CN117451674A - 气体检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供小型且能够精度良好地测量的气体检测装置。气体检测装置具备：发光部(1)；光接收部(2)；第1镜(3)，该第1镜(3)的反射面为二次曲面，该第1镜(3)反射从发光部射出的光；以及第2镜(4)，该第2镜(4)的反射面为二次曲面，该第2镜(4)将由第1镜反射的光向第1镜反射，第1镜的二次曲面的凸部和第2镜的二次曲面的凸部朝向相同方向，第1镜将由第2镜反射的光向光接收部反射，将搭载有发光部和光接收部的基板的1个面作为基准面，第1镜和第2镜设于比基准面高的位置，第1镜和第2镜各自的高度不同。

Description

气体检测装置
技术领域
本发明涉及一种气体检测装置。
背景技术
检测气体的气体检测装置利用于各种领域。例如，专利文献1公开了一种气体传感器，其通过向第一基板与光反射部之间的空间和第二基板与光反射部之间的空间导入气体，利用传感器部检测受到被检测气体的影响的光，由此检测被检测气体的存在，削减部件数量而实现了小型化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第6626281号公报
专利文献2：日本特开2016-054230号公报
发明内容
发明要解决的问题
在此，图6和图7是用于说明在具有椭圆体镜103的气体检测装置(气体传感器)中形成的像模糊(像差变大)的问题的图。图6的气体检测装置是以往结构的1个气体检测装置，具备导光构件106，该导光构件106的内表面是结合了两个椭圆体而成的镜103。另外，光源(发光部101)、光接收部102和平面镜104由密封构件105密封，导光构件106也粘接于密封构件105。从发光部101射出的光由椭圆体镜103反射，并由平面镜104反射，之后再次由椭圆体镜103反射并到达光接收部102。在这样的结构的气体检测装置中，在发光部的面积较大的情况下，光接收部102上的像差增大。如图7所示，若像差较大(像模糊)，则有时光斑109的尺寸超过光接收部102的光接收面的尺寸(图7的右图)，存在产生精度劣化的问题。因此，要求气体检测装置的新的结构，以使光斑109被收进光接收面(图7的左图)而能够高精度地检测。
例如，专利文献2公开了使用作为抑制像差的结构的奥夫纳(Offner)光学系统的器件制造装置。但是，无法在小型化的气体检测装置中直接采用大型的器件制造装置的结构。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供小型且能够精度良好地测量的气体检测装置。
用于解决问题的方案
本发明的一个实施方式提供一种气体检测装置，其中，该气体检测装置具备：发光部；光接收部；第1镜，该第1镜的反射面为二次曲面，该第1镜反射从所述发光部射出的光；以及第2镜，该第2镜的反射面为二次曲面，该第2镜将由所述第1镜反射的光向所述第1镜反射，所述第1镜的二次曲面的凸部和所述第2镜的二次曲面的凸部朝向相同方向，所述第1镜将由所述第2镜反射的光向所述光接收部反射，将搭载有所述发光部和所述光接收部的基板的1个面作为基准面，所述第1镜和所述第2镜设于比所述基准面高的位置，所述第1镜和所述第2镜各自的高度不同。
发明的效果
根据本发明，能够提供小型且能够精度良好地测量的气体检测装置。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的气体检测装置的结构例的图。
图2是用于说明图1的气体检测装置的结构要素的配置例和形状例的图。
图3是表示具备多组由发光部和光接收部构成的组的气体检测装置的结构例的图。
图4是表示本发明的一个实施方式的气体检测装置的结构例的图。
图5是用于说明由发光部和光接收部构成的组的配置的图。
图6是用于说明在具有椭圆体镜的气体检测装置中形成的像模糊的问题的图。
图7是用于说明在具有椭圆体镜的气体检测装置中形成的像模糊的问题的图。
图8是表示气体检测装置的其他形状例的图。
图9是表示本发明的一个实施方式的气体检测装置的结构例的图。
图10是用于说明由发光部和光接收部构成的组的配置的图。
图11是例示包含无源元件的结构的图。
图12是用于说明将反射面视为球的情况的图。
附图标记说明
1、1a、1b、发光部；2、2a、2b、光接收部；3、第1镜；3a、3b、镜；4、第2镜；4a、反射部；4b、支承部；5、密封构件；6、导光构件；7、平面镜；8、气体通道；9、防尘过滤器；17、平面镜。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式的气体检测装置。在各图中，对相同或相当的部分标注相同的附图标记。在本实施方式的说明中，对于相同或相当的部分，适当省略或简化说明。
[第1实施方式]
图1是表示第1实施方式的气体检测装置的结构的图。气体检测装置是进行气体中的被检测气体的浓度测量的装置。在本实施方式中，气体检测装置是基于透射导入的气体的红外线对被检测气体的浓度进行测量的NDIR(Non Dispersive InfraRed：非色散红外)方式的装置。被检测气体例如可以是二氧化碳、水蒸气、一氧化碳、一氧化氮、氨、二氧化硫、乙醇、甲醛、甲烷、丙烷、氟利昂替代物等。气体检测装置作为一例是纵×横×高度为30mm×20mm×10mm的小型的装置，也称为气体传感器。在此，附图是示意性的。例如附图中的纵、横和高度的关系等与现实不同。
气体检测装置具备发光部1、光接收部2、以及作为将来自发光部1的光向光接收部2引导的导光部的第1镜3和第2镜4。气体检测装置也可以还具备至少将发光部1和光接收部2密封的密封构件5。另外，气体检测装置也可以附加地具备对发光部1和光接收部2中的至少一者进行控制的控制部。在此，发光部1的发光面和光接收部2的光接收面接触到气体检测装置的内部的空间(探测空间)。气体检测装置还具备能够相对于探测空间导入和排出气体的气体通道。
第1镜3的反射面是二次曲面，第2镜4的反射面也是二次曲面。在此，二次曲面可以是球面和旋转椭圆体。第1镜3的二次曲面的凸部和第2镜4的二次曲面的凸部朝向相同方向。在图1的例子中，第1镜3的二次曲面的凸部朝上，第2镜4的二次曲面的凸部也朝上。在此，朝向相同方向并不限定于完全相同的朝向的情况，若光能够在第1镜3与第2镜4之间反射，则也包含在二次曲面的凸部的朝向上存在少量的偏差的情况。在此，“上”是指，从密封构件5观察时，导光构件6所在的方向。另外，在发光部1或光接收部2具有水平的发光面或光接收面时，“上”也能被确定为是与发光面或光接收面垂直的方向且是镜所处的方向。在本实施方式中，气体检测装置具备导光构件6。如图1所示，在导光构件6的内表面设有第1镜3，导光构件6被密封构件5固定成覆盖发光部1和光接收部2。在本实施方式中，在包含反射部4a和支承反射部4a的支承部4b的构件的表面设有第2镜4。支承部4b在上部与反射部4a连接，且在下部通过密封构件5固定。在此，在图1的例子中，在横向(与高度方向垂直的方向)上，支承部4b的长度(宽度)比反射部4a短，但并不限定于这样的形状。作为其他例，支承部4b的宽度可以与反射部4a相同(参照图4)。另外，第2镜4例如可以设置于不存在有支承部4b的构件。也就是说，第2镜4可以设于被直接地设置在密封构件5之上的反射部4a的表面。
以下，说明本实施方式的气体检测装置的构成构件的详细内容。
＜发光部＞
发光部1是发出使用于被检测气体的检测的光的部件。发光部1只要是输出包含由被检测气体吸收的波长的光的构件则没有特别限制。在本实施方式中，发光部1发出的光为红外线，但不限定于此。
发光部1构成为包括发光元件。在本实施方式中，发光元件是LED(light emittingdiode、发光二极管)。作为其他例，发光元件可以是灯、激光(Light Amplification byStimulated Emission of Radiation：辐射的受激发射光放大)、有机发光元件或MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)加热器等。此外，发光部1也可以构成为不仅包括发光元件，还包括接受由发光元件发出的光而被动地发出光的无源元件(参照图11)。无源元件例如是反射镜、光学滤波器、荧光体、光学图像、光纤、光波导、透镜、衍射光栅等。从小型化的观点出发，优选的是，发光部1包括半导体发光元件(作为一例为LED)。此外，优选的是，发光元件是平面状的面光源。在此，发光面指的是，元件的发光部1的与被检测气体相互接触的面，且是由具有光学透射性的材料形成的面。
＜光接收部＞
光接收部2是接收透射向探测空间导入的气体的光的部件。光接收部2只要是在包括由被检测气体吸收的波长的光的频带内具有感光度的构件则没有特别限制。在本实施方式中，光接收部2接收的光为红外线，但不限定于此。
光接收部2构成为包括光接收元件。在本实施方式中，光接收元件是光电二极管(Photodiode)。作为其他例，光接收元件可以是光电晶体管、热电堆、热电传感器、辐射热计或光声式检测器等。此外，光接收部2也可以构成为不仅包括光接收元件，还包括向光接收元件引导光的间接元件。间接元件例如是反射镜、光学滤波器、荧光体、透镜、衍射光栅、光纤、光波导等。从小型化的观点出发，优选的是，光接收部2包括半导体光接收元件(作为一例为光电二极管)。在此，光接收面指的是，元件的光接收部2的与被检测气体相互接触的面，且是由具有光学透射性的材料形成的面。
＜导光部＞
导光部是将从发光部1射出的光向光接收部2引导的构件，是气体检测装置的光学系统。如上述那样，导光部包含将反射面作为二次曲面的第1镜3和第2镜4。在本实施方式中，在导光构件6的内表面设有第1镜3，第1镜3的反射面和第2镜4的反射面在至少一部分上相对。第1镜3反射从发光部1射出的光。第2镜4将由第1镜3反射的光向第1镜3反射。另外，第1镜3将由第2镜4反射的光向光接收部2反射。在此，在图1的例子中，第2镜4将由第1镜3反射的光向第1镜3仅反射1次，但也可以进行多次反射。来自发光部1的光由第1镜3反射，并由第2镜4至少反射1次，之后由第1镜3反射并到达光接收部2。另外，第1镜3“反射从发光部1射出的光”不仅包含从发光部1射出的光直接到达第1镜3的情况，还包含从发光部1射出的光例如经由其他反射镜等到达第1镜3的情况。同样地，使由第2镜4反射的光“向光接收部2反射”不仅包含由第2镜4反射的光直接到达光接收部2的情况，还包含由第2镜4反射的光例如经由其他反射镜等到达光接收部2的情况。
导光部除了具备第1镜3和第2镜4之外，还可以辅助地具备反射镜、透镜、衍射光栅、光学滤波器等。例如第1镜3或第2镜4也可以具备波长选择型的反射滤波器。在第1镜3或第2镜4具备波长选择型的反射滤波器的情况下，发光部1或光接收部2不必具有用于波长选择的光学滤波器。由此，能够使从发光部1至第1镜3的光学距离和从第1镜3至光接收部2的光学距离相等，因此能够进一步抑制像差。另外，为了进行波长选择且使像差更小，第2镜4可以具备衍射光栅。
在此，构成第1镜3和第2镜4的材料例如也可以是金属、玻璃、陶瓷、不锈钢等，但不限于此。从提高检测感光度的观点出发，优选的是，构成这些反射面的材料由光的吸收系数较小且反射率较高的材料构成。具体地说，优选的是，施加了包含铝、金、银的合金、电介质或这些的层叠体的涂层的树脂壳体。作为树脂壳体的材料，例如举出LCP(液晶聚合物)、PP(聚丙烯)、PEEK(聚醚醚酮)、PA(聚酰胺)、PPE(聚苯醚)、PC(聚碳酸酯)或PPS(聚苯硫醚)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯树脂)、PAR(聚芳酯树脂)等、以及混合了这些两个以上的硬质树脂等。此外，从可靠性和经时变化的观点出发，优选的是，涂布了金或包含金的合金层而成的树脂壳体。而且，为了提高反射率，优选的是，在金属层的表面形成电介质层叠膜。在导光构件6为树脂壳体且在内表面通过金属的蒸镀或镀敷而形成有第1镜3的情况下，与导光构件6整体由金属材料形成的情况相比，能够实现高生产率和轻量化的提高。并且，在密封构件5为树脂的情况下，与密封构件5之间的热膨胀系数差变小，能够抑制热变形，抑制感光度的变动。同样地，在支承部4b和反射部4a为树脂壳体且在反射部4a的表面通过金属的蒸镀或镀敷而形成有第2镜4的情况下，能够实现高生产率和轻量化的提高，能够抑制热变形，抑制感光度的变动。另外，在通过金属板的冲压加工来制作导光构件6的情况下，能够实现生产率和可靠性的提高。作为金属板，例如可举出包含铝、金、银的合金或在这些材料上施加了电介质单层膜或电介质层叠构造的涂布而得到的金属板。
＜密封构件＞
密封构件5是密封并保持发光部1和光接收部2的构件。另外，密封构件5保持导光部。在本实施方式中，导光构件6和支承部4b被密封构件5保持。在此，保持是指，相对于外力维持各构件的相对的位置关系。保持的方式没有特别限制。在气体检测装置具备控制部的情况下，密封构件5也可以还密封并保持控制部。
密封构件5只要能够保持发光部1、光接收部2以及导光部，则不限定于特定的构件。在本实施方式中，密封构件5为树脂封装。在本实施方式中，在树脂封装的内部含有引线框，发光部1和光接收部2经由电缆等与引线框电连接。也可以是，在气体检测装置具备控制部的情况下，经由引线框，电连接有发光部1、光接收部2以及控制部。作为其他例，密封构件5也可以是半导体基板、印刷基板或陶瓷封装等。例如，也可以是，在密封构件5为半导体基板的情况下，发光部1和光接收部2形成在半导体基板上。例如，也可以是，在密封构件5为印刷基板的情况下，发光部1和光接收部2由焊料机械地电连接于密封构件5。此外，导光部通过粘接剂、螺纹件、卡爪、配合件、垫圈或焊接等机械地保持于密封构件5。密封构件5也可以具有用于进行与气体检测装置的外部装置电连接的连接端子。
＜控制部＞
控制部是控制发光部1和光接收部2中的至少一者的构件。控制部也可以具有将从光接收部2输出的模拟电信号转换为数字电信号的模拟－数字转换电路。而且，控制部也可以具有基于已转换的数字电信号来计算被检测气体的浓度的计算部。控制部可以包括在气体检测装置中，也可以作为与气体检测装置电连接的外部装置进行设置。
控制部也可以具有执行与读入的程序相对应的功能的通用的处理器和专门用于特定的处理的专用的处理器中的至少一个。专用的处理器也可以包括面向特定用途IC(ASIC：Application Specific Integrated Circuit、专用集成电路)。处理器也可以包括可编程逻辑器件(PLD；Programmable Logic Device、可编程逻辑控制器)。控制部可以位于第2镜4的下部。在控制部位于第2镜4的下部的情况下，第2镜4作为电磁屏蔽件而发挥功能，从控制部输出的电信号的噪声变小。在此，第2镜4的下部是指，在高度方向上位于比第2镜4低的位置且在横向上处于第2镜4的反射部4a的范围内。
(详细结构)
图2是用于说明图1的气体检测装置的结构要素的配置和形状的图。但是，对于发光部1、光接收部2、第1镜3和第2镜4以外的结构要素，省略了图示。
如上述那样，本实施方式的气体检测装置包含任一者的反射面均为二次曲面的第1镜3和第2镜4。首先，说明在高度方向上的设置第1镜3和第2镜4的位置。第1镜3和第2镜4设于比基准面高的位置，该第1镜3和第2镜4各自的高度不同。在此，将搭载有光接收部2和发光部1的基板的1个面作为基准面，各镜的高度由各镜的在垂直方向上距基准面最远的反射面内的点与基准面之间的距离来定义。本实施方式的气体检测装置具有在基准面侧(与光接收部2和发光部1相同的一侧)还设有第1镜3和第2镜4的结构。但是，在存在辅助性的无源元件的情况下(例如参照图8)，也可以将包含辅助性的无源元件的光线通过部且与上述基板的1个面平行的假想面作为基准面，还可以将包含辅助性的无源元件的光线通过部且与光接收部或发光部在光学上共轭的面作为基准面。
第1镜3和第2镜4在高度方向上与发光部1和光接收部2分离，成为所谓的悬浮状态。因此，第1镜3和第2镜4不容易受到来自发光部1和光接收部2的热的影响，不易引起特性变动。另外，导入到探测空间中的气体所包含的尘埃可能堆积于探测空间的底部、即密封构件5。由于第1镜3和第2镜4成为所谓的悬浮状态，因此，不易堆积尘埃。由于配置有发光部1、光接收部2、控制部等的密封构件5包含较多的平面形状部分，因此，在很多的情况下，密封构件5在重力方向上处于下方。即，相对于气体探测装置而言的上的方向与重力加速度方向所成的角度为90°～180°。
接下来，说明第1镜3和第2镜4在宽度方向(横向)上延伸的范围。对于发光部1和光接收部2，将发光部1与光接收部2之间的中间位置的方向设为内侧，将内侧的相反方向设为外侧，第1镜3从发光部1的外侧延伸到光接收部2的外侧。如图2所示，在将发光部1的外侧的端部与第1镜3的最接近发光部1的端部之间的宽度方向上的距离设为a1的情况下，a1为零以上。另外，在将光接收部2的外侧的端部与第1镜3的最接近光接收部2的端部之间的宽度方向上的距离设为a2的情况下，a2为零以上。也就是说，第1镜3设置为在宽度方向上完全覆盖发光部1和光接收部2。另外，通过a1的长度，能够调整从光源射出的光中的使用于气体检测的光量的程度。使用于气体检测的光量越多，气体检测器的SNR越高，因此对气体检测装置要求将尽量多的光使用于气体检测。但是，因与导光部内的镜或支承部4b的构造之间的干扰而难以将从发光部1射出的光全部使用于气体检测。另外，在从光源射出的光之中，相比于向以相对于发光面的法线为基准的低角度方向射出的光，向以相对于发光面的法线为基准的高角度方向射出的光在通过导光部之后容易受到像差的影响。因此，难以将从发光部1射出的光全部使用于气体检测。当将发光部1的中心与第1镜3的最接近发光部1的端部之间的角度设为θa1时，θa1期望为65度以下。在要减小像差的影响的情况下，更优选为50度以下。
另外，同样地，当将光接收部2的中心与第1镜3的最接近光接收部2的端部之间的角度设为θa2时，θa2期望为65度以下。与上述同样地，在要减小像差的影响的情况下，更优选为50度以下。
与此相对，如图2所示，当将发光部1的中心与第2镜4的最接近发光部1的端部之间的角度设为θb1的情况下，θb1为零以上。另外，当将光接收部2的中心与第2镜4的最接近光接收部2的端部之间的角度设为θb2的情况下，θb2为零以上。基于与θa1和θa2相同的理由，θb1的角度和θb2的角度期望为65度以下。发光部1的中心可以是发光面的重心。同样地，光接收部2的中心可以是光接收面的重心。第2镜4被设置为不遮挡从发光部1射出并到达第1镜3的光和被第1镜3反射并到达光接收部2的光。也就是说，第2镜4被设置为在宽度方向上不覆盖发光部1和光接收部2。
在此，若从发光部1射出的光能够到达光接收部2，则第1镜3可以被分离成多个。也就是说，第1镜3可以为连续的1个镜，也可以如图2那样由具有间隙的镜3a和镜3b构成。在此，在第1镜3被分离成多个的情况下，分离的镜的总数并不限定于两个，也可以是3个以上。
在如图2那样地第1镜3由具有间隙的镜3a和镜3b构成的情况下，也可以将该间隙用作气体通道。气体通道是用于向导光部内导入被检测气体或从导光部内导出被检测气体的通道。另外，优选的是，在气体通道安装防尘过滤器9，防止灰尘、尘埃进入导光部内。
如上述那样，例如，在如图6那样的以往结构的气体检测装置中，像差有时变大。在本实施方式的气体检测装置中，由于第1镜3的反射面和第2镜4的反射面均为二次曲面，因此，能够抑制像差变大，能够在光接收部102的光接收面内成像。另外，在本实施方式的气体检测装置中，通过适当地确定二次曲面的曲率、第1镜3与第2镜4之间的间隔等，能够小型化。例如，如图8那样，若在发光部1与第1镜3之间、以及光接收部2与第1镜3之间配置平面镜17的组合，则能够实现低矮化。另外，例如从低矮化的观点出发，作为一例，第1镜3与第2镜4之间的间隔优选小于发光部1的宽度的2倍。通过这样的结构，本实施方式的气体检测装置为小型且能够进行精度良好的测量。
在此，作为二次曲面的具体例，可以使用椭圆体的形状。也就是说，第1镜3的反射面和第2镜4的反射面可以分别具有椭圆体的局部形状。另外，作为二次曲面的具体例，可以使用球的形状。另外，如图12所示，假设出与反射面比较的理想的球面S，在通过下述式(1)确定的Ierr为0.1以下的情况下，可以将反射面视为球。在减小像差的影响的情况下，Ierr优选为0.01以下。在此，Ω是反射面从点P伸出的立体角。θ和φ是该Ω的范围内的变量。另外，也可以将垂度量差(相对于光轴平行地测量自球面的偏移量而得到的距离)设为Ierr。
【数学式1】
例如，也可以是，第1镜3的反射面具有第1球的局部形状，第2镜4的反射面具有作为第1球的同心球的第2球的局部形状。并且，第1球的半径可以为第2球的半径的2倍。在图2中，将同心球的中心设为p，作为p到第1镜3的距离的re对应于第1球的半径。另外，作为p到第2镜4的距离的ri对应于第2球的半径。在第1球的半径为第2球的半径的2倍的情况下，导光部成为奥夫纳光学系统而能够进一步抑制像差，因此，气体检测装置能够进一步精度良好地测量。在图中，将第1镜3和第2镜4作为球进行说明，但球的焦点(中心点)分离为2点的情况是旋转椭圆体，因此，能够将上述说明推广至旋转椭圆体。
另外，如图3所示，气体检测装置可以构成为包含多组由发光部1和光接收部2构成的组。在第2镜4的反射面例如为球的情况下，以将第2镜4的反射面投影于密封构件5的假想圆c的中心作为中点的方式配置由发光部1和光接收部2构成的组。在图3的例子的气体检测装置中，具备由发光部1a和光接收部2a构成的组、以及由发光部1b和光接收部2b构成的组。例如，通过使具有光接收部2a的感光度的波长频带和具有光接收部2b的感光度的波长频带不同，能够同时检测两种不同种类的被检测气体。另外，通过共用导光部的局部，能够通过发光部1和光接收部2各自的组合来检测镜反射率的变化，能够通过信号处理来消除镜反射率的变化的影响。也就是说，能够实现能检测多种气体的小型且高精度的气体传感器。在此，在图3的例子中，由发光部1和光接收部2构成的组为两个(两组)，但并不限定于两组，也可以为3组以上。
如以上那样，本实施方式的气体检测装置通过上述结构而为小型且能够精度良好地测量被检测气体。
[第2实施方式]
图4是表示第2实施方式的气体检测装置的结构例的图。本实施方式的气体检测装置还具备平面镜7。平面镜7配置在第1镜3的反射面与第2镜4的反射面之间，将光从第1镜3和第2镜4中的一者向另一者反射。在图4的例子中，平面镜7以反射面沿着高度方向的方式配置，但只要能够将光从第1镜3和第2镜4中的一者向另一者反射，则可以相对于高度方向设置角度。为了避免重复说明，以下说明与第1实施方式不同的结构。
平面镜7的反射面在宽度方向上配置于第1实施方式(图1)中的发光部1与光接收部2之间的中点的位置。因此，在本实施方式中，第1镜3与基于平面镜7的第1镜3的反射像配合，而能够与图1的第1镜3同等地处理。另外，第2镜4与基于平面镜7的第2镜4的反射像配合，而能够与图1的第2镜4同等地处理。并且，本实施方式的气体检测装置的实际的尺寸在宽度方向上为第1实施方式的一半。本实施方式的气体检测装置通过包含平面镜7而能够进一步的小型化。
图5是用于说明由发光部1和光接收部2构成的组的配置的图，表示在高度方向上从上方朝向密封构件5观察时的一例。假想圆c与图3相同，但在本实施方式中，与基于平面镜7的反射像配合地构成圆。也就是说，在本实施方式中，假想圆c为半圆。以使在假想圆c的中心由平面镜7反射的、来自发光部1的光到达光接收部2的方式配置光接收部2。在图5的例子的气体检测装置中，具备由发光部1a和光接收部2a构成的组、以及由发光部1b和光接收部2b构成的组。在本实施方式中，也能够实现能检测多种气体的小型且高精度的气体传感器。在此，在图5的例子中，由发光部1和光接收部2构成的组为两个(两组)，但并不限定于两组，可以为1组，也可以为3组以上。
与第1实施方式同样地，本实施方式的气体检测装置为小型且能够精度良好地测量，通过包含平面镜7，能够比第1实施方式小型化。因此，本实施方式的气体检测装置在要求小型化的用途中特别有用。
[第3实施方式]
图9是表示第3实施方式的气体检测装置的结构例的图。本实施方式的气体检测装置具备能够由驱动器控制的平面镜7。通过利用驱动器来控制平面镜7，能够切换插入了平面镜7的导光部和未插入平面镜7的导光部。在图9中，平面镜7可以沿高度方向移动。但是，可动方向并不限定于此。在插入平面镜7的情况下，与第2实施方式同样地，平面镜7配置在第1镜3的反射面与第2镜4的反射面之间，将光从第1镜3和第2镜4中的一者向另一者反射。另外，在插入平面镜7的情况下，平面镜7的反射面在宽度方向上配置于发光部1与光接收部2之间的中点的位置。因此，与第2实施方式同样地，对于第1镜3与基于平面镜7的第1镜3的反射像配合，而能够与未插入平面镜7的情况下的第1镜3同等地处理。另外，第2镜4与基于平面镜7的第2镜4的反射像配合，而能够与未插入平面镜7的情况下的第2镜4同等地处理。在图9的例子中，平面镜7以反射面沿着高度方向的方式配置，但只要能够将光从第1镜3和第2镜4中的一者向另一者反射，则可以相对于高度方向设置角度。
图10是用于说明由发光部1和光接收部2构成的组的配置的图，表示在高度方向上从上方朝向密封构件5观察时的一例。假想圆c与图3相同。在本实施方式中，在将平面镜7插入到导光部内的情况下，在构造上，假想圆成为半圆，与反射像配合地构成圆。在未将平面镜7插入导光部而在导光部内不存在平面镜7的情况下，在图10中，从发光部1a射出的光被引导至光接收部2(2a′)。在将平面镜7插入到导光部而在导光部内存在有平面镜7的情况下，从发光部1a射出的光被引导至光接收部2(2a)。并且，当在光接收部2a和光接收部2a′包含不同的波长选择型的光学滤波器时，能够实现能在多个波长带中检测多个被检测气体的小型的气体检测装置。在此，在例子中，由光接收部2构成的组为1个(1组)，但并不限定于1组，可以为两组，也可以为两组以上。
与第1实施方式和第2实施方式同样地，本实施方式的气体检测装置小型且能够精度良好地测量，通过利用驱动器来控制平面镜7，能够切换插入了平面镜7的导光部和未插入平面镜7的导光部。因此，例如能够实现在多个波长带中检测多个被检测气体的小型的气体检测装置。
虽然已经基于各附图和实施例说明了本发明的实施方式，但是要注意的是，本领域技术人员容易基于本发明进行各种变形或修改。因而，要留意到这些变形或修改包括在本发明的范围内。例如，能够以在逻辑上不矛盾的方式重新配置各构成部等所包括的功能等，能够将多个构成部等组合为一个，或者进行分割。

Claims (12)

1.一种气体检测装置，其中，
该气体检测装置具备：
发光部；
光接收部；
第1镜，该第1镜的反射面为二次曲面，该第1镜反射从所述发光部射出的光；以及
第2镜，该第2镜的反射面为二次曲面，该第2镜将由所述第1镜反射的光向所述第1镜反射，
所述第1镜的二次曲面的凸部和所述第2镜的二次曲面的凸部朝向相同方向，
所述第1镜将由所述第2镜反射的光向所述光接收部反射，
将搭载有所述发光部和所述光接收部的基板的1个面作为基准面，所述第1镜和所述第2镜设于比所述基准面高的位置，所述第1镜和所述第2镜各自的高度不同。
2.根据权利要求1所述的气体检测装置，其中，
所述第1镜的所述反射面和所述第2镜的所述反射面分别具有椭圆体的局部形状。
3.根据权利要求2所述的气体检测装置，其中，
所述第1镜的所述反射面具有第1球的局部形状，所述第2镜的所述反射面具有作为所述第1球的同心球的第2球的局部形状。
4.根据权利要求3所述的气体检测装置，其中，
所述第1球的半径为所述第2球的半径的2倍。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气体检测装置，其中，
对于所述发光部和所述光接收部，将所述发光部与所述光接收部之间的中间位置的方向设为内侧，将所述内侧的相反方向设为外侧，
所述第1镜从所述发光部的外侧延伸到所述光接收部的外侧，所述第2镜从所述发光部的内侧延伸到所述光接收部的内侧。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的气体检测装置，其中，
该气体检测装置构成为包含多组由所述发光部和所述光接收部构成的组。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的气体检测装置，其中，
该气体检测装置还具备平面镜，该平面镜配置在所述第1镜的所述反射面与所述第2镜的所述反射面之间，将光从所述第1镜和所述第2镜中的一者向另一者反射。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的气体检测装置，其中，
该气体检测装置在所述第2镜的下部还具备对所述发光部和所述光接收部中的至少一者进行控制的控制部。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的气体检测装置，其中，
所述第1镜或所述第2镜具备波长选择型的反射滤波器。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的气体检测装置，其中，
所述第1镜具有用作气体通道的间隙。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的气体检测装置，其中，
当将所述发光部的中心与所述第1镜的最接近所述发光部的端部之间的角度设为θa1时，所述θa1为65度以下。
12.根据权利要求11所述的气体检测装置，其中，
所述θa1为50度以下。
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