「3次元スキャナ」とは、キーワードからわかりやすく解説
1. 「3次元スキャナ」とは
3次元スキャナとは、対象物の立体形状を3Dデータとして取り込む装置で、対象物にセンサーを直接あてながら座標を測定していく接触式と、レーザー光の反射などを使う非接触式があり、いずれも3次元座標をデータとして取り込んで「ポリゴンデータ」という立体のデータに変換します。 接触式のスキャンは精度が高いというメリットがある一方で、その分測定に時間を要します。 対象物に非接触でレーザー光をあてるタイプでは、対象物から反射するレーザー光を三角法で解析して対象物までの距離を計測し、縞模様のライン光を照射するタイプは、ラインのパターンを解析して、スキャナから対象物までの距離を計測し、高速で処理します。
2. 「3次元スキャナ」の特長と活用
(1)特長
接触・非接触式の自由度が高い測定が可能。多関節アームで、あらゆる方向からのレーザースキャニングが可能。
(2)活用事例
- 補修部品を三次元データ化(複製製作データ取得)
- 人体等の形状を三次元データ化
- 良品と不良品の形状を三次元データ化(形状比較検証)
- 部品等の三次元データ化
- 三次元プリンタ等で成形する(リバースエンジニアリング)
3. 3Dスキャナーの種類と価格
(1)ハンディタイプ
ハンディタイプの3Dスキャナーは、手に持って操作する比較的小型で軽量の機種です。持ち運びが容易なので、屋外や製造現場などでも場所を選ばずスキャンすることができます。
初心者やパーソナルユースに向いたエントリーモデルから、高精度のスキャンや大型の対象物のスキャンが可能なモデルまで、価格帯としては10万円から500万円までの幅広い製品があります。
デスクトップタイプの3Dスキャナーは、一定の場所に設置して使用する据置き型の機種です。ハンディタイプよりスキャン範囲が限られるため、小型から中型の対象物に適しています。こちらも価格帯は10万円以下から300万円程度までと幅広く供給され、中小企業や研究機関などでよく使用されています。
(3)工業用のハイエンド機種
工業用のハイエンド3Dスキャナーは、自動車、航空宇宙をはじめ高い精度・性能が求められる産業で、リバースエンジニアリングや品質検査・管理などの用途に多く使われています。このような用途の要求を満たす機種は、300万円から1000万円以上の価格帯となります。他のタイプの3Dスキャナーと比べて極めて高い性能を持ち、大型や複雑な形状の対象物も高精度でスキャンできます。またスキャン速度が速いため、作業効率の面でも優れています。