非接触3次元デジタイザとは、実在する立体物をスキャンして得られる3次元データをコンピュータに取り込む作業（モデリング）を行う装置です。文化財、美術工芸品、医用、情報処理などの研究分野とともに、近年は工業分野においてリバースエンジニアリングや検査等に活用して、開発や製造のリードタイムを短縮しようとする取り組みに注目が集まっています。コニカミノルタではイメージング機器開発等で培った技術を活かし、持ち運び可能なコンパクトな形状、高精度ながらカメラ感覚で簡単操作が可能な非接触3次元デジタイザを開発しています。

基本原理としてレーザ光による光切断法を採用しています。投光光学系により生成されたストライプレーザ光を測定対象物に照射し、その反射光をイメージングセンサで受光し三角測距することで、ストライプ光1ライン分の3次元距離データが得られます。ストライプ光をガルバノミラーにより走査することで、測定対象物全体の3次元データが取得できます。

基線長L（受光光学系と投光光学系の間隔）と投光するレーザ光のなす角θ、および受光光学系への入射角φを測定することで、三角形の合同条件から測定物面上のレーザ光位置の絶対座標が求められる。θはガルバノミラーの指令値から、φはイメージングセンサ面上での入射位置座標ｖから決まる。

コニカミノルタではイメージングセンサの各画素について、その上を通過するストライプ光の「時間重心」を求めることでストライプ光の投光角度を正確に求め、高精度な3次元距離情報を得ています。「空間重心」を求める方法に比べてイメージングセンサ画素間の感度ばらつきや、測定物の部分的な明暗のばらつきの影響を受けにくい利点があります。

• 非接触3次元デジタイザ RANGE7