振镜电机是一种广泛应用于激光扫描系统中的高精度控制装置，在激光应用中，利用反射镜技术，通过旋转和调节振镜电机上镜子的角度，在工作区域内实现激光束的方向控制。广泛用于激光打标、医疗影像、3D打印等领域。根据结构与反馈原理不同，振镜电机主要分为光电振镜电机与光栅振镜电机。本文将为您详细解析两种振镜电机的技术特点、应用场景及选型建议。
光电振镜电机是一种高精度角度控制装置，主要由动磁转子、线圈定子和光电位置传感器组成。其核心工作原理基于通电线圈驱动转子转动，光电位置传感器实时反馈转子转动的角度，并通过驱动控制电路形成闭环控制。
电磁驱动机制：
定子中的驱动线圈接入电流产生安培力，驱动转子带动振镜镜片在有限角度内高速往复运动。
光电位置反馈：
借助硅光电池检测转子位置，通过硅光电池检测转子位置。例如，遮光部件随转子转动时，硅光电池受光面积变化，产生与角度成比例的电信号，反馈至控制器以校准位置。
精度与速度兼备，适合中高端应用
结构紧凑，性价比高
位置分辨率最高可达 <2 μrad
光电传感器结构图
光栅振镜电机通过光栅编码器实现高精度位置检测，结合数字驱动技术提升性能：
1. 光栅编码器：
采用光学衍射原理，通过刻制在玻璃或金属上的等间距光栅条纹，将光信号转换为电信号，分辨率可达纳米级。
2. 闭环控制：
光栅编码器实时反馈转子角度，配合数字驱动板（如FPGA控制）实现微弧级定位精度，动态跟踪误差小于0.12ms。
3. 结构优化：
思特光学自主设计的23bit光栅编码器与高密度线圈绕组结合，减小体积的同时提升响应速度，适合高速场景。
高精度与高分辨率： 光栅编码器直接测量角度位移，分辨率远高于光电位置传感器（可达纳米级角位移等效），定位精度更高。
强抗干扰性： 数字信号传输和处理极大抑制了环境电磁干扰的影响，在恶劣电磁环境下也能稳定工作。
低温漂： 光栅系统受温度影响更小。
数字接口： 易于与数字控制系统集成。
成本和技术门槛相对较高。
数字编码器结构
根据不同的技术路线，思特光学的振镜电机可分为以下类别：
1. 光电振镜电机（STGalvo和UltraGalvo系列）
ST振镜电机
技术参数:
ST振镜电机 | 201 | 200 | 210 | 215 | 218 | 220 | 231 | 230 | 240 | 250 | 260 | |
| 入口光斑 | Input Beam Aperture (mm) | 3-7 | <7 | 7 | 5-10 | 3-7 | 7-10 | 10-14 | 14 | 20-30 | 50-80 | 50-120 |
| 转动惯量 | Moment Of Inertia(g•cm2) | 0.01 | 0.013 | 0.018 | 0.028 | 0.024 | 0.126 | 0.67 | 0.78 | 2.073 | 14.3 | 40.47 |
| 转矩常数 | Torque Constant(N•mm/A) | 0.9 | 1.2 | 2.7 | 3.6 | 3.0 | 6.0 | 11.1 | 13.1 | 20 | 70.8 | 86 |
| 线圈电阻 | Coil Resistance(Ω) | 2.0 | 2.1 | 3.6 | 2.1 | 2.7 | 2.8 | 1.27 | 1.12 | 1.1 | 1.3 | 0.6 |
| 线圈电感 | Coil Inductance(µH) | 25 | 25 | 70 | 70 | 120 | 180 | 171 | 150 | 240 | 600 | 290 |
| 最大连续电流 | Maximum Continuous Current(A) | 1.2 | 1.2 | 1.55 | 3.5 | 2.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 4 | 7 | 10 |
| 峰值电流 | Peak Current(A) | 6 | 6 | 8 | 15 | 10 | 15 | 10 | 10 | 12 | 15 | 18 |
| 上升时间 | Rise Time(ms) | 0.2 | 0.1 | 0.13 | 0.13 | 0.15 | 0.15 | 0.25 | 0.25 | 0.35 | 0.8 | 1.0 |
| 重量 | Weight(g) | 12 | 13 | 18 | 25 | 50 | 50 | 200 | 230 | 320 | 420 | 1040 |
UltraGalvo振镜电机
技术参数:
UltraGalvo振镜电机 | S | M | L | |
| 入口光斑 | Input Beam Aperture (mm) | 10 | 14 | 20-30 |
| 转动惯量 | Moment Of Inertia(g•cm²) | 0.34 | 1.2 | 5.1 |
| 转矩常数 | Torque Constant(N•mm/A) | 7.5 | 15 | 24 |
| 线圈电阻 | Coil Resistance(Ω) | 2.7 | 2.6 | 1.58 |
| 线圈电感 | Coil Inductance(µH) | 165 | 275 | 300 |
| 最大连续电流 | Maximum Continuous Current(A) | 2.5 | 3.5 | 5 |
| 峰值电流 | Peak Current(A) | 10 | 10 | 10 |
| 上升时间 | Rise Time(ms) | 0.18 | 0.3 | 0.7 |
| 质量 | Weight(g) | 220 | 300 | 400 |
2. 光栅振镜电机（ExtraGalvo系列）
ExtraGalvo 振镜电机
技术参数:
ExtraGalvo 振镜电机 | S | M | L | |
| 入口光斑 | Input Beam Aperture (mm) | 10 | 14 | 20-30 |
| 转动惯量 | Moment Of Inertia(g•cm2) | 0.6 | 1.5 | 7.2 |
| 转矩常数 | Torque Constant(N•mm/A) | 7.5 | 15 | 24 |
| 线圈电阻 | Coil Resistance(Ω) | 2.7 | 2.6 | 1.58 |
| 线圈电感 | Coil Inductance(µH) | 155 | 275 | 385 |
| 最大连续电流 | Maximum Continuous Current(A) | 2.5 | 3.5 | 5 |
| 峰值电流 | Peak Current(A) | 10 | 10 | 10 |
| 上升时间 | Rise Time(ms) | 0.2 | 0.3 | 0.7 |
| 质量 | Weight(g) | 220 | 300 | 400 |
各类振镜电机的应用领域，不同技术类型和尺寸的振镜电机，因其性能特点和负载能力差异，适用于不同的应用场景：
1、 ST系列光电振镜电机的应用领域 (3mm, 5mm, 7mm, 10mm)：
其中ST系列的ST200，ST210，ST218，ST220电机广泛应用于眼科OCT成像，共聚焦显微镜，医疗手具和激光投影上。
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| 眼科OCT设备 | 激光投影设备 |
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共聚焦显微镜 | 医疗美容点阵系统 |
2、Ultragalvo系列光电振镜电机的应用领域 (10mm, 14mm, 20mm, 30mm)：
Ultragalvo系列的电机广泛应用于通用打标，FPC和薄膜切割，硅片的划线和开槽和激光清洗上。
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| FPC切割 | 金属面打标 |
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薄膜切割 | 激光清洗 |
3、Extragalvo系列光栅振镜电机的应用领域 (10mm，14mm, 20mm, 30mm)：
Extragalvo系列的电机广泛应用于锂电池极耳焊接，精密钻孔，增材制造（3D打印），检测与测量。
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| 3D 打印 | 玻璃钻孔 |
振镜电机作为激光精密加工的核心执行部件，其技术发展正朝着更高速度、更高精度、更强抗干扰性和数字化、智能化方向发展。思特光学凭借在光电振镜电机的深度优化和在光栅振镜电机领域（特别是自研光栅编码器和数字驱动板）的突破性成就，成功覆盖了从通用打标到高端精密微加工、新能源焊接、3D打印等广阔的应用领域，成为国产高端振镜的领军企业。光电与光栅技术路线的并存，为不同性能需求和成本敏感度的应用提供了多样化的选择。随着激光技术在制造业的持续渗透和新应用场景的不断涌现，高性能振镜电机的重要性将愈发凸显。
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