(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ液体の複数の成分を検出することが可能な液体成分検出システムを提供する。【解決手段】液体成分検出システム１は、導光体２と、赤外線放射源３と、複数の受光素子４と、を備える。導光体２は、入射用プリズム２３に入射した赤外線を、第２主面２２と液体１０との界面での全反射と、第１主面２１と媒質９との界面での全反射とを交互に繰り返して導光して出射用プリズム２４から出射する。赤外線放射源３は、入射用プリズム２３に向けて赤外線を放射する。複数の受光素子４は、出射用プリズム２４から出射された赤外線を受光する。液体成分検出システム１は、複数の赤外線光路６が形成されている。複数の赤外線光路６は、複数の受光素子４に一対一に対応し、それぞれ入射用プリズム２３と出射用プリズム２４とを含む。赤外線放射源３と導光体２との少なくとも一方が、複数の赤外線光路６の形成に共用されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の成分を検出する液体成分検出システムであって、
媒質に接する第１主面及び前記液体に接する第２主面を有し、かつ前記第１主面に形成されている入射用プリズム及び前記第１主面に形成されている出射用プリズムを有し、前記入射用プリズムに入射した赤外線を、前記第２主面と前記液体との界面での全反射と、前記第１主面と前記媒質との界面での全反射とを交互に繰り返して導光して前記出射用プリズムから出射する導光体と、
前記入射用プリズムに向けて赤外線を放射する赤外線放射源と、
前記出射用プリズムから出射された赤外線を受光する複数の受光素子と、を備え、
前記複数の受光素子に一対一に対応し、それぞれ前記入射用プリズムと前記出射用プリズムとを通る、複数の赤外線光路が形成されており、
前記赤外線放射源と前記導光体との少なくとも一方が、前記複数の赤外線光路の形成に共用されている、
液体成分検出システム。
【請求項２】
前記出射用プリズムを複数備え、
前記赤外線放射源と前記導光体との両方が、前記複数の赤外線光路の形成に共用されており、
前記複数の出射用プリズムは、第１出射用プリズムと、第２出射用プリズムと、を含み、
前記入射用プリズムと前記第１出射用プリズムとの距離が、前記入射用プリズムと前記第２出射用プリズムとの距離よりも長い、
請求項１に記載の液体成分検出システム。
【請求項３】
前記第１出射用プリズムと前記第２出射用プリズムとは、前記入射用プリズムから見て同じ側に位置している、
請求項２に記載の液体成分検出システム。
【請求項４】
前記第１出射用プリズムと前記第２出射用プリズムとは、前記入射用プリズムから見て互いに反対側に位置している、
請求項２に記載の液体成分検出システム。
【請求項５】
前記複数の出射用プリズムは、第３出射用プリズムと、第４出射用プリズムと、を更に含み、
前記第３出射用プリズムと前記第４出射用プリズムとは、前記入射用プリズムから見て互いに反対側に位置しており、
前記第１出射用プリズムと前記第２出射用プリズムとの並んでいる方向は、前記第３出射用プリズムと前記第４出射用プリズムとの並んでいる方向と交差する、
請求項４に記載の液体成分検出システム。
【請求項６】
前記赤外線放射源と前記導光体との両方が、前記複数の赤外線光路の形成に共用されており、
前記出射用プリズムを５つ以上備え、
前記入射用プリズムは、円錐状又は円錐台状であり、
前記５つ以上の出射用プリズムは、前記入射用プリズムを囲むように配置されている、
請求項１に記載の液体成分検出システム。
【請求項７】
前記赤外線放射源と前記導光体との両方が、前記複数の赤外線光路の形成に共用されており、
前記入射用プリズムは、前記第１主面に対する角度が互いに異なり前記赤外線放射源からの赤外線が入射する複数の入射面を有し、
前記出射用プリズムは、前記第１主面に対する角度が互いに異なり前記赤外線放射源からの赤外線を出射する複数の出射面を有し、
前記複数の入射面と前記複数の出射面とは一対一に対応しており、対応する入射面と出射面とでは前記第１主面に対する角度が同じである、
請求項１に記載の液体成分検出システム。
【請求項８】
前記赤外線放射源と前記導光体との両方が、前記複数の赤外線光路に共用されており、
前記導光体の前記第２主面の一部を覆っており、前記複数の赤外線光路のうち少なくとも１つの赤外線光路を導光される赤外線を反射する反射膜を更に備える、
請求項１に記載の液体成分検出システム。
【請求項９】
前記導光体が、前記複数の赤外線光路に共用されており、
前記赤外線放射源を複数備え、
前記複数の赤外線放射源の各々から前記入射用プリズムに入射する赤外線の入射角が互いに異なり、
前記出射用プリズムから前記複数の受光素子の各々へ出射される赤外線の出射角が互いに異なる、
請求項１に記載の液体成分検出システム。
【請求項１０】
前記複数の受光素子の各々の出力信号から前記液体の互いに異なる成分を検出する、
請求項１に記載の液体成分検出システム。
【請求項１１】
前記入射用プリズム及び前記出射用プリズムの各々は、前記導光体の前記第１主面から突出している、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体成分検出システム。
【請求項１２】
前記複数の受光素子の各々の出力信号を信号処理する処理回路を更に備える、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液体成分検出システム。
【請求項１３】
前記液体が通るパイプを更に備え、
前記パイプは、前記液体の入口と出口との間において開口部を有し、
前記導光体は、前記開口部を覆うように配置される、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の液体成分検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に液体成分検出システムに関し、より詳細には、液体の成分を検出する液体成分検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体の成分を検出する液体成分検出システムとして、液体クロマトグラフと赤外吸収スペクトル装置とを結合した分析装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載された分析装置では、液体クロマトグラフ用赤外分光セルの外部に赤外用多重反射プリズムを取り付けるか、若しくは赤外用多重反射プリズムを窓としてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２００４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された分析装置においては、液体の複数の成分を検出するためには、成分毎に光路長の異なる複数の赤外用多重反射プリズムが必要となり、コストが高くなってしまう。
【０００６】
本開示の目的は、小型化を図りつつ液体の複数の成分を検出することが可能な液体成分検出システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る液体成分検出システムは、液体の成分を検出する。前記液体成分検出システムは、導光体と、赤外線放射源と、複数の受光素子と、を備える。前記導光体は、媒質に接する第１主面及び前記液体に接する第２主面を有する。前記導光体は、前記第１主面に形成されている入射用プリズム及び前記第１主面に形成されている出射用プリズムを有する。前記導光体は、前記入射用プリズムに入射した赤外線を、前記第２主面と前記液体との界面での全反射と、前記第１主面と前記媒質との界面での全反射とを交互に繰り返して導光して前記出射用プリズムから出射する。前記赤外線放射源は、前記入射用プリズムに向けて赤外線を放射する。前記複数の受光素子は、前記出射用プリズムから出射された赤外線を受光する。前記液体成分検出システムは、複数の赤外線光路が形成されている。前記複数の赤外線光路は、前記複数の受光素子に一対一に対応し、それぞれ前記入射用プリズムと前記出射用プリズムとを通る。前記赤外線放射源と前記導光体との少なくとも一方が、前記複数の赤外線光路の形成に共用されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様に係る液体成分検出システムは、小型化を図りつつ液体の複数の成分を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａは、実施形態１に係る液体成分検出システムにおける導光体の平面図である。図１Ｂは、同上の液体成分検出システムを示し、図１ＡのＸ１−Ｘ１線断面に対応する要部断面図である。図１Ｃは、同上の液体成分検出システムを示し、図１ＡのＸ２−Ｘ２線断面に対応する要部断面図である。
【図２】同上の液体成分検出システムの全体構成図である。
【図３】図３Ａは、実施形態２に係る液体成分検出システムにおける導光体の平面図である。図３Ｂは、同上の液体成分検出システムを示し、図３ＡのＸ１−Ｘ１線断面に対応する要部断面図である。
【図４】図４Ａは、実施形態３に係る液体成分検出システムにおける導光体の平面図である。図４Ｂは、同上の液体成分検出システムを示し、図４ＡのＸ−Ｘ線断面に対応する要部断面図である。図４Ｃは、同上の液体成分検出システムを示し、図４ＡのＹ−Ｙ線断面に対応する要部断面図である。
【図５】図５Ａは、実施形態４に係る液体成分検出システムにおける導光体の平面図である。図５Ｂは、同上の液体成分検出システムを示し、図５ＡのＢ−Ｂ線断面に対応する要部断面図である。図５Ｃは、同上の液体成分検出システムを示し、図５ＡのＣ−Ｃ線断面に対応する要部断面図である。図５Ｄは、同上の液体成分検出システムを示し、図５ＡのＤ−Ｄ線断面に対応する要部断面図である。図５Ｅは、同上の液体成分検出システムを示し、図５ＡのＥ−Ｅ線断面に対応する要部断面図である。
【図６】図６Ａは、実施形態５に係る液体成分検出システムの要部断面図である。図６Ｂは、同上の液体成分検出システムの要部断面図である。図６Ｃは、図６Ａ及び６Ｂの入射用プリズムを含む要部拡大断面図である。図６Ｄは、図６Ａ及び６Ｂの出射用プリズムを含む要部拡大断面図である。
【図７】図７Ａは、実施形態６に係る液体成分検出システムの要部断面図である。図７Ｂは、図７Ａの入射用プリズムを含む要部拡大断面図である。図７Ｃは、図７Ａの出射用プリズムを含む要部拡大図である。
【図８】図８Ａは、実施形態７に係る液体成分検出システムの要部断面図である。図８Ｂは、図８Ａの入射用プリズムを含む要部拡大断面図である。図８Ｃは、図８Ａの出射用プリズムを含む要部拡大図である。
【図９】図９Ａは、実施形態８に係る液体成分検出システムの要部断面図である。図９Ｂは、同上の液体成分検出システムの要部断面図である。図９Ｃは、図９Ａ及び９Ｂの入射用プリズムを含む要部拡大断面図である。図９Ｄは、図９Ａ及び９Ｂの出射用プリズムを含む要部拡大断面図である。
【図１０】図１０Ａは、実施形態９に係る液体成分検出システムの要部断面図である。図１０Ｂは、図１０Ａの入射用プリズムを含む要部拡大断面図である。図１０Ｃは、図１０Ａの出射用プリズムを含む要部拡大図である。
【図１１】図１１Ａは、実施形態１０に係る液体成分検出システムにおける導光体の平面図である。図１１Ｂは、同上の液体成分検出システムを示し、図１１ＡのＸ１−Ｘ１線断面に対応する要部断面図である。図１１Ｃは、同上の液体成分検出システムを示し、図１１ＡのＸ２−Ｘ２線断面に対応する要部断面図である。
【図１２】図１２Ａは、実施形態１１に係る液体成分検出システムの要部断面図である。図１２Ｂは、同上の液体成分検出システムの要部断面図である。
【図１３】図１３は、変形例に係る液体成分検出システムの回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
下記の実施形態において説明する図１Ａ〜１２は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
【００１１】
（実施形態１）
以下では、実施形態１に係る液体成分検出システム１について、図１Ａ〜１Ｃ及び２に基づいて説明する。
【００１２】
液体成分検出システム１は、液体１０の成分を検出する。液体１０は、例えば、ガソリン等である。液体１０がガソリンの場合、液体１０の成分は、例えば、トルエン、エタノール、ベンゼン等である。液体１０では、成分毎に、赤外線の特定波長が異なり、特定波長の赤外線の吸光度が異なる。
【００１３】
液体成分検出システム１は、導光体２と液体１０との界面で全反射する赤外線を受光するＡＴＲ（Attenuated Total Reflection）方式の液体成分検出システムである。
【００１４】
液体成分検出システム１は、導光体２と、赤外線放射源３と、複数（例えば、２つ）の受光素子４と、を備える。なお、図１Ｂ及び１Ｃ中の矢印付きの破線は、赤外線放射源３から放射されて導光体２で導光され、受光素子４に受光される赤外線の進行経路を模式的に示している。
【００１５】
導光体２は、媒質９に接する第１主面２１及び液体１０に接する第２主面２２を有する。媒質９は、例えば、空気である。導光体２は、第１主面２１に形成されている入射用プリズム２３及び第１主面２１に形成されている出射用プリズム２４を有する。導光体２は、入射用プリズム２３に入射した赤外線を、第２主面２２と液体１０との界面での全反射と、第１主面２１と媒質９との界面での全反射とを交互に繰り返して導光して出射用プリズム２４から出射する。
【００１６】
赤外線放射源３は、入射用プリズム２３に向けて赤外線を放射する。赤外線放射源３から放射される赤外線に対する屈折率に関し、導光体２の屈折率は、液体１０の屈折率及び媒質９の屈折率よりも大きい。
【００１７】
液体成分検出システム１は、出射用プリズム２４を複数（例えば、２つ）備える。要するに、液体成分検出システム１は、複数の受光素子４に一対一に対応する複数の出射用プリズム２４を備える。複数の受光素子４は、対応する出射用プリズム２４から出射された赤外線を受光する。
【００１８】
液体成分検出システム１は、例えば、複数の受光素子４の各々の出力信号から液体１０の互いに異なる複数の成分を検出する。ここにおいて、液体成分検出システム１は、複数（２つ）の受光素子４に一対一に対応する複数（２つ）の光学フィルタ５を更に備える。複数の光学フィルタ５は、互いに異なる透過特性を有する。
【００１９】
液体成分検出システム１は、複数の受光素子４の各々の出力信号から液体１０の互いに異なる成分を検出する。ここにおいて、液体成分検出システム１は、複数の受光素子４の各々の出力信号を信号処理する処理回路８を更に備える。
【００２０】
液体成分検出システム１は、液体１０が通るパイプ７を更に備えていてもよい。パイプ７は、液体１０の入口７１と出口７２との間において開口部７３を有する。導光体２は、パイプ７の開口部７３を覆うように配置される。これにより、導光体２では、第２主面２２がパイプ７の内部の液体１０と接することができ、第１主面２１がパイプ７の外部の媒質（例えば、空気等）と接することができる。
【００２１】
液体成分検出システム１の各構成要素については、以下に、より詳細に説明する。
【００２２】
液体成分検出システム１は、上述のように、赤外線放射源３と、導光体２と、２つの受光素子４と、を備える。
【００２３】
赤外線放射源３は、熱放射により赤外線を放射するように構成されている。ここにおいて、赤外線放射源３は、駆動回路から通電されることによって、熱放射により赤外線を放射する。赤外線放射源３は、例えば、赤外線放射素子を含む。赤外線放射素子は、半導体基板と、絶縁層と、赤外線放射層と、を備える。半導体基板は、第１主面及び第２主面を有し、厚み方向に貫通した孔を有する。絶縁層は、半導体基板の第１主面側において孔を塞ぐように半導体基板の第１主面上に形成されている。赤外線放射層は、絶縁層上に形成されている。赤外線放射層は、通電されることにより発熱し、熱放射により赤外線を放射する。赤外線放射層の材料は、例えば、白金、窒化タンタル等である。赤外線放射素子は、例えば、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）の製造技術等を利用して製造することができる。
【００２４】
赤外線放射源３は、熱放射により赤外線を放射するように構成されているから、赤外発光ダイオードに比べて広い波長域の赤外線を放射することができる。赤外線放射源３は、液体１０の複数の成分それぞれの吸収波長を含む広帯域の赤外線を放射することができる。赤外線放射源３から放射される赤外線の波長域は、液体１０の複数の成分それぞれに固有の吸収波長を含んでおり、例えば、２μｍ〜１５μｍである。これにより、液体成分検出システム１では、液体１０の複数の成分を各別に検出することができる。
【００２５】
赤外線放射源３は、導光体２の入射用プリズム２３に向けて赤外線を放射するように配置されている。ここにおいて、赤外線放射源３は、第１方向Ｄ１において入射用プリズム２３から離れている。これにより、入射用プリズム２３には、赤外線放射源３から放射された赤外線が入射する。入射用プリズム２３は、赤外線放射源３からの赤外線を屈折させ、第２主面２２へ向かわせる。なお、赤外線放射源３は、第１方向Ｄ１に対して傾いた方向に配置されていてもよい。
【００２６】
導光体２は、板状である。導光体２の厚さ方向から見た導光体２の外周形状は、例えば、矩形状である。ここにおいて、導光体２は、矩形板状である。導光体２の第１主面２１及び第２主面２２は、導光体２の厚さ方向に平行な第１方向Ｄ１に直交する。導光体２では、第２主面２２は、第１方向Ｄ１において第１主面２１の反対側に位置している。以下では、導光体２の長手方向に平行な方向を第２方向Ｄ２として説明する。
【００２７】
入射用プリズム２３は、第１主面２１から突出している。入射用プリズム２３は、入射した赤外線を第１の所定方向（第２主面２２のうち入射用プリズム２３と出射用プリズム２４との間の領域へ向かう一方向）へ屈折させる入射面２３０を有している。入射面２３０は、第１主面２１に対して傾斜している。
【００２８】
導光体２の材料は、シリコンである。導光体２は、シリコン基板を加工することによって形成されている。導光体２の第１主面２１は、例えば、（１００）面である。導光体２の入射用プリズム２３は、シリコン基板のエッチング速度の結晶面方位依存性を利用した異方性エッチングにより形成されている。したがって、入射用プリズム２３の入射面２３０は、{１１１}面である。入射面２３０と第１主面２１とのなす角度（内角）は、５４．７°である。したがって、導光体２では、入射面２３０から入射した赤外線が導光体２の第２主面２２と液体１０との界面において全反射される。なお、異方性エッチングを行うときのエッチング液は、例えば、所定温度（例えば、８５℃）に加熱したＴＭＡＨ溶液である。エッチング液は、ＴＭＡＨ溶液に限らず、他のアルカリ系溶液（例えば、ＫＯＨ溶液など）を用いてもよい。
【００２９】
入射用プリズム２３は、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに直交する第３方向Ｄ３において、入射用プリズム２３の長さは、複数の出射用プリズム２４それぞれの長さよりも長い。
【００３０】
２つの出射用プリズム２４の各々は、第１主面２１から突出している。２つの出射用プリズム２４の各々は、導光体２の長手方向に平行な第２方向Ｄ２において入射用プリズム２３から離れている。複数の出射用プリズム２４は、第２方向Ｄ２において入射用プリズム２３と重なっている。
【００３１】
２つの出射用プリズム２４の各々は、導光体２内で全反射を繰り返して入射した赤外線を第２の所定方向（第１方向Ｄ１に平行な方向であって、第１主面２１の法線に平行な方向）へ出射させる出射面２４０を有している。出射面２４０は、第１主面２１に対して傾斜している。ここにおいて、導光体２の出射用プリズム２４は、シリコン基板のエッチング速度の結晶面方位依存性を利用した異方性エッチングにより形成されている。したがって、出射用プリズム２４の出射面２４０は、{１１１}面である。出射面２４０と第１主面２１とのなす角度（内角）は、５４．７°である。導光体２内から出射面２４０へ入射した赤外線は、出射用プリズム２４と媒質９との界面において屈折される。出射面２４０と第１主面２１とのなす角度（内角）は、入射面２３０と第１主面２１とのなす角度（内角）と同じである。
【００３２】
液体成分検出システム１では、赤外線が導光体２と液体１０との界面（導光体２の第２主面２２）で全反射される際にエバネッセント波が液体１０中に潜り込み、液体１０で吸収されて減衰する。したがって、液体成分検出システム１では、赤外線の減衰量を検出することで液体１０の成分を検出することができる。赤外線の減衰量は、導光体２と液体１０との界面で全反射される回数が多いほど大きくなる。
【００３３】
２つの出射用プリズム２４は、第１出射用プリズム２４１と、第２出射用プリズム２４２と、を含む。液体成分検出システム１では、入射用プリズム２３と第１出射用プリズム２４１との距離が、入射用プリズム２３と第２出射用プリズム２４２との距離よりも長い。これにより、入射用プリズム２３に入射して第１出射用プリズム２４１から出射する赤外線が全反射される回数は、入射用プリズム２３に入射して第１出射用プリズム２４１から出射する赤外線が全反射される回数よりも多くなる。液体成分検出システム１では、第１出射用プリズム２４１から出射される赤外線の減衰量に基づいて、液体１０の複数の成分のうち相対的に吸光度の小さな成分を検出する。また、液体成分検出システム１では、第２出射用プリズム２４２から出射される赤外線の減衰量に基づいて、液体１０の複数の成分のうち相対的に吸光度の大きな成分を検出する。したがって、液体成分検出システム１では、各成分それぞれの検出精度を向上させることが可能となる。
【００３４】
導光体２では、第１出射用プリズム２４１と第２出射用プリズム２４２とは、入射用プリズム２３から見て同じ側に位置している。より詳細には、第１出射用プリズム２４１と第２出射用プリズム２４２とは、第２方向Ｄ２において入射用プリズム２３から見て同じ側に位置している。
【００３５】
液体成分検出システム１では、導光体２が第１主面２１から突出する入射用プリズム２３及び出射用プリズム２４を備えているので、導光体２の第１主面２１と第２主面２２との間の厚さを薄くすることができ、赤外線が全反射する回数を多くすることができる。これにより、液体成分検出システム１では、液体１０の成分の検出精度が向上する。また、液体成分検出システム１では、赤外線が全反射する回数を増やすことができるので、入射用プリズム２３と出射用プリズム２４との直線距離を短くすることが可能となり、液体成分検出システム１の小型化を図ることが可能となる。
【００３６】
２つの受光素子４は、一対一に対応する２つの出射用プリズム２４と、導光体２の厚さ方向において離れている。２つの受光素子４の各々は、対応する出射用プリズム２４から出射される赤外線を受光できる位置に配置されている。これにより、２つの受光素子４の各々は、対応する出射用プリズム２４から出射された赤外線を受光する。２つの受光素子４の各々は、赤外線を受光して光電変換した出力信号を発生することができる。２つの受光素子４の各々は、例えば、焦電素子であり、出力信号として電流信号を出力する。
【００３７】
液体成分検出システム１は、例えば、液体１０における検出対象の成分の数を、受光素子４の数によって変えることができる。液体成分検出システム１は、２つの受光素子４に一対一に対応する２つの光学フィルタ５を備えている。２つの光学フィルタ５は、対応する受光素子４（の受光面）の前方に配置されている。２つの光学フィルタ５は、互いに異なる波長の赤外線を透過させる。２つの光学フィルタ５の各々は、液体１０の測定対象（検出対象）の成分のうちいずれか１つの成分が吸収する固有の吸収波長を含む通過帯域を有する光学バンドパスフィルタである。
【００３８】
なお、液体成分検出システム１は、赤外線放射源３と、各々が対応する受光素子４と光学フィルタ５とを含む複数（２つ）の受光部４５と、が実装されている回路基板１１（図２参照）を更に備えている。複数の受光部４５の各々は、受光素子４と光学フィルタ５とを保持しているパッケージを有している。
【００３９】
以下では、説明の便宜上、２つの受光素子４のうち第１出射用プリズム２４１に対応する受光素子４を第１受光素子４１と称し、第２出射用プリズム２４２に対応する受光素子４を第２受光素子４２と称することもある。また、２つの光学フィルタ５のうち第１受光素子４１に対応する光学フィルタ５を第１光学フィルタ５１と称し、第２受光素子４２に対応する光学フィルタ５を第２光学フィルタ５２と称することもある。
【００４０】
第１光学フィルタ５１の透過波長域は、液体１０の検出対象の第１成分の吸収波長（以下、第１の特定波長ともいう）の赤外線を透過するように決められている。また、第２光学フィルタ５２の透過波長域は、液体１０の検出対象の第２成分の吸収波長（以下、第２の特定波長ともいう）の赤外線を透過するように決められている。液体１０がガソリンの場合、第１成分は、例えば、トルエンであり、第２成分は、例えば、エタノールである。第１の特定波長と第２の特定波長とは互いに異なる。第１光学フィルタ５１の透過波長域と、第２光学フィルタ５２の透過波長域とは互いに重複しないように決められている。
【００４１】
液体成分検出システム１は、複数（２つ）の赤外線光路６が形成されている。２つの赤外線光路６は、２つの受光素子４に一対一に対応しており、それぞれ入射用プリズム２３と出射用プリズム２４とを通る。赤外線光路６は、赤外線放射源３と受光素子４との間に形成される、赤外線の光路である。図１Ｂ及び１Ｃでは、赤外線光路６を矢印付の破線で示してある。２つの赤外線光路６は、赤外線放射源３と第１受光素子４１との間に形成されている第１赤外線光路６１と、赤外線放射源３と第２受光素子４２との間に形成されている第２赤外線光路６２と、を含む。液体成分検出システム１では、赤外線放射源３と導光体２との両方が、２つの赤外線光路６の形成に共用されている。２つの赤外線光路６は、赤外線の光路長が互いに異なる。
【００４２】
処理回路８は、２つの受光素子４の各々の出力信号を信号処理することによって、液体１０の互いに異なる成分を検出する。処理回路８は、２つの受光素子４の各々の出力信号に基づいて液体１０の２つの成分の濃度を求める。処理回路８は、例えば、第１電流電圧変換回路と、第１増幅回路と、第２電流電圧変換回路と、第２増幅回路と、内部処理回路と、を含む。第１電流電圧変換回路は、第１受光素子４１の出力信号を電流−電圧変換して出力する。第１増幅回路は、第１電流電圧変換回路の出力信号を増幅する。第２電流電圧変換回路は、第２受光素子４２の出力信号を電流−電圧変換して出力する。第２増幅回路は、第２電流電圧変換回路の出力信号を増幅して出力する。内部処理回路は、第１増幅回路の出力信号に基づいて液体１０の第１成分の濃度を求め、第２増幅回路の出力信号に基づいて液体１０の第２成分の濃度を求める。内部処理回路の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、１又は複数のコンピュータを有している。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における内部処理回路の実行主体としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されていてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよいし、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ（磁気ディスク）等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１乃至複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。
【００４３】
（効果）
実施形態１に係る液体成分検出システム１は、液体１０の成分を検出する。液体成分検出システム１は、導光体２と、赤外線放射源３と、複数の受光素子４と、を備える。導光体２は、媒質９に接する第１主面２１及び液体１０に接する第２主面２２を有する。導光体２は、第１主面２１に形成されている入射用プリズム２３及び第１主面２１に形成されている出射用プリズム２４を有する。導光体２は、入射用プリズム２３に入射した赤外線を、第２主面２２と液体１０との界面での全反射と、第１主面２１と媒質９との界面での全反射とを交互に繰り返して導光して出射用プリズム２４から出射する。赤外線放射源３は、入射用プリズム２３に向けて赤外線を放射する。複数の受光素子４は、出射用プリズム２４から出射された赤外線を受光する。液体成分検出システム１は、複数の赤外線光路６が形成されている。複数の赤外線光路６は、複数の受光素子４に一対一に対応し、それぞれ入射用プリズム２３と出射用プリズム２４とを通る。赤外線放射源３と導光体２との少なくとも一方が、複数の赤外線光路６の形成に共用されている。これにより、実施形態１に係る液体成分検出システム１では、小型化を図りつつ液体１０の複数の成分を検出することが可能となる。
【００４４】
また、実施形態１に係る液体成分検出システム１では、出射用プリズム２４を複数備える。赤外線放射源３と導光体２との両方が、複数の赤外線光路６の形成に共用されている。複数の出射用プリズム２４は、第１出射用プリズム２４１と、第２出射用プリズム２４２と、を含む。入射用プリズム２３と第１出射用プリズム２４１との距離が、入射用プリズム２３と第２出射用プリズム２４２との距離よりも長い。これにより、実施形態１に係る液体成分検出システム１では、相対的に吸光度の低い成分の検出に第１出射用プリズム２４１から出射される赤外線を検出する受光素子４（第１受光素子４１）の出力信号を利用し、相対的に吸光度の高い成分の検出に第２出射用プリズム２４２から出射される赤外線を検出する受光素子４（第２受光素子４２）の出力信号を利用することにより、吸光度の異なる複数の成分の検出精度を向上させることが可能となる。
【００４５】
また、実施形態１に係る液体成分検出システム１では、第１出射用プリズム２４１と第２出射用プリズム２４２とは、入射用プリズム２３から見て同じ側に位置している。これにより、実施形態１に係る液体成分検出システム１では、導光体２の小型化を図ることが可能となる。
【００４６】
（実施形態２）
以下、実施形態２に係る液体成分検出システム１ａについて、図３Ａ及び３Ｂを参照して説明する。実施形態２に係る液体成分検出システム１ａに関し、実施形態１に係る液体成分検出システム１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４７】
実施形態２に係る液体成分検出システム１ａは、実施形態１に係る液体成分検出システム１の導光体２の代わりに導光体２ａを備えている。実施形態２に係る液体成分検出システム１ａでは、赤外線放射源３と導光体２ａとの両方が、複数（２つ）の赤外線光路６の形成に共用されている。実施形態２に係る液体成分検出システム１ａでは、第１出射用プリズム２４１と第２出射用プリズム２４２とは、入射用プリズム２３から見て互いに反対側に位置している。より詳細には、第１出射用プリズム２４１と第２出射用プリズム２４２とは、第２方向Ｄ２において入射用プリズム２３から見て互いに反対側に位置している。これにより、実施形態２に係る液体成分検出システム１ａでは、実施形態１に係る液体成分検出システム１と比べて、複数の出射用プリズム２４（第１出射用プリズム２４１及び第２出射用プリズム２４２）の各々の出射面２４０の面積を大きくすることが可能となる。よって、実施形態１に係る液体成分検出システム１と比べて、検出精度の向上を図ることが可能となる。
【００４８】
（実施形態３）
以下、実施形態３に係る液体成分検出システム１ｂについて、図４Ａ〜４Ｃを参照して説明する。実施形態３に係る液体成分検出システム１ｂに関し、実施形態２に係る液体成分検出システム１ａと同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
実施形態３に係る液体成分検出システム１ｂは、実施形態２に係る液体成分検出システム１ａ（図３Ａ及び３Ｂ参照）の導光体２ａの代わりに導光体２ｂを備えている。実施形態３に係る液体成分検出システム１ｂでは、赤外線放射源３と導光体２ｂとの両方が、複数（４つ）の赤外線光路６の形成に共用されている。
【００５０】
実施形態３に係る液体成分検出システム１ｂでは、導光体２ｂは、１つの入射用プリズム２３ｂと、複数（４つ）の出射用プリズム２４と、を有する。複数（４つ）の出射用プリズム２４は、第３出射用プリズム２４３と、第４出射用プリズム２４４と、を更に含む。入射用プリズム２３ｂは、四角錐状である。第３出射用プリズム２４３と第４出射用プリズム２４４とは、入射用プリズム２３ｂから見て互いに反対側に位置している。より詳細には、第３出射用プリズム２４３と第４出射用プリズム２４４とは、第３方向Ｄ３において入射用プリズム２３ｂから見て互いに反対側に位置している。第１出射用プリズム２４１と第２出射用プリズム２４２との並んでいる方向は、第３出射用プリズム２４３と第４出射用プリズム２４４との並んでいる方向と交差する。より詳細には、第１出射用プリズム２４１と第２出射用プリズム２４２との並んでいる方向が第２方向Ｄ２に平行な方向であり、第３出射用プリズム２４３と第４出射用プリズム２４４との並んでいる方向が第３方向Ｄ３に平行な方向なので、第１出射用プリズム２４１と第２出射用プリズム２４２との並んでいる方向は、第３出射用プリズム２４３と第４出射用プリズム２４４との並んでいる方向と直交するが、必ずしも直交していなくてもよい。
【００５１】
実施形態３に係る液体成分検出システム１ｂでは、液体１０の４つの成分それぞれの検出精度を向上させることが可能となる。
【００５２】
以下では、説明の便宜上、４つの受光素子４のうち第３出射用プリズム２４３に対応する受光素子４を第３受光素子４３と称し、第４出射用プリズム２４４に対応する受光素子４を第４受光素子４４と称することもある。また、４つの光学フィルタ５のうち第３受光素子４３に対応する光学フィルタ５を第３光学フィルタ５３と称し、第４受光素子４４に対応する光学フィルタ５を第４光学フィルタ５４と称することもある。
【００５３】
実施形態３に係る液体成分検出システム１ｂでは、４つの赤外線光路６が形成されているので、４つの赤外線光路６のうち１つの赤外線光路６を参照波長の赤外線の光路として利用して、液体１０の３つの成分の濃度を検出してもよい。この場合、実施形態１に係る液体成分検出システム１の処理回路８の代わりに設ける処理回路では、例えば、参照波長の赤外線を透過する光学フィルタ５（例えば、第４光学フィルタ５４）に対応する受光素子４（第４受光素子４４）の出力信号と、検出対象の成分に対応した吸収波長の赤外線を透過する光学フィルタ５（例えば、第１〜３光学フィルタ５１〜５３のいずれか）に対応する受光素子４（例えば、第１〜３受光素子４１〜４３のいずれか）の出力信号との差分又は比に基づいて各成分の濃度を検出することができる。ここにおいて、参照波長の赤外線とは、赤外線放射源３から放射される赤外線のうち、液体１０に吸収されにくい波長の赤外線である。より詳細には、参照波長の赤外線とは、液体１０の検出対象の成分に吸収されない或いは特定波長の赤外線と比べて吸収されにくい波長の赤外線である。これにより、実施形態３に係る液体成分検出システム１ｂでは、各成分の濃度をより高精度に検出することが可能となる。
【００５４】
（実施形態４）
以下、実施形態４に係る液体成分検出システム１ｃについて、図５Ａ〜５Ｅを参照して説明する。実施形態４に係る液体成分検出システム１ｃに関し、実施形態１に係る液体成分検出システム１（図１Ａ〜２参照）と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
実施形態４に係る液体成分検出システム１ｃは、実施形態１に係る液体成分検出システム１の導光体２の代わりに導光体２ｃを備えている。実施形態４に係る液体成分検出システム１ｃでは、赤外線放射源３と導光体２ｃとの両方が、複数（８つ）の赤外線光路６の形成に共用されている。
【００５６】
液体成分検出システム１ｃでは、導光体２ｃが、１つの入射用プリズム２３ｃと、複数（８つ）の出射用プリズム２４ｃと、を備える。入射用プリズム２３ｃは、円錐状である。液体成分検出システム１ｃでは、第１方向Ｄ１において赤外線放射源３の中心と入射用プリズム２３ｃの中心とが一直線上に並んでいる。
【００５７】
８つの出射用プリズム２４ｃは、入射用プリズム２３ｃを囲むように配置されている。８つの出射用プリズム２４ｃは、円錐状の入射用プリズム２３ｃの底面の径方向において互いに重ならないように配置されている。８つの出射用プリズム２４ｃは、導光体２ｃの厚さ方向から見て、入射用プリズム２３ｃを中心とする８との同心円状において中心角が略同じとなる扇形の円弧状に形成されている。導光体２ｃは、例えば、金型を用いて形成してもよいし、切削加工により形成してもよい。
【００５８】
入射用プリズム２３ｃは、円錐状に限らず、円錐台状であってもよい。また、出射用プリズム２４ｃの数は、８つに限らず、５〜７、９以上でもよい。要するに、出射用プリズム２４の数は、５つ以上であればよい。
【００５９】
実施形態４に係る液体成分検出システム１ｃは、実施形態１に係る液体成分検出システム１と比べて、液体１０のより多くの成分を検出することが可能となる。
【００６０】
（実施形態５）
以下、実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄについて、図６Ａ〜６Ｄを参照して説明する。実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄに関し、実施形態１に係る液体成分検出システム１（図１Ａ〜２参照）と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００６１】
実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄは、実施形態１に係る液体成分検出システム１の導光体２の代わりに導光体２ｄを備えている。実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄでは、赤外線放射源３と導光体２ｄとの両方が、複数（２つ）の赤外線光路６の形成に共用されている。
【００６２】
導光体２ｄは、導光体２の入射用プリズム２３及び出射用プリズム２４の代わりに、入射用プリズム２３ｄ及び出射用プリズム２４ｄを有する。
【００６３】
入射用プリズム２３ｄは、赤外線放射源３からの赤外線が入射する複数（２つ）の入射面２３０ｄを有する。２つの入射面２３０ｄは、第１主面２１に対する角度（第１主面２１に平行な平面に対する角度）が互いに異なる。２つの入射面２３０ｄは、隣り合っている。２つの入射面２３０ｄは、第１方向Ｄ１から見て（赤外線放射源３から見て）第２方向Ｄ２において隙間なく並んでいる。図６Ａ及び６Ｃでは、２つの入射面２３０ｄのうち一方の入射面２３０ｄ（２３１ｄ）の第１主面２１に対する角度をθ１とし、他方の入射面２３０ｄ（２３２ｄ）の第１主面２１に対する角度をθ２としてある。ここにおいて、入射用プリズム２３ｄは、θ１＞θ２の関係を満たしている。
【００６４】
出射用プリズム２４ｄは、赤外線放射源３からの赤外線を出射する複数（２つ）の出射面２４０ｄを有する。２つの出射面２４０ｄは、第１主面２１に対する角度（第１主面２１に平行な平面に対する角度）が互いに異なる。２つの出射面２４０ｄは、隣り合っている。２つの出射面２４０ｄは、第１方向Ｄ１から見て第２方向Ｄ２において隙間なく並んでいる。これに対して２つの受光素子４は、第２方向Ｄ２において並んでいる。複数の入射面２３０ｄと複数の出射面２４０ｄとは一対一に対応しており、対応する入射面２３０ｄと出射面２４０ｄとでは第１主面２１に対する角度が同じである。このため、図６Ａ及び６Ｄでは、２つの出射面２４０ｄのうち一方の出射面２４０ｄ（２４１ｄ）の第１主面２１に対する角度をθ１とし、他方の出射面２４０ｄ（２４２ｄ）の第１主面２１に対する角度をθ２としてある。ここにおいて、出射用プリズム２４ｄは、θ１＞θ２の関係を満たしている。
【００６５】
実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄでは、２つの受光素子４が、第２方向Ｄ２において並んで隣り合っている。
【００６６】
実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄでは、２つの赤外線光路６は、赤外線放射源３と第１受光素子４１との間に形成されている第１赤外線光路６１と、赤外線放射源３と第２受光素子４２との間に形成されている第２赤外線光路６２と、を含む。実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄでは、入射用プリズム２３ｄの入射面２３１ｄに入射する赤外線と、入射用プリズム２３ｄの入射面２３２ｄに入射する赤外線と、で導光体２ｄと液体１０との界面での全反射が起こる周期が異なる。これにより、実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄでは、第１赤外線光路６１の光路長と第２赤外線光路６２の光路長とを異ならせることができる。
【００６７】
実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄは、液体１０の成分を検出する。液体成分検出システム１ｄは、導光体２ｄと、赤外線放射源３と、複数の受光素子４と、を備える。導光体２ｄは、媒質９に接する第１主面２１及び液体１０に接する第２主面２２を有する。導光体２ｄは、第１主面２１に形成されている入射用プリズム２３ｄ及び第１主面２１に形成されている出射用プリズム２４ｄを有する。導光体２ｄは、入射用プリズム２３ｄに入射した赤外線を、第２主面２２と液体１０との界面での全反射と、第１主面２１と媒質９との界面での全反射とを交互に繰り返して導光して出射用プリズム２４ｄから出射する。赤外線放射源３は、入射用プリズム２３ｄに向けて赤外線を放射する。複数の受光素子４は、出射用プリズム２４ｄから出射された赤外線を受光する。液体成分検出システム１ｄは、複数の赤外線光路６が形成されている。複数の赤外線光路６は、複数の受光素子４に一対一に対応し、それぞれ入射用プリズム２３ｄと出射用プリズム２４ｄとを通る。赤外線放射源３と導光体２ｄとの両方が、複数の赤外線光路６の形成に共用されている。これにより、実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄでは、小型化を図りつつ液体１０の複数の成分を検出することが可能となる。
【００６８】
また、実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄでは、１つの入射用プリズム２３ｄと１つの出射用プリズム２４ｄとを利用して液体１０の複数の成分を検出することが可能となる。
【００６９】
（実施形態６）
以下、実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅについて、図７Ａ〜７Ｃを参照して説明する。実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅに関し、実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄ（図６Ａ〜６Ｄ参照）と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７０】
実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅは、実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄの導光体２ｄの代わりに導光体２ｅを備えている。実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅでは、赤外線放射源３と導光体２ｅとの両方が、複数（２つ）の赤外線光路６の形成に共用されている。
【００７１】
導光体２ｅは、導光体２ｄの入射用プリズム２３及び出射用プリズム２４の代わりに、入射用プリズム２３ｅ及び出射用プリズム２４ｅを有する。導光体２ｄの入射用プリズム２３及び出射用プリズム２４が第１主面２１から突出している凸部であるのに対し、導光体２ｅの入射用プリズム２３ｅ及び出射用プリズム２４ｅは、第１主面２１から凹んでいる凹部（溝）である。
【００７２】
入射用プリズム２３ｅは、第１主面２１に対する角度（第１主面２１に平行な平面に対する角度）が互いに異なり赤外線放射源３からの赤外線が入射する複数（２つ）の入射面２３０ｅを有する。図７Ａ及び７Ｂでは、２つの入射面２３０ｅのうち一方の入射面２３０ｅ（２３１ｅ）の第１主面２１に対する角度をθ１ｅとし、他方の入射面２３０ｅ（２３２ｅ）の第１主面２１に対する角度をθ２ｅとしてある。ここにおいて、入射用プリズム２３ｅは、θ１ｅ≠θ２ｅの関係を満たしている。また、入射用プリズム２３ｅでは、θ１ｅ＜θ２ｅとなっている。
【００７３】
出射用プリズム２４ｅは、第１主面２１に対する角度（第１主面２１に平行な平面に対する角度）が互いに異なり赤外線放射源３からの赤外線を出射する複数（２つ）の出射面２４０ｅを有する。複数の入射面２３０ｅと複数の出射面２４０ｅとは一対一に対応しており、対応する入射面２３０ｅと出射面２４０ｅとでは第１主面２１に対する角度が同じである。このため、図７Ａ及び７Ｃでは、２つの出射面２４０ｅのうち一方の出射面２４０ｅ（２４１ｅ）の第１主面２１に対する角度をθ１ｅとし、他方の出射面２４０ｅ（２４２ｅ）の第１主面２１に対する角度をθ２ｅとしてある。ここにおいて、出射用プリズム２４ｅは、θ１ｅ≠θ２ｅの関係を満たしている。また、出射用プリズム２４ｅでは、θ１ｅ＜θ２ｅとなっている。
【００７４】
実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅでは、２つの受光素子４が、第２方向Ｄ２において並んで隣り合っている。
【００７５】
実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅでは、２つの赤外線光路６は、赤外線放射源３と第１受光素子４１との間に形成されている第１赤外線光路６１と、赤外線放射源３と第２受光素子４２との間に形成されている第２赤外線光路６２と、を含む。実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅでは、入射用プリズム２３ｅの入射面２３１ｅに入射する赤外線と、入射用プリズム２３ｅの入射面２３２ｅに入射する赤外線と、で導光体２ｅと液体１０との界面での全反射が起こる周期が異なる。これにより、実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅでは、第１赤外線光路６１の光路長と第２赤外線光路６２の光路長とを異ならせることができる。
【００７６】
実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅは、液体１０の成分を検出する。液体成分検出システム１ｅは、導光体２ｅと、赤外線放射源３と、複数の受光素子４と、を備える。導光体２ｅは、媒質９に接する第１主面２１及び液体１０に接する第２主面２２を有する。導光体２ｅは、第１主面２１に形成されている入射用プリズム２３ｅ及び第１主面２１に形成されている出射用プリズム２４ｅを有する。導光体２ｅは、入射用プリズム２３ｅに入射した赤外線を、第２主面２２と液体１０との界面での全反射と、第１主面２１と媒質９との界面での全反射とを交互に繰り返して導光して出射用プリズム２４ｅから出射する。赤外線放射源３は、入射用プリズム２３ｅに向けて赤外線を放射する。複数の受光素子４は、出射用プリズム２４ｅから出射された赤外線を受光する。液体成分検出システム１ｅは、複数の赤外線光路６が形成されている。複数の赤外線光路６は、複数の受光素子４に一対一に対応し、それぞれ入射用プリズム２３ｅと出射用プリズム２４ｅとを通る。赤外線放射源３と導光体２ｅとの両方が、複数の赤外線光路６の形成に共用されている。これにより、実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅでは、小型化を図りつつ液体１０の複数の成分を検出することが可能となる。
【００７７】
また、実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅでは、１つの入射用プリズム２３ｅと１つの出射用プリズム２４ｅとを利用して液体１０の複数の成分を検出することが可能となる。
【００７８】
（実施形態７）
以下、実施形態７に係る液体成分検出システム１ｆについて、図８Ａ及び８Ｂを参照して説明する。実施形態７に係る液体成分検出システム１ｆに関し、実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅ（図７Ａ〜７Ｃ参照）と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７９】
実施形態７に係る液体成分検出システム１ｆは、実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅの導光体２ｅの代わりに導光体２ｆを備えている。実施形態７に係る液体成分検出システム１ｆでは、赤外線放射源３と導光体２ｆとの両方が、複数（２つ）の赤外線光路６の形成に共用されている。
【００８０】
導光体２ｆは、導光体２ｅの入射用プリズム２３ｅ及び出射用プリズム２４ｅの代わりに、入射用プリズム２３ｆ及び出射用プリズム２４ｆを有する。
【００８１】
入射用プリズム２３ｆは、第１主面２１に対する角度（第１主面２１に平行な平面に対する角度）が互いに異なり赤外線放射源３からの赤外線が入射する複数（２つ）の入射面２３０ｆを有する。図８Ａ及び８Ｂでは、２つの入射面２３０ｆのうち一方の入射面２３０ｆ（２３１ｆ）の第１主面２１に対する角度をθ１ｆとし、他方の入射面２３０ｆ（２３２ｆ）の第１主面２１に対する角度をθ２ｆとしてある。ここにおいて、入射用プリズム２３ｆは、θ１ｆ≠θ２ｆの関係を満たしている。また、入射用プリズム２３ｆでは、θ１ｆ＞θ２ｆとなっている。
【００８２】
出射用プリズム２４ｆは、第１主面２１に対する角度（第１主面２１に平行な平面に対する角度）が互いに異なり赤外線放射源３からの赤外線を出射する複数（２つ）の出射面２４０ｆを有する。複数の入射面２３０ｆと複数の出射面２４０ｆとは一対一に対応しており、対応する入射面２３０ｆと出射面２４０ｆとでは第１主面２１に対する角度が同じである。このため、図８Ａ及び８Ｃでは、２つの出射面２４０ｆのうち一方の出射面２４０ｆ（２４１ｆ）の第１主面２１に対する角度をθ１ｆとし、他方の出射面２４０ｆ（２４２ｆ）の第１主面２１に対する角度をθ２ｆとしてある。ここにおいて、出射用プリズム２４ｆは、θ１ｆ≠θ２ｆの関係を満たしている。また、出射用プリズム２４ｆでは、θ１ｆ＞θ２ｆとなっている。
【００８３】
実施形態７に係る液体成分検出システム１ｆでは、２つの赤外線光路６は、赤外線放射源３と第１受光素子４１との間に形成されている第１赤外線光路６１と、赤外線放射源３と第２受光素子４２との間に形成されている第２赤外線光路６２と、を含む。実施形態７に係る液体成分検出システム１ｆでは、入射用プリズム２３ｆの入射面２３１ｆに入射する赤外線と、入射用プリズム２３ｆの入射面２３２ｆに入射する赤外線と、で導光体２ｆと液体１０との界面での全反射が起こる周期が異なる。これにより、実施形態７に係る液体成分検出システム１ｆでは、第１赤外線光路６１の光路長と第２赤外線光路６２の光路長とを異ならせることができる。
【００８４】
実施形態７に係る液体成分検出システム１ｆは、実施形態６に係る液体成分検出システム１ｅと同様、複数の赤外線光路６が形成されている。複数の赤外線光路６は、複数の受光素子４に一対一に対応し、それぞれ入射用プリズム２３ｆと出射用プリズム２４ｆとを通る。赤外線放射源３と導光体２ｆとの両方が、複数の赤外線光路６の形成に共用されている。これにより、実施形態７に係る液体成分検出システム１ｆでは、小型化を図りつつ液体１０の複数の成分を検出することが可能となる。
【００８５】
（実施形態８）
以下、実施形態８に係る液体成分検出システム１ｇについて、図９Ａ〜９Ｄを参照して説明する。実施形態８に係る液体成分検出システム１ｇに関し、実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄ（図６Ａ〜６Ｄ参照）と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８６】
実施形態８に係る液体成分検出システム１ｇは、実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄの導光体２ｄの代わりに導光体２ｇを備えている。実施形態８に係る液体成分検出システム１ｇでは、赤外線放射源３と導光体２ｇとの両方が、複数（２つ）の赤外線光路６の形成に共用されている。
【００８７】
導光体２ｇは、導光体２ｄの入射用プリズム２３ｄ及び出射用プリズム２４ｄの代わりに、入射用プリズム２３ｇ及び出射用プリズム２４ｇを有する。
【００８８】
入射用プリズム２３ｇは、第１主面２１に対する角度（第１主面２１に平行な平面に対する角度）が互いに異なり赤外線放射源３からの赤外線が入射する複数（２つ）の入射面２３０ｇを有する。図９Ａ〜９Ｄでは、２つの入射面２３０ｇのうち一方の入射面２３０ｇ（２３１ｇ）の第１主面２１に対する角度をθ３とし、他方の入射面２３０ｇ（２３２ｇ）の第１主面２１に対する角度をθ４としてある。ここにおいて、入射用プリズム２３ｇは、θ３＞θ４の関係を満たしている。
【００８９】
出射用プリズム２４ｇは、第１主面２１に対する角度（第１主面２１に平行な平面に対する角度）が互いに異なり赤外線放射源３からの赤外線を出射する複数（２つ）の出射面２４０ｇを有する。複数の入射面２３０ｇと複数の出射面２４０ｇとは一対一に対応しており、対応する入射面２３０ｇと出射面２４０ｇとでは第１主面２１に対する角度が同じである。このため、図９Ａ〜９Ｄでは、２つの出射面２４０ｇのうち一方の出射面２４０ｇ（２４１ｇ）の第１主面２１に対する角度をθ３とし、他方の出射面２４０ｇ（２４２ｇ）の第１主面２１に対する角度をθ４としてある。ここにおいて、出射用プリズム２４ｇは、θ３＞θ４の関係を満たしている。
【００９０】
液体成分検出システム１ｇでは、２つの赤外線光路６は、赤外線放射源３と第１受光素子４１との間に形成されている第１赤外線光路６１と、赤外線放射源３と第２受光素子４２との間に形成されている第２赤外線光路６２と、を含む。実施形態８に係る液体成分検出システム１ｇでは、入射用プリズム２３ｇの入射面２３１ｇに入射する赤外線と、入射用プリズム２３ｇの入射面２３２ｇに入射する赤外線と、で導光体２ｇと液体１０との界面での全反射が起こる周期が異なる。これにより、実施形態８に係る液体成分検出システム１ｇでは、第１赤外線光路６１の光路長と第２赤外線光路６２の光路長とを異ならせることができる。
【００９１】
実施形態８に係る液体成分検出システム１ｇは、実施形態５に係る液体成分検出システム１ｄと同様、複数の赤外線光路６が形成されている。複数の赤外線光路６は、複数の受光素子４に一対一に対応し、それぞれ入射用プリズム２３ｇと出射用プリズム２４ｇとを通る。赤外線放射源３と導光体２ｇとの両方が、複数の赤外線光路６の形成に共用されている。これにより、実施形態８に係る液体成分検出システム１ｇでは、小型化を図りつつ液体１０の複数の成分を検出することが可能となる。
【００９２】
（実施形態９）
以下、実施形態９に係る液体成分検出システム１ｈについて、図１０Ａ〜１０Ｃを参照して説明する。実施形態９に係る液体成分検出システム１ｈに関し、実施形態８に係る液体成分検出システム１ｇ（図９Ａ〜９Ｄ参照）と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９３】
実施形態９に係る液体成分検出システム１ｈは、実施形態８に係る液体成分検出システム１ｇの導光体２ｇの代わりに導光体２ｈを備えている。実施形態９に係る液体成分検出システム１ｈでは、赤外線放射源３と導光体２ｈとの両方が、複数（２つ）の赤外線光路６の形成に共用されている。
【００９４】
導光体２ｈは、導光体２ｇの入射用プリズム２３ｇ及び出射用プリズム２４ｇの代わりに、入射用プリズム２３ｈ及び出射用プリズム２４ｈを有する。導光体２ｇの入射用プリズム２３ｇ及び出射用プリズム２４ｇが第１主面２１から突出している凸部であるのに対し、導光体２ｈの入射用プリズム２３ｈ及び出射用プリズム２４ｈは、第１主面２１から凹んでいる。
【００９５】
入射用プリズム２３ｈは、第１主面２１に対する角度（第１主面２１に平行な平面に対する角度）が互いに異なり赤外線放射源３からの赤外線が入射する複数（２つ）の入射面２３０ｈを有する。図１０Ｂでは、２つの入射面２３０ｈのうち一方の入射面２３０ｈ（２３１ｈ）の第１主面２１に対する角度をθ３ｈとし、他方の入射面２３０ｈ（２３２ｈ）の第１主面２１に対する角度をθ４ｈとしてある。ここにおいて、入射用プリズム２３ｈは、θ３ｈ≠θ４ｈの関係を満たしている。また、入射用プリズム２３ｈでは、θ３ｈ＜θ４ｈとなっている。
【００９６】
出射用プリズム２４ｈは、第１主面２１に対する角度（第１主面２１に平行な平面に対する角度）が互いに異なり赤外線放射源３からの赤外線を出射する複数（２つ）の出射面２４０ｈを有する。複数の入射面２３０ｈと複数の出射面２４０ｈとは一対一に対応しており、対応する入射面２３０ｈと出射面２４０ｈとでは第１主面２１に対する角度が同じである。このため、図１０Ｃでは、２つの出射面２４０ｈのうち一方の出射面２４０ｈ（２４１ｈ）の第１主面２１に対する角度をθ３ｈとし、他方の出射面２４０ｈ（２４２ｈ）の第１主面２１に対する角度をθ４ｈとしてある。ここにおいて、出射用プリズム２４ｈは、θ３ｈ≠θ４ｈの関係を満たしている。また、出射用プリズム２４ｈでは、θ３ｈ＜θ４ｈとなっている。
【００９７】
実施形態９に係る液体成分検出システム１ｈでは、２つの受光素子４が、第２方向Ｄ２において並んで隣り合っている。
【００９８】
実施形態９に係る液体成分検出システム１ｈでは、２つの赤外線光路６は、赤外線放射源３と第１受光素子４１との間に形成されている第１赤外線光路６１と、赤外線放射源３と第２受光素子４２との間に形成されている第２赤外線光路６２と、を含む。実施形態９に係る液体成分検出システム１ｈでは、入射用プリズム２３ｈの入射面２３１ｈに入射する赤外線と、入射用プリズム２３ｈの入射面２３２ｈに入射する赤外線と、で導光体２ｈと液体１０との界面での全反射が起こる周期が異なる。これにより、実施形態９に係る液体成分検出システム１ｈでは、第１赤外線光路６１の光路長と第２赤外線光路６２の光路長とを異ならせることができる。
【００９９】
実施形態９に係る液体成分検出システム１ｈは、液体１０の成分を検出する。液体成分検出システム１ｈは、導光体２ｈと、赤外線放射源３と、複数の受光素子４と、を備える。導光体２ｈは、媒質９に接する第１主面２１及び液体１０に接する第２主面２２を有する。導光体２ｈは、第１主面２１に形成されている入射用プリズム２３ｈ及び第１主面２１に形成されている出射用プリズム２４ｈを有する。導光体２ｈは、入射用プリズム２３ｈに入射した赤外線を、第２主面２２と液体１０との界面での全反射と、第１主面２１と媒質９との界面での全反射とを交互に繰り返して導光して出射用プリズム２４ｈから出射する。赤外線放射源３は、入射用プリズム２３ｈに向けて赤外線を放射する。複数の受光素子４は、出射用プリズム２４ｈから出射された赤外線を受光する。液体成分検出システム１ｈは、複数の赤外線光路６が形成されている。複数の赤外線光路６は、複数の受光素子４に一対一に対応し、それぞれ入射用プリズム２３ｈと出射用プリズム２４ｈとを通る。赤外線放射源３と導光体２ｈとの両方が、複数の赤外線光路６の形成に共用されている。これにより、実施形態９に係る液体成分検出システム１ｈでは、小型化を図りつつ液体１０の複数の成分を検出することが可能となる。
【０１００】
また、実施形態９に係る液体成分検出システム１ｈでは、１つの入射用プリズム２３ｈと１つの出射用プリズム２４ｈとを利用して液体１０の複数の成分を検出することが可能となる。
【０１０１】
（実施形態１０）
以下、実施形態１０に係る液体成分検出システム１ｉについて、図１１Ａ〜１１Ｃを参照して説明する。実施形態１０に係る液体成分検出システム１ｉに関し、実施形態１に係る液体成分検出システム１（図１Ａ〜２参照）と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０２】
実施形態１０に係る液体成分検出システム１ｉは、実施形態１に係る液体成分検出システム１の導光体２の代わりに導光体２ｉを備えている。実施形態１０に係る液体成分検出システム１ｉでは、赤外線放射源３と導光体２ｉとの両方が、複数（２つ）の赤外線光路６の形成に共用されている。
【０１０３】
導光体２ｉは、導光体２の２つの出射用プリズム２４の代わりに、１つの出射用プリズム２４を有する。
【０１０４】
実施形態１０に係る液体成分検出システム１ｉでは、複数（２つ）の受光素子４が第３方向Ｄ３に並んでいる。導光体２ｉは、１つの出射用プリズム２４から２つの受光素子４へ向けて赤外線を出射できるように、第３方向Ｄ３における出射用プリズム２４の長さを決めてある。実施形態１０に係る液体成分検出システム１ｉでは、第３方向Ｄ３において出射用プリズム２４の長さを入射用プリズム２３の長さと同じとしてあるが、異なっていてもよい。
【０１０５】
実施形態１０に係る液体成分検出システム１ｉは、反射膜１５を更に備える。反射膜１５は、導光体２ｉの第２主面２２の一部を覆っている。反射膜１５は、導光体２ｉの厚さ方向から見て入射用プリズム２３と出射用プリズム２４との間に位置している。第２方向Ｄ２における反射膜１５の長さは、第２方向Ｄ２における入射用プリズム２３と出射用プリズム２４との距離よりも短い。反射膜１５は、２つの赤外線光路６のうち１つの赤外線光路６（第２赤外線光路６２）を導光される赤外線を反射する。これにより、導光体２ｉと液体１０との界面での全反射の回数を減らすことができるから、エバネッセント波が液体１０の成分に吸収される回数を減らすことができる。図１１Ｂに示す赤外線光路６（第１赤外線光路６１）と図１１Ｃに示す赤外線光路６（第２赤外線光路６２）とでは、導光体２ｉと液体１０との界面での赤外線の全反射の回数が異なる。反射膜１５の材料は、例えば、金、アルミニウム、アルミニウム合金等である。反射膜１５は、液体１０の検出対象の成分に固有の特定波長の赤外線に対する反射膜１５の吸収率は、検出対象の成分での特定波長の赤外線（エバネッセント波）の吸収率よりも小さい。反射膜１５の上記吸収率は、略ゼロであり、理想的にはゼロである。
【０１０６】
実施形態１０に係る液体成分検出システム１ｉは、液体１０の成分を検出する。液体成分検出システム１ｉは、導光体２ｉと、赤外線放射源３と、複数の受光素子４と、を備える。導光体２ｉは、媒質９に接する第１主面２１及び液体１０に接する第２主面２２を有する。導光体２ｉは、第１主面２１に形成されている入射用プリズム２３及び第１主面２１に形成されている出射用プリズム２４を有する。導光体２ｉは、入射用プリズム２３に入射した赤外線を、第２主面２２と液体１０との界面での全反射と、第１主面２１と媒質９との界面での全反射とを交互に繰り返して導光して出射用プリズム２４から出射する。赤外線放射源３は、入射用プリズム２３に向けて赤外線を放射する。複数（２つ）の受光素子４は、出射用プリズム２４から出射された赤外線を受光する。液体成分検出システム１ｈは、複数（２つ）の赤外線光路６が形成されている。複数の赤外線光路６は、複数の受光素子４に一対一に対応し、それぞれ入射用プリズム２３と出射用プリズム２４とを通る。赤外線放射源３と導光体２ｉとの両方が、複数の赤外線光路６の形成に共用されている。これにより、実施形態１０に係る液体成分検出システム１ｉでは、小型化を図りつつ液体１０の複数の成分を検出することが可能となる。
【０１０７】
また、実施形態１０に係る液体成分検出システム１ｉは、反射膜１５を備えているので、入射用プリズム２３及び出射用プリズム２４を１つずつとしても液体１０の複数の成分を精度良く検出することができる。
【０１０８】
反射膜１５は、複数の赤外線光路６のうち少なくとも１つの赤外線光路６を導光される赤外線を反射するように配置されていればよい。
【０１０９】
（実施形態１１）
以下、実施形態１１に係る液体成分検出システム１ｊについて、図１２Ａ及び１２Ｂを参照して説明する。実施形態１１に係る液体成分検出システム１ｊに関し、実施形態１に係る液体成分検出システム１（図１Ａ〜２参照）と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１０】
実施形態１１に係る液体成分検出システム１ｊでは、導光体２ｊが、複数（２つ）の赤外線光路６に共用されている。液体成分検出システム１ｊは、赤外線放射源３を複数（２つ）備える。以下では、説明の便宜上、２つの赤外線放射源３の一方を第１赤外線放射源３１と称し、他方を第２赤外線放射源３２と称することもある。なお、図１２Ａと図１２Ｂとは同じ断面であり、図１２Ａでは、２つの赤外線光路６のうち一方の赤外線光路６（第１赤外線光路６１）を破線で図示し、図１２Ｂでは、他方の赤外線光路６（第２赤外線光路６２）を破線で図示してある。
【０１１１】
実施形態１１に係る液体成分検出システム１ｊでは、２つの赤外線放射源３の各々から入射用プリズム２３に入射する赤外線の入射角が互いに異なる。ここにおいて、２つの赤外線放射源３は、図１２Ａに示すように第１赤外線放射源３１から入射用プリズム２３の入射面２３０に入射する赤外線の入射角と、図１２Ｂに示すように第２赤外線放射源３２から入射用プリズム２３の入射面２３０に入射する赤外線の入射角と、が異なるように配置されている。第１赤外線放射源３１の光軸は、第２赤外線放射源３２の光軸に対して傾いている。第２赤外線放射源３２の光軸は、第１方向Ｄ１に平行な方向である。
【０１１２】
また、実施形態１１に係る液体成分検出システム１ｊでは、出射用プリズム２４から複数の受光素子４の各々へ出射される赤外線の出射角が互いに異なる。ここにおいて、２つの受光素子４は、図１２Ａに示すように第１赤外線放射源３１から入射用プリズム２３の入射面２３０に入射して出射用プリズム２４の出射面２４０から出射する赤外線の出射角と、図１２Ｂに示すように第２赤外線放射源３２から入射用プリズム２３の入射面２３０に入射して出射用プリズム２４の出射面２４０から出射する赤外線の出射角と、が異なる。２つの受光素子４のうち第１受光素子４１は、第１赤外線放射源３１からの赤外線を受光できるように配置され、第２受光素子４２は、第２赤外線放射源３２からの赤外線を受光できるように配置されている。第１受光素子４１の光軸は、第２受光素子４２の光軸に対して傾いている。第２受光素子４２の光軸は、第１方向Ｄ１に平行な方向である。
【０１１３】
実施形態１１に係る液体成分検出システム１ｊは、液体１０の成分を検出する。液体成分検出システム１ｊは、導光体２ｊと、赤外線放射源３と、複数の受光素子４と、を備える。導光体２ｊは、媒質９に接する第１主面２１及び液体１０に接する第２主面２２を有する。導光体２ｊは、第１主面２１に形成されている入射用プリズム２３及び第１主面２１に形成されている出射用プリズム２４を有する。導光体２ｊは、入射用プリズム２３に入射した赤外線を、第２主面２２と液体１０との界面での全反射と、第１主面２１と媒質９との界面での全反射とを交互に繰り返して導光して出射用プリズム２４から出射する。赤外線放射源３は、入射用プリズム２３に向けて赤外線を放射する。複数（２つ）の受光素子４は、出射用プリズム２４から出射された赤外線を受光する。液体成分検出システム１ｊは、複数（２つ）の赤外線光路６が形成されている。複数の赤外線光路６は、複数の受光素子４に一対一に対応し、それぞれ入射用プリズム２３と出射用プリズム２４とを通る。導光体２ｊが、複数の赤外線光路６の形成に共用されている。これにより、実施形態１１に係る液体成分検出システム１ｊでは、小型化を図りつつ液体１０の複数の成分を検出することが可能となる。
【０１１４】
実施形態１１に係る液体成分検出システム１ｊでは、複数の赤外線放射源３の各々は、熱放射により赤外線を放射する赤外線放射素子を含んでいるが、これに限らず、赤外線放射素子の代わりに、赤外発光ダイオードを含んでいてもよい。この場合、例えば、複数の赤外線放射源３が、互いに発光ピーク波長の異なる赤外発光ダイオードを含んでいればよい。
【０１１５】
（変形例）
上記の実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【０１１６】
例えば、液体１０は、ガソリンに限らず、例えば、水、清涼飲料水等であってもよい。
【０１１７】
また、実施形態３に係る液体成分検出システム１ｂの処理回路の代わりに、図１３に示す構成の処理回路（成分検出回路）８ｋを採用してもよい。
【０１１８】
処理回路８ｋは、信号処理部８１と、制御部８２と、マルチプレクサ８３と、駆動回路８４と、を備える。
【０１１９】
信号処理部８１は、第１電流電圧変換回路８１１（第１Ｉ／Ｖ変換回路８１１ともいう）と、第２電流電圧変換回路８１２（第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ともいう）と、第１増幅回路８１３と、第２増幅回路８１４と、減算器８１５と、を有する。また、信号処理部８１は、ローパスフィルタ８１６と、Ａ／Ｄ変換回路８１７と、演算部８１８と、を更に有する。また、処理回路８ｋでは、信号処理部８１に温度センサ８５が接続されているが、温度センサ８５は必須の構成要素ではない。温度センサ８５は、例えば、液体１０の温度を測定し、測定温度に応じたアナログの出力信号を出力する。
【０１２０】
第１Ｉ／Ｖ変換回路８１１は、例えばＴＩＡ（Trans Impedance Amplifier）であり、電流信号を電圧信号に変換する。第１Ｉ／Ｖ変換回路８１１は、第４光学フィルタ５４を透過した参照波長の赤外線を受光する第４受光素子４４の出力信号である電流信号が入力される。つまり、第１Ｉ／Ｖ変換回路８１１は、第４受光素子４４の出力信号である電流信号を電圧信号に変換して第１増幅回路８１３に出力する。
【０１２１】
第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２は、例えばＴＩＡであり、電流信号を電圧信号に変換する。第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２には、マルチプレクサ８３を介して、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号が入力される。マルチプレクサ８３は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号を択一的に第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２に入力させる。したがって、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２には、第１受光素子４１〜第３受光素子４３のうち、いずれかの受光素子４の出力信号が入力される。第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３のうちいずれかの受光素子４の出力信号である電流信号を電圧信号に変換して第２増幅回路８１４に出力する。
【０１２２】
第１増幅回路８１３は、例えばＰＧＡ（Programmable Gain Amplifier）であり、第１Ｉ／Ｖ変換回路８１１の出力信号を増幅して減算器８１５に出力する。
【０１２３】
第２増幅回路８１４は、例えばＰＧＡであり、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２の出力信号を増幅して減算器８１５に出力する。
【０１２４】
減算器８１５は、例えば差動増幅器であり、第１増幅回路８１３の出力信号と、第２増幅回路８１４の出力信号との差分に比例した出力信号を出力する。
【０１２５】
ローパスフィルタ８１６は、減算器８１５の出力信号から所定周波数以上の周波数成分を減衰させる。信号処理部８１は、ローパスフィルタ８１６により、減算器８１５の出力信号のノイズを低減することができる。
【０１２６】
Ａ／Ｄ変換回路８１７は、ローパスフィルタ８１６を介して入力された減算器８１５のアナログの出力信号をアナログ−ディジタル変換し、ディジタルの出力信号を演算部８１８に出力する。また、Ａ／Ｄ変換回路８１７には、温度センサ８５の出力信号が入力される。Ａ／Ｄ変換回路８１７は、温度センサ８５の出力信号をアナログ−ディジタル変換し、演算部８１８に出力する。
【０１２７】
演算部８１８は、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコントローラを主構成とし、メモリに格納されているプログラムをプロセッサで実行することにより、演算部としての機能を実現する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【０１２８】
演算部８１８は、Ａ／Ｄ変換回路８１７によってディジタル化された減算器８１５の出力信号に基づいて、液体１０に含まれる検出対象の成分の濃度を演算する。具体的には、演算部８１８は、第４受光素子４４の出力信号と第１受光素子４１の出力信号との差分に応じたＡ／Ｄ変換回路８１７の出力信号に基づいて液体１０の第１成分の濃度を演算する。また、演算部８１８は、第４受光素子４４の出力信号と第２受光素子４２の出力信号との差分に応じたＡ／Ｄ変換回路８１７の出力信号に基づいて液体１０の第２成分の濃度を演算する。また、演算部８１８は、第４受光素子４４の出力信号と第３受光素子４３の出力信号との差分に応じたＡ／Ｄ変換回路８１７の出力信号に基づいて液体１０の第３成分の濃度を演算する。処理回路８ｋは、演算部８１８での演算結果（濃度）を外部へ出力する出力部を備えていてもよい。
【０１２９】
また、演算部８１８は、温度センサ８５の出力信号に基づいて、演算結果の濃度を補正するように構成されているが、演算部８１８での濃度の補正は必須ではない。
【０１３０】
制御部８２は、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコントローラを主構成とし、メモリに格納されているプログラムをプロセッサで実行することにより、光源制御部８２１、選択部８２２、及び駆動設定部８２３としての機能を実現する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【０１３１】
光源制御部８２１は、駆動回路８４を制御することにより、駆動回路８４により赤外線放射源３を駆動する。駆動回路８４は、光源制御部８２１からの光源制御信号に基づいて、赤外線放射源３を駆動する。光源制御部８２１は、赤外線放射源３が間欠駆動されるように駆動回路８４を制御する。上述した信号処理部８１は、赤外線放射源３が駆動される毎に、液体１０に含まれる検出対象の複数の成分のうちいずれか一つの成分の濃度を演算する。
【０１３２】
選択部８２２は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３のうち第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２に接続する受光素子４を選択する。選択部８２２は、選択した受光素子４が第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２に接続されるようにマルチプレクサ８３を制御する。演算部８１８は、第４受光素子４４の出力信号と選択部８２２にて選択された受光素子４の出力信号とに基づいて、選択部８２２にて選択された受光素子４に対応する液体１０の成分の濃度を演算する。
【０１３３】
また、選択部８２２は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３のうち第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２に接続させる受光素子４を時間経過に伴って変更する。例えば、選択部８２２は、第１受光素子４１、第２受光素子４２及び第３受光素子４３をこの順に時間経過に伴って繰り返し選択する。したがって、信号処理部８１は、第１受光素子４１の出力信号に関する信号処理と、第２受光素子４２の出力信号に関する信号処理と、第３受光素子４３の出力信号に関する信号処理と、を時分割で行うことができる。これにより、１つの信号処理部８１において、第１成分、第２成分及び第３成分それぞれの濃度を演算することができる。
【０１３４】
選択部８２２は、赤外線放射源３が１回駆動される度に第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２に接続する受光素子４が切り替わるように受光素子４を選択するが、これに限らない。例えば、選択部８２２は、赤外線放射源３がｎ回（ｎは２以上の整数）だけ駆動される度に第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２に接続する受光素子４が切り替わるように受光素子４を選択してもよい。この場合、演算部８１８は、ｎ回の濃度演算の結果の平均値を出力部から出力させてもよい。
【０１３５】
処理回路８ｋでは、第１受光素子４１〜第３受光素子４３それぞれの出力信号の信号処理を行う回路を共通化して時分割で信号処理を行うことにより、液体１０に含まれる複数の成分（第１成分〜第３成分）を検出する。これにより、処理回路８ｋでは、複数の成分ごとに処理回路を設ける場合と比べて、部品点数の削減、消費電力の低減などを図ることが可能となる。
【０１３６】
また、処理回路８ｋは、赤外線放射源３の駆動条件を設定する駆動設定部８２３を含んでいる。赤外線放射源３の駆動条件とは、赤外線放射源３の赤外線放射素子に印加される駆動電圧である。赤外線放射源３は、駆動電圧が大きくなるほど、赤外線の放射強度が強くなる。光源制御部８２１は、駆動設定部８２３が設定した駆動条件に基づいて、駆動回路８４を制御する。つまり、光源制御部８２１は、駆動設定部８２３にて設定された駆動電圧が赤外線放射源３に印加されるように、駆動回路８４を制御する。
【０１３７】
駆動設定部８２３は、検出対象の成分（第１成分〜第３成分）の濃度が特定濃度下において、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号のレベル差が所定値以下となるように、駆動条件を設定する。特定濃度とは、例えば、０％、１０％、２０％等である。駆動設定部８２３は、検出対象の第１成分〜第３成分それぞれに対応する赤外線放射源３の駆動条件（駆動電圧）を設定することにより、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号のレベル差を所定値以下とする。検出対象の第１成分〜第３成分それぞれに対応する駆動条件（駆動電圧）は、予め決められており、メモリに格納されている。
【０１３８】
駆動設定部８２３は、メモリを参照して、第１受光素子４１〜第３受光素子４３のうち選択部８２２にて選択される受光素子４に対応する駆動条件を設定する。光源制御部８２１は、駆動設定部８２３にて設定された駆動条件で赤外線放射源３が駆動されるように駆動回路を制御する。
【０１３９】
処理回路８ｋは、駆動設定部８２３において上述のように駆動条件が設定されるので、液体１０の複数の成分それぞれを精度良く検出することができ、また、検出精度のばらつきを抑制することが可能となる。
【０１４０】
また、上述した例では、信号処理部８１は、第４受光素子４４の出力信号と、第１受光素子４１〜第３受光素子４３のいずれかの受光素子４の出力信号との差分に基づいて、検出対象の成分を検出していたが、これに限らない。信号処理部８１は、第４受光素子４４の出力信号と、第１受光素子４１〜第３受光素子４３のいずれかの受光素子４の出力信号との比に基づいて、検出対象の成分を検出してもよい。また、信号処理部８１は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号のみに基づいて、検出対象の成分を検出してもよい。
【０１４１】
また、処理回路８ｋにおいて、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２の増幅率を構成できるように第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２を構成してもよい。この場合、検知対象の成分の濃度が０％の状態での第４受光素子４４の出力信号の増幅後の出力信号と第１受光素子４１〜第３受光素子４３それぞれの出力信号の増幅後の出力信号との差が所定値よりも小さくなるように、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２の増幅率を変化させてもよい。この場合、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２は、例えば、オペアンプと、オペアンプの反転入力端子と出力端子との間に接続される抵抗可変回路と、を含む。抵抗可変回路は、例えば、スイッチと抵抗との直列回路を複数含み、複数の直列回路が並列接続されており、制御部８２によって抵抗可変回路の各スイッチのオンオフが制御される。
【０１４２】
（まとめ）
以上説明した実施形態等から以下の態様が開示されている。
【０１４３】
第１の態様に係る液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ；１ｇ；１ｈ；１ｉ；１ｊ）は、液体（１０）の成分を検出する。液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ；１ｇ；１ｈ；１ｉ；１ｊ）は、導光体（２；２ａ；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｅ；２ｆ；２ｇ；２ｈ；２ｉ；２ｊ）と、赤外線放射源（３）と、複数の受光素子（４）と、を備える。導光体（２；２ａ；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｅ；２ｆ；２ｇ；２ｈ；２ｉ；２ｊ）は、媒質（９）に接する第１主面（２１）及び液体（１０）に接する第２主面（２２）を有する。導光体（２）は、第１主面（２１）に形成されている入射用プリズム（２３）及び第１主面（２１）に形成されている出射用プリズム（２４）を有する。導光体（２；２ａ；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｅ；２ｆ；２ｇ；２ｈ；２ｉ；２ｊ）は、入射用プリズム（２３；２３ｂ；２３ｃ；２３ｄ；２３ｅ；２３ｆ；２３ｇ；２３ｈ）に入射した赤外線を、第２主面（２２）と液体（１０）との界面での全反射と、第１主面（２１）と媒質（９）との界面での全反射とを交互に繰り返して導光して出射用プリズム（２４；２４ｃ；２４ｄ；２４ｅ；２４ｆ；２４ｇ；２４ｈ）から出射する。赤外線放射源（３）は、入射用プリズム（２３；２３ｂ；２３ｃ；２３ｄ；２３ｅ；２３ｆ；２３ｇ；２３ｈ）に向けて赤外線を放射する。複数の受光素子（４）は、出射用プリズム（２４；２４ｃ；２４ｄ；２４ｅ；２４ｆ；２４ｇ；２４ｈ）から出射された赤外線を受光する。液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ；１ｇ；１ｈ；１ｉ；１ｊ）は、複数の赤外線光路（６）が形成されている。複数の赤外線光路（６）は、複数の受光素子（４）に一対一に対応し、それぞれ入射用プリズム（２３；２３ｂ；２３ｃ；２３ｄ；２３ｅ；２３ｆ；２３ｇ；２３ｈ）と出射用プリズム（２４；２４ｃ；２４ｄ；２４ｅ；２４ｆ；２４ｇ；２４ｈ）とを含む。赤外線放射源（３）と導光体（２；２ａ；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｅ；２ｆ；２ｇ；２ｈ；２ｉ；２ｊ）との少なくとも一方が、複数の赤外線光路（６）の形成に共用されている。
【０１４４】
第１の態様に係る液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ；１ｇ；１ｈ；１ｉ；１ｊ）では、小型化を図りつつ液体（１０）の複数の成分を検出することが可能となる。
【０１４５】
第２の態様に係る液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ）では、第１の態様において、出射用プリズム（２４；２４ｃ）を複数備える。赤外線放射源（３）と導光体（２；２ａ；２ｂ；２ｃ）との両方が、複数の赤外線光路（６）の形成に共用されている。複数の出射用プリズム（２４；２４ｃ）は、第１出射用プリズム（２４１）と、第２出射用プリズム（２４２）と、を含む。入射用プリズム（２３；２３ｂ；２３ｃ）と第１出射用プリズム（２４１）との距離が、入射用プリズム（２３；２３ｂ；２３ｃ）と第２出射用プリズム（２４２）との距離よりも長い。
【０１４６】
第２の態様に係る液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ）では、吸光度の異なる複数の成分の検出精度を向上させることが可能となる。
【０１４７】
第３の態様に係る液体成分検出システム（１）では、第２の態様において、第１出射用プリズム（２４１）と第２出射用プリズム（２４２）とは、入射用プリズム（２３）から見て同じ側に位置している。
【０１４８】
第３の態様に係る液体成分検出システム（１）では、導光体（２）の小型化を図ることが可能となる。
【０１４９】
第４の態様に係る液体成分検出システム（１ａ；１ｂ）では、第２の態様において、第１出射用プリズム（２４１）と第２出射用プリズム（２４２）とは、入射用プリズム（２３）から見て互いに反対側に位置している。
【０１５０】
第４の態様に係る液体成分検出システム（１ａ；１ｂ）では、第１出射用プリズム（２４１）及び第２出射用プリズム（２４２）それぞれの出射面（２４０）の面積をより大きくすることが可能となり、各成分それぞれの検出精度の向上を図れる。
【０１５１】
第５の態様に係る液体成分検出システム（１ｂ）では、第４の態様において、複数の出射用プリズム（２４）は、第３出射用プリズム（２４３）と、第４出射用プリズム（２４４）と、を更に含む。第３出射用プリズム（２４３）と第４出射用プリズム（２４４）とは、入射用プリズム（２３ｂ）から見て互いに反対側に位置している。第１出射用プリズム（２４１）と第２出射用プリズム（２４２）との並んでいる方向は、第３出射用プリズム（２４３）と第４出射用プリズム（２４４）との並んでいる方向と交差する。
【０１５２】
第５の態様に係る液体成分検出システム（１ｂ）では、液体（１０）の４つの成分を検出することが可能となる。
【０１５３】
第６の態様に係る液体成分検出システム（１ｃ）では、第１の態様において、赤外線放射源（３）と導光体（２ｃ）との両方が、複数の赤外線光路（６）の形成に共用されている。液体成分検出システム（１ｃ）は、出射用プリズム（２４ｃ）を５つ以上備える。入射用プリズム（２３ｃ）は、円錐状又は円錐台状である。５つ以上の出射用プリズム（２４ｃ）は、入射用プリズム（２３ｃ）を囲むように配置されている。
【０１５４】
第６の態様に係る液体成分検出システム（１ｃ）では、液体（１０）のより多くの成分を検出することが可能となる。
【０１５５】
第７の態様に係る液体成分検出システム（１ｄ；１ｅ；１ｆ；１ｇ；１ｈ）では、第１の態様において、赤外線放射源（３）と導光体（２ｄ；２ｅ；２ｆ；２ｇ；２ｈ）との両方が、複数の赤外線光路（６）に共用されている。入射用プリズム（２３ｄ；２３ｅ；２３ｆ；２３ｇ；２３ｈ）は、第１主面（２１）に対する角度が互いに異なり赤外線放射源（３）からの赤外線が入射する複数の入射面（２３０ｄ；２３０ｅ；２３０ｆ；２３０ｇ；２３０ｈ）を有する。出射用プリズム（２４ｄ；２４ｅ；２４ｆ；２４ｇ；２４ｈ）は、第１主面（２１）に対する角度が互いに異なり赤外線放射源（３）からの赤外線を出射する複数の出射面（２４０ｄ；２４０ｅ；２４０ｆ；２４０ｇ；２４０ｈ）を有する。複数の入射面（２３０ｄ；２３０ｅ；２３０ｆ；２３０ｇ；２３０ｈ）と複数の出射面（２４０ｄ；２４０ｅ；２４０ｆ；２４０ｇ；２４０ｈ）とは一対一に対応しており、対応する入射面（２３０ｄ；２３０ｅ；２３０ｆ；２３０ｇ；２３０ｈ）と出射面（２４０ｄ；２４０ｅ；２４０ｆ；２４０ｇ；２４０ｈ）とでは第１主面（２１）に対する角度が同じである。
【０１５６】
第７の態様に係る液体成分検出システム（１ｄ；１ｅ；１ｆ；１ｇ；１ｈ）では、１つの入射用プリズム（２３ｄ；２３ｅ；２３ｆ；２３ｇ；２３ｈ）と１つの出射用プリズム（２４ｄ；２４ｅ；２４ｆ；２４ｇ；２４ｈ）とを利用して液体（１０）の複数の成分を検出することが可能となる。
【０１５７】
第８の態様に係る液体成分検出システム（１ｉ）では、第１の態様において、赤外線放射源（３）と導光体（２ｉ）との両方が、複数の赤外線光路（６）に共用されている。液体成分検出システム（１ｉ）は、反射膜（１５）を更に備える。反射膜（１５）は、導光体（２ｉ）の第２主面（２２）の一部を覆っており、複数の赤外線光路（６）のうち少なくとも１つの赤外線光路（第２赤外線光路６２）を導光される赤外線を反射する。
【０１５８】
第８の態様に係る液体成分検出システム（１ｉ）では、入射用プリズム（２３）及び出射用プリズム（２４）を１つずつとしても液体（１０）の複数の成分を精度良く検出することができる。
【０１５９】
第９の態様に係る液体成分検出システム（１ｊ）では、第１の態様において、導光体（２ｊ）が、複数の赤外線光路（６）に共用されている。液体成分検出システム（１ｊ）は、赤外線放射源（３）を複数備える。複数の赤外線放射源（３）の各々から入射用プリズム（２３）に入射する赤外線の入射角が互いに異なる。出射用プリズム（２４）から複数の受光素子（４）の各々へ出射される赤外線の出射角が互いに異なる。
【０１６０】
第９の態様に係る液体成分検出システム（１ｊ）では、液体（１０）の複数の成分を精度良く検出することができる。
【０１６１】
第１０の態様に係る液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ；１ｇ；１ｈ；１ｉ；１ｊ）では、第１の態様において、複数の受光素子（４）の各々の出力信号から液体（１０）の互いに異なる成分を検出する。
【０１６２】
第１０の態様に係る液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ；１ｇ；１ｈ；１ｉ；１ｊ）では、液体（１０）の複数の成分を精度良く検出することが可能となる。
【０１６３】
第１１の態様に係る液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｇ；１ｉ；１ｊ）では、第１〜１０の態様のいずれか一つにおいて、入射用プリズム（２３；２３ｂ；２３ｃ；２３ｄ；２３ｇ）及び出射用プリズム（２４；２４ｃ；２４ｄ；２４ｇ）の各々は、導光体（２；２ａ；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｇ；２ｉ；２ｊ）の第１主面（２１）から突出している。
【０１６４】
第１１の態様に係る液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｇ；１ｉ；１ｊ）では、導光体（２；２ａ；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｇ；２ｉ；２ｊ）の第１主面（２１）と第２主面（２２）との間の距離をより短くすることができ、赤外線が全反射される回数をより多くすることが可能となり、液体（１０）の各成分の検出精度をより向上できる。
【０１６５】
第１２の態様に係る液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ；１ｇ；１ｈ；１ｉ；１ｊ）は、第１〜１２の態様のいずれか一つにおいて、複数の受光素子（４）の各々の出力信号を信号処理する処理回路（８）を更に備える。
【０１６６】
第１２の態様に係る液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ；１ｇ；１ｈ；１ｉ；１ｊ）では、液体（１０）の各成分をより精度良く検出することができる。
【０１６７】
第１３の態様に係る液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ；１ｇ；１ｈ；１ｉ；１ｊ）は、第１〜１３の態様のいずれか一つにおいて、液体（１０）が通るパイプ（７）を更に備える。パイプ（７）は、液体（１０）の入口（７１）と出口（７２）との間において開口部（７３）を有する。導光体（２；２ａ；２ｂ；２ｃ；２ｄ；２ｅ；２ｆ；２ｇ；２ｈ；２ｉ；２ｊ）は、開口部（７３）を覆うように配置される。
【０１６８】
第１３の態様に係る液体成分検出システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ；１ｇ；１ｈ；１ｉ；１ｊ）では、パイプ（７）の中を流れている液体（１０）の複数の成分を検出することが可能となる。
【符号の説明】
【０１６９】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｉ、１ｊ  液体成分検出システム
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉ、２ｊ  導光体
２１  第１主面
２２  第２主面
２３、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ、２３ｇ、２３ｈ  入射用プリズム
２３０ｄ、２３０ｅ、２３０ｆ、２３０ｇ、２３０ｈ  入射面
２４、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ、２４ｇ、２４ｈ  出射用プリズム
２４０ｄ、２４０ｅ、２４０ｆ、２４０ｇ、２４０ｈ  出射面
２４１  第１出射用プリズム
２４２  第２出射用プリズム
２４３  第３出射用プリズム
２４４  第４出射用プリズム
３  赤外線放射源
４  受光素子
５  光学フィルタ
６  赤外線光路
７  パイプ
７１  入口
７２  出口
７３  開口部
８  処理回路
９  媒質
１０  液体
Ｄ１  第１方向
Ｄ２  第２方向
Ｄ３  第３方向
【図１】
2019219367.tif 000003
【図２】
2019219367.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019219367.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019219367.tif 000011
【図１０】
2019219367.tif 000012
【図１１】
2019219367.tif 000013
【図１２】
2019219367.tif 000014
【図１３】
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