3軸ガルバノミラーシステム用スキャンヘッド


  • XYZ Scanning Using Galvanometers with Focus Adjustment
  • Flexible Design Suitable for Many Applications
  • Integrated Digital Control Electronics

XG330-Y1

Dynamic Focusing 3-Axis Galvo Scan Head

Inside View

With Lid On

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大量注文について

当社では大量注文にもご対応いたします。
詳細は当社までお問い合わせください。

カスタム仕様の光学素子サイズならびにコーティング、チューニング、またケーブル種類のご要望も承ります。

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用途

  • 大きな視野のマーキング
  • 輪郭部のマーキング
  • 微細加工
  • レーザ切断とエンボス加工
  • レーザースクライブ
  • 薄膜スクライブ
  • 高速プロトタイプ作成
  • 3Dレーザープリンティング
  • 表面処理
  • アブレーション
  • レーザ溶接
  • オンザフライ・マーキング

特長

  • XYガルバノ走査とZ軸ダイナミックフォーカス
  • 大きな視野サイズおよび小さなスポットサイズに適した製品

こちらの3軸ガルバノミラーシステムスキャンヘッドには、大きな3次元の視野を得るためにXY走査ミラーとZ軸可変集光素子が含まれています。これらのスキャンヘッドは、標準的なfΘ走査レンズではなく、移動する集光素子を利用してシステムの焦点を調整し、フラットな走査領域を維持します。詳細は「2軸 vs. 3軸」タブをご覧ください。

当社のダイナミックフォーカススキャンヘッドでは、最大1000 mm x 1000 mmの視野、または最小Ø22 µmまでのスポットサイズを得ることが可能なため、柔軟性があり、多くの用途でご使用いただけます。手動および電動アクチュエータの組み合わせによるレンズの移動機構が、集光距離を連続的に調整し、平坦または凹凸のある視野を走査します。レンズ位置の手動調整により視野サイズと作動距離を大まかに定め、電動調整機構により走査中の微細な焦点補正が行われます。これらのスキャンヘッドは、Nd:YAG(1064 nm)レーザあるいはCO2(10.6 µm)レーザ用のミラーでご用意しております。

当社の集光光学系高速スキャンヘッドは、最大450 mm x 450 mmの視野を3軸で走査可能で、コンパクトなパッケージに納められています。凹凸のある面を走査するためのBLINK広帯域Z軸フォーカサーが含まれます。フルパッケージの設計により、テーブルトップワークステーションや組み立てラインへの組み込みが容易です。こちらのスキャンヘッドには、Nd:YAG (1064 nm)レーザ用にコーティングされたミラーが付属します。

当社ではこれらのスキャンヘッドの操作向けに、SCAPS社のSAMLightソフトウェアパッケージを推奨しています。ソフトウェアについて詳細はこちらからご覧ください。電源とケーブルは別売りです。

OEM用途(組み込み用途)ならびにカスタマイズのご要望は当社までご連絡ください。

ガルバノの仕様

Item #XG330-Y1XG345-CDDCB320-Y1
Maximum Input Beam Diameter8.5 mm14 mm8.5 mm
Input/Output Beam Offseta35.2 mm44.0 mm22.2 mm
Mirror CoatingNd:YAGCO2Nd:YAG
Wavelength1064 nm10.6 µm1064 nm
Absolute Reflectance99.5% at 1064 nm99.5% at 10.6 µm99.5% at 1064 nm
Z-Axis Step Response Time6 ms1.5 ms
Compatible Power SupplybGPWR15GPWR24
  • 入射ビームと出射ビームは90°オフセットされています。
  • 電源は別売りです。

視野サイズ vs スポットサイズ

Item #XG330-Y1XG345-CDDCB320-Y1
Field SizeWorking DistanceSpot Sizea,b
150 x 150 mm²206.1 mm--32 µm
200 x 200 mm²274.7 mm22 µmc--
300 x 300 mm²412.1 mm30 µm165 µm64 µm
400 x 400 mm²549.5 mm38 µm210 µm-
450 x 450 mm²618.2 mm--96 µm
500 x 500 mm²686.9 mm46 µm250 µm-
600 x 600 mm²824.2 mm54 µm295 µm-
700 x 700 mm²961.6 mm62 µm350 µm-
800 x 800 mm²1099.0 mm71 µm395 µm-
900 x 900 mm²1236.4 mm80 µm450 µm-
1000 x 1000 mm²1373.7 mm89 µm495 µm-
  • 中心の1/e²スポットサイズ
  • TEM00とM² = 1.2を想定
  • 22 µmを得るには完全なビームが必要です。
GPWR15 Power Supply Unit Specs
Input100 - 120 VAC or 220 - 240 VAC
Output±15 V at 5 A (150 W Max Power)
Operating Temperature0 to 50 °C
Dimensions14.0" x 4.9" x 3.5"
(356 mm x 124 mm x 90 mm)
GPWR24 Power Supply Unit Specs
Input100 - 120 VAC or 220 - 240 VAC
Output±24 V at 2.4 A (115 W Max Power)
Operating Temperature0 to 50 °C
Dimensions9.38" x 4.87" x 3.28"
(238.3 mm x 123.7 mm x 83.3 mm)
Dynamic Focusing Galvo
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当社の3軸ガルバノスキャンヘッドXG300シリーズおよびDCB320-Y1で平坦な視野を得るための
ダイナミックフォーカス

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。

XG300シリーズスキャンヘッド

Dynamic 3-Axis Galvo
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スキャンヘッドDCB320

 High-Speed 3-Axis Galvo
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Posted Comments:
Mayur Patel  (posted 2021-05-22 19:00:25.667)
I am looking for a CO2 laser compatible 3 axis scan head. my working area is 300 x 300mm. and i want to achieve spot diameter of 0.2mm to 0.5mm. My CO2 laser beam diameter is 6mm and i am also having variable beam expander. So, with what diameter of beam XG343-CD scan head can achieve spot diameter of 0.2mm-0.5mmm
YLohia  (posted 2021-05-24 11:26:54.0)
Thank you for contacting Thorlabs. The XG345-CD expects a 14 mm input beam diameter and we always recommend fully expanding the input beam to 14 mm to fill the aperture for two reasons: 1) It will offer the best power-handling capability and 2) It will allow for the smallest spot possible. Since you do not require the smallest possible spot size (0.165 mm), you could use a smaller input beam diameter with the 300 mm x 300 mm field size using your variable beam expander. Spot size is also proportional to field size. The larger the field, the larger the working distance. The further away the marking surface, the larger the spot. For example, to get to a 512 um spot size, with a fully expanded to 14 mm input beam, one can anticipate a maximum field size of 1076.87 x 1035.5 3mm and a Y-radius of 1250 mm.
Mayur Patel  (posted 2021-05-22 18:59:41.087)
I am looking for a CO2 laser compatible 3 axis scan head. my working area is 300 x 300mm. and i want to achieve spot diameter of 0.2mm to 0.5mm. My CO2 laser beam diameter is 6mm and i am also having variable beam expander. So, with what diameter of beam XG343-CD scan head can achieve spot diameter of 0.2mm-0.5mmm

ダイナミックフォーカス3軸ガルバノスキャンヘッド

Item #XG330-Y1XG345-CD
Field SizeWorking DistanceSpot Sizea,b
200 x 200 mm²274.7 mm22 µmc-
300 x 300 mm²412.1 mm30 µm165 µm
400 x 400 mm²549.5 mm38 µm210 µm
500 x 500 mm²686.9 mm46 µm250 µm
600 x 600 mm²824.2 mm54 µm295 µm
700 x 700 mm²961.6 mm62 µm350 µm
800 x 800 mm²1099.0 mm71 µm395 µm
900 x 900 mm²1236.4 mm80 µm450 µm
1000 x 1000 mm²1373.7 mm89 µm495 µm
  • 中心での1/e²スポットサイズ
  • TEM00とM² = 1.2を想定
  • 22 µmを得るには完全なビームが必要です。
  • Nd:YAGミラー(型番XG330-Y1)では最大ビーム径30 mm
  • CO2ミラー(型番XG345-CD)では最大ビーム径45 mm
  • XYガルバノ走査、手動ならびに自動Z軸調整
  • 高い視野サイズ/スポットサイズ比率
  • Z軸ステップ応答時間6 ms

これらの3軸スキャンヘッドは平坦な視野を得るためにfΘレンズではなく、動的な集光システムを使用しています。各スキャンヘッドにはXYガルバノシステムに加え、直線移動のレンズ移動マウント(Z軸)が内蔵されており、作業面を動的に集光することにより平坦あるいは凹凸のある対象物を走査します。 システムは、大きな走査フィールドと比較的小さなスポットを作るように設計されています。こちらのシステムで最小30 µmのスポットサイズまたは最大1 m x 1 mの走査フィールドを得ることができます。ノブを回して作動距離を調整するだけで様々な視野とスポットの組み合わせがご選択できます。一方で電動集光素子を自動化させ、平坦または凹凸のある表面の走査が可能です。視野とスポットサイズを変えられる機能により、用途に柔軟に対応することができ、工程開発やジョブショップ設定に適しています。

対応する電源(型番GPWR15)、電源ケーブル(型番CBLPA16F)、ならびにガルバノ用コマンドケーブル(型番CBLA16D)は別売りでご用意しております。

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
XG330-Y1 Support Documentation
XG330-Y13軸ガルバノスキャンヘッド、最大ビーム径30 mm、Nd:YAGミラー
¥1,858,870
5-8 Days
XG345-CD Support Documentation
XG345-CD3軸ガルバノスキャンヘッド、最大ビーム径45 mm、 CO2レーザーラインミラー
¥3,314,870
5-8 Days
CBLA16D Support Documentation
CBLA16DXGシリーズスキャンヘッド用コマンドケーブル
¥17,940
5-8 Days
CBLPA16F Support Documentation
CBLPA16FXGシリーズスキャンヘッド用電源ケーブル
¥9,490
5-8 Days
GPWR15 Support Documentation
GPWR15組込み用電源、±15 V、BLINK & QS、SS、SP&XGシリーズガルバノスキャナ用
¥55,510
Today

3軸ガルバノスキャンヘッド、高速フォーカサー内蔵

Item #DCB320-Y1
Field SizeWorking DistanceSpot Sizea,b
150 x 150 mm²206.1 mm32 µm
300 x 300 mm²412.1 mm64 µm
450 x 450 mm²618.2 mm96 µm
  • 中心での1/e²スポットサイズ
  • TEM00とM² = 1.2を想定
  • Ø13 mm入射、Ø20 mmミラー開口部
  • XYガルバノ走査、BLINK高速フォーカサー内蔵
  • Z軸ステップ応答時間1.5 ms
  • 研究室や工業環境に適したフルパッケージ設計

DCB320-Y1は小~中程度の視野サイズ向けで3軸走査が可能で、コンパクトなパッケージに納められています。大きな帯域幅、確度と柔軟性を有した高度なガルバノメータの技術が採用されており、また凹凸のある表面をマーキングするための広帯域Z軸ボイスコイルアクチュエータを内蔵しています。3軸スキャンヘッドは、SAMLightレーザースキャン制御ソフトウェアとプロセスコントローラとシームレスに動作するよう設計されており、そのためワークステーションや組み立てラインに容易に組み込めます。

対応する電源(型番GPWR24)とケーブルセット(型番CBLA16F)は別売りです。

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
DCB320-Y1 Support Documentation
DCB320-Y13軸ガルバノスキャンヘッド、高速フォーカサー内蔵
¥1,819,870
Lead Time
CBLA16F Support Documentation
CBLA16FDCBシリーズスキャンヘッド用コマンドケーブルと電源ケーブル
¥28,470
5-8 Days
GPWR24 Support Documentation
GPWR24組込み用電源、±24 V
¥55,250
5-8 Days