ピエゾステージとは？直動・開口付き・チルトの種類と選び方（ストローク・分解能・共振周波数）

ピエゾステージとは

ピエゾステージは、圧電素子（ピエゾ素子）に電圧をかけて生まれる小さな伸び縮みで、台を動かす装置です。弾性ヒンジで案内するのでガタと摩擦がなく、顕微鏡観察・半導体の検査・光学部品の位置合わせに使います。

比較ページには、自社で作るメーカーのピエゾステージを、型番の単位で載せています。素子だけの型はピエゾアクチュエータ、モータで動かす型は精密ステージのページで比べます。

種類

• 直動は、台を1方向へ真っすぐ動かします。PIジャパンのP-752.1CDは、ストローク15μmです。
• 手動併用は、マイクロメータで寄せてからピエゾで詰めます。メカノトランスフォーマのMTPA-2401SPAは、粗動が±6.5mmです。
• 開口付きは、中央の穴から光を通せます。神津精機のPK2L150-100Uは、開口が70×70mmです。
• チルトは、台の傾きを変えます。神津精機のPT1T60-500Sは、振れ角が500秒です。

選び方

選ぶときは「動かす幅」「求める細かさ」「動かす速さ」の3つを先に決めます。

• 動かす幅は、ストロークで見ます。メステックのMPS-C1XCは、閉ループで1200μmです。
• 求める細かさは、分解能と繰り返し位置決めで見ます。P-752.1CDは、分解能が0.1nm、繰り返し位置決めが±1nmです。
• 動かす速さは、共振周波数で見ます。P-752.1CDは負荷なしで3200Hz、MPS-C1XCは100Hzです。

ストロークが長いほど、分解能の数字は大きくなり、共振周波数は下がります。同じ位置へ何度も戻すなら、変位センサ内蔵の型にします。

値段の見方

公式に価格を出しているのは、メカノトランスフォーマのMTPA-2401SPA（80,240円・税別）とソーラボのNFL5DP20（176,445円）⁠で⁠す⁠。ほかの会社は見積もりで確かめます。コントローラを別に買う型は、その分も入れて比べます。