JPH07198609A - 赤外線分析計 - Google Patents

赤外線分析計

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JPH07198609A
JPH07198609A JP35400993A JP35400993A JPH07198609A JP H07198609 A JPH07198609 A JP H07198609A JP 35400993 A JP35400993 A JP 35400993A JP 35400993 A JP35400993 A JP 35400993A JP H07198609 A JPH07198609 A JP H07198609A
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JP
Japan
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light
infrared
optical chopper
pyroelectric detector
light source
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Pending
Application number
JP35400993A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Ihi
寛之 衣斐
Aritoshi Yoneda
有利 米田
Hiroji Kamisaka
博二 上坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Horiba Ltd
Original Assignee
Horiba Ltd
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Publication date
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多素子型焦電検出器に入射する光源からの光
量を増加させることができる赤外線分析計を提供するこ
と。 【構成】 光源1と、該光源より発生した赤外光が、H
C,CO,CO2 の3個のガス種を含む被測定ガスの種
類や濃度に応じた特性吸収を受ける測定セル2と、該測
定セル、光学フィルタFを通過した赤外光を受光する多
素子型焦電検出器3とを備え、光チョッパ4を通して多
素子型焦電検出器3のそれぞれの受光部h,i,j,k
に赤外光を入射させる赤外線分析計であって、光チョッ
パ4を4個の非球面レンズ型のフレネルレンズ片(集光
素子片)から構成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は赤外線分析計に関し、更
に詳しくは、例えば、多成分を分析するために非分散型
赤外線分析計(Non Dispersive Infrared Analyzer,以
下NDIRという)の測定セル中で被測定ガスの種類や
濃度に応じた特性吸収を受けた赤外光を多素子型焦電検
出器のそれぞれの受光部に入射させる赤外線分析計に関
するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
の赤外線分析計では、図15に示すように、光源41よ
り発生した赤外光は、測定セル42を通り、被測定ガス
の種類や濃度に応じた特性吸収を受けた後、光学フィル
タ43、光チョッパ44を通して焦電検出器45のそれ
ぞれの受光部に入射するようにしていたけれども、赤外
光は集光されていないために、各受光部は光源41から
の光量のごく一部しか受光できず、したがって、当該分
析計の感度を上げることに限界があった。
【0003】本発明は、上述の事柄に留意してなされた
もので、多素子型焦電検出器に入射する光源からの光量
を増加させることができる赤外線分析計を提供すること
を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の赤外線分析計
は、光源と、該光源より発生した赤外光が被測定ガスの
種類や濃度に応じた特性吸収を受ける測定セルと、該測
定セルを通過した赤外光を受光する多素子型焦電検出器
とを備え、光チョッパを通して前記多素子型焦電検出器
のそれぞれの受光部に赤外光を入射させる赤外線分析計
において、前記光チョッパを複数個の集光素子片から構
成したことを特徴とする。
【0005】
【作用】複数個の集光素子片から構成した光チョッパを
多素子型焦電検出器の前方に設置したことから、多素子
型焦電検出器の個々の受光部に、光源より発生した赤外
光が焦点を結ぶことが可能となり、その結果、各受光部
に入射する光量を増加させながら変調できる。
【0006】しかも、各受光部において、赤外光を受光
部上に位置させたり、非受光部上に位置させたりするこ
とにより、入射する光量を変調できる。
【0007】また、複数個の集光素子片が光チョッパを
兼用しているので、光路上に、光チョッパとは別途に、
各受光部に入射する光量を増加させるための集光素子片
も固定配置する構成のものに比して、光源と測定セルと
の間、測定セルと多素子型焦電検出器の間に形成される
デッドスペースの縮小化に有利である。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、それによって本発明は限定を受けるものではない。
図1、図2は本発明の第1実施例を示す。図1おいて、
赤外線分析計は、光源1と、該光源より発生した赤外光
が、ハイドロカーボン(HC),CO,CO2 の3個の
ガス種を含む被測定ガスの種類や濃度に応じた特性吸収
を受ける測定セル2と、該測定セル、光学フィルタFを
通過した赤外光を受光する多素子型焦電検出器3とを備
え、モータ(図示せず)によって回転駆動される光チョ
ッパ4を通して多素子型焦電検出器3のそれぞれの受光
部h,i,j,kに赤外光を入射させるものであって、
光チョッパ4を、4個の非球面レンズ型のフレネルレン
ズ片(集光素子片)5,6,7,8から構成している。
なお、本実施例では、多素子型焦電検出器3として、4
つの受光部h,i,j,kが同一のパッケージに設けら
れているものを用いている。
【0009】更に、光チョッパ4は、図2に示すよう
に、4個のフレネルレンズ片5,6,7,8を組み合わ
せることにより形成されたマルチフレネルレンズで構成
されている。
【0010】この実施例のものは上記構成を有するか
ら、多素子型焦電検出器3の個々の受光部h,i,j,
kに、光源1より発生した赤外光が焦点を結ぶことが可
能となり、その結果、各受光部h,i,j,kに入射す
る光量を増加させることができる。すなわち、測定セル
2を通過した赤外光の平行光成分を光チョッパ4によっ
て4つに分岐でき、多素子型焦電検出器3の4つの各受
光部h,i,j,kに入射させることができる。
【0011】しかも、例えば、1つの受光部hにおいて
は、赤外光を、受光部h上に位置させたり、受光部h以
外に位置させたりすることにより、入射する光量を変調
できる。
【0012】図3は、窒素等のゼロガスを予め測定セル
2に流すことにより得られた特性曲線Aと、本実施例に
おけるガス吸収による変調曲線Bと、従来例におけるガ
ス吸収による変調曲線Cとを示している。図3におい
て、1つの受光部hにおいて、赤外光を、例えば、領域
aで受光部h上に位置させたり(光チョッパが開いた状
態)、領域bで受光部h以外に位置させたり(光チョッ
パが閉じた状態)することにより、入射する光量を変調
できる。この際、受光部に入射する光量Iが従来に比し
て増加するので、ガス吸収によるガス濃度信号のレベル
が、従来のレベルより大きくなり、その結果、S/N比
が良好になって分析計の感度を向上できる。
【0013】このように本実施例では、光チョッパ4を
4個のフレネルレンズ片5,6,7,8を組み合わせる
ことにより形成したので、多素子型焦電検出器3の前方
より入射する平行光が4つの異なる位置に設けられた受
光部に集光するので、4個のフレネルレンズ片5,6,
7,8を光路上に持たない従来のものに比して、入射す
る光量を増加でき検出感度を向上できる。
【0014】また、4個のフレネルレンズ片5,6,
7,8が光チョッパ4を兼用しているので、光路上に、
光チョッパとは別途に、各受光部に入射する光量を増加
させるための集光素子片を固定配置する構成のものに比
して、光源1と測定セル2との間、測定セル2と多素子
型焦電検出器3の間に形成されるデッドスペースの縮小
化に有利である。
【0015】図4は、集光素子片が一方向に直線上に溝
加工された矩形平面部10,11からなる2面フレネル
シリンドリカルレンズ12,13であり、光チョッパ4
が2面フレネルシリンドリカルレンズ12,13を2枚
貼り合わされた一対のフレネルシリンドリカルレンズ1
4からなり、かつ、矩形平面部10,11の溝M,mが
相互に直交するように組み合わされている本発明の第2
実施例を示す。
【0016】このフレネルシリンドリカルレンズ12,
13は、図5、図6に示すように、どちらのレンズ1
2,13も赤外光の通過後に、焦点位置が溝M,mに平
行な直線T,t上にくるよう機能する。貼り合わせ時に
は、赤外光の平行成分は同一平面上に4つの焦点f1
2 ,f3 ,f4 を結ぶことが可能である(図7参
照)。
【0017】したがって、本実施例でも多素子型焦電検
出器3の前方より入射する平行光が4つの異なる位置に
設けられた受光部h,i,j,kに集光するので、入射
する光量を増加できる。
【0018】図8は、上記第1実施例で光チョッパ4に
使用したフレネルレンズ片5,6,7,8において、フ
レネルレンズ片5,7をそれぞれ遮光板21,22で遮
光してチョッパ兼集光レンズに使用した本発明の第3実
施例を示す。図9にその場合のガス吸収による変調曲線
Dを示す。本実施例でも上記各実施例と同様に残りのフ
レネルレンズ片6,8で集光できるとともに、上記第1
実施例とは異なるタイプの変調を示すことが分かる。
【0019】図10は、遮光板23で半分だけフレネル
レンズ片35を残存させて光チョッパ4を構成した本発
明の第4実施例を示す。図11にその場合のガス吸収に
よる変調曲線Eを示す。本実施例でも上記各実施例と同
様で、光チョッパを用いて多素子型焦電検出器に入射す
る光量を変調できる。
【0020】図12、図13は、上記各実施例で用いた
多素子1パッケージの多素子型焦電検出器の代わりに、
1素子1パッケージの焦電検出器40,41,42,4
3を4つ配置し、かつ、図2と同様の4個のフレネルレ
ンズ片5,6,7,8を組み合わせることにより形成さ
れたマルチフレネルレンズで光チョッパ4を構成した本
発明の第5実施例を示す。なお、符号Mは光チョッパ4
を回転駆動するモータである。
【0021】この実施例では、各焦電検出器40,4
1,42,43に、光源1より発生した赤外光が焦点を
結ぶことが可能となり、その結果、各焦電検出器40,
41,42,43に入射する光量を増加させることがで
きる。すなわち、測定セル2を通過した赤外光の平行光
成分を光チョッパ4によって4つに分岐でき、4つの焦
電検出器40,41,42,43に入射させることがで
きる。
【0022】しかも、例えば、1つの焦電検出器40に
おいては、赤外光を、焦電検出器40上に位置させた
り、焦電検出器40以外に位置させたりすることによ
り、入射する光量を変調でき、上記第1実施例と同様の
効果を奏す。
【0023】図14は、上記第5実施例で用いた1素子
1パッケージの焦電検出器40,41,42,43を4
つ配置し、かつ、図8と同様のフレネルレンズ片5,7
をそれぞれ遮光板21,22で遮光してチョッパ兼集光
レンズに使用した本発明の第6実施例を示す。
【0024】この実施例では、各焦電検出器40,4
1,42,43に、光源1より発生した赤外光が焦点を
結ぶことが可能となり、その結果、各焦電検出器40,
41,42,43に入射する光量を増加させることがで
きる。すなわち、測定セル2を通過した赤外光の平行光
成分を光チョッパ4によって4つに分岐でき、4つの焦
電検出器40,41,42,43に入射させることがで
きる。
【0025】しかも、例えば、1つの焦電検出器40に
おいては、赤外光を、焦電検出器40上に位置させた
り、焦電検出器40以外に位置させたりすることによ
り、入射する光量を変調でき、上記第1実施例と同様の
効果を奏す。
【0026】なお、第5、第6各実施例で用いる光チョ
ッパ4として、上記第2、第4各実施例で用いたものを
適用できることは言うまでもない。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明では、複数個の集光
素子片から構成した光チョッパを多素子型焦電検出器の
前方に設置したことから、多素子型焦電検出器の個々の
受光部に、光源より発生した赤外光が焦点を結ぶことが
可能となり、その結果、各受光部に入射する光量を増加
させながら変調できる。
【0028】しかも、各受光部において、赤外光を受光
部上に位置させたり、非受光部上に位置させたりするこ
とにより、入射する光量を変調できる。
【0029】また、複数個の集光素子片が光チョッパを
兼用しているので、光路上に、光チョッパとは別途に、
各受光部に入射する光量を増加させるための集光素子片
も固定配置する構成のものに比して、光源と測定セルと
の間、測定セルと多素子型焦電検出器の間に形成される
デッドスペースの縮小化に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す全体構成説明図であ
る。
【図2】上記第1実施例における要部構成説明図であ
る。
【図3】上記第1実施例におけるガス濃度信号を従来例
と比較した図である。
【図4】本発明の第2実施例を示す要部構成説明図であ
る。
【図5】上記第2実施例における要部構成説明図であ
る。
【図6】同じく上記第2実施例における要部構成説明図
である。
【図7】同じく上記第2実施例における要部構成説明図
である。
【図8】本発明の第3実施例を示す要部構成説明図であ
る。
【図9】上記第3実施例における変調曲線を示す図であ
る。
【図10】本発明の第4実施例を示す要部構成説明図で
ある。
【図11】上記第4実施例における変調曲線を示す図で
ある。
【図12】本発明の第5実施例を示す全体構成説明図で
ある。
【図13】上記第5実施例を示す要部構成説明図であ
る。
【図14】本発明の第6実施例を示す要部構成説明図で
ある。
【図15】従来例を示す全体構成説明図である。
【符号の説明】
1…光源、2…測定セル、3…多素子型焦電検出器、4
…光チョッパ、5,6,7,8…フレネルレンズ片、4
0,41,42,43…焦電検出器(受光部)、h,
i,j,k…受光部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、該光源より発生した赤外光が被
    測定ガスの種類や濃度に応じた特性吸収を受ける測定セ
    ルと、該測定セルを通過した赤外光を受光する多素子型
    焦電検出器とを備え、光チョッパを通して前記多素子型
    焦電検出器のそれぞれの受光部に赤外光を入射させる赤
    外線分析計において、前記光チョッパを複数個の集光素
    子片から構成したことを特徴とする赤外線分析計。
  2. 【請求項2】 集光素子片が非球面レンズ型のフレネル
    レンズ片であり、光チョッパが複数の前記フレネルレン
    ズ片を組み合わせることにより形成されたマルチフレネ
    ルレンズで構成されている請求項1に記載の赤外線分析
    計。
  3. 【請求項3】 集光素子片が、一方向に直線上に溝加工
    された矩形平面部からなる2面フレネルシリンドリカル
    レンズであり、光チョッパが前記2面フレネルシリンド
    リカルレンズを2枚貼り合わされた一対のフレネルシリ
    ンドリカルレンズからなり、かつ、前記矩形平面部の溝
    が相互に直交するように組み合わされている請求項1に
    記載の赤外線分析計。
JP35400993A 1993-12-30 1993-12-30 赤外線分析計 Pending JPH07198609A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009145125A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Yazaki Corp 気体サンプル室及びこの気体サンプル室を備えた濃度測定装置
TWI513974B (zh) * 2011-10-24 2015-12-21 Panasonic Ip Man Co Ltd 檢測器
KR20200121631A (ko) * 2019-04-16 2020-10-26 연세대학교 산학협력단 초박막 렌즈를 이용한 멀티 가스 센서의 제조방법
US12411046B2 (en) 2017-01-13 2025-09-09 The Research Foundation For The State University Of New York Chopped passive infrared sensor apparatus and method for stationary and moving occupant detection

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009145125A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Yazaki Corp 気体サンプル室及びこの気体サンプル室を備えた濃度測定装置
TWI513974B (zh) * 2011-10-24 2015-12-21 Panasonic Ip Man Co Ltd 檢測器
US9239291B2 (en) 2011-10-24 2016-01-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Detector
US12411046B2 (en) 2017-01-13 2025-09-09 The Research Foundation For The State University Of New York Chopped passive infrared sensor apparatus and method for stationary and moving occupant detection
KR20200121631A (ko) * 2019-04-16 2020-10-26 연세대학교 산학협력단 초박막 렌즈를 이용한 멀티 가스 센서의 제조방법

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