Japan (日本語)
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直接対決:LCD対DLP 3Dプリンティング

LCDとDLPの両方に印刷を行ったので、並べて比較してその違いを実際にご確認いただけます。

fingerprint scanner

テレビの犯罪ドラマで最もよく使われるフレーズは何でしょうか?「一致しました」。さっと綿棒で拭い、指紋に粉を振りかけ、そして――「一致しました」。

指紋などの科学捜査におけるサンプル照合は、必ずしもそれほど単純なものではありません。科学捜査における照合は綿密なプロセスであり、指紋が真正に一致するかどうかを判断するのは、多くの場合、裁判所の役割となります。しかし、課題は証拠品上の潜在指紋を検出し、画像化する段階からすでに始まっています。

課題

指紋の検出において、警察官は従来、2つの方法に依存してきました。それは、「テープ・アンド・リフト法」のための指紋採取用パウダーを使用する方法と、画像撮影装置を用いてデジタル指紋を撮影する方法です。これらの従来の方法は効果的ではありますが、時間がかかる上、多くの場合、リソースが限られている外部の科学捜査研究所に依存せざるを得ません。

デジタル画像技術は、有望な代替手段となる。現場で指紋を撮影・処理できることは、犯罪鑑識研究所での待ち時間による遅延に直面している警察官にとって、長年の目標であった。 しかし、現在のデバイスの多くは、この作業のために専用に設計されたものではありません。これらは通常、汎用カメラ、あるいは画像撮影装置とセンサーの組み合わせで構成されており、その結果、光学的な非効率性や画質の低下を招き、証拠として使用できる信頼性の高い照合結果を得ることが困難になっています。

Fingerprint scanner for forensic photonics

Forensic Photonics社のLIFT(Latent Imaging Fluorescence Technology)のような専用の指紋画像撮影装置が最適な解決策です。この装置は、極めて鮮明で高品質な画像を生成し、その画像を直ちに自動分析に回すことができるため、成功の可能性が高まります。適切な画像撮影装置があれば、警察はスキャンした指紋についてほぼ即座に結果を確認することができます。 地域の犯罪鑑識研究所で処理が滞っている地域では、これにより待ち時間を数ヶ月から数分に短縮することができます。

ソリューションを提供するフォレンジック・イメージングのスタートアップ

フォレンジック・フォトニクス社の創業者であるジェフ・ランブライト氏は、このニーズに応えるべく動き出した。物理学や顕微鏡学のバックグラウンドを持ち、潜在指紋画像化の専門家たちとのつながりもあったランブライト氏は、この製品を現実のものにするための十分な素養を備えていた。

当初、ランブライト氏は多額の資金調達が必要だと考えていたが、あるアドバイザーから「まずは製品を形にしてみろ」と助言を受けた。 自己資金によるアプローチを選択したランブライト氏は、必要な光学機器、センサー、電子部品を揃えました。あとは、このデバイス用の耐久性のあるプラスチック製筐体を作成するだけでした。デバイスの複雑な形状のため、従来の金属切削やフライス加工はほぼ不可能であり、多部品による組み立てが必要となり、試作には法外なコストがかかってしまう状況でした。

そこで、積層造形(AM)が理想的な解決策として浮上した。 規模の経済が利点となる従来の製造とは異なり、AMは部品あたりのコストが一定に保たれる少量~中量生産において真価を発揮する。また、AMにより、ランブライトはプロトタイプの効率的な作成、テスト、そしてリアルタイムでの改良を繰り返すことが可能になった。彼は、デモ用として完成した製品ができるまで、ホビー向けの3Dプリンターを使って数十回の改良を重ねた。

ランブライト氏は、法科学業界の最高峰のイベントである国際識別協会(IAI)会議で、自身の「LIFT」デバイスを披露した。この発表は大きな関心を集め、サンフランシスコ警察での試験運用が成功したことで、製品は市場投入に向けて一歩前進した。

3D Printed fingerprint scanner forensic photonics

メリット

試作から完成品まで:適切なプリンターと素材の選定

有望な試作品が出来上がったものの、ランブライト氏は重大な問題に直面していました。それは、趣味用のプリンターで作成した植物由来のプラスチックには、現場での使用に耐える耐久性が欠けていたことです。この装置は、法執行機関の活動でよくあるような極端な温度や乱暴な取り扱いにも耐えられなければなりませんでした。わずかな反りでも画質が損なわれ、指紋が使用不能になってしまう恐れがあったのです。

ランブライト氏は解決策を求めて、GoEngineer社のスティーブ・シフゲン氏に相談した。シフゲン氏はOrigin®プリンターを推奨した。「これは量産部品を製造するための手頃な方法です」とシフゲン氏は述べた。

「プロトタイプ製作が可能であり、このプリンターの精度や表面品質に加え、素材の強度特性を活かすことで、実際に最終製品そのものをプリントすることもできます。」

適切な材料の選定は不可欠でした。GoEngineerのアプリケーションエンジニアであるピーター・モー・ランゲ氏は、過酷な気象条件、紫外線、湿気に耐えるよう設計された材料「Somos® WeatherX™ 100」を提案しました。

当初はコストを懸念していたランブライト氏だったが、このプロセスは予算内に収まることが分かった。モー・ランゲ氏の提案を取り入れたわずか2回のプリントを経て、製品は完成の域に達した。「彼の指示に従ったんだ」とランブライト氏は振り返る。「そうしたら、見事に成功した。次に手に入れたものは完璧だった。まさに狙い通りだったよ。」

1年後、ランブライト氏はプロトタイプではなく、完全に機能し、販売可能な製品を携えてIAIに戻ってきました。彼はこのデバイスの2つのバージョンまで開発していたのです。その開発のスピードは、顧客と競合他社の双方を驚かせました。

Fingerprint scanner for forensic photonics

法科学用フォトニクスの未来

州内の各地にある犯罪鑑識研究所に依存している地方郡の機関への初販売を皮切りに、ランブライト氏は販売と生産の拡大を目指している。生産量が増加するにつれ、フォレンジック・フォトニクス社は、Somos WeatherX 100を使用した試作品および最終製品向けに、社内のOriginプリンターへの投資を計画している。

ランブライト氏は継続的な改善を構想している。「さらに改良するための微調整や選択肢はたくさんありますが、材料や製造方法そのものを変えるつもりはありません」。ランブライト氏にとって、ストラタシス社の特許取得済みP3™ DLP技術とその汎用性の高い材料は、LIFTイメージングデバイスの将来の改良版に最適な組み合わせである。

「さらに良くするための微調整や選択肢はたくさんありますが、素材や製造方法は変えたくないですね。」

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