JPH0760119B2 - 赤外線検出器 - Google Patents
赤外線検出器Info
- Publication number
- JPH0760119B2 JPH0760119B2 JP25553989A JP25553989A JPH0760119B2 JP H0760119 B2 JPH0760119 B2 JP H0760119B2 JP 25553989 A JP25553989 A JP 25553989A JP 25553989 A JP25553989 A JP 25553989A JP H0760119 B2 JPH0760119 B2 JP H0760119B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- holder
- optical filter
- optical filters
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 141
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 9
- YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 4-pyren-1-ylbutanoate Chemical compound C=1C=C(C2=C34)C=CC3=CC=CC4=CC=C2C=1CCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 3
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 241000255777 Lepidoptera Species 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
- G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N2021/3129—Determining multicomponents by multiwavelength light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N2021/3129—Determining multicomponents by multiwavelength light
- G01N2021/3137—Determining multicomponents by multiwavelength light with selection of wavelengths after the sample
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/314—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
- G01N2021/3166—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths using separate detectors and filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ｛産業上の利用分野｝ 本発明は、例えば、空燃比計などに使用される赤外線検
出器に関するものである。
出器に関するものである。
｛従来の技術｝ 赤外線検出器において、複数の赤外線検出素子と、その
それぞれに対して光学フイルタを配置してなる選択性を
備えた赤外線検出器として、例えば、特開昭50−17276
号公報に開示されたものが知られている。
それぞれに対して光学フイルタを配置してなる選択性を
備えた赤外線検出器として、例えば、特開昭50−17276
号公報に開示されたものが知られている。
この公報に開示された赤外線検出器は、その器体に断面
凹形状の３つの室をそれぞれ独立させて形成する。そし
て、３つの各室内に赤外線検出素子が配置され、かつ測
定成分に対応して赤外線の所定の波長帯域を透過する光
学フイルタが、前記各室の口部にはめ込んで器体に取付
けられたものである。
凹形状の３つの室をそれぞれ独立させて形成する。そし
て、３つの各室内に赤外線検出素子が配置され、かつ測
定成分に対応して赤外線の所定の波長帯域を透過する光
学フイルタが、前記各室の口部にはめ込んで器体に取付
けられたものである。
この赤外線検出器は、各光学フイルタを赤外線が透過す
ると、それが各赤外線検出素子に入射されて、赤外線検
出素子が出力をするものである。
ると、それが各赤外線検出素子に入射されて、赤外線検
出素子が出力をするものである。
なお、前記光学フイルタは、温度が上昇すると、その分
光特性が長波長にシフトする影響をうけ、かつ透過する
波長帯域が異なる各光学フイルタにおいて前記シフト量
に差が生じる。
光特性が長波長にシフトする影響をうけ、かつ透過する
波長帯域が異なる各光学フイルタにおいて前記シフト量
に差が生じる。
前記温度変化から光学フイルタが受ける影響を防ぐため
に、光学フイルタの温度を調節するように構成した赤外
線検出器として、例えば、実公昭60−4110号公報に開示
されたものが知られている。
に、光学フイルタの温度を調節するように構成した赤外
線検出器として、例えば、実公昭60−4110号公報に開示
されたものが知られている。
この公報に開示された赤外線検出器は、金属ブロックに
Ｖ字状に設けられた光導入孔の、分離して並んだ各端部
に光学フイルタが、他端部に基板に取付けられた光セン
サがそれぞれ配置され、かつ前記光学フイルタと光セン
サから離れた金属ブロックの側部に、温度センサと吸発
熱素子が取付けられたものである。そして、金属ブロッ
クの温度を温度センサで検出して、その出力信号に基づ
いて、吸発熱素子で金属ブロックを冷却または加熱し
て、金属ブロックの温度を調節することによって、光セ
ンサと光学フイルタとに定温度を維持させるものであ
る。
Ｖ字状に設けられた光導入孔の、分離して並んだ各端部
に光学フイルタが、他端部に基板に取付けられた光セン
サがそれぞれ配置され、かつ前記光学フイルタと光セン
サから離れた金属ブロックの側部に、温度センサと吸発
熱素子が取付けられたものである。そして、金属ブロッ
クの温度を温度センサで検出して、その出力信号に基づ
いて、吸発熱素子で金属ブロックを冷却または加熱し
て、金属ブロックの温度を調節することによって、光セ
ンサと光学フイルタとに定温度を維持させるものであ
る。
また、筒状のケース内に赤外線検出素子が配置された赤
外線検出器として、例えば、実開昭64−48637号公報に
開示されたものが知られている。
外線検出器として、例えば、実開昭64−48637号公報に
開示されたものが知られている。
この赤外線検出器は、赤外線の所定の波長帯域を透過す
る窓材で開口部が閉鎖された、金属などで形成された筒
状のケース内に基盤が配置され、かつこの基盤上に赤外
線検出素子が取付けられたものである。そして、窓材を
赤外線が透過すると、それが前記赤外線検出素子に入力
されて出力をするものである。
る窓材で開口部が閉鎖された、金属などで形成された筒
状のケース内に基盤が配置され、かつこの基盤上に赤外
線検出素子が取付けられたものである。そして、窓材を
赤外線が透過すると、それが前記赤外線検出素子に入力
されて出力をするものである。
｛発明が解決しようとする課題｝ 前記特開昭50−17276号公報に開示された赤外線検出器
は、３成分を検出するものであるが、それぞれの感度が
比較的低い、換言すれば、測定信号量が少ない難点があ
る。
は、３成分を検出するものであるが、それぞれの感度が
比較的低い、換言すれば、測定信号量が少ない難点があ
る。
次に、実公昭60−4110号公報に開示された赤外線検出器
は、その光センサと光学フイルタの温度変化を防ぐよう
に構成されている。しかし、金属ブロックの温度変化を
検出して、それを温度調節することによって、光センサ
と光学フイルタの温度を一定に維持するものである。し
かし、金属ブロックに設けられた吸発熱素子と２枚の光
学フイルタとの位置関係から、各光学フイルタと吸発熱
素子との距離に差があるから、両光学フイルタを同じ条
件で温度調節することは困難で、吸発熱素子から離れた
光学フイルタの温度変化が大きくなるものである。ま
た、光センサは、基板を介して前記金属センサに取付け
られているから、光センサの温度調節に時間的な遅れが
生じるものである。
は、その光センサと光学フイルタの温度変化を防ぐよう
に構成されている。しかし、金属ブロックの温度変化を
検出して、それを温度調節することによって、光センサ
と光学フイルタの温度を一定に維持するものである。し
かし、金属ブロックに設けられた吸発熱素子と２枚の光
学フイルタとの位置関係から、各光学フイルタと吸発熱
素子との距離に差があるから、両光学フイルタを同じ条
件で温度調節することは困難で、吸発熱素子から離れた
光学フイルタの温度変化が大きくなるものである。ま
た、光センサは、基板を介して前記金属センサに取付け
られているから、光センサの温度調節に時間的な遅れが
生じるものである。
また、実開昭64−48637号公報に開示された赤外線検出
器は、開口部に窓材を取付けたケース内に赤外線検出素
子が配置されたものであるが、この赤外線検出素子の周
囲部にはケースの側壁が位置している。したがって、窓
材を通過してケース内に入射された赤外線において、ケ
ースの内面その他に入射され、かつ反射された迷光が前
記赤外線検出素子に直接入射されるから、干渉が生じや
すい問題がある。
器は、開口部に窓材を取付けたケース内に赤外線検出素
子が配置されたものであるが、この赤外線検出素子の周
囲部にはケースの側壁が位置している。したがって、窓
材を通過してケース内に入射された赤外線において、ケ
ースの内面その他に入射され、かつ反射された迷光が前
記赤外線検出素子に直接入射されるから、干渉が生じや
すい問題がある。
本発明は、上記のような課題を解決するものであって、
高感度の赤外線検出器、及び光学フイルタの温度調節を
むらなく行うことが可能な赤外線検出器、さらには、迷
光による影響を防ぐことができる赤外線検出器をうるこ
とを目的とするものである。
高感度の赤外線検出器、及び光学フイルタの温度調節を
むらなく行うことが可能な赤外線検出器、さらには、迷
光による影響を防ぐことができる赤外線検出器をうるこ
とを目的とするものである。
｛課題を解決するための手段｝ 本願の赤外線検出器において、請求項（１）に記載され
た第１発明は、赤外線を透過する窓材で開口部が閉塞さ
れ、かつ密閉されたケース内に、前記窓材と相対して４
個の赤外線検出素子が設けられ、かつHC、CO2、CO、基
準の各ガスが吸収する赤外線の波長帯域を透過させる各
光学フイルタが、窓材と各赤外線検出素子との間に配置
された赤外線検出器において、前記各光学フイルタを透
過する赤外線の波長帯域の中心波形と半値幅とが、 HC用光学フイルタ 中心波長 3,4μｍ、半値幅 8,6％ CO2用光学フイルタ 中心波長 4,3μｍ、半値幅 4,2％ CO用光学フイルタ 中心波長 4,7μｍ、半値幅 8,6％ 基準用光学フイルタ 中心波長 3,8μｍ、半値幅 3,0％ を基準値として、その上下のそれぞれに約５％変動した
範囲内に設定されており、更に、前記４個の赤外線検出
素子を収容するホルダが前記窓材と相対して前記ケース
内に配置され、前記各光学フイルタを構成した基板が、
すべて同厚さに形成され、かつ面一にして各端面で互い
に接着されて、この一体にされた各光学フイルタが前記
ホルダに固定されていることを特徴とする。
た第１発明は、赤外線を透過する窓材で開口部が閉塞さ
れ、かつ密閉されたケース内に、前記窓材と相対して４
個の赤外線検出素子が設けられ、かつHC、CO2、CO、基
準の各ガスが吸収する赤外線の波長帯域を透過させる各
光学フイルタが、窓材と各赤外線検出素子との間に配置
された赤外線検出器において、前記各光学フイルタを透
過する赤外線の波長帯域の中心波形と半値幅とが、 HC用光学フイルタ 中心波長 3,4μｍ、半値幅 8,6％ CO2用光学フイルタ 中心波長 4,3μｍ、半値幅 4,2％ CO用光学フイルタ 中心波長 4,7μｍ、半値幅 8,6％ 基準用光学フイルタ 中心波長 3,8μｍ、半値幅 3,0％ を基準値として、その上下のそれぞれに約５％変動した
範囲内に設定されており、更に、前記４個の赤外線検出
素子を収容するホルダが前記窓材と相対して前記ケース
内に配置され、前記各光学フイルタを構成した基板が、
すべて同厚さに形成され、かつ面一にして各端面で互い
に接着されて、この一体にされた各光学フイルタが前記
ホルダに固定されていることを特徴とする。
なお、第１発明および請求項（２）に記載された第２発
明における、前記赤外線検出素子としては、PbSe、Pb
S、InSbその他の量子型、焦電型、パイロ、サーモパイ
ルなどの任意のものを使用することができる。
明における、前記赤外線検出素子としては、PbSe、Pb
S、InSbその他の量子型、焦電型、パイロ、サーモパイ
ルなどの任意のものを使用することができる。
本願の赤外線検出器において、請求項（３）に記載され
た第３発明は、赤外線を透過する窓材で開口部が閉塞さ
れ、かつ密閉されたケース内に、窓材と相対して温度調
節手段が配置され、この温度調節手段の窓材と相対した
面に取付けられた金属などの熱伝導度がよい材料からな
るホルダの、前記温度調節手段と相対する側に、それぞ
れ所定の赤外線の波長帯域を透過させる複数の光学フイ
ルタと、その赤外線が入射される複数個の赤外線検出素
子とが取付けられ、各光学フイルタの温度を温度調節手
段で一定に維持させる一方、前記各光学フイルタを構成
した基板が、すべて同厚さに形成され、かつ面一にして
各端面で互いに接着されて、この一体にされた各光学フ
イルタが、各赤外線検出素子が収容されたホルダに固定
されていることを特徴とする。
た第３発明は、赤外線を透過する窓材で開口部が閉塞さ
れ、かつ密閉されたケース内に、窓材と相対して温度調
節手段が配置され、この温度調節手段の窓材と相対した
面に取付けられた金属などの熱伝導度がよい材料からな
るホルダの、前記温度調節手段と相対する側に、それぞ
れ所定の赤外線の波長帯域を透過させる複数の光学フイ
ルタと、その赤外線が入射される複数個の赤外線検出素
子とが取付けられ、各光学フイルタの温度を温度調節手
段で一定に維持させる一方、前記各光学フイルタを構成
した基板が、すべて同厚さに形成され、かつ面一にして
各端面で互いに接着されて、この一体にされた各光学フ
イルタが、各赤外線検出素子が収容されたホルダに固定
されていることを特徴とする。
本願の赤外線検出器において、請求項（４）に記載され
た第４発明は、赤外線を透過する窓材で開口部が閉塞さ
れ、かつ密閉されたケース内に、複数の断面凹形状の収
容部を設けたホルダが配置され、このホルダの各収容部
に前記窓材と相対して赤外線検出素子がそれぞれ設けら
れ、かつそれぞれ所定の赤外線の波長帯域を透過させる
複数の光学フイルタが、前記各収容部の口部を閉鎖する
状態にしてホルダに取付けられてあり、更に、前記各光
学フイルタを構成した基板が、すべて同厚さに形成さ
れ、かつ面一にして各端面で互いに接着されて、この一
体にされた各光学フイルタが、前記ホルダに固定されて
いることを特徴とする。
た第４発明は、赤外線を透過する窓材で開口部が閉塞さ
れ、かつ密閉されたケース内に、複数の断面凹形状の収
容部を設けたホルダが配置され、このホルダの各収容部
に前記窓材と相対して赤外線検出素子がそれぞれ設けら
れ、かつそれぞれ所定の赤外線の波長帯域を透過させる
複数の光学フイルタが、前記各収容部の口部を閉鎖する
状態にしてホルダに取付けられてあり、更に、前記各光
学フイルタを構成した基板が、すべて同厚さに形成さ
れ、かつ面一にして各端面で互いに接着されて、この一
体にされた各光学フイルタが、前記ホルダに固定されて
いることを特徴とする。
前記赤外線検出素子としては、PbSe、PbS、InSbその他
の量子型、焦電型、パイロ、サーモパイルなどの任意の
ものを使用することができる。
の量子型、焦電型、パイロ、サーモパイルなどの任意の
ものを使用することができる。
第５発明は、第４発明の前記ケースの内面を粗面にし
て、赤外線の吸収を可能にしたことを特徴とするもので
ある。
て、赤外線の吸収を可能にしたことを特徴とするもので
ある。
前記第３〜５発明では、赤外線検出素子と光学フイルタ
の数は任意である。
の数は任意である。
｛作 用｝ 前記第1,3,4発明の赤外線検出器は、前記４枚の光学フ
イルタ9a,9b,9c,9dのそれぞれを構成した各基板10のす
べてを、同厚さに形成し、かつ面一にして各端面で、例
えば、接着剤13を用いて接着して、４枚の光学フイルタ
9a,9b,9c,9dを一体にしてある。したがって、これらの
光学フイルタ9a〜9dに赤外線が入射された場合に、各光
学フイルタ9a,9b,9c,9dの前記接着された端面からの光
線洩れがない。また、この一体にされた４枚の光学フイ
ルタ9a,9b,9c,9dを、赤外線検出素子8a,8b,8c,8dを取り
付けたホルダ６に取付けるわけで、各光学フイルタ9a,9
b,9c,9dの表面は、互いに面一になっているから、ホル
ダ６に対して隙間なく取り付けることができ、各光学フ
イルタ9a,9b,9c,9dとホルダ６の取付面からの光線洩れ
もないから、光線洩れに起因する干渉などをより確実に
防ぐことが可能である。
イルタ9a,9b,9c,9dのそれぞれを構成した各基板10のす
べてを、同厚さに形成し、かつ面一にして各端面で、例
えば、接着剤13を用いて接着して、４枚の光学フイルタ
9a,9b,9c,9dを一体にしてある。したがって、これらの
光学フイルタ9a〜9dに赤外線が入射された場合に、各光
学フイルタ9a,9b,9c,9dの前記接着された端面からの光
線洩れがない。また、この一体にされた４枚の光学フイ
ルタ9a,9b,9c,9dを、赤外線検出素子8a,8b,8c,8dを取り
付けたホルダ６に取付けるわけで、各光学フイルタ9a,9
b,9c,9dの表面は、互いに面一になっているから、ホル
ダ６に対して隙間なく取り付けることができ、各光学フ
イルタ9a,9b,9c,9dとホルダ６の取付面からの光線洩れ
もないから、光線洩れに起因する干渉などをより確実に
防ぐことが可能である。
また、上記の作用効果以外に、第1,3,4発明の赤外線検
出器は、それぞれ以下の作用効果を奏する。
出器は、それぞれ以下の作用効果を奏する。
まず、第１発明の赤外線検出器は、HC用光学フイルタ、
CO2用光学フイルタ、CO用光学フイルタ、基準用光学フ
イルタを設けてなる、選択性を備えた赤外線検出器であ
り、前記各光学フイルタを透過する赤外線の波長帯域の
中心波長と半値幅とを、それぞれ前記のように設定して
いるから、各測定成分に対応した測定信号量が多くな
り、高感度で各測定成分を測定することができ、測定精
度を高くすることができる。
CO2用光学フイルタ、CO用光学フイルタ、基準用光学フ
イルタを設けてなる、選択性を備えた赤外線検出器であ
り、前記各光学フイルタを透過する赤外線の波長帯域の
中心波長と半値幅とを、それぞれ前記のように設定して
いるから、各測定成分に対応した測定信号量が多くな
り、高感度で各測定成分を測定することができ、測定精
度を高くすることができる。
そして、請求項（２）に記載された第２発明は、第１発
明の赤外線検出器における、前記４枚の光学フイルタの
各基板のすべてをSiで形成しているから、各基板の厚さ
を揃えることが容易であるとともに、膨張率や熱伝導度
が均一になり、各光学フイルタの温度制御を行う場合、
それを効率よくむらなく行うことができる。そして、Si
は切断が容易であるとともに、この切断によるチッピン
グが少なく、かつ生じるチッピングは比較的小さいか
ら、互いに接着した基板の接着端面からの光線洩れをよ
り確実に防ぐことが可能である。
明の赤外線検出器における、前記４枚の光学フイルタの
各基板のすべてをSiで形成しているから、各基板の厚さ
を揃えることが容易であるとともに、膨張率や熱伝導度
が均一になり、各光学フイルタの温度制御を行う場合、
それを効率よくむらなく行うことができる。そして、Si
は切断が容易であるとともに、この切断によるチッピン
グが少なく、かつ生じるチッピングは比較的小さいか
ら、互いに接着した基板の接着端面からの光線洩れをよ
り確実に防ぐことが可能である。
次に、第３発明の赤外線検出器は、温度調節手段に熱伝
導度がよい材料からなるホルダが取り付けられ、かつこ
のホルダの前記温度調節手段と相対する面に光学フイル
タを取り付けている。したがって、ホルダに取付けられ
た光学フイルタの全体と温度調節手段との距離がほぼ同
じになるから、光学フイルタの全体の温度をむらなく調
節して、その全体に定温度を維持させることができる。
したがって、温度変化で光学フイルタの分光特性が長波
長にシフトするなどの温度変化による影響をなくして、
高感度で赤外線を検出することができ、かつ選択性を備
えた赤外線検出器では、その干渉値を小さくして選択性
をよくすることが可能である。
導度がよい材料からなるホルダが取り付けられ、かつこ
のホルダの前記温度調節手段と相対する面に光学フイル
タを取り付けている。したがって、ホルダに取付けられ
た光学フイルタの全体と温度調節手段との距離がほぼ同
じになるから、光学フイルタの全体の温度をむらなく調
節して、その全体に定温度を維持させることができる。
したがって、温度変化で光学フイルタの分光特性が長波
長にシフトするなどの温度変化による影響をなくして、
高感度で赤外線を検出することができ、かつ選択性を備
えた赤外線検出器では、その干渉値を小さくして選択性
をよくすることが可能である。
また、第４発明の赤外線検出器は、ケース内に配置され
たホルダの断面凹形状の収容部に赤外線検出素子を収容
している。したがって、前記ケースの窓材を透過してケ
ース内で迷光になった赤外線が、赤外線検出素子の方向
に進行しても、その赤外線はホルダで反射されて赤外線
検出素子には入射されないから、前記迷光が赤外線検出
素子に入射されて生じる干渉その他の影響を防ぐことが
できる。
たホルダの断面凹形状の収容部に赤外線検出素子を収容
している。したがって、前記ケースの窓材を透過してケ
ース内で迷光になった赤外線が、赤外線検出素子の方向
に進行しても、その赤外線はホルダで反射されて赤外線
検出素子には入射されないから、前記迷光が赤外線検出
素子に入射されて生じる干渉その他の影響を防ぐことが
できる。
そして、請求項（５）に記載された第５発明は、第４発
明の赤外線検出器において、前記ケースの内面を、サン
ドブラストまたは表面を荒れさせる黒化処理などで粗面
にしているから、前記のように、ケース内で迷光になっ
た赤外線が、ケースの内面に入射されると、それを反射
することなく吸収して、迷光を減少させるから、迷光が
赤外線検出素子に入射されることをより確実に防ぐこと
ができ、高い精度で赤外線を検出することが可能であ
る。
明の赤外線検出器において、前記ケースの内面を、サン
ドブラストまたは表面を荒れさせる黒化処理などで粗面
にしているから、前記のように、ケース内で迷光になっ
た赤外線が、ケースの内面に入射されると、それを反射
することなく吸収して、迷光を減少させるから、迷光が
赤外線検出素子に入射されることをより確実に防ぐこと
ができ、高い精度で赤外線を検出することが可能であ
る。
｛実施例｝ 本発明の赤外線検出器の実施例を図面について説明す
る。これは第１〜５発明のそれぞれを含むものである。
る。これは第１〜５発明のそれぞれを含むものである。
図において、１は金属などで筒状に形成されたケース
で、その端部壁２に設けた開口部３を、サファイヤなど
の赤外線を透過する窓材４で閉鎖し、かつケース１の内
面は、サンドブラストまたは表面を荒れさせる黒化処理
などで粗面（図示省略）にして、赤外線を吸収するよう
に構成されている。そして、ケース１はステム５で密封
され、かつケース１内にはN2または乾燥空気を封入し
て、経時変化を防いでいる。
で、その端部壁２に設けた開口部３を、サファイヤなど
の赤外線を透過する窓材４で閉鎖し、かつケース１の内
面は、サンドブラストまたは表面を荒れさせる黒化処理
などで粗面（図示省略）にして、赤外線を吸収するよう
に構成されている。そして、ケース１はステム５で密封
され、かつケース１内にはN2または乾燥空気を封入し
て、経時変化を防いでいる。
６は窓材４と相対してケース１内に配置された、アルミ
ニウムなどの熱伝導度がよい材料からなるホルダで、こ
れに一端を閉鎖した溝状の４つの収容部7a,7b,7c,7dが
設けられて、この収容部7a,7b,7c,7dのそれぞれに、赤
外線検出素子としてのPbSe8a,8b,8c,8dが収容されてい
る。
ニウムなどの熱伝導度がよい材料からなるホルダで、こ
れに一端を閉鎖した溝状の４つの収容部7a,7b,7c,7dが
設けられて、この収容部7a,7b,7c,7dのそれぞれに、赤
外線検出素子としてのPbSe8a,8b,8c,8dが収容されてい
る。
9a,9b,9c,9dはPbSe8a,8b,8c,8dのそれぞれに入射される
赤外線の波長帯域を選択するために、収容部7a,7b,7c,7
dの口部に載置してホルダ６に取付けられた光学フイル
タであって、光学フイルタ9aがHC用、光学フイルタ9bが
CO2用、光学フイルタ9cがCO用、光学フイルタ9dが基準
用である。
赤外線の波長帯域を選択するために、収容部7a,7b,7c,7
dの口部に載置してホルダ６に取付けられた光学フイル
タであって、光学フイルタ9aがHC用、光学フイルタ9bが
CO2用、光学フイルタ9cがCO用、光学フイルタ9dが基準
用である。
前記光学フイルタ9a,9b,9c,9dは、第３〜４図に示した
ように、すべてSiで形成された同厚さの基板10の片面
に、前記の測定成分のそれぞれに対応して、赤外線の所
定の波長帯域を透過させるバンドパス面11（以下BP面と
いう）が、他面に前記透過帯域以外のノイズ成分を除く
ために、赤外線の短波長帯域と長波長帯域とをカットす
るショートロングカット面12（以下SLC面という）が形
成されたものである。前記BP面11とSLC面12のそれぞれ
は、ゲルマニウム（Ge）と一酸化ケイ素（SiO）とより
なる多層膜などで形成されている。
ように、すべてSiで形成された同厚さの基板10の片面
に、前記の測定成分のそれぞれに対応して、赤外線の所
定の波長帯域を透過させるバンドパス面11（以下BP面と
いう）が、他面に前記透過帯域以外のノイズ成分を除く
ために、赤外線の短波長帯域と長波長帯域とをカットす
るショートロングカット面12（以下SLC面という）が形
成されたものである。前記BP面11とSLC面12のそれぞれ
は、ゲルマニウム（Ge）と一酸化ケイ素（SiO）とより
なる多層膜などで形成されている。
そして、光学フイルタ9a,9b,9c,9dのそれぞれを透過す
る各赤外線の波長帯域の中心波長と半値幅とが、 HC用光学フイルタ9a 中心波長 3,4μｍ、半値幅 8,6％ CO2用光学フイルタ9b 中心波長 4,3μｍ、半値幅 4,2％ CO用光学フイルタ9c 中心波長 4,7μｍ、半値幅 8,6％ 基準用光学フイルタ9d 中心波長 3,8μｍ、半値幅 3,0％ に設定されている。
る各赤外線の波長帯域の中心波長と半値幅とが、 HC用光学フイルタ9a 中心波長 3,4μｍ、半値幅 8,6％ CO2用光学フイルタ9b 中心波長 4,3μｍ、半値幅 4,2％ CO用光学フイルタ9c 中心波長 4,7μｍ、半値幅 8,6％ 基準用光学フイルタ9d 中心波長 3,8μｍ、半値幅 3,0％ に設定されている。
尚、一般に“半値幅”は二つの意味で使用されており、
これを第６図に基づいて説明する。一つは、「透過率
が、ピーク（第６図に示す例では94％）の1/2である個
所（同47％の個所）におけるバンド幅」をいい、もう一
つは、「上記バンド幅の値をピークの中心波長で割り算
し、さらに100を乗じたもの」をいう。
これを第６図に基づいて説明する。一つは、「透過率
が、ピーク（第６図に示す例では94％）の1/2である個
所（同47％の個所）におけるバンド幅」をいい、もう一
つは、「上記バンド幅の値をピークの中心波長で割り算
し、さらに100を乗じたもの」をいう。
そして、本願では後者にいう“半値幅”を用いている。
このように構成された光学フイルタ9a,9b,9c,9dが、第
３図に示したように、それらの各基板10を面一にして、
それらの端面を接着剤13で接着して一体にされて、PbSe
8a,8b,8c,8dのそれぞれと相対して、ホルダ６に接着剤
で接着するなどして密接させて取付けられている。
３図に示したように、それらの各基板10を面一にして、
それらの端面を接着剤13で接着して一体にされて、PbSe
8a,8b,8c,8dのそれぞれと相対して、ホルダ６に接着剤
で接着するなどして密接させて取付けられている。
14は温度調節手段で、これはステム５に取付けられたサ
ーモモジュール（たとえばベルチェクーラー）15と、こ
れに重ねる状態にして設けられたサーミスタ16で構成さ
れ、このサーミスタ16がホルダ６の光学フイルタ9a,9b,
9c,9dと相対する面に取付けられている。17a,17bはステ
ム５を貫通したリードピンで、これらに対するリード線
の接続は図示を省略している。
ーモモジュール（たとえばベルチェクーラー）15と、こ
れに重ねる状態にして設けられたサーミスタ16で構成さ
れ、このサーミスタ16がホルダ６の光学フイルタ9a,9b,
9c,9dと相対する面に取付けられている。17a,17bはステ
ム５を貫通したリードピンで、これらに対するリード線
の接続は図示を省略している。
前記のように構成された赤外線検出器は、窓材４を透過
した赤外線が、光学フイルタ9a,9b,9c,9dのそれぞれを
選択的に透過し、PbSe8a,8b,8c,8dのそれぞれに入射さ
れて、その各赤外線を同時にかつ各別に検出するもので
ある。
した赤外線が、光学フイルタ9a,9b,9c,9dのそれぞれを
選択的に透過し、PbSe8a,8b,8c,8dのそれぞれに入射さ
れて、その各赤外線を同時にかつ各別に検出するもので
ある。
まず、この赤外線検出器に基づき第１発明を説明する。
第５図は前記各ガスの吸収スペクトルと光学フイルタ9
a,9b,9c,9dとの関係を示すものである。なお、この第５
図には、従来使用されているHC、CO2、CO、基準用の各
光学フイルタについても、比較のために併記している。
したがって、この実施例の光学フイルタ9a,9b,9c,9d
は、各測定成分と基準（REFで示す）の頭にAFを、従来
の各光学フイルタは頭にＳをそれぞれ付して示す。
a,9b,9c,9dとの関係を示すものである。なお、この第５
図には、従来使用されているHC、CO2、CO、基準用の各
光学フイルタについても、比較のために併記している。
したがって、この実施例の光学フイルタ9a,9b,9c,9d
は、各測定成分と基準（REFで示す）の頭にAFを、従来
の各光学フイルタは頭にＳをそれぞれ付して示す。
この第５図から明らかなように、基準ガス用の光学フイ
ルタ9dでは、それを透過する波長帯域の中心波長と半値
幅のいずれも、従来の光学フイルタのそれらとほぼ同じ
である。しかし、他の光学フイルタ9a,9b,9cのそれぞれ
の半値幅は、従来の光学フイルタの半値幅よりもかなり
大きくしている。
ルタ9dでは、それを透過する波長帯域の中心波長と半値
幅のいずれも、従来の光学フイルタのそれらとほぼ同じ
である。しかし、他の光学フイルタ9a,9b,9cのそれぞれ
の半値幅は、従来の光学フイルタの半値幅よりもかなり
大きくしている。
これらの中心波長と半値幅のそれぞれは、感度を高くす
る目的を達成するために見出だしたものであって、この
ように光学フイルタ9a,9b,9c,9dの中心波長と半値幅と
を設定することによって、測定信号量が多くなって高感
度で各赤外線を検出することができるようになった。
る目的を達成するために見出だしたものであって、この
ように光学フイルタ9a,9b,9c,9dの中心波長と半値幅と
を設定することによって、測定信号量が多くなって高感
度で各赤外線を検出することができるようになった。
そして、この実施例のように、赤外線検出素子として、
PbSe8a,8b,8c,8dを使用することによって高速応答性を
備え、かつ干渉影響を受けることが少なくて高い選択性
を示し、高感度の赤外線検出器をうることができた。
PbSe8a,8b,8c,8dを使用することによって高速応答性を
備え、かつ干渉影響を受けることが少なくて高い選択性
を示し、高感度の赤外線検出器をうることができた。
このように、HC、CO2、COの３成分のそれぞれを同時
に、選択性よくかつ高感度で検出することができるか
ら、前記実施例の赤外線検出器は、例えば、高速応答性
を備えた空燃比計として使用することが可能である。
に、選択性よくかつ高感度で検出することができるか
ら、前記実施例の赤外線検出器は、例えば、高速応答性
を備えた空燃比計として使用することが可能である。
この実施例は、赤外線検出素子としてPbSeを使用してい
るが、これはPbSeの高速応答性を活用するためであるか
ら、パイロセンサなどを赤外線検出素子として使用する
こともできるものである。
るが、これはPbSeの高速応答性を活用するためであるか
ら、パイロセンサなどを赤外線検出素子として使用する
こともできるものである。
前記のように、この赤外線検出器は、光学フイルタ9a,9
b,9c,9dのそれぞれを構成する基板10のすべてを、第３
図に示したように、同厚さに形成し、かつそのすべてを
面一にして、それらの各端面で接着して１枚の板状にし
ているから、赤外線が光学フイルタ9a,9b,9c,9dに入射
されたときに、それらの接着された各端面から前記赤外
線が洩れるおそれがなく干渉をなくすることができる。
また、４枚の光学フイルタ9a,9b,9c,9dが面一になって
いるから、ホルダ６に隙間なく取付けることが容易であ
って、ホルダ６と光学フイルタ9a,9b,9c,9dの取付面か
らの光線洩れをなくすることもできる。
b,9c,9dのそれぞれを構成する基板10のすべてを、第３
図に示したように、同厚さに形成し、かつそのすべてを
面一にして、それらの各端面で接着して１枚の板状にし
ているから、赤外線が光学フイルタ9a,9b,9c,9dに入射
されたときに、それらの接着された各端面から前記赤外
線が洩れるおそれがなく干渉をなくすることができる。
また、４枚の光学フイルタ9a,9b,9c,9dが面一になって
いるから、ホルダ６に隙間なく取付けることが容易であ
って、ホルダ６と光学フイルタ9a,9b,9c,9dの取付面か
らの光線洩れをなくすることもできる。
前記基板10のすべてをSiで形成すると、各基板10の製造
条件その他が同じになるから、そのすべての厚さを揃え
ることが容易であるとともに、Siは切断が比較的容易で
あるとともに、この切断によるチッピングが少なく、か
つ生じるチッピングは比較的小さいから、互いに接着し
た各基板10の接着端面からの光線洩れをより確実に防ぐ
ことが可能である。
条件その他が同じになるから、そのすべての厚さを揃え
ることが容易であるとともに、Siは切断が比較的容易で
あるとともに、この切断によるチッピングが少なく、か
つ生じるチッピングは比較的小さいから、互いに接着し
た各基板10の接着端面からの光線洩れをより確実に防ぐ
ことが可能である。
前記基板10を構成する材料としては、赤外線を透過する
Geなども使用可能である。
Geなども使用可能である。
さらに、この赤外線検出器について第４発明を説明す
る。
る。
この赤外線検出器は、アルミニウムなどの熱伝導度がよ
い材料からなるホルダの収容部7a,7b,7c,7dのぞれぞれ
にPbSe8a,8b,8c,8dが収容され、このホルダ６に接して
光学フイルタ9a,9b,9c,9dが取付けられるとともに、ホ
ルダ６の光学フイルタ9a,9b,9c,9dと反対側に温度調節
手段14が取付けられている。
い材料からなるホルダの収容部7a,7b,7c,7dのぞれぞれ
にPbSe8a,8b,8c,8dが収容され、このホルダ６に接して
光学フイルタ9a,9b,9c,9dが取付けられるとともに、ホ
ルダ６の光学フイルタ9a,9b,9c,9dと反対側に温度調節
手段14が取付けられている。
したがって、ホルダ６の温度をサーミスタ16で検知し
て、その温度に対応してホルダ６をサーモモジュール15
で定められた温度に調節する場合、ホルダ６の全体をほ
ぼ均一に効率よく温度調節することができ、かつPbSe8
a,8b,8c,8dのすべての温度も一定に維持することができ
る。しかも、ホルダ６の温度調節手段14と相対した面に
接して光学フイルタ9a,9b,9c,9dが取付けられているか
ら、ホルダ６と光学フイルタ9a,9b,9c,9dとの熱伝導が
スムーズに行われるとともに、光学フイルタ9a,9b,9c,9
dのすべてと温度調節手段14との間隔がほぼ同じになる
から、光学フイルタ9a,9b,9c,9dのすべての温度をむら
なく調節して、それらに定温度を維持させることができ
る。
て、その温度に対応してホルダ６をサーモモジュール15
で定められた温度に調節する場合、ホルダ６の全体をほ
ぼ均一に効率よく温度調節することができ、かつPbSe8
a,8b,8c,8dのすべての温度も一定に維持することができ
る。しかも、ホルダ６の温度調節手段14と相対した面に
接して光学フイルタ9a,9b,9c,9dが取付けられているか
ら、ホルダ６と光学フイルタ9a,9b,9c,9dとの熱伝導が
スムーズに行われるとともに、光学フイルタ9a,9b,9c,9
dのすべてと温度調節手段14との間隔がほぼ同じになる
から、光学フイルタ9a,9b,9c,9dのすべての温度をむら
なく調節して、それらに定温度を維持させることができ
る。
このように、光学フイルタ9a,9b,9c,9dのすべてにむら
なく定温度を維持させることができるから、温度変化で
それらの分光特性が長波長にシフトすることをなくする
ことが確実にでき、光学フイルタ9a,9b,9c,9dのそれぞ
れが、それらに定められた赤外線の所定の波長帯域をむ
らなく透過させるから、選択性よくかつ高感度で赤外線
を検出することができ、かつ干渉値を小さくすることが
できる。
なく定温度を維持させることができるから、温度変化で
それらの分光特性が長波長にシフトすることをなくする
ことが確実にでき、光学フイルタ9a,9b,9c,9dのそれぞ
れが、それらに定められた赤外線の所定の波長帯域をむ
らなく透過させるから、選択性よくかつ高感度で赤外線
を検出することができ、かつ干渉値を小さくすることが
できる。
しかも、この実施例の赤外線検出器のように、光学フイ
ルタ9a,9b,9c,9dの各基板10のすべてを、Siなどの同じ
材料で形成して、それらを端面で接着して一体にする
と、各基板10の膨張率や熱伝導度が均一になり温度特性
がよくなる。したがって、ホルダ６を介して光学フイル
タ9a,9b,9c,9dの温度調節をより効率よくむらなく行う
ことができ、光学フイルタ9a,9b,9c,9dのすべてに定温
度を維持させることがより確実にできる。
ルタ9a,9b,9c,9dの各基板10のすべてを、Siなどの同じ
材料で形成して、それらを端面で接着して一体にする
と、各基板10の膨張率や熱伝導度が均一になり温度特性
がよくなる。したがって、ホルダ６を介して光学フイル
タ9a,9b,9c,9dの温度調節をより効率よくむらなく行う
ことができ、光学フイルタ9a,9b,9c,9dのすべてに定温
度を維持させることがより確実にできる。
なお、この実施例では、４個のPbSe8a,8b,8c,8dと光学
フイルタ9a,9b,9c,9dを設けた赤外線検出器について説
明したが、赤外線検出素子と光学フイルタの数が前記よ
りも少ない複数または１個の場合も、その光学フイルタ
に定温度を維持させることができる。
フイルタ9a,9b,9c,9dを設けた赤外線検出器について説
明したが、赤外線検出素子と光学フイルタの数が前記よ
りも少ない複数または１個の場合も、その光学フイルタ
に定温度を維持させることができる。
また、この実施例の赤外線検出器は、ケース１内に配置
されたホルダ６に設けた、一端を閉鎖した溝状の収容部
7a,7b,7c,7d内にPbSe8a,8b,8c,8dを収容している。
されたホルダ６に設けた、一端を閉鎖した溝状の収容部
7a,7b,7c,7d内にPbSe8a,8b,8c,8dを収容している。
したがって、窓材４を透過しケース１内に入射された赤
外線において、迷光になった赤外線が、PbSe8a,8b,8c,8
dのそれぞれの方向に進行しても、その赤外線はホルダ
６の側面その他で反射されPbSe8a,8b,8c,8dには入射さ
れないから、前記迷光がPbSe8a,8b,8c,8dに入射されて
生じる干渉その他の影響を防ぐことができる。
外線において、迷光になった赤外線が、PbSe8a,8b,8c,8
dのそれぞれの方向に進行しても、その赤外線はホルダ
６の側面その他で反射されPbSe8a,8b,8c,8dには入射さ
れないから、前記迷光がPbSe8a,8b,8c,8dに入射されて
生じる干渉その他の影響を防ぐことができる。
なお、ホルダ６を黒色にして、ホルダ６に入射された前
記迷光をホルダ６で吸収させて減少するようにすれば、
迷光の影響をなくすることに対してより適当である。
記迷光をホルダ６で吸収させて減少するようにすれば、
迷光の影響をなくすることに対してより適当である。
さらに、前記ケース１の内面を、サンドブラスト、また
は表面を荒れさせる黒化処理などによって、赤外線を反
射することなく吸収するように粗面に構成しておけば、
前記のように、ケース１内に入射されて迷光になった赤
外線が、ケース１の内面に入射されると、それを反射す
ることなく吸収し、迷光を減少させるから、迷光がPbSe
8a,8b,8c,8dに入射されることをより確実に防ぐことが
でき、迷光による干渉をより確実に防いで、高い精度で
赤外線を検出することができる。
は表面を荒れさせる黒化処理などによって、赤外線を反
射することなく吸収するように粗面に構成しておけば、
前記のように、ケース１内に入射されて迷光になった赤
外線が、ケース１の内面に入射されると、それを反射す
ることなく吸収し、迷光を減少させるから、迷光がPbSe
8a,8b,8c,8dに入射されることをより確実に防ぐことが
でき、迷光による干渉をより確実に防いで、高い精度で
赤外線を検出することができる。
なお、ホルダ６を黒色にして、これに入射された迷光を
吸収させるようにすればより有効である。
吸収させるようにすればより有効である。
｛発明の効果｝ 以上のように第1,3,4発明の赤外線検出器は、複数（例
えば、４枚）の光学フイルタのそれぞれを構成した各基
板のすべてを、同厚さに形成し、かつ面一にして各端面
で、例えば、接着剤を用いて接着して、４枚の光学フイ
ルタを一体にしてある。したがって、これらの光学フイ
ルタに赤外線が入射された場合に、各光学フイルタの前
記接着された端面からの光線洩れがない。また、この一
体にされた４枚の光学フイルタを、赤外線検出素子を取
り付けたホルダに取付けるわけで、各光学フイルタの表
面は、互いに面一になっているから、ホルダに対して隙
間なく取り付けることができ、各光学フイルタとホルダ
の取付面からの光線洩れもないから、光線洩れに起因す
る干渉などをより確実に防ぐことが可能である。
えば、４枚）の光学フイルタのそれぞれを構成した各基
板のすべてを、同厚さに形成し、かつ面一にして各端面
で、例えば、接着剤を用いて接着して、４枚の光学フイ
ルタを一体にしてある。したがって、これらの光学フイ
ルタに赤外線が入射された場合に、各光学フイルタの前
記接着された端面からの光線洩れがない。また、この一
体にされた４枚の光学フイルタを、赤外線検出素子を取
り付けたホルダに取付けるわけで、各光学フイルタの表
面は、互いに面一になっているから、ホルダに対して隙
間なく取り付けることができ、各光学フイルタとホルダ
の取付面からの光線洩れもないから、光線洩れに起因す
る干渉などをより確実に防ぐことが可能である。
また、上記の効果以外に、第1,3,4発明の赤外線検出器
は、それぞれ以下の効果を奏する。
は、それぞれ以下の効果を奏する。
まず、第１発明の赤外線検出器は、HC用光学フイルタ、
CO2用光学フイルタ、CO用光学フイルタ、基準用光学フ
イルタを設けてなる、選択性を備えた赤外線検出器であ
り、前記各光学フイルタを透過する赤外線の波長帯域の
中心波長と半値幅とを、それぞれ前記のように設定して
いるから、各測定成分に対応した測定信号量が多くな
り、高感度で各測定成分を測定することができ、測定精
度を高くすることができる。
CO2用光学フイルタ、CO用光学フイルタ、基準用光学フ
イルタを設けてなる、選択性を備えた赤外線検出器であ
り、前記各光学フイルタを透過する赤外線の波長帯域の
中心波長と半値幅とを、それぞれ前記のように設定して
いるから、各測定成分に対応した測定信号量が多くな
り、高感度で各測定成分を測定することができ、測定精
度を高くすることができる。
そして、請求項（２）に記載された第２発明は、第１発
明の赤外線検出器における、前記４枚の光学フイルタの
各基板のすべてをSiで形成しているから、各基板の厚さ
を揃えることが容易であるとともに、膨張率や熱伝導度
が均一になり、各光学フイルタの温度制御を行う場合、
それを効率よくむらなく行うことができる。そして、Si
は切断が容易であるとともに、この切断によるチッピン
グが少なく、かつ生じるチッピングは比較的小さいか
ら、互いに接着した基板の接着端面からの光線洩れをよ
り確実に防ぐことが可能である。
明の赤外線検出器における、前記４枚の光学フイルタの
各基板のすべてをSiで形成しているから、各基板の厚さ
を揃えることが容易であるとともに、膨張率や熱伝導度
が均一になり、各光学フイルタの温度制御を行う場合、
それを効率よくむらなく行うことができる。そして、Si
は切断が容易であるとともに、この切断によるチッピン
グが少なく、かつ生じるチッピングは比較的小さいか
ら、互いに接着した基板の接着端面からの光線洩れをよ
り確実に防ぐことが可能である。
次に、第３発明の赤外線検出器は、温度調節手段に熱伝
導度がよい材料からなるホルダが取り付けられ、かつこ
のホルダの前記温度調節手段と相対する面に光学フイル
タを取り付けている。したがって、ホルダに取付けられ
た光学フイルタの全体と温度調節手段との距離がほぼ同
じになるから、光学フイルタの全体の温度をむらなく調
節して、その全体に定温度を維持させることができる。
したがって、温度変化で光学フイルタの分光特性が長波
長にシフトするなどの温度変化による影響をなくして、
高感度で赤外線を検出することができ、かつ選択性を備
えた赤外線検出器では、その干渉値を小さくして選択性
をよくすることが可能である。
導度がよい材料からなるホルダが取り付けられ、かつこ
のホルダの前記温度調節手段と相対する面に光学フイル
タを取り付けている。したがって、ホルダに取付けられ
た光学フイルタの全体と温度調節手段との距離がほぼ同
じになるから、光学フイルタの全体の温度をむらなく調
節して、その全体に定温度を維持させることができる。
したがって、温度変化で光学フイルタの分光特性が長波
長にシフトするなどの温度変化による影響をなくして、
高感度で赤外線を検出することができ、かつ選択性を備
えた赤外線検出器では、その干渉値を小さくして選択性
をよくすることが可能である。
また、第４発明の赤外線検出器は、ケース内に配置され
たホルダの断面凹形状の収容部に赤外線検出素子を収容
している。したがって、前記ケースの窓材を透過してケ
ース内に迷光になった赤外線が、赤外線検出素子の方向
に進行しても、その赤外線はホルダで反射されて赤外線
検出素子には入射されないから、前記迷光が赤外線検出
素子に入射されて生じる干渉その他の影響を防ぐことが
できる。
たホルダの断面凹形状の収容部に赤外線検出素子を収容
している。したがって、前記ケースの窓材を透過してケ
ース内に迷光になった赤外線が、赤外線検出素子の方向
に進行しても、その赤外線はホルダで反射されて赤外線
検出素子には入射されないから、前記迷光が赤外線検出
素子に入射されて生じる干渉その他の影響を防ぐことが
できる。
そして、請求項（５）に記載された第５発明は、第４発
明の赤外線検出器において、前記ケースの内面を、サン
ドブラストまたは表面を荒れさせる黒化処理などで粗面
にしているから、前記のように、ケース内で迷光になっ
た赤外線が、ケースの内面に入射されると、これを反射
することなく吸収して、迷光を減少させるから、迷光が
赤外線検出素子に入射されることをより確実に防ぐこと
ができ、高い精度で赤外線を検出することが可能であ
る。
明の赤外線検出器において、前記ケースの内面を、サン
ドブラストまたは表面を荒れさせる黒化処理などで粗面
にしているから、前記のように、ケース内で迷光になっ
た赤外線が、ケースの内面に入射されると、これを反射
することなく吸収して、迷光を減少させるから、迷光が
赤外線検出素子に入射されることをより確実に防ぐこと
ができ、高い精度で赤外線を検出することが可能であ
る。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は断正面図、第２
図は光学フイルタの一部を切除した断平面図、第３図は
光学フイルタの拡大正面図、第４図は光学フイルタの拡
大平面図、第５図は測定ガスの吸収スペクトルと光学フ
イルタの関係図、第６図は半値幅についての説明図であ
る。 1:ケース、3:開口部、4:窓材、6:ホルダ、7a,7b,7c,7d:
収容部、8a,8b,8c,8d:PbSe、9a,9b,9c,9d:光学フイル
タ、10:基板、14:温度調節手段。
図は光学フイルタの一部を切除した断平面図、第３図は
光学フイルタの拡大正面図、第４図は光学フイルタの拡
大平面図、第５図は測定ガスの吸収スペクトルと光学フ
イルタの関係図、第６図は半値幅についての説明図であ
る。 1:ケース、3:開口部、4:窓材、6:ホルダ、7a,7b,7c,7d:
収容部、8a,8b,8c,8d:PbSe、9a,9b,9c,9d:光学フイル
タ、10:基板、14:温度調節手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮武 公夫 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (56)参考文献 特開 昭50−17276（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−121793（ＪＰ，Ａ) 実公 昭60−4110（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (5)
- 【請求項１】赤外線を透過する窓材で開口部が閉塞さ
れ、かつ密閉されたケース内に、前記窓材と相対して４
個の赤外線検出素子が設けられ、かつHC、CO2、CO、基
準の各ガスが吸収する赤外線の波長帯域を透過させる各
光学フイルタが、窓材と各赤外線検出素子との間に配置
された赤外線検出器において、前記各光学フイルタを透
過する赤外線の波長帯域の中心波形と半値幅とが、 HC用光学フイルタ 中心波長 3,4μｍ、半値幅 8,6％ CO2用光学フイルタ 中心波長 4,3μｍ、半値幅 4,2％ CO用光学フイルタ 中心波長 4,7μｍ、半値幅 8,6％ 基準用光学フイルタ 中心波長 3,8μｍ、半値幅 3,0％ を基準値として、その上下のそれぞれに約５％変動した
範囲内に設定されており、更に、前記４個の赤外線検出
素子を収容するホルダが前記窓材と相対して前記ケース
内に配置され、前記各光学フイルタを構成した基板が、
すべて同厚さに形成され、かつ面一にして各端面で互い
に接着されて、この一体にされた各光学フイルタが前記
ホルダに固定されていることを特徴とする赤外線検出
器。 - 【請求項２】前記各光学フイルタを構成した基板が、す
べてSiで形成された請求項（１）記載の赤外線検出器。 - 【請求項３】赤外線を透過する窓材で開口部や閉塞さ
れ、かつ閉塞されたケース内に、窓材と相対して温度調
節手段が配置され、この温度調節手段の窓材と相対した
面に取付けられた金属などの熱伝導度がよい材料からな
るホルダの、前記温度調節手段と相対する側に、それぞ
れ所定の赤外線の波長帯域を透過させる複数の光学フイ
ルタと、その赤外線が入射される複数個の赤外線検出素
子とが取付けられ、各光学フイルタの温度を温度調節手
段で一定に維持させる一方、前記各光学フイルタを構成
した基板が、すべて同厚さに形成され、かつ面一にして
各端面で互いに接着されて、この一体にされた各光学フ
イルタが、各赤外線検出素子が収容されたホルダに固定
されていることを特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項４】赤外線を透過する窓材で開口部が閉塞さ
れ、かつ密閉されたケース内に、複数の断面凹形状の収
容部を設けたホルダが配置され、このホルダの各収容部
に前記窓材と相対して赤外線検出素子がそれぞれ設けら
れ、かつそれぞれ所定の赤外線波長帯域を透過させる複
数の光学フイルタが、前記各収容部の口部を閉鎖する状
態にしてホルダに取付けられてあり、更に、前記各光学
フイルタを構成した基板が、すべて同厚さに形成され、
かつ面一にして各端面で互いに接着されて、この一体に
された各光学フイルタが、前記ホルダに固定されている
ことを特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項５】前記ケースの内面を粗面にして、赤外線の
吸収を可能にした請求項（４）記載の赤外線検出器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25553989A JPH0760119B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | 赤外線検出器 |
| DE69014808T DE69014808T2 (de) | 1989-09-30 | 1990-09-28 | Infrarot-Strahlungsdetektor. |
| EP90118708A EP0421304B1 (en) | 1989-09-30 | 1990-09-28 | Infrared ray detector |
| US07/589,766 US5041723A (en) | 1989-09-30 | 1990-09-28 | Infrared ray detector with multiple optical filters |
| KR1019900015706A KR910006697A (ko) | 1989-09-30 | 1990-09-29 | 적외선 검출기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25553989A JPH0760119B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | 赤外線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03205521A JPH03205521A (ja) | 1991-09-09 |
| JPH0760119B2 true JPH0760119B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=17280137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25553989A Expired - Fee Related JPH0760119B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | 赤外線検出器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0421304B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0760119B2 (ja) |
| KR (1) | KR910006697A (ja) |
| DE (1) | DE69014808T2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4124116A1 (de) * | 1991-07-17 | 1993-01-21 | Iris Gmbh Infrared & Intellige | Spektraler pyroelektrischer infrarotmotorsensor |
| EP0773435A3 (en) * | 1995-07-21 | 1998-03-11 | Texas Instruments Incorporated | Method and devices for measuring radiation |
| DE19835094A1 (de) * | 1998-07-24 | 2000-02-03 | Inst Chemo Biosensorik | Vorrichtung zur Spektralmessung von Objekten |
| JP3785326B2 (ja) | 2001-02-21 | 2006-06-14 | 株式会社堀場製作所 | 光検出器 |
| US7038778B2 (en) * | 2001-08-13 | 2006-05-02 | Hamamatsu Photonics K.K. | Spectrometer and spectrally separating method |
| RU2255325C1 (ru) * | 2004-01-06 | 2005-06-27 | Теличев Андрей Викторович | Измеритель концентрации газа |
| DE102005027237B3 (de) * | 2005-06-13 | 2007-01-25 | Siemens Ag | Sensorvorrichtung zum Erfassen eines Gasanteils in der Luft und Messvorrichtung mit einer Sensorvorrichtung |
| KR100802106B1 (ko) * | 2007-07-27 | 2008-02-11 | 아이쓰리시스템 주식회사 | 해상도가 향상되는 하이브리드형 적외선 검출기 및 그제조방법 |
| DE102008005572B4 (de) * | 2008-01-22 | 2011-04-14 | Smartgas Mikrosensorik Gmbh | Messverfahren und Gassensor zur simultanen Erfassung der Konzentration zweier unterschiedlicher Gase |
| JP5374293B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2013-12-25 | パナソニック株式会社 | 赤外線式ガス検知器 |
| CN102575983A (zh) | 2009-06-25 | 2012-07-11 | 松下电器产业株式会社 | 红外线式气体检测器以及红外线式气体测量装置 |
| JP5374297B2 (ja) * | 2009-06-25 | 2013-12-25 | パナソニック株式会社 | 赤外線式ガス検知器および赤外線式ガス計測装置 |
| EP2511679A1 (en) | 2009-12-09 | 2012-10-17 | Panasonic Corporation | Infrared flame detector |
| DE102010024378A1 (de) | 2010-06-11 | 2011-12-15 | Dias Infrared Gmbh | Kompakter 2-Kanal-Sensor mit hoher Strahlungsausbeute |
| CN102435578B (zh) * | 2011-09-21 | 2013-09-11 | 河南汉威电子股份有限公司 | 全量程红外气体探测器及其测量方法 |
| JP6042137B2 (ja) * | 2012-08-31 | 2016-12-14 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 赤外線センサモジュール |
| WO2014112392A1 (ja) | 2013-01-21 | 2014-07-24 | パナソニック株式会社 | 赤外線検出素子、赤外線検出器及び赤外線式ガスセンサ |
| JP6390117B2 (ja) | 2014-02-26 | 2018-09-19 | セイコーエプソン株式会社 | 光学モジュール、及び電子機器 |
| CN121275640B (zh) * | 2025-12-10 | 2026-02-17 | 国网上海市电力公司 | 一种基于主动热管理的智能红外气体成像装置及方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3860344A (en) * | 1973-05-10 | 1975-01-14 | Honeywell Inc | Multi-component infrared analyzer |
| CH648660A5 (de) * | 1980-12-03 | 1985-03-29 | Cerberus Ag | Strahlungsdetektor fuer einen flammenmelder. |
| GB8309211D0 (en) * | 1983-04-05 | 1983-05-11 | Edinburgh Instr | Infra red absorption gas detectors |
| JPS604110U (ja) * | 1983-06-23 | 1985-01-12 | 東陶機器株式会社 | 複合ユニツト |
| AT391208B (de) * | 1985-12-09 | 1990-09-10 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Verfahren zur quantitativen messung von kohlenwasserstoffen |
| DE3608122A1 (de) * | 1986-03-12 | 1987-09-17 | Pierburg Gmbh & Co Kg | Messvorrichtung zur analyse der abgaszusammensetzung von brennkraftmaschinen und verfahren zum betreiben einer solchen vorrichtung |
| US4829183A (en) * | 1987-09-11 | 1989-05-09 | Andros Analyzers Incorporated | Dual sample cell gas analyzer |
-
1989
- 1989-09-30 JP JP25553989A patent/JPH0760119B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-09-28 DE DE69014808T patent/DE69014808T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-28 EP EP90118708A patent/EP0421304B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-29 KR KR1019900015706A patent/KR910006697A/ko not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0421304A1 (en) | 1991-04-10 |
| KR910006697A (ko) | 1991-04-29 |
| EP0421304B1 (en) | 1994-12-07 |
| DE69014808D1 (de) | 1995-01-19 |
| DE69014808T2 (de) | 1995-05-04 |
| JPH03205521A (ja) | 1991-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5041723A (en) | Infrared ray detector with multiple optical filters | |
| JPH0760119B2 (ja) | 赤外線検出器 | |
| EP0693683B1 (en) | Selective infrared detector | |
| US20050030628A1 (en) | Very low cost narrow band infrared sensor | |
| US5962854A (en) | Infrared sensor and infrared detector | |
| KR101840480B1 (ko) | 적외선 센서 | |
| JPH08278249A (ja) | 分光計 | |
| JPH06241993A (ja) | シングルチャンネルガス濃度測定の方法及び装置 | |
| JPH0453369B2 (ja) | ||
| JP5636557B2 (ja) | 赤外線センサの製造方法及び赤外線センサ並びに量子型赤外線ガス濃度計 | |
| JP3580126B2 (ja) | 赤外線センサ | |
| JP2004257885A (ja) | 多素子型赤外線検出器 | |
| JPH09329499A (ja) | 赤外線センサ及び赤外線検出器 | |
| EP1605252A2 (en) | Method and apparatus for eliminating and compensating thermal transients in gas analyzer | |
| JPH0249124A (ja) | サーモパイル | |
| JP2003304005A (ja) | 熱型赤外線検出素子及び受光素子 | |
| JPH0915040A (ja) | 焦電型赤外線検出器 | |
| JPH0743212A (ja) | 分光センサ | |
| JPH10111186A (ja) | 半導体基板の温度測定装置及びその方法 | |
| JPS62269367A (ja) | 赤外線検知素子 | |
| JPH0718978Y2 (ja) | 赤外線検出器 | |
| JP3309957B2 (ja) | 赤外線検出素子 | |
| JPH04360588A (ja) | 複合型赤外線検出器 | |
| JP3302208B2 (ja) | 赤外線分析計 | |
| JPH04158586A (ja) | 赤外線検出素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |