JPH11273284A

JPH11273284A - 記憶装置および微小位置決め装置

Info

Publication number: JPH11273284A
Application number: JP10072789A
Authority: JP
Inventors: Yoko Suzuki; 陽子鈴木; Kazuo Tani; 和夫谷; Hidetaka Maeda; 英孝前田; Mizuaki Suzuki; 瑞明鈴木
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-10-08
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: JP3764815B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高速および高分解能アクセスを実現するこ
と。【解決手段】サスペンションアーム２４を構成するジ
ンバルバネ２２に梁部３２、３３を双方向に形成する。
この梁部３２、３３にはそれぞれ圧電素子が展着してあ
る。また、梁部３２、３３は、磁気ディスクに対向して
設ける。圧電素子に通電すると、梁部３２、３３が振動
して磁気ディスクに接触する。接触により生じる横方向
の力によってジンバルバネ２２が曲がる。ジンバルバネ
２２には、曲がりやすいように抜き部３６が設けてあ
る。この梁部３２、３３により追従位置決め動作を行
う。アクセス動作にはボイスコイルモータを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、記憶装置および
微小位置決め装置に関し、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記憶装置および微小位置決
め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の記憶装置、例えば図１４に示すよ
うな磁気ディスク装置７００は、支持ばね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、回転する磁気ディスク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
までは記録密度の上昇が年率約２５％程度であったが、
近年では、約６０％程度まで達している。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、上記従来の
記憶装置では、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った。また、図
１４に示すような揺動型の記憶装置では、軸受けのガタ
や非線形挙動により位置決め精度が低下するという問題
点があった。

【０００５】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。

【０００６】また、これらの問題は、磁気ディスク装置
に限らず、光ディスク装置の場合にも発生する。例えば
図１５に示すような光磁気ディスク装置８００では、磁
気回路８０１と可動コイル８０２とからなる駆動機構８
０３と、レール８０４と車輪８０５とからなるガイド機
構８０６と、光ヘッド８０７を持つ可動部８０８とから
光ヘッドの位置決め機構８０９を構成しているため、シ
ーク反力による装置全体の振動はまぬがれない。

【０００７】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであって、高速および高分解能アクセスを実現で
きるコンパクトな記憶装置および微小位置決め装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【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、請求項１に係る記憶装置は、記憶媒体にデータを
記録し且つ記憶媒体に記録したデータを再生するヘッド
部と、磁気回路およびコイルを用いて前記ヘッド部を駆
動する第１ヘッド駆動部と、一端固定他端自由とした梁
部を双方向に形成すると共に当該梁部毎に圧電体を設
け、前記梁部を振動させて当該梁部と前記ヘッド部に連
結した部材とを接触させることにより前記ヘッド部を駆
動する第２ヘッド駆動部とを備えたものである。

【０００９】第１ヘッド駆動部は、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、大きな移動に適す
る。第２ヘッド駆動部は、梁部の振動によりヘッド部を
駆動するので、微小移動に適している。これら第１およ
び第２ヘッド駆動部を用いることで、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
ばシーク動作は第１ヘッド駆動部により行い、フォロー
イング動作は第２ヘッド駆動部により行う。また、第１
ヘッド駆動部と第２ヘッド駆動部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、第２ヘッド駆動部は、位置決め誤差の修正
に適する。また、第１ヘッド駆動部と第２ヘッド駆動部
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。

【００１０】つぎに、請求項２に係る記憶装置は、記憶
媒体にデータを記録し且つ記憶媒体に記録したデータを
再生するヘッド部と、前記ヘッド部を保持し当該ヘッド
部に負荷加重を与えるサスペンションアームと、前記サ
スペンションアームの一部を保持すると共に揺動軸にて
回転支持されその端部にボイスコイルモータを構成する
ロータを設けた支持体と、前記ボイスコイルモータを構
成するステータと、前記サスペンションアームの一部に
一端固定他端自由とした梁部を双方向に且つ前記支持体
または前記記憶媒体に対向させるように形成し、この梁
部毎に圧電体を設けた駆動部とを備えたものである。

【００１１】これは、ボイスコイルモータにより駆動さ
れ且つ浮上ヘッド機構を持つ記憶装置に上記梁部を設け
たものである。梁部に圧電体を設けて当該圧電体に電圧
を印加すると、前記梁部が振動する。梁部は支持体また
は記憶媒体に対向配置されているから、振動した梁部が
支持体または記憶媒体に接触し、横方向の分力によりサ
スペンションアームと共にヘッド部が移動する。サスペ
ンションアームのバネ定数は、ヘッド部が無理なく動く
ようにその形状および材質から設定する。係る梁部を双
方向に設けておけば、ヘッド部を双方向に移動できる。
梁部には、共振周波数の電圧を印加する。この周波数や
梁部の振幅などの条件により移動速度や分解能が決ま
る。サスペンションアームは、ヘッド部に負荷加重を与
える。一方、ヘッド部は記憶媒体の回転により浮上力を
得る。前記負荷加重と浮上力との均衡により、前記記憶
媒体とヘッド部との浮上隙間が生じる。係る構成では、
ヘッド部の粗動をボイスコイルモータで、微動を梁部に
て行うことができる。

【００１２】つぎに、請求項３に係る微小位置決め装置
は、一端固定他端自由とした梁部を双方向に形成し、こ
の梁部毎に圧電体を設けて当該梁部を振動させ、当該梁
部と接触する接触側と梁部を設けた支持側とを微小に相
対移動させることで、前記接触側または支持側に設けた
ヘッド部の記憶媒体に対する位置決めを行うと共に、粗
動を行うアクチュエータと併用するものである。

【００１３】梁部の動作原理は上記の通りであって、こ
の梁部によればヘッド部の移動を微細に行うことができ
る。従って、粗動を行うアクチュエータと組み合わせ
て、例えば粗動を行うアクチュエータによりシーク動作
を行い、前記梁部によりフォローイング動作を行うよう
にすれば、高速かつ高分解能アクセスを実現できる。

【００１４】

【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。

【００１５】（実施の形態１）図１は、この発明の実施
の形態１に係る磁気ディスク装置を示す概略組立図であ
る。図２は、図１に示した位置決め機構部の先端部分を
示す斜視図である。この磁気ディスク装置１００は、磁
気ディスク１１を回転させるスピンドル機構１と、磁気
ヘッド２１の位置決めを行う位置決め機構２との運動機
構を有する。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。

【００１６】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に磁気ディスク１１をボルト
止めした構造である。磁気ディスク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。磁気ディ
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。

【００１７】位置決め機構２は、磁気ヘッド２１を保持
するジンバルバネ２２と当該ジンバルバネ２２を保持す
るロードバネ２３からなるサスペンションアーム２４を
持つ。磁気ヘッド２１は、ヘッドスライダ２５に取り付
けられている。磁気ヘッド２１とサスペンションアーム
２４とにより浮上ヘッド機構を構成している。サスペン
ションアーム２４は、キャリッジ２６に取り付けてあ
る。キャリッジ２６は、揺動軸２７により回転支持され
ている。キャリッジ２６の端部には、ロータ２８が取り
付けてある。ロータ２８はベース３側に設けたステータ
２９と共にボイスコイルモータ３０を構成する。ロータ
２８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２９は、永久磁石で構成され、前
記ロータ２８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３１を介して電
力が供給される。

【００１８】磁気ヘッド２１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）ヘッドのいずれを用いても良
い。ＭＲヘッドが高記録密度に適する。なお、磁気ヘッ
ド２１の代わりに、近視野光を用いたヘッドを用いても
よい。

【００１９】ジンバルバネ２２には、一端自由他端固定
とした梁部３２、３３が双方向に形成されている（微小
位置決め装置）。梁部３２、３３の形成方向は、磁気ヘ
ッド２１の回転方向とほぼ同じである。また、梁部３
２、３３は、磁気ディスク１１に対向して形成されてい
る。梁部３２、３３が振動することにより、その一部が
磁気ディスク１１に接触する。梁部３２、３３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形成
する。非機械加工プロセスを用いることで、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。また、図３に示すよ
うに、梁部３２、３３の、磁気ディスク１１の反対側に
はそれぞれ圧電素子３４、３５が展着してある。

【００２０】前記圧電素子３４、３５は、印加された電
圧に応じて応力ないし変位を生じ、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。本例の圧電素子３
４、３５には、圧電定数の高い薄膜ジルコンチタン酸鉛
を用いてある。また、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】圧電素子３４、３５は、薄膜形成プロセス
によって形成する。大量生産に適するためである。ま
た、梁部３２、３３のサイズが小さいので製作が容易に
なるためである。なお、梁部３２、３３と圧電素子３
４、３５とを接着により一体化するようにしてもよい。
この際の接合界面は、非常に薄く硬いこと、強靱である
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、上記梁部３２、３３は、１枚の圧電素子３
４、３５を用いる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
マルチモルフ型を用いても良い。また、梁部３２、３３
の形状は、図２に示すような平面Ｌ字形状に限定されな
い。例えば梁部先端に山部や突起部を設けたり、くびれ
部を持つような形状にしてもよい。

【００２２】また、ジンバルバネ２２には、抜き部３６
が穿設されている。抜き部３６を設けることでジンバル
バネ２２を横方向に曲げやすくなる。また、ジンバルバ
ネ２２の先端は、曲げ部３７により段差が設けてある。
段差は、図２に示したように、ヘッドスライダ２５を取
り付けた際にスライダ下面がジンバルバネ面と略一致す
るようにする。また、ヘッドスライダ２５は進行方向に
傾いて浮上する。このため、傾いた際に前記梁部３２、
３３が磁気ディスク１１に対向するようにヘッドスライ
ダ２５をジンバルバネ２２に取り付ける。

【００２３】電源は、配線を介して前記圧電素子３４、
３５に電力を供給する。また、シーク・フォローイング
制御部３８は、磁気ヘッド２１からのサーボ信号に基づ
き、前記供給電圧を制御する。

【００２４】つぎに、この磁気ディスク装置１００の動
作について説明する。まず、梁部単位の動作原理を図４
に示す。圧電素子３４、３５に特定周波数の駆動電圧を
印加することにより、当該圧電素子３４、３５が図中矢
印Ａ方向に伸縮する。この伸縮により梁部３２、３３が
図中矢印Ｂ方向に振動する。梁部３２、３３が振動する
と、当該梁部３２、３３の先端が磁気ディスク１１に接
触する。接触方向は、磁気ディスク１１に対して垂直で
はなく、図中矢印Ｃの示す方向である。また、磁気ディ
スク１１は径方向に固定されているから、その横方向の
力成分Ｃｈの反力によりジンバルバネ２２が曲がる。こ
れにより磁気ヘッド２１が横方向に移動する。また、特
定周波数は、梁部３２、３３の寸法、形状に応じた固有
振動数に合致させる。共振周波数近傍に設定すれば梁部
３２、３３の最大振幅が得られるからである。

【００２５】つぎに、ボイスコイルモータ３０の動作に
ついて説明する。図５は、ボイスコイルモータ３０の動
作原理を示す説明図である。可動コイル（２８）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（２８）に流す電流の方向と大きさとを
制御して、目標の位置にサブミクロン単位で位置決めす
る。

【００２６】通常、ハード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２１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。つぎ
に、追従位置決め制御過程では、トラックに磁気ヘッド
２１を精密に追従させる。図６は、磁気ヘッド２１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。

【００２７】この磁気ディスク装置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ボイスコイルモータ３０を用い
て高速で行い、前記追従位置決め動作を梁部３２、３３
の振動を用いて精密に行う。なお、両者の役割を必ずし
も明確に分ける必要はなく、アクセス動作に梁部３２、
３３の振動を用いてもよい。

【００２８】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３８では、まず、
現在のヘッド位置を検出する。続いて、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３０を駆
動する。つぎに、シーク動作を行った後は、トラック誤
差信号を検出し、検出したトラック誤差に基づいて操作
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、このトラック
誤差信号の操作量に応じて梁部３２、３２を駆動する。
このシーク動作およびフォローイング動作により、目標
値に対する制御量が得られる。この制御量の一部は、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。

【００２９】（実施の形態２）図８は、この発明の実施
の形態２に係る磁気ディスク装置を示す概略組立図であ
る。図９は、図８に示したサスペンションアームを示す
組立図である。この磁気ディスク装置２００は、実施の
形態１のように梁部を磁気ディスクに接触させるのはな
く、別途に支持体２０１を用意し、梁部２０２、２０３
を前記支持体２０１に接触させるようにしたものであ
る。その他の構成は、実施の形態１の磁気ディスク装置
１００と略同様である。以下、実施の形態１の磁気ディ
スク装置１００と異なる点を説明する。

【００３０】位置決め機構２５０は、磁気ヘッド２１を
保持するジンバルバネ２０４と当該ジンバルバネ２０４
を保持するロードバネ２０５からなるサスペンションア
ーム２０６を持つ。サスペンションアーム２０６は、キ
ャリッジ２６に取り付けてある。ジンバルバネ２０４の
先端には、磁気ヘッド２１が取り付けてある。磁気ヘッ
ド２１は、ヘッドスライダ２５に組み込まれている。ロ
ードバネ２０５の側部には、支持板２０７が取り付けて
ある。支持板２０７には、一端自由他端固定とした梁部
２０２、２０３が双方向に形成されている。梁部２０
２、２０３の形成方向は、磁気ヘッド２１の回転方向と
略同じである。梁部２０２、２０３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形成する。ま
た、前記キャリッジ２６には、鍵形状をした支持体２０
１が取り付けてある。支持体２０１は、前記支持板２０
７に形成した梁部２０２、２０３に対向配置されてい
る。梁部２０２、２０３との接触面には、摺動部２０８
が設けてある。摺動部２０８には、摩擦係数が大きく、
耐磨耗性に優れ、安定した摩擦係数を維持できる材料を
用いる。例えば摺動部には酸化皮膜処理を施す。また、
前記摺動部２０８に、セルロース系繊維、カーボン系繊
維、ウィスカとフェノール樹脂との複合材料、ポリイミ
ド樹脂とポリアミド樹脂との複合材料を用いてもよい。

【００３１】図９に示すように、梁部２０２、２０３の
裏側にはそれぞれ圧電素子２０９、２１０が展着してあ
る。梁部２０２、２０３と圧電素子２０９、２１０とは
接着により一体化する。この際の接合界面は、非常に薄
く硬いこと、強靱であること、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、圧電素子２０９、
２１０は、薄膜形成プロセスによって形成してもよい。
大量生産に適するためである。また、梁部２０２、２０
３のサイズが小さいので製作が容易になるためである。
また、上記梁部２０２、２０３は、１枚の圧電素子２０
９、２１０を用いる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
るマルチモルフ型を用いても良い。さらに、梁部の形状
は、図９に示すような平面Ｌ字形状に限定されない。例
えば梁部先端に山部や突起部を設けたり、くびれ部を持
つような形状にしてもよい。

【００３２】電源は、配線２１１を介して前記圧電素子
２０９、２１０に接続されている。また、シーク・フォ
ローイング制御部３８は、磁気ヘッド２１からのサーボ
信号に基づき、前記供給電圧を制御する。

【００３３】つぎに、この磁気ディスク装置２００の動
作について説明する。梁部２０２、２０３による駆動原
理は、実施の形態１と略同様である。すなわち、圧電素
子２０９、２１０に特定周波数の駆動電圧を印加するこ
とにより、当該圧電素子２０９、２１０が伸縮する。こ
の伸縮により梁部２０２、２０３が振動する。梁部２０
２、２０３が振動すると、当該梁部２０２、２０３の先
端が支持体２０１の摺動部２０８に接触する。接触方向
は、支持体２０７に対して垂直ではなく、傾いている。
また、支持体２０７はキャリッジ２６に固定されてお
り、一方、ロードバネ２０５は弾性力に富むため、横方
向の力成分の反力によってロードバネ２０５が曲がる。
これにより磁気ヘッド２１が横方向に微動する。また、
特定周波数は、梁部２０２、２０３の寸法、形状に応じ
た固有振動数に合致させる。共振周波数近傍に設定すれ
ば梁部２０２、２０３の最大振幅が得られるからであ
る。

【００３４】図１０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２３８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３０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。

【００３５】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
梁部２０２、２０３を駆動する。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。

【００３６】図１１は、前記シーク・フォローイング制
御部２３８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
３０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２０２、２０３の可動距離（梁部２０２、
２０３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３０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。

【００３７】ステップＳ１１０４では、梁部２０２、２
０３による位置決め制御系をＯＮする。ステップＳ１１
０５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、梁部２０２、２０
３とボイスコイルモータ３０との両方で位置決め制御を
行う。ボイスコイルモータ３０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３０
による位置決め制御系をＯＦＦして、梁部２０２、２０
３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、満たしたときに梁部２０２、２０３の位置決
め制御系をＯＦＦする（ステップＳ１１０８）。

【００３８】（実施の形態３）図１２は、この発明の実
施の形態３に係る光磁気ディスク装置の位置決め機構の
構成を示す概略斜視図である。この光磁気ディスク装置
４００では、対物レンズ４０１を持つ光ヘッド４０２を
取り付けた可動部４０３と、磁気回路４０４と可動コイ
ル４０５とからなる磁気アクチュエータ４０６と、レー
ル４０７および車輪４０８からなるガイド機構４０９と
から光ヘッドの位置決め機構４５０を構成している。ま
た、図１３に示すように、前記可動部４０３には、支持
板４１０が突設してある。支持板４１０には、梁部４１
１、４１２が双方向に設けてある。この梁部４１１、４
１２には圧電素子４１３、４１４がそれぞれ設けられて
いる。圧電素子４１３、４１４は、電源（図示省略）か
ら電力の供給を受ける。支持板４１０の下方には、摺動
板４１５が設けてある。梁部４１１、４１２が振動する
ことで、当該梁部４１１、４１２が摺動板４１５に接触
する。これら位置決め機構４５０は、スピンドル４６０
と共にベース４７０に組み込まれている。ベース４７０
の端部には光学系４８０が設置されている。

【００３９】記録時には、光学系４８０から発射された
レーザ光線が、可動部４０３の窓部４１６から侵入し、
可動部４０３に内設してあるプリズム（図示省略）によ
り屈折する。そして、対物レンズ４０１により集束さ
れ、光磁気ディスク４９０に照射される。光磁気ディス
ク４９０上では、レーザ光線の熱により磁極が反転し情
報が記録される。一方、再生時には、同一ルートにより
照射したレーザ光線を再び光学系４８０に導入する。レ
ーザ反射光は、磁極反転部分におけるカー効果によって
その振動面が回転するので、この回転角を測定して情報
を再生する。

【００４０】つぎに、この光磁気ディスク装置４００の
動作について説明する。この光磁気ディスク装置４００
の位置決めにおいては、アクセス動作を磁気アクチュエ
ータ４０６を用いて高速で行い、追従位置決め動作を梁
部４１１、４１２の振動を用いて精密に行う。制御系の
ブロック線図は、モータコイルモータを磁気アクチュエ
ータに置き換えれば、実施の形態１または実施の形態２
のものと同様になる。

【００４１】また、梁部４１１、４１２の動作原理も上
記実施の形態１と同様である。まず、圧電素子４１３、
４１４に特定周波数の電圧を印加することにより、当該
圧電素子４１３、４１４が伸縮する。この伸縮により梁
部４１１、４１２が振動する。梁部４１１、４１２が振
動すると、当該梁部４１１、４１２の先端が摺動板４１
５に接触する。接触方向は、摺動板４１５に対して垂直
ではない。また、摺動板４１５は固定されているから、
その横方向の力成分の反力により可動部４０３が横方向
に移動する。前記特定周波数は、梁部４１１、４１２の
寸法、形状に応じた固有振動数に合致させる。共振周波
数近傍に設定すれば梁部４１１、４１２の最大振幅が得
られるからである。このように、一方側の圧電素子４１
３、４１４に通電して梁部４１１、４１２を振動させる
と、光ヘッド４０２が内側に向かって移動する。また、
他方側の圧電素子４１３、４１４に通電して梁部４１
１、４１２を振動させると、光ヘッド４０２が外側に向
かって移動する。

【００４２】磁気アクチュエータ４０６では、可動コイ
ル４０５に通電して磁界を発生させ磁気回路４０４との
間に磁力を発生させることにより、力ｆ（矢印Ｆ）を発
生させる。このため、可動部４０３は、ガイド機構４０
９に沿って移動する。位置決め制御は、この可動コイル
４０５に流す電流の方向と大きさとを制御して、目標の
位置にサブミクロン単位で位置決めする。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の記憶装
置（請求項１）は、磁気回路およびコイルを用いてヘッ
ド部を駆動する第１ヘッド駆動部と、一端固定他端自由
とした梁部を双方向に形成すると共に当該梁部毎に圧電
体を設け、前記梁部を振動させて当該梁部とヘッド部に
連結した部材とを接触させることにより前記ヘッド部を
駆動する第２ヘッド駆動部とを備えたので、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。また、第２ヘッド駆動部によりヘッド部の微細な移
動が可能になるから、位置決め精度が高くなる。さら
に、シーク制御とフォローイング制御との切り換えが不
要にできるので、切り換えによるタイムロスを減少でき
る。以上から、高速かつ高分解能アクセスを実現できる
ようになる。

【００４４】つぎに、この発明の記憶装置（請求項２）
は、ボイスコイルモータにより駆動され且つ浮上ヘッド
機構を持つ記憶装置に、圧電体を設けた梁部を双方向に
形成したので、ヘッド部の粗動をボイスコイルモータに
て、微動を梁部にて行うことができる。このため、軸受
けのガタや非線形挙動が生じても、梁部により微細な移
動を行えるので、ヘッド部の位置決め精度が向上する。
また、ボイスコイルモータおよび梁部の２つのアクチュ
エータを用いるので、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でき、それゆえ両制御の切り換え
によるタイムロスを減少できる。以上から、高速かつ高
分解能アクセスを実現できるようになる。

【００４５】つぎに、この発明の微小位置決め装置（請
求項３）では、一端固定他端自由とした梁部を双方向に
形成し、この梁部毎に圧電体を設けて当該梁部を振動さ
せ、当該梁部と接触する接触側と梁部を設けた支持側と
を微小に相対移動させるようにし、これを、粗動を行う
アクチュエータと併用するようにした。従って、粗動を
行うアクチュエータによりシーク動作を行い、前記梁部
によりフォローイング動作を行うようにすることで、高
速かつ高分解能アクセスを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係る磁気ディスク装
置を示す概略組立図である。

【図２】図１に示した位置決め機構部の先端部分を示す
斜視図である。

【図３】ジンバルバネを示す斜視図である。

【図４】梁部単位の動作原理を示す説明図である。

【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】位置決め制御系を示すブロック線図である。

【図８】この発明の実施の形態２に係る磁気ディスク装
置を示す概略組立図である。

【図９】図８に示したサスペンションアームを示す組立
図である。

【図１０】位置決め制御系を示すブロック線図である。

【図１１】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１２】この発明の実施の形態３に係る光磁気ディス
ク装置の位置決め機構の構成を示す概略斜視図である。

【図１３】図１２に示した支持板付近を示す拡大図であ
る。

【図１４】従来の磁気ディスク装置の構造を示す斜視図
である。

【図１５】従来の光磁気ディスク装置の構造を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１００磁気ディスク装置１スピンドル機構１１磁気ディスク１２回転軸２位置決め機構２１磁気ヘッド２２ジンバルバネ２３ロードバネ２４サスペンションアーム２５ヘッドスライダ２６キャリッジ２７揺動軸２８ロータ２９ステータ３０ボイスコイルモータ３１フレキシブルケーブル３２、３３梁部３４、３５圧電素子３６抜き部３７曲げ部３８シーク・フォローイング制御部３ベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木瑞明千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地セイコーインスツルメンツ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記憶媒体に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ヘッド部と、磁気回路およびコイルを用いて前記ヘッド部を駆動する
第１ヘッド駆動部と、一端固定他端自由とした梁部を双方向に形成すると共に
当該梁部毎に圧電体を設け、前記梁部を振動させて当該
梁部と前記ヘッド部に連結した部材とを接触させること
により前記ヘッド部を駆動する第２ヘッド駆動部と、を
備えたことを特徴とする記憶装置。
【請求項２】記憶媒体に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ヘッド部と、前記ヘッド部を保持し当該ヘッド部に負荷加重を与える
サスペンションアームと、前記サスペンションアームの一部を保持すると共に揺動
軸にて回転支持されその端部にボイスコイルモータを構
成するロータを設けた支持体と、前記ボイスコイルモータを構成するステータと、前記サスペンションアームの一部に一端固定他端自由と
した梁部を双方向に且つ前記支持体または前記記憶媒体
に対向させるように形成し、この梁部毎に圧電体を設け
た駆動部と、を備えたことを特徴とする記憶装置。
【請求項３】一端固定他端自由とした梁部を双方向に
形成し、この梁部毎に圧電体を設けて当該梁部を振動さ
せ、当該梁部と接触する接触側と梁部を設けた支持側と
を微小に相対移動させることで、前記接触側または支持
側に設けたヘッド部の記憶媒体に対する位置決めを行う
と共に、粗動を行うアクチュエータと併用することを特徴とする
微小位置決め装置。