(57)【要約】【課題】ＬＥＤを用いて紫外線から赤外線の広い波長帯域をムラが少ないように照射をすることができるマルチスペクトル照射装置を提供すること。【解決手段】異なる光波長のピークをもち、且つピークの間隔が一定になるようになされた複数のＬＥＤ素子が同一基板上に配置された光源であって、光波長のピークの間隔が１５〜１００ｎｍの間で、かつ光のスペクトルが３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域の間を最大光強度のピークの７０％以上で平滑化されている光源を用いることで対象試料にムラなく照射させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる光波長のピークをもち、且つピークの間隔が一定になるようになされた複数のＬＥＤ素子が同一基板上に配置され紫外線から赤外線までの波長帯域をカバーして発光する光源と、
前記光源の電圧または電流を調節することにより、前記光源から発光された光の強度を一定になるように規格化することができる制御回路を備え、
前記光源の光のスペクトルは異なる光波長のピークの間隔が１５〜１００ｎｍの間であり、
前記光源から発光された光は規格化されて光のスペクトルが３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域の間を最大光強度のピークの７０％以上で平滑化されている
ことを特徴とするマルチスペクトル照射装置。
【請求項２】
前記制御回路は、特定の前記ＬＥＤ素子のみを独立して点灯または消灯させることができる
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチスペクトル照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の表面や構成などを観察、分析するために用いるマルチスペクトル照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体の表面や構成などを定性的及び定量的に観察や分析をするために、異なる波長の光を照射するようになされたマルチスペクトル照射を用いて、対象物の照明を行う照明装置が従来から提案されている。
【０００３】
例としては、マラリア、ガン、糖尿病性足部潰瘍及び糖尿病網膜症などの医療診断としての光学顕微鏡がある。また、医療診断以外に考古学、鉱石科学、農業、食品化学, 生物学、化学、電池のような電気製品、水や食品等の分光分析もコンピュータ画像 や 画像認識技術を併用して分析の精度及び自動化により大きく改善され、広く応用されている。
【０００４】
このような照明用の光源としては、従来から白色電球やＲＧＢ光源などのバルブランプが広く用いられているが、近年では分野に応じて発光ダイオード（ＬＥＤ）も徐々に用いられるようになってきている。ＬＥＤは、バルブランプに比べて低消費電力で長寿命、狭波長帯域発光、高速応答性等の優れた特性を有している。さらに、ほぼ点光源のため発光部が小さく作れるので小型化が可能である。
【０００５】
近年デジタルカメラやスマートフォン等携帯機器の普及により、これらの機器を用いてマルチスペクトル分析が容易にできる可能性が出てきている。しかし、マルチスペクトル分析に使用される光源は紫外線から赤外線までを発光する必要があるため大きい装置が必要である。このような技術トレンドである装置の小型化の需要に対してもＬＥＤが有用である。
【０００６】
こうしたＬＥＤの優れた特性を生かして近年では、異なる波長の光を発光する複数のＬＥＤを用いて、これらのＬＥＤから光を対象物に照射し、その反射光を受光し強度を測定することにより観察や分析をする技術が挙げられる。広い帯域の波長をカバーするほど正確な情報を得ることができる。
【０００７】
特許文献１には、発光波長が９００ｎｍ以下、９００〜１０５０ｎｍ、１０５０ｎｍ以上のそれぞれが複数の３種類のＬＥＤを備え、いずれかの種類のＬＥＤから順に所定時間ずつ発光させて消灯するように制御を行う回路を備えている装置が開示されている。
【０００８】
特許文献２には、ＬＥＤを並べたトレイボードから赤、青、緑の３種類の複数のＬＥＤを発光させてフィルタと反射壁や分散蓋を用いた装置が開示されている。また、反射カップに３種類の複数のＬＥＤを小分けにしてトレイボードに複数個の反射カップを並べて広い波長帯域にムラが無いように工夫をしている。
【０００９】
特許文献３には、被写体からの光にＲＧＢに分光するためのフィルタが用いられ、標準的なＲＧＢの分光感度特性と、さらにこの標準的なＲＧＢよりも狭い帯域の分光感度特性を持たせて、補完し合って広い波長帯域にムラが無いように工夫をしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−０４７０６９号公報
【特許文献２】米国公開ＵＳ２００７／０２１１４６０号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２００５／０４６２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
広い帯域の波長をカバーするほど正確な情報を得ることができるマルチスペクトル照射に、優れた特性を持つＬＥＤを使用することが今後重要視されてくると考えられるが、特許文献１や特許文献２のように、赤、青、緑（ＲＧＢ）の波長帯域範囲をカバーする３種類の複数のＬＥＤを発光させて、発光順序や配列を考慮して、紫外線から赤外線の波長帯域までを照射ムラを少なくするように対処しているが、元々各単一のＬＥＤ１つに対して波長のピークはそれぞれ１つであるので、紫外線から赤外線の広い波長帯域を３つのＬＥＤでカバーするのは隣り合うピーク間の照射強度が弱くなるので十分ではない。３種類の複数のＬＥＤの配列を変えたとしても充分ではない。
【００１２】
また、特許文献３のように、ＲＧＢの３色の波長帯域をフィルタや狭い帯域の分光感度特性を持たせて、補完させたとしても、それぞれのランプが有する波長のピーク間のムラは抑えることはできても充分ではない。
【００１３】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、ＬＥＤを用いて紫外線から赤外線の広い波長帯域をムラが少ないように照射をすることが可能なマルチスペクトル照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明のマルチスペクトル照射装置は、異なる光波長のピークをもち、且つピークの間隔が一定になるようになされた複数のＬＥＤ素子が同一基板上に配置され紫外線から赤外線までの波長帯域をカバーして発光する光源と、光源の電圧または電流を調節することにより、光源から発光された光の強度を一定になるように規格化することができる制御回路を備え、光源の光のスペクトルは異なる光波長のピークの間隔が１５〜１００ｎｍの間であり、光源から発光された光は規格化されて光のスペクトルが３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域の間を最大光強度のピークの７０％以上で平滑化されていることを特徴としている。
【００１５】
異なる光波長のピークをもつ個々のＬＥＤ素子が複数個集まり同一基板上に配置させた光源を用いることで対象試料にムラを少なく照射させることができる。また、対象試料を高精度で分析するには光源からの規格化された光のスペクトルが紫外線から赤外線までの波長帯域の間を７０％以上で平滑化されていることが好ましい。
【００１６】
さらに、紫外線から赤外線までの波長帯域の間を７０％以上で平滑化されたスペクトルを得るためには、光源のスペクトルの異なるピークの間隔が１５〜１００ｎｍの間であることが好ましい。
【００１７】
また基板に配置された個々のＬＥＤ素子はお互いにピークが重ならない特定の波長のみを発光することができるので、紫外線から赤外線までの波長帯域の間を対象試料にムラなく照射させることができる。
【００１８】
さらに、基板に配置された個々のＬＥＤ素子の中で、特定のＬＥＤ素子のみを独立して点灯または消灯させることで、試料分析に必要な波長とそのときは重要ではない波長をカットすることでより精度の良い分析を行うための照射をすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＬＥＤを用いて紫外線から赤外線の広い波長帯域をムラが少ないように照射をすることが可能なマルチスペクトル照射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態のマルチスペクトル装置の模式図である。
【図２】ＲＧＢの３つのＬＥＤ素子で発光させたときのスペクトルの図である。
【図３】実施形態の理想のスペクトル図である。
【図４】実施形態のスペクトル図である。
【図５】実施形態のＬＥＤ素子の配置図である。
【図６】実施例１の平滑化する前のスペクトル図である。
【図７】実施例１の平滑化した後のスペクトル図である。
【図８】実施例７の平滑化する前のスペクトル図である。
【図９】実施例７の平滑化した後のスペクトル図である。
【図１０】比較例１の平滑化した後のスペクトル図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるものや実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることができる。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略や置換又は変更を行うことができる。
【００２２】
図１は、実施形態のマルチスペクトル装置１の模式図である。異なる光波長のピークをもつＬＥＤ素子４がＬＥＤアレイである基板５の上に配置されている。光源２は、この異なる光波長のピークをもつ複数のＬＥＤ素子４とこれらのＬＥＤ素子４が配列された基板５の複合体である。そして、マルチスペクトル照射装置３とは、光源２の電圧または電流を調節することにより、光源２から発光された光の強度を一定になるように規格化することができて、さらに光源２を独立して点灯または消灯させることができる制御回路６との複合体である。
【００２３】
光源２は土台１１に固定されている。複数のＬＥＤ素子が発光することで照射可能な光源２からの光は、光受動体８を介して集光されて分析対象である試料７に照射される。光受動体８の内部では、光源２からの光が反射や分散を繰り返して、混合や拡散され集光される。
【００２４】
光源２から試料７に光を集中する方法としては従来のようにレンズで集中する方法が一般的であるが、広い波長帯域を有する異なる光波長のピークをもつ複数のＬＥＤ素子４からの光には、反射や分散を繰り返して、混合や拡散され集光される方法が好ましい。
【００２５】
試料７を照射された光は、試料７を透過し、試料を固定しているステージ１０を透過して撮像素子（イメージセンサ）を搭載した受光部９に入光される。受光部９に入光された光は、撮像素子によりデータとして取り入れられて、画像化やスペクトル分析されて試料７の成分や構造を特定する要素となり、その情報は保存や外部へ転送処理される。試料７は光を透過する程度に薄いことが好ましい。撮像素子には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｃｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等がある。
【００２６】
ステージ１０はスペクトルに影響しない程度のガラス等の材料からできている。ステージ１０は可動であり、光源２からの照射方向に対して距離の調整や、試料の平面方向のいわゆるＸＹ方向の調整が可能である。
【００２７】
光源２が発光する元である異なる光波長のピークをもつ複数のＬＥＤ素子４は、光源２の電圧または電流を調節することにより、発光された光の強度を等しく、すなわち、一定になるように規格化され、さらに各ＬＥＤ素子４を独立して点灯または消灯させることができる制御回路６によって制御されている。制御回路６は電気配線を内蔵するＬＥＤアレイである基板５と接続される。基板５はクラッド鋼セラミック基盤やクラッド銅セラミック基盤、またはクラッドアルミセラミック基盤、ＰＲ４やＦＰＣなどから成っている。
【００２８】
異なる光波長のピークをもつ複数のＬＥＤ素子４は、材料とその成分や、製造工程を変更することで、所望の光波長のピークを持つように作ることができる。
【００２９】
対象とする試料７が特定の波長で分析が必要な場合には、対応する特定のＬＥＤ素子のみを独立して点灯または消灯させることで、試料分析に必要な波長とそのときは重要ではない波長をカットすることでより精度の良い分析を行うことができる。制御回路の設計により、個々のＬＥＤでの対応や、波長範囲を指定したグループで対応することが可能である。
【００３０】
分析対象の試料が高精度で分析可能かどうかについて、すなわち試料に関する情報が見えるか見えないかについては試料に与える照射光の波長によって決まるので、照射光の波長は広い帯域を有するほど、どの波長についても対応可能となるので好ましい。
【００３１】
ＬＥＤで 作られる光の波長は約３５０ｎｍの紫外線から長距離通信によく使われる１５５０ｎｍの遠赤外線以上の波長も可能であり、製造工程上選別することで広い範囲の波長帯域から用途に応じて適切な波長を自由に選ぶことができる。
【００３２】
図２は、従来のＲＧＢの３つのＬＥＤ素子で光源を構成して発光させたときのスペクトルである。スペクトルのピークは３つであり、そのときの波長の一般的な範囲は、１つは４７０±２０ｎｍ、１つは５３０±２０ｎｍ、１つは６３０±２０ｎｍである。ＲＧＢスペクトルの各ピークの光の強度は同じになるように調整してあるが、ムラが大きく存在している。従来技術では、このムラを改善するために、ＲＧＢの３種類のＬＥＤ素子を複数配置させたり、フィルタで分光させたりしていた。
【００３３】
図３は、本実施形態の光源から発光させたときの理想のスペクトルである。スペクトルでのピークは存在しないで、光の強度は広い波長帯域において一定であり、ムラが存在しない。厳密には完全な平坦化はありえないので、光源からの光のスペクトルが３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域の間を最大光強度のピークの７０％以上で平滑化されたという表現を用いることとしたが、７０％以上確保できないと実用上の利用は難しい。なお、９５％以上になるとほぼ平坦化されているに等しい。
【００３４】
図３における光のピーク強度を同じ程度にそろえるために制御回路６で調整を行っており、個々のＬＥＤ素子４に個別に印加される電圧や電流を調整することで可能となる。しかしながら隣接するピークの間隔が離れ過ぎてしまうと広い波長帯域で最大光強度のピークの７０％以上で平滑化することは難しくなる。
【００３５】
図４は本実施形態の光のスペクトルである。光源２から発光された光の強度が広い波長帯域において一定であり、ムラを少なくするためには、異なる光波長のピークをもち、且つピークの間隔１２が１５〜１００ｎｍ程度で一定になるようになされた複数のＬＥＤ素子を同一基板上に配置することが好ましいことを見出した。このときに個々のＬＥＤ素子４の波長帯域は狭く、１つの波形の半値幅も１０〜３０ｎｍ程度でありシャープな波形であることが好ましい。
【００３６】
図５は、光源２のスペクトルにおいて、異なるピークの間隔１２が１５〜１００ｎｍの間になるように、個々のＬＥＤ素子４を基板５の上に配置したひとつの例である。図５のように横５×縦５マスにそれぞれのＬＥＤ素子の配置位置に異なる光波長のピークをもつＬＥＤ素子４を配置する。配置の方法はこれに限らず、縦横の個数も自由であり、ＬＥＤ素子の大きさも自由であり、また、配置も四辺形に限らず円形でも三角形でも多角形でも構わない。
【００３７】
また、図１のＬＥＤ素子４は発光すると熱を発生するので、その熱を放熱するために、基板５や土台１１に放熱性の良い材料を選定し、さらに、土台１１にヒートシンクを接して設置すると好ましい。
【実施例】
【００３８】
図１のマルチスペクトル装置１において、電気配線が内蔵された基板５の上に異なる光波長のピークをもつ複数のＬＥＤ素子４を、図５のように配列させて電気配線に接合（Ｂｏｎｄｉｎｇ）させて、高屈折率シリコン樹脂等の光学樹脂モールディングを塗布して保護させる。各ＬＥＤ素子４の大きさは等しくなっており、３００μｍ×３００μｍの正方形である。また、隣接するＬＥＤ素子の間隔は５０μｍとした。
【００３９】
各ＬＥＤ素子４の大きさは３００μｍ×３００μｍ程度が最も扱いやすいが、２００μｍ×２００μｍ程度の小さいサイズは発光性能は優れているが機械的に扱いが難しくなり、逆に、１０００μｍ×１０００μｍ程度を超える大きさになると発光性能が劣化してくるので好ましくない。
【００４０】
隣接するＬＥＤ素子の間隔は、５０μｍが一般的であるが、３０μｍ〜３０００μｍ程度が可能である。光のスペクトルのピークの間隔は、物理的に隣接するＬＥＤ素子の間隔とは関係がない。現実的に隣接するＬＥＤ素子の間隔が大きくなっても検出されるスペクトルは同じものが現れる。
【００４１】
実施例においては、３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域を用いたが、１１００ｎｍから１５５０ｎｍに帯域を広くすることも可能であり、ＬＥＤも入手可能である。しかしながら分析対象試料において長い波長が必要なもの以外であれば１１００ｎｍまでカバーされていれば充分である。実施例１〜５について半値幅は１５ｎｍ程度であった。実施例６〜７、比較例１〜２についても半値幅は極力小さくなるものを用いた。
【００４２】
（実施例１）
実施例１において、光源２は、紫外線から赤外線までの波長帯域を発光、照射させるために、３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域を、光のスペクトルで異なる光波長のピークの間隔が５０ｎｍになるように、複数のＬＥＤ素子４を配置した。
【００４３】
そのために複数のＬＥＤ素子４は、個々の光波長のピークが３５０ｎｍ、４００ｎｍ、４５０ｎｍ、５００ｎｍ、５５０ｎｍ、６００ｎｍ、６５０ｎｍ、７００ｎｍ、７５０ｎｍ、８００ｎｍ、８５０ｎｍ、９００ｎｍ、９５０ｎｍ、１０００ｎｍ、１０５０ｎｍ、１１００ｎｍの１６個を使用した。従って、ＬＥＤ素子４は１６個なので、ＬＥＤアレイである基板５には４マス×４マスに配置した。並べる順序は、光受動体８で反射や分散されるのでランダムで構わない。なお、光源２において各ＬＥＤ素子の点灯と消灯のタイミングは同時に設定した。
【００４４】
（実施例２）
実施例２では、３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域を、光のスペクトルで異なる光波長のピークの間隔が４０ｎｍになるように、複数のＬＥＤ素子４を配置した。
【００４５】
そのために複数のＬＥＤ素子４は、個々の光波長のピークが３５０ｎｍ、３９０ｎｍ、４３０ｎｍ、４７０ｎｍ、５１０ｎｍ、５５０ｎｍ、５９０ｎｍ、６３０ｎｍ、６７０ｎｍ、７１０ｎｍ、７５０ｎｍ、７９０ｎｍ、８３０ｎｍ、８７０ｎｍ、９１０ｎｍ、９５０ｎｍ、９９０ｎｍ、１０３０ｎｍ、１０７０ｎｍ、１１１０ｎｍの２０個を使用した。従って、ＬＥＤ素子４は２０個なので、ＬＥＤアレイである基板５には４マス×５マスに配置した。なお、光源２において各ＬＥＤ素子の点灯と消灯のタイミングは同時に設定した。
【００４６】
（実施例３）
実施例３では、３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域を、光のスペクトルで異なる光波長のピークの間隔が３０ｎｍになるように、複数のＬＥＤ素子４を配置した。そのために複数のＬＥＤ素子４は、実施例１と同様に計算して２６個を使用した。従って、ＬＥＤ素子４は２６個なので、ＬＥＤアレイである基板５には５マス×５マスに１個を追加した配置とした。なお、光源２において各ＬＥＤ素子の点灯と消灯のタイミングは同時に設定した。
【００４７】
（実施例４）
実施例４では、３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域を、光のスペクトルで異なる光波長のピークの間隔が２０ｎｍになるように、複数のＬＥＤ素子４を配置した。そのために複数のＬＥＤ素子４は、実施例１と同様に計算して４１個を使用した。従って、ＬＥＤ素子４は４１個なので、ＬＥＤアレイである基板５には６マス×６マスに５個を追加した配置とした。なお、光源２において各ＬＥＤ素子の点灯と消灯のタイミングは同時に設定した。
【００４８】
（実施例５）
実施例５では、３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域を、光のスペクトルで異なる光波長のピークの間隔が１５ｎｍになるように、複数のＬＥＤ素子４を配置した。そのために複数のＬＥＤ素子４は、実施例１と同様に計算して５１個を使用した。従って、ＬＥＤ素子４は５１個なので、ＬＥＤアレイである基板５には７マス×７マスに２個を追加した配置とした。なお、光源２において各ＬＥＤ素子の点灯と消灯のタイミングは同時に設定した。
【００４９】
（実施例６）
実施例６では、３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域を、光のスペクトルで異なる光波長のピークの間隔が６０ｎｍになるように、複数のＬＥＤ素子４を配置した。そのために複数のＬＥＤ素子４は、実施例１と同様に計算して１４個を使用した。従って、ＬＥＤ素子４は１４個なので、ＬＥＤアレイである基板５には３マス×４マスに２個を追加した配置とした。なお、光源２において各ＬＥＤ素子の点灯と消灯のタイミングは同時に設定した。
【００５０】
（実施例７）
実施例７では、３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域を、光のスペクトルで異なる光波長のピークの間隔が１００ｎｍになるように、複数のＬＥＤ素子４を配置した。そのために複数のＬＥＤ素子４は、実施例１と同様に計算して９個を使用した。従って、ＬＥＤ素子４は９個なので、ＬＥＤアレイである基板５には３マス×３マスに配置した。なお、光源２において各ＬＥＤ素子の点灯と消灯のタイミングは同時に設定した。
【００５１】
（比較例１）
比較例１では、３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域を、ＲＧＢの３種類のＬＥＤ素子４を配置した。そのために３個のＬＥＤ素子４は、ＬＥＤアレイである基板５には１列に配置した。３個の波長のピークは、１つは４７０ｎｍ、１つは５３０ｎｍ、１つは６３０ｎｍである。なお、光源２において各ＬＥＤ素子の点灯と消灯のタイミングは同時に設定した。
【００５２】
（比較例２）
比較例２では、３５０ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域を、光のスペクトルで異なる光波長のピークの間隔が１２０ｎｍになるように、複数のＬＥＤ素子４を配置した。そのために複数のＬＥＤ素子４は、実施例１と同様に計算して９個を使用した。従って、ＬＥＤ素子４は９個なので、ＬＥＤアレイである基板５には３マス×３マスに配置した。なお、光源２において各ＬＥＤ素子の点灯と消灯のタイミングは同時に設定した。
【００５３】
表１は、実施例１〜７と比較例１〜２の光源２から照射され規格化された光の強度のピークを平滑化した後において、最大光強度のピークを１００％として、それと比較して最低強度が何％に劣化したかをムラと定義を定めて、ムラの値を計算した結果である。
【表１】
2016223835.tif 000003
【００５４】
図６は、実施例１において、光源２から照射され規格化された光の強度のピークを平滑化する前のスペクトルを示している。ピークの強さは制御回路６により一律に修正されている。
【００５５】
図７は、実施例１において、光源２から照射され規格化された光の強度のピークを平滑化した後のスペクトル１３を示している。最大光強度のピークから各ピーク間で最も落ち込んだ光強度の程度（ムラ）は９５．７％であった。
【００５６】
図８は、実施例７において、光源２から照射され規格化された光の強度のピークを平滑化する前のスペクトルを示している。ピークの強さは制御回路６により一律に修正されている。
【００５７】
図９は、実施例７において、光源２から照射され規格化された光の強度のピークを平滑化した後のスペクトル１３を示している。最大光強度のピークから各ピーク間で最も落ち込んだ光強度の程度（ムラ）は８９．８％であった。
【００５８】
図１０は、比較例１において、光源２から照射され規格化された光の強度のピークを平滑化した後のスペクトル１３を示している。規格化処理し光波長のピークを平滑化する前のスペクトルは図２と同じである。最大光強度のピークから各ピーク間で最も落ち込んだ光強度の程度（ムラ）は６７．６％で７０％未満であった。
【００５９】
表１より、実施例１〜５の光波長のピークの間隔が１５ｎｍ〜５０ｎｍにおいてはムラの値が９５％以上であったのに対し、実施例６〜７では光波長のピークの間隔が１００ｎｍ以下でムラの値が９５％には到達しなかったが７０％以上であり、比較例１のＲＧＢでの５５．７ｎｍに比べてムラが少なくなったことを確認することができた。また、比較例２の光波長のピークの間隔が１２０ｎｍにおいてはムラの値が６６．８％と７０％未満であって実用上は使用が難しい結果となっている。実施例１〜５のように光波長のピークの間隔が１５ｎｍ〜５０ｎｍになっていると９５％以上の平坦化が得られ、ほぼ理想なスペクトルでありより高精度な分析が可能となる。
【００６０】
（実施例８）
次に、実施例１の光波長のピークの間隔が５０ｎｍのときに、特定の前記ＬＥＤ素子のみを独立して点灯または消灯させてみた。実施例１で用意した複数のＬＥＤ素子４は、個々の光波長のピークが３５０ｎｍ、４００ｎｍ、４５０ｎｍ、５００ｎｍ、５５０ｎｍ、６００ｎｍ、６５０ｎｍ、７００ｎｍ、７５０ｎｍ、８００ｎｍ、８５０ｎｍ、９００ｎｍ、９５０ｎｍ、１０００ｎｍ、１０５０ｎｍ、１１００ｎｍの１６個である。これらを順に１個ずつ所定時間ずつ点灯させそれ以外の１５個は消灯させておき、次に点灯していた１個を消灯させて他の１個を点灯させる。このように１６個のＬＥＤ素子４を順に点灯させていく工程にするように制御回路６で制御させた。
【００６１】
このような点灯と消灯の制御を行うことにより、異なる光波長のピークをもつ複数のＬＥＤ素子４から照射された近赤外線に対して対象試料から得られる反射または透過光の情報を正確に捕えることができるため、得られた画像やスペクトルの情報量を増やすことができる。より精度の良い分析を行うことが可能となる。
【００６２】
実施例８において、同様なムラを確認したところ、９６．０％であり、実施例１と数値としては大きな差は認められてはいないが、コントラストがクリアになり特定の波長に基づいた画像を確認することができるようになったので、より精度の良い分析が可能であることがわかった。
【００６３】
実施例の結果により、異なる光波長のピークをもつ複数のＬＥＤ素子を備えた光源で紫外線から赤外線の広い波長帯域をムラが少ないように照射をすることが可能であり、その結果精度良くマルチスペクトル分析を行うことができることが確認できた。また加えて、点灯と消灯の制御を行い画像のコントラストをクリアにすることでより精度の良い分析が可能になる。
【符号の説明】
【００６４】
１  マルチスペクトル装置
２  光源
３  マルチスペクトル照射装置
４  ＬＥＤ素子
５  基板
６  制御回路
７  試料
８  光受動体
９  受光部
１０  ステージ
１１  土台
１２  ピーク波長の間隔
１３  平滑化したスペクトル
【図１】
2016223835.tif 000004
【図２】
2016223835.tif 000005
【図３】
2016223835.tif 000006
【図４】
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【図５】
2016223835.tif 000008
【図６】
2016223835.tif 000009
【図７】
2016223835.tif 000010
【図８】
2016223835.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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