次世代の大規模分光観測プロジェクトでは、より小型で高精度な光ファイバー位置決めユニットが求められている。本稿では、R-<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><mi>θ</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/D968A12D-E7F1-4c36-A0B8-3BDD63271C36-M001.jpg"/><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/D968A12D-E7F1-4c36-A0B8-3BDD63271C36-M001c.jpg"/></alternatives></inline-formula>形態光ファイバー位置決めユニットのR機構精密位置決め部分の設計案を提案する。積層型圧電セラミックスと柔軟なヒンジ型レバーブロック変位増幅機構を組み合わせることで、R機構精密位置決め部の位置精度を実現した。ヒステリシス非線形が精密位置決め精度に与える影響を最小限に抑えるため、古典的なPreisachモデルを用いて増幅後の出力変位の駆動モデルを構築し、これに基づき最適化を行った。最終的に構築された精密位置決め変位モデルの平均誤差は4μm以内であり、最大40μmの非線形誤差と比較して誤差が大幅に減少した。実験結果は、Preisachモデルに基づいて構築された変位モデルが精密位置決めの位置決め精度をさらに向上させ、精密位置決めの誤差設計要件を満たし、後続の荒位置決めにより大きな設計余地を残すことを示している。

光ファイバー位置決めユニット;圧電セラミックス;増幅機構;精密位置決め;Preisachモデル