富士フイルム,独自フィルターの分光カメラを開発

富士フイルムは,最大9つの波長に分光した映像(分光映像)を高精細かつ同時に撮影し,リアルタイムに表示するマルチスペクトルカメラシステムを開発した(ニュースリリース)。

光の3原色を利用した一般的なカメラや,熟練作業者による目視よりも高効率・高精度な検査・観察を実現するため,幅広い産業でマルチスペクトルカメラシステムの応用が期待されている。同社は今回,4K・8K対応放送用レンズやデジタルカメラの開発で培った技術を駆使し,偏光方式を採用したマルチスペクトルカメラシステムを開発した。

光は,様々な波長(スペクトル)で構成されており,対象物によって強く反射される光の波長が異なる。マルチスペクトルカメラは,対象物から反射された特定の波長の光をとらえることで,人の眼では識別できない情報を可視化する。

例えば,製造ラインでは,異物検出に最適な波長の光を映像化して品質検査が可能。また農業の現場では,植物の光合成に不可欠な葉緑素が強く反射する波長の光をとらえた映像により農作物の生育観察を行なうことができる。

開発した製品は,独自開発フィルターを搭載したレンズ,光の振動方向などの偏光情報をとらえる偏光イメージセンサー,最先端の画像処理機能を備えたマルチスペクトルカメラシステム。異なる波長の映像を高精細かつ同時に撮影して,リアルタイムに表示することができる。

独自開発フィルターには,特定の振動方向の光を透過させる「偏光フィルター」と特定の波長の光を透過させる「光学バンドパスフィルター」の機能を搭載。この独自開発フィルターを3枚採用し,400nm~1000nmにおいて,最大9つの任意の波長に分光するとともに,各波長の光を特定の振動方向に偏光する。

フィルターを透過した各波長の光が持つ偏光情報を偏光イメージセンサーで取得し,画像処理機能により映像化することで,高解像・高フレームレートを実現した。また,検査の対象物に応じて最適な波長の光学バンドパスフィルタ-を選択して撮影することもできるという。

なお,この製品については2021年度後半の発売を目指して開発を進めているとしている。

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