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ガルバノスキャナの基本的な仕組み

 

ここでは「ガルバノスキャナについて」のメモをしています。

ガルバノスキャナについて

ガルバノスキャナは、反射鏡(ミラー)を高速かつ高精度に回転させることで、レーザー光などの光線を任意の方向へ偏向・走査する装置です。主に、レーザー光を用いた精密な位置決めや描画、マーキング、微細加工などの用途で利用されています。

名前の由来は、18世紀の科学者ルイージ・ガルヴァーニによる生体電気の研究にちなんで名付けられた「ガルバノメーター(検流計)」の原理を応用しているためです。

 

 

ガルバノスキャナの基本的な仕組み

ガルバノスキャナは、主に以下の要素で構成されています。

 

ミラー(反射鏡)

レーザー光を反射させるための部品です。用途に応じて、大きさやコーティングが異なります。通常、X軸方向とY軸方向の制御を行うために2つのミラーが用いられます。

 

スキャナ(アクチュエータ)

ミラーを取り付け、高速かつ正確に回転させるための駆動源です。特殊な構造のモーターと高精度な位置センサーが組み込まれています。

 

ドライバ(制御回路)

スキャナの位置を制御するための電子回路です。コントローラからの指令信号に基づき、スキャナに電力を供給し、正確な角度制御を実現します。

 

コントローラ

スキャナの目標位置や動作パターンをドライバに指示する役割を持ちます。

 

2軸のガルバノスキャナを用いることで、レーザー光を2次元平面上で自在に走査できます。さらに、Z軸方向の制御機構を追加した 3Dガルバノスキャナも存在し、複雑な3次元形状への加工や計測を可能 にします。

 

 

ガルバノスキャナの主な用途

ガルバノスキャナは、その高速性、高精度な制御性から、以下のような幅広い分野で活用されている。

  • レーザーマーキング:製品へのロゴ、シリアル番号、バーコードなどの印字
  • レーザー加工:精密な切断、溶接、穴あけ、スクライビング
  • レーザー微細加工:半導体製造、医療機器製造などにおける微細なパターン形成
  • 3Dプリンティング:光造形方式(SLA)などにおけるレーザーによる樹脂硬化
  • 医療分野:眼科における網膜検査(光干渉断層計 - OCT)、レーザー手術
  • 計測・分析:共焦点顕微鏡、光干渉断層計(OCT)、表面粗さ計
  • その他:レーザープロジェクション、エンターテイメント照明

 

以上です。