JPH0620241A - Head actuator - Google Patents

Head actuator

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JPH0620241A
JPH0620241A JP4173972A JP17397292A JPH0620241A JP H0620241 A JPH0620241 A JP H0620241A JP 4173972 A JP4173972 A JP 4173972A JP 17397292 A JP17397292 A JP 17397292A JP H0620241 A JPH0620241 A JP H0620241A
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Japan
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head actuator
piezoelectric
moving body
moving
head
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Takahiro Nishikura
孝弘 西倉
Katsumi Imada
勝巳 今田
Takashi Nojima
貴志 野島
Katsu Takeda
克 武田
Masanori Sumihara
正則 住原
Osamu Kawasaki
修 川崎
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a downsized head actuator having high control frequency in which spacing angle between a head and a tape is substantially nullified and deflection angle (amplitude) is increased while ensuring high positional accuracy. CONSTITUTION:The head actuator is constructed such that a mover 6 is brought into pressure contact with an oscillator 3 secured completely at a supporting position through a pressurizing mechanism section 8 carried on a guide shaft 7 at a ridge part of a resilient member 1 having square or triangular cross-section applied with first and second piezoelectric bodies 2a, 2b. When the mover 6 is driven along the guide shaft 7, spacing angle between a head 10 and a tape can be substantially nullified and since the deflection angle is large and not susceptible to mechanical resonance frequency, high response can be ensured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small head actuator for generating driving force by using elastic vibration of a piezoelectric body used in VTR equipment and the like.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, in VTR equipment, the quality of recorded / reproduced images has been improved, the special reproduction function has been enhanced, and the video track width has been narrowed with the increase in recording density due to the progress of magnetic materials. A head actuator capable of doing so is desired. Hereinafter, a conventional piezoelectric head actuator of a composite bimorph and a parallel spring bimorph will be described.

【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。
FIG. 15 is a perspective view of a head actuator having a composite bimorph structure developed by Ampex Corporation.
FIG. 16 is a diagram showing the operating principle thereof. In the figure,
31 is a bimorph structure piezoelectric body, 32, 33, 34, 35
Is an actuator electrode, 36 is a sensor electrode, 37 is a support, and 38 is a head. In the head actuator configured as shown in the figure, actuator electrodes 32 and 34 and 33 and 35 are connected to each other, and actuator electrodes 32 and 3 are connected.
When bending is generated in one direction in 3, the tip ends of the piezoelectric body 31 are bent in the opposite directions by the actuator electrodes 34 and 35 connected in the opposite directions, so that they are deformed into an S shape as a whole. As a result, the head 38 provided at the tip of the tape 3
The spacing angle θ with respect to 9 can be made significantly smaller than that of a head actuator having a single bimorph structure. In addition, the sensor electrode 36 detects the electric charge generated from the strain due to the bending of the piezoelectric body 31, and thus the head 38
Used to control the position of the.

【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。
FIG. 17 is a perspective view of a head actuator having a parallel spring bimorph structure. FIG. 18 is a diagram showing the operating principle. From the figure, two piezoelectric elements 40 and 41 having a bimorph structure are arranged in parallel, a flexible head holder 42 having flexibility in the bending direction is provided at the tip, and a head 38 is attached to the tip. There is. From FIG. 18, when a DC voltage is applied to the piezoelectric elements 40 and 41, the tips are displaced according to the equation (1).

【0005】[0005]

【数1】 [Equation 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。
Here, d 31 is the piezoelectric constant, (13) is the length of the piezoelectric element, t is the thickness of the piezoelectric element, and V is the applied voltage.

【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。
Further, the mechanical resonance frequency f of the piezoelectric elements 40 and 41 follows (Equation 2).

【0008】[0008]

【数2】 [Equation 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。
Where ρ is the density and s 11 is the elastic constant. When the piezoelectric elements 40 and 41 are displaced due to the above relationship,
The flexible head holder 42 is deformed so as to be parallel to the tape 39. Therefore, compared with the composite bimorph structure of FIG. 15, the length of the piezoelectric element contributing to bending can be effectively increased, and the flexible head holder 42 can be used.
As a result, the head 38 moves in parallel, so that the spacing angle θ can be made almost zero.

【0010】[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/
2)、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。
However, in the above-mentioned conventional structure, there is a problem in that the head actuator of the composite bimorph structure or the parallel spring type bimorph structure becomes large in size. According to the relationship between (Equation 1) and (Equation 2), the displacement amount ξ is proportional to the square of the ratio (l / t) of the length and thickness of the piezoelectric element. On the other hand, the resonance frequency f is proportional to the square of the thickness and the length of the piezoelectric body (t / l 2 ). For example, the length l of the piezoelectric element is 20 mm, the thickness is 1 mm, and d 31
≈ -10 -10 (m / v), Young's modulus s 11 ≈ 10 11 (N /
m 2 ), density ρ = 7.8 × 10 3 (kg / m 3 ), voltage V = 1 Kv, displacement ξ≈300 μm, resonance frequency f≈1
It is possible to obtain about 400 Hz. However, in order to increase the amount of displacement, it is necessary to increase the element length of the piezoelectric body, reduce the thickness of the piezoelectric body, apply a high DC voltage, or develop a material with a large piezoelectric constant d 31. I won't. In addition, in order to improve the resonance frequency, it is necessary to have a shape that is contrary to the expansion of the displacement amount, such as shortening the piezoelectric body length or thickening the piezoelectric body thickness. It has become difficult to satisfy both at the same time.

【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。
An object of the present invention is to provide a head actuator that solves the above problems.

【0012】[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。
In order to achieve this object, a head actuator of the present invention comprises a rod-shaped vibrating body having a quadrangular cross-sectional shape in which piezoelectric bodies are provided on at least one pair of intersecting planes, and a quadrangular vibration. The first and second piezoelectric bodies are composed of a pressurizing mechanism section for pressing a moving body provided on a guide shaft to the ridge of the body and a position detecting section such as an optical type or a strain detecting element for knowing the position of the moving body. Driving method by the combined vibration excited by, or moving the moving body in one direction by applying AC voltage to the piezoelectric body on one side and moving the moving body in the opposite direction by switching the AC voltage to the other piezoelectric body. The above-mentioned problems are solved by a driving method of moving.

【0013】[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。
With this configuration, since the pressure applied to the moving body and the vibrating body is not a surface but a point or a linear shape, there is no restriction on the plane accuracy and parallelism of the moving body and the vibrating body, and mass productivity and low cost are reduced. It can be easily scratched. Further, the control frequency is not limited by the mechanical resonance frequency as in the conventional bimorph structure. The elastic vibration due to the resonance phenomenon of the piezoelectric element attached to the vibrating body is transmitted to the moving body via the friction force, so that the driving voltage can be reduced and the moving body can be driven at high speed. Further, since the head moves on the guide shaft, the swing width of the head is not limited by the structure and the characteristics of the piezoelectric material, and the spacing angle of the head can be made almost zero.

【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。
Further, as this driving method, since the moving body is pressed to the ridge line portion of the vibrating body having an angle with respect to the vibration displacement in the X and Y directions, the moving body is detected by the cosine component of the displacement amount of the vibration. It can be driven and the moving body can be driven in one direction only by the vibration of the piezoelectric body on one side in the X and Y directions, and the moving direction can be reversed only by switching the AC voltage so as to excite the vibration in the other piezoelectric body. It is possible. Still another driving method is to apply alternating voltages having different phases to the piezoelectric bodies in the X and Y directions at the same time to excite the vibration of an elliptical locus on the ridge of the vibrating body and change the sign of the phase. It is also possible to easily change the moving direction of.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

(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。
(Embodiment 1) Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

【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はガイド軸に設けた加圧機構部、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0.2
24l(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に設けたバネなどからなる加
圧機構部8により加圧接触している。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。
FIG. 1 is a perspective view of a head actuator according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an elastic body having a quadrangular cross-sectional shape, 2a is a first piezoelectric body (not shown), 2b is a second piezoelectric body, and the elastic body 1 has a first piezoelectric body 2a and a second piezoelectric body 2a. The vibrating body 3 is configured by laminating 2b. Further, 4 is a support hole, 5 is a support member, 6 is a moving body, 7
Is a guide shaft, 8 is a pressing mechanism provided on the guide shaft, 9 is a position detector including an optical position detecting element, and 10 is a signal detecting head. FIG. 2 is a diagram showing the displacement distribution of the primary free vibration of the rod, and 11 is a node corresponding to the position of the support hole 4, and in this case, 0.2 from both ends of the vibrating body 3.
The position is 24 l (l: vibrator length). From FIG. 1, the moving body 6 is pressed and contacted by the pressing mechanism portion 8 including the spring provided on the guide shaft 7 at the maximum position of the vibration displacement amount in the central portion of the vibrating body 3 at the ridge portion of the vibrating body 3. There is. The vibrating body 3 is made of a support member 5 such as a plastic pin having a low Young's modulus or a material having a low sound velocity, and is supported and fixed by the support hole 4. At this time, the support hole 4 is used as the vibrating body 3 in the X and Y directions.
It is preferable to provide them symmetrically in order to equalize their rigidity, but this is not the case when the influence of the support holes 4 can be ignored.

【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。
Next, the driving principle will be described with reference to the operation explanatory diagrams of FIGS. 3 and 4A and 4B. FIG. 3 is a driving principle diagram when the combined vibration of the first and second piezoelectric bodies 2a and 2a is used, and FIG. 4 is a diagram when the first and second piezoelectric bodies 2a and 2a are used as independent vibrations. It is a driving principle diagram of.

【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。
In FIG. 3, an AC voltage v 1 represented by (Equation 3) is applied to the first piezoelectric body 2a to excite vibration in the X direction.
Further, the second piezoelectric body 2b excites the vibration in the Y direction by the AC voltages v 2 represented by (Equation 4) and having different π / 2 phases.

【0019】[0019]

【数3】 [Equation 3]

【0020】[0020]

【数4】 [Equation 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。
Here, V 0 is the instantaneous value of the AC voltage, ω is the angular frequency, and t is the time. As a result, bending vibration having an elliptical locus represented by (Equation 5) is excited over the entire circumference of the vibrating body 3. As an example, the state of an elliptical locus is shown by the arrow in FIG.

【0022】[0022]

【数5】 [Equation 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。
Here, ξ is an amplitude value of bending vibration, and ξ 0 is an instantaneous value of bending vibration. Due to the vibration of the elliptical locus, the ridge line portion of the vibrating body 3 is pressed against the moving body 6 by the pressing spring of the pressing mechanism portion 8 and is driven in the moving direction of the elliptical locus by the frictional force. Further, by changing the phase to ± π / 2 as shown in (Equation 4), the moving direction of the moving body 6 can be reversed.

【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ξxはξx1とξx2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
ξxのξx2成分によりξx2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ξyはξ
y1とξy2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ξyのξy2成分によりξy2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ξx2、ξy2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。
As another driving method, FIG. 4A shows how the ridge line portion of the vibrating body 3 vibrates when vibration in the X direction is excited by the first piezoelectric body 2a. At the edge portion, the vibration displacement amount ξ x can be decomposed into components in the ξ x1 and ξ x2 directions. Therefore, the moving body 6 that is brought into pressure contact with the ridge portion moves in the ξ x2 direction by the ξ x2 component of the vibration displacement ξ x excited by the first piezoelectric body 2a.
Similarly, FIG. 3B shows a state of vibration of the ridge line portion of the vibrating body 3 when vibration in the Y direction is excited by the second piezoelectric body 2b. At the ridge, the vibration displacement amount ξ y is ξ
It can be decomposed into components in the y1 and ξ y2 directions. Therefore,
The moving body 6 that is in pressure contact with the ridge portion moves in the ξ y2 direction by the ξ y2 component of the vibration displacement ξ y excited by the second piezoelectric body 2 b. As described above, since the cosine direction components ξ x2 and ξ y2 of the vibrations that are independently excited by the first and second piezoelectric bodies 2a and 2b are components in the opposite directions, either one of the piezoelectric bodies is The moving direction of the moving body 6 can be controlled by driving, and the moving direction can be reversed by switching and inputting one AC voltage to each piezoelectric body.

【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16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1
5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15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。
Then, by either of the above driving methods,
A head 10 is provided on a moving body 6 that moves along a guide shaft 7 shown in FIG. 1, and a recording signal is taken out by a flexible P plate or the like. At this time, a high-accuracy head actuator can be obtained by feeding back the position information of the moving body 6 from the position detector 9 in order to accurately track the head 10 on the track on which the video signal is recorded. As shown as an example of the position detector 9 in FIG. 5, the polarization element 1 such as a beam splitter is used.
A semiconductor laser 13, a photo-detecting element 14 such as a photodiode, and a reflecting mirror 15 are arranged on each surface on the surface 2 as shown in the drawing, and a moving body 6 is provided with a reflecting film 16 made of an aluminum film or the like. The principle of detection is that the laser light emitted from the semiconductor laser 13 is split into two by the polarizing element 12, and one laser light 17 is reflected by the reflecting mirror 1.
The laser beam 18 is reflected by 5 and enters the photodetector 14, and the other laser beam 18 is reflected by the reflective film 15 on the moving body 6, reflected again by the polarizing element 12, and enters the photodetector 14. At this time, the position of the laser beams 17 and 18 is determined by the change in light intensity due to the difference in optical path length to the photodetector 14.

【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。
The position detecting section 9 may be any small detecting element that does not contact the moving body 6, such as an optical lever principle or an optical encoder.

【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。
As described above, according to the first embodiment of the present invention,
Since the moving body 6 moves along the guide shaft 7, the swing width is not limited in principle, the spacing angle between the tape and the head 10 becomes zero, and an ideal head actuator can be obtained.

【0028】また、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。
Further, since the vibrating body 3 can be completely fixed by the supporting member 5 by providing the pressurizing mechanism section 8 on the guide shaft 7, the position of the vibrating body 3 can be determined and the driving force of the vibrating body can be applied to the moving body. Since all can be transmitted, the driving force can be increased and the driving efficiency can be improved. Because the vibrating body 3 supported by the pressure spring
In the case of the structure, since the guide shaft 7 and the moving body 6 do not absorb the vertical component of the elastic vibration excited by the piezoelectric body, the vibrating body 3 itself moves by the reaction of the vertical component of the vibration transmitted to the moving body 6. Therefore, the driving force for moving the moving body 6 is reduced, and the driving force proportional to the applied pressure cannot be obtained.

【0029】しかし、本実施例に示すように、ガイド軸
7に加圧機構部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。
However, as shown in this embodiment, if the pressure applying mechanism 8 is provided on the guide shaft 7, the vibration cycle of the vibrating body 3 is faster than the vibration cycle of the pressure spring of the pressure applying mechanism. Therefore, the moving body 6 can be in a state of being levitated by about the vertical component of the vibration displacement, and the moving direction component of the moving body of the vibration displacement can be effectively transmitted to the moving body 6.

【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。
Further, unlike the conventional composite bimorph and parallel spring type bimorph structure, the control frequency is not limited by the mechanical resonance frequency, so that the control frequency can be made higher and more precise control can be performed. it can.

【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。
Further, since the driving principle of the moving body 6 is basically frictional driving, it is possible to obtain a head actuator which has good damping performance and is controlled with high accuracy without ringing.

【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。
By virtue of the structure in which the moving body 6 is brought into pressure contact with the ridge portion of the vibrating body 3, the restrictions on the parallelism between the moving body 6 and the vibrating body 3 and the plane accuracy are alleviated, and the cost is low and the productivity is excellent. It is possible to obtain a highly reliable head actuator.

【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。
In particular, when the vibrating body is driven by the piezoelectric body on one side, the driving circuit can be driven simply by applying an AC voltage to the piezoelectric body corresponding to the moving direction of the moving body 6, so that the driving circuit has a very simple structure. Can be

【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。
Then, even when driven by one piezoelectric body,
Compared to the case of driving by the combined vibration in the X and Y directions, the input power is almost halved, and the vibration displacement amount of about 70% is obtained, so that the driving efficiency can be improved.

【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。
Similarly, since the driving can be performed on only one side, control can be performed even if the resonance frequencies in the X and Y directions are different due to a change in the rigidity of the elastic body 1 or a change in the rigidity due to a dimensional error, and strict shape and dimensional accuracy. Etc. are not required. Therefore, a head actuator having stable characteristics can be obtained with a drive circuit having a very simple structure.

【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。
The first and second piezoelectric bodies 2a, 2b are not limited to the two planes intersecting as shown in FIG. 1, but the planes facing each other as shown in FIG. The piezoelectric body 2 is arranged so that the polarization direction is arranged as shown by the arrow.
By providing a ′ and 2b ′ and driving with the combination of the piezoelectric bodies 2a, 2a ′ and the piezoelectric bodies 2b, 2b ′, low resonance impedance and high electromechanical coupling can be obtained, and low voltage driving and load fluctuation can be achieved. The advantage is that the control circuit that follows changes in the driving frequency can be simplified.

【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。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【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。
FIG. 7 is a plan view of a head actuator according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the leaf spring 20 provided with a position detecting element 19 such as a strain gauge is added to the moving body 6 except for the optical position detecting portion 9 of the first embodiment. As a result, the leaf spring 20 is deformed by the movement of the moving body 6,
The amount of deformation changes the resistance value of the position detecting element 19 or the like to control the position of the moving body 6. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

【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。
As described above, according to the second embodiment of the present invention,
The same effect as in Example 1 can be obtained, while in Example 1,
It was difficult to use the expensive optical position detector 9 or read the recording signal from the head 10. However, in the present invention, the position detecting element 19 such as a strain gauge utilizing the inexpensive resistance change is used.
The position control can be performed by the above, and the wiring on the leaf spring 20 can prevent problems such as disconnection that is likely to occur in the first embodiment due to the driving of the moving body 6 in advance.

【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。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【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。
FIG. 8 is a plan view of a head actuator according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the movable body 6 is guided by the guide shaft 7 as in the first and second embodiments.
The moving mechanism 6 is sandwiched between the parallel leaf springs 21, and the pressing mechanism portion 22 is provided on the vibrating body 3 or the spring provided on the guide shaft 7 is provided on the vibrating body 3. This is a structure in which the moving body 6 is brought into pressure contact with and driven by a frictional force.

【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。
As described above, according to the third embodiment of the present invention,
By using the structure of the guide shaft 7 and the parallel leaf spring 21, in the case of the parallel leaf spring 21 alone, the moving body 6 is moved by the moment due to the pressing force at the position displaced from the center position of the moving body 6.
However, the problem that the head cannot be driven in parallel with each other and a spacing angle between the head and the magnetic tape is generated can be prevented by providing the guide shaft 7.

【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。
Further, by preventing the parallel plate spring 21 from causing a change in the direction orthogonal to the moving direction of the moving body 6 which occurs when only one guide shaft 7 is used, the magnetic tape of each head in an actuator having a multi-head structure. It is possible to prevent the deterioration of the read signal due to the inclination of the track.

【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。
Further, since the parallel plate spring 21 disperses the pressure applied by the pressurizing mechanism, the frictional resistance between the moving body 3 and the guide shaft 7 can be reduced more than in the first embodiment. Can be driven at high speed.

【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。
Further, since the position detecting element can have the same construction as that of the second embodiment, the head actuator can be made inexpensive and highly reliable.

【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。
Although the parallel spring structure is used in the third embodiment, it goes without saying that a single spring structure may be used.

【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。
(Embodiment 4) Hereinafter, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings.

【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。
FIG. 9 is a plan view of a head actuator according to the fourth embodiment of the present invention. This figure shows that in Example 3,
The parallel spring 24 is provided with a semi-cylindrical bent portion 23. Other configurations are similar to those of the third embodiment.

【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。
According to the fourth embodiment configured as described above,
In the structure of the parallel spring 21 of the third embodiment, there is a problem that the swing width of the moving body 6 cannot be large because it depends on the extension amount of the parallel spring, but the parallel spring 2 having the semi-cylindrical bent portion 23 is present.
By adopting the four structure, the swing width of the moving body 6 can be greatly expanded by the deformation of the bent portion 23.

【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。
(Fifth Embodiment) A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【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。
FIG. 10 is a plan view of a head actuator according to the fifth embodiment of the present invention. This figure shows a parallel plate spring 26 provided with an R portion 25 in the supporting and fixing portion in the third embodiment. Other configurations are similar to those of the third embodiment.

【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。
According to the fifth embodiment as described above, the fourth embodiment
The rigidity of the parallel leaf spring 24 having the semi-cylindrical bent portion 23 of FIG.
By strengthening with 6, the head can be surely translated in parallel with respect to the moment described in the third embodiment.

【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。
(Sixth Embodiment) A sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【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。
FIG. 11 is a perspective view of a head actuator according to the sixth embodiment of the present invention. In the figure, the cross-sectional shape of the elastic body 1 according to the first to fifth embodiments has a triangular elastic body 27.
It is what Other configurations are the same as those in each embodiment.

【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ξAとξBはξ A1とξA2方向およびξB1
とξB2方向の成分に分解でき、移動体6をξA2とξB2
よって反対方向に駆動するものである。
Next, the piezoelectric on one side of FIGS.
The operation principle will be described by taking the case of driving by the body as an example. Basic
Specifically, it is similar to FIG. Shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b).
, When the vibrations in the normal direction of the hypotenuses A and B are excited.
Vibration displacement ξAAnd ξBIs ξ A1And ξA2Direction and ξB1
And ξB2The moving body 6 can be decomposed intoA2And ξB2To
Therefore, it is driven in the opposite direction.

【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。
As described above, according to the sixth embodiment of the present invention,
In a vibrating body structure having a triangular cross section, the resonance frequency of each piezoelectric body is less likely to shift than in a square vibrating body, and even if there is a shift, it can be adjusted independently.

【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、ξA2、ξB2は(数
6)、(数7)で表わせ、
Further, when the angles sandwiched by the hypotenuse and the base are θ 1 and θ 2 as shown in FIG. 11, ξ A2 and ξ B2 are expressed by (Equation 6) and (Equation 7),

【0058】[0058]

【数6】 [Equation 6]

【0059】[0059]

【数7】 [Equation 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ξA2、ξB2はξA、ξB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。
At this time, for example, if the vibrator is an equilateral triangle, θ 1 = θ 2 = 60 degrees and ξ A2 and ξ B2 are about 87 of ξ A and ξ B.
%, A larger amplitude can be obtained compared to about 71% in the case of a square θ 1 = θ 2 = 45 degrees, and a head actuator with high driving efficiency can be obtained. The triangular shape of the vibrator is preferably an equilateral triangle or an isosceles triangle,
Not limited to this.

【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。
(Seventh Embodiment) A seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【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。
In the seventh embodiment, in the constructions of the first to sixth embodiments, as shown in FIG. 13, a roundness 28 is formed on at least the ridge portion of the vibrating body 3 to which the moving body 6 comes into pressure contact, thereby eliminating an edge. The other structure is the same as that of each embodiment.

【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。
According to the seventh embodiment of the present invention as described above,
The wear of the moving body 6 due to the sticking at the edge of the vibrating body 3 that occurs during driving of Examples 1 to 6 is extremely reduced, so that the life of the head actuator is significantly improved and a highly reliable actuator is obtained for a long time. Yes, the industrial benefits are immeasurable.

【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。
(Embodiment 8) An embodiment 8 of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【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。
14 (a) and 14 (b) are sectional views of the moving body of the eighth embodiment. The figure (a) is a moving body 29 of a cantilever structure, and the figure (b) is a moving body 30 of a cantilever structure.
The other configurations are the same as those in each embodiment.

【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。
As described above, according to the eighth embodiment, since the movable bodies 29 and 30 have the function of adjusting the applied pressure, fine adjustment at the time of assembling the head actuator is very easy and the range of application can be expanded. Is. Furthermore, moving bodies 29, 3
Since it has a self-adjusting mechanism that follows the contact surface of the vibrating body 3 with the cantilevered portion and the both-sided portion of 0, it is possible to eliminate further uniform contactability and generation of noise.

【0067】[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。
As described above, according to the present invention, the moving body is pressed against the ridge line portion of the vibrating body having a quadrangular or triangular cross section through the pressurizing mechanism portion to frictionally drive the moving body, and thereby the flat surface of the vibrating body is obtained. It is possible to realize a head actuator having stable characteristics with low cost, excellent productivity, by relaxing restrictions on accuracy and parallelism with a moving body.

【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。
Further, by driving the vibrating body at the ridge, the moving body can be driven in one direction by the cosine component of the vibration displacement excited by the AC voltage applied to one piezoelectric body, and the other piezoelectric body can be driven. Since the moving direction of the moving body can be reversed by switching and applying the AC voltage, the head actuator capable of low input driving and high driving efficiency can be easily realized with a simple configuration.

【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。
Furthermore, by moving the moving body via the guide shaft having the pressure applying mechanism, the vibrating body can be completely fixed to the fixing base via the supporting portion, so that the vibrating body is reacted by the movement of the moving body. It doesn't move. Therefore, the driving force of the moving body can be significantly improved, and the head can be positioned and driven with high accuracy.

【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。
By driving the moving body with a parallel leaf spring structure having a guide shaft having a pressing mechanism, the leaf spring corrects the inclination in the direction orthogonal to the moving direction of the moving body (head mounting direction). In addition, the relative positional relationship between the head and the magnetic tape can be maintained with extremely high accuracy by correcting the moment generated in the moving direction due to the pressing position of the moving body and the vibrating body with the guide shaft.

【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。
According to the present invention, in either method, the spacing angle is almost zero, the swing width (amplitude) is large, and the friction control between the moving body and the vibrating body causes no position control without ringing. It is possible to realize a compact and lightweight head actuator with excellent accuracy.

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

【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
FIG. 1 is a perspective view of a head actuator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】棒の1次の自由振動分布を示す図FIG. 2 is a diagram showing a first-order free vibration distribution of a rod.

【図3】本発明の実施例1の合成駆動時の動作説明図FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the first embodiment of the present invention during composite driving.

【図4】本発明の動作説明図FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the present invention.

【図5】光学式位置検出器の構成図FIG. 5 is a block diagram of an optical position detector.

【図6】本発明の実施例1の圧電体の配置例を示す図FIG. 6 is a diagram showing an arrangement example of piezoelectric bodies according to the first embodiment of the present invention.

【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
FIG. 7 is a plan view of a head actuator according to a second embodiment of the present invention.

【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
FIG. 8 is a plan view of a head actuator according to a third embodiment of the present invention.

【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
FIG. 9 is a plan view of a head actuator according to a fourth embodiment of the present invention.

【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
FIG. 10 is a perspective view of a head actuator according to a fifth embodiment of the present invention.

【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
FIG. 11 is a perspective view of a head actuator according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例6の動作説明図FIG. 12 is an operation explanatory diagram of the sixth embodiment of the present invention.

【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
FIG. 13 is a perspective view of a vibrating body for a head actuator according to a seventh embodiment of the present invention.

【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
FIG. 14 is a sectional view of a movable body having a doubly supported beam structure according to Example 8 of the present invention.

【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
FIG. 15 is a perspective view of a conventional head actuator having a composite bimorph structure.

【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
FIG. 16 is a diagram showing a driving principle of a conventional head actuator having a composite bimorph structure.

【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
FIG. 17 is a perspective view of a conventional head actuator having a parallel spring bimorph structure.

【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
FIG. 18 is a view showing a driving principle of a conventional parallel spring type bimorph structure head actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 26 R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 1 quadrangular elastic body 2a, 2a 'first piezoelectric body 2b, 2b' second piezoelectric body 3 vibrating body 6 moving body 7 guide shaft 8, 22 pressurizing mechanism section 9, 19 position detector 10 head 21 parallel Spring 24 Parallel spring with bent portion 26 Parallel spring with R portion 27 Triangular elastic body 29 Moving body with cantilever structure 30 Moving body with double-supported beam structure 31 Bimorph piezoelectric body 38 Head 42 Flexible head holder

───────────────────────────────────────────────────── 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsushi Takeda 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Masanori Sumihara, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Osamu Kawasaki 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. A rod-shaped elastic body having a quadrangular cross section,
A vibrating body in which at least one pair of intersecting elastic bodies is provided with a first piezoelectric body on one surface and a second piezoelectric body on the other surface,
A moving body that comes into contact with at least one ridge portion of the vibrating body and moves along a guide axis; a pressure mechanism section provided on the guide axis; and a signal detecting section provided on the moving body, A head actuator, comprising a position detector for optically detecting the position of the moving body.
【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。
2. A rod-shaped elastic body having a quadrangular cross section,
A vibrating body in which at least one pair of intersecting elastic bodies is provided with a first piezoelectric body on one surface and a second piezoelectric body on the other surface,
A plate provided with a moving body that comes into contact with at least one ridgeline portion of the vibrating body and moves along a guide shaft, a pressing mechanism portion provided on the guide shaft, and a position detection element fixed to the moving body. A head actuator comprising a spring and a signal detector provided on the moving body.
【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
記平行板バネに設けた位置検出部と、前記移動体と前記
振動体を加圧する加圧機構部と、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。
3. A rod-shaped elastic body having a quadrangular cross section,
A vibrating body in which at least one pair of intersecting elastic bodies is provided with a first piezoelectric body on one surface and a second piezoelectric body on the other surface,
A moving body that comes into contact with at least one ridge line portion of the vibrating body and is sandwiched by parallel springs and moves along a guide axis, a position detection unit provided on the parallel plate springs, and the moving body and the vibrating body. A head actuator comprising a pressurizing mechanism section for applying a pressure and a signal detecting section provided on the moving body.
【請求項4】ガイド軸に加圧機構部を設けた請求項3記
載のヘッドアクチュエータ。
4. A head actuator according to claim 3, wherein a pressure mechanism is provided on the guide shaft.
【請求項5】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4の
何れかに記載のヘッドアクチュエータ。
5. The head actuator according to claim 1, wherein the head actuator is driven by a synthetic vibration excited by application of an AC voltage to the first and second piezoelectric bodies.
【請求項6】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4の何れか
に記載のヘッドアクチュエータ。
6. The method according to claim 1, wherein the alternating voltage applied to the first and second piezoelectric bodies is switched for each of the piezoelectric bodies to drive the moving body by a moving direction component of each vibration. Head actuator.
【請求項7】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6
の何れかに記載のヘッドアクチュエータ。
7. The elastic body has a triangular cross-section, and the first and second piezoelectric bodies are provided on at least two surfaces.
The head actuator according to any one of 1.
【請求項8】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7の何れ
かに記載のヘッドアクチュエータ。
8. The head actuator according to claim 1, wherein the ridgeline portion of the vibrating body is provided with a rounded portion at least in contact with the moving body.
【請求項9】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8の何れかに記載のヘッドアクチュエー
タ。
9. The head actuator according to claim 3, wherein a semi-cylindrical bent portion is provided in a part of the parallel spring.
【請求項10】平行バネの固定端部にR部を設けた請求
項3から8の何れかに記載のヘッドアクチュエータ。
10. The head actuator according to claim 3, wherein an R portion is provided at a fixed end portion of the parallel spring.
【請求項11】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10の何
れかに記載のヘッドアクチュエータ。
11. The head actuator according to claim 1, wherein the movable body has a cantilevered structure or a double-supported beam structure, and the movable body has a spring property.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116295105A (en) * 2023-03-28 2023-06-23 北方工业大学 Optical interference type micro-machined wafer surface morphology measuring device and measuring method
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