特表2023-550616同一のアクチュエータ配向を可能にする単一ライン駆動回路
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-04
(54)【発明の名称】同一のアクチュエータ配向を可能にする単一ライン駆動回路
(51)【国際特許分類】
G11B 5/596 20060101AFI20231127BHJP
G11B 21/10 20060101ALI20231127BHJP
G11B 5/60 20060101ALI20231127BHJP
G11B 21/21 20060101ALI20231127BHJP
【ＦＩ】
G11B5/596
G11B21/10 N
G11B5/60 P
G11B21/21 C
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023530556
(86)(22)【出願日】2021-11-18
(85)【翻訳文提出日】2023-06-22
(86)【国際出願番号】 US2021059968
(87)【国際公開番号】W WO2022109187
(87)【国際公開日】2022-05-27
(31)【優先権主張番号】17/529,134
(32)【優先日】2021-11-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/116,722
(32)【優先日】2020-11-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517151084
【氏名又は名称】マグネコンプ コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＭＡＧＮＥＣＯＭＰＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】コチャプラユク、ツリースーン
(72)【発明者】
【氏名】プー、ジョナサン ヒー－トー
(72)【発明者】
【氏名】イー、クエン チー
(72)【発明者】
【氏名】グラース、デイビッド
(72)【発明者】
【氏名】ケアウライ、ピヤウェチ
(57)【要約】
駆動回路が記載される。駆動回路は、第１電極と第２電極との間に配置された１つ以上の圧電素子を含む第１圧電アクチュエータを含む。第１電極は、第１端子において第１接地に接続されるよう構成され、第２電極は、第２端子において増幅器に接続されるよう構成される。駆動回路は、第１電極と第２電極との間に配置された１つ以上の圧電素子を含む第２圧電アクチュエータを含む。第１電極は、第１端子において制御信号に接続されるよう構成され、第２電極は、第２端子において第２接地に接続される。そして、第１圧電アクチュエータの第１端子および第２圧電アクチュエータの第１端子は、第１圧電アクチュエータおよび第２圧電アクチュエータが対称であり、かつ同一の極性を有するよう構成される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動回路であって、第１電極と第２電極との間に配置された１つ以上の圧電素子を含む第１圧電アクチュエータであって、前記第１電極は、第１端子において第１接地に接続されるよう構成され、前記第２電極は、第２端子において増幅器に接続されるよう構成される、第１圧電アクチュエータと、
第１電極と第２電極との間に配置された１つ以上の圧電素子を含む第２圧電アクチュエータであって、前記第１電極は、第１端子において制御信号に接続されるよう構成され、前記第２電極は、第２端子において第２接地に接続される、第２圧電アクチュエータと、を備え、
前記第１圧電アクチュエータの前記第１端子および前記第２圧電アクチュエータの前記第１端子は、前記第１圧電アクチュエータおよび前記第２圧電アクチュエータが対称でありかつ同一の極性を有するよう構成されている、駆動回路。
【請求項2】
前記第１圧電アクチュエータは、第１圧電素子と、第２圧電素子と、第３圧電素子とを含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項3】
前記第１圧電素子の上面は、前記第１電極の一部と前記第２電極の一部とによって部分的に覆われており、前記第２電極は、前記第１圧電素子の前記上面を前記第１電極よりも多く覆う、請求項２に記載の駆動回路。
【請求項4】
前記第１圧電素子と前記第２圧電素子とは、前記第１接地に接続された前記第１電極によって部分的に分離されている、請求項２に記載の駆動回路。
【請求項5】
前記第２圧電素子と前記第３圧電素子とは、前記第２電極によって部分的に分離されている、請求項２に記載の駆動回路。
【請求項6】
前記第３圧電素子の下面は、前記第１電極の一部と前記第２電極の一部とによって部分的に覆われており、前記第２電極は、前記第３圧電素子の前記下面を前記第１電極よりも少なく覆う、請求項２に記載の駆動回路。
【請求項7】
前記第２圧電アクチュエータは、第１圧電素子と、第２圧電素子と、第３圧電素子とを含む、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項8】
前記第１圧電素子の上面は、前記第１電極の一部と前記第２電極の一部とによって部分的に覆われており、前記第２電極は、前記第１圧電素子の前記上面を前記第１電極よりも多く覆う、請求項７に記載の駆動回路。
【請求項9】
前記第１圧電素子と前記第２圧電素子とは、前記第１電極によって部分的に分離されている、請求項７に記載の駆動回路。
【請求項10】
前記第２圧電素子と前記第３圧電素子とは、前記第２電極によって部分的に分離されている、請求項７に記載の駆動回路。
【請求項11】
前記第３圧電素子の下面は、前記第１電極の一部と前記第２電極の一部とによって部分的に覆われており、前記第２電極は、前記第３圧電素子の前記下面を前記第１電極よりも少なく覆う、請求項７に記載の駆動回路。
【請求項12】
前記第１圧電アクチュエータは、前記第２端子を介して印加される前記制御信号に応答して駆動されるよう構成される、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項13】
前記第２圧電アクチュエータは、前記第１端子を介して印加される前記制御信号に応答して駆動されるよう構成される、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項14】
ヘッドスライダを備え、対称でありかつ同一の極性を有する前記第１圧電アクチュエータおよび前記第２圧電アクチュエータにより、前記ヘッドスライダを径方向に精密に位置決めする、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項15】
駆動回路を備えるサスペンション装置であって、前記駆動回路は、
第１電極と第２電極との間に配置された１つ以上の圧電素子を含む第１圧電アクチュエータであって、前記第１電極は、第１端子において第１接地に接続するよう構成され、前記第２電極は、第２端子において制御信号に接続するよう構成された、第１圧電アクチュエータと、
第１電極と第２電極との間に配置された１つ以上の圧電素子を含む第２圧電アクチュエータであって、前記第１電極は、第１端子において制御信号に接続され、前記第２電極は、第２端子において第２接地に接続されるよう構成された、第２圧電アクチュエータと、を備え、
前記第１圧電アクチュエータの前記第１端子および前記第２圧電アクチュエータの前記第１端子は、前記第１圧電アクチュエータおよび前記第２圧電アクチュエータが対称でありかつ同一の極性を有するよう構成されている、サスペンション装置。
【請求項16】
前記第１圧電アクチュエータは、第１圧電素子と、第２圧電素子と、第３圧電素子とを含む、請求項１５に記載のサスペンション装置。
【請求項17】
前記第２圧電アクチュエータは、第１圧電素子と、第２圧電素子と、第３圧電素子とを含む、請求項１５に記載のサスペンション装置。
【請求項18】
前記第１圧電アクチュエータは、前記第２端子を介して印加される前記制御信号に応答して駆動されるよう構成される、請求項１５に記載のサスペンション装置。
【請求項19】
前記第２圧電アクチュエータは、前記第１端子を介して印加される前記制御信号に応答して駆動されるよう構成される、請求項１５に記載のサスペンション装置。
【請求項20】
ヘッドスライダを備え、対称でありかつ同一の極性を有する前記第１圧電アクチュエータおよび前記第２圧電アクチュエータにより、前記ヘッドスライダを径方向に精密に位置決めする、請求項１５に記載のサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、圧電アクチュエータの分野に関する。より詳細には、本開示は、圧電アクチュエータ性能の改善に関する。
【背景技術】
【0002】
情報記憶装置の一種として、ハードディスクドライブは周知である。ハードディスクドライブは、一般的には、スピンドルに回転可能に取り付けられた１つまたは複数の磁気ディスクと、各ディスクの磁気媒体担持面上の同心円データトラックに対して磁気変換器、つまりヘッドを位置決めするための１つまたは複数のアクチュエータアセンブリとを含む。
【0003】
パーソナルコンピュータの進歩に伴い、ハードディスクドライブの記録密度は増大してきたので、ディスク上にデータトラックが次第により高密度に配置されるとともに、トラック自体も物理的に狭くなってきた。その結果、読取りおよび書込みのために変換器、つまりヘッドを正確なトラック追従位置に維持することがより困難になってきている。磁気ヘッドの位置決めにおいて必要とされるさらに精密な調整に対応するために、精密位置決めアクチュエータが導入されてきた。このようなアクチュエータに対しては、単一の圧電アクチュエータアセンブリが一般的には使用される。圧電アクチュエータはヘッドジンバルアセンブリの一部を形成する。ヘッドジンバルアセンブリはヘッドをトラックに対して横方向に移動させることで、ヘッドをトラックに関して径方向に精密に位置決めする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、圧電アクチュエータの分野に関する。より詳細には、本開示は、圧電アクチュエータ性能の改善に関する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
駆動回路が記載される。駆動回路は、第１電極と第２電極との間に配置された１つ以上の圧電素子を含む第１圧電アクチュエータを含む。第１電極は、第１端子において第１接地に接続されるよう構成され、第２電極は、第２端子において増幅器に接続されるよう構成される。駆動回路は、第１電極と第２電極との間に配置された１つ以上の圧電素子を含む第２圧電アクチュエータを含む。第１電極は、第１端子において制御信号に接続されるよう構成され、第２電極は、第２端子において第２接地に接続される。そして、第１圧電アクチュエータの第１端子および第２圧電アクチュエータの第１端子は、第１圧電アクチュエータおよび第２圧電アクチュエータが対称であり、かつ同一の極性を有するよう構成される。
【0006】
駆動回路のいくつかの例では、第１圧電アクチュエータは、第１圧電素子と、第２圧電素子と、第３圧電素子とを含む。第１圧電素子の上面は、第１電極の一部と第２電極の一部とによって部分的に覆われてもよく、第２電極は、第１圧電素子の上面を第１電極よりも多く覆う。第１圧電素子と第２圧電素子とは、第１接地に接続された第１電極によって部分的に分離されている。第２圧電素子と第３圧電素子とは、第２電極によって部分的に分離されていてもよい。第３圧電素子の下面は、第１電極の一部分と第２電極の一部分とによって部分的に覆われてもよく、第２電極は、第３圧電素子の下面を第１電極よりも少なく覆う。
【0007】
駆動回路のいくつかの例では、第２圧電アクチュエータは、第１圧電素子と、第２圧電素子と、第３圧電素子とを含む。第１圧電素子の上面は、第１電極の一部と第２電極の一部とによって部分的に覆われてもよく、第２電極は、第１圧電素子の上面を第１電極よりも多く覆う。第１圧電素子と第２圧電素子とは、第１電極によって部分的に分離されている。第２圧電素子と第３圧電素子とは、第２電極によって部分的に分離されていてもよい。第３圧電素子の下面は、第１電極の一部分と第２電極の一部分とによって部分的に覆われてもよく、第２電極は、第３圧電素子の下面を第１電極よりも少なく覆う。
【0008】
駆動回路のいくつかの例では、第１圧電アクチュエータは、増幅器から第２端子を介して印加される制御信号に応答して駆動されるよう構成される。駆動回路のいくつかの例では、第２圧電アクチュエータは、増幅器から第１端子を介して印加される制御信号に応答して駆動されるよう構成される。いくつかの例では、駆動回路はヘッドスライダをさらに含む。第１圧電アクチュエータおよび第２圧電アクチュエータが同一の極性かつ対称性を有することにより、ヘッドスライダを径方向に精密に位置決めする。
【0009】
サスペンション装置もまた提供される。サスペンション装置は、第１電極と第２電極との間に配置された１つ以上の圧電素子を含む第１圧電アクチュエータを含む駆動回路を含む。第１電極は第１端子において第１接地に接続され、第２電極は第２端子において増幅器に接続される。駆動回路は、第１電極と第２電極との間に配置された１つ以上の圧電素子を備える第２圧電アクチュエータをさらに含む。第１電極は第１端子において増幅器に接続され、第２電極は第２端子において第２接地に接続されている。第１圧電アクチュエータの第１端子および第２圧電アクチュエータの第１端子は、第１圧電アクチュエータおよび第２圧電アクチュエータが同一の極性および配向を有するように配置される。
【0010】
複数の実施例が開示されたが、本開示のさらに別の実施例が、本開示の例示的な実施例を示しつつ説明する、以下の詳細な説明から当業者にとって明らかになるであろう。したがって、図面および詳細な説明は、本質的には例示的であり、限定的ではないとみなされるべきである。
【0011】
本開示の上記および他の利点および特徴がどのように得られるかを説明するために、上記で説明された原理のより詳細な説明が、添付の図面に示された特定の例を参照しつつなされる。これらの図面は、本開示の例示的な態様を示すに過ぎないので、その範囲を限定するものと解釈されるべきではない。原理は、以下の図面を使用して、さらに具体的かつ詳細に記載および説明される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本開示の一例による、駆動回路用の第１圧電アクチュエータの側断面図。
【図2】本開示の一例による第２圧電アクチュエータの側断面図。
【図3】本開示の一例による第１圧電アクチュエータの側断面図。
【図4】本開示の一例による第２圧電アクチュエータの側断面図。
【図5】本開示の一例による駆動回路アーキテクチャを示す図。
【図8】本開示の一例による、駆動回路アーキテクチャを組み込んだサスペンションのＰＺＴ周波数応答関数のグラフ。
【図9】本開示の一例による、駆動回路アーキテクチャを組み込んだサスペンションのＰＺＴ周波数応答関数のグラフ。
【図10】本開示の一例による、本明細書に記載のいくつかの実施形態による駆動回路を組み込んだサスペンションのストロークを示す表。
【図11】シミュレーションによる、組み込んだサスペンションのＰＺＴ周波数応答関数を比較するグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図１は、第１極性を有する第１圧電アクチュエータ１２０の側断面図を示す。第１圧電アクチュエータ１２０は、第１基準電位、例えば０電位（接地等）に接続されるよう構成された第１電極１１２を有する。第１圧電アクチュエータ１２０はさらに、制御信号１３０に接続するよう構成された第２電極１１４を有する。第１圧電アクチュエータ１２０は、第１圧電素子１２２と、第２圧電素子１２４と、第３圧電素子１２６とを含む。第１圧電素子１２２の上面は、第１電極１１２の一部と第２電極１１４の一部とによって部分的に覆われている。第２電極１１４は、第１圧電素子１２２の上面を第１電極１１２よりも多く覆っている。第１圧電素子１２２と第２圧電素子１２４とは、第１電極１１２によって部分的に分離されている。また、第２圧電素子１２４と第３圧電素子１２６とは、第２電極１１４によって部分的に分離されている。第３圧電素子１２６の下面は、第１電極１１２の一部と第２電極１１４の一部とによって部分的に覆われている。第２電極１１４は、第３圧電素子１２６の下面を第１電極１１２よりも少なく覆っている。
【0014】
図１に示された分極方向の下で、正電圧が印加された際に、電界が第１電極１１２および第２電極１１４にわたる分極方向と同じ方向である場合、３つの圧電素子１２２、１２４、および１２６は全て長手方向に伸張する。
【0015】
図２は、第１極性とは反対の第２極性を有する第２圧電アクチュエータ１２５の側断面図を示す。第２圧電アクチュエータ１２５は、第１基準電位、例えば０電位（第２接地１８０等）に接続するよう構成された第１電極１１６を有する。第２圧電アクチュエータ１２５はさらに、制御信号１３０に接続された第２電極１１８を有する。第２圧電アクチュエータ１２５は、第１圧電素子１３２と、第２圧電素子１３４と、第３圧電素子１３６とを含む。第１圧電素子１３２の上面は、第１電極１１６の一部と第２電極１１８の一部とによって部分的に覆われている。
【0016】
第２電極１１８は、第１圧電素子１３２の上面を第１電極１１６よりも多く覆っている。第１圧電素子１３２と第２圧電素子１３４とは、第１電極１１６によって部分的に分離されている。また、第２圧電素子１３４と第３圧電素子１３６とは、第２電極１１８によって部分的に分離されている。第３圧電素子１３６の下面は、第１電極１１６の一部と第２電極１１８の一部とによって部分的に覆われている。第２電極１１８は、第３圧電素子１３６の下面を第１電極１１６よりも少なく覆っている。
【0017】
図２に示された分極方向の下で、正電圧が印加された際に、電界が第１電極１１６および第２電極１１８にわたる分極方向の反対方向である場合、３つの圧電素子１３２、１３４、および１３６は全て長手方向に収縮する。
【0018】
図３は、駆動回路用の第１圧電アクチュエータ２２０の側断面図を示す。第１圧電アクチュエータ２２０は、第１基準電位、例えば０電位（接地等）に接続するよう構成された第１電極２１２を有する。第１圧電アクチュエータ２２０はさらに、制御信号２３０に接続された第２電極２１４を有する。第１圧電アクチュエータ２２０は、第１圧電素子２２２と、第２圧電素子２２４と、第３圧電素子２２６とを含む。第１圧電素子２２２の上面は、第１電極２１２の一部と第２電極２１４の一部とによって部分的に覆われている。
【0019】
第２電極２１４は、第１圧電素子２２２の上面を第１電極２１２よりも多く覆っている。第１圧電素子２２２と第２圧電素子２２４とは、第１電極２１２によって部分的に分離されている。また、第２圧電素子２２４と第３圧電素子２２６とは、第２電極２１４によって部分的に分離されている。第３圧電素子２２６の下面は、第１電極２１２の一部と第２電極２１４の一部とによって部分的に覆われている。第２電極２１４は、第３圧電素子２２６の下面を第１電極２１２よりも少なく覆っている。
【0020】
図３に示された分極方向の下で、正電圧が印加された際に、電界が第１電極２１２および第２電極２１４にわたる分極方向と同じ方向である場合、３つの圧電素子２２２、２２４、および２２６は全て長手方向に伸張する。
【0021】
図４は、本開示の一例による、駆動回路の第２圧電アクチュエータ２２５の側断面図を示す。第２圧電アクチュエータ２２５は、第１基準電位、例えば０電位（接地等）に接続された第１電極２１６を有する。第２圧電アクチュエータ２２５はさらに、制御信号２３０に接続された第２電極２１８を有する。第２圧電アクチュエータ２２５は、第１圧電素子３２２と、第２圧電素子３２４と、第３圧電素子３２６とを含む。第１圧電素子３２２の上面は、第１電極２１６の一部と第２電極２１８の一部とによって部分的に覆われている。
【0022】
図３の第１圧電アクチュエータ２２０とは対照的に、第２電極２１８は、第１圧電素子３２２の上面を第１電極２１６よりも少なく覆っている。これは、第２圧電アクチュエータ２２５が、図２の第２圧電アクチュエータ１２５の配向から１８０°回転しているためである。第１圧電素子３２２と第２圧電素子３２４とは、第２電極２１８によって部分的に分離されている。また、第２圧電素子３２４と第３圧電素子３２６とは、第１電極２１６によって部分的に分離されている。第３圧電素子３２６の下面は、第１電極２１６の一部と第２電極２１８の一部とによって部分的に覆われている。第２電極２１８は、第３圧電素子３２６の下面を第１電極２１６よりも多く覆っている。
【0023】
図４に示された分極方向の下で、電界が第１電極２１６および第２電極２１８にわたる分極方向の反対方向になるように正電圧が印加された場合、３つの圧電素子３２２、３２４、および３２６は全て長手方向に収縮する。
【0024】
図５は、本開示の一例による駆動回路５００である。駆動回路５００は、ハードディスクドライブ用サスペンションのヘッドスライダ５４０を移動させるよう構成された第１圧電アクチュエータ５２０および第２圧電アクチュエータ５２５を含む。第１圧電アクチュエータ５２０および第２圧電アクチュエータ５２５は、それぞれ駆動回路５００に電気的に接続されている。その結果、第１圧電アクチュエータ５２０および第２圧電アクチュエータ５２５は、従来技術で周知の技法を含む技法を使用して、ヘッドスライダの所望の物理的変位を制御するよう印加される印加電圧である制御信号に応じて動作する。これは、図６および図７を参照して以下で詳細に記載される。
【0025】
駆動回路５００は、ハードディスクドライブのサスペンション装置、例えばヘッドジンバルアセンブリに組み込まれるよう構成される。第１圧電アクチュエータ５２０は、第１端子５２１（つまり、基準端子）と、第２端子５２３とを含む。第１圧電アクチュエータ５２０は、第１端子５２１において第１接地接点５７０に接続されている。第１圧電アクチュエータ５２０はさらに、第２端子５２３において制御信号５３０に接続されている。第２圧電アクチュエータ５２５は、第１端子５２７（例えば、基準端子）と、第２端子５２９とを含む。第２圧電アクチュエータ５２５は、第２端子５２９で第２接地接点５８０に接続されている。第２圧電アクチュエータ５２５はさらに、第１端子５２７において制御信号５３０に接続されている。換言すれば、第２圧電アクチュエータ５２５の第１端子５２７および第２端子５２９が入れ替わっているので、第１圧電アクチュエータ５２０および第２圧電アクチュエータ５２５は同一の極性および配向を有する。そして、活性部５２８、５３８は、対称となるよう配置されている。これは、図６および図７に示されている。
【0026】
図６は、本開示の一例による、駆動回路アーキテクチャ５００の第１圧電アクチュエータ５２０の側断面図を示す。第１圧電アクチュエータ５２０は、第１基準電位、例えば（第１接地接点５７０等を介して）０電位に接続された第１電極５１２を有する。第１圧電アクチュエータ５２０はさらに、制御信号５３０に接続された第２電極５１４を有する。第１圧電アクチュエータ５２０は、第１圧電素子５２２と、第２圧電素子５２４と、第３圧電素子５２６とを含む。第１圧電素子５２２の上面は、第１電極５１２の一部と第２電極５１４の一部とによって部分的に覆われている。
【0027】
第２電極５１４は、第１圧電素子５２２の上面を第１電極５１２よりも多く覆っている。第１圧電素子５２２と第２圧電素子５２４とは、接地された第１電極５１２によって部分的に分離されている。また、第２圧電素子５２４と第３圧電素子５２６とは、第２電極５１４によって部分的に分離されている。第３圧電素子５２６の下面は、第１電極５１２の一部と第２電極５１４の一部とによって部分的に覆われている。第２電極５１４は、第３圧電素子５２６の下面を、接地された第１電極５１２よりも少なく覆っている。第１圧電アクチュエータ５２０は、第１圧電素子５２２の第２電極５１４と第１電極５１２との間の部分と、第２圧電素子５２４の第１電極５１２と第２電極５１４との間の部分と、第３圧電素子５２６の第２素子５１４と第１素子５１２との間の部分と、を含む活性部５２８を有する。
【0028】
図６に示された分極方向の下で、電界が第１電極５１２および第２電極５１４にわたる分極方向と同じ方向になるように正電圧が印加された場合、３つの圧電素子５２２、５２４、および５２６は全て長手方向に伸張する。
【0029】
図７は、本開示の一例による、駆動回路５００の第２圧電アクチュエータ５２５の側断面図を示す。第２圧電アクチュエータ５２５は、制御信号５３０に接続された第１電極５１６を有する。第２圧電アクチュエータ５２５はさらに、第１基準電位、例えば（第２接地接点５８０等を介して）０電位に接続された第２電極５１８を有する。第２圧電アクチュエータ５２５は、第１圧電素子５３２と、第２圧電素子５３４と、第３圧電素子５３６とを含む。第１圧電素子５３２の上面は、第１電極５１６の一部と第２電極５１８の一部とによって部分的に覆われている。
【0030】
接地された第２電極５１８は、第１圧電素子５３２の上面を第１電極５１６よりも多く覆っている。第１圧電素子５３２と第２圧電素子５３４とは、第１電極５１６によって部分的に分離されている。また、第２圧電素子５３４と第３圧電素子５３６とは、第２電極５１８によって部分的に分離されている。第３圧電素子５３６の下面は、第１電極５１６の一部と第２電極５１８の一部とによって部分的に覆われている。第２電極５１８は、第３圧電素子５３６の下面を第１電極５１６よりも少なく覆っている。第２圧電アクチュエータ５２５は、圧電素子５３２の第２電極５１８と第１電極５１６との間の部分と、第２圧電素子５３４の第１電極５１６と第２電極５１８との間の部分と、第３圧電素子５３６の第２素子５１８と第１素子５１６との間の部分と、を含む活性部５３８を有する。
【0031】
図７に示された分極方向の下で、電界が第１電極５１６および第２電極５１８にわたる分極方向と反対方向になるように正電圧が印加された場合、３つの圧電素子５３２、５３４、および５３６は全て長手方向に収縮する。
【0032】
図５に戻ると、第１圧電アクチュエータ５２０および第２圧電アクチュエータ５２５は、同様に分極される。さらに、第１圧電アクチュエータ５２０および第２圧電アクチュエータ５２５の構造は、対称配向で配置されるので、各構造は同一の極性を有する。第１圧電アクチュエータ５２０は、第２（入力）端子５２３を介して印加される制御信号５３０に応答して駆動されるよう構成される。同様に、第２圧電アクチュエータ５２５は、第１（入力）端子５２７を介して印加される制御信号５３０に応答して駆動されるよう構成される。制御信号は、上述したように、第１圧電アクチュエータ５２０および第２圧電アクチュエータ５２５の圧電素子の機械的変形を制御する。第１圧電アクチュエータ５２０および第２圧電アクチュエータ５２５が同一の極性かつ対称性を有することにより、ヘッドスライダ５４０を方向５１０に関して径方向に精密に位置決めする。また、第１圧電アクチュエータ５２０および第２圧電アクチュエータ５２５が同一の極性かつ対称性を有することにより、反対の配向および非対称的な活性部を有するアクチュエータによる従来のシステムと比較して、スウェイモード利得およびねじれモード利得感度が改善する。
【0033】
図８は、シミュレーションによる、本明細書に記載のいくつかの実施形態による駆動回路を組み込んだサスペンションのＰＺＴ周波数応答関数（０から８０ｋＨｚ）のグラフ６００である。図９は、シミュレーションによる、本明細書に記載のいくつかの実施形態による駆動回路を組み込んだサスペンションのＰＺＴ周波数応答関数（０から３０ｋＨｚ）のグラフ７００である。図９に示すように、サスペンションは、１ｄＢのねじれモード利得感度および３ｄＢのスウェイモード利得感度を示す。スウェイモード利得感度およびねじれモード利得感度が低いと、ヘッド位置決め制御ループ帯域が増加する。これは、データシーク時間の減少および振動による影響の低下の両方につながる。
【0034】
図１０は、シミュレーションによる、本明細書に記載のいくつかの実施形態による駆動回路を組み込んだサスペンションのストロークを、活性部の非対称配置および反対のアクチュエータ配向を含む従来の技法を組み込んだサスペンションと比較して示す表８００である。表に示されるように、本明細書に記載のいくつかの実施形態による、同じ配向および対称的な活性部を有するアクチュエータを含む駆動回路を組み込んだサスペンションは、１０．０５ｎｍ／Ｖのストロークを示す。対照的に、アクチュエータの活性部の非対称配置を組み込んだサスペンションは、８．９９ｎｍ／Ｖのストロークを示す。したがって、本明細書に記載のいくつかの実施形態による駆動回路を組み込んだサスペンションは、ストローク増加を示す。図１０に示す例では、本明細書に記載の実施形態による駆動回路は、非対称配置および反対のアクチュエータ配向を組み込んだサスペンションと比較して、１１％のストローク増加を示す。
【0035】
図１１は、シミュレーションによる、駆動回路５００を組み込んだサスペンションのＰＺＴ周波数応答関数を、活性部の非対称配置および反対のアクチュエータ配向を含む従来の技術を組み込んだサスペンションのＰＺＴ周波数応答関数と比較するグラフ９００である。図１１に示すように、本明細書に記載のいくつかの実施形態による駆動回路を組み込んだサスペンションは、低いスウェイモード利得感度およびねじれモード利得感度を示す。
【0036】
本明細書および特許請求の範囲内で使用される「一般的に」、「およそ」、「約」、「実質的に」、および「同一平面上」という用語は、任意の正確な寸法、測定値、および配置からのある程度の変動を許容するので、それらの用語は、本開示の説明および動作の文脈内で考慮されるべきであることが理解されるであろう。
【0037】
本明細書および特許請求の範囲内で使用される「上部」、「下部」、「上方」、および「下方」などの用語は、任意の特定の空間または重力方向ではなく、互いに対する部品の空間関係を示す便宜上の用語であることがさらに理解されるであろう。したがって、これらの用語は、アセンブリが、図面に示されかつ本明細書に記載された、特定の向きに配向させられているか、その向きから上下が逆であるか、または任意の他の回転した変形であるかにかかわらず、構成部品のアセンブリを包含することを意図している。
【0038】
特許請求の範囲、要約書、および図面を含む本明細書に開示された全ての特徴、ならびに開示された任意の方法または処理における全ての工程は、そのような特徴および／または工程の少なくとも一部が互いに排他的である組合せを除いて、任意の組合せで組み合わされてよい。特許請求の範囲、要約書、および図面を含む本明細書に開示された各特徴は、特に明記しない限り、同一、等価な、または類似の目的を果たす代替的な特徴によって置き換えられてよい。したがって、特に明記しない限り、開示される各特徴は、包括的な一連の等価または類似の特徴の一例にすぎない。
【0039】
本明細書で使用された「例」という用語は、単一の必須要素または要素群を有する単一の例のみが提示されていることを意味すると解釈されるべきではないことが理解される。同様に、「本開示」という用語は、それぞれ別個の例であると解釈することができる複数の別個の変更を包含することも理解される。本開示は、好ましい実施例およびその図面に関して詳細に説明されたが、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本開示の種々の適合および変更が達成され得ることが、当業者にとって明らかであるはずである。したがって、上記で説明した詳細な説明および添付の図面は、本開示の範囲を限定するものではなく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらの適切に解釈された法的同等物からのみ推定されるべきであることが理解されるであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【国際調査報告】