選び方・使い方のポイント』という題目で講演発表を行いました。前回は、マルチ/ハイパースペクトル技術を理解する上で重要な【分光】を中心に説明しました。第二回目は、マルチ/ハイパースペクトル技術の具体例として、マルチスペクトルカメラを中心に紹介します。マルチスペクトルとはマルチスペクトルは、科学観測などで広く使用される分光技術の1つであり、特にイメージングを行うものは、マルチスペクトルイメージング(MSI)として知られています。View)を元に説明いたします。この動画では、太陽表面や大気の活動、太陽風やフレアと磁界の関連性を説明。波長は極紫外線(0.1nmから150nm)とされています。動画では見掛け上わかり易くするために、各波長のデータを異なる色で処理をしており、分光の数は9種類となります。この動画から、それぞれの波長(色)で異なる情報が容易に取得できる事がわかると思います。次に、マルチスペクトルの主な分光方法を紹介したいと思います。マルチスペクトルの主な分光方法として、バンドパスフィルタを搭載したフィルタホイールを回転させ、バンドパスを通して得られる異なる波長の情報を取得する方法になります。最近では、イメージセンサ上に分光器を実装した製品(モザイクタイルなど)も登場しており、今後更なる小型化・低価格化が進んでいくものと思います。実現している技術マルチスペクトル技術は様々な市場で使用されておりますが、産業界においては、製造における歩留まり向上、品質管理のために使用される事が多いです。検出器も安価である近赤外線領域の波長を用いた水分や膜厚測定器への応用が実施されています。マルチスペクトルの具体例:センシング当社が30年以上前から日本国内の産業市場に紹介しております、フィルタを用いた近赤外線マルチスペクトル技術を使用した英国NDCテクノロジー社IG710eを紹介いたします。このIG710eは、水分・膜厚などを計測する測定器となりますが、検出には価格が高いフォーカルプレーンアレイ『イメージング』を使用せずに、『センシング』を行う測定器になります。IG710e測定器内には、最大10波長を取り出すためのフィルタが搭載されたフィルタホイールが内蔵されており、このフィルタホイールを高速回転することで、計測対象物の複数の成分を高速で計測することができます。分光に使用している波長は、1.0μmから2.5μmの近赤外線となります。フィルタホイールを用いた近赤外線マルチスペクトル技術の紹介(センシング)ここで、R&Dとは異なる製造ラインでの課題に対して、安定かつ高精度な計測を行うためにNDCテクノロジー社が採用しております分光技術を少し紹介します。フィルタホイールには、計測対象物(例えば、水分など)に吸収を持つ波長のフィルタ(吸収波長)を搭載しますが、その他に吸収を受けないが一方で吸収波長に近傍な波長(参照波長)のフィルタが搭載されます。この吸収波長と参照波長をLambert-Beerの法則に基づいて、吸光度を算出します。同式の分子となる参照波の吸光度が、長期安定性を確保し、製造ラインで取り除く事の出来ない外乱の影響度を除去するために使用されます。光源の劣化に伴う計測のドリフトも除去することが可能です。以下画像では、6枚目のフィルタ(rde005)の吸光度が大きく変化し、1枚目のフィルタ(rde000)の吸光度の変化が小さい事が見て取れます。この事からこの例では、吸収波長としてrde005、参照波長としてrde000を使用する事で最適な計測結果を得られる形となっております。マルチスペクトルに関して~具体例:(センシング)~以下の画像は、NDCテクノロジー社の測定器を用いた1つの事例となります。マルチスペクトルに関して~具体例:イメージング1~中赤外線マルチスペクトル技術を用いた気体の定性・定量(イメージング)次に『センシング』では無く、フォーカルプレーンアレイを用いた『イメージング』としてのマルチスペクトル製品を紹介します。以下で紹介する製品は、カナダTelops社のマルチスペクトルカメラであり、主にガス計測で利用される中赤外線領域の検出器を用いたカメラになります。先ほど紹介しましたNDCテクノロジー社と同様に、装置内部に特定のフィルタを搭載したフィルタホイールを内蔵しており、多くの分光情報を取得する事が可能です。2~ここでTelops社マルチスペクトルカメラを用いた計測事例を紹介します。以下の画像は、7.7~11.8μmの波長帯の検出器を搭載したマルチスペクトルカメラで、メタノールが気化する様子を撮影した動画になります。この事例で計測したメタノールの吸収波長は、グラフの通り9.8μm近辺にスパイク状の強い吸収を持っているため、この波長に対応したバンドパスフィルタを使用する事で、通常のブロードバンドでは見る事ができないメタノールの気化の状況を可視化する事が可能になっております。3~最後にTelops社マルチスペクトルカメラを用いた計測事例をもう1つ紹介します。以下の画像は、3.0~5.4μmの波長帯の検出器を搭載したマルチスペクトルカメラで、火炎を撮影した動画になります。この事例では、ブロードバンドでは従来通りのサーモグラフィを実現しておりますが、二酸化炭素(CO2)が強い吸収を持つ4.3μm近辺のバンドパスフィルタを使用することで、従来のサーモグラフィ以外に、燃焼で発生する気体の観測も可能となります。このテクニックは、燃焼事象(完全燃焼の具合など)を評価するために多く使用されております。以上のように、マルチスペクトル技術は既に多くの市場で採用されております。次回はハイパースペクトルカメラを中心に紹介します。