マイクロ・ナノ位置決め用平行ばね（ばねの設計-12）

　精密位置決めには、（1）アクチュエータ、（2）精密位置決め機構、（3）制御方法の3要素技術が関係してきます。ここでは（2）精密位置決め機構のなかで、ミクロン〜ナノの領域で採用される、微小位置決め機構用平行ばねを紹介します。

（1）平行ばねの原理（【図1】参照）

• 平行四辺形の形状は、高さを変えても対の2辺は常に平行となることを利用して、1軸の微小移動用案内に採用されます。
• ばねの作用として常に一方向にばね力が働くため、バックラッシュが無視できます。

（2）平行ばねとアクチュエータの組合せ事例

（1）平行ばねと（ボールねじ＋回転モータ）の組合せ（写真1）

（2）平行ばねとピエゾアクチュエータの組合せ

　多くのナノステージに採用される構成です。一般的な2軸直動ユニット（リニアガイド＋ボールねじ＋回転モータ）を粗動用ステージとし、その上に搭載して微小位置決め制御を行います。