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低雑音Road Runner 70000RPM動作ポリゴンスキャナを製品化

March, 24, 2016, Albany--ポリゴンスキャナは高速レーザスキャナに利用される。多面ポリゴンは、数万RPMで回転し、ガルバノメータスキャナよりもはるかに高速のスキャンレートを実現する。
 ガルバノスキャナは、まず往復機構の慣性によって制限される。回転ポリゴンミラーの実用的な最高速度は一般にミラー、モーターのベアリング、空力抵抗によって制限される。2つ目の制約は、高速で空気を切り裂くファセットによる風切音。風切音は、ミラーのサイズ、スピード、空力の関数である。ミラーファセット先端の速度=ポリゴン円周×回転率。通常55,000 RPM 72ファセットのポリゴンスキャナは、直径2.5インチ=周囲7.85インチ。55,000 RPM/60=917回転/秒。7.85×917=7200インチ/秒=600ft/秒=409 MPH =660KPH。55K RPMで回転する2.5インチオープンエアポリゴンミラーは音がうるさく、サイレンのような音がする。スキャナを工場でスチールの検査、あるいはITOパタニングに使用するような場合、騒音は問題にならない。しかし、高速スキャナをホームビデオディスプレイ、あるいは病院の網膜イメージング装置に搭載する場合は重要課題になる。
 高速スキャニングの恩恵を受ける生体医療および検査アプリケーションがあるが、騒音が課題になっており、高速化するには一段と大きなモーターが必要になる。ボールベアリングは、25000RPM以上になると短寿命になる。高速化にはエアベアリングが必要だが、高速のエアベアリングはかなりのR&D、製造には超精密製法が必要になる。プレシジョンレーザスキャナが2016年に世界最速のポリゴンスキャナとして発表したRoad Runnerポリゴンスキャナは、55000RPMスピード限界を破り最高速70000RPMを達成した。これは、ファセット先端速度が520MPH=840KPHであるが、Road Runnerは非常に静かである。70000RPMポリゴンミラーを開放空間で動作させると、ひどくうるさいサイレンのような音がする。これはほとんどの環境で受け入れられない。Road Runnerは、完全密封のミラーハウジングにより騒音を飛躍的に減らした。
 レーザビームはガラス窓から入り、出て行く。ウインドウは、ARコートされており、走査面から傾けて後方反射を減らしている。モーターは、約14kHzの可聴周波数でブーンという音を出す。
 ミラーハウジングを密封すると熱を閉じ込めることになるが、これは通常、オープンポリゴンの自由な空気の流れによって除去される。
 70000RPMでRoad Runnerは、一般に音がうるさい55000RPMポリゴンスキャナよりも27%高速であり、音は遥かに静かである。Road Runnerは、騒音課題を解決しているので、音に敏感な環境でも使用でき、以前よりもはるかに高速である。