红外线检测装置、红外线检测方法以及空气调节装置的制造方法_3

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明使用了图3所示的红外线传感器102a的情况下的红外线检 测装置的效果的图。 阳097] 图5A所示的比较例的红外线传感器502a相对于扫描轴的方向(水平方向)未倾 斜。目P,红外线传感器502a的传感器轴与扫描轴一致。在该情况下,在构成红外线传感器 502a的8X8的红外线检测元件沿扫描轴的方向转动(移动)时,与扫描轴平行的方向(列 方向)的红外线检测元件重叠。因此,与扫描轴垂直的方向的红外线检测元件的数量一直 为8个。
[0098] 另一方面,图5B所示的红外线传感器102a相对于扫描轴的方向(水平方向),W 7. 125度倾斜。目P,红外线传感器102a的传感器轴相对于扫描轴W 7. 125度倾斜。在该情 况下,在构成红外线传感器102a的8X8的红外线检测元件沿扫描轴的方向转动(移动) 时,与扫描轴平行的方向(列方向)的红外线检测元件不重叠。由此,与扫描轴垂直的方向 的红外线检测元件的数量比作为红外线传感器102a的行方向的红外线检测元件的数量的 8个(8¥61'1:;[。3116¥613,8个垂直层次)增加,成为64个巧4¥61'1:;[。3116¥613,64个垂直 层次)。
[0099] 运样,红外线检测装置1具有红外线传感器102a,该红外线传感器102a包括具有 相对于扫描轴倾斜了 7. 125°的传感器轴的红外线检测元件,由此,与比较例相比较,能够 取得8倍的高分辨率的热图像而不会使构成红外线传感器102a的红外线检测元件的数量 增加。进而,红外线检测装置1对于该热图像,由控制处理单元12实施超分辨处理,由此能 够取得更加提高分辨率的热图像。
[0100] [红外线检测装置的动作] 阳101] 接着,说明如上述那样构成的红外线检测装置1的动作。 阳102] 图6是用于说明实施方式1中的红外线检测装置1的动作的流程图。
[010引首先,红外线检测装置1使红外线检测单元10扫描(S10),取得溫度检测对象范围 的热图像(S11)。具体而言,红外线检测装置1通过使红外线检测单元10的红外线传感器 102a沿扫描轴移动(转动),由此使红外线传感器102a扫描溫度检测对象范围,取得溫度 检测对象范围的热图像。此外,红外线传感器102a,通过扫描单元11,进行对子像素单位移 动的(转动的)扫描,取得对子像素单位移动的多个热图像。
[0104] 接着,红外线检测装置1对取得的热图像实施超分辨处理(S12)。具体而言,红外 线检测装置1对取得的多张热图像实施处理,通过重构多张热图像,生成1张高清晰度的 热图像。 阳105] 接着,红外线检测装置1输出生成的高清晰度的热图像、即超分辨处理后的热图 像(Sl:3)。
[0106] 运样,红外线检测装置1能够W高分辨率取得溫度检测对象范围中的热图像。 阳1〇7][实施方式1的效果等] 阳10引如W上那样,本实施方式的红外线检测装置具备包括红外线检测元件的红外线传 感器,该红外线传感器具有相对于扫描轴倾斜了预定角度的传感器轴。由此,不增加构成红 外线传感器的红外线检测元件的数量而能够提高热图像的分辨率。在此,预定角度是,被调 整为使得构成红外线传感器的多个红外线检测元件各自的中屯、位置成为从扫描方向的预 定的方向来看都不同的位置的角度。例如,在红外线传感器包括8行8列的红外线检测元 件的情况下,该预定角度为7. 125度。 阳109] 另外,本实施方式的红外线检测装置由于不使构成红外线传感器的红外线检测元 件的数量增加而能够取得高分辨率的热图像,所W不需要为了使红外线传感器还沿着垂直 于扫描轴的方向移动(扫描)而增设马达。另外,本实施方式的红外线检测装置由于不使 构成红外线传感器的红外线检测元件的数量增加而能够取得高分辨率的热图像,所W也不 需要采用红外线检测元件的数量更多、且成本高的红外线传感器。也就是说,根据本实施方 式的红外线检测装置,起到如下效果:不仅能够削减用于取得高分辨率的热图像的马达的 成本,还能够削减用于采用红外线检测元件的数量更多的红外线传感器的成本。
[0110]另外,在通过增设马达增加红外线传感器的扫描方向而能够取得高分辨率的热图 像的比较例的红外线检测装置中,与增设马达的量相应地,导致机械上的尺寸也会变大。因 此,将比较例的红外线检测装置作为组件,装载在例如空调设备等的其他设备中变得困难。 另一方面,在本实施方式的红外线检测装置中,由于不需要增设用于增加扫描方向(该垂 直方向的扫描)的马达,所W尺寸也不会变大。因此,本实施方式的红外线检测装置还起到 作为组件容易装载在例如空调设备等的其他设备中运样的效果。 阳111] 进而,与为了还在垂直于扫描轴的方向上移动(扫描)而增设马达的情况相比 较,本实施方式的红外线检测装置,也不需要在扫描轴的方向上扫描后还在该垂直方向上 扫描的时间。也就是说,在本实施方式的红外线检测装置中,起到不增加红外线检测时间而 能够提高热图像的分辨率运样的效果。
[0112] 对此具体地进行说明。在比较例的红外线检测装置中,增设马达增加红外线传感 器的扫描方向,由此能够取得高分辨率的热图像,因此,导致用于取得热图像的扫描时间 (红外线检测时间)也会与增加了扫描方向的量相应地增加。也就是说,在比较例的红外线 检测装置中,由于在溫度检测对象范围的热图像的取得上需要时间,所W从扫描开始至热 图像取得的时差大,存在导致取得的热图像的分辨率比期待分辨率更低的问题。另一方面, 在本实施方式的红外线检测装置中,由于不需要增设用于增加扫描方向(该垂直方向的扫 描)的马达,所W不增加红外线检测时间而能够提高热图像的分辨率。 阳11引(变形例)
[0114] 在实施方式1中,说明了构成红外线传感器的多个红外线检测元件都有效(全部 使用了构成红外线传感器的多个红外线检测元件)的情况,但是不限于此。考虑为了将红 外线聚光在红外线传感器而使用的透镜的曽差、球差的影响,也可W使构成红外线传感器 的多个红外线检测元件中的一部分红外线检测元件(一个W上的红外线检测元件)有效, 使该一部分W外的其他红外线检测元件无效。
[011引 W下,将该情况下的例子作为变形例,进行W下说明。
[0116] 此外,球差,是由于透镜的表面为球面的原因引起的像差、即由于透镜的表面为球 面,所W光的行进方向在透镜的中屯、部分和周边部分不同引起的像差。曽差是指,在偏离光 轴的地方,像点拉长尾己的现象、即从偏离光轴的1点发出的光在像面没有聚在1点,而成 为尾己拉长的曽星运样的像,并且像点伸长的现象。
[0117] [红外线传感器的结构]
[0118] 图7是实施方式1的变形例中的红外线传感器10化的结构的示意图。
[0119] 红外线传感器10化是红外线传感器102的一例。构成红外线传感器10化的多个 红外线检测元件被排列为N行N列(N为2 W上的自然数),N列中的位于两端的列的红外 线检测元件被无效。也就是说,红外线传感器10化,使用除去N列中的位于两端的列的N行 L列化<N,L为2 W上的自然数)的红外线检测元件、即一部分红外线检测元件。之所W除 去N列中的位于两端的列,是因为在红外线传感器10化中所使用的透镜中,越是位于离中 屯、远的位置的红外线传感器10化的红外线检测元件,曽差和球差的影响越大。
[0120] 另外,红外线传感器10化与实施方式1同样,相对于扫描轴的方向W预定角度 (图的)倾斜。在此,预定角度Xi是,被调整为使得构成红外线传感器10化的N行N列 的红外线检测元件各自的中屯、位置成为从扫描轴的方向来看都不同的位置的角度。例如, 红外线传感器10化由8行8列的多个红外线检测元件构成,在一部分红外线检测元件为8 行6列的红外线检测元件的情况下,预定角度Xi为9. 462°。 阳121] 此外,预定角度也可W是,被调整为使得不是构成红外线传感器10化的N行N列 的所有的红外线检测元件,而是一部分(N行L列)的红外线检测元件各自的中屯、位置成为 从扫描轴的方向来看都不同的位置的角度。该情况下,从扫描轴的方向来看时的一部分(N 行L列)红外线检测元件各自的红外线检测元件的中屯、位置的间隔成为等间隔。
[0122] 进而,预定角度优选为满足W下式的值。旨P,Xi= arctan(l/Cwf)。在此,Xi为预 定角度。。"为利用像素的列的个数。此外,在该式中,在图7的情况下,Cpff为6。另外,在 W下说明的图8的情况下,Cpff也为6。 阳123][变形例的效果等]
[0124] 如W上那样,根据本变形例的红外线检测装置,不使构成红外线传感器的红外线 检测元件的数量增加而能够提高热图像的分辨率。进而,在本变形例中,不使用构成红外线 传感器的多个红外线检测元件的全部,而使用一部分。由此,起到如下效果:能够降低为了 将红外线聚光在红外线传感器而使用的透镜的曽差和球差的影响。
[01巧]此外,在本变形例中,作为使用构成红外线传感器的多个红外线检测元件的一部 分例子,说明了将位于扫描轴方向的两端的列的红外线检测元件设为无效而不使用的情 况,但是不限于此。例如,如图8所示,也可W将位于扫描轴方向的两端的列的红外线检测 元件中的一部分设为有效。 阳126]图8是实施方式1的变形例的另一例中的红外线传感器的结构的示意图。此外, 对与图7同样的要素赋予同一标号,并省略详细的说明。 阳127] 图8所示的红外线传感器102c是红外线传感器102的一例,包括被排列为N行N 列(N为2 W上的自然数)的红外线检测元件。 阳12引在红外线传感器102c中,将N列中的位于两端的列的红外线检测元件的一部分除 去并设为无效。更具体而言,如图8所示,红外线传感器10化使用除去N列中的位于两端 的列的N行L列化<N,L为2 W上的自然数)的红外线检测元件、图8中右侧的端(两端中 在扫描时成为最前头侧的端)的下端的红外线检测元件W及图8中左侧的端(两端中在扫 描时成为末尾侧的端)的上端的红外线检测元件。之所W除去N列中的位于两端的列,是 因为如上述那样,曽差和球差的影响变大。之所W将N列中的位于两端的列的一部分设为 有效,是因为为了提高与扫描轴垂直的方向(纵轴)的热图像的像素数,而增加与扫描轴垂 直的方向(纵轴)的红外线检测元件的数量,扩大纵轴的视野,该一部分位于还能够降低透 镜失真的影响的位置。
[0129] (实施方式。
[0130] 将构成红外线传感器的全部红外线检测元件中的一部分红外线检测元件设为有 效的情况下的例子,不限于上述的例子。在本实施方式中,说明一部分红外线检测元件的其 他结构例。W下,W与实施方式1不同的部分为中屯、进行说明。 阳131][红外线传感器的结构] 阳132] 图9是实施方式2中的红外线传感器的一例的结构的示意图。图10是用于说明 图9所示的红外线传感器的倾斜的图。 阳133] 红外线传感器102d是红外线传感器102的一例。就构成红外线传感器102d的多 个红外线检测元件而言,其多个红外线检测元件中的一部分红外线检测元件被设为有效, 该一部分W外的其他部分的红外线检测元件被设为无效。
[0134] 在本实施方式中,构成红外线传感器102d的多个红外线检测元件被排列为N行N 列(N为2 W上的自然数),一部分红外线检测元件为,N行N列中位于扫描轴的方向上的两 端部的多个红外线检测元件W外的多个红外线检测元件。
[0135] 更具体而言,图9所示的一部分红外线检测元件,包含如下元件列而构成:作为沿 着N行N列的两个对角线中、与扫描轴的方向形成的角度大的第1对角线排列的多个红外 线检测元件的第1元件列;作为与第1元件列相邻并沿着第1对角线排列的多个红外线检 测元件的第2元件列;作为与第2元件列相邻并沿着第1对角线排列的多个红外线检测元 件的第3元件列;作为与第3元件列相邻并沿着第1对角线排列的多个红外线检测元件的 第4元件列。也就是说,作为一部分红外线检测元件,在构成红外线传感器102d的多个红 外线检测元件中、从第1元件列至第4元件列的红外线检测元件被设为有效,其
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