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干渉式レーザーエンコーダのメリット

高精度

レーザー干渉計は、高精度フィードバックを得るために使われる中で最も高度な技術で、最高の分解能と精度を誇ります。下図に、各測定技術の精度レベルを示します。

レーザーエンコーダを使用する理由(イメージ)

非接触式測定

他の測定技術は、物理的なスケールを使用しているため、摩耗や破損が避けられません。一方、非接触式のレーザー干渉計を使用した測定方法は、システムの機械的な劣化がありません。

対象ポイントの測定

リニアエンコーダは、取付け上の都合から、位置決めステージの内部に組み込まれることが多く、ワークから距離が離れているために、追加の誤差 (アッベ誤差) が発生します。物理的なスケールを使用しないレーザー干渉計なら、対象ポイントへの直接取付けが可能で、その偏差を直接測定できます。

レニショーのレーザーシステムのメリット

優れた波長安定性

レーザー干渉技術では、距離の測定の基本単位として波長が使用されます。従って、波長安定性が、測定の繰り返し再現性に直接関係します。レニショーで使用するレーザーチューブは、最高の波長安定性基準を満たすために、英国国立物理学研究所で認定されたものを基準にしています。そのため、レニショーのレーザー干渉計は最高の繰り返し再現性を発揮します。

時間フレームRLU20RLU10HS20
1 分±1ppb±10ppb

-

1 時間±2ppb±0.05ppm

-

8 時間±20ppb±0.05ppm±0.05ppm (8 時間)


本質的な高分解能性

レニショーエンコーダの測定基準には、国際的に認められている HeNe の波長が採用されています。633nm という、平均的な光学式エンコーダよりもかなり細かいピッチになっています。そのため、高分解能 (最高 9.64pm) を簡単に達成できます。

誤差を最小限に抑制

革新的な設計のレニショーレーザーエンコーダには、さまざまな原因で発生する誤差を最小限に抑えて最高精度を確保するために、各種の高度技術を採用しています。例えば、環境条件の変化に伴う波長の変化を補正する環境補正システム、周期誤差を最低限に (<±1nm) 抑える高度なエレクトロニクス設計/光学機構、高度レーザー波長安定化機構が搭載されています。

データ形式を柔軟に選択

レニショーレーザーエンコーダでは、アナログ信号や、デジタル信号用に複数レベルの分解能など、さまざまな出力形式を選択できます。さまざまなシステムに、高精度フィードバックシステムを統合できます。

レニショーレーザーエンコーダ (RLE) のメリット

セットアップとアライメント調整が簡単

XY ステージ上の RLE システム

レーザー干渉計を用いた従来のシステムでは、レーザーヘッド、干渉計、反射鏡および検出装置が独立していました。ビームスプリッタとベンダーミラーの光路構成は複雑で、レーザービームは、独立したこれらの構成部品の間をぬって進むことから、システムが大きく、複雑になり、セットアップやアライメント調整と管理が難解で、手間がかかっていました。

RLE は光ファイバを利用して、干渉計光学部品と干渉縞検出装置を内蔵した、独立したヘッドユニットにレーザービームを直接送出します。この方式を採用することによって、組込みに要する時間が短縮し、システムを簡素化できるという、大きな利点が RLE に生まれました。

  • システム設置面積が大幅に低減されています。測定基準として小型ヘッドユニット (RLD) を使用しており、モーションシステムに取り付けるのはミラー/反射鏡のみです。
  • レーザーヘッドを測定軸から離れた場所に設置できるため、作動領域から熱源を排除できます。
  • 複雑なビーム送出用光学部品がなくなり、アライメント調整はコンポーネント 2 点 (RLD および測定光学部品) のみで完了します。
  • ビームステアラをヘッドユニットに一体化しているため、移動軸に合わせてレーザービームを素早くアライメント調整できます。

高分解能

エンコーダのピッチと同じように、レーザー干渉計の波長も分解能に影響を与えます。波長 633nm のレーザーを使用するレニショーレーザー干渉計は、本質的な高分解能性を備えており、周期誤差 (内挿分割誤差) を最小限に抑えます。

優れたパフォーマンス

RLE が優れているのは、システム精度だけではありません。最先端信号処理装置を装備しており、最長の 4m と最高速度 2m/sec において、サブナノメートルの分解能を提供します。

HS20 のメリット

過酷な環境でも確実に機能

HS20 アプリケーション

HS20 のアノダイズ処理が施された頑丈なアルミニウム製の筐体は、IP43 規格に準拠しており、内部の光学部品と電子部品を完全に密閉しています。そのため、常に埃、オイル、切り粉や水にさらされるような過酷な作業環境でも、HS20 は動作可能です。

また、レーザー計測パス沿いの空気の乱れを最小限に抑え、外付けの干渉計光学部品を障害物や汚れから保護するために、ダクトシステムを用意しています。最適な信号強度の維持や、干渉計システムの長寿命化を図れます。

高性能

HS20 は、最長 60m、最高速度 2m/s で、ナノメートルレベルの分解能での測定が可能です。測定結果は、アナログまたはデジタル矩形波としてレーザーヘッドから出力します。

簡単なセットアップ

レーザー干渉計の各種コンポーネントのアライメント調整は、従来から非常に難しく、数時間かかることもあります。HS20 は、頑丈かつ使いやすいアライメント機構 (HS20 アライメントプレートを使用) により短時間で簡単にセットアップできます。