KR20030065283A

KR20030065283A - 디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드를 미소 이동시키는기구 및 그것을 갖는 디스크 장치

Info

Publication number: KR20030065283A
Application number: KR1020020063688A
Authority: KR
Inventors: 고가네자와신지
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2003-08-06
Also published as: JP2003228928A; US7061724B2; JP4117723B2; EP1333428A1; CN1237515C; US20030142448A1; CN1435820A; KR100841279B1

Abstract

서스펜션의 장착 치수 정밀도를 높이는 동시에 증가한 스트로크를 가능하게 하는 미소 이동 기구를 제공하는 것을 과제로 한다.

디스크 장치에 설치되고, 디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드를 미소 이동시키는 미소 이동 기구는, 회전축 주위에서 요동하는 암과 헤드를 지지하는 서스펜션에 고정되어 상기 서스펜션을 상기 암에 접속하는 베이스와, 상기 베이스 상에 설치되고 상기 베이스를 변형시키는 구동부를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드를 미소 이동시키는 기구 및 그것을 갖는 디스크 장치{MECHANISM FOR FINE TRACKING A HEAD THAT RECORDS AND REPRODUCES ON A DISC, AND DISC DRIVE HAVING THE MECHANISM}

본 발명은 일반적으로 헤드의 구동 기구에 관한 것으로, 특히 헤드를 미소 이동시키는 기구에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들면 복수개의 자기 디스크를 구동하는 하드 디스크 드라이브(이하 「HDD」라 함)에 매우 적합하다.

최근, 인터넷 등의 급속한 발달에 수반하여, 이용되는 전자 정보량은 폭발적인 기세로 증가하고 있다. 이 때문에, HDD로 대표되는 자기 디스크 장치는 대량의 정보를 보존하고 있기 위해, 소형, 대용량화로의 요구가 점점 높아지고 있다. HDD의 소형, 대용량화를 진행시키기 위해서는, 단위 길이당 데이터 트랙수(TPI)의 증가, 즉 트랙의 폭을 좁게 하는 것이 불가결하다. 또한, 좁은 트랙에 대해 데이터를 읽고 쓰는 것이 정확하게 행해지기 위해서는, 헤드의 위치 결정 정밀도를 한층 향샹시킬 필요가 있다.

위치 결정의 정밀도를 향상시키는 유효한 수단으로서, 종래의 헤드 액추에이터 기구에 더해, 헤드 소자(또는 헤드 소자를 구비한 슬라이더, 혹은 슬라이더를 지지하는 서스펜션)을 미소하게 구동하는 수단을 구비한, 소위 마이크로 액추에이터가 제안되고 있다. 본 발명자는 이와 같은 마이크로 액추에이터의 일예로서 압전 소자(piezoelectric element)의 전단(shear) 변형을 이용한 액추에이터를 일본공개특허 2001년 제 43641호 공보에서 제안하고 있다. 이러한 액추에이터는 헤드 소자를 지지하는 서스펜션, 압전 소자의 변형에 수반하여 변형하는 힌지 플레이트(hinge plate)와, 한 쌍의 압전 소자 및 전극, 액추에이터 베이스, 액추에이터 베이스를 지지하는 암(arm)을 포함하는 적층 구조를 갖는다.

그러나, 종래의 전단형 압전 액추에이터는 이하의 문제를 갖고 있었다.

첫째로, 적층 구조로부터 액추에이터의 공차는 각 부재의 치수 공차에 의존하고, 필연적으로 비균일이 컸었다. 이 때문에, 서스펜션의 양호한 장착 치수 정밀도를 얻는 것이 어렵고, 복수개의 디스크를 탑재하는 것이 곤란하게 되고, 슬라이더가 디스크에 맞닿는 스프링압도 변동한다. 또한, 한 쌍의 압전 소자의 두께가 다르면, 서스펜션은 암 장착면에 대해 경사하여 고정될 우려도 있었다. 슬라이더에 의한 스프링압의 변동이나 서스펜션의 경사는, 크래쉬(crash)(디스크에 상처를 입히는 것)의 발생이나 위치 결정 정밀도의 저하를 초래한다.

둘째로, 종래의 전단형 압전 액추에이터는 미소 변형량(스트로크)을 크게 하는 것이 곤란했다. 예를 들면, 압전 소자의 종(縱)효과를 이용하는 액추에이터는 적층하는 것에 의해 스트로크를 크게 할 수 있는 것이 알려져 있으나, 전단형 소자는 제조 상의 이유로부터 적층화가 곤란하고, 스트로크를 크게 하는 것이 곤란했다. 미소 변형량의 범위 외의 트랙에 액세스하기에는 보이스 코일 모터의 이동이 필요하고, 이것으로는 헤드의 위치 결정 속도의 저하를 초래한다. 또한, 큰 스트로크는 세틀링(settling)(헤드 위치 결정 동작에 있어서의 목표 위치로의 정정 동작)에 필요한 시간을 단축하고, 세틀링의 고속화에 효과적이다. 또한, 스트로크가 작으면 외부 진동 등의 외란에 대해 포화하여 원하는 특성이 얻어지지 않는다고 하는 문제도 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제를 해결하는 신규하고 유용한 미소 이동 기구를 제공하는 것을 개괄적인 목적으로 한다.

보다 특정적으로는, 본 발명은 서스펜션의 장착 치수 정밀도가 양호한 미소 이동 기구를 제공하는 것을 예시적인 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 증가한 스트로크를 가능하게 하는 미소 이동 기구를 제공하는 것을 또 다른 예시적인 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일예로서의 하드 디스크 드라이브의 내부 구조를 나타내는 평면도.

도 2는 도 1에 나타내는 하드 디스크 드라이브의 슬라이더의 확대 사시도.

도 3은 도 1 에 나타내는 액추에이터의 상세한 구조를 나타내는 좌우측면도 및 평면도.

도 4는 도 3에 나타내는 액추에이터의 미소 이동 기구를 나타내는 평면도 및 측면도.

도 5는 도 3에 나타내는 미소 이동 기구의 베이스 부근의 구조를 나타내는 평면도 및 측면도.

도 6은 도 3에 나타내는 미소 이동 기구의 스크로크 증가의 원리에 대해 설명하는 평면도, 측면도 및 단면도.

도 7은 도 5에 나타내는 미소 이동 기구의 변형예를 나타내는 평면도 및 측면도.

도 8은 도 5에 나타내는 미소 이동 기구의 다른 변형예를 나타내는 평면도및 측면도.

도 9는 도 5에 나타내는 미소 이동 기구의 또 다른 변형예를 나타내는 평면도 및 측면도.

도 10은 도 1에 나타내는 하드 디스크 드라이브의 제어계를 설명하는 블록도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 하드 디스크 드라이브

19 : 슬라이더

23 : 헤드

40, 40A : 미소 이동 기구

41 : 베이스

41d, 41e : 가동부

41f : 고정부

42 : 전단형 압전 소자

43 : 절연층

44 : 도체층

45 : 압전 소자 결합판

47 : 접속부

47a : 단자

70 : 제어계

71 : 제어부

100 : 액추에이터

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면으로서의 미소 이동 기구는, 디스크 장치에 설치되고 디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드를 미소 이동시키는 미소 이동 기구로서, 회전축 주위에서 요동하는 암과 헤드를 지지하는 서스펜션에 고정되어 상기 서스펜션을 상기 암에 접속하는 베이스와, 상기 베이스 상에 설치되고 상기 베이스를 변형시키는 구동부를 갖고, 상기 구동부는 두께 방향에 직교하는 방향으로 분극되고, 상기 두께 방향으로 전압이 인가되는 것에 의해 상기 두께 방향으로 수직인 상하면이 변위하는 전단형 압전 소자를 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 미소 이동 기구는 베이스가 변형 가능하고 힌지 플레이트의 기능을 겸하고 있으므로, 서스펜션의 장착 공차의 비균일을 감소시킬 수 있다. 서스펜션의 장착 공차의 비균일을 감소시키는 것은, 서스펜션을 설계값에 가까운 정밀도로 장착 가능하다는 것을 의미한다. 따라서, 콘택트 스타트 스탑 방식(contact start stop system) 등의 서스펜션이 디스크에 일정한 탄성력을 인가하는 경우의 탄성력이 설계값에 가깝게 되고, 크래쉬의 발생이나 위치 결정 정밀도의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 베이스가 힌지 플레이트를 겸하는 것은 미소 이동 기구의 부품 점수의 감소, 박형화, 저비용화에 도움이 된다.

상기 구동부는 상기 베이스의 제 1 측에 설치되고, 상기 서스펜션은 상기 베이스의 상기 제 1 측에 대향하는 제 2 측에 설치되는 것을 특징으로 한다. 서스펜션과 베이스와의 사이에는 구동부가 개재하지 않으므로, 서스펜션의 장착 교차(交差)는 베이스의 두께 교차·평면도에만 의존하여 구동부의 치수 공차 비균일의 영향을 받지 않는다. 이 결과, 서스펜션의 장착 공차의 비균일을 더욱 감소시킬 수 있다.

상기 베이스는 상기 암에 대해 고정된 고정측과, 변형 가능한 구동측으로 분리되고, 상기 미소 이동 기구는 두께 방향에 직교하는 방향으로 분극되고, 상기 두께 방향으로 전압이 인가되는 것에 의해 상기 두께 방향에 수직인 상하면이 변위하는, 상기 서스펜션을 미소 이동시키는 두 쌍의 전단형 압전 소자로서, 각 쌍의 전단형 압전 소자의 한쪽은 상기 베이스 상의 고정측에, 다른쪽은 상기 베이스의 가동(可動)측에 설치된 두 쌍의 전단형 압전 소자와, 상기 각 쌍의 전단형 압전 소자를 각각 접속하는 한 쌍의 압전 소자 연결판을 더 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 미소 이동 기구는 각 쌍의 전단형 압전 소자와 압전 소자 연결판에 의해, 서스펜션의 이동량(스트로크)을 2배로 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면으로서의 미소 이동 기구는, 디스크 장치에 설치되고 디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드를 미소 이동시키는 미소 이동 기구로서, 회전축 주위에서 요동하는 암에 헤드를 지지하는 서스펜션을 접속하는 베이스와, 두께 방향에 직교하는 방향으로 분극되고 상기 두께 방향으로 전압이 인가되는 것에 의해 상기 두께 방향에 수직인 상하면이 변위하는, 상기 서스펜션을 미소 이동시키는 두 쌍의 전단형 압전 소자로서, 각 쌍의 전단형 압전 소자의 한쪽은 고정되게, 다른쪽에 대해 가동하게 설치되어 상기 분극의 방향이 대향하는 두 쌍의 전단형 압전 소자와, 상기 각 쌍의 전단형 압전 소자를 각각 접속하는 한 쌍의 압전 소자 연결판을 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 미소 이동 기구는 각 쌍의 전단형 압전 소자와 압전 소자 연결판에 의해, 서스펜션의 이동량(스트로크)을 2배로 할 수 있다.

상기 베이스에는 상기 전단형 압전 소자에 상기 전압을 인가하기 위한 전극층이 절연층을 통해 형성되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 새로운 전극판을 베이스와 다른 부재로 하여 형성하여 그 위에 서스펜션이 적층되는 종래의 구조보다도 서스펜션의 장차 교차의 비균일을 감소시킬 수 있다.

상기 베이스는 어스(earth)되어 있어도 좋다. 베이스가 압전 소자에 전압을 인가하는 기능의 일단을 떠맡기 때문에, 새로운 전극판을 베이스와 다른 부재로 하여 형성하는 것보다도 서스펜션의 장착 공차의 비균일을 감소시킬 수 있다.

상기 베이스는 어스되고, 상기 압전 소자 연결판에는 원하는 전압이 인가되고, 상기 두 쌍의 전단형 압전 소자는 상기 베이스에 접착되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 새로운 전극판을 베이스와 다른 부재로 하여 형성하여 그 위에 서스펜션이 적층되는 종래의 구조보다도 서스펜션의 장착 교차의 비균일을 감소시킬 수 있다. 또한, 베이스에 절연층을 통해 전극층을 형성하는 상술한 방법에 비해, 절연층 및 전극층을 형성할 필요가 없게 되므로 제조의 용이화와 저비용화에 도움이 된다.

상기 한 쌍의 압전 소자 연결판은 가연성을 갖는 부분에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해, 각 압전 소자 연결판의 자유로운 변위를 확보할 수 있다. 상기 한 쌍의 압전 소자 연결판은 상기 압전 소자에 상기 전압을 인가하는 전극으로서 기능해도 좋다. 이것에 의해, 새로운 전극판을 베이스와 다른 부재로 하여 형성하는 것보다도 제조의 용이화와 저비용화에 도움이 된다.

상기 한 쌍의 압전 소자 연결판의 각각은 상기 전단형 전압 소자의 일부를 노출하고, 상기 베이스를 구동하기 위한 배선 패턴과의 접합부에 상기 압전 소자의 노출부가 결선(結線)되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 배선 패턴은 암의 구동과 서스펜션의 미소 구동을 제어할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면으로서의 디스크 장치나 액추에이터는 상술한 미소 이동 기구를 갖는다. 이것에 의해, 이러한 디스크 장치는 상술한 미소 이동 기구의 작용을 나타낸다. 디스크 장치가 복수개의 디스크를 구동하는 경우에, 상술한 서스펜션의 장착 공차의 비균일의 감소 효과가 특히 유효하다. 왜냐하면, 서스펜션의 장착 치수가 설계값보다도 크게 다르면, 소정의 두께를 갖는 디스크 장치의 내부에 소정 개수의 디스크를 수용하는 것이 곤란하게 되기 때문이다.

본 발명의 다른 목적과 특징은, 이하 첨부 도면을 참조하여 설명되는 실시예에 있어서 명백하게 될 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예로서의 하드 디스크 드라이브(이하, 「HDD」라고 함)(11)를 설명한다. HDD(11)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 상자체(12) 내에, 기록 담지체로서의 복수의 자기 디스크(13)와, 스핀들 모터(14)와, 자기 헤드부를 수납한다. 여기서, 도 1은 HDD(11)의 내부 구조의 개략 평면도이다.

상자체(12)는, 예를 들면 알루미늄 다이 캐스팅 베이스(aluminum die casting base)나 스테인레스(stainless steel) 등으로부터 구성되고, 직사각형 형상을 갖고, 내부 공간을 밀폐하는 도시하지 않은 커버가 결합된다. 본 실시예의 자기 디스크(13)는 높은 면-기록 밀도, 예를 들면 100Gb/in²이상을 갖는다. 자기 디스크(13)는, 그 중앙에 설치된 홀을 통해 스핀들 모터(14)의 스핀들에 장착된다.

스핀들 모터(14)는, 예를 들면 7200rmp이나 10000rpm 등의 고속으로 자기 디스크(13)를 회전시키고, 예를 들면 도시하지 않은 블러쉬리스 DC 모터(brushless DC motor)와 그 로터(rotor) 부분인 스핀들을 갖는다. 예를 들면, 2개의 자기 디스크(13)를 사용하는 경우, 스핀들에는 디스크, 스페이서, 디스크, 클램프(clamp)의 순서로 쌓여져 스핀들과 체결한 볼트에 의해 고정된다. 본 실시예와 다르게, 자기 디스크(13)는 중앙홀을 갖지 않고 허브(hub)를 갖는 디스크여도 좋고, 그 경우, 스핀들은 허브를 통해 디스크를 회전시킨다.

자기 헤드부는 슬라이더(19)와, 슬라이더(19)의 위치 결정 및 구동 기구로서기능하는 액추에이터(100)를 갖는다.

슬라이더(19)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 대략 직사각형으로 형성되는 Al₂O₃-TiC제의 슬라이더 본체(22)와, 슬라이더 본체(22)의 공기 유출단에 접합되어, 판독 및 기록용의 헤드(23)를 내장하는 Al₂O₃(알루미나)제의 헤드 소자 내장막(24)을 구비한다. 여기서, 도 2는 슬라이더(19)의 확대 사시도이다. 슬라이더 본체(22) 및 헤드 소자 내장막(24)에는 자기 디스크(13)에 대향하는 매체 대향면, 즉 부상면(25)이 규정된다. 자기 디스크(13)의 회전에 기초하여 생성되는 기류(26)는 부상면(25)에서 받아진다.

부상면(25)에는 공기 유입단으로부터 공기 유출단을 향해 연장하는 2개의 레일(rail)(27)이 형성된다. 각 레일(27)의 정상면에는 소위 ABS(공기축 받침면)(28)이 규정된다. ABS(28)에서는 기류(26)의 작용에 대응하여 부력이 생성된다. 헤드 소자 내장막(24)에 매립된 헤드(23)는 ABS(28)에서 노출한다. 더욱이, 슬라이더(19)의 부상 방식은 이러한 형태에 한하지 않고, 이미 알려진 동압 윤할 방식(dynamic pressure lubricationg system), 정압 윤할 방식(static pressure lubricationg system), 피에조 제어 방식(piezoelectric control system), 그 외의 부상 방식을 적용할 수 있다. 또한, 정지시에 슬라이더(19)가 디스크(13)에 접촉하는 큰택트 스타트 스탑 방식을 채용하는 본 실시예와는 다르게, 다이나믹 로딩(dynamic loading) 또는 램프 로딩(ramp loading) 방식과 같이, 정지시에 슬라이더(19)를 디스크(13)로부터 잡아올려 디스크(13)의 외측에 있는 유지부(램프라고불리는 경우도 있음)에서 슬라이더(19)를 디스크(13)와 비접촉으로 유지하고, 기동시에 유지부로부터 디스크(13) 상에 떨어뜨려도 좋다.

헤드(23)는 도전 코일 패턴(도시하지 않음)에서 생성되는 자계(磁界)를 이용하여 자기 디스크(13)에 2값 정보를 기록하는 유도 기록 헤드 소자(이하 「인덕티브 헤드 소자」라고 함)와, 자기 디스크(13)로부터 작용하는 자계에 대응하여 변화하는 저항에 기초하여 2값 정보를 판독하는 자기 저항 효과(이하, 「MR」이라고 함) 헤드 소자를 갖는 MR 인덕티브 복합 헤드이다. MR 헤드 소자는 (CIP(Current in Plane) 구조를 이용한 GMR, CPP(Current Perpendicular to Plane) 구조를 이용한 GMR을 포함함), GMR(거대 자기 저항: Giant Magnetoresistive), TMR(Tunneling Magnetoresistive), AMR(anisotropic Magnetoresistive) 등 종류를 불문한다.

다시 도 1로 돌아가서, 액추에이터(100)는 도 1에는 도시하지 않은 보이스 코일 모터와, 지지축(15)과, 캐리지(16)를 갖는다. 또한, 도 3에서 액추에이터 (100)를 보다 상세하게 나타낸다. 도 3(a)는 액추에이터(100)의 구성을 나타내는 좌측면도, 도 3(b)는 같은 평면도, 도 3(c)는 같은 우측면도이다. 여기서는, 3개의 디스크의 양면을 기록 재생하는 6개의 슬라이더(19)를 구동하는 액추에이터(100)를 나타내고 있으나, 디스크의 개수가 3개에 한정되지 않는다는 것은 상술한 바이다.

보이스 코일 모터는 지지축(76)의 다른쪽의 측에 설치된 2개의 요크(yoke)(32)에 끼워져 플랫 코일(flat coil)(34)를 갖는다. 플랫 코일(34)은 도시하지 않은 HDD(11)의 상자체(12)측에 설치된 자기 회로에 대향하여 설치되어있고, 플랫 코일(34)에 흘려지는 전류의 값에 대응하여 액추에이터(100)가 요동한다. 자기 회로는, 예를 들면 상자체(12) 내에 고정된 철판에 고정된 영구 자석과, 캐리지(16)에 고정된 가동 자석을 갖는다. 지지축(15)은 캐리지(16)에 설치된 원통 중공홀(cylindrical hollow hole)에 끼워맞추고, 상자체(12) 내에서 도 1의 저면에 수직으로 연장하도록 배치된다.

캐리지(16)는 지지축(15)의 주위에서 회전 또는 요동 가능하게 설치되는 강체인 암(17)과, 이 암(17)의 선단에 장착되어 암(17)으로부터 전방으로 연장되는 서스펜션(18)과, 암(17)에 서스펜션(18)을 접속하는 베이스(41)를 구비한다. 베이스(41)는 도 4를 참조하여 후술하는 미소 이동 기구(40)를 구성한다.

각 암(17)의 선단부에 하나 또는 두 개의 서스펜션(18)이 장착되어 있다. 암(17)은 지지축(15)의 한쪽 측에는 측면으로부터 보면 빗살 모양으로 형성되어 있다. 서스펜션(18)은, 예를 들면 스테인레스제의 와트라스형(Watlas type) 서스펜션이고, 도시하지 않은 짐발 스프링(gimbal spring)에 의해 슬라이더(19)를 정리하여 지지한다. 또한, 서스펜션(18)은 슬라이더(19)에 리드(lead)선 등을 통해 접속되는 배선부(18a)도 지지한다. 배선부(18a)는 후술하는 도 4에 나타나 있다. 이러한 리드선을 통해, 헤드(23)와 배선부(18a)와의 사이에서 센스 전류(sense current), 기록 정보 및 판독 정보가 공급 및 출력된다. 배선부는 도 3(b)에 나타내는 암(17)의 아래를 통한 접합 플렉서블 회로 기판(flexible printed circuit : FPC)(30)에 접속된다.

슬라이더(19)에는 자기 디스크(13)의 표면에 대항하여 탄성력이 서스펜션(18)으로부터 더해지고 있다. 본 실시예에서는, 서스펜션(18)의 암(17) 면에 대한 장착 교차는, 후술하는 바와 같이 종래보다도 감소되어 있으므로 서스펜션(18)이 슬라이더(19)에 인가하는 탄성력의 비균일도 대강 설치된 허용 범위 내에서 유지된다. 또한, 서스펜션(18) 및 슬라이더(19)의 평탄도도, 후술하는 바와 같이 종래보다도 개선되어 있다. 이 때문에 과도한 탄성력이나 비틀림 힘에 의한 크래쉬나 위치 결정 정밀도의 저하를 방지할 수 있다.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 액추에이터(100)의 미소 이동 기구(40)의 보다 상세한 구조에 대해 설명한다. 여기서, 도 4(a)는 액추에이터(100)의 미소 이동 기구(40)의 확대 평면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 개략 측면도이다. 도 5(a)는 도 4에 나타내는 베이스(41)의 확대 평면도이고, 도 5(b)는 도 5(a)의 개략 측면도이다.

미소 이동 기구(40)는 헤드(23)가 온-트랙(on-track) 상태에 있는 경우의 미소 조절을 행하는 것에 더해, 시크(seek)시에 보이스 코일 모터와 협조하여 고속 시크를 실현할 수 있다. 헤드(23) 또는 서스펜션(28)의 미소 이동 기구(40)는 각 서스펜션(18)과 암(17)과의 사이에 설치되고, 액추에이터(100)의 지지축(15) 주위의 요동과는 독립적으로 서스펜션(18)을 미소 이동시키는 기구이다.

미소 이동 기구(40)는 베이스(41)와, 두 쌍의 압전 소자(42a 내지 42d)(더욱이, 참조 번호 「42」는 이들을 총괄하는 것으로 함)와, 절연층(43)과, 도체층(44)과, 압전 소자 절연판(45)과, 커킹(caulking)부(46)와, 접속부(47)를 갖는다.

베이스(41)는 지지축(15) 주위에서 요동하는 암(17)과 슬라이더(19)를 지지하는 서스펜션(18)에 고정되어 서스펜션(18)을 암(17)에 접속한다.

베이스(41)는 커킹부(46)에 의해 암(17)에 고정되어 있다. 베이스(41)는 압전 소자 연결판(45)이 도 4(a)로부터 제거된 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 슬릿(41a 내지 41c)을 갖는다. 슬릿(41a 및 41c)은 베이스의 길이 방향 L에 수직으로 베이스(41)의 중앙선 C부근까지 형성되고, 슬릿(41b)은 T자형 형상을 갖고 중앙선 C에 대해 대칭으로 형성된다. 이 결과, 슬릿(41a 내지 41c)은 베이스(41)를, 서스펜션(18)이 고정되어 서스펜션(18)과 함께 미소 이동 가능한 가동부(41d)와, 가동부(41d)측의 압전 소자(42a 및 42c)를 탑재하는 가동부(41e)와, 암(17)측에 접속되어 압전 소자(42a 및 42d)가 탑재되는 고정부(41f)를 갖는다. 가동부(41d 및 41e)는 고정부(41f)에 대해 가동이다.

이와 같이, 본 실시예의 베이스(41)는 서스펜션(18)을 미소 변형 가능한 가동부(41d)를 갖고 있어 종래의 힌지 플레이트의 기능도 겸하고 있다. 힌지 플레이트가 베이스(41)와 서스펜션(18)과의 사이에 개재하면, 서스페면션(18)의 장착 공차는 힌지 플레이트의 치수 공차의 영향을 받게 되나, 본 실시예에서는 베이스(41)와 서스펜션(18)과의 사이에는 종래와 같이 힌지 플레이트가 개재되어 있지 않으므로, 서스펜션(18)의 장착 공차의 비균일을 힌지 플레이트가 개재하는 것보다도 감소시킬 수 있다. 이것에 의해, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, HDD(11)에는 복수개의 디스크(13)를 수용할 수 있다. 서스펜션의 장착 치수가 설계값보다도 크게 다르면, 소정의 두께를 갖는 디스크 장치의 내부에 소정 개수의 디스크를 수용하는 것이 곤란하게 된다. 이 때문에, 서스펜션(18)의 장착 공차의 비균일을 감소시키는 효과는, HDD(11)가 복수개의 디스크를 구동하는 경우에 특히 유효하다. 또한, 서스펜션(18)의 장착 교차의 비균일을 감소시키는 것은, 서스펜션(18)을 설계값에 가까운 정밀도로 장착 가능한 것을 의미한다. 따라서, 콘택트 스타트 스탑 방식 등의 서스펜션(18)이 디스크(13)에 일정한 탄성력을 인가하는 경우의 탄성력이 설계값에 가깝게 되고, 크래쉬의 발생이나 위치 결정 정밀도의 저하를 방지할 수 있다. 게다가, 베이스(41)가 힌지 플레이트를 겸하는 것은 미소 이동 기구(40)의 부품 점수의 감소, 박형화, 저비용화에 도움이 된다.

압전 소자(42)는 두께 방향에 직교하는 방향으로 분극되고, 상기 두께 방향으로 전압이 인가되는 것에 의해 상기 두께 방향에 수직인 상하면이 변위하는 전단형 압전 소자이다. 전단형 압전 소자는 상하면으로 전극을 통해 전압을 인가하면 전단 변형 또는 슬라이딩(sliding) 변형을 한다. 따라서, 한쪽(예를 들면, 하면)의 전극을 설치한 상태에서 전극에 다른쪽(예를 들면, 상면) 전압을 인가하면 분극 방향으로 변형한다. 압전 소자(42)는 베이스(41) 상에 설치되고, 슬릿(41a 내지 41c)을 통해 베이스(41)의 가동부(41d 및 41e)를 변형시킨다. 압전 소자(42)의 상하면에는 Cr/Au가 스퍼터에 의해 성막(成膜)되어 있다.

우선, 압전 소자(42)는 베이스(41)의 일면(41g)에 설치되고, 서스펜션(18)은 베이스(41)의 일면(41g)에 대향하는 타면(41h)에 설치되어 있다. 압전 소자(42)가 베이스(41)와 서스펜션(18)과의 사이에 개재하면, 서스펜션(18)의 장착 공차는 압전 소자의 치수 공차의 영향을 받게 되지만, 본 실시예에서는 베이스(41)와 서스펜션(18)과의 사이에는 종래와 같이 압전 소자가 개재하고 있지 않으므로,서스펜션(18)의 장착 공차의 비균일을 압존 소자가 개재하는 것보다도 감소시킬 수 있다. 이것에 의해, 힌지 플레이트가 개재하지 않은 경우에 대해 상술한 것과 유사한 효과를 나타내고, 본 실시예는 힌지 플레이트도 압전 소자도 갖지 않으므로 그 효과는 더욱 크다. 이 결과, 서스펜션(18)의 암(17) 면에 대한 장착 공차는 베이스(41) 부재의 두께 공차 및 평면도에만 의존하고, 압전 소자(42)나 압전 소자(42)의 (도 4(b)에 있어서의 상면측에서 결합하는) 부재(예를 들면, 압전 소자 결합판(45) 등)의 치수의 영향을 받지 않는다.

이하, 도 6을 참조하여 미소 이동 기구(40)의 스트로크 증가의 원리에 대해 설명한다. 여기서, 도 6(a)는 미소 이동 기구(40)의 스트로크 증가의 원리를 설명하기 위한 평면도, 도 6(b)는 그 개략 측면도, 도 6(c)는 압전 소자의 동작을 설명하기 위한 개략 단면도이다. 더욱이, 도 6에 있어서의 슬릿의 배치는 후술하는 도 8과 유사하지만 도 5와 유사해도 좋다.

도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 베이스(41) 상에는 4개의 압전 소자(42a 내지 42d), 즉 가동부(42e)측에 압전 소자(42a 및 42c), 고정부(42f)측에 압전 소자(42b 및 42d)가 고정되어 있다. 또한, 압전 소자(42)는 편측(예를 들면, (42a 및 42b))에만 배치되어도 좋다. 또한, 각 압전 소자(42)의 크기는 달라도 좋으나, 중앙선 C에 관하여 대칭의 변위인 것이 바람직하다. 이 때문에, 가동부(41e)측의 압전 소자와 고정부(41f)측의 압전 소자의 크기는 달라도 좋다.

본 발명의 원리적으로는, 압전 소자(42)의 개수는 확보하고 싶은 스크로크에 대응하여 어느 정도라도 많을 수 있으나, HDD(11)에서의 곡형(曲型)의 예로서 본실시예는 4개의 압전 소자(42)를 구비하고 있다. 압전 소자(42)의 총수는 4개에 한정되지 않지만, 짝수, 바람직하게는 4의 배수이다. 상술한 바와 같이, 베이스(41)에는 서스펜션(18)이 고정되어 요동 운동하는 가동부(41d)와, 가동부(41a)측의 압전 소자(42a 및 42c)를 탑재하는 부분(가동부(41e))과, 고정측의 압전 소자 탑재부(41e)에 분할되도록 슬릿(41a 내지 41c)이 형성되어 있다. 이들 슬릿(41a 내지 41c)은 압전 소자(42)의 변위를 확대하고, 서스펜션(18)을 원활하게 미소 이동시키는 기능을 갖는다.

압전 소자(42)는 도 6의 (a)의 화살표 방향으로 미리 분극되어 있다. 즉, 압전 소자(42a 및 42c)는 L₁방향으로, 압전 소자(42b 및 42d)는 L₂방향으로 미리 분극되어 있다. 압전 소자(42a 및 42b)는 쌍을 이루고, 압전 소자(42c 및 42d)가 쌍을 이룬다. 따라서, 각 쌍의 압전 소자(41)의 분극 방향은 대향하고 있다.

도 5의 (a)를 참조하면, 압전 소자(42)는 베이스(41) 상에 절연층(43)을 통한 압전 소자(42)의 전극으로서 기능하는 도체층(44) 상에 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 베이스(41)는 스테인레스제이다. 절연층(43)은 폴리이미드로 구성되고, 두께 10㎛를 갖고 베이스(41) 상에 성막되어 있다. 도체층(44)의 두께는, 예를 들면 5㎛이고, 절연층(43) 상에 성막되어 있다. 압전 소자 결합판(45)은 전극으로서도 기능한다. 이 결과, 압전 소자(42)는 도체층(44)과 압전 소자 결합판(45) 사이에서 전압이 인가된다. 본 실시예에서는, 이와 같이 베이스(41) 상에 직접 전극으로서의 도체층(44)이 형성되어 있다. 또한, 압전 소자결합판(45)은 전극을 겸하고 있고, 예를 들면 스테인레스로 형성된다. 종래는 베이스(41)와 서스펜션(18) 사이에 압전 소자와 전극판도 개재했으나, 종래의 방식에 있어서도 본 실시예와 같이 독립한 부재로서의 전극판을 개재시키지 않고 다른 부재가 전극을 겸하면 서스펜션(18)의 장착 공차의 비균일은 감소된다. 더욱이, 통상 캐리지(16)는 전원의 그라운드에 설치되어 있기 때문에, 고정부(41f)는 그라운드에 설치된 상태이다. 더욱이, 본 실시예는 스테인레스제의 베이스(41)에 절연층(43)과 도체층(44)을 성막하고 있으나, 절연층(43) 및 도체층(44)을 갖는 부재 또는 전극판을 접착해도 좋다.

그런데, 도체층(44)과 압전 소자 결합판(45) 사이에 전압이 인가되면 압전 소자(42)는 동작한다. 도 6(c)는 한 쌍의 압전 소자(42c 및 42d)의 동작을 나타내고 있고, 도 6(c)의 상측은 전압을 인가하기 전의 상태, 도 6(c)의 하측은 전압을 인가한 후의 상태를 나타내고 있다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 베이스(41)와 압전 소자 결합판(45) 사이에 전압을 인가하면, 미리 역방향으로 분극된 압전 소자(42c 및 42d)는 서로 역방향으로 전단 변형(또는 슬라이딩 변형)한다. 이것에 의해, 가동부(41e)측의 변위량은, 하나의 압전 소자의 변위량 d에 비해 2배의 변위량 2d가 얻어지게 된다. 이와 같이, 본 실시예에 의하면, 미소 이동 기구(40)의 두께를 증가시키지 않고, 스트로크를 크게 할 수 있다.

즉, 도 6(c)에 있어서, 압전 소자(42d)의 저면은 고정부(41f)에 고정되어 있으므로, 압전 소자(42d)의 상면이 d만큼 변위하게 된다. 변위량 d는 압전 소자 결합판(45)을 좌측으로 변위시키고, 그 결과, 압전 소자(42c) 및 가동부(41e)를 좌측으로 변위시킨다. 또한, 압전 소자(42c) 자체도 자신의 변위에 의해 변위량 d만큼 가동부(41e)와 함께 좌측으로 변위한다. 이 때, 압전 소자(42c)의 상면은 압전 소자 결합판(45)에 의해 오른쪽 방향의 변위가 고정되어 있으므로 압전 소자(42c)의 저면이 가동부(41e)와 함께 좌측으로 변위한다. 이와 같이, 압전 소자 결합판(45)은 고정부(41f)측의 압전 소자(42)의 변위를 가동부(41e)측에 전달하는 동시에, 가동부(41e)측의 압전 소자(42)의 상면을 고정하는 기능을 갖는다. 더욱이, 상술한 원리는 압전 소자(42c 및 42d)에서도 그 상태로 잘 들어맞는다.

도 4에서는, 압전 소자 결합판(45)은 거의 사각형 형상을 갖고 압전 소자(42b 및 42d)의 일부를 노출한다. 압전 소자(42b 및 42d)는 와이어(49)로 와이어 본딩되고, 압전 소자(42d)는 접속부(47)의 단자(47a)에 접속되어 있다. 압전 소자(42)의 노출부는 Au막이 붙어 있고 간단하게 와이어 본딩으로 결선할 수 있으나, 두께는 두꺼운 편이 안정하게 본딩하는 것을 가능하게 된다. 또한, HDD(11) 내부에서의 바람 등의 흔들리는 힘이 가해짐으로써 와이어가 진동하게 되어도 파손되는 일이 없도록, 와이어에는 수지의 코팅이 실시되어 있다. 단자(47a)는 암(17)을 지지축(15) 주위에서 구동하는 배선 패턴에 접속되어 있다. 와이어 본딩을 통해 압전 소자(42d 및 42b)에 인가되는 전류는 압전 소자 결합판(45)을 통해 압전 소자(42a 및 42c)에도 공급된다. 이것에 의해, 배선 패턴은 암(17)의 구동과 서스펜션(18)의 미소 구동을 제어할 수 있다. 배선 패턴은, 예를 들면 이하에 설명하는 제어계(70)의 제어부(71)에 형성된다.

도 7에, 도 5에 나타내는 미소 이동 기구(40)의 변위예로서의 미소 이동 기구(40A)를 나타낸다. 도 7의 (a)는 미소 이동 기구(40A)의 베이스(41) 부근의 개략 평면도이고, 도 7의 (b)는 도 7의 (a)의 개략 측면도이다. 미소 이동 기구(40A)는 베이스(41)와, 압전 소자(42)와, 도시하지 않은 압전 소자 연결판(45)을 갖고 있으나, 절연층(43) 및 도체층(44)을 갖지 않는다. 압전 소자(42)는 베이스(41)에 접착되어 있고, 베이스(41)는 전기적으로 접지로 유지되어 있다. 이 때문에, 미소 이동 기구(40A)는 압전 소자 연결판(45)의 방향으로 원하는 전압을 인가하면 좋다. 이러한 미소 이동 기구(40A)는 베이스(41)에 절연층 및 도체층을 설치할 필요가 없으므로, 제조의 용이성과 저비용화에 적합하다.

도 8에, 도 5에 나타내는 미소 이동 기구(40)의 변형예로서의 미소 이동 기구(40B)를 나타낸다. 도 8의 (a)는 미소 이동 기구(40B)의 베이스(41) 부근의 개략 평면도이고, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)의 개략 측면도이다. 미소 이동 기구(40B)는 슬릿(41a 및 41c)을 갖고 있으나, 슬릿(41b)을 갖지 않는 점에서 미소 이동 기구(40)와 다르다. 이와 같이, 슬릿의 형상 및 배치는 도 5의 형상에 한정되지 않는다. 압전 소자(42) 사이의 슬릿은 베이스(41)와, 서스펜션(18)에 고정되는 부분(41d)을 일체로 형성하는 것이 목적이기 때문에, 압전 소자(42)끼리의 상대 변위를 방해하지 않도록 하는 형상으로 적당히 설계된다.

도 9에, 도 5에 나타내는 미소 이동 기구(40)의 변형예로서의 미소 이동 기구(40C)를 나타낸다. 도 9의 (a)는 미소 이동 기구(40C)의 베이스(41) 부근의 개략 평면도이고, 도 9의 (b)는 도 9의 (a)의 개략 측면도이다. 미소 이동 기구(40C)는 압전 소자 결합판(45)이 가연성을 갖는 분분(45a)에 의해 연결된 압전소자 결합판(45A)을 갖는 점에서 미소 이동 기구(40)와 다르다. 압전 소자 결합판(45A)은 압전 소자(42d)만을 노출시키도록 사각형 형상의 일부가 노치(notch)된 형상을 갖고, 압전 소자(42d)와 접속부(47)의 단자(47a)는 와이어 본딩된다. 이와 같이, 압전 소자 결합판(45)을 결합하는 것에 의해 와이어 본딩의 수를 도 5에 나타내는 구조보다도 감소시킬 수 있고, 각 쌍의 압전 소자(42)는 상대적으로 변위하기 때문에, 그 변위를 구속하지 않도록 충분히 작은 강성으로 해 두는 편이 바람직하다. 도 5에 나타내는 구조의 와이어 본딩의 곤란성으로부터 도 9에 나타내는 구조는 제조가 용이하다.

도 10에, HDD(11)의 제어계(70)의 제어 블록도를 나타낸다. 이러한 제어계(70)는, 헤드(23)가 인덕티브 헤드와 MR 헤드를 갖는 경우의 제어예이다. HDD(11)의 제어계(70)는 제어부(71), 인터페이스(72), 하드 디스크 콘트롤러(이하 「HDC」라고 함)(73), 라이트 변조부(write modulation part)(74), 리드 복조부(read demodulation part)(75), 센스 전류 제어부(76), 헤드 IC(77)를 갖고, 콘트롤 보드 등으로서 HDD(11) 내에 구현화된다. 물론, 헤드 IC(77)만이 캐리지(16)에 장착되는 등, 일체적으로 구성되지 않아도 좋다.

제어부(71)는 CPU, MPU 등 명칭의 여하를 불문하고 어떤 처리부를 포함하고, 제어계(70)의 각 부분을 제어한다. 인터페이스(72)는, 예를 들면 HDD(11)를 상위 장치인 퍼스널 컴퓨터(이하, 「PC」라고 함) 등의 외부 장치에 접속한다. HDC(73)는 리드 복조부(75)에 의해 복조된 데이터를 제어부(71)에 송신하고, 라이트 변조부(74)에 데이터를 송신하고, 센스 전류 제어부(76)에 제어부(71)에 의해 설정된전류값을 송신한다. 또한, 도 11에서는 제어부(71)가 스핀들 모터(14)와 액추에이터(100)(의 모터)를 서보 제어하지만, HDC(73)가 이러한 서보 제어 기능을 갖고 있어도 좋다. 또한, 제어부(71)는 서스펜션(18)의 미소 이동 기구(40)를 제어한다.

라이트 변조부(74)는, 예를 들면 인터페이스(72)를 통해 상위 장치로부터 공급되고, 인덕티브 헤드에 의해 디스크(13)에 기록되는 데이터를 변조하여 헤드 IC(72)에 공급한다. 리드 복조부(75)는 MR 헤드가 디스크(13)가 판독한 데이터를 샘플링하여 원래의 신호에 복조한다. 라이트 변조부(74)와 리드 복조부(75)가 일체의 신호 처리부로서 파악되어도 좋다. 헤드 IC(77)는 프리앰프(preamplifier)로서 기능한다. 더욱이, 각 부분에는 당업게에서 이미 알려진 어떤 구성도 적용할 수 있으므로, 그 상세한 구조는 여기서는 생략한다.

HDD(11)의 동작에서, 제어부(71)는 스핀들 모터(14)를 구동하여 디스크(13)를 회전시킨다. 디스크(13)의 회전에 따른 공기 흐름이 슬라이더(19)와 디스크(13) 사이로 말려 들어가 미소한 공기막을 형성하고, 슬라이더(19)에는 디스크면으로부터 부상하는 부력이 작용한다. 한편, 서스펜션(18)은 슬라이더(19)의 부력과 대향하는 방향으로 탄성 압력을 슬라이더(19)에 가하고 있다. 이러한 부력과 탄성력의 균형에 의해, 슬라이더(19)와 디스크(13) 사이가 일정하게 떨어진다. 상술한 바와 같이, 서스펜션(18)이 인가하는 탄성 압력은 설계값에 가까우므로, 크래쉬의 발생을 방지할 수 있다.

다음으로, 제어부(71)는 액추에이터(100)를 제어하여 캐리지(16)를 지지축(15) 주위에서 회전시키고, 또한 미소 이동 기구(40)를 요동시킴으로써헤드(23)를 디스크(13)의 목적 트랙 상에 시크시킨다. 본 실시예는, 이와 같이 슬라이더(19)의 궤도가 지지축(15)의 주위에서 원호를 그리는 슬라이더 암 방식이지만, 본 발명은 슬라이더(19)의 궤도가 직선 형상인 리니어 방식의 적용을 막는 것은 아니다. 제어부(71)는, 우선 암(17)의 지지축(15) 주위의 구동을 제어하여, 대략 시크(rough seek)를 행한다. 다음으로, 미소 이동 기구(40)의 압전 소자(42)에 인가되는 전압을 제어함으로써 대략 시크에 기인하는 오버슈트(overshoot)를 보정하는 미세 시크(fine seek)를 행한다. 미소 이동 기구(40)에서의 큰 스트로크는, 시크시에서의 세틀링에 필요한 시간의 단축에 의한 세틀링의 고속화에 효과적이다. 또한, 큰 스트로크는 외부 진동 등의 외란에 대해 높은 내성을 준다. 더욱이, 필요하면, 본 실시예와 같이 스트로크를 2배로 하지 않고, 예를 들면 1.5배로 하여 대신에 저전력화를 도모할 수 있다.

제어부(71)가 결정한 변위량에 상당하는 전압이 접속부(47)의 단자(47a)에 인가되면, 도 5에 나타내는 미소 이동 기구(40)에서는 와이어 본딩을 통해 압전 소자(42d 및 42b)에 인가된다. 이러한 전압은 압전 소자 결합판(45)을 통해 압전 소자(41a 및 41c)에도 인가된다. 또한, 도 9에 나타내는 미소 이동 기구(40C)에서는 와이어 본딩을 통해 압전 소자(42d)에 인가된다. 이러한 전압은 압전 소자 결합판(45)을 통해 압전 소자(41a 내지 41c)에도 인가된다.

압전 소자(42)에 전압이 인가되면, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 압전 소자(42a 및 42b)는 서로 떨어지도록 변위하고, 압전 소자(42c) 및 압전 소자(42d)는 서로 잡아당기도록 변위한다. 이 결과, 도 5에서는, 가동부(41e)가 변위하여가동부(41f)가 변위한다. 이것에 의해, 서스펜션(18)이 미소 이동하여 원하는 트랙에 슬라이더(19)를 위치 결정시킨다.

미소 이동 기구(40)의 스트로크 범위 외의 변위에 대해서는 암(17)을 이동시키지 않으면 안되지만, 본 실시예의 미소 이동 기구(40)는 종래보다도 증가한 스크로크량을 갖기 때문에 암(17)을 이동시키는 회수가 감소하여 고속의 위치 결정에 유리하다. 또한, 상술한 바와 같이, 서스펜션(18)은, 설령 압전 소자 결합판(45)이 베이스(41)의 표면(41g)에 대해 경사져 있어도, 그 영향을 받아 경사지지 않으므로, 미소 이동 기구(40)는 높은 위치 결정 정밀도를 갖는다.

기록시에는, 제어부(71)는 인터페이스(72)를 통해 도시하지 않은 PC 등의 상위 장치로부터 얻은 데이터를 수신하고, 인덕티브 헤드를 선택하고, HDC(73)를 통해 라이트 변조부(74)에 송신한다. 이것에 대응하여, 라이트 변조부(74)는 데이터를 변조한 후에 이 변조된 데이터를 헤드 IC(77)에 송신한다. 헤드 IC(77)는 이러한 변조된 데이터를 증폭한 후에 인덕티브 헤드에 기록 전류로서 공급한다. 이것에 의해, 인덕티브 헤드는 목적 트랙에 데이터를 기록한다.

판독시에는, 제어부(71)는 MR 헤드를 선택하고, 소정의 센스 전류를 HDC(73)를 통해 센스 전류 제어부(76)에 송신한다. 이것에 대응하여, 센스 전류 제어부(76)는 센스 전류를 헤드 IC(77)를 통해 MR 헤드에 공급한다. 이것에 의해, MR 헤드는 디크스(13)의 원하는 트랙으로부터 원하는 정보를 판독한다.

이상, 본 발명의 실시예를 설명했으나, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다. 또한, 본 실시예는 HDD에 대해 설명했으나, 본 발명은 그 외의 종류의 디스크 장치(광디스크 장치 등)에도 적용 가능하다.

(부기 1) 디스크 장치에 설치되고, 디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드를 미소 이동시키는 미소 이동 기구로서, 회전축 주위에서 요동하는 암과 헤드를 지지하는 서스펜션에 고정되어 상기 서스펜션을 상기 암에 접속하는 베이스와, 상기 베이스 상에 설치되고 상기 베이스를 변형시키는 구동부를 갖고, 상기 구동부는 두께 방향에 직교하는 방향으로 분극되고, 상기 두께 방향으로 전압이 인가되는 것에 의해 상기 두께 방향에 수직인 상하면이 변위하는 전단형 압전 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 미소 이동 기구.

(부기 2) 상기 구동부는 상기 베이스의 제 1 측에 설치되고, 상기 서스펜션은 상기 베이스의 상기 제 1 측에 대향하는 제 2 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 미소 이동 기구.

(부기 3) 상기 베이스는 상기 암에 대해 고정된 고정측과, 이 고정측에 대해 변형 가능한 가동측으로 분리되고, 상기 미소 이동 기구는 두께 방향에 직교하는 방향으로 분극되고, 상기 두께 방향으로 전압이 인가되는 것에 의해 상기 두께 방향에 수직인 상하면이 변위하는, 상기 서스펜션을 미소 이동시키는 두 쌍의 전단형 압전 소자로서, 각 쌍의 전단형 압전 소자의 한쪽은 상기 베이스 상의 고정측에, 다른쪽은 상기 베이스의 가동측에 설치된 두 쌍의 전단형 압전 소자와, 상기 각 쌍의 전단형 압전 소자를 각각 접속하는 한 쌍의 압전 소자 연결판을 더 갖는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 미소 이동 기구.

(부기 4) 디스크 장치에 설치되고, 디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드를 미소 이동시키는 미소 이동 기구로서, 회전축 주위에서 요동하는 암에 헤드를 지지하는 서스펜션을 접속하는 베이스와, 두께 방향에 직교하는 방향으로 분극되고 상기 두께 방향으로 전압이 인가되는 것에 의해 상기 두께 방향에 수직인 상하면이 변위하는, 상기 서스펜션을 미소 이동시키는 두 쌍의 전단형 압전 소자로서, 각 쌍의 전단형 압전 소자의 한쪽은 고정되게, 다른쪽에 대해 가동하게 설치되어 상기 분극의 방향이 대향하는 두 쌍의 전단형 압전 소자와, 상기 각 쌍의 전단형 압전 소자를 각각 접속하는 한 쌍의 압전 소자 연결판을 갖는 것을 특징으로 하는 미소 이동 기구.

(부기 5) 상기 베이스에는 상기 전단형 압전 소자에 상기 전압을 인가하기 위한 전극층이 절연층을 통해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 4에 기재된 미소 이동 기구.

(부기 6) 상기 베이스는 접지되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 4에 기재된 미소 이동 기구.

(부기 7) 상기 베이스는 접지되고, 상기 압전 소자 연결판에는 원하는 전압이 인가되고, 상기 두 쌍의 전단형 압전 소자는 상기 베이스에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 4에 기재된 미소 이동 기구.

(부기 8) 상기 한 쌍의 압전 소자 연결판은 가연성을 갖는 부분에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 4에 기재된 미소 이동 기구.

(부기 9) 상기 한 쌍의 압전 소자 연결판은 상기 압전 소자에 상기 전압을인가하는 전극으로서 기능하는 부기 4에 기재된 미소 이동 기구.

(부기 10) 상기 한 쌍의 압전 소자 연결판의 각각은 상기 전단형 압전 소자의 일부를 노출하고, 상기 암을 구동하기 위한 배선 패턴과의 접합부에 상기 압전 소자의 노출부가 결선되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 4에 기재된 미소 이동 기구.

(부기 11) 부기 1 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 미소 이동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

(부기 12) 상기 디스크 장치는 복수개의 디스크를 갖는 부기 11에 기재된 디스크 장치.

본 발명의 일측면에 의하면, 베이스와 서스펜션 사이에 개재하는 부재수가 작으므로, 미소 이동 기구는 서스펜션의 장착 교차의 비균일이 작은 미소 이동 기구를 제공할 수 있다. 이 결과, 서스펜션이 디스크에 인가하는 탄성력은 설계값에 가깝게 되고, 크래쉬의 발생이나 위치 결정 정밀도의 저하를 방지할 수 있다. 본 발명의 다른 측면에 의하면, 증가한 스트로크를 갖는 미소 이동 기구를 제공할 수 있다. 이 결과, 암의 요동이 없이 고속의 위치 결정을 행할 수 있는 동시에 고속 세틀링을 행할 수 있다. 또한, 큰 스트로크는 외부 진동 등의 외란에 대해 높은 내성을 준다.

Claims

디스크 장치에 설치되고, 디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드를 미소 이동시키는 미소 이동 기구로서,

회전축 주위에서 요동하는 암과 헤드를 지지하는 서스펜션에 고정되어 상기 서스펜션을 상기 암에 접속하는 베이스와,

상기 베이스 상에 설치되고 상기 베이스를 변형시키는 구동부를 갖고,

상기 구동부는 두께 방향에 직교하는 방향으로 분극되고, 상기 두께 방향으로 전압이 인가되는 것에 의해 상기 두께 방향에 수직인 상하면이 변위하는 전단형 압전 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 미소 이동 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 구동부는 상기 베이스의 제 1 측에 설치되고, 상기 서스펜션은 상기 베이스의 상기 제 1 측에 대향하는 제 2 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 미소 이동 기구.
디스크 장치에 설치되고, 디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드를 미소 이동시키는 미소 이동 기구로서,

회전축 주위에서 요동하는 암에 헤드를 지지하는 서스펜션을 접속하는 베이스와,

두께 방향에 직교하는 방향으로 분극되고 상기 두께 방향으로 전압이 인가되는 것에 의해 상기 두께 방향에 수직인 상하면이 변위하는, 상기 서스펜션을 미소 이동시키는 두 쌍의 전단형 압전 소자로서, 각 쌍의 전단형 압전 소자의 한쪽은 고정되게, 다른쪽에 대해 가동하게 설치되어 상기 분극의 방향이 대향하는 두 쌍의 전단형 압전 소자와,

상기 각 쌍의 전단형 압전 소자를 각각 접속하는 한 쌍의 압전 소자 연결판을 갖는 것을 특징으로 하는 미소 이동 기구.
제 3 항에 있어서,

상기 한 쌍의 압전 소자 연결판의 각각은 상기 전단형 압전 소자의 일부를 노출하고, 상기 암을 구동하기 위한 배선 패턴과의 접합부에 상기 압전 소자의 노출부가 결선(結線)되어 있는 것을 특징으로 하는 미소 이동 기구.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 미소 이동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.