JP2012220351A - 気体成分検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1反射鏡80と第2反射鏡81によって赤外線の光路(図1の破線参照)が略コ字形に変更されている。そのため、波長フィルタ5の赤外線の入射角(波長フィルタ5表面の法線方向との為す角。以下、同じ。)がほぼ零度となっており、従来例に比べて波長フィルタ5の入射角依存性の影響を受け難くすることができる。その結果、波長フィルタ5を通過して受光部4に到達する赤外線量を増やすことができて気体成分の検出精度の低下を抑制することができる。
【選択図】 図1
Description
本実施形態の気体成分検出装置(以下、ガスセンサと呼ぶ。)は、図2に示すように回路ブロック1と光学ブロック2で構成されている。なお、以下の説明では、図2において上下左右前後を規定する。
本実施形態のガスセンサを図7に示す。本実施形態は、受光部4と波長フィルタ5の組を2組備える点に特徴があり、その他の構成については実施形態1と共通である。故に、実施形態1と共通の構成要素には同一の符号を付して適宜図示及び説明を省略する。
本実施形態のガスセンサを図9に示す。本実施形態は、光学ブロック2の構成に特徴があり、その他の構成については実施形態2と共通である。故に、実施形態2と共通の構成要素には同一の符号を付して適宜図示及び説明を省略する。
実施形態1〜3では外気に含まれる1種類の気体の濃度を検出するガスセンサを例示した。これに対して本実施形態のガスセンサは、図12に示すように発光部3と受光部4と導光体8の組を複数組(図示例では2組)備え、それぞれの組毎に異なる種類の気体の濃度を検出することができる。
4 受光部
5 波長フィルタ
8 導光体
10 ボディ(保持体)
80 第1反射鏡
81 第2反射鏡
82 第3反射鏡
Claims (18)
- 赤外線を放射する1乃至複数の発光部と、赤外線を受光して電気信号に変換する1乃至複数の受光部と、前記発光部及び前記受光部を保持する保持体と、前記発光部から放射される赤外線を前記受光部の受光面まで導光する導光体と、検出対象である気体に吸収される波長帯域を通過域に含み且つ前記導光体に導光される前記赤外線の光路上に配置される波長フィルタとを備え、当該導光体は、前記発光部に対向する第1反射鏡と、前記受光部の受光面に対向する第2反射鏡と、前記第1反射鏡と前記第2反射鏡が両端に配置された第3反射鏡とを有することを特徴とする気体成分検出装置。
- 前記導光体は、前記第1反射鏡で反射された赤外線の光路を分岐する分岐部と、当該分岐部で分岐された複数の前記光路上にそれぞれ配置される複数の前記第2反射鏡とを有することを特徴とする請求項1記載の気体成分検出装置。
- 前記発光部と前記受光部と前記波長フィルタと前記導光体の組み合わせを複数組備えることを特徴とする請求項1記載の気体成分検出装置。
- 前記第1反射鏡は放物面形状の反射面を有し、当該放物面の焦点の位置に前記発光部が配置されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の気体成分検出装置。
- 前記第2反射鏡は曲面形状の反射面を有することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の気体成分検出装置。
- 前記発光部は赤外線を放射する半導体ベアチップからなり、前記受光部は赤外線を受光して電気信号に変換する半導体ベアチップからなることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の気体成分検出装置。
- 検出対象である気体に吸収される波長帯域を通過域に含む主波長フィルタと、当該主波長フィルタの前記通過域を含まず且つ当該通過域近傍の波長帯域を通過域に含む副波長フィルタと、前記主波長フィルタを通過する赤外線を受光する前記受光部と、当該受光部とは別の前記受光部であり且つ前記副波長フィルタを通過する赤外線を受光する前記受光部とを備えることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の気体成分検出装置。
- 前記受光部から出力される電気信号を信号処理する信号処理回路部を備え、当該信号処理回路部は、前記導光体の外側において前記発光部と前記受光部に挟まれた位置に配置されることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の気体成分検出装置。
- 前記信号処理回路部と前記光路との間に第4反射鏡が配置されることを特徴とする請求項8記載の気体成分検出装置。
- 前記第4反射鏡は、一面を反射面とする平板状に形成され、当該反射面が前記発光部の発光面と面一となるように前記保持体に保持されることを特徴とする請求項9記載の気体成分検出装置。
- 前記発光部と前記信号処理回路部との間に、前記発光部から放射される赤外線を遮蔽する壁が設けられることを特徴とする請求項8記載の気体成分検出装置。
- 前記壁は前記保持体と一体に形成されることを特徴とする請求項11記載の気体成分検出装置。
- 前記波長フィルタは前記受光部とともに前記保持体に保持されることを特徴とする請求項1〜12の何れか1項に記載の気体成分検出装置。
- 前記波長フィルタは前記導光体の内部に収納されることを特徴とする請求項1〜12の何れか1項に記載の気体成分検出装置。
- 前記発光部と前記導光体の間の光路上に集光用のレンズが配置されることを特徴とする請求項1〜14の何れか1項に記載の気体成分検出装置。
- 前記波長フィルタは前記受光部に取り付けられることを特徴とする請求項1〜15の何れか1項に記載の気体成分検出装置。
- 前記保持体は、前記発光部及び前記受光部への配線が一体に形成される立体配線基板であることを特徴とする請求項1〜16の何れか1項に記載の気体成分検出装置。
- 前記導光体を保持して前記保持体と結合されるカバーを備え、当該カバーの前記保持体との結合面に1乃至複数の突起が設けられ、当該突起と嵌合する嵌合孔が前記保持体の前記結合面に設けられ、当該嵌合孔よりも小径の孔が当該嵌合孔の底面に設けられることを特徴とする請求項1〜17の何れか1項に記載の気体成分検出装置。
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