ガルバノスキャナの歴史＆原理＆用途

１、ガルバノスキャナとは？

ガルバノスキャナは、ガルバノモーター先端のレーザー光反射鏡（ガルバノミラー）を2軸(X/Y)、場合によってはレンズを３軸目(Z)で制御することによってレーザー光をピンポイントで照射するための制御装置。

レーザー加工やマーキングなど現代の精密加工技術を支える心臓部であるとともに、

共焦点顕微鏡など最先端の科学研究用機器にとっても無くてはならない機構です。

近年ではリモート溶接や3Dプリンタなどの最先端レーザー制御技術でも広く活躍していて、まさに社会の今と未来を支える基幹テクノロジーといえるものとなっています。

２、ガルバノスキャナの歴史

「ガルバノ」というのは聞き慣れない言葉かもしれません。

これはガルバノスキャナの最も基本の動作原理である高感度で電流の検出計測可能な「ガルバノメーター（検流計）」に因んだもので、18世紀の医師・物理学者 ルイージ・ガルヴァーニの功績に由来してこのように呼ばれています。

ガルバノメーターの原理を応用し、電流によってミラーの反射角度を制御する機構であるため「ガルバノスキャナ−」と呼ばれているわけです。最先端の光学制御技術も、その由来は18世紀の科学にまで遡るというのはとても感慨深いですね。

３、ガルバノスキャナの原理

ガルバノスキャナはスキャン精度が良好、高速対応可能、高分解能で操作が簡単、コストパフォーマンスに優れている特徴を持ちます。長時間高速運転を行い、温度が変化した場合でも高い繰り返し位置決め精度を維持することができるため、レーザースキャンなど多用途で採用されています。

ミラーサイズ（イナーシャ）によってガルバノスキャナの構成が決まります。イナーシャに適したスキャナが選定されているため、特に重量や重心位置が異なるミラーに交換するとうまく動かないことがあります。

ガルバノスキャナの選定ではミラーサイズだけでなく走査方法（ステップ走査、ラスタ走査、ベクタ走査）や要求スピードおよび精度から行い、アプリケーションによって使い分けが必要です。また、回転できる範囲に制限（例えば、±30度など）があるため、注意が日宇町です。

ミラーは使用するレーザーなどの波長によって様々なコーティングが用意されています。

４、ガルバノスキャナの使用用途

高速で高精度なレーザーによる穴あけ加工やレーザーマーキング、溶接などの加工や、流行の光硬化性樹脂を使った3Dプリンターのレーザースキャンに使用されています。ミクロンレベルの精度が求められる部品加工に活用されています。

また、分光光度計の分散素子の回転や共焦点顕微鏡、生化学や生物工学で活用されているレーザー顕微鏡などで高精度、高速かつ広範囲のスキャンに、ナノ単位でも制御可能な特徴を活かして、微細な組織内部構造を視覚化する光干渉断層計（OCT）でも使用されています。