JP2000182342A - ヘッドアクチュエータ及び記録再生装置 - Google Patents

ヘッドアクチュエータ及び記録再生装置

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JP2000182342A JP10356303A JP35630398A JP2000182342A JP 2000182342 A JP2000182342 A JP 2000182342A JP 10356303 A JP10356303 A JP 10356303A JP 35630398 A JP35630398 A JP 35630398A JP 2000182342 A JP2000182342 A JP 2000182342A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型軽量でフォーカスサーボを必要としない
浮上型の光記録再生ヘッドによる記録再生を可能にす
る。 【解決手段】 光ディスク1に対向する媒体対向面が形
成された基体部25と、光記録再生ヘッド30が上記光
ディスク1に対向する状態に設けられたヘッド部26
と、上記基体部25の空気流出側に上記ヘッド部26を
連結する連結部27と、上記連結部27の一部をなす電
気機械変換素子により構成されたビーム27A,27B
をを備えるヘッドスライダ2を上記光ディスク1の径方
向に移動可能な支持バネ22に搭載する。上記ビーム2
7A,27Bを構成する電気機械変換素子は、供給され
る駆動信号に応じて駆動され、上記光記録再生ヘッド3
0を上記光ディスク1に対してトラッキング方向に微少
移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、円盤状記録媒体に
情報の記録及び/又は再生を行うヘッドを搭載し、上記
ヘッドを上記円盤状記録媒体の径方向に移動させて、目
標位置に位置決めするためのヘッドアクチュエータ及び
このヘッドアクチュエータを備えた記録再生装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、円盤状記録媒体に情報の記録及び
/又は再生を行う磁気ディスク装置や光ディスク装置
は、小型化とともに高記録密度化が進められている。例
えば、記録媒体であるディスクのトラック密度と記録密
度を高めることにより、高記録密度化した大記憶容量の
ハードディスク装置が提供されている。
【0003】高記録密度化した大記憶容量のハードディ
スク装置では、ディスク上のアクセス対象である目標ト
ラック位置に、ヘッドを高精度に位置決めする必要があ
る。
【0004】一般に、慣性モーメントJの可動体が振幅
A、周波数fで正弦波状の運動 A・sin(2πf) を行っていると、その変位の時間に対する2次微分で与
えられる角加速度の振幅は、 A・(2πf)2 となり、さらに、角加速度と慣性モーメントの積で与え
られる慣性力の振幅は、 J・A・(2πf)2 となる。
【0005】したがって、慣性モーメントJの可動体を
運動させるために必要な駆動力Tは、 T 慣性モーメント(J) T 振幅(A) T 運動周波数(f)の2乗 である。したがって、駆動力を一定にすると、可動体の
振れる量(振幅)は運動周波数の2乗に反比例して小さ
くなる。
【0006】このような力学的性質から、慣性モーメン
トを持つ物体を運動させ、その位置を制御する系では、
位置決め誤差は周波数が高くなるに従い、概ね周波数の
2乗に比例して大きくなり、制御性能が劣化するといえ
る。
【0007】ヘッドの位置決め制御系のサーボ制御帯域
を拡大するためには、ヘッド/トラック間相対オフセッ
ト量を許容サーボ残留誤差値内に収めるように、そのサ
ーボループゲインを上げる必要がある。しかし、従来の
一段のアクチュエータでは、その駆動電力を上げるしか
方法はない。アクチュエータの駆動電力は、与えられた
振動周波数に追従するためには、以下の理由により、そ
の周波数の4乗に比例する値が必要になることがわかっ
ている。
【0008】すなわち、駆動力Tと駆動電流iの関係
は、 Kt・i=T=J・A・(2πf)2 ・・・(1) で与えられる。ここで、Ktはトルク定数である。
【0009】一方、駆動電力Pは、駆動電流iの2乗に
比例するので、 P i2=((J/Kt)・A・(2πf)22 ・・・(2) であるから、比例式で示すと、 P i2 4 ・・・(3) となる。すなわち、駆動電力Pは運動周波数の4乗に比
例する。
【0010】したがって、例えばヘッド/トラック間相
対位置ずれ(TMR:Track Miss Registration) を固定し
て、ディスクの回転数を2倍にした場合、には、ディス
ク上のトラックに付随した振動が全体的に高い方に2倍
にシフトするので、アクチュエータの駆動電力はもとの
ディスク回転数の場合に対して4乗すなわち、16倍に
なる。
【0011】ここで、アクチュエータのサイズが小さく
なるほど慣性モーメントJが小さくなるので、トルク定
数と慣性モーメントとの比Kt/Jが大きくなることに
着目すると、アクチュエータを粗動/微動の2段に分割
し、微動駆動機構に関しては慣性モーメントができるだ
け小さくなる構造をとることで、それに応じてKt/J
を大きくすることができる。例えば、現状の1段のアク
チュエータを粗動駆動機構として用いて、微動駆動機構
のKt/Jを粗動駆動機構の仮に36倍にすると、制御
できる最大周波数と駆動電力は、それぞれ次のようにな
る。
【0012】すなわち、制御帯域については、(1)式
から (Kt/J)・i=A・(2πf)2 であるから、駆動電流iと振幅Aを一定とすると f2 Kt/J となり、 f √(Kt/J) となる。したがって、微動駆動機構で制御できる最大周
波数f(fine)は、 f(fine)=f(coarse)・√36=f(coarse)・6 であって、粗動駆動機構で制御できる最大周波数f(co
arse)の6倍となる。
【0013】また、駆動電力については、(2)式から P (J/Kt)・A・(2πf)22 であるから、振幅Aと周波数をfを一定とすると P (J/Kt)2 となる。したがって、微動駆動機構に必要な駆動電力P
(fine)は、 P(fine)=P(coarse)・(1/36)2=P(coars
e)・(1/1296) であって、粗動駆動機構に必要な駆動電力P(coarse)
の1296分の1となる。
【0014】また、トラックフォローモードの精度を向
上させる上でもっとも難しい問題は、トラックフォロー
イングしている際にロータリーアクチュエータの角速度
が非常に小さいという点である。角速度が非常に小さい
場合、軸受けと玉軸との間で生じる摩擦力はころがり出
し角変位程度の微小変位幅においては、一般的には、こ
ろがり摩擦力と変位曲線がヒステリシスループを描くこ
とがわかっている。このヒステリシスは温度や湿度に依
存して不規則に変化する性質があり、摩擦力の非線形性
により変位予想が極めて難しく微小変位になればなるほ
ど位置決め制御が難しくなる。このように、従来の一段
式アクチュエータの場合、上述した軸受けに絡む非線形
性が高トラック密度化の阻害要因となる。
【0015】ハードディスク装置では、従来のボイスコ
イルモータ(VCM)と協調して磁気ヘッドを高速、高
トラック密度に追従させるために、粗動用VCMと微動
用圧電素子(PZT)を組み合わせた方式、粗動/微動
ともにVCMを用いたピギーバック方式、スライダを微
動用圧電素子(PZT)や静電アクチュエータで駆動す
る方式などの各種方式の2段サーボ用マイクロアクチュ
エータが提案されている。
【0016】2段サーボ用マイクロアクチュエータは、
サスペンションの根元に取り付けてヘッド全体を駆動す
るタイプ、スライダを駆動するタイプ、ヘッド素子を駆
動するタイプの3タイプに大別される。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
にヘッドを高精度に位置決めするための2段サーボ用マ
イクロアクチュエータでは、各種タイプのものにおい
て、次のような問題点があった。
【0018】すなわち、サスペンションの根元に取り付
けてヘッド全体を駆動するタイプものでは、サスペンシ
ョンの質量及び振動特性によりサーボ帯域の広域化が困
難である。
【0019】スライダを駆動するタイプのものでは、ス
ライダの質量により、加速度(駆動力)で制限されるサ
ーボ帯域がヘッド素子に比べると狭くなる。
【0020】ヘッド素子を駆動するタイプのものでは、
アクチュエータの形成とヘッド素子の製作工程が一体化
するため工程が複雑多岐になる。
【0021】従って、マイクロアクチュエータは、構造
的には、スライダを駆動するタイプで、駆動する可動部
がスライダより小型軽量でより小さい力で動かせるもの
で、かつ、ヘッド素子を駆動するタイプのもののように
作成プロセスが複雑でなくバッチプロセスに適した構成
が望ましい。
【0022】一方、光ディスク装置においては以前から
トラッキング用2段アクチュエータが採用されている
が、光ピックアップは磁気ディスクに比べてかなり大き
く、光ピックアップのフォーカッシングはすべて電磁駆
動で制御されており、磁気ヘッドのように浮上型ではな
い。通常、光ディスク装置は、1個の光ピックアップの
みで構成されている。ハードディスク装置のように、複
数ヘッド/複数ディスクを組み入れた構成の光ディスク
装置を構成するためには、磁気ヘッド並に小型で軽量の
光学ピックアップが必要となる。
【0023】そこで、本発明の目的は、スライダを駆動
するタイプで、駆動する可動部がスライダより小型軽量
でより小さい力で動かすことができ、かつ、ヘッド素子
を駆動するタイプのもののように作成プロセスが複雑で
なくバッチプロセスに適した構成のヘッドアクチュエー
タ及びこのヘッドアクチュエータを用いた記録再生装置
を提供することにある。
【0024】また、本発明の他の目的は、小型軽量でフ
ォーカスサーボを必要としない浮上型の光ディスク記録
再生用のヘッドアクチュエータ及びこのヘッドアクチュ
エータを用いた記録再生装置を提供することにある。
【0025】
【課題を解決するための手段】本発明は、円盤状記録媒
体に情報の記録及び/又は再生を行うヘッドを搭載し、
上記ヘッドを上記円盤状記録媒体の径方向に移動させ
て、目標位置に位置決めするためのヘッドアクチュエー
タであって、上記円盤状記録媒体に対向する媒体対向面
が形成された基体部と、上記ヘッドが上記円盤状記録媒
体に対向する状態に設けられたヘッド部と、上記基体部
の空気流出側に上記ヘッド部を連結する連結部と、上記
連結部の少なくとも一部をなす電気機械変換素子とを備
えるヘッドスライダを上記円盤状記録媒体の径方向に移
動可能な移動体に搭載してなり、上記電気機械変換素子
は、供給される駆動信号に応じて駆動され、上記ヘッド
を上記円盤状記録媒体に対してトラッキング方向に微少
移動させることを特徴とする。
【0026】本発明に係るヘッドアクチュエータは、上
記ヘッドとして、例えば、光記録再生ヘッド、近接場光
記録再生ヘッドあるいは磁気記録再生ヘッドを備える。
【0027】また、本発明に係るヘッドアクチュエータ
は、例えば、上記光記録再生ヘッドあるいは近接場光記
録再生ヘッドにレーザ光を誘導するミラーを上記ヘッド
部に設けることができる。
【0028】また、本発明に係るヘッドアクチュエータ
は、例えば、上記ヘッドとして光記録再生ヘッドと磁気
記録再生ヘッドが一体形成されているものを備える。
【0029】また、本発明に係るヘッドアクチュエータ
は、上記基体部が例えばSi、SiC又はAl23−T
iCにより形成される。
【0030】また、本発明に係るヘッドアクチュエータ
は、上記基体部が例えば屈折率1以上の透明材料により
形成される。
【0031】また、本発明に係るヘッドアクチュエータ
は、上記ヘッド部が例えばSi、SiC又はAl23
TiCにより形成される。
【0032】また、本発明に係るヘッドアクチュエータ
は、上記ヘッド部が例えば屈折率1以上の透明材料によ
り形成される。
【0033】また、本発明に係るヘッドアクチュエータ
は、例えば、上記基体部及びヘッド部に空気潤滑面が形
成される。
【0034】さらに、本発明に係るヘッドアクチュエー
タにおいて、上記電気機械変換素子は、例えば圧電素子
であり、駆動信号が供給されることで上記ヘッドを上記
円盤状記録媒体に対してトラッキング方向にストローク
移動させる。
【0035】また、本発明は、ヘッドを円盤状記録媒体
の径方向に移動させて情報の記録及び/又は再生を行う
記録再生装置であって、上記円盤状記録媒体に対向する
媒体対向面が形成された基体部と、上記ヘッドが上記円
盤状記録媒体に対向する状態に設けられたヘッド部と、
上記基体部の空気流出側に上記ヘッド部を連結する連結
部と、上記連結部の少なくとも一部をなし、上記ヘッド
を上記円盤状記録媒体に対してトラッキング方向に微少
移動させる電気機械変換素子とを備えるヘッドスライダ
を上記円盤状記録媒体の径方向に移動可能な移動体に搭
載してなるヘッドアクチュエータと、上記ヘッドスライ
ダに備えられた上記電気機械変換素子に供給する上記駆
動信号を生成する制御手段とを備え、上記制御手段から
駆動信号を上記電気機械変換素子に供給し、上記ヘッド
を上記円盤状記録媒体に対してトラッキング方向に微少
移動させて目標位置に位置決めすることを特徴とする。
【0036】本発明に係る記録再生装置において、上記
電気機械変換素子は、例えば圧電素子であり、上記制御
手段は当該圧電素子に駆動信号を供給して上記ヘッドを
上記円盤状記録媒体に対してトラッキング方向にストロ
ーク移動させる。
【0037】本発明に係る記録再生装置は、例えば、上
記ヘッドとして光記録再生ヘッドと磁気記録再生ヘッド
が一体形成されており、磁気ディスクと光ディスクを選
択的に用いて情報の記録及び/又は再生を行う。
【0038】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
【0039】本発明は、例えば図1に示すような構成の
光ディスク記録/再生装置10に適用される。
【0040】この光ディスク記録/再生装置10は、光
ディスク1の径方向にヘッドアクチュエータ2によりヘ
ッドスライダ21を移動させて情報の記録及び/又は再
生を行うもので、上記光ディスク1を回転駆動するため
のスピンドルモータ3やモータ駆動回路4、上記ヘッド
アクチュエータ2を駆動制御するための粗動用VCM駆
動回路5、微動用PZT駆動回路6やアクチュエータ制
御部7や位置検出回路8、ディスクコントローラ9等を
備えている。
【0041】上記ヘッドアクチュエータ2は、上記ヘッ
ドスライダ21が先端に設けられた支持バネ22と、こ
の支持バネ22を上記光ディスク1と平行に回転駆動す
ることにより、上記ヘッドスライダ21を光ディスク1
の径方向に移動させるボイスコイルモータ(VCM)2
3を備え、このVCM23が上記粗動用VCM駆動回路
5によって駆動されるようになっている。
【0042】上記ヘッドスライダ21は、その要部を拡
大した平面図、側面図及び底面図を図2、図3及び図4
に示してあるように、上記支持バネ22の先端に、薄板
状支持片24からなるジンバル支持機構を介して支持さ
れた基体部25と、光記録再生ヘッド30が設けられた
ヘッド部26と、上記基体部25とヘッド部26を連結
する連結部27を備えている。
【0043】上記基体部25は、光ディスクとの対向面
に、光ディスクが高速回転駆動されることによりディス
ク表面に生じる空気流の方向に沿って、2条のABSレ
ール25Aが形成されている。各ABSレール25Aに
は、光ディスクとの対向面に例えば鏡面加工等が施され
た空気潤滑面25Bが形成されているとともに、上記空
気流の上流側の端部に段部25Cが形成されている。
【0044】このような構造の基体部25は、光ディス
ク1が高速回転駆動されることによりディスク表面に生
じる空気流が、上記ディスク表面との対向面と当該ディ
スク表面の間に流入して、2条のABSレール25Aに
沿って流れることによって、浮上力を発生する。
【0045】そして、上記ヘッド部26は、上記基体部
25の空気流流出側に連結部27を介して連結されてい
る。このヘッド部26には、ホルダ31により支持され
たコリメータレンズ33とSIM(Solid Immersion Mi
rror: 反射と屈折の両方を兼ね備えたレンズ)32から
なる光記録再生ヘッド30と、上記光記録再生ヘッド3
0にレーザ光を誘導するミラー34が設けられている。
上記SIM32には、上記ディスク表面との対向するパ
ッド部35に上記レーザ光の出射口36が埋め込まれて
おり、さらに、上記ディスク表面との対向面に例えば鏡
面加工等が施された空気潤滑面37が形成され、また、
上記空気流の上流側の端部に段部38が形成されてい
る。
【0046】また、上記連結部27は、光ディスク1と
の対向面と平行な平面上に配置され互いに平行な2本の
ビーム27A,27B、上記ヘッド部26に接続する可
動部と上記基体部25に接続される固定部からなる。上
記2本のビーム27A,27Bは、一端が上記基体部2
5に固定されており、他端に設けられた上記ヘッド部2
6を片持ち梁構造により支持している。また、上記2本
のビーム27A,27Bは、駆動電信号に応じて長軸方
向Aに伸縮する電気機械変換素子で形成されている。上
記2本のビーム27A,27Bは、一方の電気機械変換
素子が伸張状態になるとともに、他方の電気機械変換素
子が収縮状態になることにより、光ディスク1との対向
面と略平行な平面上で上記長軸方向Aと交差する方向B
に湾曲して、上記ヘッド部26をトラッキング方向にミ
クロンオーダのストロークで移動させる微動アクチュエ
ータとして機能する。上記電気機械変換素子としては、
例えば、圧電材料からなる多層構造の圧電素子(PZ
T)が用いられる。上記電気機械変換素子には、上記微
動用PZT駆動回路から互いに逆相の駆動信号が供給さ
れる。
【0047】ここで、上記スライダは、スペーシングが
サブミクロンの領域にあるヘッド/ディスク界面でのト
ライポロジー(信頼性)を考慮して選択した材料例によ
り作成される。すなわち、上記スライダ2の基体部25
及び/又はヘッド部26は、例えばSi、SiCあるい
はAl23−TiCにより形成される。なお、上記基体
部25及び/又はヘッド部26は、屈折率1以上の透明
材料により形成されてもよい。
【0048】そして、この記録/再生装置10におい
て、アクチュエータ制御部7は、ディスクコントローラ
から与えられる目標トラック情報と位置検出回路により
検出される位置検出信号に基づいて、粗動用VCM駆動
回路5と微動用PZT駆動回路6を制御して、トラッキ
ングサーボをかける。
【0049】このように構成したヘッドアクチュエータ
2を備える記録/再生装置10では、スピンドルモータ
3により光ディスク1が一定の速度で高速回転駆動され
ることにより、スライダ2のヘッド部26に設けた光記
録再生ヘッド30がディスク表面から浮上した状態とな
る。上記光記録再生ヘッド30の浮上量及び浮上姿勢
は、上記スライダ2の基体部25とヘッド部26の空気
潤滑面の構造で決まるので、フォーカスサーボをかける
ことなく、情報の記録/再生を行うことができる。
【0050】また、上記スライダ2の基体部25に連結
部27を介して連結されているヘッド部26は、スライ
ダ寸法よりも小さく且つ軽量にできる。したがって、上
記連結部27の2本のビーム27A,27Bをなす電気
機械素子により上記ヘッド部26を動かすことにより、
トラッキングサーボ帯域を広帯域化することができる。
【0051】また、上記光記録再生ヘッド30にレーザ
光を誘導するためのミラー34もホルダ31に設けてあ
り、上記光記録再生ヘッド30とともに上記ミラー34
も微動されるので、上記ミラー34は可動タイプでなく
てよい。従って、複雑なマイクロ加工(MEMS:Micro Elec
tromechanical machining System) の技術を導入する必
要がない。
【0052】さらに、この実施の形態における光ディス
ク記録/再生装置10は、上述のように上記スライダ2
の基体部25に連結部27を介して連結されているヘッ
ド部26は、スライダ寸法よりも小さく且つ軽量にでき
るので、装置の小型化が可能であるばかりでなく、複数
枚の光ディスクと、複数の光記録再生ヘッド30を1つ
の筐体内に組み込む構成を採用することも可能である。
【0053】また、上記ヘッドアクチュエータ2のヘッ
ド部26には、光記録再生ヘッド30として従来タイプ
の2群レンズ系あるいは近接場光記録再生ヘッドを設け
るようにしてもよい。
【0054】また、上記光記録再生ヘッド30に代えて
磁気記録再生ヘッドをヘッドアクチュエータ2のヘッド
部26に設けるようにして、磁気ディスク記録再生装置
を構成することもできる。
【0055】さらに、上記ヘッドアクチュエータ2のヘ
ッド部26に光記録再生ヘッドと磁気記録再生ヘッドを
一体形成するようにして、磁気ディスクと光ディスクを
選択的に用いて情報の記録及び/又は再生を行うリムー
バルタイプの記録/再生を構成することも可能である。
【0056】
【発明の効果】以上のように、スライダの基体部に連結
部を介して連結されているヘッド部は、スライダ寸法よ
りも小さく且つ軽量にでき、上記連結部の一部を構成す
る電気機械変換素子により小さい力で動かすことができ
る。
【0057】したがって、本発明によれば、スライダを
駆動するタイプで、駆動する可動部がスライダより小型
軽量でより小さい力で動かすことができ、かつ、ヘッド
素子を駆動するタイプのもののように作成プロセスが複
雑でなくバッチプロセスに適した構成のヘッドアクチュ
エータ及びこのヘッドアクチュエータを用いた記録再生
装置を提供することができる。また、本発明によれば、
小型軽量でフォーカスサーボを必要としない浮上型の光
ディスク記録再生用のヘッドアクチュエータ及びこのヘ
ッドアクチュエータを用いた記録再生装置を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した光ディスク記録/再生装置の
構成を示すブロック図である。
【図2】上記光ディスク記録/再生装置に備えられたヘ
ッドアクチュータのスライダを拡大して示した平面図で
ある。
【図3】上記スライダを拡大して示した側面図である。
【図4】上記スライダを拡大して示した底面図である。
【符号の説明】
1 光ディスク、2 ヘッドアクチュエータ、3 スピ
ンドルモータ、4 モータ駆動回路、5 粗動用VCM
駆動回路、6 微動用PZT駆動回路、7 アクチュエ
ータ制御部、8 位置検出回路、9 ディスクコントロ
ーラ、21 ヘッドスライダ、22 支持バネ、23
VCM、24 薄板状支持片、25 基体部、25A
ABSレール25A、25B 空気潤滑面、25C 段
部25C、26 ヘッド部、27 連結部、27A,2
7B ビーム、30 光記録再生ヘッド、31 ホル
ダ、32 SIM、34 ミラー、35 パッド部、3
6 出射口、37 空気潤滑面、70A,70B 電気
機械変換素子
【手続補正書】
【提出日】平成11年3月26日(1999.3.2
6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】一般に、慣性モーメントJの可動体が振幅
A、周波数fで正弦波状の運動 A・sin(2πft) を行っていると、その変位の時間に対する2次微分で与
えられる角加速度の振幅は、 A・(2πf)2 となり、さらに、角加速度と慣性モーメントの積で与え
られる慣性力の振幅は、 J・A・(2πf)2 となる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】したがって、慣性モーメントJの可動体を
運動させるために必要な駆動力Tは、 T∝慣性モーメント(J) T∝振幅(A) T∝運動周波数(f)の2乗 である。したがって、駆動力を一定にすると、可動体の
振れる量(振幅)は運動周波数の2乗に反比例して小さ
くなる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】一方、駆動電力Pは、駆動電流iの2乗に
比例するので、 P∝i2=((J/Kt)・A・(2πf)22 ・・・(2) であるから、比例式で示すと、 P∝i2∝f4 ・・・(3) となる。すなわち、駆動電力Pは運動周波数の4乗に比
例する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】したがって、例えばヘッド/トラック間相
対位置ずれ(TMR:Track Misregistration) を固定して、
ディスクの回転数を2倍にした場合、ディスク上のトラ
ックに付随した振動が全体的に高い方に2倍にシフトす
るので、アクチュエータの駆動電力はもとのディスク回
転数の場合に対して4乗すなわち、16倍になる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】すなわち、制御帯域については、(1)式
から (Kt/J)・i=A・(2πf)2 であるから、駆動電流iと振幅Aを一定とすると f2∝Kt/J となり、 f∝√(Kt/J) となる。したがって、微動駆動機構で制御できる最大周
波数f(fine)は、 f(fine)=f(coarse)・√36=f(coarse)・6 であって、粗動駆動機構で制御できる最大周波数f(co
arse)の6倍となる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】また、駆動電力については、(2)式から P∝((J/Kt)・A・(2πf)22 であるから、振幅Aと周波数をfを一定とすると P∝(J/Kt)2 となる。したがって、微動駆動機構に必要な駆動電力P
(fine)は、 P(fine)=P(coarse)・(1/36)2=P(coars
e)・(1/1296) であって、粗動駆動機構に必要な駆動電力P(coarse)
の1296分の1となる。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0047
【補正方法】変更
【補正内容】
【0047】ここで、上記スライダは、スペーシングが
サブミクロン以下の領域にあるヘッド/ディスク界面で
のトライポロジー(信頼性)を考慮して選択した材料例
により作成される。すなわち、上記スライダ2の基体部
25及び/又はヘッド部26は、例えばSi、SiCあ
るいはAl23−TiCにより形成される。なお、上記
基体部25及び/又はヘッド部26は、屈折率1以上の
透明材料により形成されてもよい。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0051
【補正方法】変更
【補正内容】
【0051】また、上記光記録再生ヘッド30にレーザ
光を誘導するためのミラー34もホルダ31に設けてあ
り、上記光記録再生ヘッド30とともに上記ミラー34
も微動されるので、上記ミラー34は可動タイプでなく
てよい。従って、複雑なマイクロ加工(MEMS:Micro Elec
tromechanical Machining System) の技術を導入する必
要がない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 7/20 G11B 7/20

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円盤状記録媒体に情報の記録及び/又は
    再生を行うヘッドを搭載し、上記ヘッドを上記円盤状記
    録媒体の径方向に移動させて、目標位置に位置決めする
    ためのヘッドアクチュエータであって、 上記円盤状記録媒体に対向する媒体対向面が形成された
    基体部と、上記ヘッドが上記円盤状記録媒体に対向する
    状態に設けられたヘッド部と、上記基体部の空気流出側
    に上記ヘッド部を連結する連結部と、上記連結部の少な
    くとも一部をなす電気機械変換素子とを備えるヘッドス
    ライダを上記円盤状記録媒体の径方向に移動可能な移動
    体に搭載してなり、 上記電気機械変換素子は、供給される駆動信号に応じて
    駆動され、上記ヘッドを上記円盤状記録媒体に対してト
    ラッキング方向に微少移動させることを特徴とするヘッ
    ドアクチュエータ。
  2. 【請求項2】 上記ヘッドが光記録再生ヘッドであるこ
    とを特徴とする請求項1記載のヘッドアクチュエータ。
  3. 【請求項3】 上記ヘッドが近接場光記録再生ヘッドで
    あることを特徴とする請求項2記載のヘッドアクチュエ
    ータ。
  4. 【請求項4】 上記ヘッド部には、上記光記録再生ヘッ
    ドにレーザ光を誘導するミラーが設けられていることを
    特徴とする請求項2記載のヘッドアクチュエータ。
  5. 【請求項5】 上記ヘッド部には、上記近接場光記録再
    生ヘッドにレーザ光を誘導するミラーが設けられている
    ことを特徴とする請求項3記載のヘッドアクチュエー
    タ。
  6. 【請求項6】 上記ヘッドが磁気記録再生ヘッドである
    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。
  7. 【請求項7】 上記ヘッドとして光記録再生ヘッドと磁
    気記録再生ヘッドが一体形成されていることを特徴とす
    る請求項1記載のヘッドアクチュエータ。
  8. 【請求項8】 上記基体部がSiにより形成されている
    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。
  9. 【請求項9】 上記基体部がSiCにより形成されてい
    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。
  10. 【請求項10】 上記基体部がAl23−TiCにより
    形成されてい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。
  11. 【請求項11】 上記基体部が屈折率1以上の透明材料
    により形成されてい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。
  12. 【請求項12】 上記ヘッド部がSiにより形成されて
    い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。
  13. 【請求項13】 上記ヘッド部がSiCにより形成され
    てい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。
  14. 【請求項14】 上記ヘッド部がAl23−TiCによ
    り形成されてい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。
  15. 【請求項15】 上記ヘッド部が屈折率1以上の透明材
    料により形成されてい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。
  16. 【請求項16】 上記基体部及びヘッド部に空気潤滑面
    が形成されてい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。
  17. 【請求項17】 上記電気機械変換素子は圧電素子であ
    り、当該圧電素子は駆動信号が供給されることで上記ヘ
    ッドを上記円盤状記録媒体に対してトラッキング方向に
    ストローク移動させ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。
  18. 【請求項18】 ヘッドを円盤状記録媒体の径方向に移
    動させて情報の記録及び/又は再生を行う記録再生装置
    であって、 上記円盤状記録媒体に対向する媒体対向面が形成された
    基体部と、上記ヘッドが上記円盤状記録媒体に対向する
    状態に設けられたヘッド部と、上記基体部の空気流出側
    に上記ヘッド部を連結する連結部と、上記連結部の少な
    くとも一部をなし、上記ヘッドを上記円盤状記録媒体に
    対してトラッキング方向に微少移動させ電気機械変換素
    子とを備えるヘッドスライダを上記円盤状記録媒体の径
    方向に移動可能な移動体に搭載してなるヘッドアクチュ
    エータと、 上記ヘッドスライダに備えられた上記電気機械変換素子
    に供給する上記駆動信号を生成する制御手段とを備え、 上記制御手段から駆動信号を上記電気機械変換素子に供
    給し、上記ヘッドを上記円盤状記録媒体に対してトラッ
    キング方向に微少移動させて目標位置に位置決めするこ
    とを特徴とする記録再生装置。
  19. 【請求項19】 上記電気機械変換素子は圧電素子であ
    り、上記制御手段は当該圧電素子に駆動信号を供給して
    上記ヘッドを上記円盤状記録媒体に対してトラッキング
    方向にストローク移動させることを特徴とする請求項1
    8に記載の記録再生装置。
  20. 【請求項20】 上記ヘッドとして光記録再生ヘッドと
    磁気記録再生ヘッドが一体形成されており、 磁気ディスクと光ディスクを選択的に用いて情報の記録
    及び/又は再生を行うことを特徴とする請求項18記載
    の記録再生装置。
  21. 【請求項21】 上記ヘッドとして光再生ヘッドと磁気
    記録再生ヘッドが一体形成されており、 磁気ディスクと光ディスクを選択的に用いて情報の記録
    及び/又は再生を行うことを特徴とする請求項18記載
    の記録再生装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002078361A (ja) * 2000-08-28 2002-03-15 Shibuya Kogyo Co Ltd リニア位置決め装置
CN100336128C (zh) * 2000-10-23 2007-09-05 松下电器产业株式会社 磁头支持结构

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7289300B2 (en) * 2004-01-26 2007-10-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Piezoelectric motor for moving a carriage along a guide
CN100345192C (zh) * 2005-09-23 2007-10-24 清华大学 高倍速数字通用光盘的聚焦、循迹及偏心性能检测装置
US20100157774A1 (en) * 2008-12-23 2010-06-24 General Electric Company Data storage systems and methods

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6243350B1 (en) * 1996-05-01 2001-06-05 Terastor Corporation Optical storage systems with flying optical heads for near-field recording and reading

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002078361A (ja) * 2000-08-28 2002-03-15 Shibuya Kogyo Co Ltd リニア位置決め装置
JP4636660B2 (ja) * 2000-08-28 2011-02-23 澁谷工業株式会社 リニア位置決め装置
CN100336128C (zh) * 2000-10-23 2007-09-05 松下电器产业株式会社 磁头支持结构

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