JP2976703B2

JP2976703B2 - ヘッドアクチュエータ

Info

Publication number: JP2976703B2
Application number: JP4173972A
Authority: JP
Inventors: 孝弘西倉; 勝巳今田; 貴志野島; 克武田; 正則住原; 修川崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-07-01
Filing date: 1992-07-01
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: JPH0620241A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶＴＲ機器等に用いられ
る圧電体の弾性振動を用いて駆動力を発生する小型のヘ
ッドアクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＶＴＲ機器において、記録再生画
像の高品質化や特殊再生機能の高度化、さらには磁性材
料の進歩による高記録密度化にともないビデオトラック
幅が狭まるため高精度のトラック追尾のできるヘッドア
クチュエータが嘱望されている。以下に従来の複合バイ
モルフと平行バネ型バイモルフの圧電型ヘッドアクチュ
エータについて説明する。

【０００３】図１５はアンペックス社が開発した複合バ
イモルフ構造のヘッドアクチュエータの斜視図である。
図１６はその動作原理を示す図である。同図において、
３１はバイモルフ構造圧電体、３２、３３、３４、３５
はアクチュエータ電極、３６はセンサ電極、３７は支持
台、３８はヘッドである。同図の様に構成されたヘッド
アクチュエータは、アクチュエータ電極３２と３４およ
び３３と３５が接続され、アクチュエータ電極３２と３
３で一方向に曲げを生じた時、反対方向に接続されたア
クチュエータ電極３４と３５で圧電体３１の先端は反対
方向の曲げを生じるために全体としてＳ字形に変形す
る。これにより先端に設けられたヘッド３８はテープ３
９に対してのスペーシング角θを単一バイモルフ構造の
ヘッドアクチュエータに比べて大幅に小さくできるもの
である。また、センサ電極３６は圧電体３１の曲げによ
る歪から発生する電荷を検出することによりヘッド３８
の位置を制御するために用いられる。

【０００４】図１７は平行バネ型バイモルフ構造のヘッ
ドアクチュエータの斜視図である。図１８はその動作原
理を示す図である。同図から、バイモルフ構造の圧電素
子４０、４１を平行に２枚配置し、その先端に曲がり方
向に柔軟性を持ったフレキシブルヘッドホルダー４２を
設け、その先端にヘッド３８を貼付けた構成となってい
る。図１８から、圧電素子４０、４１に直流電圧を印加
すると（数１）式に従って先端が変位する。

【０００５】

【数１】

【０００６】ここで、ｄ₃₁は圧電定数、(13)は圧電素子
の長さ、ｔは圧電素子の厚み、Ｖは印加電圧である。

【０００７】また、圧電素子４０、４１の機械的共振周
波数ｆは（数２）に従う。

【０００８】

【数２】

【０００９】ここで、ρは密度、ｓ₁₁は弾性定数であ
る。上記関係により圧電素子４０、４１が変位した時、
フレキシブルヘッドホルダー４２はテープ３９に対して
平行になるように変形する。このため図１５の複合バイ
モルフ構造に比べて、曲げに寄与する圧電素子長が実効
的に長くとれる、またフレキシブルヘッドホルダー４２
によりヘッド３８が平行移動するため、スペーシング角
θをほとんどゼロにできるものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、複合バイモルフ構造や平行バネ型バイモル
フ構造のヘッドアクチュエータは何れも、形状が大きく
なってしまうと言う問題がある。（数１）と（数２）の
関係にしたがえば、変位量ξは圧電素子の長さと厚みの
比（ｌ／ｔ）の平方に比例する。一方、共振周波数ｆは
圧電体の厚みと長さの平方（ｔ／ｌ²）に比例する。例
えば、圧電素子の長さｌ＝２０ｍｍ、厚み１ｍｍ、ｄ₃₁
≒−１０^-10（ｍ／ｖ）、ヤング率ｓ₁₁≒１０¹¹（Ｎ／
ｍ²）、密度ρ＝７.８×１０³（ｋｇ／ｍ³）の時、電圧
Ｖ＝１Ｋｖで変位量ξ≒３００μm、共振周波数ｆ≒１
４００Ｈｚ程度を得ることができる。しかし、変位量を
拡大するためには、圧電体の素子長を長くするか、圧電
体厚を薄くするか、高直流電圧を印加するか、または圧
電定数ｄ₃₁の大きな材料を開発しなければならない。ま
た、共振周波数を向上するためには、圧電体長を短くす
るか、圧電体厚を厚くする等、変位量の拡大とは相反す
る形状が必要となってしまい、より大きな変位量と高い
共振周波数を同時に満たすことが困難となっている。

【００１１】本発明は上記問題点を解決したヘッドアク
チュエータを提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のヘッドアクチュエータは、少なくとも１組の
交差する平面には圧電体が設けられた断面形状が四角形
の棒状振動体と、四角形振動体の稜線部にガイド軸に設
けられた移動体を圧接する加圧機構部と、移動体の位置
を知る光学式や歪検出素子等の位置検出部からなり、第
１と第２の圧電体により励振される合成振動による駆動
方法や、片側の圧電体に交流電圧を印加することにより
移動体をある一方向に移動させ、他方の圧電体に交流電
圧を切り替えることにより移動体を逆方向に移動させる
駆動方法によって上記課題を解決するものである。

【００１３】

【作用】この構成によって、移動体と振動体との加圧が
面でなく点あるいは線状となるため移動体と振動体の平
面精度や平行度に対する制約は皆無となり、量産性や低
コストが容易にはかれる。また、従来のバイモルフ構造
のように機械的共振周波数によって制御周波数が制限さ
れることがなくなる。そして、振動体に貼付けた圧電素
子の共振現象による弾性振動を、移動体に摩擦力を介し
て伝達するため、駆動電圧の低減や移動体の高速駆動が
可能である。さらにガイド軸上を移動するため、ヘッド
の振れ幅が構造や圧電材料の特性により制限されること
がなく、かつヘッドのスペーシング角をほぼゼロとでき
るものである。

【００１４】また、この駆動方法として、Ｘ、Ｙ方向の
振動変位に対してある角度を持つ振動体の稜線部に移動
体が加圧されるため、振動の変位量の余弦成分で移動体
を駆動でき、Ｘ、Ｙ方向の片側の圧電体の振動だけで移
動体を一方向に駆動し、また他方の圧電体に振動を励振
するように交流電圧の切り替えだけで移動方向を反転さ
せることができるものである。さらに別の駆動方法とし
ては、Ｘ、Ｙ方向の圧電体に位相の異なる交流電圧を同
時に印加することにより振動体の稜線部に楕円軌跡の振
動を励振し、位相の符号を変えることにより移動体の移
動方向を容易に変えることも可能である。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の実施例１について、図面を参
照しながら説明する。

【００１６】図１は、本発明の実施例１のヘッドアクチ
ュエータの斜視図である。同図において、１は断面形状
が四角形の弾性体、２ａは図示していないが第１の圧電
体、２ｂは第２の圧電体で、弾性体１に第１と第２の圧
電体２ａ，２ｂを貼り合わせて振動体３が構成されてい
る。また、４は支持穴、５は支持部材、６は移動体、７
はガイド軸、８はガイド軸の両端に設けた、例えば、翼
状の加圧バネなどからなる加圧機構部、９は光学式位置
検出素子等からなる位置検出器、１０は信号検出用のヘ
ッドである。図２は、棒の１次の自由振動の変位分布を
示す図で、１１は支持穴４の位置に対応するノード
（節）であり、この場合振動体３の両端から０.２２４
ｌ（ｌ：振動体長）の位置となる。図１から、移動体６
は振動体３の稜線部で振動体３の中央部の振動変位量の
最大位置で、ガイド軸７の両端に固定された翼状の加圧
バネなどを筐体に固定することで加圧するように構成さ
れた加圧機構部８により振動体とガイド軸に沿って移動
する移動体とを加圧接触している。また、振動体３はプ
ラスチックピンなどの支持部材５で低ヤング率を持つも
のや音速の小さい材料等からなり、支持穴４で支持固定
されている。この時支持穴４はＸ，Ｙ方向の振動体３の
剛性を等しくするために対称に設ける方が好ましいが、
支持穴４の影響が無視できる場合はこの限りではない。

【００１７】次に、図３と図４（ａ）、（ｂ）の動作説
明図を用いてその駆動原理を説明する。図３は、第１と
第２の圧電体２ａ、２ａの合成振動を用いた時の駆動原
理図であり、図４は第１と第２の圧電体２ａ、２ａを単
独振動を用いた時の駆動原理図である。

【００１８】図３は、第１の圧電体２ａに（数３）で表
される交流電圧ｖ₁を印加しＸ方向に振動を励振する、
また第２の圧電体２ｂに（数４）で表されるπ／２位相
の異なる交流電圧ｖ₂でＹ方向の振動を励振する。

【００１９】

【数３】

【００２０】

【数４】

【００２１】ここで、V₀は交流電圧の瞬時値、ωは角周
波数、tは時間である。これにより、振動体３の全周に
おいて（数５）で表せる楕円軌跡の曲げ振動が励振され
る。一例として、図３中の矢印で楕円軌跡の様子を示
す。

【００２２】

【数５】

【００２３】ここで、ξは曲げ振動の振幅値、ξ₀は曲
げ振動の瞬時値である。この楕円軌跡の振動により、加
圧機構部８の加圧バネの押圧で振動体３の稜線部が移動
体６に圧接され、摩擦力により楕円軌跡の運動方向に駆
動される。また、（数４）に示すように±π／２と位相
を変えることにより、移動体６の移動方向を反転するこ
とができるものである。

【００２４】また別の駆動方法として、図４（ａ）は第
１の圧電体２ａにより、Ｘ方向の振動が励振された場合
の振動体３の稜線部の振動の様子を示している。稜線部
において、振動変位量ξ_xはξ_x1とξ_x2方向の成分に分
解することができる。よって、稜線部に加圧接触された
移動体６は第１の圧電体２ａにより励振された振動変位
ξ_xのξ_x2成分によりξ_x2方向に移動することになる。
同様に図３（ｂ）には第２の圧電体２ｂにより、Ｙ方向
の振動が励振された場合の振動体３の稜線部の振動の様
子を示している。稜線部において、振動変位量ξ_yはξ
_y1とξ_y2方向の成分に分解することができる。よって、
稜線部に加圧接触された移動体６は第２の圧電体２ｂに
より励振された振動変位ξ_yのξ_y2成分によりξ_y2方向
に移動することになる。以上説明したように、第１と第
２の圧電体２ａ、２ｂにより単独に励振される振動の余
弦方向成分ξ_x2、ξ_y2は互いに反対方向の成分であるた
め、どちらか一方の圧電体を駆動することにより移動体
６の移動方向を制御することができ、１つの交流電圧を
各圧電体に対して切り替えて入力することにより移動方
向の反転が可能となる。

【００２５】そして、上記どちらかの駆動方法により、
図１に示すガイド軸７に沿って移動する移動体６上にヘ
ッド１０を設け、例えばフレキシブルＰ板等で記録信号
を取り出すものである。この時、ビデオ信号を記録した
トラックにヘッド１０を正確にトラッキングさせるため
に位置検出部９から移動体６の位置情報をフィードバッ
クさせることにより高精度のヘッドアクチュエータを得
ることができるものである。図５に位置検出部９の一例
として示すように、ビームスプリッター等の偏光素子１
２上に半導体レーザ１３とフォトダイオード等の光検知
素子１４と反射鏡１５を各面に図のように配置し、移動
体６にアルミ膜などからなる反射膜（図示せず）を設け
る。検出原理は、半導体レーザ１３から出たレーザ光が
偏光素子１２で２つに分岐され、一方のレーザ光１７は
反射鏡１５で反射され光検出素子１４に入射し、もう一
方のレーザ光１８は移動体６上の反射膜により反射し
て、再度偏光素子１２で反射されて光検出素子１４に入
射する。この時レーザ光１７と１８の光検出素子１４ま
での光路長差による光強度の変化により、その位置を決
定するものである。

【００２６】なお、位置検出部９は、光てこの原理を用
いたものや光エンコーダなど小型で移動体６と非接触の
検出素子であれば何でもよい。

【００２７】以上のように本発明の実施例１によれば、
移動体６はガイド軸７にそって移動するため、原理的に
振れ幅は制限されず、テープとヘッド１０とのスペーシ
ング角はゼロとなり、理想的なヘッドアクチュエータを
得ることができる。

【００２８】また、加圧バネなどからなる加圧機構部８
をガイド軸７に設けることにより、振動体３を支持部材
５で完全固定できるため、振動体３の位置を確定でき、
振動体の駆動力を移動体にすべて伝達できるので駆動力
の増加と駆動効率の向上がはかれる。なぜなら、加圧ば
ねで支持した振動体３構造の場合、ガイド軸７と移動体
６では圧電体により励振された弾性振動の垂直方向成分
を吸収しないため、、振動体３自身が移動体６に伝達し
た振動の垂直方向成分の反作用で移動するため、移動体
６を移動させる駆動力が減少し、加圧力に比例した駆動
力を得ることができないためである。

【００２９】しかし、本実施例に示すように、ガイド軸
に加圧バネなどで加圧機構部８を設ければ、加圧機構部
の加圧バネによる振動周期よりも振動体３の振動周期の
方が速いため、移動体６は振動変位の垂直成分程度浮上
した状態を実現でき、振動変位の移動体の移動方向成分
を有効に移動体６に伝達することができる。

【００３０】さらに、従来の複合バイモルフや平行バネ
型バイモルフ構造のように、機械的な共振周波数によっ
て制御周波数が制限されることがないため、制御周波数
を高くしたより高精度の制御をすることができる。

【００３１】また、移動体６の駆動原理が基本的に摩擦
駆動であるためダンピング性能がよくリンギングのない
高精度に制御されるヘッドアクチュエータが得られる。

【００３２】そして、振動体３の稜線部に移動体６を加
圧接触させる構成により、移動体６と振動体３との平行
度や平面精度に対する制約が緩和され、安価で生産性に
優れ、信頼性の高いヘッドアクチュエータを得ることが
できる。

【００３３】また、特に片側の圧電体で振動体を駆動す
る場合において、移動体６の移動方向に対応した圧電体
に交流電圧を印加するだけで駆動できるため、駆動回路
を非常に簡単な構成とすることができる。

【００３４】そして、１つの圧電体による駆動時でも、
Ｘ、Ｙ方向の合成振動による駆動時に比べて、入力電力
はほぼ半分にし、７０％程度の振動変位量が得られるの
で、駆動効率を向上させることができる。

【００３５】同様に、駆動が片側だけで行えるので、弾
性体１の形状変化や寸法誤差などによる剛性変化によ
り、ＸとＹ方向の共振周波数が異なっても制御が可能で
厳密な形状や寸法精度等を必要としない。よって、非常
に簡単な構成の駆動回路で特性の安定したヘッドアクチ
ュエータを得ることができる。

【００３６】なお、第１と第２の圧電体２ａ、２ｂは図
１に示したように交差する２つの平面のみに限定される
ものではなく、図６に示すように相対する平面に図中の
矢印で示すような分極方向の配置となるように圧電体２
ａ’、２ｂ’を設け、圧電体２ａ、２ａ’および圧電体
２ｂ、２ｂ’の組で駆動することにより、低共振インピ
ーダンス化と高い電気−機械結合が得られ、低電圧駆動
や負荷変動に対する駆動周波数変化に追従する制御回路
を簡略化することができるなどの利点が付与されるもの
である。

【００３７】（実施例２）以下本発明の実施例２につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００３８】図７は、本発明の実施例２のヘッドアクチ
ュエータの平面図である。同図は、実施例１の光学的な
位置検出部９を除き、移動体６に歪ゲージ等の位置検出
素子１９を設けた板バネ２０を付与したものである。そ
れにより、移動体６の移動により板バネ２０が変形し、
その変形量が位置検出素子１９の抵抗値などを変化させ
ることで移動体６の位置を制御するものである。他の構
成は実施例１と同じである。

【００３９】以上のように本発明の実施例２によれば、
実施例１と同じ効果が得られる、一方、実施例１では、
高価な光学式位置検出部９を用いたり、ヘッド１０から
の記録信号の読み出しが困難であったが、本発明では安
価な抵抗変化を利用した歪ゲージ等の位置検出素子１９
で位置制御ができるとともに、板バネ２０上を配線する
ことにより、移動体６の駆動による実施例１で発生しや
すい断線等の問題を未然に防止することができるもので
ある。

【００４０】（実施例３）以下本発明の実施例３につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００４１】図８は、本発明の実施例３のヘッドアクチ
ュエータの平面図である。同図は、実施例１と２と同様
にガイド軸７によって移動体６の案内をするとともに、
平行板バネ２１で移動体６を挟持し、振動体３に設けた
加圧機構部２２または振動体３にガイド軸７に設けたバ
ネなどからなる実施例１および２で示した加圧機構部に
よって移動体６を加圧接触させ、摩擦力を介して駆動す
る構造である。

【００４２】以上のように本発明の実施例３によれば、
ガイド軸７と平行板バネ２１構造とすることにより、平
行板バネ２１だけの場合、移動体６の中心位置から変位
した位置での加圧力によるモーメントによって移動体６
が平行に駆動できずヘッドと磁気テープとのスペーシン
グ角を生じると言う問題をガイド軸７を設けることによ
り防止することができる。

【００４３】また、１本のガイド軸７だけの時におこ
る、移動体６の移動方向と直交する方向の変動を平行板
バネ２１により防止することにより、多数ヘッド構成の
アクチュエータにおいて各ヘッドの磁気テープのトラッ
クに対する傾きによる読み取り信号の劣化を防ぐことが
できる。

【００４４】さらに、加圧機構部による加圧力を平行板
バネ２１とで分散することにより、移動体３とガイド軸
７との摩擦抵抗を実施例１よりも減少させることができ
ため、より一層の高速駆動が可能となる。

【００４５】また、位置検出素子は実施例２と同様の構
成とできるため、安価で信頼性の高いヘッドアクチュエ
ータとすることができる。

【００４６】ここで、実施例３では平行バネ構成とした
が、１枚バネ構成でも良いことは言うまでもない。

【００４７】（実施例４）以下本発明の実施例４につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００４８】図９は、本発明の実施例４のヘッドアクチ
ュエータの平面図である。同図は、実施例３において、
半円筒形の曲げ部２３を設けた平行バネ２４としたもの
である。他の構成は実施例３と同様である。

【００４９】以上のように構成した実施例４によれば、
実施例３の平行バネ２１構造時、移動体６の振れ幅が平
行バネの伸び量に依存するため大きくとれないという問
題があったが、半円筒形の曲げ部２３を持つ平行バネ２
４構造とすることにより、曲げ部２３の変形により移動
体６の振れ幅を大きく拡大できるものである。

【００５０】（実施例５）以下本発明の実施例５につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００５１】図１０は、本発明の実施例５のヘッドアク
チュエータの平面図である。同図は、実施例３におい
て、支持固定部において、Ｒ部２５を設けた平行板バネ
２６としたものである。他の構成は実施例３と同様であ
る。

【００５２】上記のように実施例５によれば、実施例４
の半円筒形の曲げ部２３を有する平行板バネ２４におけ
るねじり力に対する剛性をＲ部２５形状の平行板バネ２
６で強化することにより、実施例３で述べたモーメント
に対してもヘッドを確実に平行移動することができるも
のである。

【００５３】（実施例６）以下本発明の実施例６につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００５４】図１１は、本発明の実施例６のヘッドアク
チュエータの斜視図である。同図において、実施例１か
ら５における弾性体１の断面形状を三角形の弾性体２７
としたものである。他の構成は各実施例と同様である。

【００５５】次に、図１２（ａ）、（ｂ）の片側の圧電
体で駆動する場合を例として動作原理を説明する。基本
的には図４と同様である。図１２（ａ）、（ｂ）に示す
ように、斜辺ＡとＢの法線方向の振動が励振された場
合、各振動変位量ξ_Aとξ_Bはξ _A1とξ_A2方向およびξ_B1
とξ_B2方向の成分に分解でき、移動体６をξ_A2とξ_B2に
よって反対方向に駆動するものである。

【００５６】以上のように本発明の実施例６によれば、
三角形の断面を持つ振動体構造では各圧電体での共振周
波数が四角形の振動体に比べてずれにくく、またずれて
も単独に調整することが可能である。

【００５７】さらに、図１１に示したように斜辺と底辺
に挟まれた角度をθ₁、θ₂とした時、ξ_A2、ξ_B2は（数
６）、（数７）で表わせ、

【００５８】

【数６】

【００５９】

【数７】

【００６０】この時、例えば振動体を正三角形とすれ
ば、θ₁＝θ₂＝６０度でξ_A2、ξ_B2はξ_A、ξ_Bの約８７
％となり、正方形のθ₁＝θ₂＝４５度での約７１％に比
べて大きな振幅を得ることができ、駆動効率の高いヘッ
ドアクチュエータを得ることができる。なお、振動体の
三角形の形状は正三角形か２等辺三角形が好ましいが、
この限りではない。

【００６１】（実施例７）以下本発明の実施例７につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００６２】本実施例７は、実施例１から６の構成にお
いて、振動体３の少なくとも移動体６が加圧接触する稜
線部に、図１３に示すように、丸み２８を形成しエッジ
を無くしたヘッドアクチュエータであり、他の構成は各
実施例と同様である。

【００６３】上記のように本発明の実施例７によれば、
実施例１から６の駆動時に発生する振動体３のエッジで
のつっつきによる移動体６の摩耗が非常に少なくなるた
め、ヘッドアクチュエータの寿命を著しく向上させ、長
時間にわたり高い信頼性のアクチュエータを得ることが
でき、工業上のメリットは計り知れないものである。

【００６４】（実施例８）以下本発明の実施例８につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００６５】図１４（ａ）、（ｂ）は、本実施例８の移
動体の断面図である。同図（ａ）は、片持ち梁構造の移
動体２９で、同図（ｂ）は両持ち梁構造の移動体３０
で、他の構成は各実施例と同様である。

【００６６】上記のように本実施例８によれば、移動体
２９、３０に加圧力を調節する機能があるため、ヘッド
アクチュエータの組立時の微調整が非常に容易となり応
用範囲が拡大できるものである。さらに移動体２９、３
０の片持ち部や両持ち部により振動体３の接触面に添う
自己調整機構をもつため、さらなる均一接触性と騒音な
どの発生をなくすことができるものである。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明は、四角形や三角形
断面を有する振動体の稜線部に移動体を加圧機構部を介
して加圧接触して摩擦駆動することにより、振動体の平
面精度や移動体との平行度に対する制約を緩和し、低コ
ストで生産性に優れ、特性の安定したヘッドアクチュエ
ータを実現できる。

【００６８】また、振動体の稜線部での駆動により、片
方の圧電体に印加した交流電圧で励振される振動変位の
余弦方向成分で移動体を一方向に駆動でき、また他方の
圧電体に交流電圧を切り替えて印加することにより、移
動体の移動方向を反転することができるため、低入力駆
動が可能で駆動効率の高いヘッドアクチュエータが簡単
な構成で容易に実現できるものである。

【００６９】さらに、加圧機構部を有するガイド軸を介
して、移動体を移動させることにより、振動体を支持部
を介して固定台に完全固定できるので移動体の移動によ
る反作用で振動体が動かない。そのため、移動体の駆動
力が大幅に向上でき、ヘッドの高精度の位置決めや駆動
が可能である。

【００７０】また、加圧機構を有するガイド軸を持つ平
行板バネ構造で移動体を駆動することにより、移動体の
移動方向と直交方向（ヘッド実装方向）の傾きなどを板
バネで矯正し、かつ移動体と振動体の加圧位置による移
動方向に発生するモーメントをガイド軸で矯正すること
により、非常に高精度にヘッドと磁気テープとの相対位
置関係を保つことができるものである。

【００７１】そして、本発明によれば、何れの方式にお
いても、スペーシング角がほぼゼロで振れ幅（振幅）が
大きく、かつ移動体と振動体との摩擦駆動のため、リン
ギングのない位置制御精度の優れた小型で軽量のヘッド
アクチュエータを実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のヘッドアクチュエータの斜
視図

【図２】棒の１次の自由振動分布を示す図

【図３】本発明の実施例１の合成駆動時の動作説明図

【図４】本発明の動作説明図

【図５】光学式位置検出器の構成図

【図６】本発明の実施例１の圧電体の配置例を示す図

【図７】本発明の実施例２のヘッドアクチュエータの平
面図

【図８】本発明の実施例３のヘッドアクチュエータの平
面図

【図９】本発明の実施例４のヘッドアクチュエータの平
面図

【図１０】本発明の実施例５のヘッドアクチュエータの
斜視図

【図１１】本発明の実施例６のヘッドアクチュエータの
斜視図

【図１２】本発明の実施例６の動作説明図

【図１３】本発明の実施例７のヘッドアクチュエータ用
振動体の斜視図

【図１４】本発明の実施例８の両持ち梁構造の移動体の
断面図

【図１５】従来の複合バイモルフ構造のヘッドアクチュ
エータの斜視図

【図１６】同従来の複合バイモルフ構造のヘッドアクチ
ュエータの駆動原理を示す図

【図１７】従来の平行バネ型バイモルフ構造のヘッドア
クチュエータの斜視図

【図１８】同従来の平行バネ型バイモルフ構造のヘッド
アクチュエータの駆動原理を示す図

【符号の説明】

１四角形状の弾性体２ａ、２ａ’ 第１の圧電体２ｂ、２ｂ’ 第２の圧電体３振動体６移動体７ガイド軸８、２２加圧機構部９、１９位置検出器１０ヘッド２１平行バネ２４曲げ部を設けた平行バネ２６Ｒ部を設けた平行バネ２７三角形状の弾性体２９片持ち梁構造の移動体３０両持ち梁構造の移動体３１バイモルフ構造圧電体３８ヘッド４２フレキシブルヘッドホルダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武田克大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者住原正則大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者川崎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 (56)参考文献特開平５−128459（ＪＰ，Ａ) 特開平４−159609（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/588 - 5/592

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】断面形状が四角形である棒状の弾性体
と、少なくとも１組の交差する前記弾性体の平面の１面
に第１の圧電体と他の面に第２の圧電体を設けた振動体
と、前記振動体の少なくとも１つの稜線部には接触しガ
イド軸に沿って移動する移動体と、前記ガイド軸に設け
られた加圧機構部と、前記移動体上に設けられた信号検
出部と、前記移動体の位置を光学的に検出する位置検出
部からなることを特徴とするヘッドアクチュエータ。
【請求項２】断面形状が四角形である棒状の弾性体
と、少なくとも１組の交差する前記弾性体の平面の１面
に第１の圧電体と他の面に第２の圧電体を設けた振動体
と、前記振動体の少なくとも１つの稜線部には接触しガ
イド軸に沿って移動する移動体と、前記ガイド軸に設け
られた加圧機構部と、前記移動体に固定した位置検出素
子を設けた板バネと、前記移動体上に設けられた信号検
出部からなることを特徴とするヘッドアクチュエータ。
【請求項３】断面形状が四角形である棒状の弾性体
と、少なくとも１組の交差する前記弾性体の平面の１面
に第１の圧電体と他の面に第２の圧電体を設けた振動体
と、前記振動体の少なくとも１つの稜線部には接触し平
行バネで挟持され、ガイド軸に沿って移動する移動体
と、前記ガイド軸に設けられた加圧機構部と、前記平行
板バネに設けた位置検出部と、前記移動体上に設けられ
た信号検出部とからなることを特徴とするヘッドアクチ
ュエータ。
【請求項４】第１と第２の圧電体の交流電圧の印加に
より励振される合成振動により駆動する請求項１から３
の何れかに記載のヘッドアクチュエータ。
【請求項５】第１と第２の圧電体に印加する交流電圧
を前記圧電体ごとに切り替えることにより各振動の移動
体の移動方向成分により駆動する請求項１から３の何れ
かに記載のヘッドアクチュエータ。
【請求項６】弾性体の断面形状が三角形であり、少な
くとも２面に第１と第２の圧電体を設けた請求項１から
５の何れかに記載のヘッドアクチュエータ。
【請求項７】振動体の稜線部において、少なくとも移
動体と接触する部分に丸みを設けた請求項１から６の何
れかに記載のヘッドアクチュエータ。
【請求項８】平行バネの一部に半円筒形の曲げ部を設
けた請求項３から７の何れかに記載のヘッドアクチュエ
ータ。
【請求項９】平行バネの固定端部にＲ部を設けた請求
項３から７の何れかに記載のヘッドアクチュエータ。
【請求項１０】移動体を片持ちまたは両持ち梁構造と
して前記移動体にバネ性を付与した請求項１から９の何
れかに記載のヘッドアクチュエータ。