專利名稱：一種用于近場(chǎng)光存儲(chǔ)的新型自適應(yīng)懸架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及近場(chǎng)光存儲(chǔ)深亞微米近場(chǎng)間距的控制器件，尤其涉及用于懸掛近場(chǎng)光存儲(chǔ)深亞微米飛行系統(tǒng)的微飛行頭的懸架，屬于光存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，背景技術(shù)超高密度超高速海量光存儲(chǔ)是一個(gè)新興的、多學(xué)科交叉的高科技領(lǐng)域，匯集電子、機(jī)械、材料、制造、測(cè)試等多個(gè)學(xué)科，具有廣闊的應(yīng)用前景。采用了固體浸沒透鏡(SIL)的近場(chǎng)光存儲(chǔ)技術(shù)，成像分辨率突破衍射極限，將存儲(chǔ)密度至少提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。在基于SIL的近場(chǎng)光存儲(chǔ)系統(tǒng)中，為獲得良好的近場(chǎng)耦合效率，采用深亞微米飛行系統(tǒng)跟蹤盤片高速旋轉(zhuǎn)過程中的盤面跳動(dòng)和振顫；因此，必須研制懸掛微飛行頭的自適應(yīng)懸架，保證微飛行頭能夠自由的調(diào)整工作姿態(tài)，伺服盤面運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，自適應(yīng)懸架還應(yīng)具有帶動(dòng)微飛行頭進(jìn)行精伺服的功能。由于微飛行頭工作俯仰角較小，甚至可能出現(xiàn)負(fù)值，同時(shí)近場(chǎng)光存儲(chǔ)的道密度很高，現(xiàn)有技術(shù)無法滿足上述要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型的自適應(yīng)懸架，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)懸掛近場(chǎng)光存儲(chǔ)微飛行頭，使其能夠自由調(diào)整工作姿態(tài)，并進(jìn)行精確尋道。
本發(fā)明公開了一種用于近場(chǎng)光存儲(chǔ)的新型自適應(yīng)懸架，其特征在于該自適應(yīng)懸架包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)、兩對(duì)相互垂直的彈性元件和用來粘結(jié)飛行系統(tǒng)微飛行頭的中心彈片，所述外環(huán)為剛性結(jié)構(gòu)，內(nèi)部開有方形通孔；所述的內(nèi)環(huán)為中心開有通孔的環(huán)形的彈性薄片，它通過沿懸架長(zhǎng)度方向布置的一對(duì)圓柱形彈性元件與外環(huán)中心孔相連；所述的中心彈片為長(zhǎng)方形薄片，它通過沿懸架寬度方向布置的另一對(duì)圓柱形彈性元件與內(nèi)環(huán)相連。通過調(diào)整沿寬度布置的彈性元件中心線與微飛行頭中心的偏移量，控制微飛行頭的靜態(tài)俯仰角。
本發(fā)明所述的彈性元件是采用壓電材料制成的圓柱形細(xì)棍，它的剛度較低，在外力作用下可以輸出一定范圍的變形。在飛行系統(tǒng)工作過程中，通過彈性元件的變形改變微飛行頭的飛行姿態(tài)，跟蹤盤面的運(yùn)動(dòng)保持穩(wěn)定近場(chǎng)間距，同時(shí)，彈性元件的變形改變內(nèi)環(huán)的形狀，帶動(dòng)微飛行頭沿盤徑方向運(yùn)動(dòng)，用于伺服尋道。
本發(fā)明的有益效果為1)自適應(yīng)懸架同時(shí)可以承載主光學(xué)單元，使存儲(chǔ)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，符合目前集成化、微型化的發(fā)展趨勢(shì)。2)通過彈性元件輸出變形，使微飛行頭能夠自由調(diào)整飛行姿態(tài)，跟蹤盤面運(yùn)動(dòng)。3)對(duì)彈性元件提供電壓使之輸出變形，帶動(dòng)微飛行頭進(jìn)行精確尋道。4)通過調(diào)整沿寬度布置的彈性元件中心線與微飛行頭中心的偏移量，控制微飛行頭的靜態(tài)俯仰角。本裝置可以帶動(dòng)微飛行頭在豎直方向的移動(dòng)范圍為±1μm，俯仰角的變化范圍為±200μrad，滾動(dòng)角的變化范圍為±100μrad，尋道的定位精度小于0.05μm。


圖1a為自適應(yīng)懸架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1b為圖1a的A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖來說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
和工作原理。
如圖1a和圖1b所示，本發(fā)明所述的自適應(yīng)懸架，包括內(nèi)環(huán)2、外環(huán)1、采用壓電材料加工的兩對(duì)相互垂直的彈性元件4和用來粘結(jié)飛行系統(tǒng)微飛行頭的中心彈片3。外環(huán)1為剛性結(jié)構(gòu)，內(nèi)部開有方形通孔。內(nèi)環(huán)2為中心開有通孔的環(huán)形的彈性薄片，它通過沿懸架長(zhǎng)度方向布置的一對(duì)圓柱形彈性元件與外環(huán)中心孔相連。彈性元件是采用壓電材料制成的圓柱形細(xì)棍。中心彈片3為長(zhǎng)方形薄片，它通過沿懸架寬度方向布置的另一對(duì)圓柱形彈性元件與內(nèi)環(huán)相連。中心彈片3上懸掛微飛行頭，沿寬度方向布置的彈性元件中心線與微飛行頭中心的偏移量決定了微飛行頭的靜態(tài)俯仰角。微飛行頭在工作過程中類似一個(gè)動(dòng)壓空氣軸承，盤面高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的附面氣流托起微飛行頭，微飛行頭與盤面之間的動(dòng)壓氣膜厚度形成近場(chǎng)間距。如果工作過程中近場(chǎng)間距改變，微飛行頭在附面氣流作用下做俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)微飛行頭沿寬度方向布置的彈性元件轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整飛行姿態(tài)，伺服盤面運(yùn)動(dòng)，同理，如果微飛行頭在附面氣流作用下做滾動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)微飛行頭沿長(zhǎng)度方向布置的彈性元件轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整飛行姿態(tài)，如果微飛行頭在附面氣流作用下做數(shù)值運(yùn)動(dòng)，自適應(yīng)懸架可以通過兩對(duì)相互垂直的彈性元件和內(nèi)環(huán)變形，輸出調(diào)整微飛行頭豎直運(yùn)動(dòng)的位移量。
在微飛行頭尋道的過程中，由于近場(chǎng)光存儲(chǔ)道密度很高，必須采用兩級(jí)伺服的工作方式，先通過粗伺服，使自適應(yīng)懸架帶動(dòng)微飛行頭到達(dá)目標(biāo)數(shù)據(jù)道附近，然后通過控制兩對(duì)彈性元件的外加電壓，使之輸出合適的位移，帶動(dòng)微飛行頭進(jìn)行精確尋道。
權(quán)利要求
1.一種用于近場(chǎng)光存儲(chǔ)的新型自適應(yīng)懸架，其特征在于該自適應(yīng)懸架包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)、兩對(duì)相互垂直的彈性元件和用來粘結(jié)飛行系統(tǒng)微飛行頭的中心彈片，所述外環(huán)為剛性結(jié)構(gòu)，內(nèi)部開有方形通孔；所述的內(nèi)環(huán)為中心開有通孔的環(huán)形的彈性薄片，它通過沿懸架長(zhǎng)度方向布置的一對(duì)圓柱形彈性元件與外環(huán)中心孔相連；所述的中心彈片為長(zhǎng)方形薄片，它通過沿懸架寬度方向布置的另一對(duì)圓柱形彈性元件與內(nèi)環(huán)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)懸架，其特征在于所述的彈性元件是采用壓電材料制成的圓柱形細(xì)棍。
全文摘要
一種用于近場(chǎng)光存儲(chǔ)的新型自適應(yīng)懸架，屬于光存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種能夠自由調(diào)整工作姿態(tài)，并進(jìn)行精確尋道的用于近場(chǎng)光存儲(chǔ)深亞微米飛行系統(tǒng)的自適應(yīng)懸架，包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)、兩對(duì)相互垂直的彈性元件和用來粘結(jié)飛行系統(tǒng)微飛行頭的中心彈片，外環(huán)為剛性結(jié)構(gòu)，內(nèi)部開有方形通孔；內(nèi)環(huán)為中心開有通孔的環(huán)形的彈性薄片，它通過沿懸架長(zhǎng)度方向布置的一對(duì)圓柱形彈性元件與外環(huán)中心孔相連；中心彈片為長(zhǎng)方形薄片，它通過沿懸架寬度方向布置的另一對(duì)圓柱形彈性元件與內(nèi)環(huán)相連。本發(fā)明通過彈性元件的變形，保證在工作過程中微飛行頭可以自由調(diào)整自身姿態(tài)，伺服盤面運(yùn)動(dòng)，保持近場(chǎng)間距相對(duì)穩(wěn)定，獲得較高的近場(chǎng)耦合效率。
文檔編號(hào)G11B21/24GK1564251SQ20041000347
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月30日
發(fā)明者李慶祥, 趙大鵬, 訾艷陽, 李玉和, 郭陽寬, 王亮 申請(qǐng)人:清華大學(xué)