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公開番号2025075687
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023187035
出願日2023-10-31
発明の名称ガス検出装置
出願人旭化成エレクトロニクス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01N 21/03 20060101AFI20250508BHJP(測定;試験)
要約【課題】楕円体ミラー及び折り返しミラーを備える小型で高精度なガス検出装置が提供される。
【解決手段】ガス検出装置は、導光部の内面の少なくとも一部の形状は、n個(n:1以上の自然数)の楕円体E₁、…、E_nの一部の図形で構成され、導光部の内面の別の部分の少なくとも一部の形状は、平面又は二次曲面の一部の図形で構成され、光源領域の面積の60%以上が領域R_sに存在し、受光領域の面積の60%以上が領域R_dに存在し、平面又は二次曲面は、平面又は二次曲面を含む楕円体E_q(q:1≦q≦nを満たす自然数)の2つの焦点を結ぶ線分と交わり、平面又は二次曲面は、楕円体E_qの中央の点から、楕円体E_qの最大長の20%の距離の範囲内を通り、長軸に対して垂直な対称面に対して、なす角度は1°以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
発光部と、受光部と、前記発光部からの光を前記受光部に導く導光部を備え、
前記導光部の内面の少なくとも一部の形状は、ｎ個（ｎ：１以上の自然数）の楕円体Ｅ
１
、…、Ｅ
ｎ
の一部の図形で構成され、前記導光部の内面の別の部分の少なくとも一部の形状は、平面又は二次曲面の一部の図形で構成され、
楕円体Ｅ
ｉ
（ｉ：１≦ｉ≦ｎを満たす自然数）の断面において最大の面積となる楕円を楕円Ｅ
ｃｉ
とし、楕円Ｅ
ｃｉ
の２つの焦点Ｆ
ａｉ
、Ｆ
ｂｉ
を通り、回転させずに楕円体Ｅ
ｉ
と拡大縮小の関係にある最小の体積を持つ楕円体を楕円体Ｅ
ｓｉ
とし、
楕円体Ｅ
ｉ
内部であって楕円体Ｅ
ｓｉ
を含まない領域を領域Ｒ
ｅ
とし、
前記発光部の光源領域を含む楕円体Ｅ
ｉ
を、楕円体Ｅ
ｓ
とし、
前記受光部の受光領域を含む楕円体Ｅ
ｉ
を、楕円体Ｅ
ｄ
とし、
前記楕円体Ｅ
ｓ
の領域Ｒ
ｅ
を、領域Ｒ
ｓ
とし、
前記楕円体Ｅ
ｄ
の領域Ｒ
ｅ
を、領域Ｒ
ｄ
としたときに、
前記光源領域の面積の６０％以上が領域Ｒ
ｓ
に存在し、前記受光領域の面積の６０％以上が領域Ｒ
ｄ
に存在し、
前記平面又は前記二次曲面は、前記平面又は前記二次曲面を含む楕円体Ｅ
ｑ
（ｑ：１≦ｑ≦ｎを満たす自然数）の２つの焦点を結ぶ線分と交わり、
前記平面又は前記二次曲面は、前記楕円体Ｅ
ｑ
の中央の点から、前記楕円体Ｅ
ｑ
の最大長の２０％の距離の範囲内を通り、長軸に対して垂直な対称面に対して、なす角度は１°以上である、ガス検出装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記角度は２°以上である、請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項３】
前記角度は５°以上である、請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項４】
前記発光部と前記受光部は、同じ焦点から前記楕円体Ｅ
ｓ
の最大長Ｌ
ｍｓ
の２０％以下の距離に位置する、請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項５】
前記発光部と前記受光部は前記楕円体Ｅの端部付近に位置している、請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項６】
前記楕円体Ｅ
ｓ
及び前記楕円体Ｅ
ｄ
のそれぞれの長半径ａと短半径ｂの比（ａ／ｂ）が１．２以上である、請求項１又は２に記載のガス検出装置。
【請求項７】
前記光源領域の最大長をＬ
ｓ
とし、前記楕円体Ｅ
ｓ
の最大長をＬ
ｍｓ
としたときに、Ｌ
ｓ
≧（Ｌ
ｍｓ
／５０）である、請求項１又は２に記載のガス検出装置。
【請求項８】
前記受光領域の最大長をＬ
ｄ
とし、前記楕円体Ｅ
ｄ
の最大長をＬ
ｍｄ
としたときに、Ｌ
ｄ
≧（Ｌ
ｍｄ
／５０）である、請求項１又は２に記載のガス検出装置。
【請求項９】
同一の保持部が前記発光部と、前記受光部を保持する、請求項１又は２に記載のガス検出装置。
【請求項１０】
前記同一の保持部が、さらに制御部も保持する、請求項９に記載のガス検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示はガス検出装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ガスを検出するガス検出装置が様々な分野で利用されている。例えば特許文献１は、赤外線を放射する光源と、特定波長の赤外線を検出する検出器とを楕円体の内面（楕円体ミラー）を有するケース内に備え、当該ケース内に被検出ガスが導入されるように構成された装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０７１８１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には楕円体ミラーの焦点の外側の領域に発光部及び受光部を配置した光路設計が開示されている。発光部のサイズに対して楕円体ミラーが大きくない場合に、発光部から出た光線を、もう一方の楕円の外側領域に置かれた受光部に集めることができる。
【０００５】
一方で、近年のガス検出装置の小型化トレンドにともない、よりサイズを小型にすることが求められている。
【０００６】
そのため、空間体積をさらに効率的に使ってサイズ当たりの光路長を長くして、体積当たりのガス感度を高めることが求められている。
【０００７】
かかる点に鑑みてなされた本開示の目的は、楕円体ミラー及び折り返しミラーを備える小型で高精度なガス検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本開示の一実施形態に係るガス検出装置は、
発光部と、受光部と、前記発光部からの光を前記受光部に導く導光部を備え、
前記導光部の内面の少なくとも一部の形状は、ｎ個（ｎ：１以上の自然数）の楕円体Ｅ
１
、…、Ｅ
ｎ
の一部の図形で構成され、前記導光部の内面の別の部分の少なくとも一部の形状は、平面又は二次曲面の一部の図形で構成され、
楕円体Ｅ
ｉ
（ｉ：１≦ｉ≦ｎを満たす自然数）の断面において最大の面積となる楕円を楕円Ｅ
ｃｉ
とし、楕円Ｅ
ｃｉ
の２つの焦点Ｆ
ａｉ
、Ｆ
ｂｉ
を通り、回転させずに楕円体Ｅ
ｉ
と拡大縮小の関係にある最小の体積を持つ楕円体を楕円体Ｅ
ｓｉ
とし、
楕円体Ｅ
ｉ
内部であって楕円体Ｅ
ｓｉ
を含まない領域を領域Ｒ
ｅ
とし、
前記発光部の光源領域を含む楕円体Ｅ
ｉ
を、楕円体Ｅ
ｓ
とし、
前記受光部の受光領域を含む楕円体Ｅ
ｉ
を、楕円体Ｅ
ｄ
とし、
前記楕円体Ｅ
ｓ
の領域Ｒ
ｅ
を、領域Ｒ
ｓ
とし、
前記楕円体Ｅ
ｄ
の領域Ｒ
ｅ
を、領域Ｒ
ｄ
としたときに、
前記光源領域の面積の６０％以上が領域Ｒ
ｓ
に存在し、前記受光領域の面積の６０％以上が領域Ｒ
ｄ
に存在し、
前記平面又は前記二次曲面は、前記平面又は前記二次曲面を含む楕円体Ｅ
ｑ
（ｑ：１≦ｑ≦ｎを満たす自然数）の２つの焦点を結ぶ線分と交わり、
前記平面又は前記二次曲面は、前記楕円体Ｅ
ｑ
の中央の点から、前記楕円体Ｅ
ｑ
の最大長の２０％の距離の範囲内を通り、長軸に対して垂直な対称面に対して、なす角度は１°以上である。
【０００９】
（２）本開示の一実施形態として、（１）において、
前記角度は２°以上である。
【００１０】
（３）本開示の一実施形態として、（１）又は（２）において、
前記角度は５°以上である。
（【００１１】以降は省略されています）

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