JP4137334B2 - ヘッド位置決め機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、位置決め機構および記憶装置に関し、更に詳しくは、高速および高分解能アクセスを実現できると共に、大量生産に適した微小位置決め機構および記憶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の記憶装置、例えば図９に示すようなディスク装置７００は、サスペンションアーム７０１の先端に磁気ヘッド７０２を設けた浮動ヘッド機構７０３と、揺動軸７０４により軸支され前記浮動ヘッド機構７０３を取り付けるキャリッジ７０５と、磁気ヘッド７０２の反対側に設けたボイスコイルモータ７０６とを備えている。ボイスコイルモータ７０６に通電することにより、揺動軸７０４を中心として磁気ヘッド７０２が揺動する。磁気ヘッド７０２は、回転するディスク７０７上で浮上する。
【０００３】
ところで、現在では記憶装置における単位面積当たりの記録密度が加速度的に上昇している。これに伴い、高速および高分解能アクセスを可能とするヘッド位置決め機構が要求されている。これらの要求に対し、例えばボイスコイルモータを２つ用いることでピポット軸に作用する並進力を減少させる技術や、粗動・微動の２段アクチュエータを用いる技術がなどが開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高速および高分解能アクセスを実現するにあたり、上記の従来型の記憶装置７００では、シーク反力により装置全体が振動し、シーク時間を増大させるという問題点がある。また、一般に記憶装置では、高速シークおよび高精度フォローイングを実現するため、シーク制御系とフォローイング制御系とを切り換えて用いている。しかし、これら制御系の切り換えによりタイムロスが発生し、位置決め時間が増大するという問題点があった。
【０００５】
また、上記のような問題点を解決するため、サスペンションアームとキャリッジの間にボイスコイルモータを設けたピギーバック方式のディスクが提案されている（International Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment, Tokyo,July,20-23,1997:MR-08 DEVELOPMENT OF INTEGRATED PIGGYBACK MILLI-ACTUATOR FOR HIGH DENSITY MAGNETIC RECORDING：Shinji KOGANEZAWA etc FUJITSU LIMITED）。
【０００６】
図１０に、そのディスク装置の構造を示す。このディスク装置８００では、キャリッジ８０１とサスペンションアーム８０２との間に位置決め用のボイスコイルモータ８０３を設けた構成である。キャリッジ８０１の一端には、ステータ軸８０４が取り付けてある。また、キャリッジ８０１には、マグネット８０５を固定する。さらに、このマグネット８０５に対向するようにして、コイル８０６を配置する。コイル８０６は、ヘッドマウンティングブロック８０７に固定されている。ヘッドマウンティングブロック８０７は、サスペンションアーム８０２のクロスシェイプドスプリング８０８に固定してある。クロスシェイプドスプリング８０８は、極めて薄い鋼鈑によって製作してある。また、クロスシェイプドスプリング８０８の中央には、ステータシャフト８０４がスポット溶接してある。サスペンションアーム８０２の先端には、ジンバル８０９が形成してある。磁気ヘッドを設けたスライダ（図示省略）は、ジンバル８０９の下面に取り付けてある。このディスク装置８００では、前記ボイスコイルモータ８０３によるショートシーク動作により、シーク時間の短縮を実現している。
【０００７】
しかし、上記した従来のディスク装置は、磁気ヘッド、アームおよびコイルからなる質量の大きな構造体全体を揺動させる構成であり、また、弾性を有するサスペンションを介してスライダを移動させる構成であり、また、揺動の中心となるベアリングには摩擦抵抗や偏心などが必ず存在するため、位置決め精度、特に記録トラックの追従精度に限界があるという課題がある。更に、上記ディスク装置８００は、部品点数が多く、各サスペンション毎に新たに構成要素が必要となり、複雑かつ繊細で、組立調整が容易ではないため、大量生産に不向きであるという問題点がある。その上、上記ディスク装置８００では、ヘッドマウンティングブロック８０７およびサスペンションアーム８０２を可動部分としているため、質量が増加し、シーク反力が大きくなる傾向がある。このため、シーク時間を短縮するには限界があるという問題点がある。更に、電磁力を用いたアクチュエータでは、漏れ磁束によるディスク状記憶媒体の磁気信号への影響が懸念される。
【０００８】
一方、従来の光ディスク装置においては、光ピックアップは、少なくともレンズを有する光学モジュールを備えた光ピックアップを利用するのが一般的であった。この光ピックアップでは、光ディスクの記録面に焦点が合うようにレンズ周辺にアクチュエータが構成され制御が行われるものである。しかし、最近、光ディスクの記録密度を飛躍的に高める方法として提案されているニア・フィールド記録では、浮上型スライダを用いる。この浮上型スライダは、ＳＩＬ（solid immersion lens）と呼ばれる半球状のレンズと、磁界変調記録用コイルと、プリフォーカスレンズとを有する光学モジュールをスライダ形状に組み込んだものであり、浮上型磁気スライダと同様のスライダが用いられる。このような浮上型スライダと組み合わせて用いられる光ディスクでは、記録トラック密度が極めて高いため、ディスク状記憶媒体の記録トラックに対する位置決めに際しては、上記に記述された浮上型磁気スライダと同様な各問題が生じる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ディスク装置や光ディスク装置等の記録／再生装置において、記録／再生ヘッドに設けられた電磁変換素子や光学モジュールの位置決めを、高精度かつ高速に行うと共に、最小構成要素にて構成し、大量生産に適する微小位置決め機構および記憶装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る第１の微小位置決め機構は、データを記録し且つ記憶媒体に記録したデータを再生する電磁変換素子または光学モジュールが設けられたスライダ形状のヘッド部と、ディスク状記憶媒体の半径方向に主となるアクチュエータにて揺動するサスペンションアームを介したヘッド位置決め機構部において、前記ヘッド位置決め機構部に、前記揺動を行うサスペンションアームが前記スライダを保持する可動部及び前記揺動支持部を有する側の固定部からなる構成とし、これらを連結する少なくとも２つ梁部が、圧電・電歪材料と弾性材とから構成される板状体であり、前記少なくとも２つの梁部が、前記サスペンションアームの長手方向に対して平行に双璧を構成する平行バネ構造体の微小位置決め機構を設けることとし、前記記録媒体の両面を高分解能に走査する少なくとも２つの前記微小位置決め機構の各梁部に、単板状の圧電・電歪材料を備えた構成とする。
この微小位置決め機構に設けられた梁部の、少なくとも１つが逆圧電効果または電歪効果により、前記記録媒体の両面上を走査する少なくとも２つの前記微小位置決め機構の前記ヘッド部が微小な揺動運動を行える。
【００１１】
圧電体は、特定の電圧を印加すると逆圧電効果により歪みが発生し圧電体自身の伸縮が行われる。第１の微小位置決め機構の構成によると、圧電体を備えた少なくとも２つの梁部は、圧電体の伸縮に応じて梁部長手方向先端を撓ませる屈曲変位を行うこととなる。また梁部はサスペンションアームの固定部側と可動部側を連結する平行バネ構造を形成することから、梁部に備えた圧電体の印可制御によって可動部の微小な揺動運動を可能とする。更に、従来単サスペンション上に微動及び粗動機構を設けて構成されていたヘッド位置決め機構に対して、前記記録媒体の両面を高分解能に走査する少なくとも２つの微小位置決め機構の各梁部に単板状の圧電・電歪材料を設けたため、記録媒体の両面において、サスペンションアームの可動部先端の電磁変換素子または光学モジュール機能を有する少なくとも２つのスライダ形状のヘッド部は、単板状の圧電・電歪材料の制御にて、高分解能に走査が行え、安定したヘッドの微小位置決めが行える。
【００１２】
上述の目的を達成するために、本発明に係る第２の微小位置決め機構は、データを記録し且つ記憶媒体に記録したデータを再生する電磁変換素子または光学モジュールが設けられたスライダ形状のヘッド部と、ディスク状記憶媒体の半径方向に主となるアクチュエータにて揺動するサスペンションアームを介したヘッド位置決め機構部において、前記ヘッド位置決め機構部に、前記揺動を行うサスペンションアームが前記スライダを保持する可動部及び前記揺動支持部を有する側の固定部からなる構成とし、これらを連結する少なくとも２つ梁部が、圧電・電歪材料と弾性材とから構成される板状体であり、前記少なくとも２つの梁部が、前記サスペンションアームの長手方向に対して平行に双璧を構成する平行バネ構造体の微小位置決め機構を設けることとし、前記記録媒体の両面を高分解能に走査する少なくとも２つの前記微小位置決め機構の各梁部に、単板状の圧電・電歪材料を備え、前記板状圧電・電歪材料には、微小位置決め時に変位を発生する長手方向に溝を設け、一端固定他端自由に分割された長手方向に電極パターンが設けられている構成とする。
この微小位置決め機構に設けられ選択された梁部の、少なくとも１つが逆圧電効果または電歪効果により、前記記録媒体の両面上を走査する少なくとも１つの前記微小位置決め機構の前記ヘッド部が微小な揺動運動を行える。
【００１３】
前述した通り圧電体は、特定の電圧を印加すると逆圧電効果により歪みが発生し圧電体自身の伸縮が行われる。第２の微小位置決め機構の構成によると、圧電体を備えた少なくとも２つの梁部は、圧電体の伸縮に応じて梁部長手方向先端を撓ませる屈曲変位を行うこととなる。また梁部はサスペンションアームの固定部側と可動部側を連結する平行バネ構造を形成することから、梁部に備えた圧電体の印可制御によって可動部の微小な揺動運動を可能とする。更に、従来単サスペンション上に微動及び粗動機構を設けて構成されていたヘッド位置決め機構に対して、記録媒体の両面を高分解能に走査する少なくとも２つの微小位置決め機構の各梁部に微小位置決め時に、変位を発生する長手方向に溝を設け一端固定他端自由に分割された長手方向に電極パターンが単板状の圧電・電歪材料を設ける構成としため、記録媒体の両面において、独立にサスペンションアームの可動部先端の電磁変換素子または光学モジュール機能を有する少なくとも２つのスライダ形状のヘッド部は、選択的に高分解能走査が行え、安定したヘッドの微小位置決めが可能となる。
【００１４】
上述の目的を達成するために、本発明に係る記憶装置は、ヘッド位置決め機構部においては、サスペンションアームの固定側に設けられ磁気回路及びコイルを用いて前記ヘッド部を駆動する主となるアクチュエータの位置決め機構と、圧電・電歪素子を備え印可制御から前記ヘッド部の駆動を行う微小位置決め機構部を兼ね備えた構成からなる。主となるアクチュエータの位置決め機構は、磁気回路およびコイルを用いてヘッド部を駆動するので、大きな移動に適している。微小位置決め機構は、圧電体の伸縮よりヘッド部を駆動するので微小移動に適している。これら主となるアクチュエータの位置決め機構および微小位置決め機構を用いることで、シーク動作およびフォローイング動作を効率よく行うことができる。例えばシーク動作は主となるアクチュエータの位置決め機構により行い、フォローイング動作は微小位置決め機構により行う。また、主となるアクチュエータの位置決め機構と微小位置決め機構とを併用してシーク動作またはフォローイング動作をさせるようにしてもよい。さらに、主となるアクチュエータの位置決め機構と微小位置決め機構との２つのアクチュエータを用いて制御するので、シーク制御とフォローイング制御との切り換えが不要になる。また、微小位置決め機構は、記録媒体の両面においてサスペンションアームと一体化構造であり、構成要素を共通化が可能であることから可動部分の質量が小さく、シーク反力を小さく抑えることができる。さらに、極めて単純な構造でピギーバック方式のアームを構成できるから、大量生産に適する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
図１は、この発明の実施の形態に係るディスク装置を示す斜視図である。このディスク装置１００は、ディスクを回転させるスピンドル機構１と、磁気ヘッドの位置決めを行う主となるアクチュエータの位置決め機構２とを有する。前記スピンドル機構１と位置決め機構２とはベース３に組み込まれる。
【００１７】
スピンドル機構１は、ベース３に組み込んだＤＣモータの回転軸１２にディスク１１をボルト止めした構造である。ディスク１１は、ディスク基盤表面に酸化物を塗布して磁気記録層を構成したもの、磁性体をスパッタしたもののいずれでもよい。ディスク１１の磁性層としては、薄く且つ抗磁力が高いもの、磁性体の粒子が細かく表面が均一なものが好ましい。
【００１８】
キャリッジ２１は、揺動軸２２により回転支持されている。キャリッジ２１の端部には、ロータ２３が取り付けてある。ロータ２３はベース３側に設けたステータ２４と共にボイスコイルモータ２５を構成する。ロータ２３は、キャリッジ板の上下面に可動コイルを接着した構成である。ステータ２４は、永久磁石で構成され、前記ロータ２３を挟むように配置されている。また、前記可動コイルには、フレキシブルケーブル２６を介して電力が供給される。ベース３には、回路基板２７が設けてあり、回路上で、シーク・フォローイング制御部２８が形成されている。キャリッジ２１の端部には、サスペンションアーム５が連結され、更に微小位置決め機構４が設けてある。
【００１９】
図２は、微小位置決め機構４を示す組立図である。サスペンションアーム５は、揺動支持軸側の固定部とヘッド部を備えたスライダを保持した可動部に分割されている。少なくても２つの梁部４３は圧電・電歪材料と弾性材とから構成される板状体からなり、サスペンションアーム５を連結する構成となる。図中に示すサスペンションアーム５は、長手方向に平行バネ構造を形成し一体化した例である。梁部４３は、ディスク１１の両面に配置され、サスペンションアーム５に設けられた少なくとも２つの微小位置決め機構における圧電素子４１と弾性支持体４２ａと弾性支持体４２ｂからなり、圧電素子４１の撓み力及び撓み変位量に応じて長手方向に自由度をもつ弾性変形が行われる構造とした。サスペンションアーム５は、エッチング等のフォトファブリケーション技術を用いて薄板金属、例えばステンレス材又はベリリウム材から形成する。非機械加工プロセスを用いることで、形状精度を向上させると共に、加工形成時に発生する変形応力および機械的ストレスを排除でき、機能および再現性が安定する。更に、図２に示すサスペンションアーム５は、中央部を金型にて曲げ加工し長手方向の両側面に連結部を構成する。サスペンションアーム５の先端には、ジンバル５１が形成してあり、このジンバル５１にヘッド機能を備えたスライダを取り付ける。
【００２０】
梁部４３には圧電素子４１が接着してある。圧電素子４１は、印加された電圧に応じて応力ないし変位を生じ、更には印加電圧の周波数により共振現象を生じさせ、加えられた圧力に応じて電圧が発生する特性を示す材料である。本実施の形態の圧電素子４１には、圧電定数の高い薄膜ジルコンチタン酸鉛バルク材をダイシングにて矩形形状したもの用いて弾性支持板４２ａと弾性支持板４２ｂに接着してある。また圧電素子４１はチタン酸バリウム、ニオブ酸リチウムやジルコンチタン酸鉛などを用いても良い。また、これら圧電セラミックスの代わりに、傾斜機能材料やリチウムナイオベートを用いることもできる。
【００２１】
弾性支持板４２ａと弾性支持板４２ｂと圧電素子４１を接着する際の接合界面は、非常に薄く硬いこと、強靭であること、また、接着後における共振周波数付近の抵抗値が小さいことが条件となる。例えば接着剤には、ホットメルトおよびエポキシ樹脂に代表される高分子接着材を用いる。なお、図２で示す設けた梁部４３は、ユニモルフ型であるが、２枚の圧電素子を用いるバイモルフ型、４枚以上の圧電素子を用いるマルチモルフ型及び積層型を用いても良い。また、梁部４３の形状は、図２に示すような口形状を並べた形状に限定されない。
【００２２】
電源は、配線を介して前記圧電素子４１に電力を供給する。また、シーク・フォローイング制御は、磁気ヘッドからのサーボ信号に基づき、前記供給電圧を制御する。
【００２３】
磁気ヘッドには、フェライトヘッド、ＭＩＧ（Metal In Gap）ヘッド、薄膜ヘッド、ＭＲ（Magneto Resistive）ヘッド、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）ヘッドのいずれを用いたスライダが良い。また、磁気ヘッドの代わりに、光ディスク記録再生用のモジュール、例えば近視野光を用いたヘッドスライダを用いてもよい。
【００２４】
つぎに、このディスク装置１００の動作について説明する。まず、圧電素子４１の屈曲変位の原理を図３に示す。ここで用いる逆圧電効果とは、圧電体に電圧を印加すると歪が発生する現象で、圧電体は伸縮を行うものである。この図３では、図２で示す梁部４３と同様な挙動を示す例として用いたもので、固定端側と自由端側からなる片持ち梁構造である。この片持ち梁は、補強材として弾性材を用い圧電素子と接合を行っている。この圧電体の分極方向に対してお互いに逆向きの電界がかかると一方の圧電体が長さ方向に伸びたとき、もう一方は縮み、補強材を中心にして厚み方向に曲がりが生じる。図３では、所定の印可電圧を供与することで梁部自由端側に撓みを発生させ、長手方向先端に屈曲変位dを発生させている状態を示している。
【００２５】
図２における梁部４３は、図３に示す挙動と同様に、サスペンションアーム５の固定部から、他端の可動部（スライダを支持する側）に対して揺動運動が行われることとなる。又、梁部４３においては可動部に対して平行バネ構造に構成されていることからサスペンションアーム５の可動部及び保持しているスライダに対して、安定した左右への平行運動と印可制御による微小変位量が得られる構成となる。
【００２６】
一般式から得られる梁部先端の変位量ｄの解は、圧電定数ｄ３１、印可電圧ｖ、及び梁部有効長ｌの２乗及び定数ｋに比例し、梁部の厚みｔの２乗に反比例する。このことから、本発明による微小位置決め機構においては、圧電体特性と弾性支持体の形状から印可電圧に対する変位の感度を求め、変位は印可電圧で制御から行う。低電圧で変位を得るには、圧電定数ｄ３１が大きい圧電素子を用いることが必要であり、微小位置決め機構の構造として共振周波数を考慮した上で圧電素子の厚みを薄くするか長手方向の有効長を長くするかを所望の仕様に応じて求めていく必要がある。
【００２７】
本実施の形態においては、圧電体の厚みを０．０５〜０．３ｍｍ、長手方向は０．５〜５ｍｍ、この長手方向と直交する幅は０．１〜０．５ｍｍの矩形形状寸法とし、圧電定数はｄ３１で１００〜７００×１０^-12ｍ／vを目安とした仕様を用いる。また温度や電界に対して安定となる材料特性及び経時変化も考慮して選択が行われた。そのため、サスペンションアーム５の可動部において、入力電圧に応じて０〜１μｍの移動距離が得られ、印可制御にてサブμｍ以下の高い位置決め分解能を得ることが可能となった。
【００２８】
つぎに、ボイスコイルモータ２５の動作について説明する。図５は、ボイスコイルモータ２５の動作原理を示す説明図である。可動コイル（２３）に矢印Ｉ方向の電流を流すことにより、フレミングの左手の法則により力ｆ（矢印Ｆ）が発生する。位置決め制御は、この可動コイル（２３）に流す電流の方向と大きさとを制御して、目標の位置にサブμｍ単位で位置決めする。
【００２９】
通常、ディスク装置における位置決め制御は、アクセス速度制御（シーク制御）と追従位置決め制御（フォローイング制御）とにより行われる。アクセス速度制御過程では、磁気ヘッドを現在のトラックから目標とするトラックに高速移動させる。追従位置決め制御過程では、トラックに磁気ヘッドを精密に追従させる。図６は、磁気ヘッドのアクセス運動速度と時間との関係を示すグラフ図である。このように、位置決め制御は、時間的にアクセス速度制御過程と追従位置決め制御過程とに分けることができる。
【００３０】
このディスク装置１００では、アクセス速度制御と追従位置決め制御とを並行して行うようにし、前記アクセス動作を主にボイスコイルモータ２５を用いて高速で行い、前記追従位置決め動作を主に微小位置決め機構４を用いて精密に行う。図７に、位置決め制御系のブロック線図を示す。シーク・フォローイング制御部２８では、シーク制御とフォローイング制御とを並行して行う。シーク制御系においては、まず、現在のヘッド位置を検出し、続いて当該検出したヘッド位置に基づいて操作量を求める。位相補償器では、前記操作量の信号の位相をコントロールする。パワーアンプでは位相コントローラした操作量の信号を増幅する。そして、この操作量に応じてボイスコイルモータ２５を駆動する。シーク制御系の制御量は、目標値信号と同種の信号に変換され、入力側にフィードバックされる。
【００３１】
一方、フォローイング制御系においては、まず、トラック誤差信号を検出し、続いて当該検出したトラック誤差信号から操作量を求める。位相補償器では、前記操作量の信号の位相をコントロールする。パワーアンプでは位相コントローラした操作量の信号を増幅する。そして、このトラック誤差信号の操作量に応じて微小位置決め機構４の圧電体４１に印加、駆動する。フォローイング制御系の制御量は、目標値信号と同種の信号に変換され、入力側にフィードバックされる。
【００３２】
図８は、前記シーク・フォローイング制御部２８による制御工程例を示すフローチャートである。ステップＳ１１０１では、目標トラック位置の入力を行う。ステップＳ１１０２では、ボイスコイルモータ２５による位置決め制御系をＯＮし、前記入力した目標トラック位置のデータに基づき位置決め制御を行う。ステップＳ１１０３では、ヘッド位置と目標トラック位置との差が梁部５１、５２の可動距離（梁部５１、５２による位置決めが有効な範囲）未満になったか否かを判断する。可動距離未満になるまでボイスコイルモータ２５による位置決め制御を行う。可動距離未満になったらステップＳ１１０４に進む。
【００３３】
ステップＳ１１０４では、微小位置決め機構４による位置決め制御系をＯＮする。ステップＳ１１０５では、ヘッド位置と目標トラック位置との差がトラック１〜３個分の幅未満になるまで、微小位置決め機構４の圧電体４１とボイスコイルモータ２５との両方で位置決め制御を行う。ボイスコイルモータ２５を併用するのは、トラック間移動のような比較的大きな移動が含まれるためである。ステップＳ１１０６では、ボイスコイルモータ２５による位置決め制御系をＯＦＦして、微小位置決め機構４のみで位置決め制御を行う。ステップＳ１１０７では、ヘッド位置と目標トラック位置との差がトラック位置決め精度を満たすか否かを判断する。満たすまで制御を続行し、満たしたときに微小位置決め機構４の位置決め制御系をＯＦＦする（ステップＳ１１０８）。
【００３４】
なお、ボイスコイルモータと微小位置決め機構４との分担を明確に分け、前記アクセス動作をボイスコイルモータ２５を用いて高速で行い、前記追従位置決め動作を微小位置決め機構４の揺動運動を用いて精密に行うようにしてもよい。
【００３５】
つぎに図４に、微小位置決め機構の他の組立図例を示す。サスペンショアーム５は図２と同様であるが、ディスク１１の両面に備えた微小位置決め機構４に備えた圧電素子４１の形状が異なる。圧電素子４１には長手方向に分割する溝が設けられた圧電素子４１ａと圧電素子４１ｂ、弾性支持体４２ａと弾性支持体４２ｂからなる構成とした。圧電素子４１ａ又は圧電素子４１ｂはその各々の電極パターンからの電界制御にいて選択的に駆動され、ディスク１１の両面に備えた微小位置決め機構４は独立して微小位置決め運動が行われる。
【００３６】
記録装置可動時において、ディスク１１の表面又は裏面に設けられたサスペンションアーム５に発生する外乱、例えばヘッド機能を有するスライダのピッチング、ヨーイング及びローリング時に対する微細制御を可能とする構成例である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、データを記録し且つ記憶媒体に記録したデータを再生する電磁変換素子または光学モジュールが設けられたスライダ形状のヘッド部と、ディスク状記憶媒体の半径方向に主となるアクチュエータにて揺動するサスペンションアームを介したヘッド位置決め機構部において、前記ヘッド位置決め機構部に、前記揺動を行うサスペンションアームが前記スライダを保持する可動部及び前記揺動支持部を有する側の固定部からなる構成とし、これらを連結する少なくとも２つ梁部が、圧電・電歪材料と弾性材とから構成される板状体であり、前記少なくとも２つの梁部が、前記サスペンションアームの長手方向に対して平行に双璧を構成する平行バネ構造体の微小位置決め機構を設けることとし、前記記録媒体の両面を高分解能に走査する少なくとも２つの前記微小位置決め機構の各梁部に、単板状の圧電・電歪材料を備え、前記梁部の少なくとも１つが逆圧電効果または電歪効果により、微小な揺動運動を可能とすることを特徴とする微小位置決め機構により、ディスク両面に備えた微小位置決め機構を、最小部品で構成出来、安定にシーク動作およびフォローイング動作を効率よく行うことが可能となり、組立調整を不要とした大量生産に向いた構成となる。
【００３８】
同様に、本発明によれば、データを記録し且つ記憶媒体に記録したデータを再生する電磁変換素子または光学モジュールが設けられたスライダ形状のヘッド部と、ディスク状記憶媒体の半径方向に主となるアクチュエータにて揺動するサスペンションアームを介したヘッド位置決め機構部において、前記ヘッド位置決め機構部に、前記揺動を行うサスペンションアームが前記スライダを保持する可動部及び前記揺動支持部を有する側の固定部からなる構成とし、これらを連結する少なくとも２つ梁部が、圧電・電歪材料と弾性材とから構成される板状体であり、前記少なくとも２つの梁部が、前記サスペンションアームの長手方向に対して平行に双璧を構成する平行バネ構造体の微小位置決め機構を設けることとし、前記記録媒体の両面を高分解能に走査する少なくとも２つの前記微小位置決め機構の各梁部に、単板状の圧電・電歪材料を備え、前記板状圧電・電歪材料には、微小位置決め時に変位を発生する長手方向に溝を設け、一端固定他端自由に分割された長手方向に電極パターンが設けられている構成としたことにより、従来単サスペンション上に微動及び粗動機構を設けて構成されていたヘッド位置決め機構に対して、記録媒体の両面を高分解能に走査する少なくとも２つの微小位置決め機構の各梁部に微小位置決め時に、独立にサスペンションアームの可動部先端の電磁変換素子または光学モジュール機能を有する少なくとも２つのスライダ形状のヘッド部は、選択的に高分解能走査が行え、安定したヘッドの微小位置決めが可能となる。
また、ディスク両面に備えた微小位置決め機構を、最小部品で構成出来、安定にシーク動作およびフォローイング動作を効率よく行うことが可能となり、組立調整を不要とした大量生産に向いた構成となる。
【００３９】
また本発明によれば、このような微小位置決め機構を有する記録／再生装置は、ヘッドの高速かつ高分解能アクセスを実現できるようになる。さらに、比較的単純な構成で、最小部品にてサスペンションアームを構成できるから、大量生産に適したものになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る微小位置決め機構を示す斜視図である。
【図２】図１に示した微小位置決め機構の一部を示す組立図である。
【図３】梁部の撓みにて自由端（可動部）が揺動する例を示す説明図である。
【図４】位置決め機構の一部を示す他の組立図である。
【図５】ボイスコイルモータの動作原理を示す説明図である。
【図６】磁気ヘッドのアクセス運動速度と時間との関係を示すグラフ図である。
【図７】微小位置決め制御系を示すブロック線図である。
【図８】シーク・フォローイング制御部による制御工程例を示すフローチャートである。
【図９】従来のディスク装置の一例を示す斜視図である。
【図１０】従来ディスク装置の他の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００ ディスク装置
１ スピンドル機構
１１ ディスク
２ 位置決め機構
２１ キャリッジ
２２ 揺動軸
２３ ロータ
２４ ステータ
２５ ボイスコイルモータ
２６ フレキシブルケーブル
２７ 回路基板
２８ シーク・フォローイング制御部
３ ベース
４ 微小位置決め機構
４１ 圧電素子
４１ａ 圧電素子表面
４１ｂ 圧電素子裏面
４２ａ 弾性支持体表面
４２ｂ 弾性支持体裏面
４３ 梁部
４４ 記録媒体
５ サスペンション
５１ ジンバル
７００ 従来の記憶装置
７０１ サスペンションアーム
７０２ 磁気ヘッド
７０３ 浮動ヘッド機構
７０４ 揺動軸
７０５ キャリッジ
７０６ ボイスコイルモータ
７０７ ディスク
８００ ディスク装置
８０１ キャリッジ
８０２ サスペンションアーム
８０３ ボイスコイルモータ
８０４ ステータ軸
８０５ マグネット
８０６ コイル
８０７ ヘッドマウンティングブロック
８０８ クロスシェイプドスプリング
８０９ ジンバル

Claims (3)

1. ディスク状記録媒体にデータを記録し且つ前記記録媒体に記録したデータを再生する電磁変換素子または光学モジュールが設けられたスライダ形状のヘッド部と、このヘッド部を保持するとともに、前記記録媒体の半径方向に主となるアクチュエータにて揺動するサスペンションアームと、を備えたヘッド位置決め機構において、
   前記サスペンションアームが、一の記録媒体の両面にそれぞれ１つずつ配置され、
   各サスペンションアームが、前記スライダを保持する側の可動部と揺動支持部を有する側の固定部とからなり、かつ、これら可動部及び固定部を連結する２つの梁部が、圧電・電歪材料と弾性材とから構成される板状体であって、前記サスペンションアームの長手方向に対して平行に双璧を構成する平行バネ構造体の微小位置決め機構を構成し、
   各サスペンションアームの微小位置決め機構における各梁部の圧電・電歪材料のそれぞれが、前記一の記録媒体の両面に配置された前記サスペンションアーム同士で共通する単板状とされ、
   前記梁部の少なくとも１つが逆圧電効果または電歪効果により、前記サスペンションアームの微小な揺動運動を可能とすることを特徴とするヘッド位置決め機構。
2. 請求項１に記載のヘッド位置決め機構において、
   前記圧電・電歪材料が、微小位置決め時に変位を発生する長手方向に溝を有し、かつ、前記溝により一端固定他端自由に分割された圧電・電歪材料の長手方向に複数の電極パターンを有していることを特徴とするヘッド位置決め機構。
3. 請求項１または請求項２に記載のヘッド位置決め機構を有することを特徴とする記録／再生装置。

Images