(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象ガスが導入されるガスセルと、
第１主面と該第１主面と対向する第２主面とを有し、前記第１主面上に第１発光部と第１センサ部とが設けられた第１基板と、
第１主面と該第１主面と対向する第２主面とを有し、前記第１主面上に第２発光部と第２センサ部とが設けられた第２基板と、
前記第１発光部を駆動する第１駆動部と、
前記第２発光部を駆動する第２駆動部と、
前記第１駆動部及び前記第２駆動部が、前記第１発光部及び前記第２発光部を駆動するタイミングを制御する駆動制御部と、
前記第１発光部及び／又は前記第２発光部の温度を測定し、温度情報として出力する温度測定部と、
ガス濃度を算出するための第１パラメータを記憶する第１記憶部と、
前記第１発光部が発光したときに、前記第１センサ部及び前記第２センサ部からそれぞれ出力される第１ａセンサ信号と第２ａセンサ信号と、前記温度測定部から出力される第１温度情報と、前記第１パラメータと、から第１のガス濃度を算出する第１濃度演算部と、
ガス濃度を算出するための第２パラメータを記憶する第２記憶部と、
前記第２発光部が発光したときに、前記第１センサ部及び前記第２センサ部からそれぞれ出力される第１ｂセンサ信号と第２ｂセンサ信号と、前記温度測定部から出力される第２温度情報と、前記第２パラメータと、から第２のガス濃度を算出する第２濃度演算部と、
前記温度情報、前記第１ａセンサ信号、前記第２ａセンサ信号及び前記第２のガス濃度を記録する第３記憶部と、
第１トリガ信号を出力する第１トリガ発生部と、
前記第１トリガ信号が入力されたときに、前記第３記憶部に記憶された情報に基づき、前記第１パラメータを算出し、前記第１記憶部に記憶させるパラメータ算出部と、
を備えるガスセンサ。
【請求項２】
前記第２発光部をある時間間隔で駆動させ、前記第１パラメータを定期的に校正する請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記第１トリガ発生部は、前記第１のガス濃度及び前記第２のガス濃度の差が所定の値より大きい場合に、前記第１トリガ信号が出力する請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記第１トリガ発生部は、前記第１濃度演算部によるガス濃度の算出回数が所定の回数を超えたときに、前記第１トリガ信号を出力する請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項５】
予め定められた時間間隔をもって、第２トリガを出力する第２トリガ発生部をさらに備え、
前記パラメータ算出部は、前記第２トリガ信号が入力されたときに、前記第３記憶部に記憶された情報に基づき、前記第１パラメータを算出し、前記第１記憶部に記憶させる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のガスセンサ。
【請求項６】
前記第３記憶部は、前記第２ａセンサ信号及び前記第１ａセンサ信号の比であるセンサ信号比をさらに記憶する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のガスセンサ。
【請求項７】
前記第１発光部及び前記第２発光部は、同一構造及び同一発光特性を持ち、
前記第１センサ部及び前記第２センサ部は、同一構造及び同一感度特性を持つ請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスセンサに関し、より詳細には、ガス濃度の測定における光源の劣化の影響を高精度に補正することを可能としたガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子は多くの用途に用いられており、室内／屋外の照明用途もさることながら、特定波長の光を発光する発光素子を用いた光学的装置（紫外光を用いた殺菌装置、反射光を用いた測距装置）にも用いられている。さらに、発光素子と受光素子と組み合わせ、発光素子と受光素子間の空間状態を検知する受発光装置（特定空間内の物体・物質検知装置、赤外光を用いたガスセンサ（例えば、特許文献１参照）にも用いられている。
特に、近年、ガスの有無及び濃度測定が注目されており、なかでも環境ガス（例えば、ＣＯ２、ＮＯ等）の有無及び濃度測定が注目されている。これらのガスを高精度で測定するセンサには、化学反応式のガスセンサと光学式のガスセンサとがある。測定精度の高さや、経時変化が少ないという観点から、光学式のガスセンサが特に注目されている。光学式のガスセンサは、測定対象のガスの分子が吸収する波長を放出する光源と、その信号を読み出すためのセンサとを備えている。
【０００３】
上記の環境ガスは、波長が数μｍ付近（例えば、ＣＯ２の場合、波長４．３μｍ付近）の光を強く吸収するので、この波長帯の光を発光する光源と、この波長帯の光の強度に応じた信号を出力するセンサとが要求される。中〜遠赤外域で発光するＬＥＤは、主として非分散型赤外線式（以下、ＮＤＩＲ方式）のガスセンサ用に用いられ、開発が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００１−５０３８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、発光素子は、使用環境や経時変化により、その発光特性が変化する。具体的には、発光強度の変化や、発光波長の変化が挙げられる。上述した受光素子の出力に基づいて、発光素子から受光素子に至る間の空間状態（透過特性）を検知するような受発光装置の場合、発光素子の発光特性が変化すると、受光素子の出力から空間状態を正確に検知することができなくなってしまう。従って、ＮＤＩＲ方式のガスセンサの場合、光源の強度が変化すると、測定された気体の濃度の絶対値がずれるため、正確な濃度の測定ができなくなるという課題がある。
【０００６】
このような発光特性の変化を低減する方法としては、発光素子から出射された光をモニタリング用の受光素子で検知し、このモニタリング用の受光素子の出力に基づいて発光素子の発光特性の変化をモニタリングし、発光素子の動作を制御したり、状態検出用の受光素子の出力を補償したりする方法が挙げられる。しかし、モニタリング用の受光素子に到達する光も、状態検出用の受光素子に到達する光と同様に、上記空間において減衰等の影響を受けるため、この空間の状態が変化すると正確にモニタリングできなくなる。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ガス濃度の測定における光源の劣化の影響を高精度に補正することを可能としたガスセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、以下に示すガスセンサを想到するに至った。
本発明の第１の態様は、測定対象ガスが導入されるガスセルと、第１主面と該第１主面と対向する第２主面とを有し、前記第１主面上に第１発光部と第１センサ部とが設けられた第１基板と、第１主面と該第１主面と対向する第２主面とを有し、前記第１主面上に第２発光部と第２センサ部とが設けられた第２基板と、前記第１発光部を駆動する第１駆動部と、前記第２発光部を駆動する第２駆動部と、前記第１駆動部及び前記第２駆動部が、前記第１発光部及び前記第２発光部を駆動するタイミングを制御する駆動制御部と、前記第１発光部及び／又は前記第２発光部の温度を測定し、温度情報として出力する温度測定部と、ガス濃度を算出するための第１パラメータを記憶する第１記憶部と、前記第１発光部が発光したときに、前記第１センサ部及び前記第２センサ部からそれぞれ出力される第１ａセンサ信号と第２ａセンサ信号と、前記温度測定部から出力される第１温度情報と、前記第１パラメータと、から第１のガス濃度を算出する第１濃度演算部と、ガス濃度を算出するための第２パラメータを記憶する第２記憶部と、前記第２発光部が発光したときに、前記第１センサ部及び前記第２センサ部からそれぞれ出力される第１ｂセンサ信号と第２ｂセンサ信号と、前記温度測定部から出力される第２温度情報と、前記第２パラメータと、から第２のガス濃度を算出する第２濃度演算部と、前記温度情報、前記第１ａセンサ信号、前記第２ａセンサ信号及び前記第２のガス濃度を記録する第３記憶部と、第１トリガ信号を出力する第１トリガ発生部と、前記第１トリガ信号が入力されたときに、前記第３記憶部に記憶された情報に基づき、前記第１パラメータを算出し、前記第１記憶部に記憶させるパラメータ算出部と、を備えるガスセンサである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ガス濃度の測定における光源の劣化の影響を高精度に補正することを可能としたガスセンサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るガスセンサの実施形態１を説明するための構成図である。
【図２】本発明に係るガスセンサの実施形態２を説明するための構成図である。
【図３】第１記憶部に記憶されたパラメータの例を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、第３記憶部に記憶される補正パラメータの算出方法を示す図である。
【図５】各実施形態の具体的な構造である実施例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、本実施形態という）について説明する。なお、以下の実施形態は、特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
＜全体構成＞
本実施形態に係るガスセンサは、測定対象ガスが導入されるガスセルと、第１主面とこの第１主面と対向する第２主面とを有し、第１主面上に第１発光部と第１センサ部とが設けられた第１基板と、第１主面と該第１主面と対向する第２主面とを有し、第１主面上に第２発光部と第２センサ部とが設けられた第２基板と、第１発光部を駆動する第１駆動部と、第２発光部を駆動する第２駆動部と、第１駆動部及び第２駆動部が、第１発光部及び第２発光部を駆動するタイミングを制御する駆動制御部と、第１発光部及び／又は第２発光部の温度を測定し、温度情報として出力する温度測定部と、ガス濃度を算出するための第１パラメータを記憶する第１記憶部と、第１発光部が発光したときに、第１センサ部及び第２センサ部からそれぞれ出力される信号Ｓ１Ａと信号Ｓ２Ａと、温度測定部から出力される第１温度情報と、第１パラメータと、から第１のガス濃度を算出する第１濃度算出部と、ガス濃度を算出するための第２パラメータを記憶する第２記憶部と、第２発光部が発光したときに、第１センサ部及び第２センサ部からそれぞれ出力される信号Ｓ１Ｂと信号Ｓ２Ｂと、温度測定部から出力される第２温度情報と、第２パラメータと、から第２のガス濃度を算出する第２濃度算出部と、温度情報、信号Ｓ１Ａ、信号Ｓ２Ａ及び第２のガス濃度を記録する第３記憶部と、第１トリガ信号を出力する第１トリガ発生部と、第１トリガ信号が入力されたときに、第３記憶部に記憶された情報に基づき、第１パラメータを算出し、第１記憶部に記憶させるパラメータ算出部と、を備えるガスセンサである。
【００１２】
＜第１基板＞
本実施形態に係るガスセンサにおいて、第１基板は、第１主面上に第１発光部と第１センサ部が形成されている。第１基板の材料は特に制限されない。例えば、Ｓｉ、ＧａＡｓ、サファイヤ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、Ｇｅ等が挙げられるがこの限りではなく、使用する波長帯に応じて選択すればよい。半絶縁性基板が使用可能であり、大口径化が可能である観点から、ＧａＡｓ基板は特に好ましい。また測定感度向上の観点から、第１基板の材料は、発光部から出力される光の透過性が高いものであることが好ましい。また、発光部の出力変動を高精度に補償する観点から、第１基板の材料は、第２主面において第１の光源から出力された光の一部を反射する材料であることが好ましい。
＜第２基板＞
第２基板は第１基板と同様の材料からなり、同様の構造を持つことが、生産性から考えても、温度補正性からみても好ましい場合はある。
【００１３】
＜第１駆動部＞
第１駆動部は第１光源を駆動する機能を持つ。具体的な例としてはＭＯＳのドライブトランジスターを用いたドライバ回路が挙げられる。具体的な駆動条件としては一定の電流で駆動する定電流駆動回路を利用しても良いし、一定の電圧で駆動する定電圧駆動回路を用いても良い。また、直流の駆動電流でも良いが、消費電力の観点から、パルス駆動で駆動をした方がコ生しい場合はある。特にナローギャップ半導体の積層膜からできた光源を駆動する場合、駆動時の発熱による輻射を抑えるため、パルス駆動で駆動した方が更に好ましい場合はある。パルス駆動の具体的なＤｕｔｙは５０％以下が好ましい。発熱と消費電力を抑えるため、Ｄｕｔｙを２５％、又は１０％以下にしても良いし、５％以下でも良い。この場合、後述する図２で示すように、駆動回路の同期信号を利用しながら、第１センサ部の出力信号を増幅しても良い。同期信号を使用した増幅方法の具体的な例としては、Ｌｏｃｋｉｎ−Ａｍｐ方式がある。Ｌｏｃｋｉｎ−Ａｍｐ方式を利用することで、高いＳ／Ｈ比が実現でき、高精度のガスセンサの実現ができる。
【００１４】
＜第２駆動部＞
第１駆動部と同様の構成であることが好ましい。製造バラつき（第１光源部・第２光源部の感度ばらつき、第１センサ部・第２センサ部発光特性ばらつき、光路の設置位置バラつき）がある場合、両側の光源の発光強度が等しくなるように、又は、センサ部の出力信号が等しくなるように駆動電流・及び駆動電圧の調整機能を有しても良い。
【００１５】
＜駆動制御部＞
駆動制御部は、測定要求指令を受けて、第１駆動部及び第２駆動部が、第１発光部及び第２発光部を駆動するタイミング及び、第１演算部と第２演算部の起動タイミングを制御する。
測定要求指令を受けたときに、第１演算部を起動し、第１光源が駆動されるように出力信号を第１駆動部へ出力する。また、別のタイミングで、第２演算部を起動し、第２光源が駆動されるように出力信号を第２駆動部へ出力する。第２駆動部が動作するタイミングは所望の測定要求指令が予め決められた所望の回数を超えたときに、設計されても良い。
【００１６】
第１光源が駆動される期間（又は回数）をＴ１、第２光源が駆動される期間をＴ２とした場合、Ｔ２＞Ｔ１にすることで、第２光源が劣化されず、定期的な校正（換算パラメーターの更新）用に利用することができ、本発明の効果が発揮できる。一般的には、Ｔ２＞（５×Ｔ１）が良い、Ｔ２＞（１０×Ｔ１）は更に良い、Ｔ２＞（１００×Ｔ１）は好ましい場合はある。
ここでは、第１光源が駆動される期間（又は回数）のＮ倍の周期で第２光源が動作すること説明したが、これには限らない。例えば、温度が大きく変化した時に、第１光源駆動から第２光源駆動へ切り替えても良い。この場合、広い温度範囲の情報を得ることができ、広い温度範囲仕様のガスセンサの場合に、測定精度の観点から、好ましい場合はある。
【００１７】
＜温度測定部＞
温度測定部は、第１光源及び第２光源の温度を測定する手段である。具体的な形態としては、光源付近に設置されたサーミスター又は熱電対が挙げられるし、半導体接合を利用した温度計でも良い。温度測定部は第１光源と第２光源の温度を正確に測定しなければならないため、第１光源及び第２光源に対して対称に設置されることが望ましい。そうすると、一つ素子で両方の光源の温度を正確に測定するこが可能となる。また、光源の内部抵抗又は接合にかかる順方向電圧を基に光源の温度を算出しても良い。こちらの方は部品が少なく済む、光源の芯の温度の算出が得られるので、好ましい場合がある。また、第１センサ部又は第２センサ部の内部抵抗を基に光源の温度を算出しても良い。こちらの方は部品が少なく済み、センサ部の内部抵抗は光源より高いため、高い分解能で温度測定ができる場合はるため、好ましい場合はある。
【００１８】
＜第１記憶部＞
第１記憶部は、最新の換算パラメータ（後述のＢｎｍパラメータ）を記憶する役割を持つ。具体的な形態としては、半導体メモリである、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ−ｍｅｍｏｒｙ）を利用しても良い。
＜第１濃度算出部＞
第１演算部は、第１記憶部に記憶されたパラメータと、瞬時の、第１センサ部の出力、第２センサ部の出力と温度測定部からの温度情報を基にガス濃度の算出を行う機能を持つ。
図３は、第１記憶部に記憶されたパラメータの例を示す図である。
【００１９】
＜算出方法の具体的な例＞
ガス濃度は式（１）から算出すことができる。
Ｃ＝ＡｎＲｎ＋・・・＋Ａ１Ｒ＋Ａ０      ・・・（１）
Ａｎ＝Ｂｎ，ｍＴｍ＋・・・＋Ｂｎ，１Ｔ＋Ｂｎ，０
・・・
Ａ１＝Ｂ１，ｍＴｍ＋・・・＋Ｂ１，１Ｔ＋Ｂ１，０
Ａ０＝Ｂ０，ｍＴｍ＋・・・＋Ｂ０，１Ｔ＋Ｂ０，０    ・・・（２）
【００２０】
但し、Ｔは温度、Ａｎは式（２）で示す温度の係数、Ｂｎｍは第１記憶部に記憶されている換算パラメータ、Ｒｎは第１センサ部と第２センサ部のそれぞれの出力信号の比から得られる数値である。
駆動された光源と同一基板上にあるセンサ部をリファレンスセンサとして、反対の基板にあるセンサ部をメインセンサにしても良い。その比を取ることで、温度特性が緩和され、高精度のガスセンサの実現ができる。この場合、第１光源が発光している際に、Ｒ＝（第２センサ部の出力／第１センサ部の出力）としても良く、第２光源が発光している際に、Ｒ＝（第１センサ部の出力／第２センサ部の出力）としても良い。
【００２１】
＜第２記憶部＞
第２記憶部は、製造時（場合によって、製造出荷時）、第２駆動部が駆動されたときの初期の補正パラメータを記憶する役割を持つ。第２記憶部は第１記憶と同様に、ＥＥＰＲＯＭから形成されても良い。
＜第２濃度算出部＞
第２濃度演算部は、第２記憶部で記憶されたパラメータと、第２光源が駆動されたときに得られる第１センサ部と第２センサ部の出力及び、温度測定部から得られる温度情報を基に、ガス濃度の算出を行う役割を持つ。算出方法は第１濃度演算部と同様であり、省略する。
【００２２】
＜第３記憶部＞
第３記憶部は、第１センサ部の出力、第２センサ部の出力（場合によってはその比）及び、第２濃度演算部で演算された真の濃度値、及び温度測定部から出力される温度情報（図４（ａ），（ｂ）参照）を記録する役割を持つ。
図４（ａ），（ｂ）は、第３記憶部に記憶される補正パラメータの算出方法を示す図である。
これらの情報は同時に算出され、記録されるが、この過程は定期的、かつ、自動的に行われるため、図４（ａ）で示すように３次元のデータとなる。ここでは、温度情報をパラメータに整理した場合、図４（ｂ）で示すような関係が得られる。
【００２３】
＜第１トリガ発生部＞
第１トリガ発生部は、パラメータ算出部が動作するように、トリガ信号を出力する役割を持つ。そのタイミングは任意のタイミングか、測定要求指令が所望の回数を超えたときにトリガ信号を発生するというタイミングのどちらでも良い。この場合、第１トリガ発生部に於いて、第１演算部の出力と第２演算部との差が所望の値を超えたときにトリガが発生するような動作をしても良い。この場合、第２センサ部の劣化は最も抑えられる場合であるため、望ましい。
【００２４】
＜パラメータ算出部＞
パラメータ算出部は、第３記憶部で記憶された情報（図４（ｂ））を利用して、ｂｎｍのパラメータを算出し、第１記憶部書き込みをする役割を持つ。この操作によって、濃度算出パラメータは更新され、第１光源の劣化によらず、常に正しい濃度換算を可能とする。
【００２５】
＜第２トリガ発生部＞
第２トリガ発生部は、パラメータ算出部を起動させるためのトリガ信号を発生する役割を持つ。第２トリガ発生部は第１トリガ発生部と同様に、測定要求指令が所望の回数を超えたときにトリガ信号を発生するというタイミングのどちらでも良い。但し、第２トリガ発生部は第１トリガ発生部より少ない頻度でトリガ信号を発生するように設定されても良い。
【００２６】
＜第１増幅部＞
第１増幅部は、第１光源部からの同期信号と第１センサ部の出力信号を利用して、第１信号部の出力信号を増幅する。第１増幅部はＬｏｃｋｉｎ−Ａｍｐと同じように動作しても良い。この場合、第１駆動部からの同期信号と第１センサ部の出力信号をミックシングし、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）回路を通過させることで、同期信号と同じ周波数の成分のみを抽出することができる。例えば、第１駆動部の駆動タイミングを１ｋＨｚにした場合、１ｋＨｚの周波数に於ける信号成分のみ抽出することができる。
また、第１光源が駆動されたときのみ、第１センサ部の出力を積算し、所望の積算期間又は回数になったときに、積算結果を出力しても良い。
＜第２増幅部＞
第２増幅部は、第１増幅部と同様の構造と動作をするのでその説明を省略する。
次に、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。  
【００２７】
[実施形態１]
図１は、本発明に係るガスセンサの実施形態１を説明するための構成図である。なお、本実施形態１はＣＯ２ガスの濃度測定に応用できる。
本実施形態１のガスセンサ１００は、測定対象ガスが導入されるガスセル１１（導入口は図示せず、省略した）と、第１主面２１ａとこの第１主面２１ａと対向する第２主面２１ｂとを有し、第１主面２１ａ上に第１発光部４１と第１センサ部５１とが設けられた第１基板２１と、第１主面２２ａとこの第１主面２２ａと対向する第２主面２２ｂとを有し、第１主面２２ａ上に第２発光部４２と第２センサ部５２とが設けられた第２基板２２とを備えている。
【００２８】
また、第１発光部（第１光源）４１を駆動する第１駆動部３１と、第２発光部（第２光源）４２を駆動する第２駆動部３２とを備えている。
また、第１駆動部３１及び第２駆動部３２が、第１発光部４１及び第２発光部４２を駆動するタイミングを制御する駆動制御部１３と、第１発光部４１及び／又は第２発光部４２の温度を測定し、温度情報として出力する温度測定部１２とを備えている。
また、ガス濃度を算出するための第１パラメータを記憶する第１記憶部７１と、第１発光部４１が発光したときに、第１センサ部５１及び第２センサ部５２からそれぞれ出力される第１ａセンサ信号Ｓ１Ａと第２ａセンサ信号Ｓ２Ａと、温度測定部１２から出力される第１温度情報と、第１パラメータと、から第１のガス濃度を算出する第１濃度演算部６１を備えている。
【００２９】
また、ガス濃度を算出するための第２パラメータを記憶する第２記憶部７２と、第２発光部４２が発光したときに、第１センサ部５１及び第２センサ部５２からそれぞれ出力される第１ｂセンサ信号Ｓ１Ｂと第２ｂセンサ信号Ｓ２Ｂと、温度測定部１２から出力される第２温度情報と、第２パラメータと、から第２のガス濃度を算出する第２濃度演算部６２を備えている。
また、温度情報、第１ａセンサ信号Ｓ１Ａ、第２ａセンサ信号Ｓ２Ａ及び第２のガス濃度を記録する第３記憶部７３と、第１トリガ信号を出力する第１トリガ発生部８１と、第１トリガ信号が入力されたときに、第３記憶部７３に記憶された情報に基づき、第１パラメータを算出し、第１記憶部７１に記憶させるパラメータ算出部１４とを備えている。
【００３０】
また、第２発光部４２をある時間間隔で駆動させ、第１パラメータを定期的に校正する。また、第１トリガ発生部８１は、第１のガス濃度及び第２のガス濃度の差が所定の値より大きい場合に、第１トリガ信号が出力する。
また、第１トリガ発生部８１は、第１濃度演算部６１によるガス濃度の算出回数が所定の回数を超えたときに、第１トリガ信号を出力する。
また、予め定められた時間間隔をもって、第２トリガを出力する第２トリガ発生部８２をさらに備え、パラメータ算出部１４は、第２トリガ信号が入力されたときに、第３記憶部７３に記憶された情報に基づき、第１パラメータを算出し、第１記憶部７１に記憶させる。
【００３１】
また、第３記憶部７３は、第２ａセンサ信号Ｓ２Ａ及び第１ａセンサ信号Ｓ１Ａの比であるセンサ信号比Ｓ２Ａ／Ｓ１Ａをさらに記憶する。場合によっては、Ｓ１ＡとＳ２Ａの替りに、Ｓ２Ａ／Ｓ１Ａの割り算結果を第３記憶部７３で記憶されても良い。そうすると、容量の小さい記憶装置を利用しても良くなるので、システムの簡易化の観点から見れば、好ましい場合はある。
また、第１発光部４１及び第２発光部４２は、同一構造及び同一発光特性を持ち、第１センサ部５１及び第２センサ部５２は、同一構造及び同一感度特性を持つ。
【００３２】
［実施形態２］
図２は、本発明に係るガスセンサの実施形態２を説明するための構成図である。なお、図１と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
上述した実施形態１との構成上の相違は、第１駆動部３１からの同期信号に基づいて第１センサ部５１からのセンサ信号Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂを増幅する第１増幅部９１を設けるとともに、第２駆動部３２からの同期信号に基づいて第２センサ部５２からのセンサ信号Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂを増幅する第２増幅部９２を設けた点である。
第１基板２１と第２基板２２が隣り合って設置され、第１基板２１に第１光源４１及び第１センサ部５１が設けられ、第２基板２２上に、第２光源４２及び第２センサ部５２が設けられている。
第１センサ部５１と第２センサ部５２、第１光源４１と第２光源４２は、同一の構造を持っても良い。
【００３３】
ＧａＡｓ基板上に、ｎ型で厚み１μｍのＡｌＩｎＳｂ層、その上に、厚み２μｍのｉ型のＡｌＩｎＳｂ層、その上に、厚み０．０２μｍのＡｌＩｎＳｂバリ層、その上に厚み０．５μｍのｐ型ＡｌＩｎＳｂ層を設けた。この構造はＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法を利用して形成した。ｎ型ドーピングにはＳｎを利用し、ｐ型ドーピングにはＺｎを用いた。
その後、２回エッチング工程（１回目は最上層からｎ層の途中までエッチングし、２回目はＧａＡｓ基板までエッチングした）を利用して、多段の発光素子及び多段の受光部を形成してから、絶縁膜（Ｓｉ３Ｎ４）によるパシベーションを施し、ｎ層とｐ層とのコンタクト部用の穴を加工し、最後にＡｕを利用した配線層を形成した。
【実施例】
【００３４】
図５は、各実施形態の具体的な構造である実施例を示す構成図である。
信号処理部１０４は、ＳｉのＬＳＩ技術を利用して作成した信号処理ＩＣを示し、図１及び図２に示した各ブロック（第１基板２１、第２基板２２、ガスセル１１以外）を含んでいる。
また、第１光源４１、第２光源４２、第１センサ部５１、第２センサ部５２と信号処理ＩＣの間の接続はワイヤーボンディング技術を利用して行い（図示せず）、信号処理ＩＣと外部回路との接続（図示せず）はリードフレームの端子を介して行う。
【００３５】
また、更に、測定精度及びガス分離性を向上するため、中心波長４．３μｍ付近の光学フィルタ１０１を第１基板２１及び第２基板２２上に接着材１０２を利用して設けた。
また、第１基板２１の裏面と第２基板２２の裏面（第２主面）を剥き出しにしながら、信号処理ＩＣと一体化されるように、封止部１０３を利用して封止した。
更に、光路１０６は、凹面鏡の形状を持つガスセルで実現した。
駆動条件としては、電圧２Ｖ、１００ｍＡ、Ｄｕｔｙ５％、とし、第１増幅部９１と第２増幅部９２を第１駆動部３１と第２駆動部３２からの同期信号を利用した積分回路を用いた。
【００３６】
第１駆動部３１は常時第１光源４１を駆動し、第２駆動部３２は定期的（例えば、１回／１日）に第２光源４２を駆動するように信号処理部１０４内にある駆動制御部１３を制御する。
また、瞬時のＣＯ２濃度が真のＣＯ２濃度と比べて２０ｐｐｍを超えたときに、換算パラメータが再算出されるように設定した。
これにより、ランダムに温度、真のＣＯ２濃度、第１センサ部５１の出力、第２センサ部５２の出力情報が得られ、定期的に換算パラメータを更新しながら、劣化の影響を完全に保障することができた。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の技術的範囲には限定されない。上述した実施形態に、多様な変更又は改良を加えることも可能であり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３８】
１１  ガスセル
１２  温度測定部
１３  駆動制御部
１４  パラメータ算出部
２１  第１基板
２２  第２基板
２１ａ，２２ａ  第１主面
２１ｂ，２２ｂ  第２主面
３１  第１駆動部
３２  第２駆動部
４１  第１発光部
４２  第２発光部
５１  第１センサ部
５２  第２センサ部
６１  第１濃度演算部
６２  第２濃度演算部
７１  第１記憶部
７２  第２記憶部
７３  第３記憶部
８１  第１トリガ発生部
８２  第２トリガ発生部
９１  第１増幅部
９２  第２増幅部
１００  ガスセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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