ものづくり補助金平成24年度栃木県

近赤外・中赤外光を用いたモバイル型分析システムの開発

有限会社スペクトルデザイン

成果光学性能(波長範囲) 2.5μm→5μm

この事例のポイント

  • 製造現場やインフラ整備現場で、品質劣化の可能性がある製品を簡易に検査する手段が求められている。
  • 光センシング技術を基礎とした手軽な分析装置を開発し、ユーザー別に適切な波長で動作するモバイル型分光器を提供できるようにした。
  • 光学性能(波長範囲) 2.5μm→5μm。申請時に設定した目標値のうち重要課題は目標以上に達成し、補助事業は100%達成したとされる。

事業者のプロフィール

事業者名有限会社スペクトルデザイン
所在地栃木県 大田原市
業種学術・開発研究機関
技術分野組込みソフトウェア
従業員数10人
資本金300万円
設立2004年

事業の背景

近年、農業、工業、バイオテクノロジー分野の製造工程で品質検査技術への関心が高まっている。その一つとしてスクリーニングテストが注目されている。製造現場やインフラ整備現場で簡易に検査できる手軽なモバイル型分析機器が有効とされている。

課題と取り組み

抱えていた課題

  • 生産能力製造現場やインフラ整備現場で、品質劣化の可能性がある製品を簡易に検査する手段が求められている。
  • 人手・技能ユーザーごとに必要な波長が異なるため、分野に合わせたセンサーを提供する必要がある。
  • コスト・採算分光器の内製化に必要な設備技術が不足しており、コストと性能で優位性を持たせることが課題である。

やったこと

光センシング技術を基礎とした手軽な分析装置を開発し、ユーザー別に適切な波長で動作するモバイル型分光器を提供できるようにした。検出素子として最大255素子のパイロ型検出器を用い、その直上に高機能波長フィルター(LVF)を設置して分光機能をデバイスと一体化した。フィルターの動作波長帯を選ぶことで動作仕様を調整できる構成とし、光学カメラと調整ステージで検出器との配置精度を確保した。1.4〜2.5μm帯はLEDとの組み合わせで波長校正し、2.5〜5.0μm帯は吸収スペクトルが既知のリファレンスサンプルをFTIRと比較して校正した。無線または有線でデータ管理サーバーと通信でき、携帯電話から制御できるソフトウェアも開発した。

  • 加工機モバイル型分光器LVF一体型パイロ検出器
  • 検査測定光学カメラ・調整ステージ
  • ソフト携帯電話制御ソフトウェア

新しい製品・サービス:モバイル型分光器(近赤外・中赤外光を用いた分析装置)

事業の効果

  • 光学性能(波長範囲) 2.5μm→5μm
  • 測定性能 1%→0.5%
  • 測定時間 0.1秒→0.1秒
  • サイズ 150mm→200mm

申請時に設定した目標値のうち重要課題は目標以上に達成し、補助事業は100%達成したとされる。サイズは目標より若干大きくなったが、モバイル性能は保たれ事業への影響はないとされる。波長校正手法を確立し、ロバスト性の高い小型分光器を実現した。今後は展示会での訴求、デモ機・試作機の投入、原材料費の低コスト化、代理店やOEM展開、海外代理店への営業を進める計画である。

今後の展望

1年目は産業展示会JASIS2014で技術を広くアピールし、モニター利用を促す。2年目はデモ機・試作機の投入と原材料費の低コスト化、代理店やOEM展開を行う。3年目は製造要員の増員、機能向上、海外代理店への営業を開始する。4〜5年目は海外製造メーカーへの普及活動を行う。

業種と困りごとが近い成果事例

出典とまとめ方
  • 出典:公式の事例集(平成24年度、全国中小企業団体中央会)。事例集の再利用は中央会の許可を得ています。
  • 課題・取り組み・設備・効果・展望は、事例集の本文から当社がAIで項目に分けて短くまとめたものです(画像のPDFを文字起こししてから読み取りました)。数字は事例集に書かれているものだけを載せ、時間の単位などをそろえています。原文のまま載せているのは事業者の声だけです。
  • 代表者名・電話番号・番地は載せていません。法人の形が名前にない事業者は名前を出していません。