JP2001156352A - Bimorph actuator and actuator control device using it - Google Patents

Bimorph actuator and actuator control device using it

Info

Publication number
JP2001156352A
JP2001156352A JP33952699A JP33952699A JP2001156352A JP 2001156352 A JP2001156352 A JP 2001156352A JP 33952699 A JP33952699 A JP 33952699A JP 33952699 A JP33952699 A JP 33952699A JP 2001156352 A JP2001156352 A JP 2001156352A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
actuator
electrode
bimorph
electrodes
piezoelectric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33952699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Kawase
茂 川瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP33952699A priority Critical patent/JP2001156352A/en
Publication of JP2001156352A publication Critical patent/JP2001156352A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bimorph actuator comprising an actuator-driving electrode and a sensor electrode. SOLUTION: A bimorph actuator 10 is provided where first and second piezoelectric plates 11 and 12 are laminated and jointed and then a voltage is applied between them for expansion/shrinkage, in different direction each other, along the lengthwise direction of the piezoelectric plates 11 and 12. Here, first and second electrodes 11e and 11d are formed on an external surface 11b of the first piezoelectric plate 11 while first and second electrodes 12c and 12d are formed on an external surface 12b of the second piezoelectric plate 12. Either a pair of first electrodes 11c and 12c formed on the first and second piezoelectric plates 11 and 12 or a pair of second electrodes 11d and 12d formed on the first and second piezoelectric plates 11 and 12 is used as the actuator-driving electrode while the remaining pair is used as a sensor electrode.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータ駆
動用電極と、センサー用電極とを形成したバイモルフア
クチュエータ及びこのバイモルフアクチュエータを用い
たアクチュエータ制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bimorph actuator in which an actuator driving electrode and a sensor electrode are formed, and an actuator control device using the bimorph actuator.

【0002】[0002]

【従来の技術】第1,第2の圧電板を燐青銅を介して貼
り合わせたバイモルフアクチュエータは、その用途、要
求される変位量、発生力などの使用により、様々な使用
形態で用いられている。
2. Description of the Related Art Bimorph actuators, in which first and second piezoelectric plates are bonded together via phosphor bronze, are used in various forms depending on the use, required displacement, generated force, and the like. I have.

【0003】この種のバイモルフアクチュエータは、例
えばヘリカルスキャン方式のビデオテープレコーダ(V
TR)などに用いられている。
A bimorph actuator of this type is, for example, a helical scan type video tape recorder (V
TR).

【0004】上記したヘリカルスキャン方式のビデオテ
ープレコーダ(VTR)では、固定ドラムに対して同軸
的に回転自在に支持した回転ドラムに磁気ヘッドが一体
的に取り付けられており、固定ドラム及び回転ドラムに
所定の傾斜角をもって巻き付けられた磁気テープ上に、
磁気テープの走行速度や磁気ヘッドの回転速度に応じて
傾斜した記録トラックが形成される。しかし、磁気テー
プ上に形成した記録トラックからの磁気信号を、スチ
ル、スローモーション、倍速やリバースモードなどの記
録時の速度と異なる速度で再生する場合、磁気ヘッドが
記録トラックと異なった傾斜で走査されるため、磁気ヘ
ッドは記録トラックから外れて走査することになる。こ
のため、ガードバンドノイズやクロストークが生じ問題
となっていた。
In the above-mentioned helical scan video tape recorder (VTR), a magnetic head is integrally mounted on a rotating drum which is rotatably supported coaxially with a fixed drum, and is fixed to the fixed drum and the rotating drum. On a magnetic tape wound with a predetermined inclination angle,
Recording tracks inclined according to the running speed of the magnetic tape and the rotation speed of the magnetic head are formed. However, when reproducing a magnetic signal from a recording track formed on a magnetic tape at a speed different from the recording speed such as still, slow motion, double speed or reverse mode, the magnetic head scans at a different inclination from the recording track. Therefore, the magnetic head scans off the recording track. For this reason, guard band noise and crosstalk occur, which has been a problem.

【0005】そこで上述のVTRにおいては、各種可変
速モードに対して、磁気ヘッドが正確に記録トラックを
走査するようにトラッキング用のアクチュエータ制御装
置(ヘッドアクチュエータ)を備えている。例えば図3
に示すようなアクチュエータ制御装置に従来のバイモル
フアクチュエータが用いられている。
Therefore, the above-mentioned VTR is provided with an actuator control device (head actuator) for tracking so that the magnetic head can accurately scan the recording track in various variable speed modes. For example, FIG.
A conventional bimorph actuator is used in an actuator control device as shown in FIG.

【0006】図3(a),(b)は従来のバイモルフア
クチュエータ及び従来のバイモルフアクチュエータを用
いたアクチュエータ制御装置を説明するための上面図,
側面図である。
FIGS. 3A and 3B are top views for explaining a conventional bimorph actuator and an actuator control apparatus using the conventional bimorph actuator.
It is a side view.

【0007】図3(a),(b)において、従来のバイ
モルフアクチュエータ20は、長尺で略同じ台形形状の
圧電セラミックなどを2枚用いて、第1,第2の圧電板
21,22を燐青銅23を間に介して上下に重ね合わせ
て図示しない接着材などにより貼り合わせている。
3 (a) and 3 (b), a conventional bimorph actuator 20 uses two long and substantially trapezoidal piezoelectric ceramics and the like to form first and second piezoelectric plates 21 and 22. The phosphor bronze 23 is vertically overlapped with a phosphor bronze 23 interposed therebetween and bonded with an adhesive (not shown) or the like.

【0008】次に、上記した従来のバイモルフアクチュ
エータ20を用いたアクチュエータ制御装置を説明する
と、バイモルフアクチュエータ20の一端側が図示しな
い回転ドラムに設けたヘッド基台24に片持ち状態で支
持され、且つ、第1,第2の圧電板21,22のいずれ
か一方の圧電板の他端に磁気ヘッド25が取り付けられ
ており、この磁気ヘッド25が磁気テープ26上を摺動
している。そして、第1,第2の圧電板21,22の外
表面にそれぞれ形成した電極21a,22aと燐青銅2
3との間にDC電源27,28を図示のように接続し、
各DC電源27,28からの各電圧を電極21a,22
aにそれぞれ印加し、例えば第1の圧電板21に正電圧
(負電圧)を、一方、第2の圧電板22に負電圧(正電
圧)を印加することによって、第1,第2の圧電板2
1,22の長さ方向に沿って一方の圧電板21(22)
は伸び、他方の圧電板22(21)は縮むので互いに異
なる方向に伸縮し、これにより矢印A(B)方向の撓み
変位が生じる。これに伴って、バイモルフアクチュエー
タ20の他端に取り付けた磁気ヘッド25が矢印と同一
方向に変位するので、磁気ヘッド25と磁気テープ26
との相対位置を変え、これにより磁気ヘッド25のトラ
ッキングによる記録・再生信号の低下を防止できるもの
である。
Next, an actuator control device using the above-mentioned conventional bimorph actuator 20 will be described. One end of the bimorph actuator 20 is supported by a head base 24 provided on a rotating drum (not shown) in a cantilevered state. A magnetic head 25 is attached to the other end of one of the first and second piezoelectric plates 21 and 22, and the magnetic head 25 slides on a magnetic tape 26. The electrodes 21a and 22a and the phosphor bronze 2 formed on the outer surfaces of the first and second piezoelectric plates 21 and 22, respectively.
3, DC power supplies 27 and 28 are connected as shown in FIG.
Each voltage from each DC power supply 27, 28 is applied to the electrodes 21a, 22
a, for example, by applying a positive voltage (negative voltage) to the first piezoelectric plate 21 and applying a negative voltage (positive voltage) to the second piezoelectric plate 22, respectively. Board 2
One of the piezoelectric plates 21 (22) along the length direction of the first and second 22
Extend, and the other piezoelectric plate 22 (21) contracts, so that it expands and contracts in different directions, thereby causing a bending displacement in the direction of arrow A (B). Accordingly, the magnetic head 25 attached to the other end of the bimorph actuator 20 is displaced in the same direction as the arrow, so that the magnetic head 25 and the magnetic tape 26 are displaced.
, The recording / reproducing signal can be prevented from lowering due to the tracking of the magnetic head 25.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したバ
イモルフアクチュエータ20を用いて磁気ヘッド25と
磁気テープ26との相対位置を変える場合、バイモルフ
アクチュエータ20は変位量を大きく取れるが、入力共
振レベルが高かったり、磁気ヘッド25が磁気テープ2
6上を摺動することにより負荷トルクを受けて磁気ヘッ
ド25が磁気テープ26上の記録トラックからずれたり
する。このために、特開平8−111012号公報に
は、図示を省略するものの電気−機械変換素子(バイモ
ルフアクチュエータ)の外表面にストレインゲージ(歪
みゲージ)を直接貼りつけてフィードバック制御を行
い、共振や負荷トルクの影響を低減している例が開示さ
れているものの、このストレインゲゲージ(歪みゲー
ジ)の貼り付けにより電気−機械変換素子(バイモルフ
アクチュエータ)のリニアリティ特性やヒステリシス特
性の劣化を招いている。
When the relative position between the magnetic head 25 and the magnetic tape 26 is changed by using the bimorph actuator 20, the bimorph actuator 20 can take a large displacement, but the input resonance level is high. Or the magnetic head 25 is
The magnetic head 25 is shifted from a recording track on the magnetic tape 26 by receiving a load torque by sliding on the magnetic tape 26. For this purpose, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-111012, although not shown, a strain gauge (strain gauge) is directly adhered to the outer surface of an electro-mechanical transducer (bimorph actuator) to perform feedback control, and resonance or the like is performed. Although an example in which the influence of the load torque is reduced is disclosed, the attachment of the strain gauge (strain gauge) causes deterioration of the linearity characteristics and hysteresis characteristics of the electro-mechanical conversion element (bimorph actuator). .

【0010】そこで、ストレインゲゲージ(歪みゲー
ジ)を貼り付けることなく、一つのバイモルフアクチュ
エータだけでアクチュエータ駆動機能とセンサー機能と
を一体に備えたバイモルフアクチュエータが望まれてい
ると共に、このバイモルフアクチュエータの機能を有効
に制御できるアクチュエータ制御装置が望まれている。
Therefore, a bimorph actuator having an actuator driving function and a sensor function integrally with only one bimorph actuator without attaching a strain gauge (strain gauge) is desired, and the function of the bimorph actuator is desired. There is a demand for an actuator control device capable of effectively controlling the actuator.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたものであり、第1の発明は、第1,第2の圧
電板を重ね合わせて接合し、前記第1,第2の圧電板間
に電圧を印加することにより両圧電板の長さ方向に沿っ
て互いに異なる方向に伸縮するバイモルフアクチュエー
タであって、前記第1の圧電板の外表面上に第1,第2
の電極を形成し、且つ、前記第2の圧電板の外表面上に
第1,第2の電極を形成し、前記第1,第2の圧電板に
形成した第1電極同士の組みと、前記第1,第2の圧電
板に形成した第2電極同士の組とのうちいずれか一方の
組みをアクチュエータ駆動用電極とし、他方の組みをセ
ンサー用電極としたことを特徴とするバイモルフアクチ
ュエータである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a first invention is to superimpose and join first and second piezoelectric plates to form the first and second piezoelectric plates. A bimorph actuator that expands and contracts in different directions along the length direction of the two piezoelectric plates by applying a voltage between the piezoelectric plates, wherein a first, a second, and a third piezoelectric plates are provided on the outer surface of the first piezoelectric plate.
A pair of first electrodes formed on the first and second piezoelectric plates, wherein first and second electrodes are formed on the outer surface of the second piezoelectric plate; A bimorph actuator, wherein one of the sets of the second electrodes formed on the first and second piezoelectric plates is used as an actuator driving electrode, and the other set is used as a sensor electrode. is there.

【0012】また、第2の発明は、上記した第1の発明
のバイモルフアクチュエータを用いたアクチュエータ制
御装置であって、前記第1,第2の圧電板を伸縮させる
ために前記アクチュエータ駆動用電極に接続した電源
と、前記センサー用電極からの出力を増幅する増幅手段
と、前記増幅手段からの出力を前記アクチュエータ駆動
用電極側にフィードバックするフィードバック回路とを
備えたことを特徴とするアクチュエータ制御装置であ
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an actuator control apparatus using the bimorph actuator according to the first aspect of the present invention, wherein the actuator driving electrode is used to expand and contract the first and second piezoelectric plates. An actuator control device comprising: a connected power supply; an amplification unit that amplifies an output from the sensor electrode; and a feedback circuit that feeds back an output from the amplification unit to the actuator driving electrode side. is there.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に本発明に係るバイモルフア
クチュエータ及びこのバイモルフアクチュエータを用い
たアクチュエータ制御装置の一実施例を図1及び図2を
参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a bimorph actuator according to the present invention and an actuator control device using the bimorph actuator will be described below in detail with reference to FIGS.

【0014】図1(a)〜(c)は本発明に係るバイモ
ルフアクチュエータ及びこのバイモルフアクチュエータ
を用いたアクチュエータ制御装置を説明するための上面
図,側面図,下面図、図2は本発明に係るバイモルフア
クチュエータを用いたアクチュエータ制御装置におい
て、センサーの出力をアクチュエータ駆動の入力側にフ
ィードバックする状態を示した図である。
FIGS. 1A to 1C are a top view, a side view, and a bottom view for explaining a bimorph actuator according to the present invention and an actuator control device using the bimorph actuator. FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which an output of a sensor is fed back to an input side of actuator driving in an actuator control device using a bimorph actuator.

【0015】図1に示した本発明に係るバイモルフアク
チュエータ10は、長尺で略同じ台形形状の圧電セラミ
ックなどを2枚用いて、第1,第2の圧電板11,12
を上下に重ね合わせて接合している。この際、バイモル
フアクチュエータ10は、第1の圧電板11の接合面1
1aと、第2の圧電板12の接合面12aとを洗浄し、
親水処理により表面に水酸基を形成して熱処理すること
により構成原子同士を直接化学結合させたもの使用して
いる。
A bimorph actuator 10 according to the present invention shown in FIG. 1 uses two long and substantially trapezoidal piezoelectric ceramics or the like, and first and second piezoelectric plates 11 and 12.
Are overlapped vertically and joined. At this time, the bimorph actuator 10 is connected to the bonding surface 1 of the first piezoelectric plate 11.
1a and the bonding surface 12a of the second piezoelectric plate 12 are cleaned,
Hydroxyl groups are formed on the surface by a hydrophilic treatment, and the constituent atoms are directly chemically bonded to each other by heat treatment.

【0016】尚、実施例では、バイモルフアクチュエー
タ10の平面形状を略台形状に形成しているが、これに
限ることなく、例えば長方形状でも良く、第1,第2の
圧電板11,12の長さ方向に伸縮できる形状であれば
良い。
In the embodiment, the planar shape of the bimorph actuator 10 is formed to be substantially trapezoidal. However, the present invention is not limited to this. For example, the bimorph actuator 10 may have a rectangular shape, and the first and second piezoelectric plates 11 and 12 Any shape that can expand and contract in the length direction may be used.

【0017】また、バイモルフアクチュエータ10は、
第1の圧電板11の外表面11b(図示上面)上に、略
台形状の外周に沿って導電性を有する第1の電極11c
が形成され、且つ、第1の電極11cの内側に導電性を
有する第2の電極11dが形成されている。この際、第
1の電極11cと第2の電極11dとはスリット状の間
隔11eにより電気的に隔離されている。
Also, the bimorph actuator 10
A first electrode 11c having conductivity along an outer periphery of a substantially trapezoidal shape on an outer surface 11b (upper surface in the drawing) of the first piezoelectric plate 11
Are formed, and a second electrode 11d having conductivity is formed inside the first electrode 11c. At this time, the first electrode 11c and the second electrode 11d are electrically isolated by a slit-shaped space 11e.

【0018】また、上記と同様に、第2の圧電板12の
外表面12b(図示下面)上にも、略台形状の外周に沿
って導電性を有する第1の電極12cが形成され、且
つ、第1の電極12cの内側に導電性を有する第2の電
極12dが形成されている。この際、第1の電極12c
と第2の電極12dとはスリット状の間隔12eにより
電気的に隔離されている。
Similarly to the above, a first electrode 12c having conductivity is formed on the outer surface 12b (the lower surface in the figure) of the second piezoelectric plate 12 along the outer periphery of the substantially trapezoidal shape. A second electrode 12d having conductivity is formed inside the first electrode 12c. At this time, the first electrode 12c
And the second electrode 12d are electrically isolated by a slit-shaped space 12e.

【0019】更に、第1,第2の圧電板11,12に形
成した第1の電極11c,12c同士及び第2の電極1
1d,12d同士は、接合面11a,12aを介して互
いに対向しており、且つ、略同一寸法形状に形成されて
いる。
Further, the first electrodes 11c and 12c formed on the first and second piezoelectric plates 11 and 12 and the second electrode 1
1d and 12d are opposed to each other via the joint surfaces 11a and 12a, and are formed in substantially the same size and shape.

【0020】次に、上記したバイモルフアクチュエータ
10を用いたアクチュエータ制御装置について説明す
る。
Next, an actuator control device using the bimorph actuator 10 will be described.

【0021】このアクチュエータ制御装置では、バイモ
ルフアクチュエータ10の一端側が図示しない回転ドラ
ムに設けたヘッド基台13に片持ち状態で支持され、且
つ、第1,第2の圧電板11,12のいずれか一方の圧
電板の他端に磁気ヘッド14が取り付けられており、こ
の磁気ヘッド14は磁気テープ15上を摺動している。
そして、第1の圧電板11の外表面11b上に形成し
た第2の電極11dと、第2の圧電板12の外表面12
b上に形成した第2の電極12dとの間に電源16を接
続して、この電源16からの電圧を第2の電極11d,
12dに印加し、例えば第1の圧電板11に正電圧(負
電圧)を、一方、第2の圧電板12に負電圧(正電圧)
を印加することによって、第1,第2の圧電板11,1
2の長さ方向に沿って一方の圧電板11(12)は伸
び、他方の圧電板12(11)は縮むので互いに異なる
方向に伸縮し、これにより矢印A(B)方向の撓み変位
が生じる。これに伴って、バイモルフアクチュエータ1
0の他端に取り付けた磁気ヘッド14が矢印と同一方向
に変位するので、磁気ヘッド14と磁気テープ15との
相対位置を変え、これにより磁気ヘッド14のトラッキ
ングによる記録・再生信号の低下を防止できるものであ
る。従って、第1,第2の圧電板11,12に形成した
第2の電極11d,12d同士の組みは、バイモルフア
クチュエータ10のアクチュエータ駆動用電極として機
能している。
In this actuator control device, one end of the bimorph actuator 10 is supported in a cantilever manner on a head base 13 provided on a rotating drum (not shown), and one of the first and second piezoelectric plates 11 and 12 is provided. A magnetic head 14 is attached to the other end of one of the piezoelectric plates, and the magnetic head 14 slides on a magnetic tape 15.
Then, the second electrode 11d formed on the outer surface 11b of the first piezoelectric plate 11 and the outer surface 12 of the second piezoelectric plate 12
b, a power supply 16 is connected between the second electrode 12d and the second electrode 12d.
For example, a positive voltage (negative voltage) is applied to the first piezoelectric plate 11 while a negative voltage (positive voltage) is applied to the second piezoelectric plate 12.
Is applied to the first and second piezoelectric plates 11, 1
One piezoelectric plate 11 (12) extends along the length direction of the two, and the other piezoelectric plate 12 (11) contracts, so that it expands and contracts in different directions, thereby causing a bending displacement in the direction of arrow A (B). . Accordingly, the bimorph actuator 1
Since the magnetic head 14 attached to the other end of the magnetic head 14 is displaced in the same direction as the arrow, the relative position between the magnetic head 14 and the magnetic tape 15 is changed. You can do it. Therefore, the set of the second electrodes 11 d and 12 d formed on the first and second piezoelectric plates 11 and 12 functions as an actuator driving electrode of the bimorph actuator 10.

【0022】また、第1の圧電板11の外表面11b上
に形成した第1の電極11cと、第2の圧電板12の外
表面12bに形成した第1の電極12cとを増幅手段と
なるオペアンプ17に接続して、このオペアンプ17か
ら第1,第2の圧電板11,12の変位(動き)に起因
する力又は応力,もしくは加速度などのセンサー出力を
得ている。従って、第1,第2の圧電板11,12に形
成した第1の電極11c,12c同士の組みは、バイモ
ルフアクチュエータ10のセンサー用電極として機能し
ている。
The first electrode 11c formed on the outer surface 11b of the first piezoelectric plate 11 and the first electrode 12c formed on the outer surface 12b of the second piezoelectric plate 12 serve as amplifying means. It is connected to an operational amplifier 17 and obtains from the operational amplifier 17 a sensor output such as a force or stress or acceleration caused by displacement (movement) of the first and second piezoelectric plates 11 and 12. Therefore, the set of the first electrodes 11 c and 12 c formed on the first and second piezoelectric plates 11 and 12 functions as a sensor electrode of the bimorph actuator 10.

【0023】尚、実施例では、第1の電極11c,12
cをセンサー用電極とし、第2の電極11d,12dを
アクチュエータ駆動用電極としているが、これに限るこ
となく、第1の電極11c,12cをアクチュエータ駆
動用電極とし、第2の電極11d,12dをセンサー用
電極としても良い。
In the embodiment, the first electrodes 11c, 12c
c is a sensor electrode and the second electrodes 11d and 12d are actuator driving electrodes. However, the invention is not limited to this. The first electrodes 11c and 12c are actuator driving electrodes and the second electrodes 11d and 12d are not limited thereto. May be used as a sensor electrode.

【0024】上記のように第1,第2の圧電板11,1
2の外表面11b,12b上に第1の電極11c,12
c及び第2の電極11d,12dを形成するだけでアク
チュエータ駆動機能と、バイモルフアクチュエータ10
の動きを検出するセンサー機能とを一つのバイモルフア
クチュエータ10に一体に備えることができる。この
際、バイモルフアクチュエータ10に、従来例の課題で
説明したようなストレインゲージ(歪みゲージ)を貼り
つけることなく、これに代えてセンサー用電極となる第
1の電極11c,12c(又は第2の電極11d,12
d)からのセンサー出力を用いることができるので、第
1,第2の圧電板11,12にストレスがかかることな
く、リニアリティ特性やヒステリシス特性の劣化が少な
いし、また、構造も簡単であるので部品コストが安価に
なる。
As described above, the first and second piezoelectric plates 11, 1
2 on the outer surfaces 11b, 12b.
c and the second electrodes 11d and 12d, the actuator drive function and the bimorph actuator 10
And a sensor function for detecting the movement of the actuator can be integrally provided in one bimorph actuator 10. At this time, the first electrodes 11c and 12c (or the second electrodes) serving as sensor electrodes are used instead of attaching the strain gauges (strain gauges) to the bimorph actuator 10 as described in the problem of the conventional example. Electrodes 11d, 12
Since the sensor output from d) can be used, no stress is applied to the first and second piezoelectric plates 11 and 12, the linearity characteristic and the hysteresis characteristic are less deteriorated, and the structure is simple. Parts cost is reduced.

【0025】次に、図2を用いてアクチュエータ制御装
置の別の形態を説明する。尚、前述の図1に示したアク
チュエータ制御装置と同じ構成部材に対して同一の符号
を付し、ここでは異なる構成部材に新たな符号を付して
異なる点についてのみ説明する。
Next, another embodiment of the actuator control device will be described with reference to FIG. The same components as those of the actuator control device shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and different components will be denoted by new reference numerals, and only different points will be described.

【0026】図2において、第1,第2の圧電板11,
12に形成した第1の電極(センサー用電極)11c,
12cからのセンサー出力をオペアンプ17に入力して
増幅し、このオペアンプ17からの出力をフィードバッ
ク回路を構成する加減算器18及びオペアンプ19を通
して第1,第2の圧電板11,12に形成した第2の電
極(アクチュエータ駆動用電極)11d,12d側に入
力している。これにより、アクチュエータ駆動をセンサ
ー出力でフィードバック制御できるので、アクチュエー
タ駆動を確実に精度良く行うことができる。この際、第
1,第2の圧電板11,12のいずれか一方の圧電板に
磁気ヘッド14を取り付けた場合には、磁気ヘッド14
と磁気テープ15との相対位置を確実に目的の記録トラ
ック位置にフィードバック制御できる。
In FIG. 2, first and second piezoelectric plates 11,
A first electrode (sensor electrode) 11c formed at 12;
The sensor output from 12c is input to an operational amplifier 17 and amplified, and the output from the operational amplifier 17 is passed through an adder / subtractor 18 and an operational amplifier 19 constituting a feedback circuit, and is formed on the first and second piezoelectric plates 11 and 12, respectively. (Actuator drive electrodes) 11d and 12d. Thus, the actuator drive can be feedback-controlled by the sensor output, so that the actuator drive can be reliably and accurately performed. At this time, when the magnetic head 14 is attached to one of the first and second piezoelectric plates 11 and 12,
The relative position between the tape and the magnetic tape 15 can be reliably feedback-controlled to the target recording track position.

【0027】尚、上記した実施例ではバイモルフアクチ
ュエータ10に磁気ヘッド14を取り付けた場合を説明
したが、これに限ることなく、本発明に係るバイモルフ
アクチュエータ10は様々な使用形態に適用できるもの
である。
In the above embodiment, the case where the magnetic head 14 is attached to the bimorph actuator 10 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the bimorph actuator 10 according to the present invention can be applied to various usage forms. .

【0028】[0028]

【発明の効果】以上詳述した本発明に係るバイモルフア
クチュエータによると、第1,第2の圧電板の外表面上
に第1の電極及び第2の電極を形成するだけでアクチュ
エータ駆動機能と、バイモルフアクチュエータの動きを
検出するセンサー機能とを一つのバイモルフアクチュエ
ータに一体に備えることができる。また、本発明に係る
バイモルフアクチュエータに、従来例の課題で説明した
ようなストレインゲージ(歪みゲージ)を貼りつけるこ
となく、これに代えてセンサー用電極となる第1の電極
(又は第2の電極)からのセンサー出力を用いることが
できるので、第1,第2の圧電板にストレスがかかるこ
となく、リニアリティ特性やヒステリシス特性の劣化が
少ないし、また、構造も簡単であるので部品コストが安
価になる。
According to the bimorph actuator of the present invention described in detail above, the actuator drive function can be achieved by simply forming the first electrode and the second electrode on the outer surfaces of the first and second piezoelectric plates, A sensor function for detecting the movement of the bimorph actuator can be integrally provided in one bimorph actuator. Further, the first electrode (or the second electrode) serving as the sensor electrode is used instead of attaching the strain gauge (strain gauge) as described in the problem of the conventional example to the bimorph actuator according to the present invention. ) Can be used, so that stress is not applied to the first and second piezoelectric plates, linearity characteristics and hysteresis characteristics are less deteriorated, and the structure is simple, so that component costs are low. become.

【0029】本発明に係るアクチュエータ制御装置によ
ると、アクチュエータ駆動をセンサーの出力でフィード
バック制御できるので、アクチュエータ駆動を確実に精
度良く行うことができる。
According to the actuator control device of the present invention, since the actuator drive can be feedback-controlled by the output of the sensor, the actuator drive can be performed reliably and accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(c)は本発明に係るバイモルフアク
チュエータ及びこのバイモルフアクチュエータを用いた
アクチュエータ制御装置を説明するための上面図,側面
図,下面図である。
FIGS. 1A to 1C are a top view, a side view, and a bottom view for explaining a bimorph actuator according to the present invention and an actuator control device using the bimorph actuator.

【図2】本発明に係るバイモルフアクチュエータを用い
たアクチュエータ制御装置において、センサーの出力を
アクチュエータ駆動の入力側にフィードバックする状態
を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a state in which an output of a sensor is fed back to an input side of an actuator drive in an actuator control device using a bimorph actuator according to the present invention.

【図3】(a),(b)は従来のバイモルフアクチュエ
ータ及び従来のバイモルフアクチュエータを用いたアク
チュエータ制御装置を説明するための上面図,側面図で
ある。
3A and 3B are a top view and a side view for explaining a conventional bimorph actuator and an actuator control device using the conventional bimorph actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…バイモルフアクチュエータ、11…第1の圧電
板、11a…接合面、11b…外表面、11c…第1の
電極,11d…第2の電極、11e…間隔、12…第2
の圧電板、12a…接合面、12b…外表面、12c…
第1の電極,12d…第2の電極、12e…間隔、13
…ヘッド基台、14…磁気ヘッド、15…磁気テープ、
16…電源、17…増幅手段(オペアンプ)、18,1
9…フィードバック回路、18…加減算器、19…オペ
アンプ。
Reference numeral 10: bimorph actuator, 11: first piezoelectric plate, 11a: bonding surface, 11b: outer surface, 11c: first electrode, 11d: second electrode, 11e: interval, 12: second
, A piezoelectric plate, 12a ... joining surface, 12b ... outer surface, 12c ...
1st electrode, 12d ... 2nd electrode, 12e ... interval, 13
... head base, 14 ... magnetic head, 15 ... magnetic tape,
16 ... power supply, 17 ... amplification means (operational amplifier), 18, 1
9 feedback circuit, 18 adder / subtractor, 19 operational amplifier.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1,第2の圧電板を重ね合わせて接合
し、前記第1,第2の圧電板間に電圧を印加することに
より両圧電板の長さ方向に沿って互いに異なる方向に伸
縮するバイモルフアクチュエータであって、前記第1の
圧電板の外表面上に第1,第2の電極を形成し、且つ、
前記第2の圧電板の外表面上に第1,第2の電極を形成
し、前記第1,第2の圧電板に形成した第1電極同士の
組みと、前記第1,第2の圧電板に形成した第2電極同
士の組とのうちいずれか一方の組みをアクチュエータ駆
動用電極とし、他方の組みをセンサー用電極としたこと
を特徴とするバイモルフアクチュエータ。
1. A method according to claim 1, wherein said first and second piezoelectric plates are overlapped and joined to each other, and a voltage is applied between said first and second piezoelectric plates so as to be different from each other along the length direction of both piezoelectric plates. A bimorph actuator that expands and contracts, wherein first and second electrodes are formed on an outer surface of the first piezoelectric plate, and
First and second electrodes are formed on an outer surface of the second piezoelectric plate, and a pair of first electrodes formed on the first and second piezoelectric plates is combined with the first and second piezoelectric plates. A bimorph actuator, wherein one of a pair of second electrodes formed on a plate is used as an actuator driving electrode, and the other pair is used as a sensor electrode.
【請求項2】請求項1記載のバイモルフアクチュエータ
を用いたアクチュエータ制御装置であって、 前記第1,第2の圧電板を伸縮させるために前記アクチ
ュエータ駆動用電極に接続した電源と、 前記センサー用電極からの出力を増幅する増幅手段と、 前記増幅手段からの出力を前記アクチュエータ駆動用電
極側にフィードバックするフィードバック回路とを備え
たことを特徴とするアクチュエータ制御装置。
2. An actuator control device using a bimorph actuator according to claim 1, wherein a power supply connected to said actuator drive electrode for expanding and contracting said first and second piezoelectric plates; An actuator control device comprising: an amplifying unit that amplifies an output from an electrode; and a feedback circuit that feeds back an output from the amplifying unit to the actuator driving electrode side.
JP33952699A 1999-11-30 1999-11-30 Bimorph actuator and actuator control device using it Pending JP2001156352A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33952699A JP2001156352A (en) 1999-11-30 1999-11-30 Bimorph actuator and actuator control device using it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33952699A JP2001156352A (en) 1999-11-30 1999-11-30 Bimorph actuator and actuator control device using it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001156352A true JP2001156352A (en) 2001-06-08

Family

ID=18328324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33952699A Pending JP2001156352A (en) 1999-11-30 1999-11-30 Bimorph actuator and actuator control device using it

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001156352A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006125694A1 (en) * 2005-05-25 2006-11-30 Siemens Aktiengesellschaft Piezoelectric bending transducer comprising a sensor element for detecting a deflection of the bending transducer
WO2007054781A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-18 Nokia Corporation Cost efficient element for combined piezo sensor and actuator in robust and small touch screen realization and method for operation thereof
WO2011033763A1 (en) 2009-09-17 2011-03-24 三菱電機株式会社 Damping device and disk drive equipped with damping device
US7999438B2 (en) 2008-01-16 2011-08-16 Advantest Corporation Piezoelectric-drive apparatus, method of controlling piezoelectric-drive and electronic device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006125694A1 (en) * 2005-05-25 2006-11-30 Siemens Aktiengesellschaft Piezoelectric bending transducer comprising a sensor element for detecting a deflection of the bending transducer
WO2007054781A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-18 Nokia Corporation Cost efficient element for combined piezo sensor and actuator in robust and small touch screen realization and method for operation thereof
JP2009515351A (en) * 2005-11-08 2009-04-09 ノキア コーポレイション Cost-effective element for combined piezoelectric sensor and piezoelectric actuator realized on a robust and small touch screen and method of operation thereof
US9001045B2 (en) 2005-11-08 2015-04-07 Nokia Corporation Cost efficient element for combined piezo sensor and actuator in robust and small touch screen realization and method for operation thereof
US7999438B2 (en) 2008-01-16 2011-08-16 Advantest Corporation Piezoelectric-drive apparatus, method of controlling piezoelectric-drive and electronic device
WO2011033763A1 (en) 2009-09-17 2011-03-24 三菱電機株式会社 Damping device and disk drive equipped with damping device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4075475B2 (en) Head gimbal assembly having an actuator for minute positioning of a head element and disk apparatus having the head gimbal assembly
US6268983B1 (en) Head actuator driven by piezoelectric element
CA1115415A (en) Drive circuit for controlling a movable magnetic head
JPH0444350B2 (en)
JPS6125071Y2 (en)
JP4245096B2 (en) Multilayer piezoelectric element, piezoelectric actuator using the same, and ultrasonic motor
JP2001156352A (en) Bimorph actuator and actuator control device using it
JP3340206B2 (en) Piezo actuator and head actuator
JPS633374B2 (en)
WO2001026168A1 (en) Piezoelectric / electrostrictive device
JP2001211668A (en) Fine positioning actuator, thin film magnetic head device positioning actuator and head suspension assembly having the same
JPS60147926A (en) Magnetic head drive element
JPS6151334B2 (en)
JPH0143363B2 (en)
JPH048867B2 (en)
JPS63193359A (en) Recording medium driving device
JPH1021519A (en) Magnetic head device
JP2636366B2 (en) Ultrasonic actuator control device
JP2876905B2 (en) Head actuator
JP2003263851A (en) Actuator for fine positioning of head element, head gimbal assembly equipped with the actuator, and disk drive equipped with the head gimbal assembly
JPH0644546A (en) Head actuator
JP2007242222A (en) Rotary type piezoelectric micro-actuator, head gimbal assembly, and disk drive unit
JPH0481357B2 (en)
JPH11242864A (en) Head actuator mechanism and its production
JP3192028B2 (en) Ultrasonic motor