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2014年06月09日

新型可視化用光源「パラレルアイＦ」を開発

～300度までレーザーシートを広げられるレーザーファイバ可視化光源超小型化により対象を飛躍的に拡大　気流解析にも最適－画像センシング展2014（パシフィコ横浜）に出展　販売開始へ－～

新日本空調株式会社は、レーザーファイバに接続した超小型出射ヘッドから、300度までレーザーシートを広げることができる機能を持つ可視化用の新型光源「パラレルアイＦ」を新しいラインナップとして市場投入します。　今回発表します、新光源「パラレルアイＦ」は、レーザーファイバで光伝送した先端の出射ヘッドに、様々なタイプの出射口を交換装着することで5～300度まで段階的にシートを広げることができます（写真１　「パラレルアイＦ」）。これまでの微粒子可視化用光源に対して、主に、低速から高速までのトレーサ（細部まで気流を見るための煙状やミスト状の大量の微粒子）の散乱光の濃淡を利用した気流可視化や、可視化用のレーザーを通す窓がない装置や乾燥炉内に出射ヘッドだけを挿入して気流や粒子の可視化をするときに最適な可視化光源です。特長は、ファイバ先端の出射ヘッド部が、極めて小型で電気部品を使用していないことから（写真２　「パラレルアイＦ」の出射ヘッド）、その設置場所において、従来の可視化光源に比べて自由度が格段に向上すること、及び、特殊出射口を用いることにより従来では難しかった90度以上の範囲を一度に照射することが可能となったことです。　「パラレルアイＦ」は、2014年6月11日～13日にパシフィコ横浜で開催される「画像センシング展2014」の出展を皮切りに、サンプル機による営業を始め、10月からの出荷開始を予定しています。5ｍファイバと先端レンズ２種類を含む基本構成で標準価格は１セット税抜380万円を予定し、本年度、10セットの販売を目指します。
１．新ラインナップ「パラレルアイF」の開発に至る経緯と概要
１）開発に至る経緯　新日本空調は、空気中に浮遊するサブミクロンサイズ（1mmの1万分の１のオーダで、例えばインフルエンザウィルスの大きさに匹敵）の微粒子まで、その挙動を映像として捉えることができる独自技術を微粒子可視化技術と呼び、受託評価業務や商品販売として、専門部隊である首都圏事業本部のビジュアルソリューション事業部を発足して展開してまいりました。　当社の微粒子可視化システムは、光源から離れた位置の浮遊微粒子でも十分な散乱光を得るための専用可視化光源と、その散乱光を周囲の光や背景に対して十分コントラストが取れたノイズの無い映像として取得するための専用高感度カメラ、ならびに、パソコンに画像劣化なく録画し画像処理を施せるソフトウエアから構成されます（図１）。当社は、各々の構成機器に対し、最適な機能及び性能を追求した技術開発を進め、独自の可視化商品としてラインナップしております。その中でも、これまで、専用可視化光源として３種類のタイプを「パラレルアイ」シリーズとして販売してまいりましたが、今回、このシリーズに新たに開発した、新型光源「パラレルアイＦ」を加え、ラインナップの適用範囲の拡大を目指して、商品として市場に投入いたします。２）「パラレルアイＦ」の概要　「パラレルアイ」シリーズの既存製品は、レーザー光の直進性を生かして、高速に制御された振動ミラーから反射されるレーザー光が空間を走査する方式を採用し、数ｍ先に浮遊する微粒子からも十分な散乱光を得ることに成功しており、遠距離や窓越しに出射しても微粒子が可視化できることで、非接触に浮遊微粒子の評価ができることが大きな特長の一つでした。一方で、レーザーを通す窓の無い装置や乾燥炉などの閉空間では、内部に出射ヘッドを入れる必要がありますが、構造上、出射部分のコンパクト化に限界がありました。また、気流分布を観察する場合、トレーサの散乱光の濃淡の移動で詳細まで気流を表現する手法（気流可視化）が用いられますが、当社の方式は極めて感度の良い気流可視化映像を取得できるものの、得られた映像から画像処理で流速分布などを求める際に、レーザー光の走査速度が影響して、高速な気流の画像処理には不向きでした。　そこで、装置内に設置できるコンパクトな筐体と、高速気流の処理を両立させるために、レーザーファイバを使用し出射ヘッド部を最小化した可視化光源の開発に至りました（写真３　パラレルアイＥとの出射筐体の比較）。また、出射ヘッドの設置位置が限られていても、180度以上にレーザー光を照射できるようにすることで、出射口の後方まで光が届き、一度に可視化できる範囲を格段に広げることができます。　これらの特徴から、従来製品の機能では必ずしも十分ではなかった、装置内部への設置や高速な気流分布の可視化などの適用対象に対して最適なレーザーシート可視化光源となっております。この新ラインナップの投入により、お客様の多様な可視化対象に対して、最適な選択肢をもう一つご提案できるようになりました。
２．新ラインナップ「パラレルアイＦ」の内容
１）機器の構成　「パラレルアイF」は、光強度を遠隔調整できるコントローラ（380mm×410mm×180mm）、標準で５ｍの光ファイバ、及び、光を照射する出射口を組み込んだ出射ヘッドから構成されます（写真１）。また、出射ヘッドは超小型（写真２）で、出射口は交換式となっており、5～300度まで段階的にレーザーシートを広げることができます（写真４　300度のレーザーシート、写真５　30度のレーザーシート）。２）性能・特徴について　これまでの微粒子可視化用光源に対して、主に、低速から高速までのトレーサ（細部まで気流を見るための煙状やミスト状の大量の微粒子）の散乱光の濃淡を利用した気流可視化や、可視化用の窓がない装置や乾燥炉内に先端部だけを挿入した気流や粒子の可視化に最適な可視化光源です。特長は、ファイバ先端の出射ヘッド部が、極めて小型で電気部品を使用していないことから出射ヘッド（写真２　「パラレルアイＦ」の出射ヘッド）の設置場所の自由度が従来の可視化光源に比べて格段に向上することと、特殊出射口を用いることにより従来では難しかった90度以上の範囲を一度に照射することが可能となったことです。　また、この「パラレルアイＦ」と組み合わせて気流可視化システムとして構成できるように、可視化画像録画に使用できる気流可視化用画像処理パッケージをご用意しました。こちらは、画像劣化なくPCに録画及び画像処理するソフトウエア「Particle Eye」に、低ノイズな高感度小型CCDカメラと簡易PIV（Particle Image Velocimetry 気流速度分布をトレーサの濃淡画像の移動から画像処理する一般的な手法）ソフトウエア「Plus PIV」などの、気流可視化に最適なツールをパッケージした商品となります（写真６）。
３．その他
１）展示会への出展予定　「パラレルアイＦ」は、2014年6月11日～13日にパシフィコ横浜で開催される「画像センシング展2014」展示ブースにおいて初公開を予定しております。２）販売価格　サンプル機による営業を開始し、10月からの出荷開始を予定しています。5ｍファイバと先端レンズ２種類を含む基本構成で単品標準価格は税抜380万円を予定し、本年度、10セットの販売を目指します。３）訴求対象　 ①　研究ならびに開発時の気流可視化光源として　 ②　装置や乾燥炉などの外からでは光が届かない空間の気流あるいは粒子の可視化光源として　主な適用先は、大学や民間の研究開発機関や、塗装・コーティングライン、自動車製造メーカー、装置製造メーカー、家電・住宅メーカーなどを想定しております。
４．今後の展開
本年度中に、「パラレルアイＦ」のオプション交換出射口のバリエーションを順次増やして、多様な適用対象への適合性をさらに向上させてまいります。　当社ビジュアルソリューション事業部は、微粒子可視化技術を独自開発して以来15年間のフィールドでの可視化技術の蓄積とニーズを元に、ブランド「ViEST」（商標登録済み）として、お客様が評価したい対象に対して最適な可視化技術のご提供を目指し、可視化商品のラインナップの強化を進めてまいります。
５．本件に関する問い合わせ先
新日本空調株式会社　経営企画本部　広報課　高辻　勇ＴＥＬ：０３－３６３９－２３３２（ダイヤルイン）ＦＡＸ：０３－３６３９－２７３４ E-mail： TAKATSUJII@snk.co.jp 新日本空調株式会社　ビジュアルソリューション事業部　岡本　隆太ＴＥＬ：０３－３６３９－２２０６ＦＡＸ：０３－３６３９－２３７７ E-mail： OKAMOTOR@snk.co.jp
図１　微粒子可視化システムの構成
写真１　「パラレルアイＦ」	写真２　「パラレルアイＦ」出射ヘッド
写真３　出射ヘッドサイズの当社製品比較	写真４　「パラレルアイＦ」３００度広角出射時
写真５　「パラレルアイＦ」３０度狭角出射時	写真６　気流可視化用画像処理パッケージ（パソコン及び三脚は含まれません）