三角測量とは？（トライアンギュレーション / Triangulation）

原理・仕組みからレーザー3D計測への応用まで徹底解説

三角測量とは？

三角測量（Triangulation）とは、2点間の距離や角度から対象物の位置を高精度に算出する測定手法です。
古くは測量技術として使われてきましたが、現在ではレーザー3D計測・画像検査・半導体検査など、精密産業において不可欠な技術となっています。

三角測量の基本原理

三角測量は以下の3要素で構成されます：

基準となる2点（ベースライン）
対象物への照射（レーザー・光）
反射光の検出（カメラ・センサー）

レーザーを対象物に照射し、**反射位置のズレ（視差）**から三角関係を用いて距離・高さを算出します。

シンプルに言えば「光の当たる位置のズレ＝高さ・形状の違い」です。

レーザー三角測量の特徴

現在主流となっているのが、レーザーを用いた三角測量方式です。

特徴

非接触で測定可能
μmオーダーの高精度
高速測定（インライン対応可能）
微細形状・段差の検出に強い

三角測量が使われる主な用途

■ レーザー3D計測

形状スキャン
表面プロファイル測定

■ 半導体・電子部品検査

バンプ高さ測定
実装検査

■ 精密加工プロセス

溶接ビード高さ
切削面の粗さ・段差

■ 外観検査・AI検査

欠陥検出
寸法検査

三角測量の“精度を左右する本質的課題”

三角測量は非常に優れた手法ですが、実際の現場では以下の課題が精度を大きく左右します。

① レーザー強度分布のムラ（ガウシアン問題）

一般的なレーザーは中心が強く、周辺が弱い「ガウシアン分布」です。
→ 反射光が不均一になり、測定誤差の原因に

② 表面状態の影響（反射・粗さ）

鏡面 → 飽和
粗面 → ノイズ増加

③ 設置角度・キャリブレーション依存

光学系のわずかなズレで誤差発生

精度を決めるのは「光の質」

ここが重要です。

三角測量の精度は、センサー性能以上に 照射するレーザーの品質（ビームプロファイル）に依存します

特に重要なのが：

均一な照射（Top-Hat）
高い直進性
安定した出力

従来技術の限界

一般的なビーム整形技術（DOE・屈折系）では：

照射ムラが残る
環境変化で再調整が必要
長期安定性に課題

→ 結果として、測定精度のバラつき・再現性の低下につながります

高精度三角測量を実現する新しいアプローチ

ここで重要になるのが、“測定装置ではなく光源側で精度を作る”という考え方です。

■ 均一ビーム × 出力安定化による高精度化

御社が提供するソリューションは：

ガウシアンを理想的なTop-Hatへ変換
空間的に均一な照射を実現
出荷時に最適出力へ固定（再調整不要）

■ 現場での本質的メリット

測定バラつきの低減
キャリブレーション工数削減
ライン停止リスク低減
長期安定運用

こんな課題がある現場に最適

三角測量で精度が安定しない
測定値のバラつきに悩んでいる
キャリブレーションに時間がかかる
半導体・微細加工でμm精度が必要
量産ラインで止められない工程がある

まとめ

三角測量は非常に強力な測定技術ですが、その性能を最大化する鍵は「光源設計」にあります。

➡センサーではなく“光”で精度を作る時代へ

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