Brevet FR2086458A1 — publié le 19711231

L'invention est relative à une tête électrodynamique de lecture ou de gravure d'enregistrements sur disques ou autres supports destinée à explorer ou à graver deux enregistrements disposés en formant un certain angle, par exemple des enregis-5 trements stéréophoniques, dans laquelle l'exploration d'une piste d'enregistrement en forme de sillon s'effectue à l'aide d'une aiguille exploratrice montée a l'extrémité libre d'un bras—support d'aiguille et deux bobines transdurtrices ou rlongeuses fixées au bras-support d'aiguille ont chacune la région active de leur 10 bobinage disposée dans un entrefer magnétique formé par des pièces polaires opposées situées à une certaine distance l'une de 1'autre. Dans des têtes de lecture connues de ce genre, les bobines disposées à .angle droit l'une de l'autre et baignant dans un 15 champ magnétique sont portées par un bras-support d'aiguille, qui,à son extrémité inférieure, est encastré de telle manière que le centre d'oscillation soit situé à l'extrémité encastrée, tandis que les bobines sont à cet effet disposées à une certaine distance l'une de l'autre et sent fixées au bras-support d'ai-20 guille au moyen d'une pièce en un matériau isolant. Ce mode de construction permet des amplitudes de mouvement relativement grandes des bobines, de sorte que pour un nombre de spires donné, les bobines peuvent couper un nombre relativement grand de lignes de champ magnétique, ce qui, ainsi qu'on le sait, est sou-25 haitable, vu la grandeur recherchée de la tension de signal ou de conversion. Mais ce mode de construction présente le plus souvent l'inconvénient que le moment d'inertie du système oscillant est important pareeque les bobines se déplacent sur un cercle de grand rayon. D'autre part, pour un fonctionnement sûr du 30 système, il faut prévoir un entrefer relativement grand, ce qui a pour conséquence que l'intensité du champ magnétique dans l'en-trefer est faible. On a tenté de résoudre ce problème en fixant les bobines sur une armature en matériau magnétique fixée sur un bras-support 3i: d'aiguille, ce qui diminue la largeur efficace de l'entrefer. Mais, du fait que l'armature participe à la vibration du système, il se produit fréquemment des distorsions de reproduction, du fait que l'armature modifie constamment la topographie des lignes de champ magnétique dans l'entrefer. D'autre part un tel mode de 40 construction ne constitue pas un système purement électrodynamicfie. tejfev ; . r 71 15252 2 2086458 On connaît aussi déjà des têtes de lecture électr©dynamiques dans lesquelles les deux bobines transductrices sont réalisées sous une forme triangulaire et sont disposées, parallèlement l'une à l'autre, de chaque côté dù bras-support d'aiguille, 5 susceptible d'osciller dans toutes les directions, dans lesquelles les parties de bobines qui interviennent dans la conversion d'énergie sont dirigées parallèlement au bras-support d'aiguille. Ce mode de construction nécessite un entrefer large, ce qui constitue donc un inconvénient, car les régions actives des bobines 10 sont disposées à la suite l'une de l'autre dans l'entrefer. Un autre mode de réalisation connu est constitué de telle manière que les plans des deux bobines, fixées au bras-support d'aiguille, sont disposés à angle droit l'un de 1'autre,chacun dans un entrefer d'un système d'aimants permanents.Afin, pour 15 une largeur d'entrefer donnée, de permettre de disposer d'un grand nombre de spires, on peut dans un tel système de construction ne pas disposer côte-à-côte, un trop grand nombre de spires; il faut alors au contraire les disposer l'une au-dessus de l'autre, d'où des hauteurs de bobines relativement plus grandes. 20 Ceci entraîne une fixation compliquée et coûteuse de ces bobines de grante hauteur, sur le bras-support d'aiguille, pour éviter les oscillations forcées provoquant des distorsions ou les oscillations mécaniques des bobines. En plus de la possibilité de fixer directement les bobi-25 nés transductrices sur le bras-support d'aiguille, on a encore celle de les fixer au bras-support d'aiguille, par l'intermédiaire de bras séparés d'un organe d'accouplement et de les maintenir à l'aide de bandes élastiques fixées d'une manière appropriée à la tête de lecture. Dans ce cas, les axes des bobines 30 sont alors disposés parallèlement à l'entrefer correspondant, dans lequel oscille la partie active de la bobine. Du fait que dans ce mode de construction les bobines sont très espacées du bras-support d'aiguille et du fait que les pièces indispensables pour maintenir les bobines ont une certaine masse, ces 3 5 systèmes de têtes de lecture présentent une certaine inertie . en fonction de la fréquence, ce qui a un effet désavantageux sur la réponse en fréquence de la tête de lecture. Le but de l'invention est essentiellement d'éliminer les inconvénients exposés ci-dessus, en réalisant une tête de 40 lecture électrodynamique, dont la constitution et le système 71 15252 2086458 oscillant, avec une masse inférieure et un mode de construction plus compact, permettent une excellente réponse en fréquence, du système transducteur. Pour résoudre ce problème, la tête de lecture du genre décrit 5 au préambule est, conformément à l'invention, réalisée de telle manière que les bobines ou les plans des spires des bobines soient disposés transversalement par rapport à la direction longitudinale du bras-support d'aiguille, que l'une des deux pièces polaires, à son extrémité délimitant l'entrefer destiné aux deux 10 bobines, soit divisée en vue de former deux doigts de pièce polaire, de manière que chacun de ces doigts de pièce polaire s'engage à l'intérieur et à travers l'espace central libre de chacune des bobines et que les régions actives de chaque bobine s'étendent sur.un arc de cercle dont l'angle au centre est au plus 15 de 90°. Des deux pièces polaires disposées à angle droit l'une par rapport à l'autre, l'une comporte à son extrémité un évidement semi-circulaire ,délimitant l'une des extrémités de l'entrefer, les régions actives, situées à l'intérieur des entrefers, des 20 bobines et les surfaces délimitant l'autre côté de l'entrefer, des doigts de pièces polaires s'engageant à travers les bobines étant dirigées parallèlement l'une à l'autre. Les deux bobines sont disposées par exemple symétriquement par rapport à un plan imaginaire vertical,passant par le bras-support d'aiguille.D'une 25 manière avantageuse, la région, située au.voisinage du bras-support d'aiguille, des bobines est enrobée dans une masse de matière synthétique ou adhésive, servant de moyen de maintien, qui entoure complètement le bras-support d'aiguille. Le bras-support d'aiguille, d'une manière en soi connue, 30 est fixé, par son extrémité située à l'opposé de l'aiguille d'exploration, à l'une des pièces polaires et présente un emplacement d'affaiblissement, autour duquel il est monté d'une manière lui permettant d'osciller élastiquement dans toutes les directions, cet emplacement d'affaiblissement étant formé par une pièce de 35 métal ou de matière synthétique mince par rapport au diamètre du bras-support d'aiguille, en forme de fil, et, dans la région de cet emplacement d'affaiblissement, il est prévu un tampon élastique l'entourant. L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide 40 d'un exemple illustratif mais nullement limitatif de réalisation 71 15252 4 2086458 en se référant aux dessins simplifiés et schématiques annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue latérale du système électrodynamique de la tête de lecture, 5 la figure 2 est une vue partielle de face à plus grande échelle du système électrodynamique de la tête de lecture de la figure 1. Le système magnétique de la tête de lecture est constitué par un aimant permanent 1, aux extrémités duquel se raccor-10 dent une première pièce polaire 2 et un shunt ou culasse 3. Les matériaux convenables pour constituer ces pièces sont, d'une manière générale, connus. L'entrefer 5 des deux bobines transductrices 6 et 7 est formé par les extrémités, situées en regard à une certaine dis-15 tance l'une de l'autre des deux pièces polaires 2 et 4. Les régions actives respectives 6a et 7a des bobines 6 et 7 sont disposées dans l'entrefer 5 tandis que leurs régions 6b, 7b opposées ou voisines du bras-support d'aiguille 8 sont enrobées dans une masse de matière synthétique ou adhésive 9, qui sert à maintenir 20 les bobines et qui entoure complètement le bras-support d'aiguille 8, portant l'aiguille 10. Comme il ressort de la figure 2, dans l'exemple de réalisation représenté ici, les bobines 6,7, disposées transversalement par rapport à la direction longitudinale du bras-support 25 d'aiguille 8 ont approximativement la forme d'un trapèze, dont les grandes bases 6^ , 7a, en s'adaptant à la forme de l'évide-ment semi-circulaire inférieur délimitant l'entrefer 5 d'un côté de la pièce polaire 2, sont parallèles à cet évidement, tandis que les bobines, dans la région de leurs petites bases 6b, 7b, 30 sont fixées au bras-support d'aiguille au moyen de la masse rigide 8. Les deux bobines transductrices sont d'autre part symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan imaginaire vertical 11 passant par le bras-support d'aiguille 8. La pièce polaire 4, disposée à angle droit par rapport à 35 la pièce polaire 2, a son extrémité délimitant l'entrefer 5 des deux bobines 6,7, est divisée pour former deux doigts de pièce polaire 12 et 13 et ceci de telle manière que ces doigts de pièce polaire soient disposés sous forme de segments annulaires, symétriquement l'un de l'autre, de chaque côté du plan imagi-40 naire 11, le doigt de pièce polaire 12 s'engageant à l'intérieur 71 15252 2086458 et à travers la bobine 6 et le doigt de pièce polaire 13 s*engageant à l'intérieur et à travers la bobine 7. Les régions actives des bobines, qui sont situées dans l'entrefer 5 ou dans les entrefers, sont dirigées, ainsi qu'on l'a déjà dit,parallèle^ 5 ment à l'évidement 2a semi-circulaire et délimitant l'une des extrémités de l'entrefer 5, de la pièce polaire 2, et aussi parallèlement aux surfaces 12a et 13_a, délimitant l'autre extrémité de l'entrefer, des doigts de pièce polaire traversant les bobines. 10 Le mode de réalisation de la pièce polaire 4, avec son extrémité divisée à la manière de doigts, s'est révélé en principe particulièrement avantageux, déjà rien que pour des raiscns de technique de fabrication. Il y a lieu d'autre part d'ajouter que cette pièce polaire 4.pourrait aussi être remplacée par deux 15 pièces polaires parallèles l'une à l'autre, qui devraient évidemment, de même que les doigts de pièce polaire décrits ci-dessus, s'engager à travers les régions libres des bobines. Le bras-support d'aiguille 8 est fixé à la pièce polaire 4 et ceci à l'aide d'un manchon 15 en liaison inséré dans une 20 cavité 14 de la pièce polaire, et est immobilisé dans cette cavité, relativement à tout déplacement axial, au moyen d'une vis 16. Le bras-support d'aiguille 8, d'une manière connue, peut osciller dans toutes les directions autour d'un emplacement d'affaiblissement. Cet emplacement d'affaiblissement est formé 25 par une pièce de métal ou de matière synthétique 17, en forme de fil, disposée suivant la direction du bras-support, d'aiguille et mince par rapport au diamètre du bras-support d'aiguille,laquelle pièce 17 réunit le manchon 15 et le bras-support d'aiguille proprement dit 8, réalisé sous forme de corps creux. Il s'est en 30 pratique révélé avantageux de réaliser cette pièce 17 sons forme d'élément filiforme de matière plastique, car si on utilisait un fil métallique il y aurait lieu de craindre des résonances mécaniques dans le domaine des fréquences audibles.. Dans la région de l'emplacement d'affaiblissement ou du 3S fil de liaison 17, il est prévu un tampon 18 élastique de caoutchouc entourant cette pièce, disposé entre une surface d'application 19 de la pièce polaire 4 et le moyen de maintien 9 entourant le bras-support d'aiguille, qui sur'sa face située en regard du tampon 18 est lié à une plaquette de matière synthétique ou 40 de papier fort entourant le bras-support d'aiguille 8. Le tampon 71 15252 6 2086458 de caoutchouc est pincé, avec une certaine compression préliminaire, entre la surface d'application 19 et la plaquette 20. Il en résulte que, d'une manière simple, des forces de centrage peuvent ainsi s'exercer sur le système oscillant. Pour des rai-5 sons de stabilité dans le temps, le corps de maintien 9 des bobines 6 et 7 peut aussi être enveloppé entièrement par une couche de papier. Pour économiser du poids la partie inférieure du corps 9 peut être réalisée sous une forme à peu près conique, tandis que sa région supérieure, où sont enrobées les bobines, 10 présente une section essentiellement rectangulaire. Sur le prolongement inférieur de la culasse 3 se trouvent des contacts à souder 21, qui, d'une manière usuelle, doivent être reliés aux extrémités des fils de bobines. Les tensions des signaux sont alors prélevées sur les tiges de contact 22 et 15 amenées par exemple à un amplificateur de signaux. Les traversées des contacts sur la culasse 3 doivent naturellement être isolées par rapport à celle-ci. Si par exemple on part du fait que les enregistrements à explorer sont disposés à 90" l'un de l'autre dans le sillon, 20 l'oscillation du bras-support d'aiguille 8 s'effectue, autour de l'emplacement d'affaiblissement, suivant deux plans à angle droit, qui ont été- indiqués en trait mixtiligne sur la figure 2 et désignés par les références numériques 23 et 24. Il est manifeste qu'au cours de l'oscillation du bras-support d'aiguille 25 dans le plan 23, une tension est induite dans la bobine 6, du fait que la totalité de sa région active 6a^ coupe dans le même sens des lignes de champ magnétique dans l'entrefer 5. Evidemment la bobine 7 coupe aussi, pour cette direction d'oscillation, des lignes de champ magnétique, mais elle est le siège 30 de deux tensions induites de sens contraires et de mêmes amplitudes, qui s'annulent mutuellement. Il en va évidemment de même pour une oscillation dans le plan 24, au cours de laquelle seule la bobine 7 délivre des tensions de signaux. Comme on peut le voir sur les deux figures, en raison du 35 fait que les bobines 6,7 ou les plans de leurs spires sont alignés l'un par rapport à l'autre et sont disposés transversalement par rapport à la direction longitudinale du bras-support d'aiguille 8 et que les doigts de pièce polaire 12,13 s'engagent à travers les espaces centraux libres de ces bobines, on 40 peut réaliser la tête de lecture sous une forme très basse et 71 15252 7 2086458 très compacte. L'entrefer 5 peut être très étroit, car avec le principe de construction décrit, les bobines, pour obtenir un grand nombre de spires, peuvent être réalisées sous une forme large et plate. Ceci présente encore l'avantage que les rayons 5 d'oscillation des bobines sont relativement petits. Un point essentiel est également le dimensionnement des régions actives 6a,7^, en forme d'arc de cercle, des bobines, qui sont disposées dans l'entrefer 5. Pour mettre à profit complètement les dimensions disponibles de l'entrefer qui, dans la 10 vue de la figure 2, s'étendent sur 180°, les régions précitées voisines de chaque bobine doivent s'étendre suivant un arc de cercle, dont l'angle au centre est égal, de préférence et au plus, à 90° ou à environ 90°. Le centre de cet angle est alors situé au point d'intersection des deux lignes 23 et 24. Lorsque 15 l'angle au centre est inférieur à 90°, ce qui est en pratique possible, les tensions de signaux sont évidemment plus faibles, du fait que dans ce cas les régions actives 6^,7a des bobines sont d'une manière correspondante, plus courtes et que ces bobines sont le siège de tensions induites plus faibles. Dans le 20 cas où 1. es parties en forme d'arc de cercle 6a, 7a des bobines s'étendraient sur un arc dont l'angle au centre serait supérieur à 90°, ceci présenterait l'inconvénient, d'une part que les bobines 6,7 parviendraient, à leur extrémité inférieure (figure 2) dans le plan de l'aiguille 10 et d'autre part qu'il s'éta-25 blirait une certaine dissymétrie avec pour conséquence, que par exemple les tensions induites dans la bobine 6 au cours de mouvement du bras-support d'aiguille 8 dans le plan 24 ne s'annuleraient pas l'une l'autre. Enfin il y a lieu de souligner que le mode de construc-30 tion décrit peut être également utilisé comme tête de gravure, l'aiguille 10 étant alors remplacée par un burin à graver, permettant de graver des pistes d'enregistrement en forme de sillon. Les tensions de signaux ou de gravure sont alors, d'une manière connue, appliquées aux bobines 6 et 7 par l'intermédiaire des 35 emplacements de raccordement 22. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède,1'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application,non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties,ayant été plus spécialement indi-40 qués;elle en embrasse,au contraire, toutes les variantes. 71 15252 8 2086458 -REVENDICATIONS— 1. Tête électrodynamique de lecture ou de gravure d'enregistrements sur disques ou autres supports, destinée à explorer ou à graver deux enregistrements disposés en formant un certain angle, 5 par exemple des enregistrements stéréophoniques, dans laquelle l'exploration d'une piste d'enregistrement en forme de sillon s'effectue à l'aide d'une aiguille exploratrice montée à l'extrémité libre d'un bras-support d'aiguille et deux bobines transductrices ou plongeuses fixées au bras-support d'aiguille ont 10 chacune la région active de leur bobinage disposée dans un entrefer magnétique formé par des pièces polaires opposées situées à une certaine distance l'une de l'autre, laquelle tête électrodynamique est caractérisée en ce que les bobines (6,7) ou les plans des spires des bobines sont disposés transversalement par 15 rapport à la direction longitudinale du bras-support d'aiguille (8), en ce que l'une des pièces polaires (2,4),à son extrémité délimitant l'entrefer (5) destiné aux deux bobines, est divisée en vue de former deux doigts de pièce polaire (12,13), en ce que chacun de ces doigts de pièce polaire s'engage à l'intérieur et 20 à travers l'espace central libre de chacune des bobines et en ce que les régions actives (6a., 7a)de chacune des bobines s'étendent sur un arc de cercle, dont l'angle au centre est au plus de 90°. 2. Tête de lecture ou de gravure selon la revendication 1, 25 caractérisée en ce que les pièces polaires (2,4) sont disposées à angle droit l'une par rapport à l'autre, en ce que l'une (2) des pièces polaires, comporte à son extrémité un évidement semi-circulaire (2a) délimitant l'une des extrémités de 1'entrefer(5) et en ce que les régions actives (6a,7a ), situées à l'intérieur 30 des entrefers, des bobines et les surfaces (12^, 13a) délimitant l'autre côté de l'entrefer, des doigts de pièce polaire (12,13) s'engageant à travers les bobines (6,7), sont dirigées parallèlement l'une à l'autre. 3. Tête de lecture ou de gravure selon l'une quelconque des 35 revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux bobines (6,7) sont disposées symétriquement par rapport à un plan imaginaire vertical (11) passant par le bras-support d'aiguille. 4. Tête de lecture ou de gravure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bobines (6,7) 40 ont à peu près la forme d'un trapèze, dont la plus grande base 71 15252 9 2086458 (6a,7a), en s'adaptant à la forme de l'évidement (2a) de la pièce polaire est parallèle à cet évidement, tandis que les bobines, dans la région de leurs plus petites bases (6b,7b) sont liées au bras-support d'aiguille (8) par des moyens de fixation (9). 5 5. Tête de lecture ou de gravure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la région (6b,7b), située au voisinage du bras-support d'aiguille (8), des bobines est enrobée dans une masse de matière synthétique ou adnésive (9), suivant des moyens de fixation, qui entoure le bras-support 10 d'aiguille (8). 6- Tête de lecture ou de gravure selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le bras-support d'aiguille, par son extrémité opposée à l'aiguille exploratrice, est fixé à l'une des pièces polaires et présente un emplacement d'affaiblis-15 sement autour duquel il est monté d'une manière lui permettant d'osciller élastiquement dans toutes les directions, laquelle tête électrodynamique est caractérisée en ce que l'emplacement d'affaiblissement est constitué par une pièce (17) de métal ou de matière synthétique en forme de fil mince par rapport au dia-20 mètre du bras-support d'aiguille et en ce que, dans la région de l'emplacement d'affaiblissement, il est prévu un tampon élastique (18) entourant cet emplacement d'affaiblissement. 7. Tête de lecture ou de gravure selon la revendication 6, caractérisée en ce que le tampon (18) est disposé entre une sur- 25 face d'application (19) formée par la pièce polaire sur laquelle est fixé le bras-support d'aiguille (8) et les moyens de maintien, entourant le bras-support d'aiguille (8), des bobines(6,7). 8. Tête de lecture ou de gravure selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les moyens de main- 30 tien (9) des bobines, sur leur surface située en regard du tampon, sont liés à une plaquette (20) de matière synthétique ou de papier entourant le bras-support d'aiguille (35. 9. Tête de lecture ou de gravure,selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le tampon élastique 35 en caoutchouc (18) est soumis à une certaine compression préliminaire entre la surface d'application (19) de la pièce polaire (4)et la plaquette (20).