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コラム

3Dスキャナーの種類にはどのようなものがある?

2021.08.31

3Dデータの活用が進んでいる昨今では、3Dスキャナーへの注目も高まっています。3Dスキャナーとは、プローブや光を利用して、立体物をスキャンできる機器のことです。

立体物をスキャンすることによって、データとして保存することはもちろん、CAD等を活用した測定も可能です。また3Dプリンターと3Dスキャナーを組み合わせることによって、ラピッドプロトタイピングをより高いレベルで行うこともできます。も可能になります。様々な活用が見込まれ、今後、さらに需要が拡大するであろう3Dスキャナー。

本記事では、3Dスキャナーの導入をお考えの方、もしくはまだ興味を持ち始めたばかりだという方へ向けて、3Dスキャナーにはどのような種類のものがあるのかを簡単に解説していきます。ぜひ、導入前の参考になさってください。

3Dスキャナーには複数種類ある

3Dスキャナーには複数種類ある

一口に「3Dスキャナー」と言っても、その種類は複数存在します。例えば、物理的に触れて立体物をスキャンする「接触式スキャナー」や、逆に立体物に触れずにスキャンを行う「非接触式スキャナー」など、方式や光源によって様々に分類されています。

また接触式スキャナーや非接触式スキャナーではスキャンできないような立体物をスキャンするのに便利な「X線CTスキャナー」も挙げられます。

3Dスキャナーの種類

前項で3Dスキャナーに接触式や非接触式など、さまざまな種類が存在することをご説明いたしました。
この項では、各々について、どういった特徴があるのかをご説明いたします。

接触式スキャナー

接触式3Dスキャナーは、多くの場合三次元測定機とも呼ばれ、プローブやセンサーで立体物に触れることにより、座標データを得る方法が用いられるスキャナーのことを指します。
3Dスキャナーが誕生してから使われている、歴史あるスキャニング方法で、測定精度においては、他のスキャン方法よりも優れているのです。

しかし、他のスキャン方法に比べてスキャンに時間がかかることや、大きい立体物や凹凸の多い立体物のスキャンが難しいことなどがデメリットとして挙げられます。

非接触式スキャナー

非接触式3Dスキャナーは、立体物に触れることなくその形状を取り込むことができるスキャナーのことを指します。立体物に光をあて、投影された光や反射した光などの光の変化を利用して、形状データを取り込む仕組みです。

非接触式3Dスキャナーの中では「光投影法」と「レーザー光切断方式」の2種類が測定方法の主流になっています。

光投影法では、縞模様やバーコードなどのパターン光を立体物にあて、投影されたパターンの歪みや形状変化をもとに形状認識が行われます。レーザー光切断方式は、立体物に一本のレーザー光を投影し、その反射光を角度をつけたセンサーで受光することで立体物との距離情報を三角測距の原理によって得る方法です。

また非接触式スキャナーにはスキャンの原理のほかにも、据え置きか、ハンディか、という違いもあります。

据え置きタイプ

据え置きタイプの非接触スキャナーは、固定されたスキャン対象物を高精度、高解像度にスキャンすることが可能です
ただし、大きな対象物を測定することには向いていないため、据え置きタイプでスキャンしきれない大きなものは「ハンディタイプ」でのスキャンが良いでしょう。

ハンディタイプ

先ほどもお伝えしたように、ハンディタイプの非接触スキャナーは、比較的大きな対象物のスキャンが得意です。
ただし、手持ちである以上スキャン精度は据え置きタイプに劣るため、スキャンする立体物や箇所によって使い分けることが理想的と言えます。

X線CTスキャナー

接触式、非接触式に加えて、「X線CTスキャナー」という特殊なスキャナーも存在します。特に医療の分野で活用されているCTスキャンと同じ原理の装置で、接触式や非接触式のスキャナーが立体物の表面しかスキャンできないのに対して、X線CTスキャナーは立体物の内部構造を測定できるのが特徴です。

ただし、X線を使う特殊な仕組みである上、かなり高額なスキャナーであるため、導入する企業や団体が限定されてしまうといった側面も。コストなどの問題を解決できれば、かなり有能なスキャナーと言えます。

3Dスキャナーの選び方

3Dスキャナーの選び方

3Dスキャナーには、大きく分けて接触式、非接触式、X線CTスキャナーが存在するとご説明をしました。
自社にはどのスキャナーの導入が必要なのか、悩まれてしまう方もいらっしゃるでしょう。
ここでは、3Dスキャナー選びの指標をいくつかご紹介いたします。

スキャナーの使用頻度を把握してから選ぶ

まず基本中の基本ですが、使用頻度をよく検討してからスキャナーを選ぶようにしましょう。例えば、使用頻度がそこまで高くないのに、高性能だからと思い切ってX線CTスキャナーを導入したとしても、宝の持ち腐れになってしまいます。

またスキャナーも日々進化を続けているため、せっかく導入したスキャナーを長らく使わずにいたところ、もっと高精度なスキャナーが次々に登場……、といったことも考えられるのです。
スキャナーへの投資と、使用頻度がつり合っているかを検討する必要があるでしょう。

用途に合っているものを選ぶ

用途に合っているスキャナーを選択することも、スキャナー導入時の大切なポイントです。
それほど精度や解像度を求めない立体物のスキャンであれば、非接触式のスキャナーでも良いでしょうし、より高い精度で測定したいという場合であれば、接触式を選択すると良いかもしれません。
先ほども触れましたが、医療現場のようにかなり高精度な、もしくは内部構造のスキャンが必要な場合は、使用頻度も考慮しつつ、X線CTスキャナーの導入を検討しても良いでしょう。

また3Dスキャナーの中には、立体物の色情報取得できるものもあります。
形状検査のみで使用する場合は、色情報は不要ですが、色までスキャンしたいといった場合は、色情報も取り込めるスキャナーを選びましょう

自社に合ったスキャナー選びに迷われる場合は、日本3Dプリンター株式会社のような3D専門企業にアドバイスを仰ぐこともおすすめです。

サポート体制が整っている業者から購入する

3Dスキャナーの導入時は、購入した業者に充実したサポート体制が整っているかを確認することも欠かせません。導入後の故障対応やバージョンアップ、トレーニングサービスなどはあったほうが良いでしょう。

また自社の課題をヒアリングし、課題解決の一番の近道になるスキャナーを紹介してくれるなど、導入前のサポートも気にしておきたいポイントです。

3Dスキャナーの導入は日本3Dプリンター株式会社にご相談ください

3Dスキャナーの導入は日本3Dプリンター株式会社にご相談ください

カタログに掲載されているスペックを見ただけでは、その製品が実際にどのような動きをするのか、どういった作業が得意なのかは、なかなか判断がつかないことも少なくないでしょう。

3Dスキャナーを選ぶ際、カタログのスペックだけを頼りに導入してしまうと、後々「これをスキャンしたいのにうまくいかない」「自社の課題解決にマッチした機種ではなかった」といった問題が起こりかねません。

そうした事態を避けるためにも、どのスキャナーが自社にとって最適なのか、プロの意見を取り入れることも、ぜひ検討されてください

日本3Dプリンター株式会社には、製品に関する情報はもちろん、実際に製品を使用した経験と知識を持った3Dスキャニングの専門スタッフが多く在籍しておりますので、貴社にマッチした3Dスキャナーをご提案することが可能です。
貴社の抱える課題を共に分析し、課題解決に最適な製品をご紹介します。

また、導入前後のサポート体制が充実しているのも特長です。トラブル対応はもちろん、スキャナーの性能を生かしきるノウハウの提供も行っておりますので、3Dスキャナー導入を検討されている方は、ぜひ、日本3Dプリンター株式会社にご相談ください。

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日本3Dプリンター編集部

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