermal image of positional deviation in units of sub-pixels, that is, thermal image data of different sample points can do. Therefore, in the following description, it is assumed that a processing method for obtaining one high resolution thermal image from a plurality of thermal images is used.

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。   Note that the image processing unit 122 further detects the position of a person within the temperature detection range based on the thermal image after the super-resolution processing, the position of the heat source such as the temperature of the user's hand or face, the temperature of the wall, etc. The thermal image data may be acquired to output the thermal image data.

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。   The infrared detection unit 10 can acquire a thermal image of a temperature detection target range by being scanned in a predetermined direction by the scanning unit 11. More specifically, the infrared detection unit 10 includes an infrared sensor 102A in which a plurality of infrared detection elements are arranged in a matrix, and detects infrared rays in a temperature detection target range scanned by the infrared sensor 102A. The infrared sensor 102A is arranged such that the matrix of the plurality of infrared detection elements has an inclination of a predetermined angle with respect to the predetermined direction. Here, the predetermined angle is an angle adjusted such that all the central positions of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102A are different from each other in the predetermined direction.

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。   In the present embodiment, the infrared detection unit 10 is configured of, for example, a sensor module 101 shown in FIG. 19A. The sensor module 101 includes an infrared sensor 102A and a lens (not shown).

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。   The lens is made of silicon, ZnS, or the like, which has high infrared transmittance. In the lens, infrared rays (infrared light) incident on the lens from each direction are designed to be incident on different infrared detection elements constituting the infrared sensor 102A.

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。   For example, as shown in FIG. 19B, the infrared sensor 102A includes a plurality of infrared detection elements arranged in a matrix of N rows and M columns (N and M are natural numbers of 2 or more). The infrared sensor 102A can scan the temperature detection target range by rotating (moving) in the horizontal direction, that is, in the direction of the scanning axis in FIG. 19B. The infrared detection unit 10 scans in a predetermined direction (horizontal direction) to obtain a thermal image (infrared) of the temperature detection target range, and outputs the thermal image to the image processing unit 122.

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。   More specifically, the infrared sensor 102A is rotated (moved) in units of sub-pixel units in the horizontal direction, that is, in the direction of the scanning axis shown in FIG. 19B by the motor 111. Accordingly, the infrared sensor 102A acquires a thermal image (infrared ray) of positional deviation in units of sub-pixels, which is a thermal image of a temperature detection target range, and outputs the thermal image to the image processing unit 122.

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。   Further, the infrared sensor 102A is inclined at a predetermined angle (X ° in the figure) with respect to the horizontal direction, ie, the direction of the scanning axis shown in FIG. 19B. In other words, the infrared sensor 102A is composed of a plurality of infrared detection elements arranged in a matrix of N rows and M columns, and the matrix of the plurality of infrared detection elements is at a predetermined angle (X °) with the scanning axis They are arranged parallel and perpendicular to the sensor axis having a tilt. That is, the predetermined angle (X °) is an angle adjusted such that all central positions of each of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102A are different from each other in the direction of the scanning axis. In other words, the predetermined angle (X °) corresponds to the M rows of infrared detection elements parallel to the sensor axis and adjacent thereto when the plurality of infrared detection elements are rotated (moved) along the direction of the scanning axis The infrared detection elements of the rows are at an angle adjusted to not overlap in the direction of the scanning axis.

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。   Further, since the infrared sensor 102A is inclined at a predetermined angle (X ° in the drawing) with respect to the direction of the scanning axis, the following relationship is established in the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102A. That is, the distance (for example, the first distance) in the direction (vertical direction in the figure) perpendicular to the scanning axis, which is the distance between the center positions of adjacent infrared detection elements in the same row (for example, the first arrangement) equal. In addition, an infrared detection element (for example, a first element) positioned at one end of the scanning direction of the column (first array) in the scanning direction and a column (for example, the first element) adjacent to the column (first array) An infrared detection element (for example, a second element) of two arrays), and a central position of each of the infrared detection elements (second element) adjacent to the infrared detection element at the other end of the row (first array) The distance (for example, a second distance) in the direction (longitudinal direction) perpendicular to the scanning axis is equal to the first distance.

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。   Thus, when the plurality of infrared detection elements are rotated (moved) along the direction of the scanning axis, the number of infrared detection elements in the direction perpendicular to the scanning axis is parallel to the scanning axis and the sensor axis. It will increase more than N. That is, in the infrared sensor 102A in which the sensor axis is inclined at a predetermined angle (X °) from the scanning axis, the number of pixels of the thermal image in the direction (vertical axis) perpendicular to the scanning axis is the case where the sensor axis is parallel to the scanning axis Can be substantially increased. Thereby, the resolution in the direction (vertical axis) perpendicular to the scanning axis can be improved.

以下、実施例を用いて所定角度の一例について説明する。   Hereinafter, an example of the predetermined angle will be described using an embodiment.

（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。 (Example)
Next, an example of the configuration of the infrared sensor 102A in the embodiment will be described using FIG. 20 and FIG.

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。   FIG. 20 is a diagram showing an infrared sensor in an example of the fourth embodiment.

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。   The infrared sensor 102a illustrated in FIG. 20 is an example of the infrared sensor 102A, and includes a plurality of infrared detection elements arranged in eight rows and eight columns. A detection point is shown at the center of each infrared detection element shown in FIG. Each infrared detection element may have high infrared detection sensitivity at the detection point and detect infrared light at the detection point. In addition, each infrared detection element may detect infrared rays dominantly at the detection point of what detects infrared rays in the entire area of the element. Also, this detection point may represent the area of each infrared detection element. In this case, this detection point may indicate the average of the infrared rays detected by each infrared detection element.

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。   The sensor axes of the plurality of infrared detection elements in eight rows and eight columns constituting the infrared sensor 102a are inclined at a predetermined angle a with respect to the horizontal direction, that is, the direction of the scanning axis shown in FIG. The predetermined angle a is an example of the above-mentioned predetermined angle x, and is an angle adjusted so that all the central positions of each of the 8 rows and 8 columns of infrared detecting elements are different from the direction of the scanning axis. is there. In other words, the predetermined angle a is parallel to the sensor axis when the plurality of infrared detection elements arranged in a matrix of 8 × 8 that constitute the infrared sensor 102 a are rotated (moved) in the direction of the scanning axis The eight rows of infrared detection elements and the eight rows of infrared detection elements in a row adjacent to them are at an angle adjusted so as not to overlap in the direction of the scanning axis.

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。   FIG. 21 is a diagram for explaining the inclination of the infrared sensor 102a shown in FIG. FIG. 21 shows a plurality of infrared detection elements for two rows among the plurality of infrared detection elements arranged in eight rows and eight columns shown in FIG. 20 for the convenience of description. Here, a dotted line c1 and a dotted line c2 indicate a dotted line parallel to the scanning axis.

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。 In FIG. 21, the predetermined angle a is set when the infrared detection element a 11 to the infrared detection element a 18 and the infrared detection element a 21 to the infrared detection element a 28 are rotated (moved) in the direction of the scanning axis. The angle is adjusted so as not to overlap in the direction of the scanning axis.

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。 Here, for example, the vertical direction between the vertical distance h, the respective center positions infrared detection element a 12 and infrared detector a 13 between the respective center positions infrared detection element a 11 and infrared detector a 12 Distance h between the center positions of the infrared detection element a 13 and the infrared detection element a 14 respectively, the vertical direction between the center positions of the infrared detection element a 14 and the infrared detection element a 15 respectively Distance h between the center positions of the infrared detection element a 15 and the infrared detection element a 16 respectively, the vertical direction between the center positions of the infrared detection element a 16 and the infrared detection element a 17 respectively distance h, the vertical distance h between the respective center positions infrared detection element a 17 and infrared detector a 18, as well as red All the vertical distance h between the center positions of the respective line detector elements a 16 and infrared detector a 17 is made equal to the first distance. The same applies to the case of the infrared detection elements a 21 to the infrared detection elements a 28 .

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。 The second distance, that is, the vertical distance h between the center positions of the infrared detection element a 18 (first element) and the infrared detection element a 21 (second element) is equal to the first distance. . The vertical distance between the center positions of the infrared detection element a 11 and the infrared detection element a 18 is 8 h.

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。 And predetermined angle a which fulfills the above-mentioned relation is an angle which fills tan- 1 (1/8), and can be computed with 7.125 degrees.

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。   Therefore, the infrared sensor 102a is composed of an 8 × 8 infrared detection element parallel and perpendicular to the sensor axis, and the sensor axis has an inclination (a predetermined angle a) of 7.125 ° with respect to the scanning axis. As a result, all of the central positions of the eight rows and eight columns of the infrared detection elements constituting the infrared sensor 102a are different from each other in the direction of the scanning axis. In this manner, all eight rows of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102a can be prevented from overlapping in the direction of the scanning axis, so the number of pixels of the thermal image in the direction (vertical axis) perpendicular to the scanning axis It can be substantially increased.

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。   In the present embodiment, the infrared detection elements of 8 rows and 8 columns are described as an example of the plurality of infrared detection elements arranged in N rows and M columns constituting the infrared sensor 102A, but the present invention is not limited thereto.

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。   It may be an infrared detection element of 4 rows and 4 columns, an infrared detection element of 16 rows and 16 columns, or an infrared detection element of 32 rows and 32 columns. This is because an infrared detection element of N rows and N columns (N is a natural number of 2 or more) can be acquired as a general-purpose product, and therefore the adoption cost of the infrared sensor can be reduced.

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。   FIG. 22A is a diagram for explaining the effect of the infrared detection device in the case of using the infrared sensor 502a of the comparative example. FIG. 22B is a view for explaining the effect of the infrared ray detection device when the infrared ray sensor 102a shown in FIG. 20 is used.

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。   The infrared sensor 502a of the comparative example shown to FIG. 22A is not inclined with respect to the direction (horizontal direction) of a scanning axis. That is, the sensor axis of the infrared sensor 502a coincides with the scanning axis. In this case, when the 8 × 8 infrared detection elements constituting the infrared sensor 502a are rotated (moved) in the direction of the scanning axis, the infrared detection elements in the direction (row direction) parallel to the scanning axis overlap. Therefore, the number of infrared detection elements in the direction perpendicular to the scanning axis remains eight.

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。   On the other hand, the infrared sensor 102a shown in FIG. 22B is inclined at 7.125 degrees with respect to the direction (horizontal direction) of the scanning axis. That is, the sensor axis of the infrared sensor 102a is inclined at 7.125 degrees with respect to the scanning axis. In this case, when the 8 × 8 infrared detection elements constituting the infrared sensor 102 a are rotated (moved) along the direction of the scanning axis, the infrared detection elements in the direction (row direction) parallel to the scanning axis do not overlap. As a result, the number of infrared detection elements in the direction perpendicular to the scanning axis increases to eight (64 vertical levels) more than eight vertical levels, which is the number of infrared detection elements in the row direction of the infrared sensor 102a. It has become.

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。   As described above, the infrared detection device 1A includes the infrared sensor 102a configured by the infrared detection element having the sensor axis inclined at 7.125 ° with respect to the scanning axis, thereby forming the infrared detection element constituting the infrared sensor 102a. It is possible to acquire a high resolution thermal image which is eight times as large as that of the comparative example, without increasing the number of. Furthermore, the infrared detection device 1A can obtain a thermal image with improved resolution by performing super-resolution processing on the thermal image by the control processing unit 12.

［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。 [Operation of infrared detection device]
Next, the operation of the infrared detection device 1A configured as described above will be described.

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。   FIG. 23 is a flowchart for explaining the operation of the infrared detection device 1A in the fourth embodiment.

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。   First, the infrared detection device 1A scans the infrared detection unit 10 (S10), and acquires a thermal image of the temperature detection target range (S11). Specifically, the infrared detection device 1A causes the infrared sensor 102a to scan the temperature detection target range by moving (rotating) the infrared sensor 102a of the infrared detection unit 10 along the scanning axis. Get a thermal image. The infrared sensor 102a is scanned by being moved (rotated) in units of sub-pixels by the scanning unit 11, and acquires a plurality of thermal images moved in units of sub-pixels.

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。   Next, the infrared detection device 1A performs super-resolution processing on the acquired thermal image (S12). Specifically, the infrared detection device 1 processes the acquired plurality of thermal images and reconstructs the plurality of thermal images to generate one high-definition thermal image.

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）。   Next, the infrared detection device 1A outputs the generated high-definition thermal image, that is, the thermal image after the super-resolution processing (S13).

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。   Thus, the infrared detection device 1A can acquire a thermal image in the temperature detection target range with high resolution.

［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。 [Effects of Embodiment 4]
As described above, the infrared detection device according to the present embodiment includes the infrared sensor constituted by the infrared detection element having a sensor axis inclined at a predetermined angle with respect to the scanning axis. Thereby, the resolution of the thermal image can be improved without increasing the number of infrared detection elements constituting the infrared sensor. Here, the predetermined angle is an angle adjusted such that all central positions of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor are different from each other in the predetermined direction as the scanning direction. For example, in the case where the infrared sensor is composed of eight rows and eight columns of infrared detection elements, this predetermined angle is 7.125 degrees.

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。   Further, since the infrared detection device according to the present embodiment can acquire a high-resolution thermal image without increasing the number of infrared detection elements constituting the infrared sensor, the infrared sensor can also be in the direction perpendicular to the scanning axis. There is no need to add a motor to move (scan). Further, since the infrared detection device of the present embodiment can acquire a high-resolution thermal image without increasing the number of infrared detection elements constituting the infrared sensor, the number of infrared detection elements is greater and the cost is higher. There is no need to adopt a high infrared sensor. That is, according to the infrared detection device of the present embodiment, not only can the cost of the motor for acquiring a high-resolution thermal image be reduced, but also the cost for adopting an infrared sensor having a larger number of infrared detection elements The effect is that it can be reduced.

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。   In addition, in the infrared detection device of the comparative example in which a high resolution thermal image can be obtained by increasing the scanning direction of the infrared sensor by adding a motor, the size is mechanically increased by the amount of adding a motor. Therefore, it becomes difficult to mount the infrared detection device of the comparative example as a module on another device such as an air conditioner. On the other hand, in the infrared detection device of the present embodiment, since it is not necessary to add a motor for increasing the scanning direction (scanning in the vertical direction), the size does not increase. Therefore, the infrared detection device according to the present embodiment also has an effect of being easily mounted as a module on another device such as an air conditioner.

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。   Furthermore, as compared with the case where a motor is additionally provided for moving (scanning) in the direction perpendicular to the scanning axis, the infrared detection device of the present embodiment further scans the vertical direction after scanning the direction of the scanning axis. There is no need for time. That is, the infrared detection device according to the present embodiment has an effect that the resolution of the thermal image can be improved without increasing the infrared detection time.

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。   This will be specifically described. In the infrared detection device of the comparative example, a high-resolution thermal image can be obtained by adding a motor and increasing the scanning direction of the infrared sensor, so the scanning time (infrared detection time) for acquiring the thermal image is scanned It will increase by the amount of direction increase. That is, in the infrared detection device of the comparative example, since it takes time to acquire the thermal image of the temperature detection target range, the time difference from the start of scanning to the acquisition of the thermal image is large, and the resolution of the acquired thermal image becomes lower than the expected resolution. There is a problem that On the other hand, in the infrared detection device according to the present embodiment, it is not necessary to add a motor for increasing the scanning direction (scanning in the vertical direction), and therefore the resolution of the thermal image is improved without increasing the infrared detection time. Can.

（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。 (Modification)
In the fourth embodiment, the case has been described where the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor are all effective (all of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor are used), but the present invention is not limited thereto. Taking into account the effects of coma and spherical aberration of the lens used to condense the infrared light on the infrared sensor, enable some of the infrared detection elements among the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor, The infrared detection elements other than one part may be invalidated.

以下、この場合の例を変形例として以下説明する。   Hereinafter, an example of this case will be described as a modified example.

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。   The spherical aberration is an aberration that occurs because the surface of the lens is a spherical surface, that is, an aberration that occurs because light travels differently between the central portion and the peripheral portion of the lens because the surface of the lens is a spherical surface. is there. The coma is a phenomenon in which the point image has a tail at a distance from the optical axis, that is, it looks like a comet with a tail pulled off from light coming from one point at a distance from the optical axis without being collected at one point on the image plane. It refers to the phenomenon of becoming an image and extending a point image.

［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。 [Configuration of infrared sensor]
FIG. 24 is an image diagram of a configuration of an infrared sensor 102b according to a modification of the fourth embodiment.

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。   The infrared sensor 102b is an example of the infrared sensor 102A. The plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102b are arranged in N rows and N columns (N is a natural number of 2 or more), and the infrared detection elements in the columns at both ends of the N columns are invalidated . That is, the infrared sensor 102b uses a part of infrared detection elements that are infrared detection elements of N rows and L columns (L <N, L is a natural number of 2 or more) except for the columns at both ends of N columns. The reason why the rows at the both ends of the N rows are excluded is that, in the lens used for the infrared sensor 102b, the influence of coma and spherical aberration becomes greater as the infrared detecting element of the infrared sensor 102b is located farther from the center. .

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。 The infrared sensor 102b, similar to the fourth embodiment, are inclined at a predetermined angle (X 1 ° in the figure) with respect to the direction of the scan axis. The predetermined angle X 1, all N rows and N infrared detection elements each of the center position of the string constituting the infrared sensor 102b is an angle that is adjusted to a different position as viewed from the direction of the scan axis. For example, an infrared sensor 102b is constituted by a plurality of infrared detection elements 8 rows and 8 columns, if a portion of the infrared detector is an infrared detector of 8 rows and 6 columns, the predetermined angle X 1 is 9. It is 462 °.

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。   Note that the predetermined angle is not all of the N rows and N columns of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102b, but all of the central positions of each (N rows and L columns) of infrared detection elements from the direction of the scanning axis The angle may be adjusted to have different positions.

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。 Furthermore, the predetermined angle is preferably a value that satisfies the following equation. That is, X 1 = arctan (1 / C eff ). Here, X 1 is a predetermined angle. C eff is the number of columns in which the pixel is used. In the equation, C eff is 6 in the case of FIG. Further, C eff is 6 also in the case of FIG. 25 described below.

［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。 [Effects of Modifications]
As described above, according to the infrared detection device of the present modification, the resolution of the thermal image can be improved without changing the number of infrared detection elements constituting the infrared sensor. Furthermore, in the present modification, some of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor are used instead of all of them. This has the effect of being able to reduce the effects of coma and spherical aberration of the lens used to focus the infrared light on the infrared sensor.

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。   In this modification, as an example using a part of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor, the case is described in which the infrared detection elements in the rows at both ends in the scanning axis direction are not used but disabled Not exclusively. For example, as shown in FIG. 25, some of the infrared detection elements in the rows at both ends in the scanning axis direction may be enabled.

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。   FIG. 25 is an image diagram of a configuration of an infrared sensor in another example of the modification of the fourth embodiment. The same components as those in FIG. 24 are denoted by the same reference numerals, and the detailed description will be omitted.

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。   The infrared sensor 102c illustrated in FIG. 25 is an example of the infrared sensor 102A, and includes infrared detection elements arranged in N rows and N columns (N is a natural number of 2 or more).

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。   The infrared sensor 102c is disabled except for a part of the infrared detection elements in the N rows at both ends. More specifically, as shown in FIG. 25, the infrared sensor 102b has an infrared detecting element of N rows and L columns (L <N, L is a natural number of 2 or more) except for the columns at both ends of N columns. In FIG. 25, the infrared detection element at the lower end of the right end (the end on the top side at the time of scanning among the two ends) and the infrared detection at the upper end of the left end (the end on the end of the both ends at the scanning side) The element is used. The reason why the rows at both ends of the N rows are excluded is that the effects of coma and spherical aberration become large as described above. In order to improve the number of pixels of the thermal image in the direction (vertical axis) perpendicular to the scanning axis (the vertical axis) (the vertical axis) The reason is to increase the number of infrared detecting elements in the above item) to widen the visual field of the vertical axis, and a part thereof is at a position where the influence of lens distortion can also be reduced.

（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。 Fifth Embodiment
The example in the case of enabling one part infrared detection element among all the infrared detection elements which comprise an infrared sensor is not restricted to the example mentioned above. In the present embodiment, another configuration example of a part of the infrared detection elements will be described. In the following, portions different from the fourth embodiment will be mainly described.

［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。 [Configuration of infrared sensor]
FIG. 26 is an image diagram of a configuration of an example of an infrared sensor according to the fifth embodiment. FIG. 27 is a diagram for explaining the tilt of the infrared sensor shown in FIG.

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。   The infrared sensor 102d is an example of the infrared sensor 102A. Among the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102d, a part of the infrared detection elements among the plurality of infrared detection elements are enabled, and the infrared detection elements other than the one part are disabled.

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。   In the present embodiment, the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102d are arranged in N rows and N columns (N is a natural number of 2 or more), and some infrared detection elements are N rows and N columns. Among them, a plurality of infrared detection elements other than the plurality of infrared detection elements at both ends in the direction of the scanning axis.

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。   More specifically, some of the infrared detection elements shown in FIG. 26 are a plurality of infrared detection elements arranged along a first diagonal line having a large angle with the direction of the scanning axis among two diagonal lines of N rows and N columns. A first element row, a second element row, which is a plurality of infrared detection elements adjacent to the first element row and arranged along the first diagonal, and a plurality of adjacent elements arranged along the first diagonal and the second element row It is configured to include a third element row which is an infrared detection element, and a fourth element row which is a plurality of infrared detection elements adjacent to the third element row and arranged along the first diagonal. That is, among the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102d, the infrared detection elements of the first element row to the fourth element row are made effective as a part of the infrared detection elements, and the other infrared detection elements are It has been disabled.

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。 Further, as in the fourth embodiment, the infrared sensor 102d is inclined at a predetermined angle (x 2 ° in the figure) with respect to the direction of the scanning axis. Predetermined angle x 2, all of the center position of each infrared detection element portion described above is the angle that is adjusted to a different position as viewed from the direction of the scan axis.

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。 Here, a method of calculating the predetermined angle x 2 will be described using, for example, FIG. 27 in which a part of the area F1 shown in FIG. 26 is extracted. In FIG. 27, dotted lines S11, S12 and S13 indicate dotted lines parallel to the scanning axis. The dotted line L11 connects the infrared detection elements c11, c13 and c15 and shows a dotted line parallel to the sensor axis. Similarly, a dotted line L12 connects the infrared detection elements c12 and c14 and indicates a dotted line parallel to the sensor axis.

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。 Here, for example, the distance h 2 in the direction (vertical direction in the figure) perpendicular to the scanning axis between the respective center positions of the infrared detection element c 11 and the infrared detection element c 13 , the infrared detection element c 13 and the infrared detection element c 15 A distance h 2 in the direction (vertical direction in the figure) perpendicular to the scanning axis between the respective center positions, a direction perpendicular to the scanning axis between the center positions of the infrared detecting element c 12 and the infrared detecting element c 14 (the figure in the distance h 2 in the vertical direction) all equal. Further, for example, distance of the infrared detection element c 11 and infrared detector c 12 scan axis perpendicular direction between the respective center positions (vertical direction in the figure), the P is (the number of element rows -1) h It is doubled (P × h 2 ).

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。 It is possible to calculate the predetermined angle x 2 by calculating the angle x 2 satisfying such a relationship. Specifically, such a relation can be expressed in a relational expression as sin (x 2 ) = Ph 2 / D 1 , sin (45−x 2 ) = h 3 / (√2 · D 1 ). Here, D 1 is the distance between the infrared detection element, for example the distance between the center positions of the respective infrared detecting elements c 11 and the infrared detecting element c 12 (distance on the sensor axis). Then, the predetermined angle x 2 can be calculated by solving these relational expressions. That is, the above equation, sin (x 2) = P√2 · sin (45-x 2) That sin (x 2) = Pcos ( x 2) solves the -Psin (x 2), tan ( x 2) The predetermined angle x 2 = tan −1 (P / P + 1) can be calculated by changing the expression to be = P / (P + 1).

以下、実施例を用いて所定角度の一例について説明する。   Hereinafter, an example of the predetermined angle will be described using an embodiment.

（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。 (Example)
Hereinafter, an example of the configuration of the infrared sensor 102e according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 28 and 29.

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。   FIG. 28 is an image diagram of a configuration of an infrared sensor in an example of the fifth embodiment. FIG. 29 is a diagram for explaining the tilt of the infrared sensor shown in FIG.

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。   The infrared sensor 102e shown in FIG. 27 is an example of the infrared sensor 102A, and is configured of a plurality of infrared detection elements arranged in eight rows and eight columns. In the infrared sensor 102e, a part of the infrared detection elements among the plurality of infrared detection elements are enabled, and the infrared detection elements other than the part are disabled.

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。   In the present embodiment, the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102e are arranged in eight rows and eight columns, and some of the infrared detection elements are at both ends in the direction of the scanning axis in eight rows and eight columns. A plurality of infrared detection elements other than a plurality of infrared detection elements.

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。   More specifically, some of the infrared detection elements shown in FIG. 28 are a plurality of infrared detection elements arranged along a first diagonal line having a large angle with the direction of the scanning axis among two diagonal lines of eight rows and eight columns. A first element row, a second element row, which is a plurality of infrared detection elements adjacent to the first element row and arranged along the first diagonal, and a plurality of adjacent elements arranged along the first diagonal and the second element row It is comprised including the 3rd element row which is an infrared detection element. That is, as a part of the infrared detection elements, among the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102e, the infrared detection elements of the first element row to the third element row are made effective, and the other infrared detection elements are It has been disabled.

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。 Further, the infrared sensor 102e is inclined at a predetermined angle (a 2 in the figure) with respect to the direction of the scanning axis. The predetermined angle a 2 is, all of the center position of each infrared detection element portion described above is the angle that is adjusted to a different position as viewed from the direction of the scan axis.

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。 Here, a method for calculating the predetermined angle a 2, will be described with reference to FIG. 29 an extracted part of the region F2 shown in FIG. 28 for example. In FIG. 29, dotted lines S21, S22 and S23 indicate dotted lines parallel to the scanning axis. The dotted line L21 connects the infrared detection elements c21, c23 and c25 and shows a dotted line parallel to the sensor axis. Similarly, a dotted line L22 connects the infrared detection elements c22 and c24 and indicates a dotted line parallel to the sensor axis.

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。 Here, the first element (infrared detection element c23) aligned in the row direction having a predetermined angle with the center position of the first element (infrared detection element c23) that is an infrared detection element belonging to the first element row and the direction of the scanning axis. And the second element (infrared detection elements c21 and c25) adjacent to the first element (infrared detection element c23) among the plurality of infrared detection elements adjacent to the plurality of infrared detection elements including the first distance h 2 is a distance in a direction perpendicular to the direction of the scan axis a distance between the center position of the second element is an infrared detecting element (infrared detector c21, c25) belongs are equal. In addition, the central position of the third element (infrared detection element c21) at the end of the scanning direction of the two second elements (infrared detection elements c21 and c25) and the first element (infrared detection element) aligned in the row direction a fourth element which is an infrared detection element belonging to a second element row adjacent to the first element (infrared detection element c23) among the plurality of infrared detection elements including c23) and not adjacent to the third element (infrared detection element c25) A second distance, which is a distance between the center position of the infrared detection element c 24 and a direction perpendicular to the direction of the scanning axis, is equal to the first distance. Further, the center position of the fourth element (infrared detection element c24) and the third element (infrared detection element c21) among the plurality of infrared detection elements including the third element (infrared detection element c21) aligned in the row direction And, a third distance which is a distance between the center position of the fifth element (infrared detection element c22) which is an infrared detection element belonging to the second element row and is a distance in a direction perpendicular to the direction of the scanning axis is Equal to the distance.

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。 More specifically, as shown in FIG. 29, for example, the distance h 3 in the direction (vertical direction in the figure) perpendicular to the scanning axis between the central positions of the infrared detection element c 21 and the infrared detection element c 23 respectively A distance h 2 in a direction (vertical direction in the figure) perpendicular to the scanning axis between the center positions of detection element c 23 and infrared detection element c 25 , center positions of infrared detection element c 22 and infrared detection element c 24 respectively distance h 3 of the scan axis direction perpendicular (vertical direction in the drawing) between the all equal. Also, for example, the distance between the center positions of the infrared detection element c 21 and the infrared detection element c 22 in the direction (vertical direction in the figure) perpendicular to the scanning axis is 2h 3 times (number of element rows-1) x h It is 3 ).

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。 It is possible to calculate the predetermined angle a 2 by calculating the angle x 3 satisfying such a relationship. Specifically, such a relation can be expressed as sin (x 3 ) = 2h 3 / D 2 , sin (z) = h 3 / (√2 · D 2 ), z = 45−x 3 It represents, by solving these relations, can be calculated at a predetermined angle a 2. Here, D 2 is the distance between the infrared detection element, for example the distance between the center positions of the respective infrared detecting elements c 21 and the infrared detection element c 22 (distance on the sensor axis). That is, the above relational expression is solved as sin (x 3 ) = 2√2 · sin (z), that is, sin (x 3 ) = 2cos (x 3 ) −2sin (x 3 ), tan (x 3 ) = 2 / By changing the expression to 3, it can be solved x 3 = 33.69 degrees. Thus, the predetermined angle a 2 may be calculated to be 33.69 degrees.

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。 Therefore, the infrared sensor 102e is constituted by an 8 × 8 infrared detecting element parallel and perpendicular to the sensor axis, and the sensor axis has an inclination (a predetermined angle a 2 ) of 33.69 ° with respect to the scanning axis. As a result, among the 8 rows and 8 columns of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102e, the central position of each of the infrared detection elements of the first element row to the third element row that are enabled as a part of infrared detection elements All are in different positions with respect to the direction of the scan axis and do not overlap in the direction of the scan axis. As a result, the number of infrared detection elements in the direction perpendicular to the scanning axis can be increased in the infrared sensor 102e, so that the number of pixels of the thermal image in the direction (vertical axis) perpendicular to the scanning axis is substantially increased. Can.

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。   In the present embodiment, the infrared sensor 102e is configured by the infrared detection elements in eight rows and eight columns, but the present invention is not limited to this. It may be an infrared detection element of 4 rows and 4 columns, an infrared detection element of 16 rows and 16 columns, or an infrared detection element of 32 rows and 32 columns. This is because an infrared detection element of N rows and N columns (N is a natural number of 2 or more) can be acquired as a general-purpose product, and therefore the adoption cost of the infrared sensor can be reduced.

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。   FIG. 30 is a diagram for explaining the effect of the infrared detection device when the infrared sensor 102e shown in FIG. 27 is used.

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。   The infrared sensor 102e shown in FIG. 30 is inclined at 33.69 degrees with respect to the direction (horizontal direction) of the scanning axis. That is, the sensor axis of the infrared sensor 102e is inclined at 33.69 degrees with respect to the scanning axis. In this case, when the infrared sensor 102e is rotated (moved) in the direction of the scanning axis, the partial infrared detection elements in the direction (row direction) parallel to the scanning axis do not overlap. As a result, the number of partial infrared detection elements in the direction perpendicular to the scanning axis increases more than eight vertical levels, which is the number of infrared detection elements in the row direction of the infrared sensor 102 e, and 34 (34 It has become vertical levels).

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。   As described above, the infrared detection device 1A includes the infrared sensor 102e configured of the infrared detection element having the sensor axis inclined at 33.69 degrees with respect to the scanning axis, thereby forming the infrared detection element constituting the infrared sensor 102e. It is possible to acquire a high resolution thermal image that is 4.25 times as large as that of the comparative example without increasing the number. Furthermore, the infrared detection device 1A can obtain a thermal image with improved resolution by performing super-resolution processing on the thermal image by the control processing unit 12.

［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。 [Effects of Embodiment 5]
As described above, according to the infrared detection device of the present modified embodiment, the resolution of the thermal image can be improved without changing the number of infrared detection elements constituting the infrared sensor. Furthermore, in the present embodiment, the coma aberration of the lens used to condense the infrared light on the infrared sensor and the partial use of all of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor are used. An effect of reducing the influence of spherical aberration is exerted.

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。   Here, the predetermined angle is set so that some of the infrared detection elements among the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor have different central positions when viewed from the predetermined direction as the scanning direction. It is an adjusted angle. For example, when the infrared sensor is composed of 8 rows and 8 columns of infrared detection elements and the infrared detection elements of the first to third element rows are effectively used as a part of infrared detection elements. The predetermined angle is 33.69 degrees.

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。   In this case, as compared with the case where infrared detection elements of 8 rows and 8 columns are used, the infrared detection elements of the three element rows scan the scanning time, that is, the temperature detection target range because the number of infrared detection elements arranged in parallel to the scanning axis is small This has the effect of shortening the time for infrared light (infrared detection time). As a result, the resolution can be further improved.

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。   Further, the infrared detection device according to the present embodiment can reduce the cost of the motor for acquiring a high-resolution thermal image, as in the fourth embodiment, and can also provide an infrared sensor having a larger number of infrared detection elements. The cost of adoption can also be reduced. Further, as in the fourth embodiment, the infrared detection device according to the present embodiment also has an effect of being easily mounted as a module on another device such as an air conditioner.

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。   In the fourth and fifth embodiments described above, a plurality of infrared detection elements arranged in a matrix of 8 rows and 8 columns (8 × 8) have been described as an example of the infrared sensor 102A, but the present invention is not limited thereto. It may be a plurality of infrared detection elements arranged in a row of 16 rows and 32 rows and 32 rows and a plurality of infrared detection elements arranged in a matrix of N rows and M columns (N and M are natural numbers of 2 or more) It should just be comprised.

（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。 Sixth Embodiment
[Findings Based on Embodiment 6]
Although the sensor module is described as mounting the infrared sensor and the lens in the first embodiment and the like, the present invention is not limited thereto. The sensor module may be a package that accommodates an infrared sensor and an IC chip (IC element) that processes an output signal of the infrared sensor.

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。   In this case, since the IC chip generates heat by driving, it is necessary to suppress the influence of the heat generated by the IC chip on the detection result of the infrared sensor.

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。   Therefore, for example, Patent Document 2 proposes a configuration in which a wall is provided between the IC chip and the infrared sensor so as not to transfer the heat generated in the IC chip to the infrared sensor.

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。   However, in the sensor module (package) on which the infrared sensor is mounted, the detection target range is scanned by being rotated about the scanning rotation axis. Depending on the arrangement of the IC chip and the infrared sensor, the heat generated by the IC chip during scanning may reach the infrared sensor through the atmosphere in the package and adversely affect the detection result of the infrared sensor. That is, in the sensor module (package) proposed in Patent Document 2, no consideration is given to the arrangement direction (parallel arrangement direction) of the IC chip and the infrared sensor. Therefore, the infrared sensor by heat generated in the IC chip at the time of scanning Influence on the detection result of Therefore, there is a concern that the detection temperature of the detection target range scanned by the infrared sensor may increase due to the influence of heat from the IC chip, and the sensor characteristics of the infrared sensor may be degraded.

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。   In the sixth embodiment, therefore, an infrared detection device capable of suppressing the influence of heat from the IC chip at the time of scanning will be described.

［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。 [Configuration of infrared detection device]
The infrared detection device in the sixth embodiment will be described below with reference to the drawings.

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。   FIG. 31 is a diagram showing an example of the configuration of the infrared detection device 1B in the present embodiment. FIG. 32 is a partial schematic view of a physical configuration when the infrared detection device 1B in the present embodiment is mounted on a housing. FIG. 33A is a diagram showing a physical configuration of the infrared detection device 1B in the present embodiment. FIG. 33B is a diagram showing another physical configuration of the infrared detection device in the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element similar to FIGS. 1-4, and detailed description is abbreviate | omitted.

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。   The infrared detection device 1B according to the present embodiment is, as described with reference to FIG. 3, a case installed on the installation surface 41 which is substantially perpendicular to the bottom of the space 4 and which has a predetermined height from the bottom. Attached to the body 2, the thermal image of the detection target range in the space 4 is acquired.

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。   The infrared detection device 1B includes an infrared detection unit 20, a scanning unit 11, and a control processing unit 12, as shown in FIG. The infrared detection device 1B shown in FIG. 31 differs from the infrared detection device 1 according to the first embodiment in the configuration of the infrared detection unit 20.

［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。 [Scanning unit]
First, the configuration and the like of the scanning unit 11 in the present embodiment will be described.

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。   The scanning unit 11 has a scanning rotation axis, and causes the infrared sensor 102 constituting the infrared detection unit 20 to scan the space 4 by rotating the infrared detection unit 20 about the scanning rotation axis.

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。   For example, as shown in FIG. 33A, the scanning unit 11 includes a motor 111 and an installation stand 112, and has a scanning rotation axis S1 substantially parallel to the installation surface 41. The motor 111 is controlled by the control processing unit 12, and rotates the infrared detection unit 20 around the scanning rotation axis S1 by rotating the installation stand 112 around the scanning rotation axis S1. The infrared detection unit 20 is installed on the installation table 112. The installation table 112 is disposed to be inclined with respect to the scanning rotation axis S1 as shown in FIG. 33A, and intersects the scanning rotation axis S1.

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。   For example, as shown in FIG. 33B, the scanning unit 11 may include a motor 311 and an installation stand 312, and may have a scan rotation axis S3 having an inclination with the installation surface 41. In this case, the motor 311 is controlled by the control processing unit 12 and rotates the installation table 312 about the scanning rotation axis S3 to rotate the infrared detection unit 20 about the scanning rotation axis S3. The infrared ray detection unit 20 is installed on the installation table 312. The installation stand 312 is disposed substantially in parallel with the scanning rotation axis S3.

［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。 [Control processing unit]
Next, the configuration and the like of the control processing unit 12 in the present embodiment will be described.

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。   The control processing unit 12 controls the scanning unit 11, processes the thermal image (input image) acquired by the infrared detection unit 20 (infrared sensor 102), and outputs the processed thermal image to the arithmetic device included in the housing 2. The control processing unit 12 may be included in the arithmetic device of the housing 2. Details of processing performed by the control processing unit 12 such as distortion correction processing and super-resolution processing are as described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here. The distortion correction process or the super resolution process may be performed by an IC chip 204 of the infrared detection unit 20 described later.

［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。 [Infrared detector]
Next, the configuration and the like of the infrared detection unit 20 in the present embodiment will be described.

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。   FIG. 34 is an exploded perspective view of the infrared detection unit 20 in the present embodiment. FIG. 35 is a schematic cross-sectional view of the infrared detection unit 20 in the present embodiment.

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。   As shown in FIG. 33A or 33B, the infrared detection unit 20 scans the temperature detection target range of the space 4 by being rotated by the scanning unit 11 on the scanning rotation axis S1 or the scanning rotation axis S3. In the present embodiment, the infrared detection unit 20 is a package that accommodates the infrared sensor 102 and the IC chip 204 substantially in parallel in the direction along the scanning rotation axis of the infrared sensor 102. The package corresponds to one aspect of the sensor module in the first embodiment and the like. More specifically, as shown in FIG. 34, the infrared detection unit 20 includes a package body 201, an infrared sensor 102, an IC chip 204, a package lid 205 having a window hole 203, and a plurality of thermistors 207. Prepare.

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。   The package body 201 is formed in a flat plate shape, and is mounted on one surface side such that the infrared sensor 102 and the IC chip 204 are arranged substantially in parallel along the scanning rotation axis S1 or the scanning rotation axis S3 of the infrared sensor 102. Ru. In the package body 201, at least two or more thermistors 207 are disposed in the vicinity of the infrared sensor 102 along the scanning rotation axis S1 or the scanning rotation axis S3. Further, the package lid 201 surrounding the infrared sensor 102 and the IC chip 204 is bonded to the one surface side of the package body 201.

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。   In addition, as a material of the base material of the package main body 201, for example, an electrically insulating material such as ceramic or resin can be adopted. The use of ceramic as the electrically insulating material of the package body 201 can improve the moisture resistance and the heat resistance of the package body 201 as compared with the case of using an organic material such as an epoxy resin. Further, in the package body 201, a wiring pattern (not shown) to which the infrared sensor 102, the IC chip 204, etc. are electrically connected is formed. Further, the package body 201 is formed with a plurality of external connection electrodes (not shown) appropriately connected to the above-described wiring pattern. The package body 201 can be formed of, for example, a ceramic substrate, a printed wiring board, or the like.

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。   The package lid 205 surrounds the infrared sensor 102 and the IC chip 204 and is bonded to the one surface side of the package body 201. The package lid 205 has a window hole 203 through which infrared light passes through the infrared sensor 102 at a position facing the infrared sensor 102. A lens 206 that causes the infrared sensor 102 to emit infrared light is disposed in the window hole 203.

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。   The lens 206 causes the infrared sensor 102 to emit infrared light (infrared light). More specifically, as described above, the lens 206 is made of silicon, ZnS, or the like, which has a high infrared transmittance. The lens 206 is designed such that infrared light (infrared light) incident on the lens 206 from each direction is incident on each of one or more infrared detection elements constituting the infrared sensor 102.

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。   In the present embodiment, the scanning rotation axis S1 or the scanning rotation axis S3 passes through the optical center of the lens 206. Therefore, the infrared detection unit 20 (infrared sensor 102) and the lens 206 are rotationally driven around the scanning rotation axis S1 or the scanning rotation axis S3 passing through the optical center of the lens 206.

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。   The present invention is not limited to the case where the scanning rotation axis S1 or the scanning rotation axis S3 passes through the optical center of the lens 206. A center of rotation (lens center) of the array surface of the infrared sensor 102 may be a rotation center when the infrared sensor 102 is rotated about the scan rotation axis S1, and the rotation center through which the scan rotation axis S1 passes.

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。   The thermistor 207 is for detecting the temperature of the infrared sensor 102, and is disposed in the package body 201 in proximity to the infrared sensor 102, and generates an analog output voltage according to the temperature of the infrared sensor 102. In the present embodiment, as described above, the thermistor 207 is at least two or more, and is disposed in the vicinity of the infrared sensor 102 along the scanning rotation axis S1 or the scanning rotation axis S3. The thermistor 207 outputs the generated output voltage to the IC chip 204. If the temperature of the infrared sensor 102 can be detected, not only the thermistor 207 but a thermocouple may be used.

［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。 [IC chip]
Next, the configuration and the like of the IC chip 204 in the present embodiment will be described.

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。   The IC chip 204 is, for example, an ASIC (Application Specific IC), and performs signal processing on the output signal of the infrared sensor 102. The IC chip 204 is not limited to an ASIC, but may be any integrated circuit of a desired signal processing circuit. The IC chip 204 may be formed using, for example, a silicon substrate, or may be formed using, for example, a compound semiconductor substrate such as a GaAs substrate or an InP substrate.

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。   In the present embodiment, the IC chip 204 uses a bare chip. As described above, by using the bare chip, the infrared detection unit 20 can be miniaturized as compared to the case where the bare chip of the IC chip 204 is packaged.

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。   The IC chip 204 is mounted on the package body 201 together with the infrared sensor 102 as described above. The IC chip 204 is disposed substantially parallel to the infrared sensor 102 in a direction along the scanning rotation axis of the infrared sensor 102.

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。   Here, the IC chip 204 may correct the output signal of the infrared sensor 102 based on the output results of the two or more thermistors 207 and may process the corrected output signal. As a result, the IC chip 204 can perform temperature correction of the thermal image using a thermistor, so the infrared detection unit 20 can acquire a clear thermal image with less noise. As described above, the IC chip 204 may take in some functions of the control processing unit 12 to perform super-resolution processing and the like.

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。   The IC chip 204 cooperates with the infrared sensor 102. The circuit configuration of the IC chip 204 may be appropriately designed in accordance with the type of the infrared sensor 102 and the like. For example, a signal processing circuit that processes an output signal of the infrared sensor 102 may be employed. Hereinafter, an example of the circuit configuration of the IC chip 204 will be described.

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。   FIG. 36 is a circuit block diagram of the IC chip 204 in the present embodiment.

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。   As shown in FIG. 36, the IC chip 204 includes a plurality of first amplification circuits 2042a for amplifying the output voltage of the infrared sensor 102, a second amplification circuit 2042b for amplifying the output voltage of the thermistor 207, and a plurality of infrared sensors 102. And a multiplexer 2041 which alternatively inputs the output voltage of the first amplifier circuit 2042a. The IC chip 204 also converts the output voltage of the infrared sensor 102 amplified by the first amplifier circuit 2042a and the output voltage of the thermistor 207 amplified by the second amplifier circuit 2042b into a digital value. A D conversion circuit 2043 is provided. The calculation unit 2044 of the IC chip 204 calculates the temperature of the object 400 using digital values output from the A / D conversion circuit 2043 in correspondence with the output voltages of the infrared sensor 102 and the thermistor 207. In addition, the IC chip 204 includes a memory 2045 which is a storage unit that stores data used for the calculation in the calculation unit 2044 and the like. The IC chip 204 also includes a control circuit 2046 that controls the infrared sensor 102.

［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。 [Configuration of infrared sensor]
Next, the configuration of the infrared sensor 102 will be described.

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。   The infrared sensor 102 scans the temperature detection target range of the space 4 by being rotated about the scanning rotation axis S1 as shown in FIG. 33A, and outputs a thermal image (infrared rays) of the scanned temperature detection target range The signal is output to the IC chip 204. Specifically, the infrared sensor 102 has one or more infrared detection elements arranged in one or more rows, and detects infrared rays in the temperature detection target range of the space 4 scanned by the one or more infrared detection elements. .

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。   The array surface of the one or more infrared detection elements is arranged to be inclined with respect to the installation surface 41. In other words, the array plane is arranged to have an inclination with the scanning rotation axis S1. Further, the array surface intersects the scanning rotation axis S1. Thus, for example, as described above with reference to FIG. 3, the visual axis central axis of the infrared sensor 102 is directed to the bottom from the vertical direction of the installation surface 41, that is, downward.

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。   As a result, the lower region near the position where the infrared sensor 102 is installed is included in the effective viewing angle (field angle). Thus, the infrared sensor 102 of the present embodiment can expand the detection target range of the lower region.

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。   In the present embodiment, the scanning rotation axis S1 or the scanning rotation axis S3 is described as passing through the optical center of the lens 206, but as described above, the array of the infrared sensors 102 instead of the optical center of the lens 206 A center of rotation (lens center) of the surface may be a rotation center when the infrared sensor 102 is rotated about the scanning rotation axis S1 or the scanning rotation axis S1, and may have a rotation center through which the scanning rotation axis S1 passes.

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。   Further, the array described in the second embodiment to the fifth embodiment can be adopted as the array of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102. Below, the example of arrangement of a plurality of infrared detection elements which constitute infrared sensor 102 is explained using a figure.

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。   FIG. 37, FIG. 38, and FIG. 39A to FIG. 39B are diagrams showing an example of the arrangement of a plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor in the present embodiment. The same elements as those in FIG. 2, FIG. 19A, FIG. 20, etc. are assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted.

（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。 (Example 1 of arrangement)
For example, as shown in FIG. 37, the infrared sensor 102 is juxtaposed (or nearly juxtaposed) with the IC chip 204 in the direction along the scan rotation axis S1 (or scan rotation axis S3) of the infrared sensor 102 The rows of the plurality of infrared detection elements constituting 102 may be arranged along the rotational direction about the scanning rotation axis S1.

（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。 (Example 2 of arrangement)
Also, for example, the infrared sensor 102 may be an infrared sensor 102a shown in FIG. That is, as shown in FIG. 38, the infrared sensor 102a is juxtaposed (or nearly juxtaposed) with the IC chip 204 in the direction along the scanning rotation axis S1 (or scanning rotation axis S3) of the infrared sensor 102a. The plurality of rows of infrared detection elements constituting the lens 102a may be arranged to have a predetermined angle with respect to the direction of rotation about the scanning rotation axis S1 (or the scanning rotation axis S3). Here, the predetermined angle is such that all central positions of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102a are different from each other in the direction of rotation about the scan rotation axis S1 (or scan rotation axis S3). The angle is adjusted to The details of the predetermined angle and the infrared sensor 102a are as described in the fourth and fifth embodiments, and thus the description thereof is omitted here.

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。   In the infrared sensor 102a configured as described above, as described in the fourth embodiment and the like, the number of pixels in the direction perpendicular to the scanning rotation axis S1 can be substantially increased. That is, the resolution in the direction perpendicular to the scanning rotation axis S1 can be improved without increasing the actual number of infrared detection elements constituting the infrared sensor.

（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。 (Example 3 of arrangement)
Also, for example, the infrared sensor 102 may be an infrared sensor 402a shown in FIG. 39A. That is, as shown in FIG. 39A, the infrared sensor 402a has a plurality of infrared detection elements arranged in two or more rows in the alignment direction of the infrared sensor 402a and the IC chip 204, and each of the two or more rows The columns may be arranged offset in the arranging direction. In the example of FIG. 39A, each of the two or more rows of the infrared sensor 402a is closer to the head in the rotational direction about the scan rotation axis S1 (or scan rotation axis S3), the infrared sensor 402a and the IC chip 204 It is shifted so as to approach one end in the alignment direction. FIG. 39A shows an example in which 8 rows and 8 columns of infrared detection elements are arranged, and an example in which infrared detection elements in adjacent columns are shifted by 1⁄8 pixel is shown.

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。   Note that the example in which the infrared detection elements in adjacent columns are shifted and arranged (pixel shift array) is not limited to the infrared sensor 402a illustrated in FIG. 39A. For example, the infrared sensor 402b illustrated in FIG. 39B may be used, or the infrared sensor 402c illustrated in FIG. 39C may be used. More specifically, as shown in FIG. 39B, 16 rows and 4 columns of infrared detecting elements may be arranged, and the infrared detecting elements in adjacent columns may be an infrared sensor 402b shifted by 1⁄4 pixel. Further, as shown in FIG. 39C, an infrared sensor 402c in which 16 rows and 2 columns of infrared detection elements are arrayed and infrared detection elements in adjacent columns are shifted by 1/2 pixel may be used.

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。   In the infrared sensor 402a and the like configured as described above, as described in the second embodiment, the number of pixels in the direction perpendicular to the scanning rotation axis S1 (or the scanning rotation axis S3) can be substantially increased. . That is, the resolution in the direction perpendicular to the scanning rotation axis S1 can be improved without increasing the number of infrared detection elements that actually constitute the infrared sensor.

（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。 (Example 4 of arrangement)
Also, for example, in the infrared sensor 102, as in the infrared sensor 202 shown in FIG. 7, FIG. 9, FIG. 10, and FIG. 11A to FIG. The width of the horizontal side substantially parallel to the bottom surface 42 of each of the plurality of infrared detection elements in each row may be narrower as the width is closer to the bottom surface 42. In addition, since the details are as described in the second embodiment, the description here is omitted.

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。   As described in the second embodiment, the infrared sensor 202 and the like configured in this way have the rotational speed of the infrared sensor 202 in which the field of view central axis is inclined with respect to the scanning rotation axis S1. Even if there is a difference, the scanning density (resolution) from the upper end to the lower end can be made constant. As a result, there is an effect that distortion correction of the thermal image becomes unnecessary.

［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。 [Effects of Embodiment 6]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize the infrared detection device 1B capable of suppressing the influence of the heat from the IC chip 204 at the time of scanning.

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。   Here, an effect of suppressing the influence of heat from the IC chip 204 at the time of scanning will be described with reference to the drawings.

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。   FIG. 40A is a diagram for describing the influence of heat from the IC chip 204 at the time of scanning in the comparative example. FIG. 40B is a diagram for describing the influence of heat from the IC chip at the time of scanning in the infrared detection device according to the present embodiment. In FIGS. 40A and 40B, the infrared sensor 102a having the inclination as described in FIG. 38 (oblique) and the infrared detection elements in the adjacent rows as described in FIGS. 39A to 39C are shifted (pixel shift array Since the same applies to the infrared sensor 402a and the like, the infrared sensor 402b and so on will be described using FIG. 39B. Moreover, in FIG. 40A and FIG. 40B, numbers (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, ... 63, 64) are assigned to the infrared detection elements constituting the infrared sensor 402b in order from the top ing.

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。   For example, an IC chip 204, which is an ASIC, generates heat. In the arrangement of the IC chip 204 and the infrared sensor 402b of the comparative example shown in FIG. 40A, a temperature distribution is generated in the rotational direction about the scanning rotation axis (in the lateral direction in the drawing). Therefore, when the thermal image is acquired using the infrared sensor 402b in which the pixels of the adjacent columns described in FIG. 39B are shifted and the super resolution processing is performed, horizontal stripe noise is generated in the image after the super resolution processing. There is a problem of For example, the fourth infrared detecting element has a low temperature, but the fifth infrared detecting element has a high temperature, which causes a temperature difference between the fourth and fifth. That is, a temperature difference is generated between the adjacent infrared detection elements of the numbers. As described above, if temperature distribution is generated in the lateral direction (rotational direction and scanning direction), when performing super-resolution processing, lateral stripe noise such as jaggedness may occur, etc. It will output.

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。   On the other hand, in the arrangement of the IC chip 204 and the infrared sensor 402b in the present embodiment shown in FIG. 40B, a temperature distribution occurs in the direction along the scanning rotation axis (vertical direction in the drawing). In this case, since the temperatures of the infrared detection elements increase in the order of 1, 2, 3,..., 63, and 64, the temperature difference between the infrared detection elements of adjacent numbers decreases. Therefore, even if the super-resolution processing is performed on the acquired thermal image, it is possible to suppress the horizontal stripe noise generated in the image after the super-resolution processing. That is, according to the infrared detection device of the present embodiment, the influence of the heat from the IC chip 204 at the time of scanning can be suppressed.

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。   FIG. 40B shows an example in which the IC chip 204 is disposed immediately below the infrared sensor 402b. That is, an example in which the angle θ (not shown) formed by the line connecting the approximate center position of the infrared sensor 402b and the approximate center position of the IC chip (hereinafter, the first line) and the scanning rotation axis is 0 ° Described. However, the present invention is not limited to this, and the infrared sensor 402b and the IC chip 204 may be provided substantially in parallel in the direction along the scanning rotation axis of the infrared sensor 402b. Here, substantially parallel arrangement is, for example, an arrangement in which an angle θ between the first line and the scanning rotation axis is −45 ° <θ <+ 45 °. In other words, any arrangement may be used as long as “the angle between the first line and the scanning rotation axis” <the “angle between the first line and the scanning rotation axis and the vertical direction”. It is more preferable that −15 ° <θ <+ 15 ° in consideration of the influence of the above-described temperature distribution.

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。   Furthermore, for example, it is preferable to include temperature measurement means capable of detecting the temperature of the infrared sensor 402b such as a thermistor or a thermocouple. Thus, the IC chip 204 can correct the output signal of the infrared sensor 402b based on the output results of the two or more thermistors 207, and can process the corrected output signal. That is, the IC chip 204 can output a more beautiful thermal image by suppressing the influence of heat by the IC chip 204 by correction based on the output results of the two or more thermistors 207. Therefore, even when the super-resolution processing is performed thereafter, it is possible to obtain a thermal image with less horizontal stripe noise.

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。   Here, FIG. 41A and FIG. 41B are diagrams showing an arrangement example of the thermistor 207 in the present embodiment. That is, in the case where the infrared detection device 1B of the present embodiment uses two thermistors 207, for example, they are disposed as shown in FIG. 41A. In the case where the infrared detection device 1B of the present embodiment uses six thermistors 207, for example, they are disposed as shown in FIG. 41B.

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。   As described above, the infrared detection device according to the present embodiment includes an infrared sensor in which one or more infrared detection elements are arranged in one or more rows, and an IC chip that processes an output signal of the infrared sensor. The infrared sensor and the IC chip are arranged substantially in parallel in a direction along a scanning rotation axis of the infrared sensor.

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。   Thus, it is possible to realize the infrared detection device 1B capable of suppressing the influence of the heat from the IC chip 204 at the time of scanning. Thus, the infrared detection device 1B can acquire a beautiful thermal image with little noise due to the heat from the IC chip 204.

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。   Also, for example, a package main body on which the infrared sensor and the IC chip are mounted is provided on one surface side.

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。   Thus, for example, the infrared sensor 102 or the like which is a sensor chip and the IC chip 204 which is an ASIC, for example, are formed in the same package, thereby shortening the wiring connecting the infrared sensor 102 or the like and the IC chip 204 And the S / N can be increased.

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。   Also, for example, the package body has a package lid joined to the one surface side so as to surround the infrared sensor and the IC chip, and the package lid is positioned to face the infrared sensor. A sensor may have a window through which infrared light passes, and a lens that causes the infrared sensor to emit infrared light may be disposed in the window.

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。   Also, for example, a lens for emitting infrared light to the infrared sensor is further provided, the scanning rotation axis passes through the optical center of the lens, and the package main body and the lens pass through the optical center. It may be rotated about an axis.

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。   Thus, the center of rotation of the infrared sensor 102 or the like and the optical center of the lens 206 can be made to substantially coincide with each other, so that the boundary between the high temperature region and the low temperature region in the thermal image acquired by the infrared sensor 102 or the like can be clarified. . By the way, as the deviation between the rotation center of the infrared sensor 102 and the like and the optical center of the lens 206 is larger, the boundary between the high temperature region and the low temperature region in the obtained thermal image becomes unclear. This is because a thermal image in which the boundary between the high temperature region and the low temperature region is unclear can not more accurately recognize an object such as a person. Therefore, according to this configuration, it is possible to more accurately recognize an object such as a person in a thermal image acquired by the infrared sensor 102 or the like.

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。   Also, for example, the infrared sensor scans the detection target range by being rotated about the scanning rotation axis, and in the infrared sensor, the one or more rows are rotated about the scanning rotation axis. It may be arranged to have an inclination of a predetermined angle with respect to.

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。   Here, for example, the predetermined angle is adjusted such that all central positions of each of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor are different from each other in the rotational direction about the scanning rotation axis. It is an angle.

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。   Thus, the resolution in the direction perpendicular to the scanning rotation axis can be improved without increasing the actual number of infrared detection elements constituting the infrared sensor 102 and the like.

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。   Further, for example, in the infrared sensor, a plurality of infrared detection elements are arranged in two or more lines in the alignment direction of the infrared sensor and the IC chip, and each line of the two or more lines is the line The two or more rows are arranged offset in the direction, and one end of the array direction in the infrared sensor and the IC chip is closer to the head in the rotation direction about the scanning rotation axis. It may be shifted to approach.

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。   Also, for example, at least two or more thermistors are further provided, and the two or more thermistors are disposed in the vicinity of the infrared sensor along the scanning rotation axis, and the IC chip includes the two or more thermistors. The output signal of the infrared sensor may be corrected based on the output result, and the corrected output signal may be signal-processed.

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。   As a result, since the temperature correction of the thermal image can be performed using the thermistor, it is possible to acquire a clear thermal image with less noise.

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。   Also, for example, the infrared detection device is attached to a housing installed on a mounting surface that is substantially perpendicular to the bottom surface of the space and has a predetermined height from the bottom surface, and an array of the one or more infrared detection elements The surface may be arranged to be inclined with respect to the installation surface.

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。   Here, for example, the scan rotation axis may be substantially parallel to the installation surface, and the array surface may intersect the scan rotation axis.

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。   Thereby, the detection target range of the lower region near the position where the infrared detection device 1B is installed can be expanded.

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。   Further, for example, the scanning rotation axis and the arrangement surface may be installed to have the inclination with the installation surface, and the arrangement surface may be substantially parallel to the scanning rotation axis.

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。   As a result, when the infrared sensor 102 or the like is rotated about the scanning rotation axis, the rotational speeds (rotational pitches) of the upper end and the lower end of the infrared sensor viewed from the bottom surface become the same. As a result, since it is not necessary to perform distortion correction, memory usage and computational load can be further suppressed.

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。   As mentioned above, although the infrared detection device concerning one or a plurality of modes of the present invention was explained based on an embodiment, the present invention is not limited to this embodiment. Without departing from the spirit of the present invention, various modifications as may occur to those skilled in the art may be applied to this embodiment, or a configuration constructed by combining components in different embodiments may be one or more of the present invention. It may be included within the scope of the embodiments. For example, the following cases are also included in the present invention.

（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。   (1) FIG. 42A and FIG. 42B are an example of the form of the several infrared detection element which an infrared sensor comprises. For example, although the infrared sensor according to the second embodiment is described in FIG. 14 and the like of the second embodiment, the infrared sensor according to an aspect of the present invention includes a plurality of infrared detecting elements whose width gradually narrows as shown in FIG. It may be an infrared sensor 402d. In addition, the infrared sensor in one embodiment of the present invention may be an infrared sensor 402e illustrated in FIG. 42B. More specifically, in the infrared sensor 402e, a plurality of infrared detection elements are arranged in two or more rows in the alignment direction of the infrared sensor 402e and the IC chip 204 (not shown), and the number of the two or more rows May be smaller for each same or a different number of rows and closer to one end of the alignment direction in the infrared sensor 402 e and the IC chip 204.

（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。   (2) In the above-mentioned embodiment etc., although it described as an example about the angle of an infrared sensor, size, etc., these are not restricted to the example described. It is included in the scope of the present invention as long as it produces the same effect even if it deviates from the described angles and sizes.

（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。   (3) Each of the above-mentioned devices is specifically a computer system comprising a microprocessor, ROM, RAM, hard disk unit, display unit, keyboard, mouse and the like. A computer program is stored in the RAM or the hard disk unit. Each device achieves its function by the microprocessor operating according to the computer program. Here, the computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating instructions to the computer in order to achieve a predetermined function.

（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。   (4) Some or all of the components constituting each of the above-described devices may be configured from one system LSI (Large Scale Integration: large scale integrated circuit). The system LSI is a super-multifunctional LSI manufactured by integrating a plurality of components on one chip, and more specifically, a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like. . A computer program is stored in the RAM. The system LSI achieves its functions as the microprocessor operates in accordance with the computer program.

（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。   (5) Some or all of the components constituting each of the above-described devices may be configured from an IC card or a single module that can be detached from each device. The IC card or the module is a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like. The IC card or the module may include the super multifunctional LSI described above. The IC card or the module achieves its function by the microprocessor operating according to the computer program. This IC card or this module may be tamper resistant.

（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。   (6) The present invention may be the method shown above. Further, the present invention may be a computer program that realizes these methods by a computer, or may be a digital signal composed of the computer program.

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。   Further, the present invention is a computer readable recording medium capable of reading the computer program or the digital signal, such as a flexible disk, a hard disk, a CD-ROM, an MO, a DVD, a DVD-ROM, a DVD-RAM, a BD (Blu-ray). It may be recorded on a (registered trademark) Disc), a semiconductor memory or the like. Further, the present invention may be the digital signal recorded on these recording media.

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。   In the present invention, the computer program or the digital signal may be transmitted via a telecommunication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, data broadcasting, and the like.

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。   The present invention may be a computer system comprising a microprocessor and a memory, wherein the memory stores the computer program, and the microprocessor operates according to the computer program.

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。   In addition, it is implemented by another computer system that is independent by recording the program or the digital signal on the recording medium and transferring it, or transferring the program or the digital signal via the network or the like. You may.

（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。   (7) The above embodiment and the above modification may be combined respectively.

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。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an infrared detection device for acquiring a high resolution thermal image, and in particular, an infrared detection device mounted as a module on another device such as an air conditioner etc. and used to control the other device Available to

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B Infrared detection apparatus 2 Housing | casing 4 Space 10, 20 Infrared detection part 11 Scanning part 12 Control processing part 41 Bottom surface 101, 301, 501 Sensor module 102, 102A, 102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 202, 202b, 202c, 202d, 202e, 202f, 202h, 202i, 202j, 302, 402a, 402b, 402c, 402d, 402e, 502, 502a infrared sensor 103 cover 104 wiring 111, 311 motor 112, 312 , 512 installation stand 121 apparatus control unit 122 image processing unit 201 package main body 203 window hole 204 IC chip 205 package lid 206 lens 207 thermistor 400 object 2041 multiplexer 2042 a, 2 42b amplifying circuit 2043 A / D conversion circuit 2044 operation unit 2045 memory 2046 controller

Claims (15)

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、
赤外光を照射させるレンズと、
１以上の赤外線検出素子が１以上の列で配列され、前記１以上の赤外線検出素子のそれぞれにおいて前記レンズに照射された赤外光を受光する赤外線センサと、
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、配置されており、
前記レンズは球面であり、
前記赤外線センサは、複数の赤外線検出素子がN列（Nは２以上の自然数）で配列されており、
前記赤外線センサは、前記赤外線検出素子が配列される方向に対して、隣接する列における赤外線検出素子が互いにずれて配置されており、
前記赤外線センサを構成するN列の赤外線検出素子のうち両端にある列の赤外線検出素子の少なくとも一部を、前記レンズの球面収差の影響を受けうる赤外線検出素子として無効にする、
赤外線検出装置。 An infrared detection device attached to a housing installed on a mounting surface which is a mounting surface substantially perpendicular to the bottom of the space and which has a predetermined height from the bottom,
A lens that emits infrared light,
An infrared sensor in which one or more infrared detection elements are arranged in one or more rows and each of the one or more infrared detection elements receives infrared light irradiated to the lens;
And a scanning unit having a scanning rotation axis and causing the infrared sensor to scan the space by rotating the infrared sensor on the scanning rotation axis.
The arrangement surface of the one or more infrared detection elements is arranged to have an inclination with respect to the installation surface,
The lens is spherical,
In the infrared sensor, a plurality of infrared detection elements are arranged in N rows (N is a natural number of 2 or more),
In the infrared sensors, the infrared detection elements in adjacent rows are arranged offset with respect to each other with respect to the direction in which the infrared detection elements are arranged,
Of at least one of the N rows of infrared detection elements constituting the infrared sensor, at least a part of the infrared detection elements of the rows at both ends is made invalid as an infrared detection element that can be affected by the spherical aberration of the lens .
Infrared detector. 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、
前記赤外線センサは、前記走査回転軸で回転される、
請求項１に記載の赤外線検出装置。 The scanning rotation axis and the arrangement surface are installed to have the inclination and the installation surface,
The infrared sensor is rotated about the scan rotation axis.
The infrared detection device according to claim 1. 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１に記載の赤外線検出装置。 The scanning rotation axis is substantially parallel to the installation surface,
The array plane intersects the scan rotation axis,
The infrared detection device according to claim 1. 自然数の２乗の数の赤外線検出素子を備える、
請求項１に記載の赤外線検出装置。 Equipped with a natural number of squared infrared detection elements,
The infrared detection device according to claim 1. 前記Ｎ行前記Ｎ列の赤外線検出素子を備える、
請求項４に記載の赤外線検出装置。 Comprising the N rows and the N columns of infrared detection elements;
The infrared detection device according to claim 4. 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、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の赤外線検出装置。 The infrared sensor is
The one or more rows are arranged to have a predetermined angle of inclination with respect to the scanning rotational axis,
The infrared detection apparatus of any one of Claims 1-5. 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、
請求項６に記載の赤外線検出装置。 The predetermined angle is
The center positions of each of the plurality of infrared detection elements constituting the infrared sensor are angles adjusted so as to be different positions as viewed in the direction perpendicular to the scanning rotation axis.
The infrared detection device according to claim 6. 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３に記載の赤外線検出装置。 In the infrared sensor, a plurality of infrared detection elements are arranged in one or more rows,
The width of the side substantially parallel to the bottom surface of each of the plurality of infrared detection elements in each of the rows becomes narrower as it is closer to the bottom surface.
The infrared detection device according to claim 3. 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３または８に記載の赤外線検出装置。 Let Lx be the width of the side of one of the plurality of infrared detecting elements in each of the rows, and Ly be the width of the side of the infrared detecting element adjacent to the one infrared detecting element and the bottom side. The angle between the lowermost principal ray closest to the bottom in the angle of view of the one infrared detection element and the scanning rotation axis is θx, and the lowermost principal ray in the angle of view of the adjacent infrared detection element Assuming that an angle formed with the scanning rotation axis is θy, a relationship of Lx / Ly = sin (θx) / sin (θy) is satisfied.
The infrared detection apparatus according to claim 3 or 8. 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３または８に記載の赤外線検出装置。 Let Lx be the width of the side of one of the plurality of infrared detecting elements in each of the rows, and Ly be the width of the side of the infrared detecting element adjacent to the one infrared detecting element and the bottom side. The angle between the lowermost principal ray closest to the bottom in the angle of view of the one infrared detection element and the scanning rotation axis is θx, and the lowermost principal ray in the angle of view of the adjacent infrared detection element Assuming that the angle formed with the scanning rotation axis is θy, the relationship of Lx / Ly> sin (θx) / sin (θy) is satisfied.
The infrared detection apparatus according to claim 3 or 8. 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３または８に記載の赤外線検出装置。 Let Lx be the width of the side of one of the plurality of infrared detecting elements in each of the rows, and Ly be the width of the side of the infrared detecting element adjacent to the one infrared detecting element and the bottom side. The angle between the lowermost principal ray closest to the bottom in the angle of view of the one infrared detection element and the scanning rotation axis is θx, and the lowermost principal ray in the angle of view of the adjacent infrared detection element Assuming that an angle formed with the scanning rotation axis is θy, the relationship of Lx / Ly <sin (θx) / sin (θy) is satisfied.
The infrared detection apparatus according to claim 3 or 8. 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８〜１１のいずれか１項に記載の赤外線検出装置。 In the infrared sensor, a plurality of infrared detection elements are arranged in three or more rows,
The width of the side substantially parallel to the bottom of each of the plurality of infrared detection elements in each of the rows is narrower as the bottom is closer to the bottom,
In the adjacent rows of the three or more rows, the distance of the center position of the infrared detection element at the corresponding position is constant.
The infrared detection apparatus of any one of Claims 8-11. 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、前記走査回転軸が伸長する方向と略平行をなす方向である列方向と直交する方向の中心となる位置に近づいている、
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の赤外線検出装置。 In the infrared sensor, a plurality of infrared detection elements are arranged in three or more rows,
The width of the side substantially parallel to the bottom of each of the plurality of infrared detection elements in each of the rows is narrower as the bottom is closer to the bottom,
The row direction, which is a direction parallel to the direction in which the scanning rotation axis extends, of the three or more rows as the positions of the plurality of infrared detection elements in each of the three or more rows approach the bottom surface It is approaching the center of the direction orthogonal to
The infrared detection apparatus of any one of Claims 8-11. 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１２または１３に記載の赤外線検出装置。 The position of the first infrared detection element viewed from the bottom of the three or more rows is shifted so as to approach the bottom in order,
The infrared detection device according to claim 12 or 13. 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１４に記載の赤外線検出装置。 The position of the first infrared detection element is the first infrared detection element of the adjacent row by 1⁄4 of the width of the vertical side substantially perpendicular to the bottom surface of the first infrared detection element of the first adjacent row Deviated from
The infrared detection device according to claim 14.
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