Products Home高速フォーカサー
- Z-Axis Translation at High Frequency
- Dynamic Focusing for Scanning Systems
- Optional Bonded Lens for UV or Nd:YAG Lasers
BLINK
High-Speed Translator
US Patent 11,090,761
Included Servo Driver
Please Wait
| Key Specificationsa | |||
|---|---|---|---|
| Item # | BLINK | BLINK-Y1 | BLINK-Y3 |
| Included Lens | None | Nd:YAG | 355 nm |
| Lens Coating | N/A | 1000 - 1550 nm | 240 - 400 nm |
| Lens Size | N/A | Ø12.7 mm | |
| Travel Range | 13 mm | ||
| Servo Bandwidth | > 500 Hz | ||
| System Resolution | 200 nm | ||
| System Repeatability | 800 nm | ||
Isotropic Imaging Across Spatial Scales with Axially Swept Light-Sheet Microscopy
K. M. Dean, T Chakraborty, S. Daetwyler, J. Lin, G. Garrelts, O. M'Saad, H. T. Mekbib, F. F. Voigt, M. Schaettin, E. T. Stoeckli, F. Helmchen, J. Bewersdorf, and R. Fiolka
特長
- Z軸走査
- 2軸走査システムの焦点補正
- 157 Hzまで連続動作が可能
- ボイスコイルドライバによる非接触エアーベアリング
- サーボドライバ内蔵
- サーボ帯域幅：> 500 Hz
- 電源、コマンドケーブル、電源ケーブルは別売り(下記参照)
高速フォーカサBLINK (US Patent 11,090,761)は、XY位置に対する焦点補正を動的に行います。フォーカサは、集光レンズを光軸に沿って高い周波数で移動させてガルバノスキャナーシステムの有効焦点を調整するため、大きな角度または任意の表面に対応可能です。BLINKを対物レンズ前に設置するスキャナーシステムの集光素子として使用すると、大きな平面試料や3次元輪郭の試料を高速で処理することができます。詳細については、「2軸 vs. 3軸」タブをご覧ください。
フォーカサは接着されたレンズ付きまたは無しでご用意しています。UV (355 nm)またはNd:YAG (1064 nm)レーザ用のコーティング付きレンズもございます。なお、フォーカサBLINKを操作するうえには適切なエアの供給が必要です。エアの供給無しでフォーカサを操作するとベアリング表面を損傷し、性能が劣化する恐れがあります。
対応する±15 V電源(オープンフレームまたは筐体付き)は別売りです(下記参照)。フォーカサとの対応表については「電源＆ケーブル対応表」タブをご覧ください。
| Item # | BLINK | BLINK-Y1 | BLINK-Y3 |
|---|---|---|---|
| Included Lens | None | Nd:YAG | 355 nm |
| Coating Wavelength Range | N/A | 1000 - 1550 nm | 245 - 400 nm |
| Effective Focal Length | N/A | -75 mm | |
| Size | See Footnote a | Ø12.7 mm | |
| Clear Aperture | See Footnote b | Ø12.4 mm | |
| Mass | N/A | 2 g | |
| Scanner | |||
| Travel Range | 13 mm | ||
| Servo Bandwidth | > 500 Hzc | ||
| Force Constant (K) | 6.1 N/Amp | ||
| Coil Resistance | 4.5 Ω | ||
| Position Detector Resolution | 0.2 nm | ||
| System Resolution | 200 nm | ||
| System Repeatability | 800 nm | ||
| Environmental | |||
| Unit Mass | 540 g | ||
| Air Supply Cleanliness | Class 3 or Better | ||
| Air Supply Pressure | 60 - 90 PSI | ||
| Air Supply Flow Rate | < 2.5 LPM @ 80 PSI | ||
| Servo Amplifier Specsa | |
|---|---|
| Inputs | |
| Command Input Range | ±5 V |
| Position Input Scale Factor | 0.77 V/mm |
| Command Input Impedance | 400 kΩ (Differential) 200 kΩ (Single Ended) |
| Position Offset Range | ±0.25 V |
| External Enable | TTL (Low: Disable Drive) |
| Diagnostic Outputs | |
| Servo Ready | TTL |
| Position | 0.77 V/mm |
| Position Error | 0.77 V/mm |
| Velocity | Analog (Reference Only) |
| AGC Voltage | Analog (DC) |
| Coil Current | 1 V/A |
| Analog Output Impedance | Unbuffered |
| Power Supply (Not Included) | |
| Input Voltage | ±15 VDC <100 mV Ripple <0.5% DC to 30 MHz Noise |
| Maximum Drive Current Limit | 3 A (RMS); 10 A (Peak) |
| Quiescent Current | 220 mA (Servo Enabled, Galvo at Rest) |
| Gain Drift | Up to 20 ppm/°C |
| General Specs | |
| Operating Temperature | 0 to 45 °C (With Appropriate Cooling) |
| Storage Temperature | -10 to 60 °C |
| Dimensions | 2.38" x 2.22" x 1.06" (60.5 mm x 56.4 mm x 27.0 mm) |
| Mass (Weight) | 49 g (1.7 oz) |
1.0 mmストロークのリファレンスムーブに対応するダイナミック性能
| Frequency | Peak Acceleration | Peak Current | Average Power |
|---|---|---|---|
| Bonded Lens | |||
| 100 Hz | 197 m/s2 (20g) | 1.0 A | 2.3 W |
| 125 Hz | 308 m/s2 (31g) | 1.4 A | 4.4 W |
| 141 Hz | 392 m/s2 (40g) | 1.8 A | 7.3 W |
| 157 Hz | 487 m/s2 (50g) | 2.2 A | 11.1 W |
| Removable Lens | |||
| 100 Hz | 197 m/s2 (20g) | 1.1 A | 2.7 W |
| 125 Hz | 308 m/s2 (31g) | 1.5 A | 5.2 W |
| 141 Hz | 392 m/s2 (40g) | 2.0 A | 8.6 W |
| 157 Hz | 487 m/s2 (50g) | 2.4 A | 13.2 W |
電源GPWR15の仕様
| Parameter | Value |
|---|---|
| Input | 100 - 120 VAC or 220 - 240 VAC |
| Output | ±15 V at 5 A (150 W Max Power) |
| Operating Temperature | 0 to 50 °C |
| Dimensions | 14.0" x 4.9" x 3.5" (356 mm x 124 mm x 90 mm) |
リニア電源GPS011シリーズユニットの仕様
| Parameter | Value |
|---|---|
| Switchable Input | 100 VAC 50 or 60 Hz 115 VAC 60 Hz 230 VAC 50 Hz |
| Output | ±15 VDC 3.0 A /0.1 A, 1.4/6.3 msec (Max Duty Cycle)a |
| Operating Temperature | 5 to 40 °C |
| Dimensions | 179 mm x 274 mm (Max) x 122 mm (7.05" x 10.79" x 4.8") |
一般的な2軸レーザ走査システムでは、コリメートビームは集光(対物)レンズに入射される前にXY軸の走査ミラーで反射されます。レンズは作業面にこのビームを集光します。XYミラーの回転によりフラットフィールド内の集光スポットは移動します。スポットのサイズとフィールドのサイズは、レンズ(やその他の要因)によって決定します。この構成はプリオブジェクティブ走査システムと呼ばれています。これは集光(対物)レンズの前にレーザ光が走査ミラーに当たるからです。fΘレンズはこの構成内のレンズとして一般的に選択されるレンズです。
この構成はビーム径と視野サイズが比較的小さいとよく機能します。例えば、20 mm未満のビーム径を使用し、300 mm未満の視野サイズの用途は、Z軸プリオブジェクティブスキャンに適しています。
必要な視野サイズが大きくなると、小さい集光スポットに一致した開口数(NA)を維持するために、より大きな走査ミラーとビーム径が必要です。このような大きいレーザービーム向けのFΘレンズは、大きく、また高価で実用的ではありません。そのため、解決策として3軸走査を検討します。
3軸走査システムでは、右図のようにXYミラーが最後の集光レンズの後ろに配置されているので、ポストオブジェクティブ走査システムと呼ばれています。レーザ光は対物レンズ上では動かないため、レンズをとても大きくする必要はありません。しかしこの配置では平坦なフィールドは作られません。平坦なフィールドを得るために、3軸目(Z軸)の移動が直線移動するレンズマウントとして採用されています。
一般的なレーザーシステムでは、エクスパンダを使用し、必要な開口数(NA)に一致するようビーム径を拡大しています。エクスパンダの入射側レンズと対物レンズの距離がシステムの集光距離を決定します。入射レンズを直線移動のレンズマウント(3軸目)に取り付けることで、焦点距離の動的制御が可能となります。詳細は右の図をご覧ください。
直線移動のレンズマウントの移動をXとYの走査ミラーの回転と組み合わせることにより、平坦な視野全体において集光レーザースポットを得ることができます。また同じ構成を用いて3次元の表面を走査することが可能です。このシナリオでは、Z軸位置がXおよびYのガルバノミラー位置の任意関数であるため、複雑な形状を走査することができます。
下表ではフォーカサを動作するために必要な電源とケーブルを示しています。フォーカサを選択後、対応する電源とケーブルセットをご確認ください。オープンフレーム電源ではケーブルをシステムにはんだ付けする必要があります。筐体付き電源ではケーブルを直接システムに接続することが可能です。 システムには、別途コントローラが必要です(付属しておりません)。
| Z-Axis Focusing Module | ||
|---|---|---|
| Z-Axis Focusing Module | Compatible Power Source (Supports up to Two Axes) | Compatible Cable Set (Choose One Per Axis) |
| BLINK, BLINK-Y1, BLINK-Y3 | GPWR15 Open Frame Power Supplya | CBLS2F |
| GPS011 Series Enclosed Power Supplyb | CBLS2P | |
| Posted Comments: | |
Alexander Voronov
(posted 2023-05-10 17:29:25.233) I would like to use this unit for focus adjustment (laser scribing application). In the application the lens would move with ~40Hz frequency. In addition to z-motion, I expect, there would be undesirable x,y motion. I can compensate repeatable errors. But how much is the random (unrepeatable error ) x,y motion of the lens? jdelia
(posted 2023-05-24 08:51:31.0) Thank you for contacting Thorlabs. There really should not be much, if any, motion in the XY direction from the air bearing. By design, the air bearing should be held in a consistent position. If any non-repeatable deviation is observed by the end user, we would suspect that there is an issue with the air supply or debris in the air lines that is causing insufficient or unsteady airflow. I have reached out to you directly to further discuss your application. Mostafa Aakhte
(posted 2022-08-08 09:07:21.937) Is it possible to gather information regarding the position of the voice coil during motion? or is there an encoder around the voice coil? cdolbashian
(posted 2022-09-16 09:26:17.0) Thank you for reaching out to us regarding this inquiry. There is not an encoder, though it is possible to gather positional information by using the diagnostic connection port. Additional info can be found in the servo amplifier manual. I have reached out to you to discuss this further. Weijan Zong
(posted 2021-09-04 13:29:37.737) Can this z-focusing device (BLINK) stay in a certain focus as demond, or it has be be scanning? YLohia
(posted 2021-09-08 01:35:24.0) The unit can be “parked” at a specific location. You would want to do this for the drill mode, where you want to hold focus at a specific point for your laser to do some processing and then move it to a different point afterwards. You can put any arbitrary signal into this that would suit the customer’s requirements, similar to a galvo. The QD-2000 is a servo controller that tries to match the galvos position signal with the command input signal, so will try and have that match whether the signal is moving in a sine wave, stopped and parked, a triangle wave, or anywhere in between. This could be driven off any analog function generator or DAC that you're familiar with that is able to generate what you're looking for. |
ズーム- Z軸走査
- 2軸走査システムの焦点補正
- 取付用ブラケットが付属
高速フォーカサ (US Patent 11,090,761)は、高い周波数と精度のあるZ軸移動で焦点補正を動的に行います。ガルバノスキャナーシステム内の一部として使用する場合、フォーカサは大きな角度や任意の出射面に対しても適切な焦点に調整します。BLINKを対物レンズ前に設置するスキャナーシステムの集光素子として使用すると、大きな平面試料や3次元輪郭の試料を高速で処理することができます。フォーカサは接着レンズなし、またはNd:YAGか355 nmレーザ用の接着レンズ付きでご用意しています。
BLINKはエアーベアリングガイドウェイとダイレクトボイスコイルドライブを組み合わせた、非常にコンパクトで高性能なフォーカサです。157 Hzの正弦波での連続動作が可能で、移動質量が非常に小さいため反力を最小限に抑えます。また、可動部品が1つしかないため、従来のピンと張ったバンドを使用するアクチュエータと比べて非常に高い信頼性と長寿命を得ることができます。
フォーカサにはM6キャップスクリュ用の貫通穴が2つ付いたアルミニウム製の取付ブラケットが付属します。ユニット上部には4つのM3取付用タップ穴があります(取付ブラケット用に2つ、シリンドリカルレンズの筐体用に2つ)。開口部近くの4つのM3タップ穴は、カスタム仕様の取り付けに対応できるよう、23.3 mm間隔で開いています。
ズーム- 電源GPWR15：1軸および2軸ガルバノシステム用±15 V電源、1個の電源で2つまでのガルバノスキャナの電源供給が可能
- フォーカサBLINK
- ガルバノスキャナVantagePro® QS/SS/SPシリーズ
- スキャンヘッドXGシリーズ
- 電源GPWR15の仕様
- オープンフレーム電源との接続は、ケーブルのはんだ付けが必要
- 入力:100～120または220～240 VAC
- 出力:±15 V @ 5 A(150 W Max Power)
- 動作温度：0～50 °C
- 寸法: 356 mm x 124 mm x 90 mm
- CBLS2F: コマンドケーブル＆電源ケーブル、ガルバノスキャナQS7/QS10シリーズおよび高速フォーカサBLINK用(1軸につき1セット必要です)
電源GPWR15は低ノイズのリニア電源で、良好なシステム分解能を得るために電気干渉を最小限に抑える設計がされています。 フォーカサBLINK、スキャンヘッドXGシリーズ、ガルバノスキャナQS/SS/SPシリーズに対応します。電源の出力は5 Aで±15 VDC、100～120 VACの入力に対応します。 オープンフレームのため、対応する電源ケーブルをシステムにはんだ付けすることができます。
コマンドケーブルと電源ケーブルのセットCBLS2Fは、電源GPWR15を高速フォーカサBLINKや、QS7/10シリーズガルバノスキャナに接続するのにご使用いただけます。電源ケーブルの片端にはBLINKに対応する4ピンコネクタが付いており、もう片端には電源GPWR15をはんだ付けするための3本のワイヤ素線が付いています。コマンドケーブルの片端にはBLINKに対応する2ピンコネクタが付いており、もう片端にはお手持ちのコントローラをはんだ付けするための3本のワイヤ素線が付いています。
ズーム- GPS011-JP: 1軸および2軸ガルバノシステム用±15 V電源、1個の電源で2つまでのガルバノスキャナの電源供給が可能
- フォーカサBLINK
- ガルバノスキャナVantagePro® QS7/QS10/QS15/QS20シリーズ
- スキャンヘッドXGシリーズ
- 電源GPS011-JPの仕様
- システムにケーブルを直接接続できる筐体付き電源
- 入力：100 VAC / 50または60 Hz、115 VAC / 60 Hz、230 VAC / 50 Hz
- 出力: ±15 V @ 3 A
- 動作温度：5～40 °C
- 寸法(L×W×H)：179 mm x 274 mm (Max) x 122 mm
- CBLS2P:コマンドケーブル＆電源ケーブルセット、フォーカサBLINKとガルバノスキャナQS7/10シリーズ用
電源GPS011-JPは1軸または2軸のガルバノシステム用低ノイズのリニア電源で、良好なシステム分解能を得るために電気干渉を最小限に抑える設計がされています。フォーカサBLINK、ガルバノスキャナQS7/QS10/QS15/QS20シリーズ、スキャンヘッドXGシリーズに対応します。 3 A、±15 VDCを供給し、100 VAC (型番GPS011-JP)の電圧入力用に設定されています。筐体付きの電源のため、電源ケーブルははんだ付けせずに直接接続できます。
なお、電源GPS011-JPは、ガルバノスキャナQS30/45シリーズの駆動には十分ではありませんのでご注意ください。
電動ケーブル＆コマンドケーブルセットCBLS2Pは、電源GPS011-JPを高速フォーカサBLINKやガルバノスキャナQS7/10シリーズにつなげるのにご使用いただけます。 電源ケーブルの片端にはGPS011-JPに対応する3ピンの円形コネクタ、もう片端にはフォーカサBLINKとガルバノスキャナQS7/10シリーズに対応する4ピンコネクタが付いています。コマンドケーブルの片端にはお手持ちのコントローラに対応するBNCコネクタ、もう片端にはフォーカサBLINKとガルバノスキャナQS7/10シリーズに対応する2ピンコネクタが付いています。
高速フォーカサー