JP3556067B2

JP3556067B2 - Actuator using shear-type piezoelectric element and head micro-movement mechanism using this actuator

Info

Publication number: JP3556067B2
Application number: JP10034797A
Authority: JP
Inventors: 徹公平; 新治小金沢; 朋良山田; 幸弘植松; 忠良野口; 寿中野; 竜馬阪本
Original assignee: FDK Corp; Fujitsu Ltd
Current assignee: FDK Corp; Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2017-04-17
Also published as: JPH10293979A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は剪断型圧電素子を用いたアクチュエータ、及びこのアクチュエータを使用したヘッド微小移動機構に関し、特に、高精度に位置決めが可能な剪断型圧電素子を用いたアクチュエータ、及びこのアクチュエータを使用したヘッド微小移動機構に関する。
【０００２】
磁気ディスク装置は、近年急激に市場拡大を遂げているマルチメディア機器のキーデバイスの１つである。マルチメディア機器では、画像や音声等をより大量に、かつ高速に取り扱うため、より記憶容量の多い装置の開発が望まれている。磁気ディスク装置の大容量化は一般に、ディスク１枚当たりの記憶容量を増加させることで実現する。しかし、ディスクの直径を変えずに記憶密度を急激に増加させるとトラックピッチが急激に狭まるため、記録トラックに対する読み書きを行うヘッド素子の位置決めを如何に正確に行うかが技術的な問題となっており、位置決め精度の良いヘッドアクチュエータが望まれている。
【０００３】
【従来の技術】
従来、磁気ディスク装置においては、高精度の位置決めを行うために、一般にキャリッジ等の可動部の剛性を向上させ、面内方向の主共振点周波数を上げる試みがなされてきた。しかし、共振点の向上には限界があり、仮に可動部の面内共振点を大幅に上げることができたとしても、可動部を支持する軸受けのばね特性に起因する振動が発生してしまい、位置決め精度を低下させるという問題を解決することはできなかった。
【０００４】
これらの問題を解決する手段の１つとして、ヘッドアクチュエータのアームの先端にトラックフォロー用の第２のアクチュエータを設けることが提案されている。この第２のアクチュエータは、ヘッドアクチュエータの動作とは独立に、アームの先端部に設けられたヘッドを微小移動させることができるものである。
例えば、図２４（ａ）に示す特開平３−６９０７２号公報には、ディスク装置１００のメインアクチュエータ１１０の他に、アーム１１１の先端にサブアクチュエータ１２０を設けたものが開示されている。このサブアクチュエータ１２０は積層型のピエゾ素子１２３を２個使用してヘッド１１４を微小移動させるものである。このサブアクチュエータ１２０には、厚み方向に変位するピエゾ素子を複数枚積層して構成される積層型のピエゾ素子１２３がヘッドの移動平面の中に２個設けられており、ヘッドの移動平面の面内でヘッドの移動方向と同じ方向にヘッドが微小に変位できるようになっている。
【０００５】
更に、このサブアクチュエータ１２０では、積層型のピエゾ素子１２３は２本のアーム１１１の延長方向に２個配置されており、２個のピエゾ素子１２３の間の部分には、図２４（ｂ）にその詳細が示されるように、揺動センタスプリング１２１が設けられている。この揺動センタスプリング１２１は、センタアーム１２２の長手方向に垂直な方向にセンタアーム１２２の両側から内側に向かって複数本のスリット１２４を交互に設けて構成される。この複数本のスリット１２２により、センタアーム１２２はスプリングとして機能し、積層型のピエゾ素子１２３を与圧すると共に伸縮動作を増長する。積層型のピエゾ素子１２３とアーム１１１の間は絶縁材で電気的に絶縁されており、両端の電極からリード線が引出されてこれを介して積層型のピエゾ素子１２３の駆動電圧が与えられる。
【０００６】
この従来例における問題点は、積層型ピエゾ素子１２３の製造性が困難であること、高精度に加工された与圧バネ機構が必要なこと、リード線または線材による積層型ピエゾ素子１２３の電極の引出しが必要なこと等である。
更に、特許公報第２５２８２６１号に記載の発明では、やはりアームの先端にトラックフォロー用の微動アクチュエータを設けたヘッドの微小移動機構が開示されている。ここでは、図２５（ａ）に示すように、ヘッドアクチュエータＨＡのキャリッジ５に突設されたアクセスアーム２と、ヘッド４が先端部に取り付けられた支持ばね３とを連結する連結板１にヘッドの微小移動機構ＭＴが設けられている。キャリッジ５は回転軸６に取り付けられ、連結板１のアクセスアーム２への固定は、アクセスアーム２に形成された固定用孔２ａに、連結板１の裏面に設けられた突起１６を嵌合して接着剤等によって行われる。
【０００７】
ヘッドの微小移動機構ＭＴが設けられる連結板１には、固定領域１０、可動領域１１、伸縮領域１２、ヒンジ部１３、および空隙１５が設けられている。そして、図２５（ｂ）に示すように、伸縮領域１２にはその表裏に溝部１２ａが設けられており、この溝部１２ａにピエゾ素子１４が固定されている。
連結板１の中心線に対して線対称の位置にあるピエゾ素子１４は、同時に逆向きに変形させられる。ピエゾ素子１４は図２６（ａ）に矢符にて示す厚さ方向に分極されている。そして、連結板１が共通電極として接地され、両ピエゾ素子１４の外側面に電源８，８′から異なる電位が与えられると、電源８により通電されたものは分極方向と逆向きの電界がかかって長手方向に伸び、電源８′により通電されたものは分極方向と同方向の電界がかかって長手方向に縮む。
【０００８】
図２６（ｂ）は、両ピエゾ素子の表裏両側にピエゾ素子１４の外側面に電源８′から同じ電位が与えられる場合の構成を示すものである。この場合も、ピエゾ素子１４は矢符にて示される厚さ方向に分極されている。そして、連結板１は同様に共通電極として接地され、両ピエゾ素子１４の外側面に電源８′から同じ電位が与えられると、図面左側のピエゾ素子１４には分極方向と逆向きの電界がかかって長手方向に伸び、図面右側のピエゾ素子１４には分極方向と同方向の電界がかかって長手方向に縮むので、図２６（ａ）の構成と同じ動作が行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような構成のヘッドの微小移動機構では、積層型ピエゾ素子の製造性と、素子外形寸法の精度が必要であり、アームにも高い寸法加工精度が必要であること、また、比較的剛性の高い連結板を伸び縮みさせる必要があり、多くの力が必要でストロークが確保できないという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、前記従来の問題点を解消し、素子の高い寸法精度が必要されないと共に、高精度の位置決めが可能な剪断型圧電素子を用いたアクチュエータ及びこのアクチュエータを使用したヘッド微小移動機構を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明の特徴は、以下に第１から第４の発明として示される。
第１の発明の構成上の特徴は、剪断型圧電素子を用いたアクチュエータを、固定端側に設けられた所定深さを備えた円形の溝と、この円形の溝の内周面上に、この内周面を左右対称に２分割するように設けられる２つの電極と、これら２つの電極の内周面上に所定の肉厚を備えてそれぞれ積層され、分極方向が分割線に対して線対称である半リング状の２つの剪断型圧電素子と、２つの半リング状の剪断型圧電素子の両方の内周面に跨がって設けられる対向電極、及び、この対向電極の内周面に固着される回転軸とから構成し、２つの電極間に通電することによって、前記回転軸を回転させることにある。
【００１６】
第２の発明の構成上の特徴は、少なくとも１枚の記録ディスクと、この記録ディスクの情報記録面に対してそれぞれ１つ設けられて情報の読み書き動作を行うヘッドと、このヘッドを記録ディスク上の所望の記録トラックに位置決めするために記録ディスクの半径方向に移動させるヘッドアクチュエータとを備えたディスク装置において、ヘッドをヘッドアクチュエータの動作と独立に微小距離だけ移動させるためにヘッドアクチュエータの一部に第１の発明のアクチュエータを用いたヘッドの微小移動機構であって、アクチュエータの固定端がヘッドアクチュエータのアームの先端部に設けられ、アクチュエータの可動部がヘッドアクチュエータの支持ばねの基部に取り付けられていることにある。
【００１７】
第３の発明の構成上の特徴は、剪断型圧電素子を用いたアクチュエータであって、固定端側に設けられた所定深さを備えたスリット状の深い溝と、スリット状の深い溝内の対向する２つの平面上にそれぞれ設けられた２つの電極と、この２つの電極の上にそれぞれ積層される所定の厚さを備えた２つの剪断型圧電素子と、２つの剪断型圧電素子の間の隙間に挿入されて固定される導電性の移動板とから構成され、２つの電極間と移動板との間に通電することによって、剪断型圧電素子の分極方向に応じて前記移動板を変位させることにある。
【００１８】
第４の発明の構成上の特徴は、少なくとも１枚の記録ディスクと、この記録ディスクの情報記録面に対してそれぞれ１つ設けられて情報の読み書き動作を行うヘッドと、このヘッドを記録ディスク上の所望の記録トラックに位置決めするために記録ディスクの半径方向に移動させるヘッドアクチュエータとを備えたディスク装置において、ヘッドをヘッドアクチュエータの動作と独立に微小距離だけ移動させるためにヘッドアクチュエータの一部に第３の発明のアクチュエータを用いたヘッドの微小移動機構であって、アクチュエータの固定端をヘッドアクチュエータのアームの先端部とし、アクチュエータの移動板をヘッドアクチュエータの支持ばねの基部としたことにある。
【００２１】
第１の発明、及び第３の発明では、安価で精度の良いアクチュエータが得られる。
【００２２】
第２の発明では、第１の発明のアクチュエータを使用した安価で精度の良いヘッドの微小移動機構が得られる。
第４の発明では、第３の発明のアクチュエータを使用した安価で精度の良いヘッドの微小移動機構が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を用いて本発明の実施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
図１（ａ）は剪断型圧電素子２４を用いた本発明のアクチュエータ２０の基本的な構成を示すものであり、単一の剪断型圧電素子を用いたアクチュエータ２０の一例の構成を分解して示している。本発明のアクチュエータ２０は、固定端２１側に所定間隔を隔てて並んで設けられた所定形状の２つの電極２２，２３の上側に、所定の肉厚を備えた剪断型圧電素子２４が積層され、この剪断型圧電素子２４の２つの電極２２，２３に対向する自由端側の面の全面には対向電極２５が設けられて構成される。２つの電極２２，２３にはそれぞれリードパターン２６，２７が接続されている。
【００２５】
図１（ｂ）は図１（ａ）のアクチュエータ２０の組立後の状態を示すものである。本発明のアクチュエータ２０は、そのリードパターン２６，２７の先に電圧アンプ２８とコントローラ２９を接続することによって動作する。即ち、本発明のアクチュエータ２０では、電圧アンプ２８とコントローラ２９を用いて２つの電極２２，２３間に電圧を印加することによって剪断型圧電素子２４を変形させ、対向電極２５をその面内で、例えば、二点鎖線で示す回転方向に変位させることができる。
【００２６】
本発明のアクチュエータ２０の変位の方向は、固定端２１側に設けられた電極２２，２３に対する剪断型圧電素子２４の分極の方向や、電極２２，２３に印加する電圧の方向によって異なる。電極２２，２３に印加する電圧の方向は、コントローラ２９から出力する駆動信号の極性で決まる。従って、以下に示す図２から図５を用いて、本発明のアクチュエータ２０の種々の実施例とその動作例を説明する。
図２（ａ）から図２（ｄ）は本発明の第１及び第２の実施例のアクチュエータの構成例を示すものである。第１及び第２の実施例のアクチュエータでは、単一の剪断型圧電素子２４が使用されている。
【００２７】
図２（ａ）は剪断型圧電素子２４の分極方向が一方向である第１の実施例のアクチュエータ２０Ａの構成を示すものである。第１の実施例のアクチュエータ２０Ａは、固定端２１側に設けられた電極２２，２３の上に、分極方向が２つの電極２２，２３が並列に並ぶ方向に平行な剪断型圧電素子２４が積層されており、その上に対向電極２５が設けられている。
【００２８】
図２（ｂ）は図２（ａ）に示す第１の実施例のアクチュエータ２０Ａの電極２２，２３間に電圧を印加した時の、アクチュエータ２０Ａの変形方向を示すものである。２つの電極２２，２３間に電圧を印加すると、例えば、電極２３に正の電圧を印加し、電極２２に負の電圧を印加すると、分極方向の異なる剪断型圧電素子２４が電気的に直列に接続された状態となり、２つの電極２２，２３の上側にある剪断型圧電素子２４の伸縮方向が逆になる。この場合は、対向電極２５が剪断型圧電素子２４の中央部を中心にして二点鎖線で示す方向に回転する。電極２２，２３に印加する電圧の極性を逆にすれば、対向電極２５は図２（ｂ）に示される回転方向と逆方向に回転する。
【００２９】
図２（ｃ）は剪断型圧電素子２４の分極方向が２つある第２の実施例のアクチュエータ２０Ｂの構成を示すものである。第２の実施例のアクチュエータ２０Ｂも、固定端２１側に設けられた電極２２，２３の上に、分極方向が２つの電極２２，２３が並列に並ぶ方向に平行でかつ互いに逆方向である剪断型圧電素子２４が積層されており、その上に対向電極２５が設けられている。
【００３０】
図２（ｄ）は図２（ｃ）に示す第２の実施例のアクチュエータ２０Ｂの電極２２，２３間に電圧を印加した時の、アクチュエータ２０Ｂの変形方向を示すものである。２つの電極２２，２３間に電圧を印加すると、例えば、電極２３に正の電圧を印加し、電極２２に負の電圧を印加すると、分極方向が同一の剪断型圧電素子２４が電気的に直列に接続された状態となり、２つの電極２２，２３の上側にある剪断型圧電素子２４の伸縮方向が同じになる。従って、この場合は、対向電極２５は二点鎖線で示す方向に並進する。電極２２，２３に印加する電圧の極性を逆にすれば、対向電極２５は図２（ｄ）に示される並進方向と逆方向に並進する。
【００３１】
図３（ａ）から図３（ｄ）は本発明の第３及び第４の実施例のアクチュエータの構成例を示すものである。第３及び第４の実施例のアクチュエータでも単一の剪断型圧電素子２４が使用されているが、剪断型圧電素子２４の中央部には、２つの電極の並ぶ方向に平行に仕切溝２４１が設けられている。そして、この仕切溝２４１を境にして剪断型圧電素子２４の分極方向が異なっている。
【００３２】
図３（ａ）は剪断型圧電素子２４の分極方向が２つある第３の実施例のアクチュエータ２０Ｃの構成を示すものである。第３の実施例のアクチュエータ２０Ｃは、固定端２１側に設けられた電極２２，２３の上に、分極方向が仕切溝２４１を境にして離反する方向を向いている剪断型圧電素子２４が積層されており、その上に対向電極２５が仕切溝２４１を覆って全面に設けられている。
【００３３】
図３（ｂ）は図３（ａ）に示す第３の実施例のアクチュエータ２０Ｃの電極２２，２３間に電圧を印加した時の、アクチュエータ２０Ｃの変形方向を示すものである。２つの電極２２，２３間に電圧を印加すると、分極方向が同一の剪断型圧電素子２４が電気的に直列に接続された状態となり、２つの電極２２，２３の上側にある剪断型圧電素子２４の伸縮方向が同じになる。従って、この場合は、対向電極２５は二点鎖線で示す方向に並進する。電極２２，２３に印加する電圧の極性を逆にすれば、対向電極２５は図３（ｂ）に示される並進方向と逆方向に並進する。
【００３４】
図３（ｃ）は剪断型圧電素子２４の分極方向が２つある第４の実施例のアクチュエータ２０Ｄの構成を示すものである。第４の実施例のアクチュエータ２０Ｄは、固定端２１側に設けられた電極２２，２３の上に、分極方向が仕切溝２４１を境にして向き合う方向を向いている剪断型圧電素子２４が積層されており、その上に対向電極２５が仕切溝２４１を覆って全面に設けられている。
【００３５】
図３（ｄ）は図３（ｃ）に示す第４の実施例のアクチュエータ２０Ｄの電極２２，２３間に電圧を印加した時の、アクチュエータ２０Ｄの変形方向を示すものである。２つの電極２２，２３間に電圧を印加すると、分極方向が同一の剪断型圧電素子２４が電気的に直列に接続された状態となり、第３の実施例のアクチュエータ２０Ｃと同様に、対向電極２５は二点鎖線で示す方向に並進する。電極２２，２３に印加する電圧の極性を逆にすれば、対向電極２５は図３（ｄ）に示される並進方向と逆方向に並進する。
【００３６】
図４（ａ）から図４（ｄ）は本発明の第５及び第６の実施例のアクチュエータの構成例を示すものである。第５及び第６の実施例のアクチュエータでは、２つの剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂが使用されている。
図４（ａ）は剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向が同じ方向である第５の実施例のアクチュエータ２０Ｅの構成を示すものである。第５の実施例のアクチュエータ２０Ｅは、固定端２１側に設けられた電極２２，２３の上に、分極方向がそれぞれ電極２２，２３の長手方向と同じ同一方向に揃った剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂが積層されており、その上に対向電極２５が設けられている。
【００３７】
図４（ｂ）は図４（ａ）に示す第５の実施例のアクチュエータ２０Ｅの電極２２，２３間に電圧を印加した時の、アクチュエータ２０Ｅの変形方向を示すものである。２つの電極２２，２３間に電圧を印加すると、例えば、電極２３に正の電圧を印加し、電極２２に負の電圧を印加すると、分極方向の異なる剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂが電気的に直列に接続された状態となり、２つの電極２２，２３の上側にある剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの伸縮方向が逆になる。この場合は、対向電極２５が剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの中央部を中心にして二点鎖線で示す方向に回転する。電極２２，２３に印加する電圧の極性を逆にすれば、対向電極２５は図４（ｂ）に示される回転方向と逆方向に回転する。
図４（ｃ）は剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向が逆である第６の実施例のアクチュエータ２０Ｆの構成を示すものである。第６の実施例のアクチュエータ２０Ｆも、固定端２１側に設けられた電極２２，２３の上に、分極方向がそれぞれ電極２２，２３の長手方向と同じで互いに逆方向を向いた剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂが積層されており、その上に対向電極２５が設けられている。
【００３８】
図４（ｄ）は図４（ｃ）に示す第６の実施例のアクチュエータ２０Ｆの電極２２，２３間に電圧を印加した時の、アクチュエータ２０Ｆの変形方向を示すものである。２つの電極２２，２３間に電圧を印加すると、例えば、電極２３に正の電圧を印加し、電極２２に負の電圧を印加すると、分極方向が同一の剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂが電気的に直列に接続された状態となり、２つの電極２２，２３の上側にある剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの伸縮方向が同じになる。従って、この場合は、対向電極２５は二点鎖線で示す方向に並進する。電極２２，２３に印加する電圧の極性を逆にすれば、対向電極２５は図４（ｄ）に示される並進方向と逆方向に並進する。
【００３９】
図５（ａ）から図５（ｄ）は本発明の第７及び第８の実施例のアクチュエータの実施例を示すものである。第７及び第８の実施例のアクチュエータでも２つの剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂが使用されているが、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向が第５及び第６の実施例のアクチュエータと異なっている。
図５（ａ）は剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向が２つある第７の実施例のアクチュエータ２０Ｇの構成を示すものである。第７の実施例のアクチュエータ２０Ｇは、固定端２１側に設けられた電極２２，２３の上に、分極方向が２つの電極２２，２３に直交する方向に互いに離反する方向を向いている剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂが積層されており、その上に対向電極２５が剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂを覆って全面に設けられている。
【００４０】
図５（ｂ）は図５（ａ）に示す第７の実施例のアクチュエータ２０Ｇの電極２２，２３間に電圧を印加した時の、アクチュエータ２０Ｇの変形方向を示すものである。２つの電極２２，２３間に電圧を印加すると、分極方向が同一の剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂが電気的に直列に接続された状態となり、２つの電極２２，２３の上側にある剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの伸縮方向が同じになる。従って、この場合は、対向電極２５は二点鎖線で示す方向に並進する。電極２２，２３に印加する電圧の極性を逆にすれば、対向電極２５は図５（ｂ）に示される並進方向と逆方向に並進する。
【００４１】
図５（ｃ）は剪断型圧電素子２４の分極方向が２つある第８の実施例のアクチュエータ２０Ｈの構成を示すものである。第８の実施例のアクチュエータ２０Ｈは、固定端２１側に設けられた電極２２，２３の上に、分極方向２つの電極２２，２３に直交する方向に互いに向き合う方向を向いている剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂが積層されており、その上に対向電極２５が剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂを覆って全面に設けられている。
【００４２】
図５（ｄ）は図５（ｃ）に示す第８の実施例のアクチュエータ２０Ｈの電極２２，２３間に電圧を印加した時の、アクチュエータ２０Ｈの変形方向を示すものである。２つの電極２２，２３間に電圧を印加すると、分極方向が同一の剪断型圧電素子２４が電気的に直列に接続された状態となり、第７の実施例のアクチュエータ２０Ｇと同様に、対向電極２５は二点鎖線で示す方向に並進する。電極２２，２３に印加する電圧の極性を逆にすれば、対向電極２５は図５（ｄ）に示される並進方向と逆方向に並進する。
【００４３】
以上、第１から第８の実施例によって説明した本発明のアクチュエータは、構成が簡単であり、図１（ｂ）で説明したように、固定端２１に形成したリードパターン２６，２７を通じて２つの電極２２，２３に電圧を印加すれば、２つの電極２２，２３上に積層された単一の剪断型圧電素子２４、或いは２つの剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向に応じて、対向電極２５を回転駆動、或いは並進駆動することができる。
【００４４】
次に、以上のように構成された本発明のアクチュエータの何れかを、記録ディスクの情報記録面に対して情報の読み書き動作を行うヘッドを先端に備えたヘッドアクチュエータに組み込むことにより、ヘッドをヘッドアクチュエータの動作とは独立に微小変位させることができるヘッドの微小移動機構について説明する。
【００４５】
図６（ａ）は本発明のアクチュエータ２０をディスク装置のヘッドアクチュエータのアクセスアーム２とこのアーム２に取り付けられる支持ばね３との間に使用した第１の形態のヘッド微小移動機構３０の基本的な構成を示すものである。また、図６（ｂ）は図６（ａ）のヘッド微小移動機構３０の組立後の状態を示すものである。
【００４６】
第１の形態のヘッド微小移動機構３０では、アクチュエータ２０の２つの電極２２，２３が、ヘッドアクチュエータのアクセスアーム２の先端部を固定端として設けられている。そして、この電極２２，２３の上に、単一の剪断型圧電素子２４を介して、先端部にヘッド４が設けられた支持ばね３の基部が取り付けられている。支持ばね３は、図６（ｂ）に示されるように、アクセスアーム２の両面に取り付けられるので、１つのアクセスアーム２に対して第１の形態のヘッドの微小移動機構３０は２個設けられている。また、アクチュエータ２０のリードパターン２６，２７はアクセスアーム２の上に形成されている。
【００４７】
図６（ｃ）は図６（ｂ）のヘッドの微小移動機構３０の詳細な構成を示す断面図であり、ヘッドの微小移動機構３０の上半分のみが示されている。アクセスアーム２の上には絶縁層３１があり、その上に電極２２，２３が形成されている。電極２２，２３の上には剪断型圧電素子２４が積層され、その上に対向電極２５がある。支持ばね３の基部はこの対向電極２５の上に絶縁層３２を介して取り付けられている。
【００４８】
図７は本発明のアクチュエータ２０を、ディスク装置のヘッドアクチュエータのアーム２とこのアーム２に取り付けられる支持ばね３との間に取り付ける工程を説明するものである。アクチュエータ２０がアーム２に取り付けられる際は、アーム２の上に形成された電極２２，２３上にハンダペースト３３を塗布し、その上に、先に支持ばね３の基部が取り付けられた剪断型圧電素子２４を加熱しながら実装する。
【００４９】
このように、ヘッドアクチュエータのアクセスアーム２と支持ばね３との間に設けられる本発明の第１の形態のヘッドの微小移動機構３０により、支持ばね３の先端部に設けられたヘッド４を、ヘッドアクチュエータの動作とは独立して微小移動させることができるが。なお、ヘッド４を微小移動させる方向は、ヘッドの微小移動機構３０に前述の第１から第８の実施例のアクチュエータ２０の何れを使用するかによって異なる。そこで、以下に示す図８から図１３を用いて、本発明の第１の形態のヘッドの微小移動機構３０の種々の実施例とその動作例を説明する。
【００５０】
図８（ａ）から図８（ｄ）は、本発明の第１の形態における第１の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ａの種々の構成例を示すものである。第１の形態における第１の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ａでは、ヘッドアクチュエータのアクセスアーム２の先端部と支持ばね３との間に、本発明の第１の実施例のアクチュエータ２０Ａが使用されている。
【００５１】
図８（ａ）に示される構成では、アーム２の先端部に電極２２，２３がアーム２の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４の分極方向はアーム２の先端方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３は回転駆動される。図８（ｂ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４の分極方向がアーム２の基部方向である点のみが図８（ａ）の構成と異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３は回転駆動されるが、その回転方向は図８（ａ）の構成とは逆方向である。
【００５２】
図８（ｃ）に示される構成では、アーム２の先端部に電極２２，２３がアーム２の長手方向に垂直な方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４の分極方向は電極２２，２３の先端方向である。この場合も電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３は回転駆動される。図８（ｄ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４の分極方向が電極２２，２３の基部方向である点のみが図８（ｃ）の構成と異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３は回転駆動されるが、その回転方向は図８（ｃ）の構成とは逆方向である。
なお、図８（ａ）から（ｄ）で説明した第１の実施例のアクチュエータ２０Ａの駆動方向は、特定方向に電圧を印加した場合の例であり、電極２２，２３に接続される図示しない電圧アンプ回路により、逆方向の極性の電圧を印加すれば、アクチュエータ２０Ａの駆動方向は逆方向となる。
【００５３】
図９（ａ）から図９（ｄ）は、本発明の第１の形態における第２の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｂの種々の構成例を示すものである。第１の形態における第２の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｂでは、ヘッドアクチュエータのアクセスアーム２の先端部と支持ばね３との間に、本発明の第２の実施例のアクチュエータ２０Ｂが使用されている。
【００５４】
図９（ａ）に示される構成では、アーム２の先端部に電極２２，２３がアーム２の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４の分極方向は一方がアーム２の先端方向、他方がアーム２の基部方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に並進駆動される。図９（ｂ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４の分極方向が図９（ａ）に示される構成と逆になっている点のみが異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３は並進駆動されるが、その並進方向は図９（ａ）の構成とは逆方向である。
【００５５】
図９（ｃ）に示される構成では、アーム２の先端部に電極２２，２３がアーム２の長手方向に垂直な方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４の分極方向は一方がアーム２の左端方向、他方がアーム２の右端方向である。この場合も電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に垂直な方向に並進駆動される。図９（ｄ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４の分極方向が図９（ｃ）に示される構成と逆になっている点のみが異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に垂直な方向に並進駆動されるが、その並進方向は図９（ｃ）の構成とは逆方向である。
【００５６】
図１０（ａ）は、本発明の第１の形態における第３の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｃの構成例を示すものである。第１の形態における第３の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｃでは、ヘッドアクチュエータのアクセスアーム２の先端部と支持ばね３との間に、本発明の第３の実施例のアクチュエータ２０Ｃが使用されている。
【００５７】
図１０（ａ）に示される構成では、アーム２の先端部に電極２２，２３がアーム２の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４の分極方向は仕切溝２４１を境にして離反する方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に垂直な方向に並進駆動される。
【００５８】
なお、第１の形態における第３の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｃにおいても、アーム２の先端部に電極２２，２３をアーム２の長手方向に垂直な方向に並列に設け、剪断型圧電素子２４をその分極方向がアーム２の長手方向に向くようにしても良い。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に並進駆動される。
【００５９】
図１０（ｂ）は、本発明の第１の形態における第４の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｄの構成例を示すものである。第１の形態における第４の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｄでは、ヘッドアクチュエータのアクセスアーム２の先端部と支持ばね３との間に、本発明の第４の実施例のアクチュエータ２０Ｄが使用されている。
【００６０】
図１０（ｂ）に示される構成では、アーム２の先端部に電極２２，２３がアーム２の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４の分極方向は仕切溝２４１を境にして向かい合う方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に垂直な方向に並進駆動されるが、その並進方向は図１０（ａ）の構成とは逆方向である。
【００６１】
なお、第１の形態における第４の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｄにおいても、アーム２の先端部に電極２２，２３をアーム２の長手方向に垂直な方向に並列に設け、剪断型圧電素子２４をその分極方向がアーム２の長手方向に向くようにしても良い。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に並進駆動される。
【００６２】
図１１（ａ）から図１１（ｄ）は、本発明の第１の形態における第５の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｅの種々の構成例を示すものである。第１の形態における第５の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｅでは、ヘッドアクチュエータのアクセスアーム２の先端部と支持ばね３との間に、本発明の第５の実施例のアクチュエータ２０Ｅが使用されている。
【００６３】
図１１（ａ）に示される構成では、アーム２の先端部に電極２２，２３がアーム２の長手方向に並列に設けられており、この電極２２，２３上に剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂが積層される。剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向はそれぞれアーム２の先端方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３は回転駆動される。図１１（ｂ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向がアーム２の基部方向である点のみが図１１（ａ）の構成と異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより支持ばね３は回転駆動されるが、その回転方向は図１１（ａ）の構成とは逆方向である。
【００６４】
図１１（ｃ）に示される構成では、アーム２の先端部に電極２２，２３がアーム２の長手方向に垂直な方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向はそれぞれ電極２２，２３の先端方向である。この場合も電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３は回転駆動される。図１１（ｄ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向が電極２２，２３の基部方向である点のみが図１１（ｃ）の構成と異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３は回転駆動されるが、その回転方向は図１１（ｃ）の構成とは逆方向である。
【００６５】
図１２（ａ）から図１２（ｄ）は、本発明の第１の形態における第６の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｆの種々の構成例を示すものである。第１の形態における第６の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｆでは、ヘッドアクチュエータのアクセスアーム２の先端部と支持ばね３との間に、本発明の第６の実施例のアクチュエータ２０Ｆが使用されている。
【００６６】
図１２（ａ）に示される構成では、アーム２の先端部に電極２２，２３がアーム２の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向は一方がアーム２の先端方向、他方がアーム２の基部方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に並進駆動される。図１２（ｂ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向が図１２（ａ）に示される構成と逆になっている点のみが異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３は並進駆動されるが、その並進方向は図１２（ａ）の構成とは逆方向である。
【００６７】
図１２（ｃ）に示される構成では、アーム２の先端部に電極２２，２３がアーム２の長手方向に垂直な方向に並列に並べられており、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向は一方がアーム２の左端方向、他方がアーム２の右端方向である。この場合も電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に垂直な方向に並進駆動される。図１２（ｄ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向が図１２（ｃ）に示される構成と逆になっている点のみが異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に垂直な方向に並進駆動されるが、その並進方向は図１２（ｃ）の構成とは逆方向である。
【００６８】
図１３（ａ）は、本発明の第１の形態における第７の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｇの構成例を示すものである。第１の形態における第７の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｇでは、ヘッドアクチュエータのアクセスアーム２の先端部と支持ばね３との間に、本発明の第７の実施例のアクチュエータ２０Ｇが使用されている。
【００６９】
図１３（ａ）に示される構成では、アーム２の先端部に電極２２，２３がアーム２の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向はアーム２の長手方向に垂直に互いに離反する方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に垂直な方向に並進駆動される。
【００７０】
なお、第１の形態における第７の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｇにおいても、アーム２の先端部に電極２２，２３をアーム２の長手方向に垂直な方向に並列に設け、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂをその分極方向がアーム２の長手方向に向くようにしても良い。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に並進駆動される。
【００７１】
図１３（ｂ）は、本発明の第１の形態における第８の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｈの構成例を示すものである。第１の形態における第８の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｈでは、ヘッドアクチュエータのアクセスアーム２の先端部と支持ばね３との間に、本発明の第８の実施例のアクチュエータ２０Ｈが使用されている。
【００７２】
図１３（ｂ）に示される構成では、アーム２の先端部に電極２２，２３がアーム２の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向はアーム２の長手方向に垂直に向かい合う方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に垂直な方向に並進駆動されるが、その並進方向は図１３（ａ）の構成とは逆方向である。
【００７３】
なお、第１の形態における第８の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｈにおいても、アーム２の先端部に電極２２，２３をアーム２の長手方向に垂直な方向に並列に設け、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂをその分極方向がアーム２の長手方向に向くようにしても良い。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、支持ばね３はアーム２の長手方向に並進駆動される。
【００７４】
図１４（ａ）は本発明の第９の実施例のアクチュエータの構成を示すものであり、第９の実施例のアクチュエータ２０Ｊの構成を分解して示している。第９の実施例のアクチュエータ２０Ｊは、固定端２１側に所定深さを備えた円形の溝１９が設けられており、この円形の溝１９の内周面上にこの内周面を左右対称に２分割するように２つの電極２２Ａ，２３Ａが設けられる。そして、これら２つの電極２２Ａ，２３Ａの内周面上に所定の肉厚を備えた半リング状の２つの剪断型圧電素子２４Ｃ，２４Ｄがそれぞれ積層される。半リング状の２つの剪断型圧電素子２４Ｃ，２４Ｄの分極方向は周方向であり、分割線に対して線対称である。更に、２つの半リング状の剪断型圧電素子２４Ｃ，２４Ｄの両方の内周面には対向電極２５Ａが跨がって設けられ、この対向電極２５Ａの内周面に回転軸１８が固着されて第９の実施例のアクチュエータ２０Ｊが構成される。
【００７５】
円形の溝１９の対向する縁部にはリードパターン２６Ａ，２７Ａが接続されており、このリードパターン２６Ａ，２７Ａの先にはアンプ２８とコントローラ２９が接続されている。第９の実施例のアクチュエータ２０Ｊでは、コントローラ２９から出力される所定の極性の駆動信号をアンプ２８で増幅し、２つの電極２２Ａ，２３Ａ間に電圧を印加することによって剪断型圧電素子２４Ｃ，２４Ｄを変形させ、対向電極２５Ａを回転させることができる。この結果、対向電極２５Ａに固着された回転軸１８を回転駆動することができる。コントローラ２９からは正、負両極性の駆動信号が出力できるので、駆動信号の極性を変えることにより、回転軸１８の回転量、回転方向を制御することができる。
【００７６】
図１４（ｂ）は図１４（ａ）のアクチュエータ２０Ｊを、ディスク装置のヘッドアクチュエータのアーム２と支持ばね３との間に取り付けて第１の形態における第９の実施例のヘッドの微小移動機構３０Ｊを構成する様子を示すものである。ヘッドアクチュエータのアーム２の先端部には、アクチュエータ２０Ｊの固定端として円形の溝１８が設けられており、２つの電極２２Ａ，２３Ａ、剪断型圧電素子２４Ｃ，２４Ｄ、及び対向電極２５Ａがこの円形の溝１９の中に収納される。そして、支持ばね３の基部の裏面側に突設されたボス１８Ａが対向電極２５Ａに固着されて第１の形態における第９の実施例のヘッド微小移動機構３０Ｊが構成される。
【００７７】
図１５（ａ）は本発明の第１０の実施例のアクチュエータ２０Ｋの構成を示すものである。固定端２１Ａは板状であり、その先端部には凹部２１Ｂが形成されている。凹部２１Ｂ内の対向する２つの平面上にはそれぞれ電極が設けられている。なお、固定端２１Ａが導電性の金属であれば、電極は不要である。そして、これら２つの電極の間には、移動板１７を両側から挟んでサンドイッチ状になった２つの剪断型圧電素子２４が嵌め込まれる。移動板１７が金属の場合は剪断型圧電素子２４の移動板１７側の端面に電極は不要である。
【００７８】
図１５(b) は組立後の第１０の実施例のアクチュエータ２０Ｋの状態を示すものであり、図１５(c) は図１５(b) のアクチュエータ２０Ｋの電圧アンプ２８との接続を示す回路構成図である。第１０の実施例のアクチュエータ２０Ｋは、移動板１７と固定端２１Ａとの間に電圧アンプ２８とコントローラ２９を接続し、電極間の電圧の大きさと印加方向とをコントロールすることにより、移動板１７を図１５(b) に示すように揺動させることができる。
【００７９】
なお、この第１０の実施例のアクチュエータ２０Ｊは、固定端２１Ａをヘッドアクチュエータのアーム２、移動板１７をヘッドアクチュエータの支持ばね３とすれば、そのまま第１の形態における第１０の実施例のヘッド微小移動機構３０Ｋとして使用することができる。
以上説明した第１の形態における第１から第１０の実施例のヘッド微小微小移動機構３０Ａ〜３０Ｋは、構成の簡単で変位精度の高い第１から第１０の実施例のアクチュエータ２０Ａ〜２０Ｋを使用しているので、変位精度が高く、かつ、製造、組み立て性が向上する。
【００８０】
図１６（ａ）は本発明のアクチュエータ２０をディスク装置のヘッドアクチュエータのアクセスアーム２に取り付けられる支持ばね３と、この支持ばね３の先端部に設けられるヘッド４（実際にはインダクディブヘッドやＭＲヘッドを備えたヘッドスライダ４Ａ）との間に使用した第２の形態のヘッド微小移動機構４０の基本的な構成を示すものである。また、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のヘッド微小移動機構４０の組立後の状態を示すものである。
【００８１】
第２の形態のヘッド微小移動機構４０では、アクチュエータ２０の２つの電極２２，２３が、ヘッドアクチュエータの支持ばね３の先端部にある島部３Ａを固定端として設けられている。この島部３Ａは２本のブリッジ３Ｂで支持ばね３の先端部に接続されており、島部３Ａの回りには孔３Ｃが形成されている。島部３Ａには２つの電極２２，２３の他に、ヘッド４に電気的に接続させるための４つのパッド３Ｄが設けられている。また、支持ばね３の上には２つの電極２２，２３に接続するリードパターン２６，２７と、４つのパッド３Ｄに接続するリードパターン４１〜４４があり、リードパターン２６，２７は一方のブリッジ３Ｂを通って２つの電極２２，２３に接続しており、リードパターン４１〜４４は他方のブリッジ３Ｂを通って４つのパッド３Ｄに接続している。そして、この電極２２，２３の上に、この例では２個の剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂを介して、先端部にヘッド４が設けられたヘッドスライダ４Ａが取り付けられている。支持ばね３は、図１６(b) に示されるように、アクセスアーム２の両面に取り付けられるので、１本のアクセスアーム２について第２の形態のヘッドの微小移動機構４０は２個設けられている。
【００８２】
図１６（ｃ）は図１６（ｂ）のヘッドの微小移動機構４０の詳細な構成を示すＤ−Ｄ線における断面図である。支持ばね３の上には絶縁層３１があり、その上に電極２２，２３が形成されている。電極２２，２３の上にはそれぞれ剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂが積層され、その上に対向電極２５がある。そして、対向電極２５の上に絶縁層３２を介してヘッドスライダ４Ａが取り付けられている。
【００８３】
このように、ヘッドアクチュエータの支持ばね３とヘッドスライダ４Ａとの間に設けられる本発明の第２の形態のヘッドの微小移動機構４０により、ヘッドスライダ４Ａの先端部に設けられたヘッド４を、ヘッドアクチュエータの動作とは独立して微小移動させることができる。なお、ヘッド４を微小移動させる方向は、ヘッドの微小移動機構４０に前述の第１から第８の実施例のアクチュエータ２０の何れを使用するかによって異なる。そこで、以下に示す図１７（ａ）から図２２（ｂ）を用いて、本発明の第２の形態のヘッドの微小移動機構４０の種々の実施例とその動作例を説明する。
【００８４】
図１７（ａ）から図１７（ｄ）は、本発明の第２の形態における第１の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ａの種々の構成例を示すものである。第２の形態におけ第１の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ａでは、ヘッドアクチュエータの支持ばね３の先端部とヘッドスライダ４Ａとの間に、本発明の第１の実施例のアクチュエータ２０Ａが使用されている。
【００８５】
図１７（ａ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３が支持ばね３の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４の分極方向はアーム２の先端方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは回転駆動される。図１７（ｂ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４の分極方向が支持ばね３の基部方向である点のみが図１７（ａ）の構成と異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは回転駆動されるが、その回転方向は図１７（ａ）の構成とは逆方向である。
【００８６】
図１７（ｃ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３が支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４の分極方向は電極２２，２３の先端方向である。この場合も電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは回転駆動される。図１７（ｄ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４の分極方向が電極２２，２３の基部方向である点のみが図１７（ｃ）の構成と異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは回転駆動されるが、その回転方向は図１７（ｃ）の構成とは逆方向である。
なお、図１７（ａ）から（ｄ）におけるアクチュエータ２０Ａの駆動方向は、特定方向に電圧を印加した場合の例であり、電極２２，２３に接続される図示しない電圧アンプ回路により、逆方向の極性の電圧を印加すれば、アクチュエータ２０Ａの駆動方向は逆方向となる。
【００８７】
図１８（ａ）から図１８（ｄ）は、本発明の第２の形態における第２の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｂの種々の構成例を示すものである。第２の形態における第２の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｂでは、ヘッドアクチュエータの支持ばね３の先端部とヘッドスライダ４Ａとの間に、本発明の第２の実施例のアクチュエータ２０Ｂが使用されている。
【００８８】
図１８（ａ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３が支持ばね３の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４の分極方向は一方が支持ばね３の先端方向、他方が支持ばね３の基部方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に並進駆動される。図１８（ｂ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４の分極方向が図１８（ａ）に示される構成と逆になっている点のみが異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは並進駆動されるが、その並進方向は図１８（ａ）の構成とは逆方向である。
【００８９】
図１８（ｃ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３が支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４の分極方向は一方が島部３Ａの左端方向、他方が島部３Ａの右端方向である。この場合も電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並進駆動される。図１８（ｄ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４の分極方向が図１８（ｃ）に示される構成と逆になっている点のみが異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並進駆動されるが、その並進方向は図１８（ｃ）の構成とは逆方向である。
なお、図１８（ａ）から（ｄ）におけるアクチュエータ２０Ｂの駆動方向は、特定方向に電圧を印加した場合の例であり、電極２２，２３に接続される図示しない電圧アンプ回路により、逆方向の極性の電圧を印加すれば、アクチュエータ２０Ｂの駆動方向は逆方向となる。
【００９０】
図１９（ａ）は、本発明の第２の形態における第３の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｃの構成例を示すものである。第２の形態における第３の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｃでは、ヘッドアクチュエータの支持ばね３の先端部とヘッドスライダ４Ａとの間に、本発明の第３の実施例のアクチュエータ２０Ｃが使用されている。
【００９１】
図１９（ａ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３が支持ばね３の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４の分極方向は仕切溝２４１を境にして離反する方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並進駆動される。
【００９２】
なお、第２の形態における第３の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｃにおいても、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３を支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並列に設け、剪断型圧電素子２４をその分極方向が支持ばね３の長手方向に向くようにしても良い。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に並進駆動される。
【００９３】
図１９（ｂ）は、本発明の第２の形態における第４の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｄの構成例を示すものである。第２の形態における第４の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｄでは、ヘッドアクチュエータの支持ばね３の先端部とヘッドスライダ４Ａとの間に、本発明の第４の実施例のアクチュエータ２０Ｄが使用されている。
【００９４】
図１９（ｂ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３が支持ばね３の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４の分極方向は仕切溝２４１を境にして向かい合う方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並進駆動されるが、その並進方向は図１９（ａ）の構成とは逆方向である。
【００９５】
なお、図１９（ａ）及び（ｂ）におけるアクチュエータ２０Ｃ，２０Ｄの駆動方向は、特定方向に電圧を印加した場合の例であり、電極２２，２３に接続される図示しない電圧アンプ回路により、逆方向の極性の電圧を印加すれば、アクチュエータ２０Ｃ，２０Ｄの駆動方向は逆方向となる。
また、第２の形態における第４の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｄにおいても、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３をアーム２の長手方向に垂直な方向に並列に設け、剪断型圧電素子２４をその分極方向が支持ばね３の長手方向に向くようにしても良い。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に並進駆動される。
【００９６】
図２０（ａ）から図２０（ｄ）は、本発明の第２の形態における第５の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｅの種々の構成例を示すものである。第２の形態における第５の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｅでは、ヘッドアクチュエータの支持ばね３の先端部とヘッドスライダ４Ａとの間に、本発明の第５の実施例のアクチュエータ２０Ｅが使用されている。
【００９７】
図２０（ａ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３がアーム２の長手方向に並列に設けられており、この電極２２，２３上に剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂが積層される。剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向はそれぞれ支持ばね３の先端方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは回転駆動される。図２０（ｂ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向が支持ばね３の基部方向である点のみが図２０（ａ）の構成と異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することによりヘッドスライダ４Ａは回転駆動されるが、その回転方向は図２０（ａ）の構成とは逆方向である。
【００９８】
図２０（ｃ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３が支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向はそれぞれ電極２２，２３の先端方向である。この場合も電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは回転駆動される。図２０（ｄ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向が電極２２，２３の基部方向である点のみが図２０（ｃ）の構成と異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは回転駆動されるが、その回転方向は図２０（ｃ）の構成とは逆方向である。
なお、図２０（ａ）から（ｄ）におけるアクチュエータ２０Ｅの駆動方向は、特定方向に電圧を印加した場合の例であり、電極２２，２３に接続される図示しない電圧アンプ回路により、逆方向の極性の電圧を印加すれば、アクチュエータ２０Ｅの駆動方向は逆方向となる。
【００９９】
図２１（ａ）から図２１（ｄ）は、本発明の第２の形態における第６の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｆの種々の構成例を示すものである。第２の形態における第６の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｆでは、ヘッドアクチュエータの支持ばね３の先端部とヘッドスライダ４Ａとの間に、本発明の第６の実施例のアクチュエータ２０Ｆが使用されている。
【０１００】
図２１（ａ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３が支持ばね３の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向は一方が支持ばね３の先端方向、他方が支持ばね３の基部方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に並進駆動される。図２１（ｂ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向が図２１（ａ）に示される構成と逆になっている点のみが異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは並進駆動されるが、その並進方向は図２１（ａ）の構成とは逆方向である。
図２１（ｃ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３が支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並列に並べられており、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向は一方が島部３Ａの左端方向、他方が島部３Ａの右端方向である。この場合も電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並進駆動される。図２１（ｄ）に示される構成は、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向が図２１（ｃ）に示される構成と逆になっている点のみが異なる。この場合も、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並進駆動されるが、その並進方向は図２１（ｃ）の構成とは逆方向である。
なお、図２１（ａ）から（ｄ）におけるアクチュエータ２０Ｆの駆動方向は、特定方向に電圧を印加した場合の例であり、電極２２，２３に接続される図示しない電圧アンプ回路により、逆方向の極性の電圧を印加すれば、アクチュエータ２０Ｆの駆動方向は逆方向となる。
【０１０１】
図２２（ａ）は、本発明の第２の形態における第７の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｇの構成例を示すものである。第２の形態における第７の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｇでは、ヘッドアクチュエータの支持ばね３の先端部とヘッドスライダ４Ａとの間に、本発明の第７の実施例のアクチュエータ２０Ｇが使用されている。
【０１０２】
図２２（ａ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３が支持ばね３の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向は支持ばね３の長手方向に垂直に互いに離反する方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並進駆動される。
【０１０３】
なお、第２の形態における第７の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｇにおいても、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３を支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並列に設け、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂをその分極方向が支持ばね３の長手方向に向くようにしても良い。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に並進駆動される。
【０１０４】
図２２（ｂ）は、本発明の第２の形態における第８の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｈの構成例を示すものである。第２の形態における第８の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｈでは、ヘッドアクチュエータの支持ばね３の先端部とヘッドスライダ４Ａとの間に、本発明の第８の実施例のアクチュエータ２０Ｈが使用されている。
【０１０５】
図２２（ｂ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３が支持ばね３の長手方向に並列に設けられており、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂの分極方向は支持ばね３の長手方向に垂直に向かい合う方向である。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並進駆動されるが、その並進方向は図２２（ａ）の構成とは逆方向である。
【０１０６】
なお、第２の形態における第８の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｈにおいても、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに電極２２，２３を支持ばね３の長手方向に垂直な方向に並列に設け、剪断型圧電素子２４Ａ，２４Ｂをその分極方向が支持ばね３の長手方向に向くようにしても良い。この場合は、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッドスライダ４Ａは支持ばね３の長手方向に並進駆動される。
ここでも同様に、図２２（ａ）及び（ｂ）におけるアクチュエータ２０Ｇ，２０Ｈの駆動方向は、特定方向に電圧を印加した場合の例であり、電極２２，２３に接続される図示しない電圧アンプ回路により、逆方向の極性の電圧を印加すれば、アクチュエータ２０Ｇ，２０Ｈの駆動方向は逆方向となる。
【０１０７】
以上説明した本発明の第２の形態における第１から第８の実施例のヘッド微小移動機構４０Ａから４０Ｈでは、第１から第８の実施例のアクチュエータ２０Ａ〜２０Ｈが駆動する部分はヘッドスライダ４Ａのみで良く、可動部質量があるのでアクチュエータの共振点を向上させることができる。
図２３（ａ）は本発明の第２の形態における第９の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｊの構成例を示すものである。第２の形態における第９の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｊでは、ヘッドスライダ４Ａの先端部とヘッド素子基板４Ｂとの間に、本発明の第３の実施例のアクチュエータ２０Ｃが使用されている。
【０１０８】
図２３（ａ）に示される構成では、支持ばね３の先端部にある島部３Ａに取り付けられたヘッドスライダ４Ａの、ヘッド素子基板４Ｂを取り付ける前の端面に電極２２，２３が並んで設けられており、この電極２２，２３上に剪断型圧電素子２４を挟んでヘッド素子基板４Ｂが取り付けられる。ヘッド素子基板４Ｂの剪断型圧電素子２４側の面には図示はしないが全面に対向電極が設けられている。この場合の剪断型圧電素子２４の分極方向は支持ばね３の長手方向に垂直に互いに離反する方向である。
【０１０９】
図２３（ｂ）は組立後の第２の形態における第９の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｊの構成を示すものである。第２の形態における第９の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ｊでは、電極２２，２３に電圧を印加することにより、ヘッド素子基板４Ｂは矢印で示すようにヘッドスライダ４Ａの長手方向に垂直な方向に並進駆動される。
【０１１０】
以上説明した本発明の第２の形態における第１から第９の実施例のヘッドの微小移動機構４０Ａ〜４０Ｊでは、構造が簡単で制御精度の高いアクチュエータ２０Ａ〜２０Ｊを使用しているので、製造が簡単で組立性が高い。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、素子の高い寸法精度が必要されないと共に、高精度の位置決めが可能な剪断型圧電素子を用いたアクチュエータを提供することが可能になる。
また、本発明によれば、寸法精度が必要とされず、高精度の位置決めが可能なアクチュエータを使用することにより、構造か簡単で、製造、組立性が高く、且つ、位置決め精度の良いヘッド微小移動機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の剪断型圧電素子を用いたアクチュエータの基本的な構成を示すものであり、単一の剪断型圧電素子を用いたアクチュエータの構成を分解して示す組立斜視図、（ｂ）は（ａ）のアクチュエータの組立後の動作の一例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）から（ｄ）は単一の剪断型圧電素子を用いた本発明の第１の形態のアクチュエータの実施例を示すものであり、（ａ）は剪断型圧電素子の分極方向が一方向である第１の実施例の構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す第１の実施例のアクチュエータに電圧を印加した時のアクチュエータの変形方向を示す平面図、（ｃ）は剪断型圧電素子の分極方向が２つの電極に平行で且つ互いに逆方向である第２の実施例の構成を示す斜視図、（ｄ）は（ｃ）に示す第２の実施例のアクチュエータに電圧を印加した時のアクチュエータの変形方向を示す平面図である。
【図３】（ａ）から（ｄ）は中央部に仕切溝を設けた単一の剪断型圧電素子を用いた本発明の第１の形態の変形例のアクチュエータの実施例を示すものであり、（ａ）は剪断型圧電素子の分極方向が仕切溝に垂直な方向に互いに離反するように向いた第３の実施例の構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す第３の実施例のアクチュエータに電圧を印加した時のアクチュエータの変形方向を示す平面図、（ｃ）は剪断型圧電素子の分極方向が仕切溝に垂直な方向に互いに向き合うように向いた第４の実施例の構成を示す斜視図、（ｄ）は（ｃ）に示す第４の実施例のアクチュエータに電圧を印加した時のアクチュエータの変形方向を示す平面図である。
【図４】（ａ）から（ｄ）は２つの剪断型圧電素子を用いた本発明の第２の形態のアクチュエータの実施例を示すものであり、（ａ）は２個の剪断型圧電素子の分極方向が２つの電極に平行な同方向である第５の実施例の構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す第５の実施例のアクチュエータに電圧を印加した時のアクチュエータの変形方向を示す平面図、（ｃ）は２つの剪断型圧電素子の分極方向が２つの電極に平行で且つ互いに逆方向である第６の実施例の構成を示す斜視図、（ｄ）は（ｃ）に示す第６の実施例のアクチュエータに電圧を印加した時のアクチュエータの変形方向を示す平面図である。
【図５】（ａ）から（ｄ）は２つの剪断型圧電素子を用いた本発明の第２の形態のアクチュエータの実施例を示すものであり、（ａ）は２個の剪断型圧電素子の分極方向が２つの電極に交差する方向に互いに離反するように向いた第７の実施例の構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す第７の実施例のアクチュエータに電圧を印加した時のアクチュエータの変形方向を示す平面図、（ｃ）は２つの剪断型圧電素子の分極方向が２つの電極に交差する方向に互いに向かい合うように向いた第８の実施例の構成を示す斜視図、（ｄ）は（ｃ）に示す第８の実施例のアクチュエータに電圧を印加した時のアクチュエータの変形方向を示す平面図である。
【図６】（ａ）は本発明のアクチュエータをディスク装置のヘッドアクチュエータのアームとこのアームに取り付けられる支持ばねとの間に使用したヘッド微小移動機構の第１の形態の基本的な構成を示す組立斜視図、（ｂ）は（ａ）のヘッド微小移動機構の組立後の状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図７】本発明のアクチュエータをディスク装置のヘッドアクチュエータのアームとこのアームに取り付けられる支持ばねとの間に取り付ける工程を説明する説明図である。
【図８】（ａ）から（ｄ）は本発明の第１の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータのアームと支持ばねとの間に取り付けて構成した、本発明の第１の形態の第１の実施例のヘッド微小移動機構の種々の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向別に示す組立斜視図である。
【図９】（ａ）から（ｄ）は本発明の第２の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータのアームと支持ばねとの間に取り付けて構成した、本発明の第１の形態の第２の実施例のヘッド微小移動機構の種々の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向別に示す組立斜視図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第３の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータのアームと支持ばねとの間に取り付けて構成した、本発明の第１の形態の第３の実施例のヘッド微小移動機構の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向と共に示す組立斜視図、（ｂ）は本発明の第４の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータのアームと支持ばねとの間に取り付けて構成した、本発明の第１の形態の第４の実施例のヘッド微小移動機構の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向と共に示す組立斜視図である。
【図１１】（ａ）から（ｄ）は本発明の第５の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータのアームと支持ばねとの間に取り付けて構成した、本発明の第１の形態の第５の実施例のヘッド微小移動機構の種々の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向別に示す組立斜視図である。
【図１２】（ａ）から（ｄ）は本発明の第６の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータのアームと支持ばねとの間に取り付けて構成した、本発明の第１の形態の第６の実施例のヘッド微小移動機構の種々の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向別に示す組立斜視図である。
【図１３】（ａ）は本発明の第７の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータのアームと支持ばねとの間に取り付けて構成した、本発明の第１の形態の第７の実施例のヘッド微小移動機構の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向と共に示す組立斜視図、（ｂ）は本発明の第８の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータのアームと支持ばねとの間に取り付けて構成した、本発明の第１の形態の第８の実施例のヘッド微小移動機構の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向と共に示す組立斜視図である。
【図１４】（ａ）は本発明の第９の実施例のアクチュエータの構成を示す組立斜視図、（ｂ）は（ａ）のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータのアームとこのアームに取り付けられる支持ばねとの間に取り付けて第１の形態の第９の実施例のヘッド微小移動機構を構成する際の、アクチュエータ、アーム先端部、及び支持ばねの基部の構成と、この構成のアクチュエータに電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向を示す組立斜視図である。
【図１５】（ａ）は本発明の第１０の実施例のアクチュエータの構成を示す組立斜視図、（ｂ）は（ａ）のアクチュエータの組立後の状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）のアクチュエータの電源との接続を示す回路構成図である。
【図１６】（ａ）は本発明のアクチュエータをディスク装置のヘッドアクチュエータのアームに取り付けられる支持ばねと支持ばねの先端部に取り付けられるヘッドスライダとの間に使用したヘッド微小移動機構の第２の形態の基本的な構成を示す組立斜視図、（ｂ）は（ａ）のヘッド微小移動機構の組立後の状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＤ−Ｄ線における局部断面図である。
【図１７】（ａ）から（ｄ）は本発明の第１の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータの支持ばねとヘッドスライダとの間に取り付けて構成した、本発明の第２の形態の第１の実施例のヘッド微小移動機構の種々の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向別に示す組立斜視図である。
【図１８】（ａ）から（ｄ）は本発明の第２の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータの支持ばねとヘッドスライダとの間に取り付けて構成した、本発明の第２の形態の第２の実施例のヘッド微小移動機構の種々の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向別に示す組立斜視図である。
【図１９】（ａ）は本発明の第３の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータの支持ばねとヘッドスライダとの間に取り付けて構成した、本発明の第２の形態の第３の実施例のヘッド微小移動機構の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向と共に示す組立斜視図、（ｂ）は本発明の第４の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータの支持ばねとヘッドスライダとの間に取り付けて構成した、本発明の第２の形態の第４の実施例のヘッド微小移動機構の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向と共に示す組立斜視図である。
【図２０】（ａ）から（ｄ）は本発明の第５の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータの支持ばねとヘッドスライダとの間に取り付けて構成した、本発明の第２の形態の第５の実施例のヘッド微小移動機構の種々の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向別に示す組立斜視図である。
【図２１】（ａ）から（ｄ）は本発明の第６の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータの支持ばねとヘッドスライダとの間に取り付けて構成した、本発明の第２の形態の第６の実施例のヘッド微小移動機構の種々の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向別に示す組立斜視図である。
【図２２】（ａ）は本発明の第７の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータの支持ばねとヘッドスライダとの間に取り付けて構成した、本発明の第２の形態の第７の実施例のヘッド微小移動機構の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向と共に示す組立斜視図、（ｂ）は本発明の第８の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータの支持ばねとヘッドスライダとの間に取り付けて構成した、本発明の第２の形態の第８の実施例のヘッド微小移動機構の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向と共に示す組立斜視図である。
【図２３】（ａ）は本発明の第３の実施例のアクチュエータを、ディスク装置のヘッドアクチュエータのヘッドスライダの先端部とヘッド素子基板との間に取り付けて構成した、本発明の第２の形態の第９の実施例のヘッド微小移動機構の構成を、電極方向、剪断型圧電素子の分極方向、及びこの構成において電極間に電圧を印加した時の支持ばねの微小移動方向と共に示す組立斜視図、（ｂ）は（ａ）のヘッド微小移動機構の組立後の状態を示す斜視図である。
【図２４】（ａ）はサブアクチュエータを備えた従来のヘッドアクチュエータの平面図、（ｂ）は（ａ）のサブアクチュエータの拡大図である。
【図２５】（ａ）は従来の他のヘッド微小移動機構を搭載したディスク装置のヘッドアクチュエータの構成を示す組立斜視図、（ｂ）は（ａ）のヘッドアクチュエータにおけるヘッド微小移動機構を拡大して示す部分拡大組立斜視図である。
【図２６】（ａ），（ｂ）は図２５（ｂ）のピエゾ素子の電源への接続例を示す回路構成図である。
【符号の説明】
２…アクセスアーム
３…支持ばね
４…ヘッド
４Ａ…ヘッドスライダ
１８…回転軸
１９…円形の溝
２０…アクチュエータ
２１…固定端
２１Ａ…板状部
２１Ｂ…凹部
２２，２３…電極
２４，２４Ａ，２４Ｂ…剪断型圧電素子
２５…対向電極
２６，２７…リードパターン
２８…電圧アンプ
２９…コントローラ
３０…第１の形態のヘッド微小移動機構
４０…第２の形態のヘッド微小移動機構[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an actuator using a shear-type piezoelectric element and a head micro-moving mechanism using the actuator, and more particularly, to an actuator using a shear-type piezoelectric element that can be positioned with high accuracy, and a head micro-element using this actuator. It relates to a moving mechanism.
[0002]
2. Description of the Related Art Magnetic disk drives are one of the key devices of multimedia devices that have rapidly expanded in recent years. In multimedia equipment, in order to handle images and sounds in a larger amount and at a higher speed, development of an apparatus having a larger storage capacity is desired. In general, an increase in the capacity of a magnetic disk drive is realized by increasing the storage capacity per disk. However, if the storage density is rapidly increased without changing the diameter of the disk, the track pitch is sharply narrowed. Therefore, it is a technical problem how to accurately position the head element for reading and writing to the recording track. Therefore, a head actuator with high positioning accuracy is desired.
[0003]
[Prior art]
Conventionally, in a magnetic disk drive, in order to perform high-precision positioning, generally, an attempt has been made to improve rigidity of a movable portion such as a carriage and increase a main resonance point frequency in an in-plane direction. However, there is a limit to the improvement of the resonance point, and even if the in-plane resonance point of the movable part can be greatly increased, vibrations caused by the spring characteristics of the bearing supporting the movable part occur, The problem of lowering the positioning accuracy could not be solved.
[0004]
As one of means for solving these problems, it has been proposed to provide a second actuator for track following at the tip of the arm of the head actuator. The second actuator is capable of minutely moving the head provided at the distal end of the arm independently of the operation of the head actuator.
For example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 3-69072 shown in FIG. 24A discloses a disk drive 100 in which a sub-actuator 120 is provided at the tip of an arm 111 in addition to the main actuator 110 of the disk drive 100. The sub-actuator 120 uses two stacked piezoelectric elements 123 to move the head 114 minutely. The sub-actuator 120 is provided with two stacked piezo elements 123 which are formed by stacking a plurality of piezo elements displaced in the thickness direction on the moving plane of the head. The head can be slightly displaced in the same direction as the moving direction of the head.
[0005]
Further, in the sub-actuator 120, two stacked piezoelectric elements 123 are arranged in the direction in which the two arms 111 extend, and a portion between the two piezoelectric elements 123 is provided as shown in FIG. As shown in detail, a swing center spring 121 is provided. The swing center spring 121 is configured by alternately providing a plurality of slits 124 from both sides of the center arm 122 toward the inside in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the center arm 122. With the plurality of slits 122, the center arm 122 functions as a spring, pressurizes the laminated piezo element 123, and increases the expansion and contraction operation. The laminated piezo element 123 and the arm 111 are electrically insulated from each other by an insulating material. Lead wires are drawn out from electrodes at both ends, and a driving voltage for the laminated piezo element 123 is supplied through the lead wires.
[0006]
The problems in this conventional example are that the manufacturability of the laminated piezo element 123 is difficult, that a pressurized spring mechanism machined with high precision is required, and that the electrodes of the laminated piezo element 123 are formed by a lead wire or a wire. It is necessary to draw out.
Further, in the invention described in Japanese Patent Publication No. 2528261, a micro-movement mechanism of a head in which a fine-movement actuator for track following is provided at the tip of the arm is also disclosed. Here, as shown in FIG. 25 (a), a head is attached to a connecting plate 1 for connecting an access arm 2 protruding from a carriage 5 of a head actuator HA and a support spring 3 having a head 4 attached to a distal end. Is provided. The carriage 5 is attached to the rotating shaft 6, and the connection plate 1 is fixed to the access arm 2 by fitting a projection 16 provided on the back surface of the connection plate 1 into a fixing hole 2 a formed in the access arm 2. By an adhesive or the like.
[0007]
The connecting plate 1 on which the head micro-movement mechanism MT is provided has a fixed area 10, a movable area 11, a telescopic area 12, a hinge 13, and a gap 15. Then, as shown in FIG. 25 (b), a groove 12a is provided on the front and back sides of the stretchable region 12, and the piezo element 14 is fixed to the groove 12a.
The piezo elements 14, which are symmetrical with respect to the center line of the connecting plate 1, are simultaneously deformed in the opposite direction. The piezo element 14 is polarized in the thickness direction indicated by an arrow in FIG. When the connecting plate 1 is grounded as a common electrode and different potentials are applied to the outer surfaces of both piezo elements 14 from the power supplies 8 and 8 ', the electric current supplied by the power supply 8 receives an electric field opposite to the polarization direction. When the electric power is supplied by the power supply 8 ', the electric field is applied in the same direction as the polarization direction, and the electric field is contracted in the longitudinal direction.
[0008]
FIG. 26B shows a configuration in which the same potential is applied from the power supply 8 'to the outer surface of the piezo element 14 on both the front and back sides of both piezo elements. Also in this case, the piezo element 14 is polarized in the thickness direction indicated by the arrow. The connecting plate 1 is similarly grounded as a common electrode, and when the same potential is applied to the outer surfaces of both piezo elements 14 from the power supply 8 ', an electric field is applied to the piezo elements 14 on the left side of the drawing in a direction opposite to the polarization direction. 26 (a), the piezoelectric element 14 on the right side of the drawing is subjected to an electric field in the same direction as the polarization direction and contracts in the longitudinal direction, so that the same operation as the configuration shown in FIG.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the head micro-movement mechanism having the above-described configuration, the productivity of the stacked piezo element and the accuracy of the element outer dimensions are required, and the arm also needs high dimensional processing accuracy. There is a problem that it is necessary to expand and contract a connection plate having high target rigidity, and a large amount of force is required, and a stroke cannot be secured.
[0010]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned conventional problems, does not require high dimensional accuracy of the element, and employs an actuator using a shear-type piezoelectric element capable of high-precision positioning, and a head micro-moving mechanism using the actuator. It is intended to provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The features of the present invention that achieve the above objects are shown below as first to fourth inventions.
First inventionThe structural feature of the above is that an actuator using a shear-type piezoelectric element is provided with a circular groove having a predetermined depth provided on the fixed end side, and an inner peripheral surface on the inner peripheral surface of the circular groove. And two electrodes provided so as to be symmetrically divided into two parts, and a half that has a predetermined thickness on the inner peripheral surface of these two electrodes and whose polarization direction is line-symmetric with respect to the division line. Two ring-shaped shear-type piezoelectric elements, two opposite half-ring-shaped shear-type piezoelectric elements, an opposing electrode provided over both inner peripheral surfaces, and fixed to the inner peripheral surface of the opposing electrode. A rotating shaft, and rotating the rotating shaft by applying a current between the two electrodes.
[0016]
Second inventionIs characterized by at least one recording disk, a head provided for each of the information recording surfaces of the recording disk for reading and writing information, and a head for recording desired information on the recording disk. In a disk drive having a head actuator that moves in the radial direction of the recording disk for positioning on a track, a part of the head actuator moves the head a small distance independently of the operation of the head actuator.First inventionA micro-movement mechanism for a head using the actuator described above, wherein the fixed end of the actuator is provided at the tip of an arm of the head actuator, and the movable part of the actuator is attached to the base of the support spring of the head actuator. .
[0017]
Third inventionThe structural feature of the above is an actuator using a shearing type piezoelectric element, wherein a slit-shaped deep groove provided at a fixed end side and having a predetermined depth, and two opposing slits in the slit-shaped deep groove. Two electrodes respectively provided on a plane, two shear-type piezoelectric elements each having a predetermined thickness laminated on the two electrodes, and inserted into a gap between the two shear-type piezoelectric elements The movable plate is displaced in accordance with the polarization direction of the shear-type piezoelectric element by applying a current between the two electrodes and the movable plate. .
[0018]
Fourth inventionIs characterized by at least one recording disk, a head provided for each of the information recording surfaces of the recording disk for reading and writing information, and a head for recording desired information on the recording disk. In a disk drive having a head actuator that moves in the radial direction of the recording disk for positioning on a track, a part of the head actuator moves the head a small distance independently of the operation of the head actuator.Third inventionA head micro-movement mechanism using the actuator described above, wherein the fixed end of the actuator is the tip of the arm of the head actuator, and the moving plate of the actuator is the base of the support spring of the head actuator.
[0021]
First inventionAnd the third inventionThen, a cheap and accurate actuator can be obtained.Can be
[0022]
Second inventionThenFirst inventionAn inexpensive and accurate head micro-movement mechanism using the above actuator can be obtained.
Fourth inventionThenThird inventionInexpensive and accurate head micro-movement mechanism using the same actuatorCan be
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings based on specific examples.
FIG. 1A shows a basic configuration of an actuator 20 of the present invention using a shear-type piezoelectric element 24, and is an exploded view of an example of the configuration of the actuator 20 using a single shear-type piezoelectric element. Is shown. In the actuator 20 of the present invention, a shear-type piezoelectric element 24 having a predetermined thickness is laminated on two electrodes 22 and 23 of a predetermined shape provided side by side at a predetermined interval on the fixed end 21 side. An opposing electrode 25 is provided on the entire surface of the shear-type piezoelectric element 24 on the free end side facing the two electrodes 22 and 23. Lead patterns 26 and 27 are connected to the two electrodes 22 and 23, respectively.
[0025]
FIG. 1B shows a state after the actuator 20 of FIG. 1A is assembled. The actuator 20 of the present invention operates by connecting the voltage amplifier 28 and the controller 29 to the ends of the lead patterns 26 and 27. That is, in the actuator 20 of the present invention, the shear-type piezoelectric element 24 is deformed by applying a voltage between the two electrodes 22 and 23 using the voltage amplifier 28 and the controller 29, and the counter electrode 25 is moved in the plane. For example, it can be displaced in the rotation direction indicated by the two-dot chain line.
[0026]
The direction of displacement of the actuator 20 of the present invention differs depending on the direction of polarization of the shear-type piezoelectric element 24 with respect to the electrodes 22 and 23 provided on the fixed end 21 side and the direction of voltage applied to the electrodes 22 and 23. The direction of the voltage applied to the electrodes 22 and 23 is determined by the polarity of the drive signal output from the controller 29. Therefore, various embodiments of the actuator 20 of the present invention and operation examples thereof will be described with reference to FIGS. 2 to 5 described below.
FIGS. 2A to 2D show configuration examples of the actuator according to the first and second embodiments of the present invention. In the actuators of the first and second embodiments, a single shear type piezoelectric element 24 is used.
[0027]
FIG. 2A shows the configuration of the actuator 20A of the first embodiment in which the polarization direction of the shear type piezoelectric element 24 is one direction. In the actuator 20A of the first embodiment, a shear-type piezoelectric element 24 whose polarization direction is parallel to the direction in which the two electrodes 22 and 23 are arranged in parallel is laminated on the electrodes 22 and 23 provided on the fixed end 21 side. The counter electrode 25 is provided thereon.
[0028]
FIG. 2B shows a deformation direction of the actuator 20A when a voltage is applied between the electrodes 22 and 23 of the actuator 20A of the first embodiment shown in FIG. 2A. When a voltage is applied between the two electrodes 22 and 23, for example, a positive voltage is applied to the electrode 23, and when a negative voltage is applied to the electrode 22, the shearing type piezoelectric elements 24 having different polarization directions are electrically connected in series. In a connected state, the direction of expansion and contraction of the shear-type piezoelectric element 24 above the two electrodes 22 and 23 is reversed. In this case, the counter electrode 25 rotates around the center of the shearing type piezoelectric element 24 in a direction indicated by a two-dot chain line. If the polarity of the voltage applied to the electrodes 22 and 23 is reversed, the counter electrode 25 rotates in the direction opposite to the rotation direction shown in FIG.
[0029]
FIG. 2C shows a configuration of an actuator 20B of the second embodiment in which the shearing type piezoelectric element 24 has two polarization directions. The actuator 20B of the second embodiment also has a shear direction in which the polarization direction is parallel to the direction in which the two electrodes 22 and 23 are arranged in parallel and opposite to each other on the electrodes 22 and 23 provided on the fixed end 21 side. A piezoelectric element 24 is stacked, and a counter electrode 25 is provided thereon.
[0030]
FIG. 2D shows a deformation direction of the actuator 20B when a voltage is applied between the electrodes 22 and 23 of the actuator 20B of the second embodiment shown in FIG. 2C. When a voltage is applied between the two electrodes 22 and 23, for example, a positive voltage is applied to the electrode 23, and when a negative voltage is applied to the electrode 22, the shearing type piezoelectric elements 24 having the same polarization direction are electrically connected in series. And the direction of expansion and contraction of the shearing type piezoelectric element 24 above the two electrodes 22 and 23 becomes the same. Therefore, in this case, the counter electrode 25 translates in the direction indicated by the two-dot chain line. If the polarity of the voltage applied to the electrodes 22 and 23 is reversed, the counter electrode 25 translates in the direction opposite to the translation direction shown in FIG.
[0031]
FIGS. 3A to 3D show configuration examples of the actuator according to the third and fourth embodiments of the present invention. Although the single shearing type piezoelectric element 24 is also used in the actuators of the third and fourth embodiments, a partition groove 241 is provided at the center of the shearing type piezoelectric element 24 in parallel with the direction in which the two electrodes are arranged. Is provided. The polarization direction of the shear type piezoelectric element 24 is different from the partition groove 241.
[0032]
FIG. 3A shows the configuration of an actuator 20C of the third embodiment in which the shearing type piezoelectric element 24 has two polarization directions. In the actuator 20C of the third embodiment, a shearing type piezoelectric element 24 whose polarization direction is directed away from the partition groove 241 is laminated on the electrodes 22 and 23 provided on the fixed end 21 side. The counter electrode 25 is provided on the entire surface so as to cover the partition groove 241.
[0033]
FIG. 3B shows a deformation direction of the actuator 20C when a voltage is applied between the electrodes 22 and 23 of the actuator 20C of the third embodiment shown in FIG. 3A. When a voltage is applied between the two electrodes 22 and 23, the shear type piezoelectric elements 24 having the same polarization direction are electrically connected in series, and the shear type piezoelectric elements 24 above the two electrodes 22 and 23 are connected. Will be the same direction. Therefore, in this case, the counter electrode 25 translates in the direction indicated by the two-dot chain line. If the polarity of the voltage applied to the electrodes 22 and 23 is reversed, the counter electrode 25 translates in a direction opposite to the translation direction shown in FIG.
[0034]
FIG. 3C shows a configuration of an actuator 20D according to the fourth embodiment in which the shearing type piezoelectric element 24 has two polarization directions. In the actuator 20D of the fourth embodiment, a shear-type piezoelectric element 24 whose polarization direction faces in a direction facing the partition groove 241 is laminated on the electrodes 22 and 23 provided on the fixed end 21 side. The counter electrode 25 is provided on the entire surface so as to cover the partition groove 241.
[0035]
FIG. 3D shows a deformation direction of the actuator 20D when a voltage is applied between the electrodes 22 and 23 of the actuator 20D of the fourth embodiment shown in FIG. 3C. When a voltage is applied between the two electrodes 22 and 23, the shear-type piezoelectric elements 24 having the same polarization direction are electrically connected in series, and the counter electrode 25 is formed in the same manner as the actuator 20C of the third embodiment. Translates in the direction indicated by the two-dot chain line. If the polarity of the voltage applied to the electrodes 22 and 23 is reversed, the counter electrode 25 translates in the direction opposite to the translation direction shown in FIG.
[0036]
FIGS. 4A to 4D show configuration examples of the actuator according to the fifth and sixth embodiments of the present invention. In the actuators of the fifth and sixth embodiments, two shear-type piezoelectric elements 24A and 24B are used.
FIG. 4A shows a configuration of an actuator 20E of the fifth embodiment in which the polarization directions of the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B are the same. The actuator 20E of the fifth embodiment includes a shear-type piezoelectric element 24A, whose polarization direction is aligned with the same direction as the longitudinal direction of the electrodes 22 and 23, on the electrodes 22 and 23 provided on the fixed end 21 side. 24B are laminated, and a counter electrode 25 is provided thereon.
[0037]
FIG. 4B shows the deformation direction of the actuator 20E when a voltage is applied between the electrodes 22 and 23 of the actuator 20E of the fifth embodiment shown in FIG. 4A. When a voltage is applied between the two electrodes 22 and 23, for example, when a positive voltage is applied to the electrode 23 and when a negative voltage is applied to the electrode 22, the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B having different polarization directions are electrically connected. It is in a state of being connected in series, and the directions of expansion and contraction of the shear type piezoelectric elements 24A and 24B above the two electrodes 22 and 23 are reversed. In this case, the counter electrode 25 rotates in the direction indicated by the two-dot chain line around the center of the shear type piezoelectric elements 24A and 24B. When the polarity of the voltage applied to the electrodes 22 and 23 is reversed, the counter electrode 25 rotates in the direction opposite to the rotation direction shown in FIG.
FIG. 4C shows a configuration of an actuator 20F of a sixth embodiment in which the polarization directions of the shear type piezoelectric elements 24A and 24B are opposite. The actuator 20F of the sixth embodiment also includes a shear-type piezoelectric element in which the polarization directions are the same as the longitudinal directions of the electrodes 22 and 23 and are opposite to each other on the electrodes 22 and 23 provided on the fixed end 21 side. 24A and 24B are laminated, and a counter electrode 25 is provided thereon.
[0038]
FIG. 4D shows a deformation direction of the actuator 20F when a voltage is applied between the electrodes 22 and 23 of the actuator 20F of the sixth embodiment shown in FIG. 4C. When a voltage is applied between the two electrodes 22 and 23, for example, a positive voltage is applied to the electrode 23, and when a negative voltage is applied to the electrode 22, the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B having the same polarization direction are electrically connected. And the shear-type piezoelectric elements 24A and 24B above the two electrodes 22 and 23 have the same direction of expansion and contraction. Therefore, in this case, the counter electrode 25 translates in the direction indicated by the two-dot chain line. If the polarity of the voltage applied to the electrodes 22 and 23 is reversed, the counter electrode 25 translates in a direction opposite to the translation direction shown in FIG.
[0039]
FIGS. 5A to 5D show an embodiment of an actuator according to the seventh and eighth embodiments of the present invention. Although the two shear-type piezoelectric elements 24A and 24B are also used in the actuators of the seventh and eighth embodiments, the polarization directions of the shear-type piezoelectric elements 24A and 24B are different from those of the actuators of the fifth and sixth embodiments. ing.
FIG. 5A shows a configuration of an actuator 20G according to a seventh embodiment in which the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B have two polarization directions. The actuator 20G of the seventh embodiment has a shearing type in which the polarization directions are directed to directions away from each other in a direction orthogonal to the two electrodes 22 and 23 on the electrodes 22 and 23 provided on the fixed end 21 side. Piezoelectric elements 24A and 24B are stacked, and a counter electrode 25 is provided on the piezoelectric elements 24A and 24B so as to cover the shear-type piezoelectric elements 24A and 24B.
[0040]
FIG. 5B shows a deformation direction of the actuator 20G when a voltage is applied between the electrodes 22 and 23 of the actuator 20G of the seventh embodiment shown in FIG. 5A. When a voltage is applied between the two electrodes 22 and 23, the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B having the same polarization direction are electrically connected in series, and the shearing type piezoelectric elements above the two electrodes 22 and 23 are placed. The expansion and contraction directions of the elements 24A and 24B become the same. Therefore, in this case, the counter electrode 25 translates in the direction indicated by the two-dot chain line. If the polarity of the voltage applied to the electrodes 22 and 23 is reversed, the counter electrode 25 translates in the direction opposite to the translation direction shown in FIG.
[0041]
FIG. 5C shows the configuration of an actuator 20H of the eighth embodiment in which the shearing type piezoelectric element 24 has two polarization directions. No.8In the actuator 20H of the embodiment, the shear-type piezoelectric elements 24A, 24A, which face each other in the direction orthogonal to the two electrodes 22, 23 in the polarization direction, on the electrodes 22, 23 provided on the fixed end 21 side. A counter electrode 25 is provided on the entire surface so as to cover the shear-type piezoelectric elements 24A and 24B.
[0042]
FIG. 5D shows a deformation direction of the actuator 20H when a voltage is applied between the electrodes 22 and 23 of the actuator 20H of the eighth embodiment shown in FIG. 5C. When a voltage is applied between the two electrodes 22 and 23, the shear-type piezoelectric elements 24 having the same polarization direction are electrically connected in series, and, like the actuator 20G of the seventh embodiment, the counter electrode 25 Translates in the direction indicated by the two-dot chain line. If the polarity of the voltage applied to the electrodes 22 and 23 is reversed, the counter electrode 25 translates in the direction opposite to the translation direction shown in FIG.
[0043]
As described above, the actuator according to the present invention described in the first to eighth embodiments has a simple structure, and as described with reference to FIG. 1B, two actuators are formed through the lead patterns 26 and 27 formed on the fixed end 21. When a voltage is applied to the electrodes 22 and 23, the opposing electrodes are set according to the polarization direction of the single shear piezoelectric element 24 or the two shear piezoelectric elements 24A and 24B stacked on the two electrodes 22 and 23. 25 can be rotationally driven or translated.
[0044]
Next, by incorporating any one of the actuators of the present invention configured as described above into a head actuator having a head for reading and writing information from and to an information recording surface of a recording disk, the head is provided with a head. A description will be given of a micro-movement mechanism of the head which can be micro-displaced independently of the operation of the actuator.
[0045]
FIG. 6A shows a basic structure of a head micro-movement mechanism 30 of the first embodiment in which an actuator 20 of the present invention is used between an access arm 2 of a head actuator of a disk drive and a support spring 3 attached to the arm 2. It shows a simple configuration. FIG. 6B shows a state after the head micro-moving mechanism 30 of FIG. 6A is assembled.
[0046]
In the head minute moving mechanism 30 of the first embodiment, the two electrodes 22 and 23 of the actuator 20 are provided with the distal end of the access arm 2 of the head actuator as a fixed end. The base of the support spring 3 provided with the head 4 at the tip is mounted on the electrodes 22 and 23 via a single shear-type piezoelectric element 24. As shown in FIG. 6B, the support springs 3 are attached to both sides of the access arm 2, so that two micro movement mechanisms 30 of the head of the first embodiment are provided for one access arm 2. ing. The lead patterns 26 and 27 of the actuator 20 are formed on the access arm 2.
[0047]
FIG. 6C is a cross-sectional view showing the detailed configuration of the head micro-movement mechanism 30 of FIG. 6B, and only the upper half of the head micro-movement mechanism 30 is shown. An insulating layer 31 is provided on the access arm 2, and electrodes 22 and 23 are formed thereon. A shear type piezoelectric element 24 is stacked on the electrodes 22 and 23, and a counter electrode 25 is provided thereon. The base of the support spring 3 is mounted on the counter electrode 25 via an insulating layer 32.
[0048]
FIG. 7 illustrates a step of attaching the actuator 20 of the present invention between the arm 2 of the head actuator of the disk drive and the support spring 3 attached to the arm 2. When the actuator 20 is mounted on the arm 2, a solder paste 33 is applied on the electrodes 22 and 23 formed on the arm 2, and a shear-type piezoelectric element on which the base of the support spring 3 is mounted first. The element 24 is mounted while heating.
[0049]
As described above, the head 4 provided at the distal end of the support spring 3 is moved by the micro movement mechanism 30 of the head according to the first embodiment of the present invention provided between the access arm 2 of the head actuator and the support spring 3. Although it can be finely moved independently of the operation of the head actuator. Note that the direction in which the head 4 is minutely moved differs depending on which of the actuators 20 of the first to eighth embodiments is used for the head minute movement mechanism 30. Therefore, various embodiments and examples of the operation of the head micro-movement mechanism 30 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0050]
FIGS. 8A to 8D show various configuration examples of the head micro-movement mechanism 30A of the first embodiment of the first embodiment of the present invention. In the head micro-movement mechanism 30A of the first embodiment of the first embodiment, the actuator 20A of the first embodiment of the present invention is used between the tip of the access arm 2 of the head actuator and the support spring 3. Have been.
[0051]
In the configuration shown in FIG. 8A, electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in the longitudinal direction of the arm 2, and the polarization direction of the shearing type piezoelectric element 24 is in the direction of the tip of the arm 2. is there. In this case, the support spring 3 is driven to rotate by applying a voltage to the electrodes 22 and 23. The configuration shown in FIG. 8B differs from the configuration in FIG. 8A only in that the polarization direction of the shearing type piezoelectric element 24 is in the base direction of the arm 2. Also in this case, the support spring 3 is driven to rotate by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, but the direction of rotation is opposite to that of the configuration shown in FIG.
[0052]
In the configuration shown in FIG. 8C, electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2, and the polarization direction of the shearing type piezoelectric element 24 is , 23. Also in this case, the support spring 3 is driven to rotate by applying a voltage to the electrodes 22 and 23. The configuration shown in FIG. 8 (d) differs from the configuration of FIG. 8 (c) only in that the polarization direction of the shearing type piezoelectric element 24 is the base direction of the electrodes 22, 23. Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to rotate, but the direction of rotation is opposite to the configuration shown in FIG.
FIG. (A) From (D) The driving direction of the actuator 20A of the first embodiment described in the above is an example in which a voltage is applied in a specific direction, and a voltage amplifier circuit (not shown) connected to the electrodes 22 and 23 applies a voltage of a reverse polarity. Is applied, the driving direction of the actuator 20A is reversed.
[0053]
FIGS. 9A to 9D show various configuration examples of the head micro-movement mechanism 30B of the second embodiment of the first embodiment of the present invention. In the head micro-movement mechanism 30B of the second embodiment of the first embodiment, the actuator 20B of the second embodiment of the present invention is used between the tip of the access arm 2 of the head actuator and the support spring 3. Have been.
[0054]
In the configuration shown in FIG. 9A, electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in the longitudinal direction of the arm 2, and one of the polarization directions of the shearing type piezoelectric element 24 is the tip of the arm 2. Direction, and the other is the base direction of the arm 2. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in the longitudinal direction of the arm 2. The configuration shown in FIG. 9B is different only in that the polarization direction of the shear type piezoelectric element 24 is opposite to the configuration shown in FIG. 9A. Also in this case, the support spring 3 is driven to translate by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, but the translation direction is the opposite direction to the configuration of FIG. 9A.
[0055]
In the configuration shown in FIG. 9C, electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2, and one of the polarization directions of the shearing type piezoelectric element 24 is provided. The left end direction of the arm 2 and the other end are the right end direction of the arm 2. Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2. The configuration shown in FIG. 9D is different only in that the polarization direction of the shearing type piezoelectric element 24 is opposite to the configuration shown in FIG. 9C. Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2, but the translation direction is the reverse of the configuration in FIG. Direction.
[0056]
FIG. 10A shows an example of the configuration of a head micro-movement mechanism 30C according to a third embodiment of the first aspect of the present invention. In the head micro-movement mechanism 30C of the third embodiment of the first embodiment, the actuator 20C of the third embodiment of the present invention is used between the tip end of the access arm 2 of the head actuator and the support spring 3. Have been.
[0057]
In the configuration shown in FIG. 10A, electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in the longitudinal direction of the arm 2, and the polarization direction of the shearing type piezoelectric element 24 is divided by the partition groove 241. Direction. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2.
[0058]
In the head micro-movement mechanism 30C according to the third embodiment of the first embodiment, the electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2 so that the shear-type piezoelectric element is provided. The polarization direction of the element 24 may be oriented in the longitudinal direction of the arm 2. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in the longitudinal direction of the arm 2.
[0059]
FIG. 10B shows a configuration example of a head micro-movement mechanism 30D according to a fourth embodiment of the first aspect of the present invention. In the head micro-movement mechanism 30D of the fourth embodiment of the first embodiment, the actuator 20D of the fourth embodiment of the present invention is used between the tip of the access arm 2 of the head actuator and the support spring 3. Have been.
[0060]
In the configuration shown in FIG. 10B, electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in the longitudinal direction of the arm 2, and the polarization direction of the shearing type piezoelectric element 24 is divided by the partition groove 241. In the opposite direction. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22, 23, the support spring 3 is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2, but the translation direction is the reverse of the configuration shown in FIG. Direction.
[0061]
In the head micro-movement mechanism 30D according to the fourth embodiment of the first embodiment, the electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2, and the shearing type piezoelectric element is provided. The polarization direction of the element 24 may be oriented in the longitudinal direction of the arm 2. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in the longitudinal direction of the arm 2.
[0062]
FIGS. 11A to 11D show various configuration examples of the head micro-movement mechanism 30E according to the fifth embodiment of the first aspect of the present invention. In the head micro-movement mechanism 30E of the fifth embodiment of the first embodiment, the actuator 20E of the fifth embodiment of the present invention is used between the tip of the access arm 2 of the head actuator and the support spring 3. Have been.
[0063]
In the configuration shown in FIG. 11A, electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in the longitudinal direction of the arm 2, and shear type piezoelectric elements 24A and 24B are provided on the electrodes 22 and 23. It is laminated. The polarization directions of the shear-type piezoelectric elements 24A and 24B are respectively toward the tip of the arm 2. In this case, the support spring 3 is driven to rotate by applying a voltage to the electrodes 22 and 23. The configuration shown in FIG. 11B is different from the configuration of FIG. 11A only in that the polarization direction of the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B is in the base direction of the arm 2. In this case as well, the support spring 3 is driven to rotate by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, but the direction of rotation is opposite to that of the configuration shown in FIG.
[0064]
In the configuration shown in FIG. 11C, electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2, and the polarization directions of the shear type piezoelectric elements 24A and 24B are The directions are the tip ends of the electrodes 22 and 23, respectively. Also in this case, the support spring 3 is driven to rotate by applying a voltage to the electrodes 22 and 23. The configuration shown in FIG. 11D is different from the configuration of FIG. 11C only in that the polarization direction of the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B is in the base direction of the electrodes 22 and 23. Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to rotate, but the direction of rotation is opposite to the configuration shown in FIG.
[0065]
FIGS. 12 (a) to 12 (d) show various configuration examples of the head micro-movement mechanism 30F of the sixth embodiment of the first embodiment of the present invention. In the head micro-movement mechanism 30F of the sixth embodiment of the first embodiment, the actuator 20F of the sixth embodiment of the present invention is used between the tip end of the access arm 2 of the head actuator and the support spring 3. Have been.
[0066]
In the configuration shown in FIG. 12A, electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in the longitudinal direction of the arm 2. One of the polarization directions of the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B is Is the tip direction, and the other is the base direction of the arm 2. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in the longitudinal direction of the arm 2. The configuration shown in FIG. 12B is different only in that the polarization directions of the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B are opposite to the configuration shown in FIG. 12A. Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate, but the translation direction is the reverse of the configuration shown in FIG.
[0067]
In the configuration shown in FIG. 12C, the electrodes 22 and 23 are arranged in parallel at the tip of the arm 2 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2, and the polarization directions of the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B are One is the left end direction of the arm 2 and the other is the right end direction of the arm 2. Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2. The configuration shown in FIG. 12 (d) is different only in that the polarization directions of the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B are opposite to the configuration shown in FIG. 12 (c). Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2, but the translation direction is the reverse of the configuration in FIG. Direction.
[0068]
FIG. 13A shows an example of the configuration of a head micro-movement mechanism 30G according to a seventh embodiment of the first aspect of the present invention. In the head micro-movement mechanism 30G of the seventh embodiment of the first embodiment, the actuator 20G of the seventh embodiment of the present invention is used between the tip of the access arm 2 of the head actuator and the support spring 3. Have been.
[0069]
In the configuration shown in FIG. 13A, electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in the longitudinal direction of the arm 2, and the polarization direction of the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B is Are directions perpendicular to each other. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2.
[0070]
In the head micro-movement mechanism 30G according to the seventh embodiment of the first embodiment, the electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2 so that the shear-type piezoelectric element is provided. The polarization directions of the elements 24A and 24B may be oriented in the longitudinal direction of the arm 2. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in the longitudinal direction of the arm 2.
[0071]
FIG. 13B shows an example of the configuration of a head minute movement mechanism 30H according to an eighth embodiment of the first aspect of the present invention. In the head micro-movement mechanism 30H of the eighth embodiment of the first embodiment, the actuator 20H of the eighth embodiment of the present invention is used between the tip of the access arm 2 of the head actuator and the support spring 3. Have been.
[0072]
In the configuration shown in FIG. 13B, electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in the longitudinal direction of the arm 2, and the polarization direction of the shearing type piezoelectric elements 24 A and 24 B is This is the direction that is perpendicular to the direction. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2, but the translation direction is the reverse of the configuration shown in FIG. Direction.
[0073]
In the head micro-movement mechanism 30H of the eighth embodiment of the first embodiment, the electrodes 22 and 23 are provided at the tip of the arm 2 in parallel in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2, and the The polarization directions of the elements 24A and 24B may be oriented in the longitudinal direction of the arm 2. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the support spring 3 is driven to translate in the longitudinal direction of the arm 2.
[0074]
FIG. 14A shows a configuration of an actuator according to a ninth embodiment of the present invention, and shows an exploded configuration of the actuator 20J of the ninth embodiment. In the actuator 20J of the ninth embodiment, a circular groove 19 having a predetermined depth is provided on the fixed end 21 side, and the inner peripheral surface is symmetrically formed on the inner peripheral surface of the circular groove 19. Two electrodes 22A and 23A are provided so as to be divided into two. Then, two semi-ring shaped shear-type piezoelectric elements 24C and 24D having a predetermined thickness are laminated on the inner peripheral surfaces of these two electrodes 22A and 23A, respectively. The polarization directions of the two semi-ring shaped shear-type piezoelectric elements 24C and 24D are circumferential directions, and are line-symmetric with respect to the dividing line. Further, opposing electrodes 25A are provided across both inner peripheral surfaces of the two semi-ring shaped shear-type piezoelectric elements 24C and 24D, and the rotating shaft 18 is fixed to the inner peripheral surfaces of the opposing electrodes 25A. The actuator 20J of the ninth embodiment is configured.
[0075]
Lead patterns 26A and 27A are connected to opposing edges of the circular groove 19, and an amplifier 28 and a controller 29 are connected to the ends of the lead patterns 26A and 27A. In the actuator 20J of the ninth embodiment, a drive signal of a predetermined polarity output from the controller 29 is amplified by the amplifier 28, and a voltage is applied between the two electrodes 22A and 23A to thereby apply the shear piezoelectric elements 24C and 24D. And the counter electrode 25A can be rotated. As a result, the rotation shaft 18 fixed to the counter electrode 25A can be driven to rotate. Since both positive and negative drive signals can be output from the controller 29, it is possible to control the rotation amount and the rotation direction of the rotary shaft 18 by changing the polarity of the drive signal.it can.
[0076]
FIG. 14B shows a head micro-movement mechanism of the ninth embodiment of the first embodiment in which the actuator 20J of FIG. 14A is mounted between the arm 2 of the head actuator of the disk drive and the support spring 3. It is a diagram showing a state of constituting 30J. At the tip of the arm 2 of the head actuator, a circular groove 18 is provided as a fixed end of the actuator 20J, and the two electrodes 22A and 23A, the shear type piezoelectric elements 24C and 24D, and the counter electrode 25A are formed in this circular shape. It is stored in the groove 19. Then, a boss 18A protruding from the rear surface side of the base of the support spring 3 is fixed to the counter electrode 25A to form the head minute moving mechanism 30J of the ninth embodiment in the first embodiment.
[0077]
FIG. 15A shows a configuration of an actuator 20K according to a tenth embodiment of the present invention. The fixed end 21A has a plate shape, and a concave portion 21B is formed at the tip end. Electrodes are provided on two opposing planes in the recess 21B. If the fixed end 21A is a conductive metal, no electrode is required. Two shear-type piezoelectric elements 24 sandwiching the movable plate 17 from both sides are fitted between these two electrodes. When the moving plate 17 is made of metal, no electrode is required on the end surface of the shearing type piezoelectric element 24 on the moving plate 17 side.
[0078]
FIG. 15 (b) shows the state of the actuator 20K of the tenth embodiment after assembly, and FIG. 15 (c) is a circuit configuration showing the connection of the actuator 20K of FIG. 15 (b) to the voltage amplifier 28. FIG. The actuator 20K of the tenth embodiment connects the voltage amplifier 28 and the controller 29 between the moving plate 17 and the fixed end 21A, and controls the magnitude of the voltage between the electrodes and the application direction. Can be swung as shown in FIG.it can.
[0079]
In the actuator 20J of the tenth embodiment, if the fixed end 21A is the arm 2 of the head actuator and the moving plate 17 is the support spring 3 of the head actuator, the head of the tenth embodiment in the first embodiment is used as it is. It can be used as the minute moving mechanism 30K.
The head minute and minute moving mechanisms 30A to 30K of the first to tenth embodiments in the first embodiment described above use the actuators 20A to 20K of the first to tenth embodiments having a simple structure and high displacement accuracy. As a result, the displacement accuracy is high, and the manufacturing and assembling properties are improved.
[0080]
FIG. 16A shows a support spring 3 for mounting an actuator 20 of the present invention on an access arm 2 of a head actuator of a disk drive, and a head 4 (actually, an inductive head or an MR head) provided at the tip of the support spring 3. 9 shows a basic configuration of a head minute moving mechanism 40 according to a second embodiment used between the head and the head slider 4A) having a head. FIG. 16B shows a state after the head minute moving mechanism 40 of FIG. 16A is assembled.
[0081]
In the head minute moving mechanism 40 of the second embodiment, the two electrodes 22 and 23 of the actuator 20 are provided with the island 3A at the tip of the support spring 3 of the head actuator as a fixed end. The island 3A is connected to the tip of the support spring 3 by two bridges 3B, and a hole 3C is formed around the island 3A. In addition to the two electrodes 22 and 23, the island portion 3A is provided with four pads 3D for electrically connecting to the head 4. Further, on the support spring 3, there are lead patterns 26 and 27 connected to the two electrodes 22 and 23 and lead patterns 41 to 44 connected to the four pads 3D. The lead patterns 26 and 27 are connected to one bridge 3B. Are connected to the two electrodes 22 and 23, and the lead patterns 41 to 44 are connected to the four pads 3D through the other bridge 3B. A head slider 4A having a head 4 at its tip is attached to the electrodes 22 and 23 via two shear-type piezoelectric elements 24A and 24B in this example.ing. supportThe springs 3 are attached to both sides of the access arm 2 as shown in FIG. 16 (b), so that two micro movement mechanisms 40 of the head of the second embodiment are provided for one access arm 2. .
[0082]
FIG. 16C is a cross-sectional view taken along the line D-D showing a detailed configuration of the head micro-movement mechanism 40 of FIG. 16B. An insulating layer 31 is provided on the support spring 3, and electrodes 22 and 23 are formed thereon. Shear type piezoelectric elements 24A and 24B are laminated on the electrodes 22 and 23, respectively, and a counter electrode 25 is provided thereon. The head slider 4A is mounted on the counter electrode 25 with the insulating layer 32 interposed therebetween.
[0083]
As described above, the head 4 provided at the tip end of the head slider 4A is moved by the head minute movement mechanism 40 according to the second embodiment of the present invention provided between the support spring 3 of the head actuator and the head slider 4A. The movement can be minutely performed independently of the operation of the head actuator. The direction in which the head 4 is minutely moved differs depending on which of the actuators 20 of the above-described first to eighth embodiments is used for the minute movement mechanism 40 of the head. Therefore, various embodiments and operation examples of the head minute moving mechanism 40 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 17 (a) to 22 (b) shown below.
[0084]
FIGS. 17A to 17D show various configuration examples of the head micro-movement mechanism 40A of the first embodiment of the second embodiment of the present invention. In the head micro-movement mechanism 40A of the first embodiment in the second embodiment, the actuator 20A of the first embodiment of the present invention is provided between the tip of the support spring 3 of the head actuator and the head slider 4A. It is used.
[0085]
In the configuration shown in FIG. 17A, the electrodes 22 and 23 are provided in parallel with the longitudinal direction of the support spring 3 on the island 3A at the tip of the support spring 3, and the polarization direction of the shearing type piezoelectric element 24. Is the tip direction of the arm 2. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to rotate. The configuration shown in FIG. 17B differs from the configuration in FIG. 17A only in that the polarization direction of the shearing type piezoelectric element 24 is the base direction of the support spring 3. In this case as well, the head slider 4A is driven to rotate by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, but the direction of rotation is opposite to the direction shown in FIG.
[0086]
In the configuration shown in FIG. 17 (c), electrodes 22 and 23 are provided in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3 on an island 3A at the tip of the support spring 3, and The polarization direction of 24 is the tip direction of the electrodes 22 and 23. Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to rotate. The configuration shown in FIG. 17D is different from the configuration of FIG. 17C only in that the polarization direction of the shearing type piezoelectric element 24 is the base direction of the electrodes 22 and 23. Also in this case, the head slider 4A is driven to rotate by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, but the direction of rotation is opposite to that of the configuration shown in FIG.
Note that FIG. (A) From (D) Is an example in which a voltage is applied in a specific direction. If a voltage having a reverse polarity is applied by a voltage amplifier circuit (not shown) connected to the electrodes 22 and 23, the driving direction of the actuator 20A The driving direction is reversed.
[0087]
FIGS. 18 (a) to 18 (d) show various configuration examples of the head micro-movement mechanism 40B according to the second embodiment of the present invention. In the head micro-movement mechanism 40B of the second embodiment of the second embodiment, the actuator 20B of the second embodiment of the present invention is used between the tip of the support spring 3 of the head actuator and the head slider 4A. Have been.
[0088]
In the configuration shown in FIG. 18A, the electrodes 22 and 23 are provided in parallel with the longitudinal direction of the support spring 3 on the island portion 3A at the tip of the support spring 3, and the polarization direction of the shear type piezoelectric element 24 is changed. One is the tip direction of the support spring 3 and the other is the base direction of the support spring 3. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in the longitudinal direction of the support spring 3. The configuration shown in FIG. 18B is different only in that the polarization direction of the shearing type piezoelectric element 24 is opposite to the configuration shown in FIG. 18A. In this case as well, the head slider 4A is driven to translate by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, but the translation direction is opposite to the direction shown in FIG.
[0089]
In the configuration shown in FIG. 18 (c), electrodes 22 and 23 are provided in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3 on the island 3A at the tip of the support spring 3, and One of the polarization directions 24 is the left end direction of the island portion 3A, and the other is the right end direction of the island portion 3A. Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3. The configuration shown in FIG. 18D is different only in that the polarization direction of the shear type piezoelectric element 24 is opposite to the configuration shown in FIG. 18C. Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3, but the translation direction is different from the configuration shown in FIG. The opposite direction.
Note that FIG. (A) From (D) Is an example in which a voltage is applied in a specific direction. If a voltage having a reverse polarity is applied by a voltage amplifier circuit (not shown) connected to the electrodes 22 and 23, the driving direction of the actuator 20B The driving direction is reversed.
[0090]
FIG. 19A shows an example of the configuration of a head micro-movement mechanism 40C according to a third embodiment of the second aspect of the present invention. In the head micro-movement mechanism 40C according to the third embodiment of the second embodiment, the actuator 20C according to the third embodiment of the present invention is used between the tip of the support spring 3 of the head actuator and the head slider 4A. Have been.
[0091]
In the configuration shown in FIG. 19A, the electrodes 22 and 23 are provided in parallel with the longitudinal direction of the support spring 3 on the island 3A at the tip of the support spring 3, and the polarization direction of the shear type piezoelectric element 24. Is a direction separating from the partition groove 241. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3.
[0092]
In the head micro-movement mechanism 40C of the third embodiment of the second embodiment, the electrodes 22, 23 are also applied to the island 3A at the tip of the support spring 3 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3. The shear type piezoelectric elements 24 may be provided in parallel so that the polarization direction of the shear type piezoelectric elements 24 is oriented in the longitudinal direction of the support spring 3. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in the longitudinal direction of the support spring 3.
[0093]
FIG. 19B shows a configuration example of a head micro-movement mechanism 40D according to a fourth embodiment of the second aspect of the present invention. In the head micro-movement mechanism 40D of the fourth embodiment of the second embodiment, the actuator 20D of the fourth embodiment of the present invention is used between the tip of the support spring 3 of the head actuator and the head slider 4A. Have been.
[0094]
In the configuration shown in FIG. 19B, the electrodes 22 and 23 are provided in parallel with the longitudinal direction of the support spring 3 on the island 3A at the tip of the support spring 3, and the polarization direction of the shear-type piezoelectric element 24. Is a direction facing each other with the partition groove 241 as a boundary. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3, and the translation direction is different from the configuration shown in FIG. The opposite direction.
[0095]
Note that FIG. (A) as well as (B) Is an example in the case where a voltage is applied in a specific direction, and when a voltage of a reverse polarity is applied by a voltage amplifier circuit (not shown) connected to the electrodes 22 and 23, the actuator 20C and 20D are driven in a specific direction. The driving directions of 20C and 20D are opposite.
AlsoAlso, in the head micro-movement mechanism 40D of the fourth embodiment in the second embodiment, the electrodes 22 and 23 are arranged in parallel with the island 3A at the tip of the support spring 3 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 2. The shear-type piezoelectric element 24 may be provided so that the polarization direction thereof is oriented in the longitudinal direction of the support spring 3. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23,Head slider 4AIs driven to translate in the longitudinal direction of the support spring 3.
[0096]
FIGS. 20A to 20D show various configuration examples of the head micro-movement mechanism 40E according to the fifth embodiment of the second embodiment of the present invention. In the head micro-movement mechanism 40E of the fifth embodiment in the second embodiment, the actuator 20E of the fifth embodiment of the present invention is used between the tip of the support spring 3 of the head actuator and the head slider 4A. Have been.
[0097]
In the configuration shown in FIG. 20A, electrodes 22 and 23 are provided in parallel in the longitudinal direction of the arm 2 on an island 3A at the tip of the support spring 3, and a shearing type The piezoelectric elements 24A and 24B are stacked. The polarization directions of the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B are respectively toward the tip of the support spring 3. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to rotate. The configuration shown in FIG. 20 (b) differs from the configuration of FIG. 20 (a) only in that the polarization directions of the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B are in the base direction of the support spring 3. Also in this case, the head slider 4A is driven to rotate by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, but the direction of rotation is opposite to that of the configuration shown in FIG.
[0098]
In the configuration shown in FIG. 20C, the electrodes 22 and 23 are provided in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3 on the island 3A at the tip of the support spring 3, and The polarization directions of 24A and 24B are the tip directions of the electrodes 22 and 23, respectively. Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to rotate. The configuration shown in FIG. 20 (d) differs from the configuration of FIG. 20 (c) only in that the polarization direction of the shearing type piezoelectric elements 24A, 24B is in the base direction of the electrodes 22, 23. In this case as well, the head slider 4A is driven to rotate by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, but the direction of rotation is opposite to the direction shown in FIG.
Note that FIG. (A) From (D) Is an example in which a voltage is applied in a specific direction. If a voltage having a reverse polarity is applied by a voltage amplifier circuit (not shown) connected to the electrodes 22 and 23, the driving direction of the actuator 20E is changed. The driving direction is reversed.
[0099]
FIGS. 21 (a) to 21 (d) show various structural examples of the head micro-movement mechanism 40F of the sixth embodiment of the second embodiment of the present invention. In the head micro-movement mechanism 40F according to the sixth embodiment of the second embodiment, the actuator 20F according to the sixth embodiment of the present invention is used between the tip of the support spring 3 of the head actuator and the head slider 4A. Have been.
[0100]
In the configuration shown in FIG. 21 (a), electrodes 22 and 23 are provided in parallel in the longitudinal direction of the support spring 3 on the island 3A at the tip of the support spring 3, and the shear type piezoelectric elements 24A and 24B One of the polarization directions is the tip direction of the support spring 3 and the other is the base direction of the support spring 3. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in the longitudinal direction of the support spring 3. The configuration shown in FIG. 21 (b) is different only in that the polarization directions of the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B are opposite to the configuration shown in FIG. 21 (a). Also in this case, the head slider 4A is translated by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, but the translation direction is the reverse of the configuration shown in FIG.
In the configuration shown in FIG. 21C, the electrodes 22 and 23 are arranged in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3 on the island 3A at the tip of the support spring 3, and the shearing type piezoelectric element One of the polarization directions of 24A and 24B is the left end direction of the island portion 3A, and the other is the right end direction of the island portion 3A. Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3. The configuration shown in FIG. 21D is different only in that the polarization directions of the shearing type piezoelectric elements 24A and 24B are opposite to the configuration shown in FIG. 21C. Also in this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3, but the translation direction is different from the configuration shown in FIG. It is the opposite direction.
Note that FIG. (A) From (D) Is an example in which a voltage is applied in a specific direction. If a voltage having a reverse polarity is applied by a voltage amplifier circuit (not shown) connected to the electrodes 22 and 23, the driving direction of the actuator 20F The driving direction is reversed.
[0101]
FIG. 22A shows a configuration example of a head micro-movement mechanism 40G according to a seventh embodiment of the second aspect of the present invention. In the head minute moving mechanism 40G of the seventh embodiment of the second embodiment, the actuator 20G of the seventh embodiment of the present invention is used between the tip of the support spring 3 of the head actuator and the head slider 4A. Have been.
[0102]
In the configuration shown in FIG. 22A, the electrodes 22 and 23 are provided in parallel in the longitudinal direction of the support spring 3 on the island 3A at the tip of the support spring 3, and the shear type piezoelectric elements 24A and 24B The polarization directions are directions perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3 and away from each other. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3.
[0103]
In the head micro-movement mechanism 40G of the seventh embodiment in the second mode, the electrodes 22 and 23 are also applied to the island 3A at the tip of the support spring 3 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3. The shear type piezoelectric elements 24A and 24B may be provided in parallel so that the polarization direction thereof is oriented in the longitudinal direction of the support spring 3. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in the longitudinal direction of the support spring 3.
[0104]
FIG. 22B shows an example of the configuration of a head micro-movement mechanism 40H according to an eighth embodiment of the present invention. In the head micro-movement mechanism 40H according to the eighth embodiment of the second embodiment, the actuator 20H according to the eighth embodiment of the present invention is used between the tip of the support spring 3 of the head actuator and the head slider 4A. Have been.
[0105]
In the configuration shown in FIG. 22B, the electrodes 22 and 23 are provided in parallel in the longitudinal direction of the support spring 3 on the island 3A at the tip of the support spring 3, and the shear type piezoelectric elements 24A and 24B The polarization direction is a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3, and the translation direction is different from the configuration shown in FIG. It is the opposite direction.
[0106]
In the head micro-movement mechanism 40H of the eighth embodiment in the second embodiment, the electrodes 22, 23 are also applied to the island 3A at the tip of the support spring 3 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3. The shear type piezoelectric elements 24A and 24B may be provided in parallel so that the polarization direction thereof is oriented in the longitudinal direction of the support spring 3. In this case, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head slider 4A is driven to translate in the longitudinal direction of the support spring 3.
Again, FIG. (A) as well as (B) The driving directions of the actuators 20G and 20H in the above are examples in which a voltage is applied in a specific direction. If a voltage of opposite polarity is applied by a voltage amplifier circuit (not shown) connected to the electrodes 22 and 23, The driving directions of 20G and 20H are opposite.
[0107]
In the head minute moving mechanisms 40A to 40H of the first to eighth embodiments of the second embodiment of the present invention described above, the portion driven by the actuators 20A to 20H of the first to eighth embodiments is the head slider 4A. Only, and the resonance point of the actuator can be improved because of the mass of the movable part.
FIG. 23A shows an example of the configuration of a head minute moving mechanism 40J according to a ninth embodiment of the second embodiment of the present invention. In the head minute movement mechanism 40J of the ninth embodiment of the second embodiment, the actuator 20C of the third embodiment of the present invention is used between the tip of the head slider 4A and the head element substrate 4B. I have.
[0108]
In the configuration shown in FIG. 23A, electrodes 22 and 23 are provided side by side on the end surface of the head slider 4A attached to the island 3A at the tip of the support spring 3 before the head element substrate 4B is attached. The head element substrate 4B is mounted on the electrodes 22 and 23 with the shear type piezoelectric element 24 interposed therebetween. Although not shown, a counter electrode is provided on the entire surface of the head element substrate 4B on the shear type piezoelectric element 24 side. In this case, the polarization direction of the shearing type piezoelectric element 24 is a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support spring 3 and away from each other.
[0109]
FIG. 23 (b) shows a configuration of a head minute moving mechanism 40J of the ninth embodiment in the second mode after assembly. In the head micro-movement mechanism 40J of the ninth embodiment of the second embodiment, by applying a voltage to the electrodes 22 and 23, the head element substrate 4B is perpendicular to the longitudinal direction of the head slider 4A as shown by arrows. Is driven in translation.
[0110]
In the head micro-movement mechanisms 40A to 40J of the first to ninth embodiments according to the second embodiment of the present invention described above, since the actuators 20A to 20J having a simple structure and high control accuracy are used, manufacturing is performed. But easy to assemble.
[0111]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an actuator using a shear-type piezoelectric element that does not require high dimensional accuracy of the element and that can perform high-precision positioning.
Further, according to the present invention, by using an actuator that does not require dimensional accuracy and can perform high-precision positioning, the structure of the head is simple, the manufacturing and assembling properties are high, and the head micro-head with good positioning accuracy is used. A moving mechanism can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A shows a basic configuration of an actuator using a shear-type piezoelectric element according to the present invention, and is an exploded perspective view showing an exploded configuration of an actuator using a single shear-type piezoelectric element. FIG. 7B is a perspective view showing an example of the operation after assembly of the actuator shown in FIG.
FIGS. 2 (a) to 2 (d) show an embodiment of an actuator according to the first embodiment of the present invention using a single shear type piezoelectric element, and FIG. 2 (a) shows polarization of a shear type piezoelectric element. FIG. 3B is a perspective view showing a configuration of the first embodiment in which the direction is one direction, FIG. 4B is a plan view showing a deformation direction of the actuator when a voltage is applied to the actuator of the first embodiment shown in FIG. (C) is a perspective view showing the configuration of a second embodiment in which the polarization direction of the shearing type piezoelectric element is parallel to the two electrodes and opposite to each other, and (d) is the second embodiment shown in (c). FIG. 7 is a plan view showing a deformation direction of the actuator when a voltage is applied to the actuator of FIG.
FIGS. 3 (a) to 3 (d) show an embodiment of a modified example of the first embodiment of the present invention using a single shear-type piezoelectric element provided with a partition groove in the center. (A) is a perspective view showing the configuration of the third embodiment in which the polarization direction of the shearing type piezoelectric element is separated from each other in the direction perpendicular to the partition groove, and (b) is the third view shown in (a). FIG. 13C is a plan view showing the deformation direction of the actuator when a voltage is applied to the actuator of the embodiment of the present invention. FIG. FIG. 11D is a perspective view showing the configuration of the example, and FIG. 10D is a plan view showing the deformation direction of the actuator when a voltage is applied to the actuator of the fourth embodiment shown in FIG.
4 (a) to 4 (d) show an embodiment of an actuator according to a second embodiment of the present invention using two shear type piezoelectric elements, and FIG. 4 (a) shows two shear type piezoelectric elements. (B) is a perspective view showing the configuration of the fifth embodiment in which the polarization direction of the fifth embodiment is the same direction parallel to the two electrodes, and (b) is an actuator when a voltage is applied to the actuator of the fifth embodiment shown in (a). (C) is a perspective view showing the configuration of the sixth embodiment in which the polarization directions of the two shear-type piezoelectric elements are parallel to the two electrodes and opposite to each other, and (d) is a perspective view. It is a top view showing the deformation direction of an actuator when a voltage is applied to an actuator of a 6th example shown in (c).
5 (a) to 5 (d) show an embodiment of an actuator according to a second embodiment of the present invention using two shear-type piezoelectric elements. FIG. 5 (a) shows two shear-type piezoelectric elements. FIG. 7B is a perspective view showing the configuration of the seventh embodiment in which the polarization directions of the electrodes are separated from each other in a direction intersecting the two electrodes. FIG. FIG. 8C is a plan view showing the deformation direction of the actuator when voltage is applied, and FIG. 9C shows the configuration of the eighth embodiment in which the polarization directions of the two shear-type piezoelectric elements face each other in a direction intersecting the two electrodes. FIG. 18D is a plan view showing the deformation direction of the actuator when a voltage is applied to the actuator of the eighth embodiment shown in FIG.
FIG. 6A shows a basic configuration of a first mode of a head minute moving mechanism using an actuator of the present invention between an arm of a head actuator of a disk drive and a support spring attached to the arm. FIG. 7B is an assembled perspective view, FIG. 8B is a perspective view showing the state after assembling the head micro-movement mechanism of FIG. 7A, and FIG. 8C is a cross-sectional view taken along line CC of FIG.
FIG. 7 is an explanatory view illustrating a process of attaching the actuator of the present invention between an arm of a head actuator of a disk drive and a support spring attached to the arm.
FIGS. 8A to 8D show a first embodiment of the present invention in which the actuator according to the first embodiment of the present invention is mounted between an arm of a head actuator of a disk drive and a support spring; Assemblies showing various configurations of the head micro-movement mechanism of the first embodiment according to the electrode direction, the polarization direction of the shearing type piezoelectric element, and the micro-movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration. It is a perspective view.
FIGS. 9A to 9D show a first embodiment of the present invention in which the actuator according to the second embodiment of the present invention is mounted between an arm of a head actuator of a disk drive and a support spring. Assemblies showing various configurations of the head micro-movement mechanism of the second embodiment according to the electrode direction, the polarization direction of the shear-type piezoelectric element, and the micro-movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration. It is a perspective view.
FIG. 10A shows a third embodiment of the first aspect of the present invention in which the actuator of the third embodiment of the present invention is mounted between an arm of a head actuator of a disk drive and a support spring. FIG. 9B is an assembly perspective view showing the configuration of the head micro-movement mechanism of the embodiment together with the electrode direction, the polarization direction of the shearing type piezoelectric element, and the micro-movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration; Is a head micro-movement mechanism according to a fourth embodiment of the first aspect of the present invention, in which the actuator of the fourth embodiment of the present invention is mounted between an arm of a head actuator of a disk drive and a support spring. FIG. 3 is an assembly perspective view showing the configuration of (1) together with the electrode direction, the polarization direction of the shearing type piezoelectric element, and the minute movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration.
FIGS. 11A to 11D show a first embodiment of the present invention in which the actuator according to the fifth embodiment of the present invention is mounted between an arm of a head actuator of a disk drive and a support spring. Assemblies showing various configurations of the head micro-movement mechanism of the fifth embodiment according to the electrode direction, the polarization direction of the shearing type piezoelectric element, and the micro-movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration. It is a perspective view.
12 (a) to 12 (d) show a first embodiment of the present invention in which the actuator of the sixth embodiment of the present invention is mounted between an arm of a head actuator of a disk drive and a support spring. Assemblies showing various configurations of the head micro-movement mechanism of the sixth embodiment according to the electrode direction, the polarization direction of the shear-type piezoelectric element, and the micro-movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration. It is a perspective view.
FIG. 13A shows a seventh embodiment of the first aspect of the present invention in which an actuator of the seventh embodiment of the present invention is mounted between an arm of a head actuator of a disk drive and a supporting spring. FIG. 9B is an assembly perspective view showing the configuration of the head micro-movement mechanism of the embodiment together with the electrode direction, the polarization direction of the shearing type piezoelectric element, and the micro-movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration; Is a head micro-movement mechanism according to the eighth embodiment of the first aspect of the present invention, wherein the actuator according to the eighth embodiment of the present invention is mounted between an arm of a head actuator of a disk drive and a support spring. FIG. 3 is an assembly perspective view showing the configuration of (1) together with the electrode direction, the polarization direction of the shearing type piezoelectric element, and the minute movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration.
14A is an assembled perspective view showing the configuration of an actuator according to a ninth embodiment of the present invention, and FIG. 14B is a perspective view showing the actuator of FIG. When the head micro-movement mechanism of the ninth embodiment of the first embodiment is configured by being attached to a support spring, the configuration of the actuator, the arm tip and the base of the support spring, and the voltage applied to the actuator having this configuration FIG. 9 is an assembled perspective view showing a minute movement direction of the support spring when a force is applied.
15A is an assembled perspective view showing the structure of an actuator according to a tenth embodiment of the present invention, FIG. 15B is a perspective view showing the state after assembly of the actuator shown in FIG. 15A, and FIG. FIG. 3B is a circuit configuration diagram showing connection of the actuator to a power supply.
FIG. 16 (a) is a second example of a head minute moving mechanism using an actuator of the present invention between a support spring attached to an arm of a head actuator of a disk drive and a head slider attached to the tip of the support spring. (B) is a perspective view showing a state after assembling the head micro-movement mechanism of (a), and (c) is a local sectional view taken along line DD of (b). It is.
FIGS. 17 (a) to (d) show a second embodiment of the present invention in which the actuator according to the first embodiment of the present invention is mounted between a support spring of a head actuator of a disk drive and a head slider. Various configurations of the head micro-moving mechanism of the first embodiment of the present invention are shown according to the electrode direction, the polarization direction of the shear-type piezoelectric element, and the micro-moving direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration. It is an assembly perspective view.
FIGS. 18 (a) to (d) show a second embodiment of the present invention in which the actuator according to the second embodiment of the present invention is mounted between a support spring of a head actuator of a disk drive and a head slider. Various configurations of the head micro-movement mechanism according to the second embodiment of the present invention are shown according to the electrode direction, the polarization direction of the shear-type piezoelectric element, and the micro-movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration. It is an assembly perspective view.
FIG. 19A shows a third embodiment of the second aspect of the present invention in which the actuator according to the third embodiment of the present invention is mounted between a support spring of a head actuator of a disk drive and a head slider. FIG. 9B is an assembly perspective view showing the configuration of the head micro-movement mechanism of the embodiment together with the electrode direction, the polarization direction of the shearing type piezoelectric element, and the micro-movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration. ) Is a head microstructure according to the fourth embodiment of the second embodiment of the present invention, in which the actuator of the fourth embodiment of the present invention is mounted between the support spring of the head actuator of the disk drive and the head slider. FIG. 3 is an assembly perspective view showing a configuration of a moving mechanism together with an electrode direction, a polarization direction of a shear-type piezoelectric element, and a minute moving direction of a support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration.
FIGS. 20 (a) to (d) show a second embodiment of the present invention in which the actuator according to the fifth embodiment of the present invention is mounted between a support spring of a head actuator of a disk drive and a head slider. Various configurations of the head micro-movement mechanism of the fifth embodiment of the present invention are shown according to the electrode direction, the polarization direction of the shear-type piezoelectric element, and the micro-movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration. It is an assembly perspective view.
FIGS. 21 (a) to 21 (d) show a second embodiment of the present invention in which the actuator of the sixth embodiment of the present invention is mounted between a support spring of a head actuator of a disk drive and a head slider. Various configurations of the head micro-movement mechanism of the sixth embodiment of the present invention are shown for each of the electrode direction, the polarization direction of the shear-type piezoelectric element, and the micro-movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration. It is an assembly perspective view.
FIG. 22A shows a seventh embodiment of the second aspect of the present invention in which the actuator of the seventh embodiment of the present invention is mounted between a support spring of a head actuator of a disk drive and a head slider. FIG. 9B is an assembly perspective view showing the configuration of the head micro-movement mechanism of the embodiment together with the electrode direction, the polarization direction of the shearing type piezoelectric element, and the micro-movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration. ) Is a head microstructure according to the eighth embodiment of the second aspect of the present invention in which the actuator of the eighth embodiment of the present invention is mounted between the support spring of the head actuator of the disk drive and the head slider. FIG. 3 is an assembly perspective view showing a configuration of a moving mechanism together with an electrode direction, a polarization direction of a shear-type piezoelectric element, and a minute moving direction of a support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration.
FIG. 23 (a) shows a second embodiment of the present invention in which the actuator according to the third embodiment of the present invention is mounted between the tip of a head slider of a head actuator of a disk drive and a head element substrate. An assembly perspective view showing the configuration of the head micro-movement mechanism of the ninth embodiment, together with the electrode direction, the polarization direction of the shearing type piezoelectric element, and the micro-movement direction of the support spring when a voltage is applied between the electrodes in this configuration. FIG. 3B is a perspective view showing a state after assembly of the head minute moving mechanism of FIG.
24A is a plan view of a conventional head actuator provided with a sub-actuator, and FIG. 24B is an enlarged view of the sub-actuator of FIG.
FIG. 25A is an assembly perspective view showing the configuration of a head actuator of a disk drive on which another conventional head micro-movement mechanism is mounted, and FIG. 25B is an enlarged view of the head micro-movement mechanism in the head actuator of FIG. FIG.
26 (a) and (b) are circuit configuration diagrams showing an example of connection of the piezo element of FIG. 25 (b) to a power supply.
[Explanation of symbols]
2. Access arm
3 ... Support spring
4… Head
4A: Head slider
18 ... Rotary axis
19 ... Circular groove
20 ... actuator
21 ... Fixed end
21A ... plate-shaped part
21B ... recess
22, 23 ... electrodes
24, 24A, 24B ... shear-type piezoelectric element
25: Counter electrode
26, 27 ... Lead pattern
28 ... Voltage amplifier
29 ... Controller
30. Head micro-movement mechanism of the first embodiment
40. Head micro-movement mechanism of second embodiment

Claims

An actuator using a shear-type piezoelectric element,
A circular groove with a predetermined depth provided on the fixed end side,
Two electrodes provided on the inner peripheral surface of the circular groove so as to divide the inner peripheral surface into two symmetrically;
Two semi-ring-shaped shear-type piezoelectric elements each of which is provided with a predetermined thickness on the inner peripheral surfaces of these two electrodes and whose polarization direction is line-symmetric with respect to the division line,
A counter electrode provided over both inner peripheral surfaces of the two semi-ring shaped shear-type piezoelectric elements, and
A rotating shaft fixed to the inner peripheral surface of the counter electrode,
An actuator, characterized in that the rotating shaft is rotated by energizing between the two electrodes.

At least one recording disk, a head provided for each of the information recording surfaces of the recording disk for reading and writing information, and a head for positioning the head on a desired recording track on the recording disk. 2. The actuator according to claim 1 , further comprising a head actuator for moving the recording head in a radial direction of the recording disk, wherein the head is moved by a small distance independently of the operation of the head actuator. A micro-movement mechanism of the head using
A fixed end of the actuator is provided at a tip of an arm of the head actuator,
A micro head moving mechanism using an actuator, wherein a rotation axis of the actuator is attached to a base of a support spring of the head actuator.

An actuator using a shear-type piezoelectric element,
A slit-shaped deep groove having a predetermined depth provided on the fixed end side,
Two electrodes respectively provided on two opposing planes in the slit-like deep groove,
Two shear-type piezoelectric elements having a predetermined thickness laminated on the two electrodes, respectively;
A conductive moving plate that is inserted and fixed in a gap between the two shear-type piezoelectric elements,
An actuator, characterized in that the movable plate is displaced in accordance with the polarization direction of the shear-type piezoelectric element by applying a current between the two electrodes and the movable plate.

At least one recording disk, a head provided for each of the information recording surfaces of the recording disk for reading and writing information, and a head for positioning the head on a desired recording track on the recording disk. 4. The actuator according to claim 3 , further comprising a head actuator for moving the head by a small distance independently of the operation of the head actuator, in a disk drive provided with a head actuator for moving the recording disk in a radial direction. A micro-movement mechanism of the head using
The fixed end of the actuator is a tip of an arm of the head actuator,
A head micro-movement mechanism using an actuator, wherein a moving plate of the actuator is a base of a support spring of the head actuator.