20 mm直線移動ステージ(リニアステージ)ORIC®、ピエゾ慣性アクチュエーター付き

Linear Stages with Open- or Closed-Loop Positioning
3 kg Horizontal Load Capacity
Stackable Design for Compact 1-, 2-, or 3-Axis Setups

PD1

Piezo Inertia Stage

Application Idea

PD1D and PD1 Stages
in an XYZ Configuration

PDX1A

Low-Profile Piezo Inertia Stage
with Optical Encoder

PD1D

Monolithic 2-Axis
Piezo Inertia Stage

U.S. Patent 11,606,045

Please Wait

概要
仕様
ピン配列
PDXCソフトウェア
Kinesisソフトウェア
Kinesisチュートリアル
開ループステージの設定
Feedback
電動ステージ

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

Quick Links
Linear Stage
Vacuum-Compatible Linear Stage
Monolithic XY Stage
Linear Stage with Optical Encoder
Low-Profile Linear Stage with Optical Encoder
Vacuum-Compatible, Low-Profile Linear Stage with Optical Encoder
Adapters
Controllers

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付属のアクセサリを使用して、2台の直線移動ステージPD1(/M)を回転ステージPDR1(/M)上に取り付けてXY + 回転ステージを構築

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XYステージを構成しているステージPDX1(/M)上に、クランプアームPM3(/M)を用いて取付けられた直角プリズム

特長

コンパクトなステンレススチール製ステージ、ピエゾ慣性アクチュエータ付き
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
数種類のステージをご用意(右表参照)
異なる取付け穴パターンを付加する上部プレートアダプタ
ステージ取付け時にフラットな面を提供する取付けアダプタ
垂直方向の取付けやXYZ構成を可能にする直角ブラケットアダプタ
ピエゾ慣性アクチュエータ付きステージ用のコントローラが別途必要(下記参照)

当社の移動距離20 mmのピエゾ慣性アクチュエータ付き直線移動ステージORIC^® (U.S. Patent 11,606,045)はコンパクトなパッケージに収められており、ピエゾ制御により高速で安定した動作をバックラッシュなしで行うことができます。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ない時には自動的に固定されるため、ナノメートルレベルの分解能とアライメントの長期安定性が共に必要とされる用途に適しています。どのステージも水平耐荷重は3 kgです。

1軸ステージPD1/MとモノリシックXYステージPD1D/Mは開ループ動作*を行います。1軸ステージのPDX1/MおよびPDX1A/Mには光学式エンコーダが付いており、開ループ動作と閉ループ動作を行うことができます。1軸ステージのPD1/MとPDX1A/Mを真空に対応させた製品もご用意しており、それらにはSMCまたはDサブコネクタの付いたケーブルの代わりにリード線が付いています。20 mmステージPDX1A/MおよびPDX1AV/MはステージPDX1/Mを薄型にした製品で、取付け機能は同じですが、正確さや最小ステップサイズなどの性能仕様は異なります。詳細は「仕様」タブをご覧ください。

負荷の取付け
負荷はM2ネジ穴かM4ネジ穴を用いてステージの可動プラットフォームに固定することができます。XYステージPD1D/Mには取付け用のM2およびM4ザグリ穴も付いています。また、アダプタープレートのPD1T/MやPD1U/M(下記にて別売り)を取付けて、ステージの上部プレートに別の取付け穴パターンを付加することもできます。Ø2 mm位置決めピン用の穴(深さ1.5 mm)の配列は、負荷のアライメントにも利用可能です。詳細は下の図面をご覧ください。また、当社では交換用の位置決めピン(20個入り)もご用意しております(下記参照)。なお、ネジや位置決めピンは、それぞれの穴の深さを超える長さにならないようご注意ください。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。詳細については「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
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。取付け方法は2つあります。1つは四隅のうちの2か所にある取付け穴を、2本のM2ネジを使って0.35 N·mの推奨トルクで締め付ける方法です。もう1つは両端にある取付け穴を、M4ネジを使って0.55 N·mの推奨トルクで締め付ける方法です。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・ヨー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PD1B/M、PD1B2/Mまたは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。

他の動作を追加する必要がある場合には、2台の直線移動ステージを積み重ねてXYステージを構築することもできます(右の写真はその例です)。

直角ブラケットアダプタPD1Z/Mを使用して、1台の1軸ステージを別のステージの上に垂直方向に取り付けると、XZまたはXYZステージを構築できます。そのほか、直角ブラケットと1軸ステージに、アダプタPD1B/M、PD1B2/M、またはPD3B/Mを組み合わせてZ軸ステージを構成すると、光学テーブルやブレッドボードに直接取り付けることができます。なお、ステージを垂直に取り付けた場合、許容負荷が大幅に減少しますのでご注意ください。

マウントXPCM1/MおよびØ25.4 mm(Ø1インチ)光学素子用マウントPD1FMにステージPD1/Mを組み合わせて使用すると、30 mmケージシステムの中心線上に配置した光学素子を、ステージPD1/Mを用いてZ方向やX方向に移動させることできます。

その他のORICステージへの取付けについて
こちらのステージをORICシリーズ回転ステージと組み合わせると、XY移動と回転を必要とするアプリケーションにも対応できます。右下はその構成例です。PD1シリーズステージを、4.5 mmの垂直移動が可能なピエゾ慣性ステージPDXZ1/Mの上部プラットフォームに取り付けると、XZまたはXYZステージを構築できます。PD1シリーズの20 mm直線移動ステージは、より大きな移動量が得られる50 mm直線移動ステージORICに取付けることもできます。

必要なコントローラ
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ー用コントローラが必要です。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。各ステージに対応するコントローラについては下記の製品紹介をご覧ください。

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ピエゾ慣性アクチュエータの動作の簡略図

「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、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と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で、故障ではありません。

*開ループ動作の場合は、使用条件やピエゾ素子のヒステリシス、部品のバラツキ、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を使用して閉ループ動作をさせる必要があります。

Specifications
Item #	PD1(/M)^a	PD1V(/M)^a	PD1D(/M)^a
Stage Type	Single-Axis Stage with Open-Loop Piezos	Vacuum-Compatible Single-Axis Stage with Open-Loop Piezos	Dual-Axis Stage with Open-Loop Piezos
Travel	20.0 mm		20.0 mm x 20.0 mm
Step Size	Typical: 1 µm^b Maximum: < 3 µm^c
Step Size Adjustability	≤30%^c
Maximum Step Frequency	2 kHz^d
Speed (Continuous Stepping)	3 mm/s Typical Max^e,f
Average Velocity Variation Over Travel Range	±10%^e,g
Horizontal Load Capacity	3 kg (6.61 lbs)
Vertical Load Capacity^h	100 g (3.5 oz)		100 g (3.5 oz)ⁱ
Clamping / Holding Force	3 N
Pitch / Yaw Over Travel Range	200 µrad
XY Stacked Orthogonality	< 5 mrad		≤2 mrad
Motor Type	Piezoelectric Inertia Drive
Lifetime	> 10 Billion Steps^j	> 10 Billion Steps^j,k	> 10 Billion Steps^i,j,l
Vacuum Compatibility	N/A	10^-6 Torr	N/A
Piezo Specifications
Max Operating Voltage	125 V
Capacitance	170 nF
Physical Specifications
Operating Temperature	10 to 40 °C
Connector Type	SMC Female	Flying Leads Attached to Stage; Additional Bare Lead-to-SMC Female Cable Included	SMC Female
Cable Length	1 m (3.3 ft)^m	0.75 m (2.48 ft) Flying Lead for Vacuum; 1.0 m (3.3 ft)^r Cored Cable for Wiring Outside Chamber	1 m (3.3 ft)^m
Top Plate Mounting Options	Four 2-56 (M2) Threaded Holes, 3.5 mm Deep Six 8-32 (M4) Threaded Holes, 3.2 mm Deep Six Ø2 mm Dowel Pin Holes, 1.5 mm Deep PD1T(/M) and PD1U(/M) Adapters		Four 2-56 (M2) Threaded Holes, 3 mm Deep Two #2 (M2) Counterbores Four 8-32 (M4) Threaded Holes, 3.2 mm Deep Two #8 (M4) Counterbores Four Ø2 mm Dowel Pin Holes, 1.5 mm Deep PD1T(/M) and PD1U(/M) Adapters
Dimensions	32.5 mm x 32.0 mm x 11.5 mm (1.28" x 1.26" x 0.45")		32.5 mm x 32.5 mm x 20.0 mm (1.28" x 1.28" x 0.79")
Weight (Including Cable)	76 g (2.68 oz)	80 g (2.82 oz)	137 g (4.83 oz)
Required Controller (Sold Separately Below)	KIM001, KIM101^o, PDXC^p,or PDXC2^p,q
Extension Cable(s)	PAA101 Cable(s) and T5026 Adapter(s)^m	-	PAA101 Cable(s) and T5026 Adapter(s)^m

この仕様値は、ステージを平面度≤5 µmの平面上に取り付け、ピエゾ慣性アクチュエーターコントローラKIM101を用いて測定した値です。
この値はコンポーネントのバラツキ、動作方向、使用条件などによって最大20%程度変化する可能性があります。
ピエゾアクチュエータへの電圧および周波数を変えることで調整できます。詳細についてはコントローラKIM001またはKIM101のマニュアルをご参照ください。
2 kHzはコントローラKIM101とKIM001から出力される最大周波数です。
ステップ周波数が2 kHzのときの値
開ループ動作の特性、コンポーネント間の差異、使用条件などにより、速度は前方移動と後方移動とで最大50%の差が生じる場合があります。ソフトウェアを正しく設定せずにステージを操作すると、この差がさらに大きくなります。コントローラKIMx01を使用する場合は、Kinesisソフトウェアでのステージの種類は必ず「PD(R)」を選択してください。前後両方向への移動速度を均衡させなければならない場合は、コントローラPDXCまたはPDXC2を使用して前後の駆動電圧の振幅をそれぞれ調整し、速度の差を低減することをお勧めします。
1移動方向における速度の変化
軸方向/移動方向のプッシュ/プル力(1 N)に相当します。
モノリシック構造のステージPD1D/Mを垂直方向に取り付けることは推奨しません。1つの軸がレールに対して横方向の力を受けるため、レールの角度誤差に影響が及ぶだけでなく、レールの寿命短縮につながる場合もあります。
垂直方向に取り付けた状態で長期間(>30億ステップ)使用すると、レールがクリープし、移動距離が減少することがあります。これを防ぐために、垂直方向でおよそ10億ステップ使用したら、ステージを水平に置いて全移動範囲にわたって前後に数回動かしてください。
この製品寿命の値は通常の大気環境中において有効です。真空中でステージを使用する場合、放熱はステージ本体のみからとなり、また摩耗も大気環境中より激しくなります。これらの要因により、ステージの寿命は短くなります。
コントローラKIM101を2 kHz未満/85 Vに設定して駆動した場合
駆動ケーブルは、ケーブルPAA101とアダプタT5026を使用して最大2.5 mの長さまで伸長可能です。ケーブルの静電容量のため、それ以上の長さのケーブルを使用することはできません。
付属ケーブルの全長は1.75 mです。なおケーブルの静電容量のため、制御ケーブルの全長は2.5 mを超えないようにご注意ください。
コントローラKIM101のバージョンは2019年以降(S/Nラベルに記載)、ファームウェアは010004以上(コントローラの電源ON時に表示)でなければなりません。それ以前のバージョンのコントローラKIM101や古いファームウェアを用いると、適切に機能せず、またステージやコントローラの故障につながる場合があります。
PDXCとPDXC2はより高い周波数で動作可能なため、ステージPD1/M、PD1V/MまたはPD1D/MをKIMシリーズのコントローラよりも高速かつ小さなステップサイズで駆動できます。ただし、出力電圧は低いため、駆動する力は小さくなります。
SMCコネクタ付きステージ(型番PD1/M、PD1V/M、PD1D/M)にコントローラPDXC2を使用するには、Dサブ-SMCアダプターケーブルPDXC2ADが必要です。

Specifications
Item #	PDX1(/M)^a	PDX1A(/M)^a,b	PDX1AV(/M)^a,b
Stage Type	Single-Axis Stage with Closed-Loop Piezos	Single-Axis Stage with Closed-Loop Piezos
Travel	20.0 mm
Optical Encoder Resolution	10 nm	12.5 nm
Bidirectional Repeatability	±0.75 µm
Absolute Accuracy	±3 µm	±2.5 µm
Minimum Incremental Motion	50 nm^c	300 nm^c
Step Size Adjustability	Range Using PDXC Controller Only: 0.01 to 10.00 mm^d Range Using PDXC or PDXC2 with PC Control: 0.00001 to 10.00 mm^d
Settling Time (Typical)	300 ms	400 ms
Maximum Step Frequency	20 kHz
Speed (Continuous Stepping)	2 to 20 mm/s Typical^c	10 mm/s Typical Max^c
Average Velocity Variation Over Travel Range	±2%^c
Horizontal Load Capacity	3 kg (6.61 lbs)
Vertical Load Capacity^e	100 g (3.5 oz)
Clamping / Holding Force	3 N	4 N
Pitch / Yaw Over Travel Range	200 µrad
XY Stacked Orthogonality	< 5 mrad
Motor Type	Piezoelectric Inertia Drive
Lifetime	≥25 km^f	≥25 km^g	≥25 km^g,h
Vacuum Compatibility	N/A	N/A	10^-6 Torr
Piezo Specifications
Max Operating Voltage	60 V
Capacitance	65 nF	170 nF
Physical Specifications
Operating Temperature	10 to 40 °C
Connector Type	D-SUB 15-Pin Female		Flying Leads; Additional Bare Lead to D-SUB 15-Pin Female Included
Cable Length	1.5 m (4.9 ft)ⁱ		1.0 m (3.3 ft) Vacuum-Compatible Flying Encoder Lead 1.0 m (3.3 ft) Vacuum-Compatible Flying Lead 1.0 m (3.3 ft) Cable for Wiring Outside Chamber^j
Top Plate Mounting Options	Four 2-56 (M2) Threaded Holes, 3.5 mm Deep Six 8-32 (M4) Threaded Holes, 3.2 mm Deep Six Ø2 mm Dowel Pin Holes, 1.5 mm Deep PD1T(/M) and PD1U(/M) Adapters
Dimensions	41.6 mm x 32.5 mm x 15.0 mm (1.64" x 1.28" x 0.59")	36.7 mm x 32.5 mm x 11.5 mm (1.44" x 1.28" x 0.45")
Weight (Including Cable)	210 g (7.41 oz)	110 g (3.88 oz)	100 g (3.53 oz)
Required Controller (Sold Separately Below)	PDXC or PDXC2
Extension Cable(s)	PDXCE Cable (Optional, Not Included): 3 m (9.8 ft)ⁱ		PDXCE Cable (Optional, Not Included): 3 m (9.8 ft)^j

この仕様値は、ステージを平面度≤5 µmの平面上に取り付け、ピエゾ慣性アクチュエータ用コントローラPDXCおよびPDXC2を用いて測定した値です。
ステージは相対湿度40%未満の室温で保管してください。
この仕様値は周波数20 kHzの閉ループモードで駆動したときの値です。
このパラメータはコントローラによって設定されるため、ステージ固有の性能仕様ではありません。
軸方向/移動方向のプッシュ/プル力(1 N)に相当します。
ステージを取付けプレートに対して水平に取り付け、キャリッジプレートの中心に3 kgの負荷を加えたときの値。
垂直方向に取り付けた状態で長期間(総移動距離＞1 km)使用すると、レールがクリープして移動距離が減少することがあります。これを防ぐために、垂直方向で総移動距離がおよそ0.5 kmを超えたら、ステージを水平に置いて全移動範囲にわたって前後に数回動かしてください。
この製品寿命は通常の大気環境中で使用した場合の値です。真空中で使用した場合はステージ本体のみから放熱されることになり、摩耗も大気環境中より激しくなります。それらの要因により、ステージの寿命は短くなります。
長さ3 mの延長ケーブルPDXCEを使用すると、ケーブルの全長は4.5 mになります。ケーブルの静電容量の影響を避けるため、全長が4.5 mを超えるケーブルは使用しないでください。
長さ3 mの延長ケーブルPDXCEを使用すると、ケーブルの全長は5.0 mになります。ケーブルの静電容量の影響を避けるため、全長が5.0 mを超えるケーブルは使用しないでください。

ステージ
PD1/M、PD1D/M

SMC　メス

0～125 V

ステージPD1V/M

リード線

0～125 V
PTFE被覆、30 AWG

補助ケーブル
SMCメス型コネクタ付き*

0～125 V
*PD1V/MにはSMC端子にリード線の付いた補助ケーブルが付属します。

ステージPDX1/M

Dサブ15ピン　メス型

ステージPDX1A/M

Dサブ15ピン　メス型

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	-10 to +50 V	SigOut2	Piezo Output 2
12	0 V	PGND	Power Ground
13	-10 to +50 V	SigOut1	Piezo Output 1
14	5 V TTL	EEPROM	1-Wire EEPROM
15	-	-	Reserved

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	-10 to +50 V	SigOut2	Piezo Output 2
12	0 V	PGND	Power Ground
13	-10 to +50 V	SigOut1	Piezo Output 1
14	5 V TTL	EEPROM	1-Wire EEPROM
15	-	-	Reserved

ステージPDX1AV/M

ステージPD1XAV/Mには、アクチュエータとリーダを真空チャンバのバルクヘッドに接続するための真空に対応したリード線と、真空システム外でコントローラに接続するための補助ケーブルが付属しています。ステージをコントローラに接続するには、まず、ステージPDX1AV/Mに付いている2本のリード線を、付属のケーブル(片端がリード線、もう一方の端がDサブ15ピンのメス型コネクタ)に接続します。ステージに付いているエンコーダのリード線と付属のケーブルとは、色とゲージを一致させて接続します。次に、DサブコネクタをコントローラPDXCまたはPDXC2の前面パネルのオス型コネクタに接続します。詳細は下記のピン配列図と表をご覧ください。

ステージを他のシステムに接続する場合は、下のエンコーダのリード線の図で被覆の色を参照して適切に接続してください。コントローラの電気的接続に関する詳細は、コントローラPDXCまたはPDXC2のマニュアルをご覧ください。

PDX1AV/Mのエンコーダのリード線

36 AWG

リード線

0～60 V
PTFE被覆、30 AWG

Dサブ15ピン　メス型^a

Pin(s)	Color	Name	Description
1	Brown	A_OUT	Encoder A
2	Orange	B_OUT	Encoder B
3	Purple	GND	Power Ground
4	Green	Z_OUT	Encoder Z
5	Black	GND	Power Ground
6	White	MA	Controller Clock
7	Blue	SLI	Device Data In
8	Grey	SLO	Device Data Out
9	Red	+5 V	5 V Power
10	Yellow	NC	No Connection

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 (White Wire)
13	-10 to +50 V	SigOut1	Piezo Output (Red Wire)
14	5 V TTL	EEPROM	1-Wire EEPROM
15	-	-	Reserved

PDX1AV/Mに付いているエンコーダのリード線と補助ケーブルのリード線は、色ごとに1本ずつ一致させてください。

注: このソフトウェアは、コントローラPDXCのみに対応します。コントローラPDXC2、KIM001およびKIM101にはご使用いただけません。

ソフトウェア

PDXCバージョン2.1.0

ソフトウェアパッケージPDXCには、GUI、ドライバ、およびサードパーティ開発用のLabVIEW™/C++/Python SDKが含まれています。

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
光学式エンコーダ付き薄型20 mm直線移動ステージPDX1A/M
光学式エンコーダ付き薄型真空対応20 mm直線移動ステージPDX1AV/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。

ソフトウェア

Kinesisバージョン1.14.50

このKinesisソフトウェアパッケージには、当社のKinesisシステムコントローラを制御するためのGUIが含まれています。

下記もご用意しております。

通信プロトコル

KinesisソフトウェアのGUI画面

当社のKinesis^®ソフトウェアパッケージを用いて、当社の様々なモーションコントローラを駆動することができます。このソフトウェアは小型で低出力のシングルチャンネルドライバ(K-Cubes™など)から、高出力でマルチチャンネルのベンチトップ型ユニットやモジュール型の19インチラックナノポジショニングシステム(ラックシステムMMR60x)まで、当社Kinesisシリーズの様々なモーションコントローラの制御用にご使用いただけます。

Kinesisソフトウェアでは.NETコントロールを使用できるため、最新のC#、Visual Basic、LabVIEW™、あるいはその他の.NET対応言語を使用してカスタムプログラムを作成することができます。.NETフレームワークの使用を想定していないアプリケーションのために、ローレベルのDLLライブラリも含まれています。中央シーケンスマネージャ(Central Sequence Manager)は、当社のすべてのモーションコントロール用ハードウェアの統合と同期の機能をサポートしています。

この共通のソフトウェアプラットフォームにより、ユーザは単一のソフトウェアツールを習得するだけで、あらゆるモーションコントロールデバイスを1つのアプリケーション内で組み合わせて使用することができます。このように1軸システム用から多軸システム用までのあらゆるコントローラを組み合わせ、それら全てを1台のPCの統合されたソフトウェアインターフェイスから制御できます。

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、コントローラの到着後すぐに直接的な操作と制御を行なうことができます。もう1つは一連のプログラミングインターフェイスを用いる方法で、ご希望の開発言語により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簡単に作成することができます。

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。

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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。

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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。

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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。

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。

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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。

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

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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。

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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。　

Posted Comments:

Ioannes Zhang (posted 2023-08-15 18:28:11.737)

Hi, I`m using PD1/M with KIM001 suffering from huge step size difference across opposite directions, too. The motor has no addition load and is fixed on a horizonal PD1B2/M. The problem can be reproduced both via direct control of wheel on KIM001 or via indirect control via Kinesis. I have checked user guides and found that my firmware version is FW1.00.02 (shown in Kinesis), which doesn`t match 010004 as required (in P.13 of PD1 user guide). However, after executing the update utility, the firmware version remain unchanged. I`m wondering whether the failure of controlling comes from outdated firmware. If true, how can I upgrade it. Thank you.

cdolbashian (posted 2023-08-17 08:16:52.0)

Thank you for contacting Thorlabs. Due to a number of factors that include the application conditions, piezo hysteresis, component variance, and the axial load, the achieved step size will vary by over 20% and is not repeatable. Before driving this stage, make sure the stage mode is switched to PD(R). We have provided some settings information under "Open-Loop Stage Setup" tab to help minimize velocity and step size variation. The firmware version 010004 refers to the KIM101, so KIM001 does not have such requirements. We have reached out to you directly to troubleshoot this issue.

Matt H (posted 2023-03-28 14:48:21.683)

Hi, I am using a PD1D/M and a PD1M in a XYZ config. I have set up using the settings from the Open Loop Tab above. However Like Others I am experiencing big changes in velocity from forwards and Backwards. Whilst the velocity is not an issue the difference in step sizes is huge. In all 3 axes 5000 steps in Forwards direction is almost double 5000 steps in Backwards direction. This means its almost impossible to write software for future automation, as the home position will keep changing every time you move the stage

cdolbashian (posted 2023-04-04 11:05:23.0)

Thank you for contacting Thorlabs. Due to open-loop design, component variance and application conditions, the forward and reverse speeds may differ by up to 50%. We recommend to tune speed difference with PDXC’s amplitude adjustment function. As mentioned in "overview" -> "Piezoelectric Inertia 'Stick-Slip' Motor", since the operation of the piezo inertia drive differently in forward and reverse directions, the step size will vary. To help overcome this variance, an external feedback system will be necessary.

Jason Hancock (posted 2023-02-07 07:31:44.88)

Hi, I am wondering if you can offer both vacuum compatibility (PDV1) and optical encoder (PDX1) together in the same stage? What exactly is vacuum incompatible about the optical encoder?

cdolbashian (posted 2023-02-17 01:59:17.0)

Thank you for contacting Thorlabs. A vacuum compatible PDX1/M is possible. We would first need to do some redesigning and verification of the completed product though. We will reach out to you directly to gather more detailed information about your application, so that we can evaluate the feasibility of the customization.

user (posted 2022-07-27 18:56:40.42)

请问这款位移台的底层驱动资料，我们需要用嵌入式实现驱动程序，包括驱动的协议以及配置和控制的编码要求。

cdolbashian (posted 2022-08-05 04:43:09.0)

Thank you for contacting Thorlabs. The communication protocol is in Chapter 6 of the PDXC manual, and can be downloaded by clicking the red "docs" icon in front of the PDXC part number. (https://www.thorlabs.com/_sd.cfm?fileName=CTN015391-D02.pdf&partNumber=PDXC)

edoardo sotgiu (posted 2022-03-17 13:50:22.75)

Hi, I would like to know if in the near future you could try to provide a service to upgrade the PD1/M to a version similar to the PD1V/M. Otherwise, as complained by several clients, that stage is really unusable. Thank you Regards

Qiyao Liu (posted 2021-07-21 12:19:56.323)

Dear Sir or mdm, I am looking for a high accuracy translation stage better with nm scale resolution and no backlash. I will use it for scanning, could you please let me know wether this module can realize such function?

YLohia (posted 2021-07-26 11:55:10.0)

Thank you for contacting Thorlabs. The PDX1 stage is ideal for applications that require nanometer resolution without backlash. The built-in optical encoder provides high accuracy positioning resolution up to 10 nm when being controlled by the PDXC controller.

user (posted 2021-04-12 15:28:18.773)

Hello, I am experiencing similar issues as some people have already raised in the comments: 1. Speed isnt matching the same displacement forward and backwards. Is there a way to set up the steps to counterbalance this effect ? 2. When placed in a XZ configuration, the Z-module is slicing down. How can i solve this? 3. Out of the 2 PD1/M that i received, one has a loose movable plate and effectively not usable. Is there a bolt to tighten to solve this issue ? Thank you :)

YLohia (posted 2021-04-14 10:12:22.0)

Hello, thank you for contacting Thorlabs. The forward and backward velocities may differ by up to 50% due to the open-loop design, component variances, and application conditions. Operating the stage with the wrong software settings will further increase the variance; be sure to select stage type "PD(R)" in the Kinesis software. To ensure proper performance in the Z axis, please make sure that your load does not exceed 100 g. The loose movable plate is not normal and should not happen with normal use. We may need to take the stage back for inspection and repair. I have reached out to you directly for more troubleshooting.

edoardo sotgiu (posted 2021-03-30 10:33:42.137)

Dear Thorlabs, as experienced by many other users (user (posted 2021-03-10 11:35:33.88), sun fangyuan (posted 2021-03-03 13:28:41.307), Peng Zhu (posted 2020-12-17 13:15:07.46), ...) the speed differs a lot along the two directions (back and fore). In the datasheet is reported that the step size can suffer for a variability of around 20%, but the error here seems even larger (let's say around 50%): " Due to the open loop design, piezo hysteresis, component variance, and application conditions, the achieved step size of the system may vary by over 20% and is not normally repeatable." Being under warranty, I would like to send you back to verify the stages here are working properly or if they are affected by some weird condition. Anyway, do you think in the very close future such actuators will be provided with a close loop control? I mean, I would expect an update on the firmware and in case also on the electromechanical components (sensors) on the items we've already bought. Thank you Regards

nreusch (posted 2021-04-06 04:12:10.0)

Thank you for contacting Thorlabs, we will update some application note on the web about PD1 usage, and in the meanwhile, we will contact you for an inspection of the item. A closed loop version would help and it is something under our new product release plan.

user (posted 2021-03-10 11:35:33.88)

Currently using 3x PD1Z and a PDR1 with KIM101 controller. We are experiencing similar issues as mentioned by other users in that the moving speeds differ going forwards and backwards (and up and down). This is using the native Kinesis (issue also present when using APT) software. Also found that the "home" command in the provided Kinesis package does not function. Could you please reach out to resolve this issue?

YLohia (posted 2021-03-15 11:01:53.0)

Thank you for contacting Thorlabs. We have reached out to you directly to troubleshoot this further.

MICHAEL VALOIS (posted 2021-03-04 16:36:33.223)

I'm having trouble importing the STEP file for your PD1 stage. Could you send a Parasolid or ACIS file? Thanks, Mike Valois

YLohia (posted 2021-03-17 02:22:13.0)

Hello, thank you for contacting Thorlabs. We will reach out to you directly with a Parasolid file.

sun fangyuan (posted 2021-03-03 13:28:41.307)

Hi, when i use the KIM100 (using APT software) to control PD1/M, but the repeatability of the stage is worse. Do you know how to get a solution?

YLohia (posted 2021-03-09 12:50:43.0)

Hello, thank you for contacting Thorlabs. Is the repeatability worse when using APT as opposed to Kinesis? If so, by how much? Are you using the KIM101 controller? We have reached out to you to troubleshoot this further.

Peng Zhu (posted 2020-12-17 13:15:07.46)

We ordered PD1/M with KIM101 controller, We place the PD1/M horizontally, but found the moving speeds of forward and backward had a huge difference. Forward speed is approx 3~4 times than backward speed. Is this device are defect? Or how to fixed it?

YLohia (posted 2020-12-22 11:38:38.0)

Thank you for contacting Thorlabs. For this PD1 stages, the mechanics tolerance and assembly variation will cause 30%-50% difference in speed for both directions of travel under 2000 step/s. For a low speed and acceleration rate, the speed difference between two directions will be even larger. The behavior you are seeing may be related to the improper settings. We have reached out to you directly to troubleshoot this issue.

Yoonhyuk Rah (posted 2020-10-26 21:33:27.943)

The KIM101 controller says it can control the voltage from 85V to 125V. Does this mean that if I connect the KIM101 to the PD1 stage, the KIM101 piezo voltage will control the step size length and when I move the stage it will move in a step like motion? Also can the piezo voltage be set to smaller than 85V?

YLohia (posted 2020-11-03 09:48:06.0)

Thank you for contacting Thorlabs. Yes, you are correct. The drive voltage will control the step size length and the step size can be increased by up to about 30% by changing the piezo drive voltage. Continuous motion is achieved through "continuous stepping". Due to the open loop design, piezo hysteresis, component variance, and application conditions, the achieved step size of the system may vary by over 20% and is generally not repeatable. The output voltage range of KIM101 is 85 to 125 V -- unfortunately, it cannot be set to smaller than 85 V.

Pavlo Zolotavin (posted 2020-10-13 18:14:38.057)

I am using three PD1/M modules for XYZ positioning. Every time I move in the XY direction the Z-direction piezo is slipping downward. I don't exceed the 100g weight limit, but it still does not stay fixed (it slides down even without anything attached to it). As of right now the whole system is unusable as an XYZ positioner. Any suggestions on how to avoid this? Thanks

YLohia (posted 2020-10-15 09:21:58.0)

Hello, thank you for contacting Thorlabs. We are sorry to hear about the issues you are experiencing with this. We have reached out to you directly to troubleshoot this further.

Gregory Lafyatis (posted 2020-09-17 11:53:32.913)

ORIC® 20 mm Linear Stage with Piezoelectric Inertia Drive Have you tried using these at cryogenic temperatures (4K) ? I know the piezo effect is significantly reduced and probably cable needs replacing but if they work at all they'd be very useful.

YLohia (posted 2020-09-23 08:39:28.0)

Thank you for contacting Thorlabs. We have not tested this stage at cryogenic temperatures. The recommended temperature range is 10-40 °C due to the limitations of the piezo, as well as the electronics. In 4K cryogenic applications, the resultant shorter displacement could have a huge impact on force and speed performance.

Chun-Cheng Chu (posted 2019-11-25 07:39:41.433)

Hello, I want to know whether this stage is vacuum compatible or not. Thank you.

nbayconich (posted 2019-11-25 03:24:15.0)

Thank you for contacting Thorlabs. The PD1 is not designed for vacuum use. It also has anti-rust oil that is unsuitable for vacuum. I will reach out to you directly.

Shiyang Zhong (posted 2019-09-17 03:40:28.49)

Is PD1 stages compatible with 10^-6 mbar vacuum? If not, is there a vaccum compatible version? Thank you.

YLohia (posted 2019-09-19 08:44:06.0)

Hello, the PD1 is not designed for vacuum use. It also has anti-rust oil that is unsuitable for vacuum. We will reach out to you directly to discuss the possibility of offering a vacuum compatible option as a special.

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
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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

この仕様値は周波数20 kHzの閉ループモードで駆動したときの値です。
ベンチトップ型コントローラPDXCおよびPDXC2使用時。コントローラK-Cube KIM001またはKIM101で制御したときの性能については、移動ステージPD2/MまたはPD3/Mの「仕様」タブをご覧ください。
ベンチトップ型コントローラPDXCおよびPDXC2使用時

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^® PDX1A Closed-Loop 20 mm Stage Low-Profile	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)^c	10 mm/s (Typ.)^b	10 mm/s^d
Drive Type	Piezoelectric Inertia Drive
Possible Axis Configurations	X, XY, XYZ	XY, XYZ	X, XY, XYZ	X, XY, XYZ	X, XY, XYZ
Mounting Surface Size	30 mm x 30 mm				80 mm x 30 mm
Additional Details

コントローラK-Cube KIM101使用時
この仕様値は周波数20 kHzの閉ループモードで駆動したときの値です。
ベンチトップ型コントローラPDXCおよびPDXC2使用時
ベンチトップ型コントローラPDXCおよびPDXC2使用時。コントローラK-Cube KIM001またはKIM101で制御したときの性能については、移動ステージPD2/MまたはPD3/Mの「仕様」タブをご覧ください。

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
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
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

Item #	PDXZ1(/M)	PD2(/M)	PDX2(/M)
Positioning Performance	12.5 nm Optical Encoder Resolution	N/A	12.5 nm Optical Encoder Resolution
Mounting Holes	2-56 (M2), (8 Places) 4-40, (4 Places) M3, (4 Places) 8-32 (M4), (8 Places) 1/4"-20 (M6), (1 Place)	00-90 (M1.2), 6 Places
Load Capacity	Vertical: 2.2 lbs / 1 kg	Horizontal: 2.20 lbs / 1 kg Vertical: 0.11 lbs / 0.05 kg

Item #	PD1(/M) PD1V(/M) (Vacuum Compatible)	PD1D(/M)	PDX1(/M)	PDX1A(/M) PDX1AV(/M) (Vacuum Compatible)	PD3(/M)
Positioning Performance	N/A	N/A	10 nm Optical Encoder Resolution	12.5 nm Optical Encoder Resolution	N/A
Mounting Holes	2-56 (M2), 4 Places 8-32 (M4), 6 Places	2-56 (M2), 4 Places #2 (M2) Counterbores, 2 Places 8-32 (M4), 4 Places #8 (M4) Counterbores, 2 Places	2-56 (M2), 4 Places 8-32 (M4), 6 Places		8-32 (M4), 16 Places
Load Capacity	Horizontal: 6.61 lbs / 3 kg Vertical: 0.22 lbs / 0.1 kg				Horizontal: 6.61 lbs / 3 kg Vertical: 0.22 lbs / 0.1 kg^a

Item #	NF15AP25(/M)	NFL5DP20(/M), NFL5DP20S(/M)	ELL17(/M), ELL17K(/M) (Stage + Controller)	ELL20(/M), ELL20K(/M) (Stage + Controller)	LPS710E(/M) (Stage + Controller)
Positioning Performance	Piezo Resolution: 0.6 nm (Theoretical)		Positioning Accuracy: 50 µm, Repeatability: 20 µm		Bidirectional Repeatability: ±0.03%
Mounting Holes	4-40 (M2), 5 Places 8-32 (M4), 1 Place	6-32 (M3), 4 Places 8-32 (M4), 4 Places 1/4"-20 (M6), 4 Places	4-40 (M3), 4 Places 8-32 (M4), 1 Place		4-40 (M3), 4 Places
Load Capacity	Horizontal: 1.1 lbs / 0.5 kg Vertical: 0.55 lbs / 0.25 kg	Horizontal: 2.2 lbs / 1 kg Vertical: 1.1 lbs / 0.5 kg	0.44 lbs / 0.2 kg		0.66 lbs / 0.3 kg

Item #	PLSX	PLSXY	LNR25ZFS(/M)	LNR502(/M), LNR502E(/M)
Positioning Performance	Bidirectional Repeatability:5 µm		On-Axis Accuracy: 15 µm	Bidirectional Repeatability: 3.9 µm (Standard) 0.75 µm (w/ Optical Encoding)
Mounting Holes	4-40, 4 Places (with PLST(/M) Top Plate: 1/4"-20 (M6) 9 Places, 8-32 (M4) 12 Places)		1/4"-20 (M6), 7 Places	1/4"-20 (M6), 13 Places
Load Capacity	Horizontal: 33.1 lbs / 15.0 kg Vertical: 8.0 lbs / 3.6 kg	Horizontal: 31.8 lbs / 14.4 kg Vertical: 6.0 lbs / 2.7 kg	Horizontal: 11 lbs / 5 kg Vertical: 1.1 lbs / 0.5 kg	Horizontal: 105 lbs / 48 kg Vertical: 22 lbs / 10 kg

Item #	NRT100(/M)	NRT150(/M)	LTS150C(/M)	LTS300C(/M)	MLJ250(/M)
Positioning Performance	On-Axis Accuracy: 2.0 µm (Typical) 5.0 µm (Max)		Absolute On-Axis Accuracy: 20 µm Calibrated Accuracy: < ±5.0 µm		Unidirectional Repeatability: < 10 m
Mounting Holes	1/4"-20 (M6), 8 Places		1/4"-20 (M6), 16 Places		1/4"-20 (M6 x 1.0), 25 Places
Load Capacity	Horizontal: 44 lbs / 20 kg Vertical: 11 lbs / 5 kg		Horizontal: 33.1 lbs / 15 kg Vertical: 8.8 lbs / 4 kg		44 lbs / 20 kg

Item #	MT1-Z9 (MT1/M-Z9), MT3-Z9 (MT3/M-Z9)	PT1-Z9 (PT1/M-Z9), PT3-Z9 (PT3/M-Z9)	MTS25-Z8 (MTS25/M-Z8), KMTS25E(/M) (Stage + Controller)	MTS50-Z8 (MTS50/M-Z8), KMTS50E(/M) (Stage + Controller)
Bidirectional Repeatability	Uncompensated: 13 µm	Uncompensated: ±7 µm Compensated: ±0.8 µm	1.6 µm
Mounting Holes	1/4"-20 (M6), 7 Places	1/4"-20 (M6), 16 Places	4-40 (M3), 18 Places 8-32 (M4), 1 Place
Load Capacity	Vertical (Motor Pushing Down): 4.4 lbs (2.0 kg) Vertical (Motor Pushing Up): 10 lbs (4.5 kg) Horizontal: 20 lbs (9.0 kg)	Vertical (Motor Pushing Down): 7 lbs (3.2 kg) Vertical (Motor Pushing Up): 10 lbs (4.5 kg) Horizontal:20 lbs (9.0 kg)	Horizontal: 25 lbs / 12 kg Vertical: 10 lbs / 4.5 kg

Item #	M30X(/M)	M30XY(/M)	M150XY(/M)	KVS30
Bidirectional Repeatability	±1.0 µm		±0.25 µm	±0.12 µm
Mounting Holes	1/4"-20 (M6), 25 Places		1/4"-20 (M6 x 1.0 mm), 117 Places	1/4"-20 (M6), 25 Places 8-32 (M4), 16 Places
Load Capacity	Horizontal: 11.02 lbs / 5.0 kg Vertical: 4.41 lbs / 2.0 kg		22.0 lbs / 10 kg	15.4 lbs / 7.0 kg

Item #	DDS050(/M)	DDS100(/M)	DDS220(/M)	DDS300(/M)	DDS600(/M)
Bidirectional Repeatability	±1.5 µm		±0.25 µm
Mounting Holes	8-32 (M4), 10 Places 1/4"-20 (M6), 6 Places		4-40 (M3), 4 Places 8-32 (M4), 4 Places 1/4"-20 (M6), 5 Places	8-32 (M4), 16 Places 1/4"-20 (M6), 25 Places
Load Capacity	1.98 lbs / 0.9 kg		6.6 lbs / 3.0 kg	22.0 lbs / 10.0 kg

Label^a	Holes/Slots Pattern^b	Spacing^b (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 #s PDR1(/M), PDR1V(/M))	3.5 mm	4
D	1/4" (M6) Counterbored Slot	1" to 2" (25 to 50 mm)	N/A	4
E	00-90 (M1.2)	10 x 10 mm (Item #s PD2(/M), PDX2(/M))	3 mm	4
F	#8 (M4) Counterbored Slot	1.25" (31.25 mm)	N/A	1
G	2-56 (M2)	27.0 x 23.4 mm (Item #s PDXZ1(/M), PD1 (/M ), PD1V(/M), PD1D(/M), PDX1 (/M ), PDX1A(/M), PDX1AV(/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

型番	数量	Description
PD1	3	20 mm直線移動ステージORIC、ピエゾ慣性アクチュエータ付き(インチ規格)
PD1Z	1	直角ブラケットアダプタ、ピエゾ慣性アクチュエータ付き20 mm直線移動ステージ用(インチ規格)

型番	数量	Description
PD1/M	3	20 mm直線移動ステージORIC、ピエゾ慣性アクチュエータ付き(ミリ規格)
PD1Z/M	1	直角ブラケットアダプタ、ピエゾ慣性アクチュエータ付き20 mm直線移動ステージ用(ミリ規格)

型番	数量	Description
XPCM1	1	30 mmケージシステムマウント、PD1シリーズピエゾ慣性ステージまたはアダプタPD2U用(インチ規格)
PD1	1	20 mm直線移動ステージORIC、ピエゾ慣性アクチュエータ付き(インチ規格)
PD1FM	1	Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子用マウント、PD1シリーズピエゾ慣性ステージ用
CP33	2	SM1ネジ付き30 mmケージプレート、厚さ0.35インチ、固定リング2個付属、#8-32タップ穴(インチ規格)
ER4-P4	1	Ø6 mm ケージアセンブリーロッド、長さ 101.6 mm、4個入り
TR3	2	Ø1/2インチポスト、#8-32ネジ、1/4”-20タップ穴付き、長さ3インチ(インチ規格)
PH3E	2	台座付きØ1/2インチポストホルダ、バネ付き六角固定つまみネジ付き、長さ3.19インチ (インチ規格)

型番	数量	Description
XPCM1/M	1	30 mmケージシステムマウント、PD1シリーズピエゾ慣性ステージまたはアダプタPD2U/M用(ミリ規格)
PD1/M	1	20 mm直線移動ステージORIC、ピエゾ慣性アクチュエータ付き(ミリ規格)
PD1FM	1	Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子用マウント、PD1シリーズピエゾ慣性ステージ用
CP33/M	2	SM1ネジ付き30 mmケージプレート、厚さ8.9 mm、固定リング2個付属、M4タップ穴(ミリ規格)
ER4-P4	1	Ø6 mm ケージアセンブリーロッド、長さ 101.6 mm、4個入り
TR75/M	2	Ø12.7 mmポスト、M4ネジ、M6タップ穴付き、長さ75 mm(ミリ規格)
PH75E/M	2	台座付きØ12 mm～Ø12.7 mmポストホルダ、バネ付き六角固定つまみネジ付き、長さ79.7mm (ミリ規格)

Key Specifications^a
Item #	KIM001	KIM101
Piezoelectric Outputs (SMC Male)	One	Four
Piezo Output Voltage	85 to 125 VDC	85 to 125 VDC per Channel
Top Panel Controls	Scroll Wheel	Dual-Axis Joystick
External Input (SMA Female)	±10 V ± 2%
Input Power	+15 VDC @ 2 A
Housing Dimensions^b (W x D x H)	60.0 mm x 60.0 mm x 47.0 mm (2.36" x 2.36" x 1.85")	121.0 mm x 60.0 mm x 47.0 mm (4.76" x 2.36" x 1.85")
Compatible Software	Kinesis
Compatible Piezo Inertia Stages^c	5 mm Linear Stage, 20 mm Linear Stages, 50 mm Linear Stage, & Rotation Stages

Key Specifications^a
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

Key Specifications^a
Performance Specifications^a
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%
I/O Port	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

20 mm直線移動ステージ(リニアステージ)ORIC®、ピエゾ慣性アクチュエーター付き

特長

ピエゾ慣性「スティック-スリップ」モータ

ステージPD1/M、PD1D/M

SMC メス

ステージPD1V/M

リード線

補助ケーブルSMCメス型コネクタ付き*

ステージPDX1/M

Dサブ15ピン メス型

ステージPDX1A/M

Dサブ15ピン メス型

ステージPDX1AV/M

PDX1AV/Mのエンコーダのリード線

リード線

Dサブ15ピン メス型a

ソフトウェア

ソフトウェア

仕様の性能を得るために

K-CubeコントローラとKinesisソフトウェアのコントロール

KIMx01の前面パネルの制御装置とそれに関連する設定

電動リニアステージ

ピエゾステージ

ステッピングモーターステージ

DCサーボモーターステージ

ダイレクトドライブステージ

20 mm直線移動ステージ、ピエゾ慣性アクチュエータ付き

ピエゾ慣性アクチュエータ付き20 mm直線移動ステージ、真空対応

20 mm XYステージ、ピエゾ慣性アクチュエータ付き

20 mm直線移動ステージ、ピエゾ慣性アクチュエータおよび光学式エンコーダ付き

20 mm直線移動ステージ、ピエゾ慣性アクチュエータおよび光学式エンコーダ付き、薄型

20 mm直線移動ステージ、ピエゾ慣性アクチュエータおよび光学式エンコーダ付き、薄型、真空対応

アダプタープレート

取付けアダプタ

汎用取付けアダプタ、ORICシリーズステージ用

直角ブラケットアダプタ

硬質位置決めピン

30 mmケージシステムマウントと光学マウント

K-Cube™コントローラ、ピエゾ慣性ステージおよびアクチュエータ用

使用可能な電源

ピエゾ慣性ステージ用コントローラ、ORIC®シリーズ

ピエゾ慣性ステージ用小型コントローラ、ORIC®シリーズ

ピエゾ慣性ステージ PDXCまたはPCXC2用延長ケーブル

ピエゾ慣性ステージコントローラPDXC2用駆動ケーブル(D型メス-SMCオス)

ステージ
PD1/M、PD1D/M

SMC　メス

補助ケーブル
SMCメス型コネクタ付き*

Dサブ15ピン　メス型

Dサブ15ピン　メス型

Dサブ15ピン　メス型^a

ピエゾ慣性ステージ用コントローラ、ORIC^®シリーズ