3Dスキャナ3Dスキャナーとは。接触型と非接触型の特徴や違い

近年では目覚ましいテクノロジーの発展によって、様々な情報を短期間で取得することができるようになっています。

そして3Dプリンターが普及し始めている中で、3D情報を取得する方法の需要も高まっているといえるでしょう。

そんな中で大きな注目を集めているのが、3Dスキャナーです。 3Dスキャナーを活用することで、製造業や医療、建設業など幅広い分野における進展が見込めるでしょう。

この記事では、3Dスキャナーの原理や種類などについて解説します。

3Dスキャナーの原理

3Dスキャナーとは、立体物をスキャニングすることで、3D情報化するシステムのことです。

実際に取り込んだ情報を、3Dプリンターを通じて樹脂や金属等の素材から立体物を製作します。
基本的な原理は、ターゲットの凹凸を読み取り、高さ・横幅・奥行きの座標情報を取得することです。

まず、読み込むターゲットに対して精密なフリンジパターンを投影し、ターゲットの3D形状をハイスピードでデジタル情報へと変換します。
その中でスキャンしにくい部分については、高性能情報修正ソフトを使用し、修正や編集を行うこともあります。
不要箇所を除去したり軽くしたりすることで、使用しやすい情報に変えていくことも可能です。

そして最終的に、3D情報ファイルはSTLデータやその他の3DACで使用できるファイルタイプなどに変換して使用されます。

接触型3Dスキャナー

接触型3Dスキャナーとは、センサーや探針(プローブといいます)などを使用し、ターゲットに接触することで凹凸の座標情報を取得するタイプのスキャナーです。
古くから存在するタイプですが、入り組んだ形状を持った複雑なターゲットでは探針が入り込めず正確に情報を得られないこともあります。
また、測定できるターゲットの大きさに限界がある点や、方式の場合は測定に時間がかかる点にも気をつけなければならないでしょう。

しかし後に紹介する非接触型3Dスキャナーでは、接触型3Dスキャナーで測ることができないターゲットが測定できます。
また、測定の精度も非接触型よりも高いという長所もあります。
製品の測定や検査には接触型の方が適しているため、現在でもよく利用されている方式です。

非接触型3Dスキャナー

非接触型3Dスキャナーは、近年登場したタイプの製品です。
ターゲットに接触せず、読み込むことができます。

スキャン方法には、以下の2つが存在します。

  • 非接触型3Dスキャナーのスキャン方法
  • ● パターン光投影方式
  • ● レーザー光線方式

パターン光投影方式はターゲットにパターンを投影し、凹凸によるパターンの歪みを読み取ってターゲットの距離を測ることで座標を得ます。
一度に広範囲をスキャンできるため、時間がかからず精度の高い情報取得が可能です。

レーザー光線方式は、レーザー光線をターゲットに照射することで凹凸の情報を取得します。
さらに細かい情報取得方式も存在します。

それは三角法方式とタイムオブフライト方式、位相差方式の3種類の方式です。
レーザー光線方式の場合は、ハンディタイプの製品や空間を読み取る方式のスキャナーによく利用されます。

3Dスキャナーを選ぶ際のタイプ以外に注意すべきポイント

3Dスキャナ―には接触型、非接触型があり、それぞれに特徴があることがお分かりいただけと思います。
自社に3Dスキャナーを導入する際にはこうしたタイプの違いも1つの判断要素になるかと思いますが、実際に製品を選ぶ際にはこうしたタイプの違い以外にも抑えておくべきポイントがあります。
自社への3Dスキャナーの導入を検討している方で、選び方のポイントも抑えておきたいという方は、コチラの「3Dスキャナーの選び方と知っておくべきポイント」の記事をご覧ください。

3D情報を取得する手段は3Dスキャナーだけではない

ここまでは3Dスキャナーの基本的な性能や種類について解説してきましたが、3Dデータを作成することが出来るのは、3Dスキャンだけではありません。 その他の3Dデータの取得方法・作成方法について詳しく知りたいという方は、コチラの「3Dプリンターのデータの基本的な作成方法」の記事をご覧ください。

3Dスキャナーとは3D情報を取得するスキャナーです

今回は、3Dスキャナーについて解説してきました。
より理解を深める機会となりましたでしょうか?
実際の仕組みを知り上手に扱うことで、様々な分野に活用できるでしょう。

株式会社フュージョンテクノロジーでは、プロ仕様として使用可能な、低価格3Dスキャナー「EinScan」を取り扱っております。

詳しくはコチラのEinScanのページをご覧ください。