JP3556067B2 - 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 - Google Patents
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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
【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
Claims (4)
- 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、
前記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され、
前記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を特徴とするアクチュエータ。 - 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、このヘッドを前記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、前記ヘッドを前記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前記ヘッドアクチュエータの一部に請求項１に記載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、
前記アクチュエータの固定端が前記ヘッドアクチュエータのアームの先端部に設けられ、
前記アクチュエータの回転軸が前記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を特徴とするアクチュエータを使用したヘッドの微小移動機構。 - 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、
前記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、
前記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、
前記２つの電極間と前記移動板との間に通電することによって、前記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を特徴とするアクチュエータ。 - 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、このヘッドを前記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、前記ヘッドを前記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前記ヘッドアクチュエータの一部に請求項３に記載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、
前記アクチュエータの固定端が前記ヘッドアクチュエータのアームの先端部であり、
前記アクチュエータの移動板が前記ヘッドアクチュエータの支持ばねの基部であることを特徴とするアクチュエータを使用したヘッドの微小移動機構。
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