JPWO2016121338A1 - センサ - Google Patents

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Abstract

高感度又は高対象物質選択なセンサを提供することを目的とする。検出対象が流入可能な内部空間を有する構造体と、発光素子及び受光素子とを有し、発光素子から放出された光が内部空間を通過して受光素子に届くように配置され、発光素子から放出される光の波長は2.5μm以上15μm以下であるセンサを提供する。なお、内部空間における、構造体の延伸方向に垂直な方向の長さは、1000μm以下であることが好ましい。

Description

本発明は、赤外線などの光の吸収特性を利用して流体成分の濃度を検出する流体成分検出装置などのセンサに関する。
従来の流体成分検出装置として、例えば、特許文献1〜6に記載されている装置がある。特許文献1〜6に共通する技術は、発光部と受光部との間に、検出対象を含む流体を格納する容器を配置するという点にある。発光部から照射される赤外線などの光のうちで検出対象である流体成分に吸収されずに受光部で受光される赤外線などの光量に応じて、容器内の流体成分の濃度を検出することが可能となる。
特開2010−145252号公報 特開2010−145107号公報 特開2009−36746号公報 特表2007−528982号公報 特開平9−229847号公報 特開平7−294428号公報
しかし、特許文献1〜6のセンサによると、高感度又は高対象物質選択なセンサを十分に提供できない可能性がある。
そこで、本発明は、高感度又は高対象物質選択なセンサを提供することを目的とする。
本発明のセンサは、検出対象が流入可能な内部空間を有する構造体と、発光素子及び受光素子とを有している。そして、発光素子から放出された光が内部空間を通過して受光素子に届くように配置され、発光素子から放出される光の波長は2.5μm以上15μm以下であることを特徴とする。上記波長の光は検出対象に吸収されやすく、検出対象のスペクトル特性が急峻となる。そのため、高感度で、選択性の高いセンサを提供することができる。
また、本発明のセンサは、検出対象が流入可能な内部空間を有する構造体と、発光素子及び受光素子とを有している。そして、発光素子から放出された光が内部空間を通過して受光素子に届くように配置され、構造体は、半導体基板から構成されていることを特徴とする。構造体が半導体基板から構成されることで、小型化が容易になり、高感度で、選択性の高いセンサを提供することができる。
また、本発明のセンサは、検出対象が流入可能な内部空間を有する構造体と、発光素子及び受光素子とを有している。そして、発光素子から放出された光が内部空間を通過して受光素子に届くように配置され、構造体は、内部空間に流入した検出対象を加熱可能な機能を有していることを特徴とする。構造体が加熱可能機能を有することにより、センサの小型化により内部空間が狭くなったとしても、内部空間に流入した検出対象を加熱することで対流を引き起こし、検出対象の内部空間への出入りを容易にすることができる。その結果、高感度で、対象物質選択性の高いセンサを提供することができる。
本発明によれば、高感度又は高対象物質選択なセンサを提供することができる。
実施形態に係るセンサの概略斜視図 実施形態に係るセンサを配管に配置したときの上面図 実施形態に係るセンサを構成する構造体、発光素子、受光素子の配置関係及び光路を示す概略平面図 実施形態に係るセンサを構成する構造体、発光素子、受光素子の配置関係及び光路を示す概略断面図 実施形態に係る第一の変形例のセンサを構成する構造体、発光素子、受光素子の配置関係及び光路を示す概略平面図 実施形態に係るセンサを構成する構造体の概略断面図 実施形態に係る第二の変形例のセンサを構成する構造体の概略断面図 実施形態に係るセンサを構成する発光素子の一例を示す上面図 実施形態に係るセンサを構成する発光素子の一例を示す断面図 実施形態に係るセンサを構成する受光素子の一例を示す上面図 実施形態に係るセンサを構成する受光素子の一例を示す断面図 実施形態に係る第三の変形例のセンサを構成する構造体の概略断面図 実施形態に係る第四の変形例のセンサを構成する構造体の概略断面図 実施形態に係る第五の変形例のセンサを構成する構造体、発光素子、受光素子の配置関係及び光路を示す概略平面図 実施形態に係る第六の変形例のセンサを構成する構造体、発光素子、受光素子の配置関係及び光路を示す概略平面図 実施形態に係る第七の変形例のセンサを構成する構造体、発光素子、受光素子の配置関係及び光路を示す概略平面図
以下、本発明の実施形態に係るセンサについて、図1〜図14を参照して説明する。図1〜図14において、同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することがある。また、図1〜図14は好ましい形態の一例を示すものであり、それぞれの形状に限定されるわけではない。また、矛盾の無い範囲でそれぞれの図面が示す特徴を組み合わせることも可能である。
<実施形態>
図1を用いて、実施形態に係るセンサについて説明する。
図1に示すように、該センサ100は、検出対象が流入可能な内部空間1を有する構造体2と、発光素子3及び受光素子4とを有し、発光素子3から放出された光が内部空間を通過して受光素子4に届くように配置され、発光素子3から放出される光の波長は2.5μm以上15μm以下である。
本構成によると、図3、図4に示すように、発光素子3から放出される光Aが構造体2を透過して、内部空間1に導入される。そして、光Aは、内部空間1と構造体2を透過して、受光素子4に到達することになる。この際、内部空間1に存在する検出対象を含む流体に光が吸収されることで受光素子4の受光量が減少し、受光量に応じた受光素子4の出力信号が信号処理回路部で信号処理されることにより、内部空間1内における流体中の検出対象の濃度を検出することが可能となる。そして、発光素子3及び受光素子4が構造体2の外側にあるので、内部空間1を満たす流体が直接、発光素子3及び受光素子4に接触するのを防ぐことができ、発光素子3及び受光素子4が流体中のパーティクルに汚染されることを防ぐことが可能となる。また、構造体2の厚さを薄くすることができ、センサ全体を小型化することが可能となる。また、発光素子3から放出される光の波長は2.5μm以上15μm以下であるため、2.5μmより小さい波長の光を用いる場合に比べて、光は検出対象に吸収されやすく、検出対象のスペクトル特性が急峻となる。そのため、高感度で、対象物質選択性の高いセンサを提供することができる。
なお、図1、図2に示すように、センサ100は、配管との結合部18を介して配管20と接続される。図1、図2に示すように、配管20中を通る流体Bは、センサ100の流入口10から流入し、内部空間1を通過後、流出口11から配管20に戻される。ここで、配管20中を通る流体としては、自動車の燃料などが考えられる。燃料は、炭化水素系成分、エタノール、水などから構成されており、炭化水素系成分としては、アロマ系、オレフィン系、パラフィン系などがある。センサ100によって、これらの燃料成分濃度を検出することができ、例えば、内燃機関の燃費向上、排気エミッション低減などが可能となる。
また、図1に示すように、センサ100は、プリント基板12をさらに有し、発光素子3、受光素子4、及び構造体2は封止体13で封止されており、封止体13はプリント基板12に搭載されている。センサ100が配置される配管はエンジン近傍に配置されることがあるので、このような場合にエンジンの振動に耐えうる堅牢性が要求されることになる。なお、封止体13は樹脂から構成されていても構わない。また、発光素子3、受光素子4、及び構造体2を嵌め合い加工することで、封止体13を構成しても構わない。
ここで、図3、図4に示すように、構造体2は、第1の基板5及び第2の基板6を有し、第1の基板5と第2の基板6とは内部空間1の周辺部において接合されている。以下、内部空間1を形成する方法を簡単に説明する。まず、第1の基板5、第2の基板6を用意する。次に、第1の基板5と第2の基板6の両基板をエッチング溶液に浸すことによりエッチングを施し、溝7を形成する。次に、第1の基板5に形成された第1の溝と第2の基板6に形成された第2の溝とが対向するようにして、第1の基板5と第2の基板6を周辺部において接着する。上記製法により、内部空間1は形成される。ただし、第1の基板5と第2の基板6の両方に溝を形成することは必ずしも必要ではない。例えば、内部空間1は、第1の基板5内に配置された第1の溝のみから構成されても構わないし、第2の基板6内に配置された第2の溝のみから構成されても構わない。また、溝7はエッチングの進行方向に向かい狭まるような形状であることが好ましいが、これに限定されない。なお、第1の基板5はシリコンやゲルマニウムのような赤外線を透過する半導体基板から構成され、第2の基板6はシリコンやゲルマニウムのような赤外線を透過する半導体基板から構成されることが好ましい。このように、第1の基板5と第2の基板6は同じ材料から構成されることが好ましいが、これに限らない。例えば、第1の基板5がガラスから構成され、第2の基板6がシリコン基板などの半導体基板から構成されていても構わない。また、第1の基板5、第2の基板6の他の例として、波長が2.5μm以上15μm以下の光に対して光学的透明な特性を有する材料であれば構わない。例えば、サファイア、ジンクセレン、樹脂材料等から構成されていても構わない。これらの材料選択は、製造プロセス、コスト等を考慮して、適宜選択可能である。なお、第1の基板5と第2の基板6は、内部空間1の周辺部において、接合材料を介さずに直接的に接合されていることが好ましいが、これに限定されない。直接的に接合する方法としては、例えば、表面活性化接合などの低温直接接合を施すことが可能である。第1の基板5と第2の基板6の接合にともなう内部応力を低減することが可能となるからである。ただし、接合材料を介して第1の基板5と第2の基板6が接合されていても構わない。この場合、接合材料として、樹脂材料、はんだ材料、又は金とスズの合金を利用することができる。
なお、図3、図4に示すように、構造体2の延伸方向に垂直な方向から見て、内部空間1と発光素子3及び受光素子4とは重なるように配置されることが好ましいが、これに限定されることはない。例えば、発光素子3から内部空間1に向かう光の方向が構造体2底面に対して傾いていれば、内部空間1と発光素子3とが構造体2の延伸方向に垂直な方向から見て、重ならないように配置することも可能である。同様に、内部空間1から受光素子4に向かう光の方向が構造体2底面に対して傾いていれば、内部空間1と受光素子4とが構造体2の延伸方向に垂直な方向から見て、重ならないように配置することも可能である。
なお、構造体2の厚さ(構造体の延伸方向に垂直な方向の長さ)は、450μm以上1350μm以下であることが好ましいが、これに限定されない。また、第1の基板5は、350μm以上800μm以下であることが好ましいが、これに限定されない。また、第2の基板6は、100μm以上550μm以下であることが好ましいが、これに限定されない。また、第1の基板5と第2の基板6の厚さについては、センサの小型化の観点と内部空間確保の観点から、厚い溝が形成されている側の基板の方が他方に比べて厚いことが好ましい。また、内部空間1の厚さは、1000μm以下であることが好ましい。さらには、250μm以上500μm以下であることが好ましい。しかし、これに限定されない。また、内部空間1の上面から構造体2の上面までの厚さは100μm以上300μm以下であることが好ましいが、これに限定されない。
ここで、内部空間1における、構造体2の延伸方向に垂直な方向の長さは、1000μm以下であることが好ましい。もしくは、構造体2における光が透過する方向の長さは、1000μm以下であることが好ましい。発光素子3から放出される光の波長は2.5μm以上15μm以下であるため、検出対象に吸収されやすく、受光素子4に到達する光は減衰されやすい。そのため、透過光量が検出限界以下にならないように、光路を短くすることが好ましいからである。このようにして、内部空間1における、光の光路長を、1000μm以下とすることが好ましい。
なお、図3、図4に示すように、構造体2の厚さL2は、構造体2と発光素子3又は受光素子4との間の距離L3よりも小さい方が好ましいが、これに限定されない。また、図3、図4に示すように、構造体2における光の直進方向に平行な方向の長さは、発光素子3における光の直進方向の長さよりも短いことが好ましい。小型化と光学特性のバランスを考慮することが必要である。
また、図3、図4に示すように、内部空間1の延伸方向は、構造体2の延伸方向と平行である。構造体中における内部空間の構成比率を高めることで、構造体中の無駄な領域を少なくし、センサ全体を小型化することができる。
また、図3、図4に示すように、発光素子3から放出された光が構造体2を貫通して受光素子4に届くように、発光素子3と受光素子4の間に構造体2が位置している。
また、図4に示すように、構造体2は、内部空間1の延伸方向に第1端8と第1端8とは反対側の第2端9を有し、第1端8は閉じており、第2端9は検出対象が出入りできるように開いている。ここで、第2端9は検出対象の流入口10と流出口11を有している。流入口10と流出口11を共有することも可能であるが、開口部を分けることにより、検出対象を含む流体が内部空間1の第1端8側に届きやすくなる。従って、第1端8と第2端9との間の距離が長い場合に、特に第1端8側に検出対象を含む流体を引き込む効果を顕著に得ることが出来る。
また、図4に示すように、発光素子3から構造体2における第1端8までの距離は、発光素子3から構造体2における第2端9までの距離よりも短い。そして、第1端8近傍よりも第2端9近傍の方が、内部空間が広くなっている。そのため、発光素子3から放出される光が内部空間を通過できるように配置するための位置合わせを容易にすることができる。
また、図3、図4に示すように、発光素子3から放出される光を集約することができる反射鏡14を有している。また、図示しないが、発光素子3から放出される光を集約するように、構造体2と発光素子3との間にレンズを有していても構わない。光の強度を高めることにより、高感度かつ高対象物質選択なセンサを提供することができる。
また、図6に示すように、内部空間1は、構造体2における溝7によって形成されており、溝7上には何も形成しなくても構わない。一方、図7に示すように、内部空間1は、構造体2における溝7によって形成されており、溝7における発光素子3側には反射防止膜16を配置しても構わない。そして、反射防止膜16を受光素子4側にもさらに配置しても構わない。反射防止膜16によって、構造体2を構成する部材、空気、及び内部空間1中の流体との屈折率の違いによる表面反射により、受光素子4に到達する光量が減少することを防ぐことができる。ここで、図6の左図は、構造体2の断面正面図を示している。図6の右図は、構造体2の断面側面図を示している。図7の左図は、構造体2の変形例の断面正面図を示している。図7の右図は、構造体2の変形例の断面側面図を示している。
また、図3、図4に示すように、構造体2と受光素子4の間には透過波長が異なる2つ以上の光学フィルタ17が配置されており、発光素子3からの光は光学フィルタ17を通過して受光素子4に到達する。なお、光学フィルタ17は、構造体2と発光素子3の間に配置しても構わない。光学フィルタ17は、検出対象に吸収される光の波長帯域を通過域に含み、誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタで構成されていることが好ましい。
また、発光素子3は例えば、発光ダイオードから構成されてもいいし、図8A、図8Bに示すように、半導体基板などの材料を主体としたMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)チップ(半導体微細加工プロセスを用いて形成されたチップ)から構成されていても構わない。図8Aは、MEMSチップからなる発光素子の上面図を示しており、図8Bは、図8AのA−A’における断面図を示している。MEMSチップからなる発光素子は、例えば、図8A、図8Bに示すように、シリコン基板などの半導体基板30とシリコン酸化膜などの絶縁層31を積層した構造体の下面側からTMAH(Tetramethylammonium hydroxide)などのエッチング液を用いて凹部32を設けることで、半導体基板30上部にダイヤフラム部33を形成する。該ダイヤフラム部33上にシリコン酸化膜などの絶縁層31を介して白金などの金属からなる発光領域34を形成し、さらに絶縁層35を形成することで製造される。
なお、発光素子3は波長の異なる2つ以上の光源を有していても構わない。LED(Light Emitting Diode)のように波長の幅が狭い光源の場合、波長の異なる光源を2次元的に横に並んでいる(アレイ化)。複数種類の波長の光を照射することで、複数種類の検出対象を検出することが可能となる。この場合、複数の発光素子から放出される光の波長は全て2.5μm以上15μm以下である。これにより、高感度と高対象物質選択性を保ちながら、複数種類の検出対象を検出することが可能となる。
また、受光素子4は例えば、フォトダイオードから構成されてもいいし、図9A、図9Bに示すように、半導体基板などの材料を主体とした焦電素子などのMEMSチップから構成されていても構わない。図9Aは、MEMSチップからなる受光素子の上面図を示しており、図9Bは、図9AのA−A’における断面図を示している。MEMSチップからなる受光素子は、図9A、図9Bに示すように、シリコン基板などの半導体基板30とシリコン酸化膜などの絶縁層31を積層した構造体の下面側からTMAHなどのエッチング液を用いて凹部32設けることで、半導体基板30上部にダイヤフラム部33を形成する。該ダイヤフラム部33上にシリコン酸化膜などの絶縁層31を介して、チタン、白金などからなる第1の電極36、チタン酸ジルコン酸鉛などの高誘電率材料からなる焦電部37、チタン、白金などからなる第2の電極38を順次形成することで製造される。
<第一の変形例>
構造体2、発光素子3と受光素子4の配置関係は、以上の構成でなくても構わない。例えば、図5に示すように、発光素子3から放出された光が構造体2中の反射膜21によって反射されて受光素子4に届くように、発光素子3と受光素子4とが配置されていても構わない。ここで、反射膜21の材料としては、金などが挙げられる。なお、第1の基板5を金属材料とすることにより、反射膜21を用いない構成とすることも可能である。
<第二の変形例>
図7の左図は、構造体2の第二の変形例の断面正面図を示している。図7の右図は、構造体2の第二の変形例の断面側面図を示している。センサを構成する構造体において、図7に示すように、内部空間1は、構造体2における溝7によって形成されており、溝7における発光素子3側には反射防止膜16を配置しても構わない。そして、反射防止膜16を受光素子4側にもさらに配置しても構わない。反射防止膜16によって、構造体2を構成する部材、空気、及び内部空間1中の流体との屈折率の違いによる表面反射により、受光素子4に到達する光量が減少することを防ぐことができる。
<第三、第四の変形例>
また、センサを構成する構造体において、図10、図11に示すように、構造体2は、内部空間1に流入した検出対象を加熱可能な機能を有していることが好ましい。具体的には、第三の変形例では、図10に示すように、構造体2は、発光素子3から放出された光を吸収する部材22を有している。また、第四の変形例では、図11に示すように、構造体2は、内部空間1に流入した検出対象を加熱するヒーター23を有している。構造体2が加熱可能機能を有することにより、センサの小型化により内部空間1が狭くなったとしても、内部空間1に流入した検出対象を加熱することで対流を引き起こし、検出対象の内部空間1への出入りを容易にすることができる。その結果、高感度で、対象物質選択性の高いセンサを提供することができる。なお、光を吸収する部材22の材料としては、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)又は酸化鉄ないし酸化銅などの金属酸化物などが考えられる。そして、光を吸収する部材22は、構造体2の外表面に形成することが好ましいが、内部空間1側に形成しても構わない。また、ヒーター23の材料としては、白金、白金ロジウムなどから構成されることが好ましい。また、ヒーター23は単一層から構成されることがコスト面からは好ましい。
<第五、第六、第七の変形例>
また、センサを構成する構造体、発光素子、受光素子の配置関係において、別の変形例では、図12〜図14に示すように、構造体2が有するレンズ部40により、光は受光素子4に集光される。具体的には、第五の変形例では、図12に示すように、内部空間1は、第1の基板5内の第1の溝または第2の基板6内の第2の溝またはその両方から構成され、第2の基板6における内部空間1とは反対側の面は凸部を有している。ここで、凸部はレンズ部40として機能できる。または、第六の変形例では、図13に示すように、内部空間1は、第1の基板5内の第1の溝または第2の基板6内の第2の溝またはその両方から構成され、第1の基板5における内部空間1とは反対側の面および第2の基板6における内部空間1とは反対側の面は凸部を有している。ここで、凸部はレンズ40として機能できる。または、第七の変形例では、図14に示すように、内部空間1は、第1の基板5内の第1の溝と第2の基板6内の第2の溝から構成され、第1の溝は、円弧状に形成されている。ここで、円弧状からなる第1の溝はレンズ部40として機能できる。
また、図12に示すように、発光素子3からの光は、凸部がレンズとして機能することにより、凸部の周縁部に到達した光を受光素子4に集光することができる。そのため、光のロスを少なくすることができ、受光素子4に到達する光量を増やすことができ、高精度、高対象物質選択性のセンサを提供することができる。凸部は、複数の膜を積むことによっても形成することができるし、凸部以外の箇所を削るまたはエッチング加工することによっても形成することができる。なお、凸部の周縁部の内側に第1の溝の周縁部があることが好ましい。発光素子3から放出された光のうちより多くの光が、確実に内部空間1を通過することができるからである。
また、図13に示すように、発光素子3からの光は、凸部がレンズとして機能することにより、凸部の周縁部に到達した光を受光素子4に集光することができる。そのため、光のロスを少なくすることができ、受光素子4に到達する光量を増やすことができ、高精度、高対象物質選択性のセンサを提供することができる。凸部は、複数の膜を積むことによっても形成することができるし、凸部以外の箇所を削るまたはエッチング加工することによっても形成することができる。なお、凸部の周縁部の内側に第1の溝の周縁部があることが好ましい。発光素子3から放出された光のうちより多くの光が、確実に内部空間1を通過することができるからである。
また、図14に示すように、発光素子3からの光は、第1の溝が凹レンズとして機能することにより、第1の溝の周縁部に到達した光を受光素子4に集光することができる。そのため、光のロスを少なくすることができ、受光素子4に到達する光量を増やすことができ、高精度、高対象物質選択性のセンサを提供することができる。なお、第1の溝の周縁部の外側に第2の溝の周縁部があることが好ましい。第1の溝で集光された光が確実に内部空間1を通過することができるからである。また、第1の溝の表面には、金や銀などの金属膜41を配置することが好ましい。反射率の高い金属により、受光素子4への集光度をより高めることができる。なお、金属膜は、第1の基板5における第1の溝表面以外の第1の溝側表面上にも形成しても構わない。また、第1の基板5を反射率の高い金属で形成しても構わない。
本発明のセンサによれば、高感度又は高選択なセンサを提供することができ、流体センサなどの種々のセンサとして利用することが可能である。そして、流体が自動車の燃料である場合には、燃料成分濃度を検出することができ、例えば、内燃機関の燃費向上、排気エミッション低減などが可能となる。
1 内部空間
2 構造体
3 発光素子
4 受光素子
5 第1の基板
6 第2の基板
7 溝
8 第1端
9 第2端
10 流入口
11 流出口
12 プリント基板
13 封止体
14 反射鏡
16 反射防止膜
17 光学フィルタ
18 配管との結合部
19 配線
20 配管
21 反射膜
22 光を吸収する部材
23 ヒーター
30 半導体基板
31 絶縁層
32 凹部
33 ダイヤフラム部
34 発光領域
35 絶縁層
36 第1の電極
37 焦電部
38 第2の電極
40 レンズ部
41 金属膜
100 センサ

Claims (23)

  1. 検出対象が流入可能な内部空間を有する構造体と、
    発光素子及び受光素子とを有し、
    前記発光素子から放出された光が前記内部空間を通過して前記受光素子に届くように配置され、
    前記発光素子から放出される光の波長は2.5μm以上15μm以下である、センサ。
  2. 前記内部空間における、前記構造体の延伸方向に垂直な方向の長さは、1000μm以下である、請求項1に記載のセンサ。
  3. 前記内部空間における、前記光の光路長は、1000μm以下である、請求項1又は2に記載のセンサ。
  4. 前記構造体は、第1の基板及び第2の基板を有し、
    前記第1の基板と前記第2の基板とは前記内部空間の周辺部において接合されている、請求項1〜3のいずれか1つに記載のセンサ。
  5. 前記発光素子から放出された光が前記構造体を貫通して前記受光素子に届くように、前記発光素子と前記受光素子の間に前記構造体が位置している、請求項1〜4のいずれか1つに記載のセンサ。
  6. 前記構造体における前記光の通過距離は、前記発光素子と前記受光素子の間の前記光の通過距離よりも短い、請求項1〜5のいずれか1つに記載のセンサ。
  7. 前記構造体は、前記内部空間の延伸方向に第1端と前記第1端とは反対側の第2端を有し、
    前記第1端は閉じており、前記第2端は前記検出対象が出入りできるように開いている、請求項1〜6のいずれか1つに記載のセンサ。
  8. 前記第2端は前記検出対象の流入口と流出口を有している、請求項7に記載のセンサ。
  9. 前記発光素子から前記構造体における第1端までの距離は、前記発光素子から前記構造体における第2端までの距離よりも短い、請求項7又は8に記載のセンサ。
  10. プリント基板をさらに有し、
    前記発光素子、前記受光素子、及び前記構造体は封止体で封止されており、
    前記封止体は前記プリント基板に搭載されている、請求項1〜9のいずれか1つに記載のセンサ。
  11. 前記発光素子は波長の異なる2つ以上の光源を有している、請求項1〜10のいずれか1つに記載のセンサ。
  12. 前記発光素子から放出される光を集約することができる反射鏡又はレンズをさらに有している、請求項1〜11のいずれか1つに記載のセンサ。
  13. 前記内部空間は、前記構造体における溝によって形成されており、
    前記溝における前記発光素子側には反射防止膜が配置されている、請求項1〜12のいずれか1つに記載のセンサ。
  14. 前記構造体と前記受光素子の間には透過波長が異なる2つ以上の光学フィルタが配置されており、
    前記発光素子からの光は前記光学フィルタを通過して前記受光素子に到達する、請求項1〜13のいずれか1つに記載のセンサ。
  15. 検出対象が流入可能な内部空間を有する構造体と、
    発光素子及び受光素子とを有し、
    前記発光素子から放出された光が前記内部空間を通過して前記受光素子に届くように配置され、
    前記構造体は、半導体基板から構成されている、センサ。
  16. 検出対象が流入可能な内部空間を有する構造体と、
    発光素子及び受光素子とを有し、
    前記発光素子から放出された光が前記内部空間を通過して前記受光素子に届くように配置され、
    前記内部空間における構造体の延伸方向に垂直な方向の長さは、1000μm以下である、センサ。
  17. 前記構造体は、前記発光素子から放出された光を吸収する部材を有している、請求項1に記載のセンサ。
  18. 前記構造体は、前記内部空間に流入した検出対象を加熱するヒーターを有している、請求項1又は17に記載のセンサ。
  19. 検出対象が流入可能な内部空間を有する構造体と、
    発光素子及び受光素子とを有し、
    前記発光素子から放出された光が前記内部空間を通過して前記受光素子に届くように配置され、
    前記構造体は、前記内部空間に流入した検出対象を加熱可能な機能を有している、センサ。
  20. 前記内部空間は、前記第1の基板内の第1の溝または前記第2の基板内の第2の溝またはその両方から構成され、
    前記第2の基板における前記内部空間とは反対側の面は凸部を有している、請求項4に記載のセンサ。
  21. 前記内部空間は、前記第1の基板内の第1の溝または前記第2の基板内の第2の溝またはその両方から構成され、
    前記第1の基板および前記第2の基板における前記内部空間とは反対側の面は凸部を有している、請求項4に記載のセンサ。
  22. 前記内部空間は、前記第1の基板内の第1の溝と前記第2の基板内の第2の溝から構成され、
    前記第1の溝は、円弧状に形成されている、請求項4に記載のセンサ。
  23. 検出対象が流入可能な内部空間を有する構造体と、
    発光素子及び受光素子とを有し、
    前記発光素子から放出された光が前記内部空間を通過して前記受光素子に届くように配置され、
    前記構造体が有するレンズ部により、前記光は前記受光素子に集光される、センサ。
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