光学式スキャン

光学式スキャンは、光学的な原理を利用してデジタルデータに変換するための技術です。以下は光学式スキャンの基本的な原理についての説明です。

１，光源:
光学式スキャナーの光源は、対象物に光を照射し、表面形状を読み取るための重要な要素です。LED光、白色光、青色光、レーザーなどが用いられ、反射した光の変化やパターンの歪みをカメラで検出します。光源の種類により、測定精度、解像度、光沢面への対応力が変わります。安定した光源を使うことで、微細な凹凸や複雑形状を高精度に3Dデータ化できます。

２，対象物に光を照射:
対象物に光を照射し、その反射光や投影パターンの歪みをカメラで読み取ることで、表面形状を3Dデータ化する技術です。代表的な方式には、縞模様や格子状の光を投影する構造化光方式があります。対象物の凹凸によって光のパターンが変形し、その変化を解析して距離や形状を計算します。非接触で測定できるため、精密部品や金型、文化財など、触れにくい対象物にも適しています。

３，光センサー: 光学式スキャナーには、光センサーが搭載されています。光センサーは、光の強度や色情報などを測定します。一般的な光センサーには、CCD（Charge-Coupled Device）やCIS （密着型イメージセンサー）などもあります。

４，スキャニングヘッドの移動: スキャナーは、光源と光センサーを搭載したスキャニングヘッドを対象物の上に移動させます。このスキャニングヘッドは、対象物全体をカバーするように横断的に移動することが一般的ですスキャナーが対象物の上を移動すると、光センサーは各位置で反射または透過された光の情報を収集します。

５，デジタルデータへの変換:
光学式スキャナーで取得した反射光や投影パターンの情報は、専用ソフトで解析され、点群データとしてデジタル化されます。点群は多数の座標点の集まりで、対象物の表面形状を数値として表します。その後、ノイズ除去、位置合わせ、メッシュ化を行い、ポリゴンモデルやCADデータへ変換します。これにより、現物形状を検査・設計・解析に利用できる3Dデジタルデータとして活用できます。

６，出力:
スキャナーは、デジタル画像または文書をコンピューターに送信するためのインターフェースを備えており、スキャンしたデータを保存、編集等の目的で使用できます。このように、光学式スキャンは光源、反射または透過、光センサー、スキャニングヘッドの移動、デジタルデータへの変換という基本的な原理に基づいて動作します。ような種類の画像をデジタルデータに変換し、電子的に保存したり共有したりすることが可能になります。

＜３Dスキャン事例02＞