JP2000357376A - Head actuator mechanism - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来、磁気ヘッドを粗動、微動させるために
は、粗動用と微動用の2種類のアクチュエータが必要で
あった。
【解決手段】 所定の交流電圧が印加される圧電体6
と、圧電体6の一方の面に貼り合わされている弾性体5
と接続している突起体15と、突起体15の運動と連動
する移動体11と、移動体11と接続している支持アー
ム2と、支持アーム2に設けられた磁気ヘッド3とを備
え、圧電体6に、その圧電体6面内の所定の点を実質上
中心とする円周方向に所定の定在波が形成されるように
電圧を印加し、突起体15を介して、定在波の振動方向
に対して実質上垂直な面内において移動体11回転運動
させ、磁気ヘッド3を移動体11の回転運動とともに回
転させる。圧電体6に印加する交流電圧の振幅および/
または振動数のみを制御することによって、磁気ヘッド
3を粗動させることも微動させることもできる。
(57) [Problem] Conventionally, two types of actuators, one for coarse movement and one for fine movement, have been required to coarsely and finely move a magnetic head. SOLUTION: A piezoelectric body 6 to which a predetermined AC voltage is applied.
And an elastic body 5 bonded to one surface of the piezoelectric body 6
A movable body 11 connected to the movement of the projected body 15, a support arm 2 connected to the movable body 11, and a magnetic head 3 provided on the support arm 2. A voltage is applied to the piezoelectric body 6 so that a predetermined standing wave is formed in a circumferential direction substantially at a predetermined point in the plane of the piezoelectric body 6, and the voltage is applied to the piezoelectric body 6 via the protrusion 15. The moving body 11 is rotated in a plane substantially perpendicular to the vibration direction of the wave, and the magnetic head 3 is rotated together with the rotating movement of the moving body 11. The amplitude of the AC voltage applied to the piezoelectric body 6 and / or
Alternatively, by controlling only the frequency, the magnetic head 3 can be coarsely moved or finely moved.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体とし
てディスクを用いるハードディスク装置等のディスク装
置において、情報の記録再生を行うためのヘッドを移動
させるヘッドアクチュエータ機構に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a head actuator mechanism for moving a head for recording and reproducing information in a disk device such as a hard disk device using a disk as an information recording medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、情報機器の精密化が進んでおり、
微小な距離の移動を制御することができるアクチュエー
タの需要が高まっている。例えば、光学系の焦点補正や
傾角制御、プリンタの印字装置、磁気ディスク装置のヘ
ッドの位置制御などにおいて、微小距離を移動制御する
ことができるアクチュエータが必要となっている。2. Description of the Related Art In recent years, the precision of information equipment has been advanced.
There is an increasing demand for an actuator that can control the movement of a minute distance. For example, an actuator capable of controlling the movement of a minute distance is required for focus correction and tilt angle control of an optical system, position control of a printing device of a printer, and head position of a magnetic disk device.
【0003】このような情報機器の中でも、磁気ディス
ク装置は、近年急激に市場拡大を遂げているマルチメデ
ィア機器のキーデバイスの1つである。マルチメディア
機器では、画像や音声等をより大量に、かつ高速に取り
扱うため、より記憶容量の多い装置の開発が望まれてい
る。そのような装置の一つとしての磁気ディスク装置の
大容量化は、一般に、ディスク1枚当たりの記憶容量を
増加させることで実現する。しかし、ディスクの直径を
変えずに磁気ディスク装置を高記録密度化するために
は、単位長さ当たりのトラックの数(TPI)を大きく
する、つまり、トラックの幅を狭くすることが不可欠で
ある。このように記憶密度を急激に増加させるとトラッ
クピッチが急激に狭まるため、記録トラックに対する読
み書きを行うヘッド素子の位置決めを如何に正確に行う
かが技術的な問題となっており、位置決め精度の良いヘ
ッドアクチュエータが望まれている。[0003] Among such information devices, the magnetic disk device is one of the key devices of multimedia devices that have rapidly expanded in market in recent years. In multimedia equipment, in order to handle a large amount of images and sounds at a high speed, development of an apparatus having a larger storage capacity is desired. Increasing the capacity of a magnetic disk device as one of such devices is generally realized by increasing the storage capacity per disk. However, in order to increase the recording density of a magnetic disk drive without changing the disk diameter, it is essential to increase the number of tracks per unit length (TPI), that is, to narrow the track width. . As described above, when the storage density is rapidly increased, the track pitch is sharply reduced. Therefore, it is a technical problem how to accurately determine the position of the head element that performs reading and writing on the recording track. There is a need for a head actuator.
【0004】従来、磁気ディスク装置においては、高精
度の位置決めを行うために、一般にキャリッジ等の可動
部の剛性を向上させ、面内方向の主共振点周波数を上げ
る試みがなされてきた。しかし、共振点の向上には限界
があり、仮に可動部の面内共振点を大幅に上げることが
できたとしても、可動部を支持する軸受けがばね特性を
示すことに起因する共振が発生してしまい、サーボ帯域
を高くすることが困難であった。Conventionally, in a magnetic disk drive, in order to perform high-precision positioning, an attempt has generally been made to improve the rigidity of a movable portion such as a carriage and increase the main resonance frequency in the in-plane direction. However, there is a limit to the improvement of the resonance point, and even if the in-plane resonance point of the movable part can be greatly increased, resonance occurs because the bearing supporting the movable part exhibits spring characteristics. Therefore, it was difficult to increase the servo band.
【0005】これらの問題を解決する手段の1つとし
て、ヘッドアクチュエータのアームの先端にトラックフ
ォロー用の第2のアクチュエータを設けることが提案さ
れている。この第2のアクチュエータは、ヘッドアクチ
ュエータの動作とは独立に、アームの先端部に設けられ
たヘッドを微小移動させることができるものである。As one of means for solving these problems, it has been proposed to provide a second actuator for track following at the tip of the arm of the head actuator. The second actuator is capable of minutely moving the head provided at the distal end of the arm independently of the operation of the head actuator.
【0006】例えば、特開平3−69072号公報に
は、図19に示すように、ディスク装置200のメイン
アクチュエータ201の他に、アーム202の先端に第
2のアクチュエータ203を設けたものが開示されてい
る。この第2のアクチュエータ203には、厚み方向に
変位する圧電素子を複数枚積層して構成される積層型の
圧電素子207がヘッド204の移動平面の中に2個設
けられており、それら2個の圧電素子207を使用する
ことによって、ヘッド204の移動平面の面内における
ヘッド204の微小な変位制御ができるようになってい
る。For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-69072 discloses a disk drive 200 in which a second actuator 203 is provided at the tip of an arm 202 in addition to the main actuator 201 of the disk drive 200 as shown in FIG. ing. The second actuator 203 is provided with two laminated piezoelectric elements 207 which are formed by laminating a plurality of piezoelectric elements displaced in the thickness direction on the moving plane of the head 204. By using the piezoelectric element 207, the minute displacement control of the head 204 in the plane of the moving plane of the head 204 can be performed.
【0007】更に圧電素子207を説明すると、この第
2のアクチュエータ203では、積層型の圧電素子20
7はアーム202の延長方向に2個配置されており、2
個の圧電素子207の間の部分には、図20にその詳細
を示すように、揺動センタスプリング205が設けられ
ている。この揺動センタスプリング205は、センタア
ーム206の長手方向に対して垂直な方向にセンタアー
ム206の両側から内側に向かって複数本のスリット2
08を交互に設けて構成される。この複数本のスリット
208により、センタアーム206はスプリングとして
機能し、積層型の圧電素子207を与圧すると、それに
ともなって伸縮動作を行う。なお、積層型の圧電素子2
07とアーム202の間は絶縁材で電気的に絶縁されて
おり、また、図示していないが圧電素子207には電極
が設けられており、その電極からリード線が引出されて
これを介して積層型の圧電素子207に駆動電圧が与え
られる。The piezoelectric element 207 will be further described. In the second actuator 203, the laminated piezoelectric element 20
7 are arranged in the extension direction of the arm 202, and 2
A swing center spring 205 is provided between the piezoelectric elements 207 as shown in FIG. The swing center spring 205 is provided with a plurality of slits 2 inward from both sides of the center arm 206 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the center arm 206.
08 are provided alternately. With the plurality of slits 208, the center arm 206 functions as a spring, and when the laminated piezoelectric element 207 is pressurized, it expands and contracts accordingly. In addition, the laminated piezoelectric element 2
07 and the arm 202 are electrically insulated by an insulating material. Further, although not shown, an electrode is provided on the piezoelectric element 207, and a lead wire is drawn out from the electrode and passed through the electrode. A drive voltage is applied to the laminated piezoelectric element 207.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】前述のような構成のヘ
ッドの移動機構では、粗動用のロータリーアクチュエー
タと微動用の圧電アクチュエータの2種類のアクチュエ
ータが必要であること、さらに、これらの2つのアクチ
ュエータを同時に制御する必要があるという問題点があ
った。The head moving mechanism having the above-described structure requires two types of actuators, a rotary actuator for coarse movement and a piezoelectric actuator for fine movement, and furthermore, these two actuators. Have to be controlled simultaneously.
【0009】また、微動用の圧電アクチュエータを用い
るには、積層型の圧電素子207や、高精度に加工され
た与圧バネ機構(揺動センタスプリング205および複
数本のスリット208)や、圧電素子207に駆動電圧
を供与するためのリード線または線材等が必要になると
いう問題があった。また、圧電素子207の製造が困難
であるという問題もあった。To use a piezoelectric actuator for fine movement, a laminated piezoelectric element 207, a pressurizing spring mechanism (a swing center spring 205 and a plurality of slits 208) machined with high precision, a piezoelectric element There is a problem that a lead wire or a wire for providing a driving voltage to the 207 is required. There is also a problem that it is difficult to manufacture the piezoelectric element 207.
【0010】そこで、本発明は、前記従来の問題点を解
消し、ヘッドの粗動および微動の両方を一体で行うヘッ
ドアクチュエータ機構を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a head actuator mechanism that solves the above-mentioned conventional problems and performs both coarse and fine movements of a head.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、第1の本発明(請求項1に対応)は、所定の電圧
が印加される圧電基板と、前記圧電基板の一方の面の運
動と連動する移動体と、前記移動体と接続しているアー
ム部材と、前記アーム部材に設けられたヘッドとを備
え、前記移動体が、前記電圧の印加による前記圧電基板
の振動方向に対して実質上垂直な面内において回転運動
し、前記ヘッドが、前記移動体の回転運動面において、
またはその回転運動面と実質上平行な面において運動す
ることを特徴とするヘッドアクチュエータ機構である。In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention (corresponding to claim 1) is to provide a piezoelectric substrate to which a predetermined voltage is applied, and one surface of the piezoelectric substrate. A moving body interlocked with the movement of the moving body, an arm member connected to the moving body, and a head provided on the arm member, wherein the moving body moves in a vibration direction of the piezoelectric substrate due to the application of the voltage. The head rotates in a plane substantially perpendicular to the moving body, and the head moves in a rotational movement plane of the moving body.
Alternatively, the head actuator mechanism moves on a plane substantially parallel to the rotational movement plane.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】(第1の実施の形態)先ず、本発明の第1
の実施の形態のヘッドアクチュエータ機構の構成を、動
作とともに図面を参照しながら説明する。(First Embodiment) First, a first embodiment of the present invention will be described.
The configuration of the head actuator mechanism according to the embodiment will be described together with the operation with reference to the drawings.
【0014】図1に、本発明の第1の実施の形態の磁気
ディスク装置の平面図を示す。図1において、1はヘッ
ドアクチュエータ、2はサスペンションを含む支持アー
ム、3は磁気ヘッド、4は磁気記録ディスクである。支
持アーム2の先端に取り付けられた磁気ヘッド3は、支
持アーム2の他端に取り付けられたヘッドアクチュエー
タ1の回転運動によって、磁気記録ディスク4上を矢印
の方向に移動し、所定の位置に情報を書き込んだり、所
定の位置に記録されている情報を読み出したりする。FIG. 1 is a plan view of a magnetic disk drive according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a head actuator, 2 is a support arm including a suspension, 3 is a magnetic head, and 4 is a magnetic recording disk. The magnetic head 3 attached to the tip of the support arm 2 moves on the magnetic recording disk 4 in the direction of the arrow by the rotational movement of the head actuator 1 attached to the other end of the support arm 2, and the information is moved to a predetermined position. Or read information recorded at a predetermined position.
【0015】次に図2に、本発明の第1の実施の形態の
ヘッドアクチュエータ機構の断面を示す。同図におい
て、1はヘッドアクチュエータ、2はサスペンションを
含む支持アーム、3は磁気ヘッド、5は弾性体、6は圧
電セラミックよりなる圧電体、7は弾性体5に圧電体6
を貼り合わせて構成された振動体、8は支持体、9は摩
擦材、10は弾性体、11は摩擦材9と弾性体10より
なる移動体、12は加圧バネ、13はベアリング、14
は止め輪、15は振動体7の表面に形成された突起体で
ある。Next, FIG. 2 shows a cross section of the head actuator mechanism according to the first embodiment of the present invention. In the drawing, 1 is a head actuator, 2 is a support arm including a suspension, 3 is a magnetic head, 5 is an elastic body, 6 is a piezoelectric body made of piezoelectric ceramic, 7 is an elastic body 5 and a piezoelectric body 6
, A vibration member, a support member, 9 a friction member, 10 an elastic member, 11 a moving member including the friction member 9 and the elastic member 10, 12 a pressure spring, 13 a bearing, 14
Is a retaining ring, and 15 is a projection formed on the surface of the vibrating body 7.
【0016】振動体7は、ステンレス鋼などで作られた
円板形の弾性体5の円板面の一方に、圧電体6として円
板形の圧電セラミックを貼合せて構成されている。図2
では、圧電体6および弾性体5は左右に分離して表示さ
れているが、圧電体6および弾性体5は、いずれも中央
部に孔を有する円板である。また、振動体7は中央部を
支持体8により保持されている。なお、図2には図示し
ていないが、圧電体6の両面には電極が設けられてい
る。その電極については後に説明する。The vibrating body 7 is formed by bonding a disk-shaped piezoelectric ceramic as the piezoelectric body 6 to one of the disk surfaces of a disk-shaped elastic body 5 made of stainless steel or the like. FIG.
In the figure, the piezoelectric body 6 and the elastic body 5 are separately displayed on the left and right, but each of the piezoelectric body 6 and the elastic body 5 is a disk having a hole in the center. Further, the vibrating body 7 is held at the center by the support body 8. Although not shown in FIG. 2, electrodes are provided on both surfaces of the piezoelectric body 6. The electrodes will be described later.
【0017】耐摩耗性材料で作られた摩擦材9とステン
レス鋼などで作られた弾性体10により構成された移動
体11は、加圧バネ12により、摩擦材9を介して振動
体7上の突起体15に加圧接触されている。加圧バネ1
2は止め輪14により設定加圧力を得るように、設定た
わみ量を与えられた状態で固定されている。なお、移動
体11に損失なく回転運動を伝えるため、ベアリング1
3を配している。A moving body 11 composed of a friction material 9 made of a wear-resistant material and an elastic body 10 made of stainless steel or the like is pressed on the vibrating body 7 via a friction material 9 by a pressure spring 12. Are in pressure contact with the projections 15 of FIG. Pressure spring 1
Numeral 2 is fixed in a state where a set amount of deflection is given so that a set pressing force is obtained by the retaining ring 14. In order to transmit the rotary motion to the moving body 11 without loss, the bearing 1
3 are arranged.
【0018】次に図3に、図2に示したヘッドアクチュ
エータ機構の圧電体6の、弾性体5と対向しない側の面
に設けられた電極、および圧電体6の分極の一例を説明
するための平面図を示す。電極は、図3の扇形状の各領
域61〜66に配置されている。また、各領域61〜6
6に記入されている「+」と「−」の記号は、圧電体6
の分極の方向を示しており、各領域61〜66の分極
は、いずれも圧電体6の厚さ方向であるが、「−」領域
61、63、65の分極の向きと、「+」領域62、6
4、66の分極の向きとは、互いに逆向きであることを
意味している。なお、本一例は、圧電体6の点60を実
質上中心とする円について、径方向に節円を持たない振
動モード(以下、0次モードと呼ぶ)、周方向に3波の
定在波が励起されるように設計された例である。また、
図示していないが、圧電体6の弾性体5との対向面に
は、実質上一面に電極が配置されている。Next, FIG. 3 illustrates an example of an electrode provided on the surface of the piezoelectric body 6 of the head actuator mechanism shown in FIG. 2 which is not opposed to the elastic body 5 and an example of polarization of the piezoelectric body 6. FIG. The electrodes are arranged in each of the fan-shaped regions 61 to 66 in FIG. In addition, each area 61-6
The symbols “+” and “−” written in the
The polarization directions of the regions 61 to 66 are all in the thickness direction of the piezoelectric body 6, but the polarization directions of the “−” regions 61, 63, 65 and the “+” region 62, 6
The polarization directions of 4, 66 mean that they are opposite to each other. In this example, a vibration mode (hereinafter, referred to as a zero-order mode) having no nodal circle in the radial direction and a standing wave of three waves in the circumferential direction are provided for a circle having the center substantially at the point 60 of the piezoelectric body 6. Is an example designed to be excited. Also,
Although not shown, electrodes are disposed on substantially the entire surface of the piezoelectric body 6 facing the elastic body 5.
【0019】次に図4を用いて、振動体7の表面に形成
された突起体15が配置されている位置を説明する。そ
の図4は、図3に、突起体15が配置される位置を説明
するためのものを加えた図である。突起体15は、弾性
体5の、圧電体6と対向していない側の面にあって、図
4の破線で表示されている2個の同心円内の15a〜1
5lと記述されている斜線領域に対向する位置に設けら
れている。つまり、各突起体15a〜15lは、上述し
た定在波の各節から、その定在波の1/4波長より短い
所定の長さだけ離れた位置に設けられている。Next, with reference to FIG. 4, the position where the projection 15 formed on the surface of the vibrating body 7 is arranged will be described. FIG. 4 is a diagram obtained by adding a portion for explaining the position where the protrusion 15 is arranged to FIG. The protrusions 15 are located on the surface of the elastic body 5 on the side not facing the piezoelectric body 6 and are within the two concentric circles 15a to 15a indicated by broken lines in FIG.
It is provided at a position facing the hatched area described as 5l. That is, each of the protrusions 15a to 15l is provided at a position apart from each of the nodes of the above-described standing wave by a predetermined length shorter than a quarter wavelength of the standing wave.
【0020】以上のように構成されたアクチュエータ機
構の圧電体6の両面に配置された電極に、(数1)で表
される電圧V1を印加すれば、振動体7には(数2)で
表される曲げ振動の定在波が励起される。When a voltage V 1 represented by the following equation (1) is applied to the electrodes arranged on both sides of the piezoelectric body 6 of the actuator mechanism configured as described above, the vibration body 7 is subjected to the following equation (2). A standing wave of bending vibration represented by
【0021】[0021]
【数1】 (Equation 1)
【0022】[0022]
【数2】 図5に、振動体7上に定在波を励起した場合の突起体1
5の運動する様子を示す。なお、同図は、定在波の周方
向1波長分の断面を表している。具体的には、図4の1
5aと15bに対応する位置に設けられた突起体15a
と15bの運動を示す周断面を表している。図5には、
説明の便宜上、突起体15gと15hは表示していな
い。(Equation 2) FIG. 5 shows the protrusion 1 when a standing wave is excited on the vibrator 7.
5 shows a state of exercising. FIG. 2 shows a cross section of one standing wave in the circumferential direction. Specifically, FIG.
Protrusions 15a provided at positions corresponding to 5a and 15b
15a and 15b show a cross section showing the movement. In FIG.
For convenience of explanation, the protrusions 15g and 15h are not shown.
【0023】上述したように、突起体15は、振動体7
上で、振動体7を構成する圧電体6の円周方向の電極境
界部より、1/4波長分未満の距離で円周方向にずれた
位置に形成されているので、振動体7に励振されたたわ
み振動により、突起体15の先端部は図中の黒矢印で示
した往復運動をする。この突起体15に移動体11が加
圧接触されているため、移動体11は、圧電体6の振動
方向に対して実質上垂直な面内において、一定の方向
(図5の白矢印の方向)に運動する。つまり図3および
4の反時計回りに回転する。さらに、この移動体11に
は、先端に磁気ヘッド3が取り付けられた支持アーム2
が取り付けられているため、磁気ヘッド3を移動させる
ことができる。As described above, the projection 15 is
Above, it is formed at a position shifted in the circumferential direction by a distance of less than 1/4 wavelength from the circumferential electrode boundary portion of the piezoelectric body 6 constituting the vibrating body 7, so that the vibrating body 7 is excited. The tip of the projection 15 reciprocates as indicated by the black arrow in the drawing due to the bending vibration. Since the moving body 11 is in pressure contact with the projection 15, the moving body 11 moves in a fixed direction (in the direction indicated by the white arrow in FIG. 5) in a plane substantially perpendicular to the vibration direction of the piezoelectric body 6. Exercise). That is, it rotates counterclockwise in FIGS. Further, the movable body 11 has a support arm 2 having a magnetic head 3 attached to its tip.
Is attached, the magnetic head 3 can be moved.
【0024】ここまでは、図5を用いて、移動体11の
一方向への回転について説明したが、図6に示すよう
に、突起体15gと15hは、黒矢印で示した往復運動
をするので、図5の白矢印とは逆の方向、つまり図3お
よび4の時計回りにも回転する。したがって、移動体1
1と接続している支持アーム2に取り付けられた磁気ヘ
ッド3は、図1のヘッドアクチュエータ1を実質上中心
として、磁気記録ディスク4と平行な面上を時計回りに
も、反時計回りにも回転運動することになる。なお、図
6には、説明の便宜上、突起体15aと15bは表示し
ていない。Up to this point, the rotation of the moving body 11 in one direction has been described with reference to FIG. 5, but as shown in FIG. 6, the projections 15g and 15h reciprocate as indicated by black arrows. Therefore, it also rotates in the direction opposite to the white arrow in FIG. 5, that is, clockwise in FIGS. Therefore, moving body 1
The magnetic head 3 attached to the support arm 2 connected to the magnetic disk 1 can be rotated clockwise or counterclockwise on a plane parallel to the magnetic recording disk 4 with the head actuator 1 shown in FIG. It will rotate. In FIG. 6, the projections 15a and 15b are not shown for convenience of explanation.
【0025】ただし、突起体15a〜15fに移動体1
1を回転させようとするときに、突起体15g〜15l
にその回転をさせないようにするための、また、突起体
15g〜15lに移動体11を回転させようとするとき
に、突起体15a〜15fにその回転をさせないように
するための制御を行う必要がある。いいかえると、突起
体15a〜15fを移動体11に接触させようとすると
き、突起体15g〜15lを移動体11に接触させない
ようにするための、また、突起体15g〜15lを移動
体11に接触させようとするとき、突起体15a〜15
fを移動体11に接触させないようにするための制御を
行う必要がある。例えば、図3の、「+」領域62、6
4、66に配置されている電極と、「−」領域61、6
3、65に配置されている電極に印加する電圧の大きさ
を、移動体11を回転させようとする方向に応じて変え
たり、また例えばあるタイミングに、「+」領域62、
64、66に電圧を印加するが、そのタイミングには
「−」領域61、63、65に電圧を印加しないように
するなどの電圧印加を制御する。また例えば、全ての突
起体15a〜15lを圧電体で形成し、そのうちの突起
体15a〜15fを移動体11と接触させたいときに、
それら突起体15a〜15fの長さを長くして移動体1
1と接触させ、他方突起体15g〜15lが移動体11
と接触しないように、突起体15g〜15lの長さを短
くする電圧印加制御を各突起体15a〜15lに行い、
同様に、突起体15g〜15lを移動体11と接触させ
たいときに、それら突起体15g〜15lの長さを長く
して移動体11と接触させ、他方突起体15a〜15l
が移動体11と接触しないように、突起体15a〜15
lの長さを短くする電圧印加制御を各突起体15a〜1
5lに行う。However, the moving body 1 is attached to the projections 15a to 15f.
When rotating 1, the protrusions 15 g to 15 l
It is necessary to perform control to prevent the rotation of the moving body 11 when rotating the moving body 11 to the projections 15g to 15l, and to prevent the rotation of the projections 15a to 15f when the moving body 11 is rotated. There is. In other words, when the projections 15a to 15f are to be brought into contact with the moving body 11, the projections 15g to 15l are prevented from being brought into contact with the moving body 11, and the projections 15g to 151 are attached to the moving body 11. When trying to contact, protrusions 15a to 15
It is necessary to perform control so that f does not contact the moving body 11. For example, in FIG.
4 and 66, and “−” regions 61 and 6
The magnitude of the voltage to be applied to the electrodes arranged at 3, 65 is changed according to the direction in which the moving body 11 is to be rotated, or, for example, at a certain timing, the “+” area 62,
A voltage is applied to 64 and 66, and at that timing, voltage application is controlled such that no voltage is applied to the “−” regions 61, 63 and 65. Further, for example, when all the projections 15a to 15l are formed of a piezoelectric material and one of the projections 15a to 15f is to be brought into contact with the moving body 11,
By increasing the length of the projections 15a to 15f,
1 while the projections 15g to 15l
Voltage control to shorten the length of the projections 15g to 15l so as not to contact with the projections 15a to 15l,
Similarly, when the projections 15g to 15l are to be brought into contact with the moving body 11, the lengths of the projections 15g to 15l are increased and the projections 15g to 15l are brought into contact with the moving body 11, and the other projections 15a to 15l are provided.
So that the projections 15a to 15
The voltage application control for shortening the length of each of the protrusions 15a-1
Perform 5 l.
【0026】上述した構成において、振動体7が移動体
11を回転方向に押し出す押し出し量の最小値は、振動
体7や移動体11の加工における表面粗さの仕上限界
や、移動体11に用いている摩擦材9の弾性変形を考慮
すると、一般的に0.01μm程度である。つまり、ヘ
ッドアクチュエータ1の最小回転角は0.000046
度となる。本構成では、ヘッドアクチュエータ1に支持
アーム2を取り付けているが、この支持アーム2の長さ
を40mmと仮定すると、支持アーム2先端に取り付け
た磁気ヘッド3の最小移動量は0.03μm程度とな
り、非常に小さい分解能を持ったアクチュエータ機構を
実現することができる。In the above-described configuration, the minimum value of the amount of extrusion by which the vibrating body 7 pushes the moving body 11 in the rotation direction is determined by the finishing limit of the surface roughness in the processing of the vibrating body 7 and the moving body 11, In consideration of the elastic deformation of the friction material 9, it is generally about 0.01 μm. That is, the minimum rotation angle of the head actuator 1 is 0.000046
Degree. In this configuration, the support arm 2 is attached to the head actuator 1. Assuming that the length of the support arm 2 is 40 mm, the minimum movement amount of the magnetic head 3 attached to the tip of the support arm 2 is about 0.03 μm. Thus, an actuator mechanism having a very small resolution can be realized.
【0027】また、本アクチュエータ機構は、連続的に
振動体7上に振動を励振することにより、2〜3000
rpmの回転数も実現することができるため、1msで
8.3〜12.4mm磁気ヘッド3を移動させるアクチ
ュエータとしても機能させることができる。Further, the present actuator mechanism continuously excites the vibration on the vibrating body 7 so that
Since a rotation speed of rpm can be realized, it can also function as an actuator for moving the magnetic head 3 in the range of 8.3 to 12.4 mm in 1 ms.
【0028】以上のことより、微動、粗動を同時にこな
す高性能アクチュエータ機構を実現することができる。From the above, it is possible to realize a high-performance actuator mechanism that can simultaneously perform fine movement and coarse movement.
【0029】加えて、従来の圧電体を用いたアクチュエ
ータでは、磁気ヘッド3を移動させる方向のアクチュエ
ータの共振周波数が制御周波数を律束していたが、本発
明の第1の実施の形態のアクチュエータ機構では、磁気
ヘッド3を移動させる方向にアクチュエータの共振振動
が存在しないため、アクチュエータ機構の制御周波数を
律束するのは、支持アーム部2の共振周波数のみとな
り、本実施の形態のアクチュエータ機構は、高速シーク
を可能とする機能を有するものといえる。In addition, in the conventional actuator using a piezoelectric body, the resonance frequency of the actuator in the direction in which the magnetic head 3 is moved restricts the control frequency, but the actuator according to the first embodiment of the present invention In the mechanism, since there is no resonance vibration of the actuator in the direction in which the magnetic head 3 is moved, the control frequency of the actuator mechanism is limited only by the resonance frequency of the support arm 2. , It has a function of enabling high-speed seek.
【0030】さらに、図1に示した磁気ヘッド3を、移
動体11や圧電体6よりも鉛直上方に位置するように配
置した場合、つまり磁気記録ディスク4面を地表面と垂
直にするように設置した場合、支持アーム2および磁気
ヘッド3の重量により大きな回転モーメントが発生す
る。その場合、図1に示した第1の実施の形態のアクチ
ュエータ機構では、支持アーム2および磁気ヘッド3が
重力の影響を受けることによって発生する回転モーメン
トを考慮して、移動体11を回転させるように対応する
必要がある。Further, when the magnetic head 3 shown in FIG. 1 is disposed vertically above the moving body 11 and the piezoelectric body 6, that is, the magnetic recording disk 4 surface is made perpendicular to the ground surface. When installed, a large rotational moment is generated due to the weight of the support arm 2 and the magnetic head 3. In that case, in the actuator mechanism of the first embodiment shown in FIG. 1, the movable body 11 is rotated in consideration of a rotational moment generated by the support arm 2 and the magnetic head 3 being affected by gravity. It is necessary to respond to.
【0031】そこで、図7に示すように、支持アーム2
および磁気ヘッド3が重力の影響を受けることによって
発生する回転モーメントを抑制するためのバランサ16
を、ヘッドアクチュエータ1の回転の実質上中心に対し
て、支持アーム2および磁気ヘッド3の合成重心と対称
な位置に配することにより、重量による回転モーメント
を著しく小さくすることができ、小さい起動トルク、保
持トルクしか有しないヘッドアクチュエータ1でも磁気
ヘッド3を移動することができる。また、これによっ
て、移動体11を振動体7上に形成した突起体15に加
圧接触させる加圧力を小さくすることができるため、突
起体15の先端や移動体11の摩擦材の摩耗も小さく押
さえられ、寿命を大きく延ばすことが可能である利点も
ある。Therefore, as shown in FIG.
And a balancer 16 for suppressing a rotational moment generated when the magnetic head 3 is affected by gravity.
Is disposed at a position symmetrical to the combined center of gravity of the support arm 2 and the magnetic head 3 with respect to the substantially center of rotation of the head actuator 1, so that the rotational moment due to weight can be significantly reduced, and a small starting torque The magnetic head 3 can be moved even by the head actuator 1 having only the holding torque. Further, since the pressing force for bringing the moving body 11 into pressure contact with the protrusion 15 formed on the vibrating body 7 can be reduced, wear of the tip of the protrusion 15 and the friction material of the moving body 11 is also reduced. There is also an advantage that the life can be greatly extended because it is suppressed.
【0032】なお、上述した第1の実施の形態では、図
3を用いて説明したように、振動体7に形成する波が径
方向に0次モードの波である場合について説明したが、
径方向に0次にこだわる必要はない。また、周方向も3
波にこだわる必要もない。In the first embodiment described above, as described with reference to FIG. 3, the case where the wave formed on the vibrating body 7 is a 0-order mode wave in the radial direction has been described.
There is no need to stick to the 0th order in the radial direction. Also, the circumferential direction is 3
There is no need to stick to the waves.
【0033】また、上述した第1の実施の形態では、図
3の圧電体6の、「+」の領域と「−」の領域では分極
の向きは逆向きであるとしたが、同じ向きであるとして
もよい。その場合、「+」の領域に印加する交流電圧の
位相を、「−」の領域に印加する交流電圧の位相より1
80度遅らせるまたは進ませる必要がある。そのように
しても、振動体7に定在波が発生する。要するに、圧電
体6には、その圧電体6の点60を実質上中心とする円
周方向に所定の定在波が形成されるように電圧を印加
し、振動体7の円周方向に定在波を発生させさえすれば
よい。In the first embodiment described above, the polarization directions of the “+” region and the “−” region of the piezoelectric body 6 in FIG. 3 are opposite to each other. There may be. In this case, the phase of the AC voltage applied to the area of “+” is set to be one phase less than the phase of the AC voltage applied to the area of “−”.
Must be delayed or advanced by 80 degrees. Even in such a case, a standing wave is generated in the vibrating body 7. In short, a voltage is applied to the piezoelectric body 6 so that a predetermined standing wave is formed in the circumferential direction substantially at the point 60 of the piezoelectric body 6, and the voltage is applied in the circumferential direction of the vibrating body 7. What is necessary is just to generate a standing wave.
【0034】さらに、上述した第1の実施の形態では、
図4を用いて突起体15の設置位置を説明したが、突起
体15の設置位置は、図4を用いて説明した位置に限定
されない。また、突起体15の個数や、形状や、材質も
限定されない。要するに、突起体15は、振動体7に励
起される定在波に連動して移動体11を回転させるもの
でありさえすればよい。Further, in the above-described first embodiment,
Although the installation position of the protrusion 15 has been described with reference to FIG. 4, the installation position of the protrusion 15 is not limited to the position described with reference to FIG. The number, shape, and material of the projections 15 are not limited. In short, the protrusion 15 only needs to rotate the moving body 11 in conjunction with the standing wave excited by the vibration body 7.
【0035】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態のヘッドアクチュエータ機構の構成を、動
作とともに図面を参照しながら説明する。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The configuration of the head actuator mechanism according to the embodiment will be described together with the operation with reference to the drawings.
【0036】図8に、本発明の第2の実施の形態のヘッ
ドアクチュエータ機構の断面を示す。同図において、5
は弾性体、6は圧電セラミックよりなる圧電体、7は弾
性体5に圧電体6を貼り合わせて構成された振動体、8
は支持体、9は摩擦材、10は弾性体、11は摩擦材9
と弾性体10よりなる移動体、12は加圧バネ、13は
ベアリング、14は止め輪、15は振動体7の表面に形
成された突起体である。なお、本発明の第2の実施の形
態のヘッドアクチュエータ機構の構成は、本発明の第1
の実施の形態のヘッドアクチュエータ機構の構成と同様
であるが、圧電体6の動作およびその動作の影響を受け
る部分の動作が第1の実施の形態で説明したものとは異
なる。FIG. 8 shows a cross section of a head actuator mechanism according to a second embodiment of the present invention. In FIG.
Is an elastic body, 6 is a piezoelectric body made of piezoelectric ceramic, 7 is a vibrating body formed by bonding the piezoelectric body 6 to the elastic body 5, 8
Is a support, 9 is a friction material, 10 is an elastic body, and 11 is a friction material 9
A pressure spring, 13 a bearing, 14 a retaining ring, and 15 a protrusion formed on the surface of the vibrator 7. The configuration of the head actuator mechanism according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment of the present invention.
Although the configuration of the head actuator mechanism of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the operation of the piezoelectric body 6 and the operation of a portion affected by the operation are different from those described in the first embodiment.
【0037】振動体7は、ステンレス鋼などで作られた
円板形の弾性体5の円板面の一方に、圧電体6として円
板形の圧電セラミックを貼合せて構成されている。な
お、圧電体6および弾性体5は、いずれも中央部に孔を
有する円板である。また、振動体7は中央部を支持体8
により保持されている。また、図示していないが、圧電
体6の両面には電極が設けられている。The vibrating body 7 is formed by bonding a disk-shaped piezoelectric ceramic as the piezoelectric body 6 to one of the disk surfaces of a disk-shaped elastic body 5 made of stainless steel or the like. Each of the piezoelectric body 6 and the elastic body 5 is a disk having a hole at the center. Further, the vibrating body 7 has a support 8
Is held by Although not shown, electrodes are provided on both surfaces of the piezoelectric body 6.
【0038】耐摩耗性材料で作られた摩擦材9とステン
レス鋼などで作られた弾性体10により構成された移動
体11は、加圧バネ12により、摩擦材9を介して振動
体7上に形成された突起体15に加圧接触されている。
加圧バネ12は止め輪14により設定加圧力を得るよう
に、設定たわみ量を与えられた状態で固定されている。
なお、移動体11に損失なく回転運動を伝えるため、ベ
アリング13を配している。A moving body 11 composed of a friction material 9 made of a wear-resistant material and an elastic body 10 made of stainless steel or the like is pressed on the vibrating body 7 via a friction material 9 by a pressure spring 12. Is in pressure contact with the protrusion 15 formed on the substrate.
The pressurizing spring 12 is fixed with a set amount of deflection so that a set pressing force is obtained by the retaining ring 14.
A bearing 13 is provided to transmit the rotary motion to the moving body 11 without any loss.
【0039】次に図9に、図8に示したヘッドアクチュ
エータ機構の圧電体6の、弾性体5と対向しない側の面
に設けられた電極、および圧電体6の分極の一例を説明
するための平面図を示す。電極は、図9の扇形状の各領
域91〜102に配置されている。また、各領域91〜
102に記入されている「+」と「−」の記号は、図3
を用いて説明したものと同じ意味を有する記号である。
つまり圧電体6の領域91〜102はそれぞれ、「+」
の領域と「−」の領域の分極が圧電体6の厚さ方向に逆
向きになっている領域である。なお、同図は、圧電体6
の点90を実質上中心とする円について、径方向に0
次、周方向に3次の弾性波が励起されるように設計され
た例を示す図であって、同図において、白地で表した電
極群Aと、ハッチングを施した電極群Bとは円周方向に
1/4波長相当分位置ずれして配置されている。また、
図示していないが、圧電体6の弾性体5との対向面に
は、実質上一面に電極が配置されている。Next, FIG. 9 illustrates an example of the electrodes provided on the surface of the piezoelectric body 6 of the head actuator mechanism shown in FIG. 8 which is not opposed to the elastic body 5 and an example of the polarization of the piezoelectric body 6. FIG. The electrodes are arranged in each of the fan-shaped regions 91 to 102 in FIG. In addition, each region 91 to
The symbols "+" and "-" written in 102 are shown in FIG.
Is a symbol having the same meaning as that described using.
That is, the regions 91 to 102 of the piezoelectric body 6 are each “+”.
This is a region where the polarization of the region and the region of “−” are opposite to each other in the thickness direction of the piezoelectric body 6. Note that FIG.
0 in the radial direction with respect to a circle having the point 90 substantially at the center.
Next, it is a diagram showing an example designed so that a third-order elastic wave is excited in the circumferential direction. In the figure, an electrode group A represented by a white background and an electrode group B represented by hatching are circles. They are displaced in the circumferential direction by an amount corresponding to 1 / wavelength. Also,
Although not shown, electrodes are disposed on substantially the entire surface of the piezoelectric body 6 facing the elastic body 5.
【0040】また、振動体7の表面に形成された突起体
15は、弾性体5の、圧電体6と対向していない側の面
であって、図9の「+」または「−」の記号が付されて
いる場所に対向する位置に設けられている。The protrusion 15 formed on the surface of the vibrating body 7 is a surface of the elastic body 5 which is not opposed to the piezoelectric body 6 and is indicated by "+" or "-" in FIG. It is provided at a position facing the place where the symbol is attached.
【0041】以上のように構成されたアクチュエータ機
構の圧電体6の、電極群Aに(数1)で表される電圧V
1を印加し、電極群Bに(数3)で表される電圧V2を印
加すれば、振動体7には(数4)で表される円周方向に
進行する曲げ振動の進行波が励起される。The voltage V represented by (Equation 1) is applied to the electrode group A of the piezoelectric body 6 of the actuator mechanism configured as described above.
When 1 is applied and a voltage V 2 expressed by (Equation 3) is applied to the electrode group B, a traveling wave of a bending vibration traveling in the circumferential direction expressed by (Equation 4) is applied to the vibrating body 7. Get excited.
【0042】[0042]
【数1】 (Equation 1)
【0043】[0043]
【数3】 (Equation 3)
【0044】[0044]
【数4】 図10に、振動体7上に励起された進行波により移動体
11が摩擦力を介して駆動されて運動する様子を示す。(Equation 4) FIG. 10 shows a state in which the moving body 11 is driven by frictional force by the traveling wave excited on the vibrating body 7 to move.
【0045】曲げ振動の進行波により振動体7の任意の
表面のC点は、長軸2w、短軸2uの楕円運動をする。
この振動体7の上に加圧して設置された移動体11が楕
円の頂点近傍で接触することにより、移動体11は、波
の進行方向とは逆の方向にω×uの速度で回転運動す
る。この楕円運動の長軸短軸比は振動体7の厚さと突起
体15の高さで制御することができるため、突起体15
を高くすることにより、移動体11の移動速度を向上さ
せることができる。さらに、この移動体11には、先端
に磁気ヘッド3が取り付けられた支持アーム2が取り付
けられているため、磁気ヘッド3を移動させることがで
きる。A point C on an arbitrary surface of the vibrating body 7 makes an elliptical motion of a long axis 2w and a short axis 2u by the traveling wave of the bending vibration.
When the moving body 11 pressurized on the vibrating body 7 comes into contact with the vicinity of the apex of the ellipse, the moving body 11 rotates at a speed of ω × u in a direction opposite to the traveling direction of the wave. I do. Since the ratio of the major axis to the minor axis of the elliptical motion can be controlled by the thickness of the vibrating body 7 and the height of the projection 15, the projection 15
Is increased, the moving speed of the moving body 11 can be improved. Furthermore, since the support arm 2 having the magnetic head 3 attached to the tip thereof is attached to the moving body 11, the magnetic head 3 can be moved.
【0046】なお、移動体11の回転方向を反転させる
には、振動体7に形成される進行波の進行方向を反転さ
せるように、圧電体6の各部分に電圧を印加すればよ
い。In order to reverse the rotation direction of the moving body 11, a voltage may be applied to each part of the piezoelectric body 6 so as to reverse the traveling direction of the traveling wave formed on the vibrating body 7.
【0047】上述したように、本実施の形態では、第1
の実施の形態と同じ効果が得られるのに加えて、振動体
7上に進行波を励振しているため、移動体11の回転を
スムーズにすることができる。したがって、磁気ヘッド
3の移動をよりスムーズにすることができ、より高性能
なヘッドアクチュエータ機構を提供することができる。As described above, in the present embodiment, the first
In addition to obtaining the same effects as those of the first embodiment, the traveling wave is excited on the vibrating body 7, so that the rotation of the moving body 11 can be made smooth. Therefore, the movement of the magnetic head 3 can be made smoother, and a higher-performance head actuator mechanism can be provided.
【0048】さらに、第1の実施の形態と同様にバラン
サを配することによっても、第1の実施の形態と同様の
効果、つまり磁気記録ディスク4面が鉛直方向となるよ
うな場合であっても、支持アーム2および磁気ヘッド3
が重力の影響を受けることによって発生する回転モーメ
ントを抑制することができる。Further, by disposing a balancer in the same manner as in the first embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, that is, in a case where the surface of the magnetic recording disk 4 is in the vertical direction. Also the support arm 2 and the magnetic head 3
Can be suppressed the rotational moment caused by the influence of gravity.
【0049】また、この実施の形態では、振動体7に形
成する波が径方向に0次モードの進行波である場合につ
いて説明したが、径方向に0次モードにこだわる必要は
ない。また、周方向も3波にこだわる必要ないことも同
様である。要するに、圧電体6には、その圧電体6の点
90を実質上中心とする円周方向に所定の進行波が形成
されるように電圧を印加し、振動体7の円周方向に進行
波を発生させさえすればよい。Further, in this embodiment, the case where the wave formed on the vibrating body 7 is a traveling wave of the 0th-order mode in the radial direction has been described, but it is not necessary to stick to the 0th-order mode in the radial direction. Similarly, it is not necessary to stick to three waves in the circumferential direction. In short, a voltage is applied to the piezoelectric body 6 so that a predetermined traveling wave is formed in the circumferential direction substantially at the point 90 of the piezoelectric body 6, and the traveling wave is applied in the circumferential direction of the vibrating body 7. Only needs to be generated.
【0050】また、上述した第2の実施の形態では、振
動体7に設けた突起体15によって移動体11を回転さ
せるとしたが、振動体7と移動体11との間隔を適切な
間隔にすれば、突起体15を設ける必要はない。なぜな
ら、振動体7に進行波が励起された場合、振動体7の全
ての点がタイミングを異ならせて同様な楕円運動をし、
振動体7の全ての点を周期的に移動体11と接触させる
ことができるからである。In the above-described second embodiment, the moving body 11 is rotated by the projection 15 provided on the vibrating body 7. However, the distance between the vibrating body 7 and the moving body 11 is set to an appropriate distance. In this case, there is no need to provide the projection 15. Because, when a traveling wave is excited in the vibrating body 7, all points of the vibrating body 7 make similar elliptical motions with different timings,
This is because all points of the vibrating body 7 can be brought into contact with the moving body 11 periodically.
【0051】さらに、上述した第2の実施の形態では、
振動体7の表面に形成された突起体15は、弾性体5
の、圧電体6と対向していない側の面であって、図9の
「+」または「−」の記号が付されている場所に対向す
る位置に設けられているとしたが、突起体15の設置位
置は、図9を用いて説明した位置に限定されない。ま
た、突起体15の個数や、形状や、材質も限定されな
い。要するに、突起体15は、振動体7に励起される進
行波に連動して移動体11を回転させるものでありさえ
すればよい。Further, in the above-described second embodiment,
The protrusion 15 formed on the surface of the vibrating body 7 is
It is assumed that the projections are provided on the surface of the side not facing the piezoelectric body 6 and opposed to the location marked with “+” or “−” in FIG. The installation position of 15 is not limited to the position described with reference to FIG. The number, shape, and material of the projections 15 are not limited. In short, the protrusion 15 only needs to rotate the moving body 11 in conjunction with the traveling wave excited by the vibration body 7.
【0052】(第3の実施の形態)次に、本発明の第3
の実施の形態のヘッドアクチュエータ機構の構成を、動
作とともに図面を参照しながら説明する。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The configuration of the head actuator mechanism according to the embodiment will be described together with the operation with reference to the drawings.
【0053】図11に、本発明の第3の実施の形態のヘ
ッドアクチュエータ機構の断面を示す。同図において、
5は弾性体、6は圧電セラミックよりなる圧電体、7は
弾性体5に圧電体6を貼り合わせて構成された振動体、
8は支持体、9は摩擦材、10は弾性体、11は摩擦材
9と弾性体10よりなる移動体、12は加圧バネ、13
はベアリング、14は止め輪、15は振動体7に表面に
形成された突起体である。なお、本発明の第3の実施の
形態のヘッドアクチュエータ機構の構成は、本発明の第
1または第2の実施の形態のヘッドアクチュエータ機構
の構成と同様であるが、圧電体6の動作およびその動作
の影響を受ける部分の動作が第1または第2の実施の形
態で説明したものとは異なる。FIG. 11 shows a cross section of a head actuator mechanism according to a third embodiment of the present invention. In the figure,
5 is an elastic body, 6 is a piezoelectric body made of piezoelectric ceramic, 7 is a vibrating body formed by bonding the piezoelectric body 6 to the elastic body 5,
8 is a support, 9 is a friction material, 10 is an elastic body, 11 is a moving body composed of the friction material 9 and the elastic body 10, 12 is a pressure spring, 13
Is a bearing, 14 is a retaining ring, and 15 is a projection formed on the surface of the vibrating body 7. The configuration of the head actuator mechanism according to the third embodiment of the present invention is the same as the configuration of the head actuator mechanism according to the first or second embodiment of the present invention. The operation of the portion affected by the operation is different from that described in the first or second embodiment.
【0054】振動体7は、ステンレス鋼などで作られた
円板形の弾性体5の円板面の一方に、圧電体6として円
板形の圧電セラミックを貼合せて構成されている。な
お、圧電体6および弾性体5は、いずれも中央部に孔を
有する円板である。また、振動体7は中央部を支持体8
により保持されている。また、図示していないが、圧電
体6の両面には電極が設けられている。The vibrating body 7 is formed by bonding a disk-shaped piezoelectric ceramic as the piezoelectric body 6 to one of the disk surfaces of a disk-shaped elastic body 5 made of stainless steel or the like. Each of the piezoelectric body 6 and the elastic body 5 is a disk having a hole at the center. Further, the vibrating body 7 has a support 8
Is held by Although not shown, electrodes are provided on both surfaces of the piezoelectric body 6.
【0055】耐摩耗性材料で作られた摩擦材9とステン
レス鋼などで作られた弾性体10により構成された移動
体11は、加圧バネ12により、摩擦材9を介して振動
体7上に形成された突起体15に加圧接触されている。
加圧バネ12は止め輪14により設定加圧力を得るよう
に、設定たわみ量を与えられた状態で固定されている。
なお、移動体11に損失なく回転運動を伝えるため、ベ
アリング13を配している。A moving body 11 composed of a friction material 9 made of a wear-resistant material and an elastic body 10 made of stainless steel or the like is pressed on the vibrating body 7 by a pressure spring 12 via the friction material 9. Is in pressure contact with the protrusion 15 formed on the substrate.
The pressurizing spring 12 is fixed with a set amount of deflection so that a set pressing force is obtained by the retaining ring 14.
A bearing 13 is provided to transmit the rotary motion to the moving body 11 without any loss.
【0056】次に図12に、図11に示したヘッドアク
チュエータ機構の圧電体6の、弾性体5と対向しない側
の面に設けられた電極、および圧電体6の分極の一例を
説明するための平面図を示す。電極は、図12の扇形状
の各領域121〜132に配置されている。第2の実施
の形態とは異なり、本実施の形態では、電極は圧電体6
の実質上全面を覆うようには設けられておらず、圧電体
6には、電極が配置されていない外周無電極部50が設
けられている。つまり、外周無電極部50には電圧は実
質上印加されない。また、各領域121〜132に記入
されている「+」と「−」の記号は、図3や9を用いて
説明したものと同じ意味を有する記号である。つまり圧
電体6の領域121〜132はそれぞれ、「+」の領域
と「−」の領域の分極が圧電体6の厚さ方向に逆向きに
なっている領域である。なお、同図は、圧電体6の点1
20を実質上中心とする円について、径方向に1つの節
円を持つ振動モード(以下、1次モードと呼ぶ)、周方
向に3次の弾性波が励起されるように設計された例を示
す図であって、同図において、白地で表した電極群A
と、ハッチングを施した電極群Bとは円周方向に1/4
波長相当分位置ずれして配置されている。また、図示し
ていないが、圧電体6の弾性体5との対向面には、実質
上一面に電極が配置されている。Next, FIG. 12 illustrates an example of electrodes provided on the surface of the piezoelectric body 6 of the head actuator mechanism shown in FIG. 11 which is not opposed to the elastic body 5 and an example of polarization of the piezoelectric body 6. FIG. The electrodes are arranged in each of the fan-shaped regions 121 to 132 in FIG. In the present embodiment, unlike the second embodiment, the electrodes are
The piezoelectric body 6 is provided with an outer electrodeless portion 50 on which no electrodes are arranged. That is, substantially no voltage is applied to the outer electrodeless portion 50. The symbols “+” and “−” written in each of the regions 121 to 132 have the same meanings as those described with reference to FIGS. That is, the regions 121 to 132 of the piezoelectric body 6 are regions in which the polarization of the “+” region and the polarization of the “−” region are opposite to each other in the thickness direction of the piezoelectric body 6. The figure shows point 1 of the piezoelectric body 6.
An example in which a vibration mode having one node circle in the radial direction (hereinafter, referred to as a first mode) and a third-order elastic wave in the circumferential direction is excited with respect to a circle having substantially the center at 20 is shown. It is a figure which shows the electrode group A shown by the white background in the figure.
And the electrode group B with hatching is 1/4 in the circumferential direction.
They are displaced by an amount corresponding to the wavelength. Although not shown, electrodes are disposed on substantially the entire surface of the piezoelectric body 6 facing the elastic body 5.
【0057】また、振動体7の表面に形成された突起体
15は、弾性体5の、圧電体6と対向していない側の面
であって、図12の「+」または「−」の記号が付され
ている場所に対向する位置に設けられている。The protrusion 15 formed on the surface of the vibrating body 7 is a surface of the elastic body 5 on the side not facing the piezoelectric body 6, and is indicated by "+" or "-" in FIG. It is provided at a position facing the place where the symbol is attached.
【0058】以上のように構成されたアクチュエータ機
構の圧電体6ので電極群AおよびBに、第2の実施の形
態と同様に電圧を印加すれば、振動体7には円周方向に
進行波が励起される。このように、図11のアクチュエ
ータ機構においても、第2の実施の形態と同様の動作原
理によって磁気ヘッド3を移動させる。ところで、本ア
クチュエータ機構では、支持体8が振動体7の中央部の
みを支持していることにより、0次モードを励起するこ
とが可能である。さらに、振動体7を構成している圧電
体6は、半径方向に1次モードが励振されやすい電極構
成となっている。つまり、半径方向0次モードと1次モ
ードの両モードを励振できる構成となっている。それ
は、振動体7が中央部のみで支持されていることと、電
極が外周無電極部50に設けられていないことに起因す
る。When a voltage is applied to the electrode groups A and B of the piezoelectric body 6 of the actuator mechanism configured as described above in the same manner as in the second embodiment, a traveling wave is applied to the vibrating body 7 in the circumferential direction. Is excited. Thus, also in the actuator mechanism of FIG. 11, the magnetic head 3 is moved according to the same operation principle as that of the second embodiment. By the way, in the present actuator mechanism, since the support 8 supports only the central portion of the vibrating body 7, it is possible to excite the zero-order mode. Further, the piezoelectric body 6 constituting the vibrating body 7 has an electrode configuration in which the primary mode is easily excited in the radial direction. In other words, the configuration is such that both the zeroth-order mode and the first-order mode in the radial direction can be excited. This is due to the fact that the vibrating body 7 is supported only at the center and that no electrodes are provided on the outer electrodeless portion 50.
【0059】第1、2の実施の形態のアクチュエータ機
構では、駆動効率を向上させるために、最も励振されや
すい振動モードの共振周波数で振動体7を駆動すること
になる。ところが、最も励振されやすい振動モードの共
振はQm(機械品質係数)が大きいため、駆動信号をO
FFにした際の高調波成分により、振動体7が共振状態
になってしまう現象があった。これにより、駆動信号を
OFFにした際に、移動体11の応答に大きな遅れが発
生し、高分解能化には大きな妨げとなっていた。In the actuator mechanisms of the first and second embodiments, in order to improve the driving efficiency, the vibrating body 7 is driven at the resonance frequency of the vibration mode in which the excitation is most easily performed. However, the resonance of the vibration mode that is most easily excited has a large Qm (mechanical quality factor),
There was a phenomenon that the vibrating body 7 was brought into a resonance state due to a harmonic component when the FF was used. As a result, when the drive signal is turned off, a large delay occurs in the response of the moving body 11, which is a great hindrance to achieving high resolution.
【0060】そこで、本実施の形態では、2つの共振モ
ードを励振出来る構成とし、それらの共振モードのう
ち、Qmの小さい振動モードを微動用に、もう一方の振
動モードを粗動用に利用するものである。Therefore, in this embodiment, two resonance modes can be excited, and among these resonance modes, a vibration mode with a small Qm is used for fine movement, and the other vibration mode is used for coarse movement. It is.
【0061】図13に、2つの振動モードを同時に励振
する振動体7の振動特性の一例を示す。同図は、直径が
25mmの弾性体5に直径が20mmの圧電体6を貼り
合わせて、振動体7を形成し、支持体8で中央部を支持
した場合の共振特性である。ここには、4つの共振が観
察されるが、周波数14kHzの共振が0次モードの共
振で、周波数55.3kHzの共振が1次モードの共振
であり、同時に励振されている。なお、それら以外の2
つの共振は、移動体11を回転させるためには不要な振
動(不要共振)である。FIG. 13 shows an example of the vibration characteristics of the vibrating body 7 that simultaneously excites two vibration modes. FIG. 3 shows resonance characteristics when a vibrating body 7 is formed by bonding a piezoelectric body 6 having a diameter of 20 mm to an elastic body 5 having a diameter of 25 mm, and a center portion is supported by a support body 8. Here, four resonances are observed. The resonance at the frequency of 14 kHz is the resonance of the 0th-order mode, and the resonance of the frequency of 55.3 kHz is the resonance of the first-order mode. The other two
The two resonances are unnecessary vibrations (unnecessary resonances) for rotating the moving body 11.
【0062】この構成により、第1、第2の実施の形態
のアクチュエータ機構の分解能をより向上させた特性を
実現することができる。With this configuration, it is possible to realize characteristics in which the resolution of the actuator mechanisms of the first and second embodiments is further improved.
【0063】なお、定在波を振動体7に起こす場合は、
第1の実施の形態例と同様の効果が得られ、進行波を振
動体7に起こす場合は、第2の実施の形態例と同様の効
果が得られることは言うまでもない。つまり、振動体7
に定在波を励起する場合も、振動体7を中央部のみで支
持し、図3のように圧電体6の実質上全面に電極を配置
するのではなく、圧電体6に、電極が配置されない外周
無電極部を設けることによって高分解能化することがで
きる。When a standing wave is generated in the vibrating body 7,
It is needless to say that the same effect as in the first embodiment can be obtained, and when a traveling wave is generated in the vibrating body 7, the same effect as in the second embodiment can be obtained. That is, the vibrating body 7
Also when the standing wave is excited, the vibrating body 7 is supported only at the central portion, and the electrodes are not arranged on substantially the entire surface of the piezoelectric body 6 as shown in FIG. Higher resolution can be achieved by providing an outer electrodeless portion that is not performed.
【0064】ここでは、Qmの大きさから判断して0次
モードを微動用として、1次モードを粗動用として利用
する場合について説明したが、振動体7上に0次モード
をメイン振動として励振できるように、振動体7と圧電
体6、そしてその支持方法を適切に選択することによっ
て、0次モードを粗動用に、1次モードを微動用に使用
しても同様の効果を得ることができることは言うまでも
ない。Here, a case has been described in which the 0th-order mode is used for fine movement and the first-order mode is used for coarse movement, judging from the magnitude of Qm. By selecting the vibrating body 7, the piezoelectric body 6, and the supporting method thereof appropriately, the same effect can be obtained even if the 0th mode is used for coarse movement and the 1st mode is used for fine movement. It goes without saying that you can do it.
【0065】なお、上述した第3の実施の形態では、圧
電体6の一方の面おいて、領域121〜132に電極を
配置し、その面に外周無電極部50を設けるとしたが、
圧電体6の一方の面には、図9に示すように、電極が実
質上配置されない領域を設けず、圧電体6の他方の面の
外周部に電極が配置されない領域を設けてもよい。また
は圧電体6の両面の外周部に、電極を配置しない領域を
設けてもよい。または、図12に示す外周無電極部50
の分だけ圧電体6を小さくしてもよい。要するに、圧電
体6への電極の配置の仕方や、圧電体6の大きさや、圧
電体6への電圧印加の方法を適宜調整することによっ
て、振動体7の半径方向に、0次モードと1次モードの
2種類のモード、もしくは3種類以上のモードを励起さ
せさえすればよい。In the third embodiment described above, the electrodes are arranged in the regions 121 to 132 on one surface of the piezoelectric body 6, and the outer electrodeless portion 50 is provided on the surface.
As shown in FIG. 9, a region where the electrodes are not substantially disposed may not be provided on one surface of the piezoelectric body 6, and a region where the electrodes are not disposed may be provided on the outer peripheral portion of the other surface of the piezoelectric body 6. Alternatively, a region where no electrode is provided may be provided on the outer peripheral portions of both surfaces of the piezoelectric body 6. Alternatively, the outer electrodeless portion 50 shown in FIG.
The size of the piezoelectric body 6 may be reduced by the amount of. In short, by appropriately adjusting the arrangement of the electrodes on the piezoelectric body 6, the size of the piezoelectric body 6, and the method of applying a voltage to the piezoelectric body 6, the zero-order mode and the 1st mode can be obtained in the radial direction of the vibrating body 7. It is only necessary to excite two types of modes, or three or more types, of the next mode.
【0066】また、第1の実施の形態と同様にバランサ
を配することによっても、第1の実施の形態と同様の効
果、つまり磁気記録ディスク4面が鉛直方向となるよう
な場合であっても、支持アーム2および磁気ヘッド3が
重力の影響を受けることによって発生する回転モーメン
トを抑制することができる。Also, by arranging the balancer in the same manner as in the first embodiment, the same effect as in the first embodiment, that is, the case where the surface of the magnetic recording disk 4 is in the vertical direction can be obtained. Also, it is possible to suppress the rotational moment generated by the support arm 2 and the magnetic head 3 being affected by gravity.
【0067】また、上述した第3の実施の形態では、振
動体7に形成する波が径方向に0次と1次モードの進行
波である場合について説明したが、径方向に0次と1次
モードにこだわる必要はない。また、周方向も3波にこ
だわる必要ないことも同様である。要するに、圧電体6
には、振動体7の円周方向に所定の2種類以上の進行波
が形成されるように電圧を印加しさえすればよい。In the third embodiment described above, the case where the waves formed on the vibrating body 7 are the traveling waves of the 0th order and the 1st mode in the radial direction, but the 0th order and the 1st order in the radial direction are described. There is no need to stick to the next mode. Similarly, it is not necessary to stick to three waves in the circumferential direction. In short, the piezoelectric body 6
In this case, it is only necessary to apply a voltage so that two or more types of traveling waves are formed in the circumferential direction of the vibrating body 7.
【0068】また、上述した第3の実施の形態では、振
動体7に設けた突起体15によって移動体11を回転さ
せるとしたが、振動体7と移動体11との間隔を適切な
間隔にすれば、突起体15を設ける必要はない。なぜな
ら、振動体7に進行波が励起された場合、振動体7の全
ての点がタイミングを異ならせて同様な楕円運動をし、
振動体7の全ての点を周期的に移動体11と接触させる
ことができるからである。In the third embodiment described above, the moving body 11 is rotated by the protrusion 15 provided on the vibrating body 7. However, the distance between the vibrating body 7 and the moving body 11 is set to an appropriate distance. In this case, there is no need to provide the projection 15. Because, when a traveling wave is excited in the vibrating body 7, all points of the vibrating body 7 make similar elliptical motions with different timings,
This is because all points of the vibrating body 7 can be brought into contact with the moving body 11 periodically.
【0069】さらに、上述した第3の実施の形態では、
振動体7の表面に形成された突起体15は、弾性体5
の、圧電体6と対向していない側の面であって、図12
の「+」または「−」の記号が付されている場所に対向
する位置に設けられているとしたが、突起体15の設置
位置は、図12を用いて説明した位置に限定されない。
また、突起体15の個数や、形状や、材質も限定されな
い。要するに、突起体15は、移動体11を回転させる
ものでありさえすればよい。Further, in the third embodiment described above,
The protrusion 15 formed on the surface of the vibrating body 7 is
FIG. 12 shows a surface on the side not facing the piezoelectric body 6.
Although it is assumed that the projection 15 is provided at a position facing the place where the symbol “+” or “−” is attached, the installation position of the projection 15 is not limited to the position described with reference to FIG.
The number, shape, and material of the projections 15 are not limited. In short, the protrusion 15 only needs to rotate the moving body 11.
【0070】(第4の実施の形態)以下、本発明の第4
の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。(Fourth Embodiment) Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings.
【0071】図14は、本発明の第4の実施の形態の駆
動方法を第1〜3の実施の形態のアクチュエータに適用
した際の駆動回路ブロック図である。FIG. 14 is a block diagram of a driving circuit when the driving method according to the fourth embodiment of the present invention is applied to the actuators according to the first to third embodiments.
【0072】同図において、1はヘッドアクチュエー
タ、17は発信器、18は90度の移相器、19aと1
9bは電力増幅器、20は演算器、21は発振制御器で
ある。In the figure, 1 is a head actuator, 17 is a transmitter, 18 is a 90 ° phase shifter, and 19a and 1
9b is a power amplifier, 20 is a calculator, and 21 is an oscillation controller.
【0073】発信器17によって基準周波数の信号を発
生させ、基準周波数信号を分岐し、一方を90度の移相
器18に入力する。そして、これらの2つの信号をそれ
ぞれ電力増幅器19a、19bに入力し駆動電圧まで増
幅して、アクチュエータ1の2つの電極に印加する。さ
らに、磁気記録ディスク上の信号を磁気ヘッドで検出し
ながら、現在のヘッド位置と目標位置の誤差を演算器2
0で計算し、その差分を発振制御器21にフィードバッ
クし、発振器17の周波数を変動させる構成となってい
る。A signal of a reference frequency is generated by a transmitter 17, the reference frequency signal is branched, and one of the signals is input to a 90 ° phase shifter 18. Then, these two signals are input to the power amplifiers 19a and 19b, respectively, amplified to drive voltage, and applied to the two electrodes of the actuator 1. Further, while detecting the signal on the magnetic recording disk with the magnetic head, the error between the current head position and the target position is calculated by the arithmetic unit 2.
The calculation is made to be zero, the difference is fed back to the oscillation controller 21, and the frequency of the oscillator 17 is changed.
【0074】図15は、第1、2の実施の形態のアクチ
ュエータ機構に本実施の形態の駆動方法を適用した駆動
信号の概略図である。F点より、以前では粗動が行われ
ている。そして、磁気ヘッドからえられる情報を演算器
20で演算した結果、目標位置が近づいたことが分か
り、駆動信号が微動用に切り替わっている。なお、この
周波数の切り替えは発振制御器21によって行われてい
る。そして、磁気ヘッドが目標位置に達すると駆動信号
の印加が終了される。FIG. 15 is a schematic diagram of drive signals obtained by applying the drive method of the present embodiment to the actuator mechanisms of the first and second embodiments. Before the point F, coarse movement has been performed. Then, as a result of calculating the information obtained from the magnetic head by the calculator 20, it is found that the target position is approaching, and the drive signal is switched for fine movement. The switching of the frequency is performed by the oscillation controller 21. When the magnetic head reaches the target position, the application of the drive signal is terminated.
【0075】また、第3の実施の形態についての駆動信
号の概略図も図16に示す。第1、2の実施の形態で
は、粗動周波数<微動周波数であったが、第3の実施の
形態では、粗動周波数>微動周波数となっている点が異
なっているだけである。FIG. 16 also shows a schematic diagram of the drive signals according to the third embodiment. In the first and second embodiments, the coarse movement frequency is smaller than the fine movement frequency, but in the third embodiment, the only difference is that the coarse movement frequency is larger than the fine movement frequency.
【0076】本構成では、粗動と微動の変更を周波数の
変更のみで実現することができる。この駆動方法は、ア
クチュエータに高電圧を印加することが困難な状況では
有効な手段である。In this configuration, the change between the coarse movement and the fine movement can be realized only by changing the frequency. This driving method is an effective means in a situation where it is difficult to apply a high voltage to the actuator.
【0077】また、増幅器のゲインを小さくする事がで
きるため、低グレードの増幅器や回路素子の使用も可能
となり駆動回路の低コスト化の効果も発揮することがで
きる。また、アクチュエータの伝達効率をさらに向上さ
せる事により、増幅器なしでも駆動が可能となり、さら
に低コスト化の効果を期待することができる。Further, since the gain of the amplifier can be reduced, a low-grade amplifier or circuit element can be used, and the effect of reducing the cost of the drive circuit can be exhibited. Further, by further improving the transmission efficiency of the actuator, it becomes possible to drive without an amplifier, and it is possible to expect an effect of further cost reduction.
【0078】(第5の実施の形態)以下、本発明の第5
の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。(Fifth Embodiment) Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings.
【0079】図17は、本発明の第5の実施の形態の駆
動方法を第1〜3の実施の形態のアクチュエータに適用
した際の駆動回路ブロック図である。FIG. 17 is a block diagram of a driving circuit when the driving method according to the fifth embodiment of the present invention is applied to the actuators according to the first to third embodiments.
【0080】同図において、1はヘッドアクチュエー
タ、17は発信器、18は90度の移相器、19aと1
9bは電力増幅器、20は演算器、21は発振制御器で
ある。In the figure, 1 is a head actuator, 17 is a transmitter, 18 is a 90-degree phase shifter, 19a and 1
9b is a power amplifier, 20 is a calculator, and 21 is an oscillation controller.
【0081】発信器17によって基準周波数の信号を発
生させ、基準周波数信号を分岐し、一方を90度の移相
器18に入力する。そして、これらの2つの信号をそれ
ぞれ電力増幅器19a、19bに入力し駆動電圧まで増
幅して、アクチュエータ1の2つの電極に印加する。さ
らに、磁気記録ディスク上の信号を磁気ヘッドで検出し
ながら、現在のヘッド位置と目標位置の誤差を演算器2
0で計算し、その差分を発振制御器21にフィードバッ
クし、発振器17の周波数を変動させる。さらに、その
差分よりアンプのゲインを変更し、駆動周波と同時に駆
動電圧も変更する構成となっている。A signal having a reference frequency is generated by a transmitter 17, the reference frequency signal is branched, and one of the signals is input to a 90 ° phase shifter 18. Then, these two signals are input to the power amplifiers 19a and 19b, respectively, amplified to drive voltage, and applied to the two electrodes of the actuator 1. Further, while detecting the signal on the magnetic recording disk with the magnetic head, the error between the current head position and the target position is calculated by the arithmetic unit 2.
The difference is fed back to the oscillation controller 21 and the frequency of the oscillator 17 is varied. Further, the gain of the amplifier is changed based on the difference, and the driving voltage is changed simultaneously with the driving frequency.
【0082】図18には、第3の実施の形態のアクチュ
エータに本実施の形態の駆動方法を適用した駆動信号の
概略図である。H点より、以前では粗動が行われてい
る。そして、磁気ヘッドからえられる情報を演算器20
で演算した結果、目標位置が近づいたことが分かり、駆
動信号が微動用に切り替り、同時に駆動電圧も変化して
いる。なお、この周波数の切り替えは発振制御器21に
よって行われている。そして、磁気ヘッドが目標位置に
達すると駆動信号の印加が終了される。FIG. 18 is a schematic diagram of a driving signal obtained by applying the driving method of the present embodiment to the actuator of the third embodiment. Before point H, coarse movement has been performed. Then, the information obtained from the magnetic head is calculated by the arithmetic unit 20.
As a result of the calculation, it can be seen that the target position is approaching, the drive signal is switched for fine movement, and the drive voltage is also changing at the same time. The switching of the frequency is performed by the oscillation controller 21. When the magnetic head reaches the target position, the application of the drive signal is terminated.
【0083】第4の実施の形態の駆動方法では、一定電
圧で駆動していたため、ヘッド移動に時間がかかる課題
があったが、本実施の形態では、駆動電圧を変化させる
ことにより、振動体上に振動の励振時間を短くしたり、
粗動スピードをより向上したりすることが可能となり、
ヘッド駆動に要する時間を著しく小さくすることができ
き、ヘッドを高速で移動させるヘッドアクチュエータ機
構を提供することができる。In the driving method according to the fourth embodiment, since the head is moved at a constant voltage, it takes a long time to move the head. In the present embodiment, the driving body is changed by changing the driving voltage. To shorten the vibration excitation time,
It is possible to further improve the coarse movement speed,
The time required for driving the head can be significantly reduced, and a head actuator mechanism that moves the head at high speed can be provided.
【0084】なお、第4の実施の形態と同様に、第1、
2の実施の形態に本実施の形態の駆動方法を適用して
も、微動と粗動の周波数関係が変わるだけで同様の効果
があることは言うまでもない。Note that, as in the fourth embodiment, the first,
It goes without saying that even when the driving method of the present embodiment is applied to the second embodiment, the same effect is obtained only by changing the frequency relationship between the fine movement and the coarse movement.
【0085】以上説明したように、振動体7上にたわみ
振動を励振し、それを移動体11に伝達する構成の微
動、粗動を両立した高性能アクチュエータ機構を提供す
ることができ、これにより、磁気記録ディスク装置の高
密度化と低コスト化を実現することができる。As described above, it is possible to provide a high-performance actuator mechanism that excites flexural vibration on the vibrating body 7 and transmits the vibration to the moving body 11 and achieves both fine movement and coarse movement. In addition, it is possible to realize higher density and lower cost of the magnetic recording disk device.
【0086】[0086]
【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明は、ヘッドの粗動および微動の両方を一体で
行うヘッドアクチュエータ機構を提供することができ
る。As is apparent from the above description, the present invention can provide a head actuator mechanism that performs both coarse and fine movements of the head in one.
【図1】本発明の第1の実施の形態の磁気ディスク装置
の平面図FIG. 1 is a plan view of a magnetic disk drive according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態のヘッドアクチュエ
ータ機構の断面図FIG. 2 is a sectional view of a head actuator mechanism according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施の形態のヘッドアクチュエ
ータ機構の圧電体6の、弾性体5と対向しない側の面に
設けられた電極、および圧電体6の分極の一例を説明す
るための平面図FIG. 3 is a view for explaining an example of electrodes provided on a surface of the piezoelectric element 6 of the head actuator mechanism according to the first embodiment of the present invention which is not opposed to the elastic element 5 and polarization of the piezoelectric element 6; Top view of
【図4】本発明の第1の実施の形態のヘッドアクチュエ
ータ機構の振動体7の表面に形成された突起体15が配
置されている位置を説明するための図FIG. 4 is a view for explaining a position where a protrusion 15 formed on the surface of the vibrating body 7 of the head actuator mechanism according to the first embodiment of the present invention is arranged.
【図5】本発明の第1の実施の形態における振動体7上
に定在波を励起した場合の突起体15の運動する様子を
示す図FIG. 5 is a view showing a state in which a projection body 15 moves when a standing wave is excited on the vibrating body 7 according to the first embodiment of the present invention.
【図6】図5とは別の、本発明の第1の実施の形態にお
ける振動体7上に定在波を励起した場合の突起体15の
運動する様子を示す図FIG. 6 is a view different from FIG. 5, showing how the protrusions 15 move when a standing wave is excited on the vibrator 7 in the first embodiment of the present invention.
【図7】図1の本発明の第1の実施の形態の磁気ディス
ク装置の応用構造を示す平面図FIG. 7 is a plan view showing an application structure of the magnetic disk drive according to the first embodiment of FIG. 1;
【図8】本発明の第2の実施の形態のヘッドアクチュエ
ータ機構の断面図FIG. 8 is a sectional view of a head actuator mechanism according to a second embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第2の実施の形態のヘッドアクチュエ
ータ機構の圧電体6の、弾性体5と対向しない側の面に
設けられた電極、および圧電体6の分極の一例を説明す
るための平面図FIG. 9 is a view for explaining an example of electrodes provided on a surface of the piezoelectric element 6 of the head actuator mechanism according to the second embodiment of the present invention which is not opposed to the elastic element 5 and polarization of the piezoelectric element 6; Top view of
【図10】本発明の第2の実施の形態における振動体7
上に励起された進行波により移動体11が摩擦力を介し
て駆動されて運動する様子を示す図FIG. 10 illustrates a vibrating body 7 according to a second embodiment of the present invention.
The figure which shows a mode that the moving body 11 is driven via frictional force by the traveling wave excited above, and moves.
【図11】本発明の第3の実施の形態のヘッドアクチュ
エータ機構の断面図FIG. 11 is a sectional view of a head actuator mechanism according to a third embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第3の実施の形態のヘッドアクチュ
エータ機構の圧電体6の、弾性体5と対向しない側の面
に設けられた電極、および圧電体6の分極の一例を説明
するための平面図FIG. 12 is a view for explaining an example of electrodes provided on a surface of the piezoelectric body 6 of the head actuator mechanism according to the third embodiment of the present invention which is not opposed to the elastic body 5 and polarization of the piezoelectric body 6; Top view of
【図13】本発明の第3の実施の形態のヘッドアクチュ
エータ機構の振動体7の振動特性の一例を示す図FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a vibration characteristic of the vibrating body 7 of the head actuator mechanism according to the third embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第4の実施の形態の駆動方法を説明
するための駆動回路ブロック図FIG. 14 is a drive circuit block diagram for explaining a drive method according to a fourth embodiment of the present invention.
【図15】第4の実施の形態の駆動方法を第1、2の実
施の形態のアクチュエータ機構に適用した駆動信号の概
略図FIG. 15 is a schematic diagram of a driving signal in which the driving method according to the fourth embodiment is applied to the actuator mechanisms according to the first and second embodiments;
【図16】第4の実施の形態の駆動方法を第3の実施の
形態のアクチュエータ機構に適用した駆動信号の概略図FIG. 16 is a schematic diagram of a drive signal obtained by applying the drive method according to the fourth embodiment to the actuator mechanism according to the third embodiment;
【図17】本発明の第5の実施の形態の駆動方法を説明
するための駆動回路ブロック図FIG. 17 is a drive circuit block diagram for explaining a drive method according to a fifth embodiment of the present invention.
【図18】第5の実施の形態の駆動方法を第3の実施の
形態のアクチュエータ機構に適用した駆動信号の概略図FIG. 18 is a schematic diagram of a drive signal obtained by applying the drive method according to the fifth embodiment to the actuator mechanism according to the third embodiment;
【図19】微動用の第2のアクチュエータを備えた従来
のヘッドアクチュエータの平面図FIG. 19 is a plan view of a conventional head actuator including a second actuator for fine movement.
【図20】図19の微動用の第2のアクチュエータの拡
大図FIG. 20 is an enlarged view of the second actuator for fine movement of FIG. 19;
【符号の説明】 1 ヘッドアクチュエータ 2 サスペンションを含む支持アーム 3 磁気ヘッド 4 磁気記録ディスク 5 弾性体 6 圧電体 7 振動体 8 支持体 9 摩擦材 10 弾性体 11 移動体 12 加圧バネ 13 ベアリング 14 止め輪 15 突起体 16 バランサ 17 発信器 18 90度の移相器 19a、19b 電力増幅器 20 演算器 21 発振制御器DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Head actuator 2 Support arm including suspension 3 Magnetic head 4 Magnetic recording disk 5 Elastic body 6 Piezoelectric body 7 Vibrating body 8 Support body 9 Friction material 10 Elastic body 11 Moving body 12 Pressure spring 13 Bearing 14 Stop Wheel 15 Protrusion 16 Balancer 17 Transmitter 18 90-degree phase shifter 19a, 19b Power amplifier 20 Operation unit 21 Oscillation controller
フロントページの続き (72)発明者 川▲さき▼ 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5D096 NN03 Continuation of the front page (72) Inventor Kawa-Saki ▼ Osamu 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 5D096 NN03
Claims (6)
記圧電基板の一方の面の運動と連動する移動体と、前記
移動体と接続しているアーム部材と、前記アーム部材に
設けられたヘッドとを備え、 前記移動体は、前記電圧の印加による前記圧電基板の振
動方向に対して実質上垂直な面内において回転運動し、 前記ヘッドは、前記移動体の回転運動面において、また
はその回転運動面と実質上平行な面において運動するこ
とを特徴とするヘッドアクチュエータ機構。1. A piezoelectric substrate to which a predetermined voltage is applied, a moving body interlocked with the movement of one surface of the piezoelectric substrate, an arm member connected to the moving body, and a movable member provided on the arm member. The moving body rotates in a plane substantially perpendicular to the vibration direction of the piezoelectric substrate due to the application of the voltage, and the head moves in a rotational movement plane of the moving body, or A head actuator mechanism that moves in a plane substantially parallel to the rotational movement plane.
いる突起体を備え、 前記移動体は前記突起体の運動と連動し、 前記圧電基板には、その圧電基板面内の所定の点を実質
上中心とする円周方向に所定の定在波が形成されるよう
に、電圧が印加されることを特徴とする請求項1記載の
ヘッドアクチュエータ機構。2. The piezoelectric device according to claim 1, further comprising: a protrusion connected to the one surface of the piezoelectric substrate, wherein the movable body is interlocked with the movement of the protrusion, and the piezoelectric substrate has a predetermined position within a surface of the piezoelectric substrate. 2. The head actuator mechanism according to claim 1, wherein a voltage is applied so that a predetermined standing wave is formed in a circumferential direction having the point substantially at the center.
所定の点を実質上中心とする円周方向に所定の進行波が
形成されるように、電圧が印加されることを特徴とする
請求項1記載のヘッドアクチュエータ機構。3. A voltage is applied to the piezoelectric substrate such that a predetermined traveling wave is formed in a circumferential direction substantially at a predetermined point in the surface of the piezoelectric substrate. The head actuator mechanism according to claim 1, wherein
る円周の半径方向に周波数の異なる2以上の振動波が形
成されるように、電圧が印加されることを特徴とする請
求項2または3記載のヘッドアクチュエータ機構。4. A voltage is applied to the piezoelectric substrate such that two or more vibration waves having different frequencies are formed in a radial direction of a circumference having the substantially center. 4. The head actuator mechanism according to 2 or 3.
圧であって、その交流電圧の周波数および/または振幅
は、時間の経過とともに変化することを特徴とする請求
項1から4のいずれかに記載のヘッドアクチュエータ機
構。5. The voltage applied to the piezoelectric substrate is an AC voltage, and the frequency and / or amplitude of the AC voltage changes with the passage of time. 3. The head actuator mechanism according to 1.
より鉛直上方に設置され、 前記ヘッドが重力の影響を受けることによって発生する
回転モーメントを抑制するバランサを備えたことを特徴
とする請求項1から5のいずれかに記載のヘッドアクチ
ュエータ機構。6. The head according to claim 1, further comprising a balancer installed vertically above a position where the piezoelectric substrate is installed, the balancer suppressing a rotational moment generated by the head being affected by gravity. 6. The head actuator mechanism according to any one of 1 to 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16745299A JP2000357376A (en) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | Head actuator mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16745299A JP2000357376A (en) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | Head actuator mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000357376A true JP2000357376A (en) | 2000-12-26 |
Family
ID=15849964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16745299A Pending JP2000357376A (en) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | Head actuator mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000357376A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7061712B2 (en) | 2004-11-17 | 2006-06-13 | International Business Machines Corporation | Mono pole piece for a two stage tape drive actuator |
-
1999
- 1999-06-14 JP JP16745299A patent/JP2000357376A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7061712B2 (en) | 2004-11-17 | 2006-06-13 | International Business Machines Corporation | Mono pole piece for a two stage tape drive actuator |
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