4.5 mm垂直移動ステージ(リニアステージ)ORIC®、ピエゾ慣性アクチュエーター付き
![](https://www.thorlabs.co.jp/Images/GuideImages/16416_ORIC_VerticalStage_1.jpg)
- 4.5 mm Vertical Travel Stage with Open- or Closed-Loop Positioning
- Versatile Design for Easy Configuration with Other Setups
- 1 kg Vertical Load Capacity
PDXZ1
4.5 mm Vertical Travel
Piezo Inertia Stage
with Optical Encoder
Application Idea
PD1D 20 mm Travel XY Stage and
PDXZ1 Vertical Stage in XYZ Configuration
U.S. Patent 11,606,045
![](../../images/loading-red.gif)
Please Wait
ORIC® Piezo Inertia Stage Selection Guide |
---|
4.5 mm Vertical Translation Stage |
5 mm Linear Translation Stages |
20 mm Linear Translation Stages |
50 mm Linear Translation Stage |
Rotation Stages |
Vacuum-Compatible Stages |
![](https://www.thorlabs.co.jp/images/TabImages/PDXZ1-M_ExtendedDown_Side_A1-150.jpg)
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ステージPDXZ1/Mの高さを最小にしたときの側面
![](https://www.thorlabs.co.jp/images/TabImages/PDXZ1-M_ExtendedUp_Side_A1-150.jpg)
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ステージPDXZ1/Mの高さを最大にしたときの側面
特長
- ピエゾ慣性アクチュエータが付いた小型のステンレススチール製ステージ
- 高分解能での相対位置決めを求められる組み込み用(OEM用)や位置保持用などに適した製品
- 下記のアクセサリを別売りでご用意
- ステージ取付け時にフラットな面を提供する汎用の取付けアダプタ
- 異なる取付け穴パターンを付加するためのアダプタープレート
- ピエゾ慣性ステージ用コントローラ(必須)
ピエゾ慣性アクチュエータ付きステージ(U.S. Patent 11,606,045)のORIC® PDXZ1/Mは、コンパクトなパッケージながら、ピエゾ制御により高速で安定した垂直移動をバックラッシュなしで行うことができます。ステージPDXZ1/Mには光学式エンコーダが内蔵されており、開ループでも閉ループでも動作可能です。このピエゾ慣性アクチュエータは、ステージが静止してピエゾ素子に電源が供給されていない時には自動的にロックされるため、ナノメートルレベルの分解能とアライメントの長期保持を共に要求される用途に適しています。このステージは、1kgの負荷を搭載し、1 mm/sの典型的なステップ速度で、長時間の連続的なステップモードや周期的位置決めモードで駆動することができます。また保持モードで使用することもでき、そのときのクランプ/保持力は20Nです。
負荷の取付け
ステージへの負荷の取り付けは、上部プラットフォームの様々なネジ穴(M2 x 0.4、M4 x 0.7、M6 x 1.0)を用いて行います。ステージPDXZ1/Mには#4-40タップ穴とM3 x 0.5タップ穴の両方があり、それらも取付けに利用できます(詳細は「仕様」タブをご覧ください)。PDXZ1/Mの底部プレートには、ステージ本体を取り付けて固定するためのM2ザグリ穴とM2 x 0.4タップ穴がそれぞれ4つずつあります。そのほか、ステージの上部プレートにアダプタープレートのPD1T/MやPD1U/M(どちらも別売り)を取り付けて、異なる取付け穴パターンを利用することもできます。Ø2 mm位置決めピン用に配列された穴(深さ1.5 mm)は、負荷を取り付ける際のアライメントにも利用可能です。当社では交換用の位置決めピン(20本セット)もご用意しております(下記参照)。なお、位置決めピンを穴に取り付けるときは、穴の最大挿入深さを超えないようにご注意ください。ピンが穴から突き出ているとステージが損傷する場合があります。詳細は「仕様」タブをご覧になるか、下の赤いアイコン()をクリックして資料をご覧ください。
ステージの取付け
ステージ取付け用のザグリ穴は、可動プレートを可動範囲の末端まで移動させるとアクセスできるようになります。ステージは2本のM2 x 0.4ネジ(付属しています)でコーナーを固定することで取り付けられます。その際の推奨トルクは0.35 N·mです。当社では、特定のトルクで締め付けるためのトルクドライバTD75をご用意しております。
ステージは平らな面(平面度≤5 μmを推奨)に取り付ける必要があります。このステージを平面度が5 µmよりも大きな面に取り付けた場合(多くのブレッドボードや光学テーブルに当てはまります)、ステージの速度変動やピッチ・ロールに関する仕様を満たすためには取付けトルクを緩める必要が生じる場合があります。テーブル面に取り付ける際、必要であれば精度の高い平面度を有する取付けアダプタPD1B3/Mを使用することで、ステージが歪曲するのを防止できます。
ステージPDXZ1/MにアダプタPD1B3/Mを取り付けると、そのアダプタを用いてPDXZ1/Mを25 mm移動ステージLX10/Mや30 mm電動XY移動ステージM30XY/Mなど、他の手動型や電動型のステージに取り付けられるようになります。
他のORICステージとの組合せ
ステージPDXZ1/MをORICシリーズ回転ステージと組み合わせて、垂直移動と回転が必要なアプリケーションに利用できます。右にその構成例を示します。さらにステージ上部の取付け穴を使用して、ステージにPD1/M、PD1D/M、PDX1/Mを始めとする当社の様々なORIC直線移動ステージ(リニアステージ)を取付けることができます。こちらのステージと組み合わせてご利用いただけるORICステージや製品については「仕様」タブをご覧ください。
専用コントローラ
こちらのステージを駆動するには当社のピエゾ慣性アクチュエータ用コントローラPDXCまたはPDXC2が必要です。一般的なピエゾコントローラでは、ピエゾ慣性アクチュエータを駆動することはできませんのでご注意ください。
![Inertia Motor Operation](https://www.thorlabs.co.jp/images/tabimages/Piezo_Inertia_Stage_D1-200.gif)
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ピエゾ慣性アクチュエータの動作の概略図
![Inertia Motor Operation](https://www.thorlabs.co.jp/images/tabimages/Piezo_Inertia_Voltage_G1-200.gif)
「スティック-スリップ」のサイクルは、ピエゾが緩やかに伸びるプロセスと、急速に縮むプロセスから構成されています。
ピエゾ慣性「スティック-スリップ」モータ
ピエゾ慣性モータは、フレクシャ機構と結合したピエゾアクチュエータ、摩擦要素、およびスライダ(可動プラットフォーム)の3つの主要パーツから構成されています。「スティック」の期間では、ピエゾはランプ関数の電圧波形に従って緩やかに伸び、摩擦要素とスライダを同時に前方に押します。「スリップ」の期間では、駆動電圧が急速に低下するのに合わせて、ピエゾ素子は摩擦要素を後方に「スリップ」させながら最初の長さに戻ります。この時、スライダの慣性が十分大きく、一方で摩擦要素とスライダ底部の間の動摩擦係数が十分小さいため、スライダは動きません。右のグラフは「スティック-スリップ」の1サイクルにおけるピエゾ駆動電圧を示しています。
このサイクルを繰り返すことにより、スライダは連続的に前方に移動します。逆方向へ移動させるには、ピエゾが急速に伸びて緩やかに縮む(すなわち「スリップ-スティック」)ための、逆の電圧パターンが必要です。動作中のステージではハイピッチのノイズが発生し、またある程度の熱が発生する場合があります。これはデバイスの正常な動作状態であり、故障ではありません。
使用条件やピエゾ素子のヒステリシス、コンポーネントのバラツキ、軸方向の負荷などの様々な要因によってステップサイズは変化し、また再現性もありません。この変化を解消するには、外部フィードバックシステムが必要になります。
![](https://www.thorlabs.co.jp/images/TabImages/PDXZ1_DrawingSmall_D1-500.gif)
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上部プレートPDXZ1(/M)の取付け機能 ミリ規格製品の寸法は括弧内に記載されています。
PDXZ1(/M) Stage Specifications | |
---|---|
Driving Controller | PDXC or PDXC2 Benchtop Controller |
Stage Type | Vertical Translation stage with Open- and Closed-Loop Piezo Inertia Drive |
Travel | 4.5 mm (0.18") |
Minimum Incremental Motiona | 100 nm |
Step Size Adjustabilityb | Minimum: 0.00001 mm Maximum: 2.25 mm |
Settling Time (Typical) | 400 ms |
Maximum Step Frequency | 20 kHz |
Speed (Typical, Continuous Stepping)a | 1 mm/s |
Average Speed Variation Over Travel Rangea | ±2% |
Optical Encoder Resolution | 12.5 nm |
Bidirectional Repeatability | ±0.75 µm |
Absolute Accuracy | ±2.5 µm |
Vertical Load Capacityc | 1 kg (2.2 lbs) |
Clamping / Holding Force | 20 N |
Pitch / Roll Over Travel Range | 200 µrad |
Lifetimed | ≥1.25 km |
Piezo Specifications | |
Max Operating Voltage | 60 V |
Piezo Capacitance | 170 nF |
Physical Specifications | |
Operating Temperature | 10 to 40 °C |
Cable Lengthe | 1.5 m (59") Cable Included |
Connector Type | 15-Pin D-SUB Female |
Dimensions (L x W x H) | 45.0 mm x 42.2 mm x 28.0 mm (1.77" x 1.66" x 1.10") |
End Range Dimensions (L x W) | 45.0 mm x 58.5 mm (1.77" x 2.30") |
Weight (Including Cable) | 310 g (10.94 oz) |
Products Compatible with PDXZ1(/M) Mounting Holes | |
---|---|
Hole Definition | Compatible Product Item # |
4-40, 2.9 mm (0.16") Deep | PDR1(/M), PDR1V(/M), ER-Series Cage Rods |
2-56 (M2 x 0.4), 0.10" (2.5 mm) Deep | PD1(/M), PD1D(/M), PDX1(/M), PDR1C(/M), PD1V(/M), PD1T(/M), PD1U(/M), PD1Z(/M) |
8-32 (M4 x 0.7), 0.14" (3.5 mm) Deep | PD1(/M), PD1V(/M), PDX1(/M), PD1B(/M) |
M3 x 0.5, 0.14" (3.5 mm) Deep | MMP1(/M), AMA011(/M), RB13P1(/M) |
1/4"-20 (M6 x 1.0) 0.16" (4.0 mm) Deep | - |
Ø2 mm Dowel Pin Holes, 1.5 mm (0.06") Deep | PD1(/M), PDX1(/M), PD1D(/M), PD1V(/M), PD1P1 |
ステージPDXZ1/M
D-Sub 15ピン メス型
![D-SUB 15](https://www.thorlabs.co.jp/images/TabImages/DB15_3_F_300.gif)
D-Sub 15ピンのピン割り当て
Pin(s) | Voltage Range | Name | Description |
---|---|---|---|
1 | -7.5 to +12.5 V | Encoder_B_N | Encoder B- |
2 | -7.5 to +12.5 V | Encoder_B_P | Encoder B+ |
3 | 0 V | GND | Digital Ground |
4 | -7.5 to +12.5 V | Encoder_A_N | Encoder A- |
5 | -7.5 to +12.5 V | Encoder_A_P | Encoder A+ |
6 | - | - | Reserved |
7 | - | - | Reserved |
8 | +5 V | +5 V | 5 V Power |
9 | -7.5 to +12.5 V | Encoder_Z_N | Encoder Z- |
10 | -7.5 to +12.5 V | Encoder_Z_P | Encoder Z+ |
11 | - | - | Reserved |
12 | 0 V | PGND | Power Ground |
13 | -10 to +50 V | SigOut1 | Piezo Output |
14 | 5 V TTL | EEPROM | 1-Wire EEPROM |
15 | - | - | Reserved |
当社では、ピエゾステージ用コントローラPDXCを制御するためのPDXCソフトウェアパッケージをご用意しています。このコントローラは下記のピエゾ慣性アクチュエータ付きステージの駆動用に設計されています。
- 光学式エンコーダ付き4.5 mm垂直移動ステージPDXZ1/M
- 5 mm直線移動ステージPD2/M
- 光学式エンコーダ付き5 mm直線移動ステージPDX2/M
- 20 mm直線移動ステージPD1/M
- 真空対応20 mm直線移動ステージPD1V/M
- 20 mm XY移動モノリシックステージPD1D/M
- 光学式エンコーダ付き20 mm直線移動ステージPDX1/M
- 50 mm直線移動ステージPD3/M
- 回転ステージPDR1C/M
- 光学式エンコーダ付き回転ステージPDXR1/M
このソフトウェアパッケージには2つの使い方があります。1つはGUI(グラフィカルユーザーインターフェイス)ユーティリティを用いる方法で、コントローラの直接的な操作や制御をすぐに行なうことができます。もう1つはサードパーティ開発用の一連のプログラミングインターフェイス(LabVIEW™/C++/Python SDK)を用いる方法で、カスタム仕様の位置決めやアライメント用のプログラムをご希望の開発言語で簡単に作成することができます。
注:このソフトウェアは、コントローラ PDXC2、KIM001、KIM101に対応します。コントローラPDXCにはご使用いただけません。コントローラPDXC2はKinesis®ソフトウェアのみに対応しています。
Software
Kinesis Version 1.14.49
The Kinesis Software Package, which includes a GUI for control of Thorlabs' Kinesis system controllers.
Also Available:
- Communications Protocol
![Kinesis Software](https://www.thorlabs.co.jp/images/TabImages/Kinesis_KDC101_GUI_A2-400.jpg)
Kinesis GUI Screen
Thorlabs offers the Kinesis® software package to drive our wide range of motion controllers. The software can be used to control devices in the Kinesis family, which covers a wide variety of motion controllers ranging from small, low-powered, single-channel drivers (such as the K-Cubes™) to high-power, multi-channel benchtop units and modular 19" rack nanopositioning systems (the MMR60x Rack System).
The Kinesis Software features .NET controls which can be used by 3rd party developers working in the latest C#, Visual Basic, LabVIEW™, or any .NET compatible languages to create custom applications. Low-level DLL libraries are included for applications not expected to use the .NET framework and APIs are included with each install. A Central Sequence Manager supports integration and synchronization of all Thorlabs motion control hardware.
By providing this common software platform, Thorlabs has ensured that users can mix and match any of our motion control devices in a single application, while only having to learn a single set of software tools. In this way, it is perfectly feasible to combine any of the controllers from single-axis to multi-axis systems and control all from a single, PC-based unified software interface.
The software package allows two methods of usage: graphical user interface (GUI) utilities for direct interaction with and control of the controllers 'out of the box', and a set of programming interfaces that allow custom-integrated positioning and alignment solutions to be easily programmed in the development language of choice.
Legacy Software
Select products are still capable of running the legacy APT™ software package. Information on software compatibility can be found in the product documentation (), and additional details about the APT software can be found here.
Kinesis®ソフトウェアでは新しい.NETコントロールが使用でき、最新の最新のC#, Visual Basic, LabVIEW™、ほかの.NET対応言語を使用する開発者がカスタムにプログラムを作成することもできます。
C#
このプログラミング言語はマルチプログラミングパラダイムやマルチプログラミング言語が使用可能となるよう設計されているため、複雑な問題が簡単かつ効率的に解決できます。型付け、命令型、宣言型、関数型、ジェネリック、オブジェクト指向、そしてコンポーネント指向が含まれます。 この共通のソフトウェアプラットフォームにより、1セットのソフトウェアツールを習得するだけで、あらゆるKinesisコントローラを簡単に組み合わせることができます。このようにして1軸システムのコントローラから多軸システムのコントローラまで、様々なコントローラを組み合わせ、全てを1台のPCのソフトウェアインターフェイスから制御することが可能となりました。
Kinesisシステムソフトウェアを使用するには2つの手段があります。コントローラを直接つないで制御を行なう付属のGUI(グラフィカルユーザーインターフェイス)ユーティリティ、またはご希望の開発言語でカスタム仕様の位置決めやアライメントを簡単にプログラムできる一連のプログラミングインターフェイスです。
Kinesisモーションコントロールライブラリの構築の参考となる実行可能なプロジェクト機能拡張例については下のリンクをクリックしてください。なお、Quick Startのプロジェクト例の実行には別の統合開発環境(IDE)(Microsoft Visual Studioなど)が必要です。C#のプロジェクト例はKinesisソフトウェアパッケージに付属する.NETコントロールで実行可能です(詳細は「Kinesisソフトウェア」タブをご覧ください)。
![]() | Click Here for the Kinesis with C# Quick Start Guide Click Here for C# Example Projects Click Here for Quick Start Device Control Examples | ![]() |
LabVIEW
LabVIEWは、.Netコントロールを介してKinesisまたはAPTベースのコントローラとの通信に使用できます。LabVIEWでは、ツールとオブジェクトでフロントパネルとして知られるユーザーインターフェイスを構築した後、グラフィカル表記の関数を使ってコードを追加し、フロントパネルのオブジェクトを制御します。下記のLabVIEWチュートリアルでは.Netコントロールを使用してLabVIEW内KinesisまたはAPT駆動デバイス用の制御GUIを作成するための情報をご提供しています。 LabVIEWでコントローラを制御する基本的な方法や、LabVIEW GUIを用いてデバイスを操作する前に行うべき設定の手順についても解説しています。
![]() | Click Here to View the LabVIEW Guide Click Here to View the Kinesis with LabVIEW Overview Page | ![]() |
仕様の性能を得るために
このアプリケーションノートでは、K-Cube™コントローラKIM001またはKIM101を用いて開ループ方式のORIC®直線移動ステージPD1/MとPD1D/M、および回転ステージPDR1/Mを使用するときに、仕様に示された速度とステップサイズを実現する方法をご説明いたします。下記ではKinesis®ソフトウェアのコントロールおよびK-Cubeの前面パネルの制御装置を用いた例をご紹介しています。開ループシステムを使用するには様々な制限があり、このアプリケーションノートは速度とステップサイズの変動を最小限に抑えるうえでお役に立てるように作成しました。初期設定時のほか、速度やステップサイズに変動が生じる場合には、こちらのアプリケーションノートをご利用いただくことをお勧めいたします。設定の変更方法の詳細については、各ステージやコントローラのマニュアルをご覧ください。
![](https://www.thorlabs.co.jp/images/tabimages/ORIC_stage_app_note_A2-250.jpg)
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図2:ステージPD(R)シリーズには推奨されるチャンネル設定があります。設定はDevice Settings -> Current Device Settings-> Channel 1で変更できます。
![](https://www.thorlabs.co.jp/images/tabimages/ORIC_stage_app_note_A1-250.jpg)
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図1:ORICステージを制御する時には、ステージタイプをPD(R)に変更する必要があります。これはKinesis Softwareの Device Settings -> Startupで変更できます。
![](https://www.thorlabs.co.jp/images/tabimages/ORIC_stage_app_note_A3-250.jpg)
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図4:黒線で丸く囲まれているJogモードはContinuousに設定する必要があります。これはDevice Settings -> Current -> Channel 1で変更が可能です。
![](https://www.thorlabs.co.jp/images/tabimages/ORIC_stage_app_note_A8-200.jpg)
図3:黒線で囲まれた部分はデバイスGUIにあるジョグボタンです。
K-CubeコントローラとKinesisソフトウェアのコントロール
Kinesisソフトウェアのステージタイプの初期設定はPIAになっており、ORICステージには適用できません。そのため、初期設定を変更する必要があります。初期設定は、まずデバイスのGUIパネルのDevice Settingsにアクセスし、Startupタブをクリックします。ConfigurationタブでステージタイプをPD(R)に変更し、右下のPersist Settings to the Deviceのボックスにチェックを入れ、左下のSaveボタンをクリックします。それらの選択は図1に丸で示しています。これらの設定により、KinesisソフトウェアはPD(R)のステージタイプ用として使用できます。他のデバイスやチャンネルの設定も、このStartupで変更可能です。
ステージタイプPD(R)を用いて仕様の速度、速度変化、力を得るためには、特定のチャンネル設定を行うことを推奨します。これらの設定は図2に示すようにDevice SettingsのChannel 1のタブで変更できます。設定は黒線で囲まれたDriveボックス、および青線で囲まれたJogボックスで行います。
Driveボックスでは、Maximum Voltageを85 V、Rateを2000 steps/s、Accelerationを10000 Steps/s2に設定することを推奨します。Jogボックスでは、Forward Sizeを250 Steps、Reverse Sizeを250 Steps、ModeをContinuous、Step Rateを2000 Steps/s、Step Accelerationを10000 Steps/s2に設定することを推奨します。仕様性能を実現するには、ステージを平坦な面、当社が推奨する取付けプレート、または対応するアダプタープレートなどに適切に取り付けることが重要です。
1000 steps/sのStep Rateよりも速い連続ジョグは、図3の黒線で囲まれたデバイスGUIのJogボタンを使用したときにのみ可能です。K-CubeコントローラKIM101のジョイスティックまたはKIM001のホイールを使用したときの連続ジョグ動作は、1000 step/s以下に制限されます。ジョイスティックまたはホイールを使用するとき、シングルステップ動作あるいはカウントによる動作を行う場合は1000 step/sの制限はありません。
KinesisソフトウェアのJogモードをContinuousまたはSingleに変更したとき、図3の黒線で囲まれたKinesis GUIのJogボタンにのみ影響を与えます。コントローラKIM001またはKIM101の前面パネルのJoystickのモードは変更しません。KinesisソフトウェアのJogモード設定は、Device Settings -> Channel 1 -> Jogボックス -> Mode(図4参照)で行います。詳細については下記の前面パネルの制御装置のセクションでもご覧いただけます。
![](https://www.thorlabs.co.jp/images/tabimages/ORIC_stage_app_note_A7-250.jpg)
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図6:KinesisソフトウェアデバイスGUIのDevice SettingsにおけるDeviceタブ。Maximum Step Rate設定は青線で囲まれています。連続Jogモードでジョイスティックを使用する場合、設定は1000 steps/s未満でなければなりません。KinesisのJoystickモードは黒線で囲まれたドロップダウンメニューから選択できます。
![](https://www.thorlabs.co.jp/images/tabimages/ORIC_stage_app_note_A4-250.jpg)
図5:K-CubeコントローラKIM101の前面パネルに表示されるオプション5のJoystickモード
![](https://www.thorlabs.co.jp/images/tabimages/ORIC_stage_app_note_A6-250.jpg)
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図8:KinesisソフトウェアのStep Size変更画面。Forward SizeおよびReverse Sizeの設定を変更します。またMode設定はGUIのJogボタンのコントロールにのみ影響し、Joystickモードには影響しません。
![](https://www.thorlabs.co.jp/images/tabimages/ORIC_stage_app_note_A5-250.jpg)
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図7:駆動速度はKinesisソフトウェアのDevice Settings -> Current -> Channel 1で変更できます。これは前面パネルにおけるメニューオプション3のSet Velocityに相当します。
KIMx01の前面パネルの制御装置とそれに関連する設定
前面パネルの制御メニューには10個のオプションがあります。K-CubeコントローラKIM101の2つのボタンとジョイスティック、またはK-CubeコントローラKIM001のボタンとホイールでアクセスできます。
オプション5のJoystickモード(図5参照)にはJog to Count、 Jogging in Steps、Velocity Controlの3つのモードがあります。KinesisソフトウェアのJoystickモードは前面パネルのオプション5、Joystickモードに関連しています。KinesisソフトウェアにおけるJoystickモードには、Step Rate、Jog、Goto Positionの3つのオプションがあります。この設定は図6に黒線で囲んで示されています。
Jog to Countモードでは、ステージをターゲットとするカウント(初期設定は0)の位置まで、前面パネルのオプション3のSet Velocityで設定された速度で移動させます。オプション3のSet Velocityでは、ステージがオプション5のJog to Countモードおよびオプション1のGoto Pos Countにおいて移動する速度を設定します。Kinesisソフトウェアでは、Device Settings -> Channel 1 -> Driveボックス -> Rateに相当する設定があります。これは図7でご覧いただけます。
Jogging in Stepsモードでは、オプション3のSet Velocityによってステージの速度は変わりません。このモードでの速度はKinesisソフトウェアで変更する必要があります。その設定はDevice Settings -> Channel 1-> Jogボックス ->Step Rateで変更できます。ステージの速度を上げようとするときに、Step Rateを変更する代わりにStep Sizeを変更することもできます。Step Sizeは、KIMコントローラの前面パネルでは、オプション4のJog Step Sizeで変更できます。Kinesisソフトウェアでは、Device Settings -> Channel 1 -> Jogボックス -> Forward SizeおよびReverse Sizeで変更できます(図8参照)。
オプション5のVelocity Controlモードではジョイスティックを使用して連続ジョグができますが、速度は1000 step/s未満でなければなりません。この速度は前面パネルのオプション3では変更できません。この速度はKinesisソフトウェアのDevice Settings -> Device -> Maximum Step Rateでのみ変更可能です(図6参照)。初期設定で10000という数値が表示される場合がありますが、この値はソフトウェアでは許容されません。数値を1~1000の間に変更する必要があります。
KinesisソフトウェアにおけるJoystickモードのStep Rateは、前面パネルのVelocity Controlモードに関連しており、Maximum Step Rateの設定にご使用いただけます。Direction Senseはジョイスティックまたはホイールを使用するときの移動方向の変更に使用できます。
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電動リニアステージ
電動の直線移動ステージとしては、ピエゾ駆動の20 µm移動ステージからダイレクトドライブ方式の600 mm移動ステージまで、様々な最大移動量の製品をご用意しております。ステージの多くは、それらを用いてXY軸やXYZ軸などの多軸ステージを構築することができます。ファイバ結合用としては、多軸ステージのページをご覧ください。標準の電動ステージを用いるよりも精密な調整が可能です。直線移動ステージのほかに、電動の回転ステージおよびゴニオステージもご用意しております。また手動移動ステージもございます。
ピエゾステージ
これらのステージでは、様々な駆動機構にピエゾ素子が組み込まれています。ステージORIC®シリーズでは、「スティック-スリップ」と呼ばれる摩擦特性を利用したピエゾ慣性アクチュエータが用いられており、それにより長い移動距離が得られています。移動ステージNanoflex™シリーズは、手動アクチュエータに加えて標準的なピエゾアクチュエータが用いられています。ステージElliptec®シリーズでは共振ピエゾモータが用いられており、共振に伴うモータ先端の楕円形の動きで可動プラットフォームを押したり引いたりします。Z軸ステージLPS710E/Mにはピエゾ移動に対する機械的な増幅機構が組み込まれており、またそれに適したコントローラが付属しています。
Piezoelectric Stages | ||||
---|---|---|---|---|
Product Family | ORIC® PDXZ1 Closed-Loop 4.5 mm Vertical Stage | ORIC® PD2 Open-Loop 5 mm Stage | ORIC® PDX2 Closed-Loop 5 mm Stage | |
Click Photo to Enlarge | ![]() | ![]() | ![]() | |
Travel | 4.5 mm | 5 mm | ||
Speed | 1 mm/s (Typ.)a | 10 mm/s (Typ. Max)b | 8 mm/s (Typ.)c | |
Drive Type | Piezoelectric Inertia Drive | |||
Possible Axis Configurations | Z | X, XY, XYZ | ||
Mounting Surface Size | 45.0 mm x 42.0 mm | 13 mm x 13 mm | ||
Additional Details |
Piezoelectric Stages | |||||
---|---|---|---|---|---|
Product Family | ORIC® PD1 Open-Loop 20 mm Stage | ORIC® PD1D Open-Loop 20 mm Monolithic XY Stage | ORIC® PDX1 Closed-Loop 20 mm Stage | ORIC® PD3 Open-Loop 50 mm Stage | |
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Travel | 20 mm | 50 mm | |||
Speed | 3 mm/s (Typ. Max)a | 20 mm/s (Typ. Max)b | 10 mm/sc | ||
Drive Type | Piezoelectric Inertia Drive | ||||
Possible Axis Configurations | X, XY, XYZ | XY, XYZ | X, XY, XYZ | X, XY, XYZ | |
Mounting Surface Size | 30 mm x 30 mm | 80 mm x 30 mm | |||
Additional Details |
Piezoelectric Stages | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Product Family | Nanoflex™ 20 µm Stage with 5 mm Actuator | Nanoflex™ 25 µm Stage with 1.5 mm Actuator | Elliptec® 28 mm Stage | Elliptec® 60 mm Stage | LPS710E 1.1 mm Vertical Stage | |
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Travel | 20 µm + 5 mm Manual | 25 µm + 1.5 mm Manual | 28 mm | 60.0 mm | 1.1 mm | |
Maximum Velocity | - | 180 mm/s | 90 mm/s | - | ||
Drive Type | Piezo with Manual Actuator | Resonant Piezoelectric Motor | Amplified Piezo | |||
Possible Axis Configurations | X, XY, XYZ | X | Z | |||
Mounting Surface Size | 75 mm x 75 mm | 30 mm x 30 mm | 15 mm x 15 mm | 21 mm x 21 mm | ||
Additional Details |
ステッピングモーターステージ
こちらの移動ステージは脱着型あるいは内蔵型のステッピングモータを用いており、また300 mmまでの長い移動量が可能です。ステージの多くは多軸構成(PLSXY)や、多軸ステージ(PLSX、LNRシリーズ、NRTシリーズ、LTSシリーズ)への組み込みが可能です。ステージMLJ150/Mは高荷重にも対応する垂直移動ステージです。
Stepper Motor Stages | |||||
---|---|---|---|---|---|
Product Family | PLSX with and without PLST(/M) Top Plate 1" Stage | PLSXY with and without PLST(/M) Top Plate 1" Stage | LNR Series 25 mm Stage | LNR Series 50 mm Stage | |
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Travel | 1" | 25 mm | 50 mm | ||
Maximum Velocity | 7.0 mm/s | 2.0 mm/s | 50 mm/s | ||
Possible Axis Configurations | X, XY | X, XY, XYZ | X, XY, XYZ | ||
Mounting Surface Size | 3" x 3" | 60 mm x 60 mm | 100 mm x 100 mm | ||
Additional Details |
Stepper Motor Stages | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Product Family | NRT Series 100 mm Stage | NRT Series 150 mm Stage | LTS Series 150 mm Stage | LTS Series 300 mm Stage | MLJ250 50 mm Vertical Stage | |
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Travel | 100 mm | 150 mm | 150 mm | 300 mm | 50 mm | |
Maximum Velocity | 30 mm/s | 50 mm/s | 3.0 mm/s | |||
Possible Axis Configurations | X, XY, XYZ | X, XY, XYZ | Z | |||
Mounting Surface Size | 84 mm x 84 mm | 100 mm x 90 mm | 148 mm x 131 mm | |||
Additional Details |
DCサーボモーターステージ
脱着型あるいは内蔵型のDCサーボモータを用いた直線移動ステージをご用意しております。これらのステージは薄型で、多軸ステージの構築が可能です。
DC Servo Motor Stages | ||||
---|---|---|---|---|
Product Family | MT Series 12 mm Stages | PT Series 25 mm Stages | MTS Series 25 mm Stage | MTS Series 50 mm Stage |
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Travel | 12 mm | 25 mm | 25 mm | 50 mm |
Maximum Velocity | 2.6 mm/s | 2.4 mm/s | ||
Possible Axis Configurations | X, XY, XYZ | X, XY, XYZ | ||
Mounting Surface Size | 61 mm x 61 mm | 101.6 mm x 76.2 mm | 43 mm x 43 mm | |
Additional Details |
DC Servo Motor Stages | ||||
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Product Family | M30 Series 30 mm Stage | M30 Series 30 mm Monolithic XY Stage | M150 Series 150 mm XY Stage | KVS30 30 mm Vertical Stage |
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Travel | 30 mm | 150 mm | 30 mm | |
Maximum Velocity | 2.4 mm/s | X-Axis: 170 mm/s Y-Axis: 230 mm/s | 8.0 mm/s | |
Possible Axis Configurations | X, Z | XY, XZ | XY | Z |
Mounting Surface Size | 115 mm x 115 mm | 272.4 mm x 272.4 mm | 116.2 mm x 116.2 mm | |
Additional Details |
ダイレクトドライブステージ
こちらの薄型ステージにはブラシレスDCサーボモータが内蔵されており、バックラッシュの無い高速移動が可能です。電源が入ってないときは、ステージのプラットフォームにはほとんど慣性が無く、実質的にフリーラン状態になります。そのため電源が入ってないときにステージのプラットフォームが定位置に留まる必要のある用途には適していません。これらのステージを垂直方向に取付けることは推奨しません。
Direct Drive Stages | |||||
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Product Family | DDS Series 50 mm Stage | DDS Series 100 mm Stage | DDS Series 220 mm Stage | DDS Series 300 mm Stage | DDS Series 600 mm Stage |
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Travel | 50 mm | 100 mm | 220 mm | 300 mm | 600 mm |
Maximum Velocity | 500 mm/s | 300 mm/s | 400 mm/s | 400 mm/s | |
Possible Axis Configurations | X, XY | X, XY | X | X | |
Mounting Surface Size | 60 mm x 52 mm | 88 mm x 88 mm | 120 mm x 120 mm | ||
Additional Details |
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PDXZ1(/M)の上部プレートの取付け機能。ミリ規格製品の寸法は括弧内に記載されています。インチとミリの寸法が別記されていない場合は、両方の製品で共通する寸法になります。
- 開ループおよび閉ループでの動作が可能
- 光学式エンコーダによる分解能:12.5 nm
- 連続的なステップ動作速度:1 mm/s(典型値)
- D-Sub15ピンのメス型コネクタが付いた1.5 mのケーブル付き
- ピエゾ慣性アクチュエータ用コントローラPDXCまたはPDXC2が別途必要(下記参照)
この光学式エンコーダが内蔵されたピエゾ慣性アクチュエータ付きORIC垂直移動ステージは、開ループおよび閉ループのどちらのモードでも使用することができます。垂直方向の最大許容負荷は1 kgで、その動作の正確さは±2.5 µmです。 このピエゾ慣性アクチュエータは、ステージの停止時やピエゾ素子に電源が供給されていない時には自動的にロックされるため、マイクロメートルレベルの分解能とアライメントの長期保持を共に要求される用途に適しています。仕様の詳細は「仕様」タブをご参照ください。
各ステージは、製造後にステージのピッチとロールの試験を行っています。これにより個々のステージが全移動範囲において仕様値を満たすことを保証しています。試験結果の概要は各ステージに添付される個別のデータシートに記載されています。サンプルデータシートはこちらからご覧いただけます。
ステージは平面度≤5 µmの面に設置してください。取付けアダプタPD1B3/M(下記参照)は精密な平面度の取付け面を有し、ステージを光学テーブルやブレッドボードに取付けるときに使用すると、ステージが湾曲するのを防ぐことができます。上部プレート用アダプタもご用意しており、下記の製品紹介からご購入いただけます。
各ステージには、コントローラPDXCまたはPDXC2に直接接続できるD-Sub15ピンコネクタの付いた、長さ1.5 mのケーブルが付いています。このケーブルを延長したい場合には、長さ3 mの延長ケーブルPDXCE(別売り、下記参照)をご使用いただけます。ステージとコントローラPDXCまたはPDXC2を接続するとき、ケーブルの静電容量により全長が4.5 mを超えるケーブルは使用できませんのでご注意ください。
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![](https://www.thorlabs.co.jp/images/tabimages/PD1B3_D1-300.gif)
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アダプタープレートPD1B3(/M)の外形図。各取付け穴(A~H)の説明は左表をご覧ください。 ミリ規格のアダプタープレートの寸法は括弧内に記載されています。
![](https://www.thorlabs.co.jp/images/TabImages/PDXZ1_PD1B3_App_A1-150.jpg)
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アダプタPD1B3(/M)に取り付けられたステージPDXZ1(/M)
- ORICシリーズステージの取付けに必要なフラットな面を提供
- 不動態化処理されたステンレススチール製
- テーブルやブレッドボードへの取付け時のステージの歪みを抑制
- 寸法(L x W x H): 65.0 mm x 65.0 mm x 10.0 mm
汎用アダプタープレートPD1B3/Mは、ORICシリーズのピエゾ慣性ステージに対して、取り付ける際に必要なフラットな面(平面度≤5 µm)を提供します。右の外形図の取付け穴(A~H)の詳細は下の表に示します。4つの#4-40ネジ穴を用いて30 mmケージシステムに取り付けることができ、またブレッドボードに取り付けるための2本のM6ネジが付属しています。
ステージを平面度が5 µmよりも大きな面に取り付けた場合(多くのブレッドボードや光学テーブルに当てはまります)、ステージが歪曲することでステージの速度変動やピッチ・ヨーの性能に影響が現れることがあります。平面度が十分でないテーブルやブレッドボードに取り付けるときには、ステージをこれらの取付けアダプタに取り付けることで、そのような歪曲を大幅に低減することができます。
Labela | Holes/Slots Patternb | Spacingb (Stage Compatibility) | Threading Depth | Places |
---|---|---|---|---|
A | 1/4"-20 (M6) | 1" x 2" (25 x 50 mm) | Through | 6 |
B | Ø2 mm Dowel Pin Holes | 16 x 16 mm | 1.5 mm | 4 |
C | #4-40 | 30 x 30 mm (Item # PDR1(/M), PDR1V(/M)) | 3.5 mm | 4 |
D | 1/4"-20 (M6) C-Slot | 1" to 2" (25 to 50 mm) | N/A | 4 |
E | #00-90 (M1.2) | 10 x 10 mm (Item # PD2(/M), PDX2(/M)) | 3 mm | 4 |
F | #8-32 (M4) C-Slot | 1.25" (31.25 mm) | N/A | 1 |
G | #2-56 (M2) | 27.0 x 23.4 mm (Item # PDXZ1(/M), PD1(/M), PDX1(/M), PD1D(/M), PD1V(/M), PDR1C(/M)) / 40.8 x 30 mm | 7 mm | 8 |
H | #8-32 (M4) | 2" (50 mm) (Item # PD3(/M)) / 2" x 2" (50 x 50 mm) (Item # PDXR1(/M)) | 7.8 mm | 4 |
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- 異なる取付け穴のパターンと取付け機能を提供
- ステージPDXZ1/Mへの取付け穴
- PD1T/M、PD1U/M: M2ザグリ穴が2つ
- PD1B/M: M4ザグリ穴スロット
- 付属する取付け用部品
- PD1T/M、PD1U/M: M2ネジ2本とØ2 mm位置決めピン2本
- PD1B/M: M4ネジ2本とM4用ワッシャ2個
こちらのアダプタープレートを垂直移動ステージPDXZ1/Mの上部プレートに直接取り付けることで、取付け機能を変えることができます。各プレートの設置面積は30 mm x 30 mmで、当社の移動量20 mmのピエゾ慣性アクチュエータ付きステージと同じです。
アダプタープレートPD1T/Mには、中央にM4タップ穴が1個、その周囲に取付け用のM2タップ穴が10個とM3タップ穴が4個、および16 mmケージシステムに対応する#4-40タップ穴が4個あります。
アダプタープレートPD1U/Mには8個のM4タップ穴が十字型に配置されています。また、底面には5個のM4用ザグリ穴と、アライメントのためのØ2 mm位置決めピン用の穴があります。詳細は右の図をご覧ください。
アダプタPD1B/MにはM4用の取付けスロットがあり、それを使ってステージPDXZ1/Mの上面に取り付けられます。このアダプタには、M2の取付け用タップ穴を使用して、移動量20 mmのピエゾ慣性アクチュエータ付きステージなどのコンポーネントを取り付けることができます。
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Key Specificationsa | ||
---|---|---|
SMC Port | Number of Ports | Two |
Voltage | 0 to 40 V | |
Frequency | 20 kHz Max | |
D-Sub Port | Number of Ports | One |
Voltage | -10 to 50 V | |
Frequency | 20 kHz Max | |
Max Current Limit | 10 A | |
Front USB | Type A, USB Host 2.0 | |
Back USB | Type B, USB Device 2.0 | |
Voltage of Analog In/Out | -10 to 10 V, ±2% | |
Voltage of Trigger In/Out | 0 to 5 V, TTL | |
Input Power | 100 - 240 VAC, 50 - 60 Hz |
- PDシリーズピエゾ慣性アクチュエータ付き直線移動ステージ、垂直移動ステージPDXZ1/M、および回転ステージPDR1C/MとPDXR1/M用コントローラ
- 開ループおよび閉ループの両動作をサポート
- SMCおよび15ピンDサブポートが使用可能
こちらのコントローラは、当社のピエゾ慣性アクチュエータ付きの直線移動ステージ、垂直移動ステージPDXZ1/M、そして回転ステージPDR1C/Mの制御用として設計されています。開ループステージ制御用のSMC出力端子が2チャンネル、開ループまたは閉ループステージ制御用の15ピンDサブ出力ポートが1チャンネル付いています。Dサブコネクタ付きのORICシリーズステージを使用するうえで延長ケーブルが必要な場合には、PDXCEをご使用いただけます(別売り、下記参照)。
組込まれたソフトウェアにより、フロントパネルのボタン、LCDディスプレイ、およびノブを使用して、このユニットをフル制御できます。また、組込みの外部トリガーモードはシングルチャンネル動作をサポートしています。複数のコントローラを接続することで、Dサブモードでラスタ走査のようなマルチチャンネル動作が可能です。ユーザは、PCに接続しなくても、出力ポートの選択、開ループ/閉ループのモード切り替え、ホーミングやエンコーダの校正などを行うことができます。ユニット上での制御のほかに、USB接続を利用してソフトウェアのプラットフォームで簡単にPC制御を行うこともできます。
ユニットには日本国内用の電源コードが付属します。すべての用途において、お手持ちの電源ソケットに適したプラグの付いた、IEC320準拠の電源コードをご使用ください。また、背面パネルに記載された定格電源電圧が、日本国内の電源に合致していることをご確認ください。
詳細については、製品紹介ページをご参照ください。
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Key Specificationsa | ||
---|---|---|
Performance Specificationsa | ||
D-sub Port | Number of Ports | One |
Voltage | 0 to 56 V | |
Frequency | 20 kHz Max | |
Max Current Limit | 10 A | |
Front USB | Type A, USB HID Host | |
Back USB | Type B, USB Device 2.0 | |
I/O Port | Voltage of Analog In/Out | -10 to 10 V, ±2% |
Voltage of Trigger In/Out | 0 to 5 V, TTL | |
Ethernet PC Communication | One RJ-45 Port | |
Dimensions (L x W x H) | 115.2 mm x 150.0 mm x 48.5 mm (4.54” x 5.91” x 1.91”) | |
Weight | 0.53 kg | |
Input Power | 12 V, 3 A DAC |
- ORICシリーズのピエゾ慣性アクチュエータ付き直線移動ステージ、垂直移動ステージPDXZ1/M、および回転ステージPDR1C/MとPDXR1/M用コントローラ
- コンパクトな設計、ソフトウェアKinesis®による制御
- 開ループおよび閉ループの両動作をサポート
- エネルギー効率の高いスイッチングアンプ回路によりピーク出力電流10 Aを実現
- 設定可能な高速通信インターフェイス:USB 2.0、ギガビットイーサネット、デジタルI/0、アナログI/0
- パルスレートの範囲:800 Hz~20 kHz
小型コントローラPDXC2 は、当社のピエゾ慣性アクチュエータで動作するORICシリーズの直線移動ステージ、垂直移動ステージPDXZ1/M、回転ステージPDR1/MおよびPDXR1/Mの制御用として設計されています。1チャンネルの開ループまたは閉ループのステージを制御できるポート(15ピンDサブ)が付いています。Dサブ-SMCアダプターケーブルPDXC2AD(下記参照)を使用すると、SMCコネクタを有するステージに接続して開ループ動作での操作ができます。
コントローラPDXC2は、背面パネルのUSBポートまたはイーサネットポートからPCに接続できます。開ループと閉ループのモード切替え、ホーミング動作の実行、パラメータの最適化等の動作パラメータとシステム操作のすべては、Kinesis®ソフトウェア(上の「Kinesisソフトウェア」タブからダウンロードできます)を搭載したPCで制御できます。トリガーモードや移動パラメータなどを設定することで、ラスター走査といった動作を構成することができます。ORICシリーズの特定のエンコーダ付きステージ(型番PDX1/MとPDXR1/Mのみ)はモーションコントロールソフトウェアページ内のPDXC2 Calibration Toolを用いて校正できます。詳細はマニュアルをご覧ください。コマンドライン制御もUSBとRS-232のポートを用いて実行できます。
PDXC2は付属の12 VDC電源DS12 (入力電圧100~240 VAC、国内用AC電源ケーブル付属)で電源供給されます。 すべての用途において、お使いの電源ソケットに適したプラグの付いた、IEC320準拠の電源コードをご使用ください。また、背面パネルに記載された定格電源電圧が、日本国内の電源に合致していることをご確認ください。
詳細は製品紹介ページをご参照ください。
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DB15オス-DB15メス
- ピエゾステージPDXZ1/M、PD2/M、PDX2/M、PDX1/M、PD3/MまたはPDXR1/Mのオス型Dサブコネクタとピエゾ慣性ステージ用コントローラPDXCまたはPDXC2の接続
- 長さ3 mの延長用ケーブル
延長ケーブルPDXCEは、ピエゾ慣性ステージ用コントローラPDXCまたはPDXC2と、ピエゾ慣性垂直移動ステージPDXZ1/M(移動慮4,5 mm)、直線移動ステージPD2/M(移動量5 mm)、 PDX2/M(移動量5 mm)、PDX1/M(移動量20 mm)、PD3/M(移動量50 mm)、または回転ステージPDXR1/Mとの接続にご利用いただけます。このケーブルを使用することでケーブルを3 m延長することができます。
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上のステージPD1の写真に示すように、位置決めピンPD1P1はほとんどのORIC®ステージの取付け穴に適合します。
- Ø2 mm、長さ3 mmの位置決めピン
- 耐食性のあるステンレススチール製
- 20個セットでご用意
位置決めピンPD1P1の寸法は、直径2 mm、長さ3 mmです。この製品は、当社のORIC®ステージ(4.5 mm垂直移動ステージ、20 mmおよび50 mm直線移動ステージ、回転ステージ、真空対応ステージ)に付属する位置決めピンの交換用としてご使用いただけます。ステンレススチール製で耐食性があります。
20個セットでご用意しております。