Brevet FR2413738A1 — publié le 19790727

L'invention concerne les platines tourne-disques. La grande majorité des platines tourne-disques comporte un bras porte-lecteur coudé, dans le but de minimiser terreur de piste. On sait qu'il en résulte une force centripète, qui est due à la résultante radiale des forces de frottement exercées par le disque en rotation sur la tette de lecture. Cette force centripète se traduit mécaniquement par une pression accentuée de la tête de lecture sur le flanc intérieur du sillon du disque. Electriquement, elle se traduit par des distorsions dans la lecture des signaux enregistres. On connaît déjà des dispositifs visant à compenser la force centripète. La plupart de ces dispositifs comportent un contre-poids qui produit sur le bras un couple de pivotement horizontal propre à compenser la force centripète. Ces dispositifs doivent etre réglés, le plus souvent manuellement, en fonction de la force d'appui de la tête de lecture sur le disque. Il serait également nécessaire de régler la compensation de force centripète en fonction des signaux enregistrés sur le disque; en effet, suivant leur niveau de modulation, ceuxci provoquent des forces de frottement d'importance variable entre le sillon du disque et la tête de lecture. La présente invention permet une compensation automatique, donc sans réglage manuel, de la force centripète, compensation qui tient compte des variations de la modulation gravée sur le disque. Les moyens de compensation de force centripète selon l'invention comportent un détecteur de la traction s'exerçant sur le bras par suite du frottement de la tête de lecture sur le disque, un organe correcteur commandé capable d'appliquer au bras un couple d'amplitude commandée,dans le sens propre à compenser la force centripète, et un circuit d'asservissement pour commander l'organe correcteur en fonction des indications du détecteur. Il a été observé que la force centripète est dans une relation sensiblement constante avec la traction exercée par les forces de frottement sur le bras. Pour la géométrie de bras la plus classique, le rapport entre force centripète et force de traction est voisin de 0,39, et ce quelsquesoîênt l'état de surface du disque, son niveau de modulation, aussi bien que la force d'appui adoptée pour la tête de lecture. Dans un mode de réalisation, une jauge de contrainte est insérée sur le bras. L'organe correcteur de force centripète est constitué par un solénoïde dont le noyau plongeur est relié à un fil qui s'enroule sur un tambour monté autour de l'axe de pivotement horizontal du bras, en produisant ainsi un couple de pivotement horizontal qui se traduit par une force centrifuge au niveau de la tête de lecture. Un circuit d'asservissement est relié à la jauge de contrainte pour en recevoir l'indication de la traction exercée sur le bras. Il commande en conséquence le solénoïde pour que le couple produit par son noyau plongeur corresponde à une fraction prédéterminée de la traction qui s'exerce sur le bras. De cette façon, on compense beaucoup mieux la force centripète qu'avec les moyens de la technique antérieure. Le circuit d'asservissement peut etre lui-même corrigé de façon à conserver une proportionnalité rigoureuse entre la force centrifuge de correction et la traction sur le bras due aux forces de frottement. Dans le mode de réalisation préférentiel de l'invention, la traction exercée sur le bras est prélevée au niveau du pivot de celui-ci, avantageusement à l'aide d'un détecteur capacitif. Un moteur-couple tel qu'un selsyn actionne une fourchette qui entoure le bras pour lui appliquer un couple de pivotement centrifuge, et le circuit d'asservissement actionne le moteur couple en fonction des indications du détecteur capacitif. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique du dessus montrant un exemple de réalisation de l'invention; - la figure 2 est un diagramme vectoriel illustrant les forces qui s'exercent sur une tête de lecture montée sur un bras coudé pivotant; - la figure 3 illustre schématiquement le mode de réalisation actuellement préféré de la présente invention, et dans lequel la traction sur le bras est prélevée à l'aide d'un détecteur capacitif asservissant un moteur couple. Sur la figure 1, un bras porte-lecteur 1 est muni d'une tête de lecture 2 au-delà d'un coude 3. La tête de lecture 2 comporte une pointe de lecture dont le point d'appui sur le disque se trouve en 6. Le bras 1 pivote horizontalement, et verticalement de préférence, sur un pivot 4. Au delà du pivot 4, il comporte un contrepoids 5 qui permet de régler la force d'appui de la pointe de lecture 6 sur le disque. Selon l'invention, une jauge de contrainte 10 est insérée sur le bras 1. La jauge de contrainte 10 est reliée à un ampli fixateur d'asservissement 11 qui commande un solénoïde 12 coopérant avec un noyau plongeur 13. La force exercée par le solénoïde sur le noyau plongeur est définie par la sortie de l'amplificateur 11, qui dépend elle-même de la contrainte de traction détectée dans le bras 1 par la jauge 10. Un fil 14 s'enroule sur un galet ou un tambour solidaire à pivotement horizontal du bras 1. Le bras étant muni d'un double pivot 4 à cadre vertical interne, le tambour 15 peut tre monté sur ce cadre vertical. Ainsi, le dispositif permet d'appliquer au bras un couple centrifuge proportionnel à la force de traction s'exerçant sur le bras et détectée par la jauge de contrainte 10. La distance entre la pointe de lecture 6 et le pivot 4 du bras étant constante, cette proportionnalité se conserve en ce qui concerne la force centrifuge appliquée la pointe de lecture 6 pour compenser la force centripète à laquelle elle est normalement soumise, force centripète qui passe par l'axe de rotation 7 du disque et du plateau. Sur la figure 2, on voit que la pointe de lecture 6 est soumise à une force F due au frottement de la pointe de lecture sur le disque. Cette force F est au moins égale à F1, et peut varier de F1 à F2 en fonction de la modulation gravée sur le disque. Cette force de frottement se décompose en une composante fb qui passe par l'axe de pivotement 4 du bras et une composante centripète fc, qui passe par l'axe de rotation 7 du disque et se trouve donc normalement perpendiculaire à la force de traction F. Lorsque celle-ci varie de F1 à F2, la réaction de bras varie de fb1 à fb2, et la force centripète varie de fc1 à fc2. Avec les géométries de bras usuelles, l'angle t entre la force de frottement F et la réaction de bras fb est sensiblement constant, et égal à 230.Il en résulte que le rapport entre la force de frottement F et la force centripète est également constant, la force centripète étant égale à sin p = 0,39 fois la force de traction fb qui s'exerce sur le bras. On peut donc corriger le circuit d'asservissement 11 de façon que la force centrifuge qu'il produit par l'intermédiaire du noyau plongeur 13 et du fil 14 au niveau de la pointe de lecture 6 reste dans ce rapport de proportionnalité avec la force de traction qui s'exerce sur le bras, telle qu'elle est détectée par la jauge de contrainte 10. On décrira maintenant en référence à la figure 3 le mode de réalisation préférentiel de l'invention. Le bras 1, assorti de son contrepoids 5 est monté sur un double pivot horizontal et vertical 4. Ce pivot 4 est supporté par une colonne 20 qui est solidaire d'une masse cylindrique conductrice 21, elle-meme capable d'un faible pivotement autour d'un axe horizontal défini par un pivot isolant 25. L'axe de pivotement horizontal défini par le pivot 25 est choisi pratiquement parallèle à la trajectoire de lecture de la pointe de lecture 6 sur le disque (bien que cette tranec- toire de lecture ne soit pas rigoureusement rectiligne, l'homme de l'art sait qu'elle comporte une direction principale bien définie, passant au voisinage de l'axe 7 du disque). Un cylindre conducteur 22 muni d'un fond 27 est monté pour entourer verticalement la masse 21. Entre cette masse 21 et le cylindre 22 est disposée une huile diélectrique 23. En partie supérieure, une mousse 24 forme étanchéité pour cette huile. En même temps, la mousse 24, qui est élastique, définit sur la masse métallique 21 unefaib2e force de rappel qui tend à la maintenir en position verticale. La masse métallique 21 et le cylindre périphérique 22 sont reliés à un détecteur de capacité 28. Celui-ci est constitué d'un oscillateur dont la fréquence d'oscillation est définie par la capacité existant entre la masse 21 et le cylindre 22. L'oscillateur est suivi de moyens de détection de fréquence analogues à ceux qui existent dans les récepteurs radio à modulation de fréquence. L'oscillateur fonctionne par exemple à une fréquence nominale de 100 kHz lorsque la masse métallique 21 est rigoureusement verticale. Lorsque des forceS de traction s'exercent sur le bras 1, la masse métallique 21 va s'incliner légèrement vers la gauche. Il en résulte une modification de la capacité, une variation de la fréquence de l'oscillateur, et un signal en sortie du détecteur de fréquence Le détecteur de capacité ainsi constitué commande un circuit d'asservissement 29, qui pilote un moteur-couple ou selsyn 30, lequel actionne à son tour une fourchette 31 qui enserre le bras et lui applique un couple de pivotement horizontal proportionnel à la variation de capacité indiquée par le détecteur 28, et par conséquent, à la force de traction qui s'exerce sur le pivot 4 du bras. Là encore, avec les géométries de bras usuelles, on adoptera avantageusement un facteur de proportionnalité voisin de 0,39. Les dispositifs de la présente invention permettent une excellente compensation de la force centripète, qui est réalisée automatiquement non seulement en fonction de la force d'appui moyenne de la pointe de lecture sur le disque, mais aussi en fonction des variations instantanées dues au niveau de modulation sur le disque dans le sens vertical. REVENDICATIONS 1. Platine tourne-disques à bras porte-lecteur coudé, munie de moyens de compensation de la force centripète, caractérisée par le fait que ces moyens comportent un détecteur de la traction s'exerçant sur le bras par suite du frottement de la tête de lecture sur le disque, un organe correcteur commandé capable d'appliquer au bras un couple d'amplitude commandée dans le sens propre à compenser la force centripète, et un circuit d'asservissement pour commander cet organe correcteur en fonction des indications du détecteur. 2. Platine tourne-disques selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le couple de correction est commandé suivant une relation de proportionnalité pré-établie par rapport à la traction s'exerçant sur le bras. 3. Platine tourne-disques selon la revendication 2, caractérisée par le fait que, compte tenu de la distance entre le pivot du bras et la pointe de lecture, le couple de correction est commandé pour produire une force centrifuge de correction sur la pointe de lecture qui soit égale à environ 0,39 fois la force de traction qui s'exerce sur le bras. 4. Platine tourne-disques selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le détecteur est une jauge de contrainte montée sur le bras, et que l'organe correcteur est un solénoide muni dun noyau plongeur qui est couplé au bras à pivotement horizontal. 5. Platine tourne-disques selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le bras est monté sur un double pivot horizontal et vertical, lui-m#me fixé sur une masse conductrice venant s'arEDuir à pivotement autour d'un axe horizontal sensiblement parallèle à la trajectoire de la pointe de lecture sur le disque, que cette masse conductrice est logée dans un cylindre conducteur avec interposition d'un liquide diélectrique, qu'un détecteur de capacité est monté entre la masse conductrice et son cylindre périphérique, et que l'organe correcteur comprend un moteur-couple asservi par rapport au détecteur de capacité, et agissant sur une fourchette qui coopère à pivotement horizontal avec le bras près du pivot de celui-ci.