このページでは、自動車の自動運転や計測、環境モニタリングなど様々な分野に活用されている「LiDAR（Light Detection and Ranging）」の特性や、3Dマシンビジョンとの関連性などについて詳しく解説しています。
LiDARとは
LiDAR（Light Detection and Ranging：ライダー）とは、レーザー光を使って対象物までの距離や方向を正確に測定するための技術です。
光源から対象物に向けてレーザー光を照射し、対象に反射して戻ってくるまでの時間を計測することで、距離や方向などを算出することが可能となります。
LiDARは赤外線など、波長が短く光束密度の高いレーザー光を活用するため、小さな対象物でもしっかりと検出・測定できる上、レーザー光の反射率を検知することで対象物の色などを把握することも可能です。
LiDARの方式について
ソリッドステート（Solid State）式
ソリッドステート式は半導体技術と光学技術によって、レーザー光の照射を行いつつ広範囲を検出する、3D LiDAR（3次元LiDAR）のためのシステムです。
従来はモーター駆動で光源を回転させ、360度へのレーザー光照射を行う機械回転方式が主流でした。しかしどうしてもモーターを設置する機械部分が必要になるため、小型化や軽量化といったニーズを叶える上で制限がありました。
ソリッドステート式には回転機構が存在せず、レーザー光の照射角も制限されますが、複数のセンサーを活用して検出範囲を保つため、車載システムなどに広く採用されています。
ただし、ソリッドステート式ではモーターが不要なものの、半導体や光学レンズといった部品が必要となるため、高品質な専用部品の確保が欠かせません。
MEMS（メムス）方式
MEMS（メムス：Micro Electro Mechanical Systems）方式とは、ソリッドステート式の一種であり、具体的にはソリッドステート式におけるスキャンの方法です。なお、日本語では「微小電気機械システム」と訳されることもあります。
MEMS方式が採用されているLiDARの場合、電磁式ミラー（MEMSミラー）によってレーザー光の走査を実行することが一般的です。これにより、機械回転方式のようなモーターを必要とせず、広範囲をレーザー光でスキャニングできるといった特性があります。
なお、MEMS方式の他には、より離れた対象物をセンシングできるラスタースキャン方式や、近距離・広範囲を得意とするウォブリングスキャン方式、さらにフラッシュLiDARやフェーズドアレイ方式といったものがあります。
LiDARがおすすめの製造現場
LiDARはそもそも気象学や地質学の分野で発展してきた技術ですが、現代では主として自動車の自動運転システムを支える技術として活用されていることが特徴です。そのため、自動運転や3Dセンサーなどの関連事業と相性が良いでしょう。
ただし、レーザー光で対象物を検出・測定するLiDARは、スマートフォンや製造現場においても利用価値が考えられます。
とはいえ外観検査や位置決めといったニーズに合わせて3Dマシンビジョンを導入したい場合には、そういった目的へ合致する計測方式やシステムを比較検討することが大切です。
- 測定範囲が広く、様々なワークに対応
- コントローラー不要、本体のみで測定可能
- 温度安定性に優れた頑丈な筐体
- 3200point/プロファイルの微細測定が可能
- 従来製品比3倍の面積を持つ大口径受光レンズ
- 全方向位置補正機能を搭載
- 納品日より5年間の製品保証
- ソフトウェアの導入トレーニングが可能
- リモートor出張メンテナンスに対応
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