一旦主要圍繞著體積龐大而且價格昂貴的氪離子激光器的新的多色激光系統(tǒng)建成，就可以利用改進后的掃描系統(tǒng)和先進的軟件可編程性來增強激光燈光表演的體驗。

　　用于在所需的區(qū)域內(nèi)引導(dǎo)，定位或“掃描”激光束的光學(xué)掃描儀被廣泛使用在整個工業(yè)，醫(yī)療和娛樂激光產(chǎn)業(yè)。基于振鏡的光學(xué)掃描儀的新進展可以大大提高激光系統(tǒng)的效果，從而提高激光燈光表演的顧客體驗。

　　由于光束只受折射，衍射，或反射的影響，光學(xué)掃描儀已被開發(fā)出來,以利用這些方法中的每一種。因此，從廣義上講，光學(xué)掃描儀可以分為三種類型：通過衍射來偏轉(zhuǎn)光束的聲光掃描儀；通過折射來偏轉(zhuǎn)光束的電光掃描儀；通過反射來偏轉(zhuǎn)光束的機械掃描儀（諧振，多邊形，以及振鏡等掃描類型）。而所有這些掃描儀類型已經(jīng)使用了幾十年，第三類掃描儀中的振鏡掃描儀效果好。

　　聲光和電光掃描儀

　　通過其超過100kHz的掃描速度，聲光和電光掃描儀可以迅速地在任意方向上掃描光束。然而，他們的掃描角度通常只有有限的幾度或更少，而且往往這些掃描儀不能同時使用多個波長。而且聲光掃描儀在單軸上的光學(xué)透過率也被限定在大約80%或更低的水平，這些特性使得它們不適用于激光燈光表演的場合。

　　 共振和多邊形掃描儀

　　在另一方面，通過旋轉(zhuǎn)物理反射鏡來工作的機械掃描儀，通過鍍膜可以以非常高的反射率來反射任何波長或波長組合——因此具有非常高的光學(xué)透過率。

　　通過使用該物理反射鏡，共振和多邊形掃描儀都可以在非常寬的角度上掃描光束，但它們的局限性在于只能一遍又一遍的重復(fù)掃描相同的模式。對于某些應(yīng)用，如印刷，這是非�？扇〉�，但對于需要在一個隨機區(qū)域內(nèi)以非重復(fù)的模式或定位來掃描光束的應(yīng)用，振鏡掃描儀是的選擇。

　　振鏡掃描器

　　簡稱為掃描振鏡（Galvo）的基于振鏡的機械掃描儀包含由某種電機驅(qū)動的物理鏡子。多數(shù)時候，鏡子被連接到電機的軸上，但在某些設(shè)計中，鏡子和電機可能是一個單獨的集成單元。

　　振鏡電機被進行了設(shè)計，能夠在一個有限的角度范圍內(nèi)（通常在20±°）轉(zhuǎn)動，而不是簡單地旋轉(zhuǎn)。振鏡電機還采用了一個高精度的位置檢測器，提供反饋給一個單獨的控制器，實現(xiàn)5μrad（1公里的距離處偏差5毫米）的指向重復(fù)性。

　　掃描振鏡和幾乎所有的機械掃描儀將光束從旋轉(zhuǎn)反射鏡上反射出去，從而光學(xué)角度上能達到的掃描角是電機的實際旋轉(zhuǎn)角度的兩倍。對于掃描振鏡來說，這意味著它們可以以寬達80°甚至更寬的大掃描角度來投射光束，并且可以相對容易地配置成雙軸掃描。

　　掃描振鏡的局限

　　雖然掃描振鏡具有很多優(yōu)點，包括很寬的掃描角，掃描多波長光束的能力，高精度，接近的透光率，但是掃描振鏡也有一個缺點：速度。作為一個將真正的運動傳遞給物理鏡子的機械掃描儀，掃描振鏡受到物理學(xué)定律的限制。一般來說，這意味著他們只能被用于掃描幾百赫茲和幾千赫茲之間的頻率。

　　而雖然物理可以決定物理鏡子因為電機產(chǎn)生的力（扭矩）以及鏡子的質(zhì)量（慣性）可以轉(zhuǎn)動得多快，但是這并不總是很明顯，因為在共振被克服之前，物理學(xué)的其他定律決定了電機和鏡子可以移動得多快。通常，在電機還遠遠沒有用完其可以產(chǎn)生更大的掃描速度的扭矩之前，系統(tǒng)中的共振就已經(jīng)導(dǎo)致投影的圖像變得扭曲。

　　 振鏡的演變

　　在1976左右開始了一系列的振鏡掃描儀設(shè)計和專利。這些早期的設(shè)計涉及了固定的鋁鎳鈷磁體和“動鐵”式轉(zhuǎn)子的使用。事實上，動鐵式振鏡在帶狀圖記錄器，激光娛樂顯示器，和早期的激光打標機上獲得了很好的商業(yè)上的成功。

　　動鐵式振鏡通常是難以打破的強大的工具。然而，它們相對高的電感和磁路使移動的鐵轉(zhuǎn)子對磁通量達到飽和，從而給可以開發(fā)的扭矩量放置了一個很堅固的上限。雖然轉(zhuǎn)子缺乏一些剛度（或者說激發(fā)轉(zhuǎn)子和鏡子共振的可能性），但是自其被引入以來，動鐵式振鏡已經(jīng)作為被選擇的工具使用了約20年。

　　動圈式振鏡也以這種或那種的方式存在了幾十年，其早的設(shè)備應(yīng)用于20世紀。在上世紀70年代和80年代，動圈式振鏡也在非常的光學(xué)帶狀圖表記錄儀上出現(xiàn)過，并在整個上世紀90年代被用在一些激光打標機上。雖然在專門的應(yīng)用中還在使用，但是動圈式振鏡從來沒有達到過動鐵式振鏡或演變的下一步——動磁式振鏡的成功程度。

　　 動磁式振鏡

　　1992年，振鏡制造商開始生產(chǎn)“動磁式掃描儀”，因其轉(zhuǎn)子是由一個圓柱形磁鐵構(gòu)成而得名。雖然動磁式設(shè)計的設(shè)想和專利在1976年就已經(jīng)有了，但是直到釹“超級磁鐵”在上世紀80年代末開發(fā)出來之后，它們才變成了實用的產(chǎn)品。

　　因為線圈在電機內(nèi)部形成的方式以及它被放置在磁路中的位置，動磁式振鏡比動鐵式振鏡的電感要小10倍左右。此外，由于在磁回路中沒有細小的路徑，動鐵式振鏡中存在的磁飽和效應(yīng)在這里是不存在的，這意味著扭矩生產(chǎn)相關(guān)的物理定律得到了極大的緩解——尤其是當使用短的瞬時運動時，例如在激光打標應(yīng)用中。

　　不幸的是，動磁式振鏡并沒有解決所有電極相關(guān)的問題。當一個應(yīng)用需要長時間的高速度和大角度運動時，傳統(tǒng)的動磁式電機結(jié)構(gòu)容易過熱，以及在掃描過程中造成彎曲和共振等問題。而雖然先進的鏡面材料，如硅，碳化硅，和鈹可以部分緩解這些共振相關(guān)的問題，但是在掃描速度受到損害的同時，獲得這些材料的途徑非常受限，而且掃描系統(tǒng)的成本也會增加。

　　 一個新的方式

　　受挫于振鏡掃描速度的停滯不前，Pangolin Laser Systems（一家位于美國佛羅里達州奧蘭多市的激光系統(tǒng)公司）的總裁和工程師WilliamR. Benner,Jr.開始構(gòu)思和開發(fā)可以克服常規(guī)動磁式振鏡的局限性的掃描儀。這位曾撰寫過電機設(shè)計書籍和作為噴氣式客機轉(zhuǎn)子設(shè)計專家的大學(xué)教授，投入到了對磁鐵/軸/鏡子的相互作用的分析中去，以確定材料、形狀和構(gòu)造技術(shù)的可能的佳組合。

　　在計算機上采用有限元分析技術(shù)微調(diào)了成千上萬的設(shè)計迭代和制造了數(shù)十個原型并形成了十幾個專利（大多數(shù)已被授權(quán)）之后，Pangolin公司成立了一個叫做ScannerMAX的新部門來生產(chǎn)其同名的掃描振鏡。

　　從本質(zhì)上講，這些振鏡更強大而且溫度更低，目標是解決限制性能的兩個主要障礙。首先，隨著掃描速度的進一步增加，每一個旋轉(zhuǎn)的東西（磁鐵，軸承，和任何鏡座）將變得不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致投影的圖像失真。其次，隨著越來越多的電流注入到振鏡電機中以產(chǎn)生更大的扭矩，熱量會以幾何的速度產(chǎn)生。由于電機在損壞結(jié)果之前只能吸收這么大的熱量，因此這將是一個可以由電機產(chǎn)生的恒定扭矩的上限。

　　更強大的振鏡

　　傳統(tǒng)的振鏡具有一個直徑比磁鐵小得多的輸出軸。制造商常常在這個非常小的軸上鉆一個孔，在其中放置一個“停止銷”(stoppingpin)來限制電機的旋轉(zhuǎn)量。不幸的是，這意味著，這個軸必須做得更長以容納停止銷，這個用來容納停止銷的孔會削弱軸的強度。然后一個獨立的鏡座被用來作為軸和鏡子之間的界面，從而增加了磁鐵和鏡子之間的距離。

　　在這種情況下，鏡座通常只抓住了鏡子底部邊緣1毫米左右或者更少的區(qū)域。用于掃描10毫米激光束的鏡子通常有24毫米長，這意味著只有1/24的鏡子是由鏡座支撐的——這是一個容易發(fā)生共振的非優(yōu)化架構(gòu)。雖然幾乎總是需要在伺服電機中使用一個陷波濾波器來控制共振，但是這些濾波器也會在伺服回路中引進相位延遲，并傾向于影響鏡子運動的純度。