JPS63291271A - 磁気ヘツドの微少位置決め機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク装置に係り、特に磁気ヘッドの
高精度位置決め技術に好適な微少位置決め機構に関する
。

〔従来の技術〕

従来のディスク装置では、ヘッドｔ−搭載したキャリッ
ジを、ボイスコイルモーターあるいは、ステッピングモ
ーターにより移動し、目標トラック上にヘッドを位置づ
けしていた。しかし、ディスク装置の高ｆｉ度化のため
に、ヘッドの位［１決め精度のなおいっそうの向上が強
く望まれている。従来の位置決め精度を越える方法とし
ては、微動機（１ｔを粗動機構の上に搭載する方法が特
開昭５１−３９０１２に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記特開には、副アクチユエータとして、圧電アクチュ
エーター、あるいはボイスコイルモーターを使用して、
副キャリッジを微動するごとく示されている。しかし、
上記記載には、副キャリッジ、アクチュエーターの具体
的構成が示されておらず、一般に、副キャリッジやアク
チュエーターノ機構が、狭いディスク円板間に挿入され
ることや、高速アクセスされることから、空間的１重量
的１強度的にも多大の制約を受け、副キャリッジの保持
方法や機構、アクチュエータの機構の具体的構成方法が
一つの課題でおった。

本発明の目的は、データトラックサーボ方式のディスク
装置において、安価で軽量、小型で高速アクセスにも耐
えられる簡単な微動機構（副アクチユエータ−）を提供
することにおる。すなわち。

生アクチュエータは、大きなストロークをカバーするた
め、構造上大型にならざるを得す、そのため高いサーボ
帯域を実現するのが難かしいので。

例えば主アクチュエーターが追従できない高周波成分を
高いサーボ帯域を持つ副アクチュエーターで補正するの
である。

したがって、副アクチュエーターのストロークは限定す
るわけではないが概ね±１〜２μｍ程度以下を対象とし
ている。

なお、副アクチュエーターの役割として高周波成分に限
定する必要はない。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、副アクチュエーターが、副キャリッジを兼
ねるごとく構成し、がっ、アクチュエーターに多大な負
荷が加わらない様に構成することによって、達成される
。具体的には、ウィンチェスタ−１１シンバルや、ホイ
ットニー型ジンバルとスライダーで構成されるスライダ
ーアッセンブリーにおいて、スライダーとジンバルある
いは、ロードバーの間に圧電アクチュエーターを挿入す
ることによって、達成される。

〔作用〕

圧電アクチュエーターは、ＴｉＢａＯ，などの薄い板状
で、両面に電圧をかけることにょシ、伸縮し、かつ高い
応答性を持たせることができる。また、スライダーとジ
ンバルの間あるいは、ロードバーの間に、該圧電アクチ
ュエーターを挿入しであるため、ロードバーの力は、圧
電アクチュエーターの厚み方向の圧縮として働くため、
圧電アクチュエーターには１曲げ等の力が加わらず、ス
ライダーの質量を動かす（面内方向）ための剛性がられ
ば良く、圧ＩＥ素子は、薄ぐ細く構成でき、小さな面積
で圧電アクチュエーターのストロークも大きくとる様に
構成できる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、スライダーに搭載された本発明の副アクチュエー
ターの例である。圧電アクチュエーター２Ｆｉ、、薄い
圧電素子板を図１に示す様に鴨コ”字状の切シ欠きを設
け、ストロークを拡大している。圧電素子の両面には電
極が設けられているが、電極は、全都連がっている訳で
はない。

即ち、圧電素子のＢ、　Ｂ’部と０部は、電圧を逆相に
印加するため、　Ｂ、　　Ｂ’部と０部は電気的に電極
も分離でれている。Ｄ部は、スライダーと圧電アクチュ
エーターを接着している所でおり、Ｅ部は１例えばホイ
ットニータイプのジノパルアッセンブリーを接層する。

次に動作全説明する。いま、仮りに、圧電素子にＶの電
圧を加えると縮み。

−Ｖの電圧を加えると伸びるとする。このとき。

Ｂ、　　Ｂ’部にｖ、０部に一■の電圧を加えると。

ジノパルアッセンブリーの接着部Ｅとスライダーの接層
部りの相対的変位量は、Ｂ、Ｃ，Ｂ’の変位量の皿とな
り大きなストロークが得られる。なお、Ａ、Ａ’は、電
極を結ける部分である。

第２図は１本発明の別の実施例である。アクチュエータ
ー２は、第１図と同種の構成であり動作の説明は省略す
る。ジンバル３，４はウィンチェスタ−タイプのジンバ
ル構成になっており、薄い金属板である。なお図示して
いないロードバーは。

ディンプル５の上に置かれる。また、スライダー１はジ
ンバル３に接着されている。

以上述べた実施何社１本発明の一例を示すものであり、
形状、Ｓ成および、制御方法等によって限定されるもの
ではない。例えば、圧電アクチュエーターの変位量は小
さいため、接着部りが電極になっていても実用上問題は
なく、また、圧電アクチュエーターをシリコンゴム等で
覆うことも可能である。また、切り欠きの個数、切シ欠
き形状においても何ら制限するものではないし、複合部
材を組み合わせても艮い。また、実施例は１分極方向が
同一の材料に、極性の異なる電圧を加え変位量を拡大し
ているが、逆に１分極方向の異なる圧！素子を組み合わ
せ、同一電圧で変位量を拡大することもできる。その際
同一面内である必要もない。

次に１本発明の副アクチュエーターを用いた制御系の実
施例を第３図を用いて説明する。

第３図は、ディスク上に書かれた位置誤差信号を主アク
チユエータ−、副アクチュエーターとも共用する場合で
ある。この場合副アクチユエータが無ければ、従来の制
御系を意味している。すなわち、１２〜１０〜９〜８〜
７〜６の閉ループによる位置制御と７〜９〜８〜７〜６
の速度制御よりなる。速度制御から位置制御への切夛換
えは。

モード切り換え信号■により行なわれる。通常信号■は
コントローラからのシーク命令により速度制御モードに
な＃）（例えば”Ｈ’Ｖペル）、目標トラック近傍の適
当な条件の時、位置制御モード（例えば“Ｌ＃レベル）
に自動的に切り換わる。

副アクチェエータ−を設けた第３図においても。

速度制御から位置制御への切り換えあるいは速度制御は
主アクチュエーターでは従来と変わらない。

副アクチュエーターにおいては速度制御時には切Ｃ１１
ｉされておシ位置制御のみ行なわれる。位置制御の冥行
開始は主アクチュエーターの位置制御と同じかあるいは
適当な時間遅れる様に構成されている。

ところで、副アクチュエーターは、小型、軽量。

高剛性なので、広帯域のサーボループを達成可能である
が、ストロークが小さい。そこで副アクチユエーターで
は位置誤差信号の高周波成分のみ追従できる様にバイパ
スフィルター１６を設け、主アクチュエーターでは、従
来と同様のサーボ帯域を構成している。従って、ローパ
スフィルター１１、バイパスフィルター１６を適当に設
計することにより、主アクチユエータ−、副アクチュエ
ーターを共用して、副アクチュエーターが追従可能な帯
域まで位置決め精度を向上することができるのである。

第４図は、主アクチュエーターが、例えばサーボ面の位
置情報に追従し、副アクチユエーターが。

データ面に沓かれている位置情報に追従する場合の制御
系を示している。この場合には、副アクチュエーター自
体が、主アクチュエーターと別の位置信号に追従するた
め、従来ループが２つ存在する形態である。しかし、副
アクチュエーターのサーボ帯域は、主アクチュエーター
のサーボ帯域より広く取れるため、高精度の位置決めが
達成される。なお、この場合、副アクチュエーターのス
トロークが、第３図の場合に比べて大きいことが通常必
要である。

以上述べた制御系は１本発明の微少位置決め機構のシス
テム構成例であり１本発明は圧電素子の駆動回路、制御
系等の具体的手段において何ら限定されるものではない
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、軽量、小型でかつ、応答性の良い微動
機構が達成されるので、従来のディスク装置の機４１１
構成上の変更をすることなく搭載でき、高精度の位置決
めが達成される。ひいては、高トラツク密度のディスク
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は本発明の
別の実施例の構成図、第３図、第４図は本発明の制御系
の構成図である。 １・・・スライダー、２・・・圧電アクチュエーター、
３゜４・・・ジンバル、５・・・ディンプル、６・・・
主アクチユエータ、７・・・パワーアンプ、８・・・セ
レクトアンプ。 ９・・・アナログスイッチ、１０・・・補償器、１１゜
１１′・・・ローパスフィルタ、１２．１２’、１２“
・・・位置誤差信号復調器、１３・・・副アクチユエー
タ−，１４・・・パワーアンプ、１５・・・補償器、１
６゜茅　１　図 丼２図 斗　　シ゛　ン／ぐル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転する磁気ディスクにヘッドを位置付ける機構を
   有し、データ面上にヘッドの位置決め情報を有するディ
   スク装置において、スライダー、ジンバル、ロードバー
   からなるスライダーアッセンブリー内に微動機構を設け
   たことを特徴とする磁気ヘッドの微少位置決め機構。 ２、上記特許請求の範囲第１項記載において、上記スラ
   イダーとロードバーの間に上記微動機構を設けたことを
   特徴とする磁気ヘッドの微少位置決め機構。 ３、上記特許請求の範囲第１項記載において、上記スラ
   イダーの支持部材に上記微少機構を設けたことを特徴と
   する磁気ヘッドの位置決め機構。 ４、上記特許請求の範囲第２項または第３項記載におい
   て、微少機構が、圧電素子（あるいは電歪素子）で構成
   されていることを特徴とする磁気ヘッドの微少位置決め
   機構。 ５、上記特許請求の範囲第４項記載において、上記圧電
   素子が同一面内で分割され、該各部位に極性の異なる電
   圧が同時に印加されるか、圧電アクチュエータが圧電素
   子の分極方向の互いに異なる部材を組み合わせたものか
   らなり、同一の電圧を同時に印加することにより、圧電
   アクチュエーターのストロークを拡大したことを特徴と
   する磁気ヘッドの微少位置決め機構。