レーザートライアングレーション
3D光計測は、製造業において重要な測定技術の一つです。自動車、半導体、電子部品、機械加工など、さまざまな分野で形状計測や位置計測に使用されています。
多くの3D測定システムでは、ラインレーザー照明が利用されています。ライン状のレーザーを対象物に照射し、カメラで取得したラインの変形から形状を計測する方式です。
この方式は一般に レーザートライアングレーション（Laser Triangulation） と呼ばれています。
3D光計測におけるラインレーザーの役割
レーザートライアングレーション方式では、ラインレーザーの品質が測定精度に大きく影響します。
主な理由は以下の通りです。
- ラインの均一性
- ラインの直線性
- ラインの幅
- 光量の安定性
これらの要素が適切でない場合、取得した画像の精度が低下し、測定結果にも影響を与えます。特に高精度測定では、照明条件がシステム性能の重要な要素になります。
よくあるラインレーザーの課題
3D計測システムを設計する際、ラインレーザーに関して以下のような課題が発生することがあります。
ライン輝度のムラ
ラインの中心と端で明るさが異なる場合、画像処理での検出精度に影響することがあります。
ライン幅の不均一
ラインの幅が変化すると、エッジ検出やサブピクセル処理に影響することがあります。
スペックルノイズ
レーザー特有のスペックルが画像処理を不安定にする場合があります。
装置への組込みの難しさ
レーザーと光学系が別構成の場合、装置設計が複雑になることがあります。
小型ラインレーザーモジュールという選択肢
これらの課題に対応するため、近年では小型ラインレーザーモジュールが多くの装置に採用されています。
ラインレーザーと光学系を一体化したモジュールは
- 装置設計が簡単
- 光学調整が少ない
- 安定したライン品質
といったメリットがあります。
特に3D測定装置では、コンパクトで安定した光源が求められることが多くあります。
3D光計測の主な用途
ラインレーザーを利用した3D光計測は、さまざまな分野で活用されています。
代表的な用途には以下があります。
工業部品の形状測定
- 切削部品
- プレス部品
- 樹脂部品
電子部品検査
- コネクタ
- 基板部品
- 半導体パッケージ
自動化設備
- ロボットピッキング
- 位置決め
- 寸法検査
Ayase μ-Lineman モジュール
Ayaseでは、小型ラインレーザーモジュール μ-Lineman シリーズを提供しています。
このモジュールは
- コンパクト設計
- 均一なライン照明
- 装置組込みの容易さ
を重視して設計されています。
3D光計測装置やマシンビジョンシステムにおいて、安定したラインレーザー照明を提供する光源です。
