Moteurs et contrôleurs pour systèmes de mise au point Z motorisée

Choisissez le ProScan III lorsque le système nécessite plus qu’un simple mouvement XY/Z, des options d’encodeur, des E/S TTL programmables ou une extension future. Son unité de base prend en charge une configuration platine/mise au point à trois axes, et le contrôleur peut gérer jusqu’à neuf axes, dont six axes OEM configurables, avec ajout de modules auxiliaires pour des fonctions supplémentaires. L’OptiScan ES11 est le choix le plus simple lorsque le contrôle se limite aux axes X, Y et Z et qu’il n’est pas nécessaire d’ajouter des fonctions d’éclairage ou de manipulation d’échantillons via le même contrôleur. En pratique, commencez par définir la liste complète du matériel, y compris le retour de mise au point, les roues à filtres, les obturateurs et les déclencheurs. Cela évite de choisir un contrôleur incapable de prendre en charge une future séquence d’imagerie.

La spécification du ProScan III indique un pas minimal de commande en Z de 0,002 µm et une répétabilité généralement inférieure à 1 µm pour les systèmes de mise au point et de platine. La valeur de 0,002 µm correspond au plus petit incrément commandé ; elle ne garantit pas que le plan de l’échantillon se déplacera ou se stabilisera avec une précision absolue de 2 nm. Le couplage mécanique, le rapport d’engrenage de la mise au point, le jeu mécanique, la charge, la conception du microscope et la configuration de l’encodeur déterminent le mouvement obtenu sur le système final. Pour les applications quantitatives de Z-stack ou de métrologie, vérifiez les performances sur le microscope assemblé avec l’objectif, la plage de déplacement et le profil de mouvement prévus. La résolution de commande, la répétabilité et la précision métrologique doivent être considérées comme des critères d’acceptation distincts.

Choisissez une configuration de mise au point avec encodeur lorsque la position mécanique en Z ne peut pas être déduite de manière fiable de la seule rotation du moteur, notamment en présence de couplages indirects, de mécanismes sensibles au jeu ou lors de longues acquisitions en time-lapse. Le ProScan III prend en charge le retour d’information par encodeur sur les axes moteur et peut utiliser une commande en boucle fermée pour vérifier si la position demandée a bien été atteinte. Cela améliore la fiabilité du retour mécanique à une position donnée, mais ne mesure pas directement la netteté optique sur l’échantillon. Les déplacements thermiques de l’échantillon, de l’objectif ou de la structure du microscope peuvent toujours déplacer le meilleur plan de mise au point, même si l’encodeur indique la même coordonnée Z. Si la mise au point optique doit être maintenue, associez un retour d’information Z approprié à une stratégie d’autofocus et validez l’interaction entre les deux boucles de contrôle.

Le PS3H122R se monte sur le mécanisme de mise au point fine du microscope à l’aide d’un manchon spécifique au modèle ou d’un kit de couplage direct ; l’interface du microscope doit donc être identifiée avant la commande. Certaines configurations motorisent uniquement la molette de mise au point fine et laissent la mise au point grossière en manuel, tandis qu’un couplage direct peut réduire la compliance lorsque le microscope le permet. Le matériel de mise au point se raccorde au port FOCUS à 15 voies du contrôleur ; sur une configuration H31ZFE, c’est la connexion combinée FOCUS/FILTER 1 qui est utilisée. L’alimentation doit être coupée avant de brancher ou de débrancher un câble de mise au point, de platine, d’encodeur ou de joystick. Après la mise sous tension, les accessoires pris en charge sont détectés et configurés, mais il convient tout de même de vérifier le sens de déplacement, les limites et la plage Z sûre avant d’installer un objectif ou un échantillon de valeur.

Les deux familles de contrôleurs prennent en charge le pilotage par ordinateur via USB ou RS232, tandis que le ProScan III ajoute un SDK, l’accès par commandes ASCII et des E/S TTL programmables. Son protocole série utilise un mot de 8 bits, un bit d’arrêt, sans parité ni handshaking, avec des débits pris en charge de 9 600, 19 200, 38 400 et 115 200 bauds. Les quatre entrées et sorties TTL programmables permettent de coordonner les actions de la platine ou de la mise au point avec des caméras, des obturateurs et d’autres équipements externes. Pour une acquisition déterministe, déterminez si l’événement de commande doit provenir du logiciel d’imagerie, du contrôleur ou d’un dispositif de déclenchement externe. Testez sur banc l’exécution des commandes, la polarité du déclenchement et les marges de temporisation, car la latence des commandes série et la stabilisation mécanique sont distinctes de la transition du signal de déclenchement électrique.

Utilisez le CS200Z lorsque l’opérateur a besoin d’une commande physique dédiée pour l’axe Z, en particulier pendant la recherche d’échantillon, le réglage de la mise au point ou le balayage manuel. Les unités CS200XY et CS200Z séparées peuvent être utilisées individuellement ou ensemble, ce qui permet de positionner la platine d’une main pendant que l’autre ajuste la mise au point. Un bouton latéral de réglage de vitesse modifie la plage de réponse, afin qu’une même commande couvre à la fois l’approche grossière et le réglage fin. Le TS200 est plus adapté lorsque l’opérateur a également besoin d’une interface à écran tactile pour le contrôle global du système et la configuration des paramètres. Pour concevoir le poste de travail, choisissez entre commande tactile et écran tactile en fonction de l’utilisation de gants, de l’espace disponible sur la paillasse et de la fréquence des changements de réglages.

Le ProScan III est conçu pour démarrer avec un système platine/mise au point à trois axes et accepter des modules auxiliaires pour roues à filtres, obturateurs ou axes OEM configurables. Son architecture publiée prend en charge jusqu’à neuf axes, dont six peuvent être affectés à des fonctions OEM, et plus d’un boîtier auxiliaire peut être ajouté si la configuration l’exige. Le contrôleur principal est un cube de 177 × 177 × 177 mm pesant 3 kg, tandis qu’un module auxiliaire ajoute 59 mm et pèse 1 kg. L’OptiScan ES11 doit plutôt être considéré comme un contrôleur XY/Z défini, et non comme une plateforme d’extension. Prévoyez l’espace dans le boîtier, l’accès aux connecteurs et le rayon de courbure des câbles lors de la conception du système, en particulier si le contrôleur est installé sous une étagère ou dans le châssis d’un instrument.