Brevet FR2458866A1 — publié le 19810102

La présente invention concerne des dispositifs à tUtes transductrices rotatives et en particulier des têtes magnétiques rotatives pour des appareils d'enregis- trement vidéo sur bandes à balayage hélicoïdal (encore appelés en abrégé appareils HVTR). Récemment, on a appliqué des systèmes d'asservissement de traces automatiques pour les têtes dans des appareils HVTR. De tels dispositifs d'asservissement de traces s'utilisent dans un ensemble de supports fléchissants, portant une tUte magnétique vidéo; l'ensemble est commandé de façon que la tête magnétique balaye une bande vidéo suivant des angles relatifs différents par rapport à la direction longitudinale de la bande vidéo. Il est nécessaire de régler l'angle pour maintenir la tête magnétique alignée de façon précise par rapport à la piste à reproduire, en particulier lorsque la bande vidéo défile à une vitesse différente de la vitesse de reproduction normale ou lorsque la bande vidéo est à l'arrêt pour la reproduction immobile dite arrêt sur image. Ce dispositif permet de maintenir l'angle de balayage nécessai- re, pendant les modes de reproduction particuliers tels que l'arrêt sur image, le ralenti, l'accéléré ou même la reproduc- tion en sens inverse; toutefois, de tels dispositifs présentent des difficultés car ces dispositifs utilisent une seule lame bimorphe réalisée en un matériau céramique piézoélectrique; une extrémité de la lame est fixée à l'organe rotatif et l'autre extrémité de la lame porte la tête magnétique. Le dispositif à lame bimorphe est très simple et aussi longtemps que l'angle de déviation de la lame bimorphe est faible, on maintient un bon contact entre la tête et la bande magnétique. Par contre, lorsque l'angle de déflection est relativement important, par exemple lorsque la bande vidéo défile à une vitesse supérieure au double de la vitesse de reproduction normale ou encore lorsque la bande défile en sens inverse, il n'y a plus alignement entre la surface de la tête amgnétique qui doit toûcher la bande et la surface de la bande vidéo correspondante, ce qui détruit la qualité du signal reproduit. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dis- positif de support fléchissant d'une tête de transducteur, ce dispositif comportant un premier organe fléchissant, lui- 2 2458866 même portant un second organe fléchissant, en réponse au flé- chissement du premier organe, une tète de transducteur portée par le second organe fléchissant, pour assurer la transduction des signaux. L'invention concerne également un dispo- sitif à tête magnétique tournante pour un appareil d'enregis- trement vidéo, sur bande à balayage hélicoïdal, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de guidage de la bande vidéo composé d'un tambour rotatif et d'un tambour fixe, les deux étant coaxiaux, d'une paire de lames bimorphes, alignées de façon parallèle, et portées par le tambour rotatif, une paire de parties élastiques fixées aux extrémités libres de la paire de lames bimorphes, une partie de base avec une tête rigide enjambant la paire de parties élastiques et une tête de transducteur montée sur la partie de base. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés- dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspec- tive schématique de cité d'un moyen de guidage de la bande vidéo. - la figure 2 est un schéma d'une partie d'une bande vidéo montrant les pistes. - la figure 3 est une coupe transver- sale d'une partie d'un dispositif à têtes magnétiques rotati- ves selon l'art antérieur. - la figure 4 montre un détail de la figure 3. - la figure 5 est une coupe transver- sale d'une partie d'un mode de réalisation d'un dispositif à tête magnétique rotatif selon l'invention. - la figure 6 est un détail de la figure , montrant le fonctionnement. la figure 7 est un graphique servant à expliquer le fonctionnement du mode de réalisation des figures 5 et 6. - les figures 8, 9A, 9B et 9C sont des vues à échelle agrandie de variantes de parties du mode de réalisation des figures 5 et 6. Le mode de réalisation décrit ci-après fait partie d'un appareil HVTR à une tête à enroulement en 3 2458866I oméga, sans que l'invention ne soit limitée à cette applica- tion0 Comme cela est bien connu, le format de bande vidéo d'un pouce (25 mm) de type appelé C, est autorisé par la SMPTE et pour ce format la bande vidéo entoure un dispositif guide-bande sur un angle de 340 . Les appareils HVTR utili- sant le format de type C comportent une tête de synchronisation et une tète vidéo pour enregistrer et/ou reproduire des signaux de synchronisation verticale et les parties vidéo respectives d'un signal de télévision. Pour les modes de reproduction particuliers, c'est-à-dire la reproduction avec arrêt sur image, la reproduction au ralenti; la reproduction en accéléré ou la reproduction en-sens inverse, il faut une tête magnéti- que vidéo de reproduction, supplémentaire; cette tUte magnéti- que comporte un support fléchissant. Lorsque la tête magnéti- que supplémentaire est mise en oeuvre, on reproduit seulement la partie vidéo des pistes de la bande vidéo alors que la partie de pistes de synchronisation n'est pas reproduite. L'invention et la présente description touchent particulièrement le dispositif de support fléchissant de la tête supplémentaire. Selon la figure 1, une bande vidéo 1 est enroulée autour d'un dispositif guide bande 2; l'angle d'enroulement qui correspond approximativement à 340 est déterminé par une paire de guides bande 3, 4. Le dispositif guide bande 2 comporte également un tambour-rotatif supérieur et un tambour inférieur fixe 6; le tambour rotatif 5 est entraîné par un moteur 7 à une vitesse de 60 tours par seconde dans le cas du signal de télévision NTSC ou à une autre vitesse suivant le signal de télévision à traiter; cette vitesse peut par exemple être égale à 50 tours par seconde dans le cas d'un signal SECAM ou PAL. A la figure 1, le sens de rotation du tambour rotatif 5 et la direction de défilement normale de la bande sont indiqués respectivement par les flèches A et B. Le tambour rotatif 5 comporte à sa périphérie une fenêtre 8 à travers laquelle vient en saillie une tête vidéo 9 de façon à toucher la bande vidéo 1. La figure 2 indique un schéma des pistes d'enregistrement vidéo 10, 11, t2,sur la bande vidéo 1 ainsi que la trace 15 de balayage de la tête. Si l'on suppose que la bande vidéo 1 défile dans la direction normale à la 4 2458866 vitesse de reproduction normale, la tête vidéo 9 balaye la piste 11. Au contraire, si la-bande vidéo 1 est arrêtée, la tête vidéo 9 suit la trace de balayage 15 qui commence sur la piste 11, coupe la bande de garde entre des pistes 11 et 10 et se termine sur la piste 100 En clair, il en résulte une reproduction non satisfaisante, et pour remédier à cette si- tuation, il faut déplacer la tête vidéo 9 pour qu'elle fasse un angle de balayage plus faible par rapport à la direction longitudinale de la bande vidéo 1, en commandant un dispositif fléchissant portant la tête vidéo 9 de façon que la tête vidéo 9 balaye principalement la piste 11 comme indiqué ci-dessus. La figure 3 montre un exemple d'un tel dispositif fléchissant 16, portetête, selon l'art antérieur; dans ce dispositif, la tête vidéo 9 est portée par l'extrémité libre d'une lame bimorphe 17. La lame bimorphe 17 est fixée au tambour rotatif 5 en même temps qu'un élément de recouvrement 18 à l'aide d'une vis 19. Entre l'élément de recouvrement 18 et le corps du tambour rotatif 5, il est prévu un bloc en caoutchouc 20, pour serrer élastiquement la lame bimorphe 17 et amortir les vibrations de cette lame-17. La figure 4 montre un détail du dispo- sitif fléchissant 16 de la figure 3 en soulignant la difficulté qui se présente en cours de fonctionnement. Les conditions normales, la lame bimorphe 17 n'est pas fléchie et l'entrefer de la tête vidéo 9 se présente perpendiculairement à la surface de la bande vidéo 1. En d'autres termes, la surface de contact de la tête vidéo 9 est alignée sur la surface de la bande vidéo 1, Par contre, lorsque la lame bimorphe est fléchie en position extrême comme cela est indiqué en pointillés à la figure 4, l'entrefer magnétique de la tête vidéo 9 n'est plus perpendi- culaire à la surface de la bande vidéo 1, c'est-à-dire la surface de contact de la tête vidéo 9 n'est plus alignée par rapport à la surface de la bande vidéo 1 mais fait par rapport à celle-ci un certain angle, ce qui détériore la qualité du signal reproduit par la tête vidéo 9. Un mode de réalisation d'un dispositif fléchissant porte-tête selon l'invention sera décrit dans un premier cas à l'aide de la figure 5. Daps ce mode de réalisa- tion, la tête vidéo 9 est portée par un dispositif fléchissant 21 formé d'une paire de lames bimorplies 22, 23 alignées en 2458866 parallèle, et qui sont espacées l'une de l'autre par un organe d'écartement 24; les lames sont réunies au corps du tambour rotatif 5 par l'intermédiaire d'un élément de recouvrement 25 et d'une vis 26. A leur extrémité libre, les lames bimorphes 22, 23 sont munies du dispositif de support 27 auto-fléchissant qui porte la tête vidéo 9. Le dispositif de support 27 se com- pose d'un bloc rigide 28 et d'une partie élastique formée de deux plaques élastiques 29 fixées respectivement de façon rigide aux lames bimorphes 22, 23. Lorsque les lames bimorphes 22, 23 sont fléchies par un signal de commande, les plaques élastiques 29 se déforment dans des directions opposées car les plaques élastiques respectives 29 sont fixées rigidement au bloc rigide 28 et aux lames bimorphes 22, 23. Cela est indiqué en pointillés à la figure 6; le résultat de cet effet d'auto-fléchissement de l'organe de support 27 est de maintenir l'entrefer magnétique de la tète vidéo 9.essentiellement per- pendiculaire à la surface de la bande vidéo 1. En d'autres termes, la surface de la tête vidéo 9 qui rentre en contact avec la bande reste alignée par rapport à la surface de la bande vidéo lorsque les lames bimorphes 22, 23 sont fléchies par un signal de commande appliqué par un générateur de signaux de commande 30. La figure 7 montre une courbe de défor- mation expérimentale d'un exemple de dispositif fléchissant porte-têtes 21. Aux figures 6 et 7, les dimensions A, B, C représentent respectivement la longueur des lames bimorphes 22, 23, celle des plaques élastiques 29 et celle du bloc rigide 28. A la figure 7, on a représenté en abscisse la distance dans la direction longitudinale de la tête fléchissante 21 (indiquée en millimètres) et en ordonnée la distance mesurée (en microns) entre la position normale de la surface supérieure de la lame bimorphe 22 et de la base de support de tête 27. Ainsi, cette distance ou ce fléchissement est nul lorsque la lame bimorphe 22 rencontre le support rotatif sur lequel elle est montée et, pour une déviation ou déflection maximale, de la tête vidéo 9, on a une longueur de 280 microns. Il est à remarquer que la forme de la courbe de la figure 7 correspond à la forme fléchie du dispositif 21 de la figure 6 et montre que la surface de contact de la bande 6 2458866 pour la tète vidéo 9 reste alignée avec la surface de la bande vidéo 1 lorsque les lames bimorphes 22, 23 sont fléchies. Dans l'essai particulier représenté à la figure 7, les dimensions abaissées sont respectivement égales à 18, 2 et 1,5 mm; un courant électrique alternatif d'une amplitude de 200 volts et d'une fréquence de 60 Hz a été appliqué aux lames bimorphes 22, 23 pour faire vibrer le dispositif 21 à une fréquence1 de 60 Hz. La figure 8 montre en perspective un mode de réalisation possible du dispositif 21, dans le détail. En particulier, les formes des lames bimorphes 22, 23 sont telles que les deux tiers extérieurs de leur longueur, c'est- à-dire les parties des longueurs qui s'étendent au-delà de l'élément de recouvrement 25 présentent en plan une forme trapézoïdale et les bords opposés sont inclinés vers l'inté- rieur suivant le même angle. Le dispositif de support 27 est réalisé en un matériau élastique tel qu'un matériau à base de fibres de carbone; les plaques élastiques 29 sont fixées aux lames bimorphes respectives 22i 23 par de la colle. L'élément porte tête 27 peut être formé de plaques élastiques 29, distinctes, et d'un bloc rigide 28 réunis par de la colle. En variante, on peut n'avoir qu'un seul bloc en empilant plusieurs couches laminées de produit à base de fibres de carbone et on obtient la forme définitive de l'élément 27 en découpant la matière du bloc pour laisser un espacement entre les plaques élastiques 29. Les figures 9A - 9C montrent d'autres variantes de réalisation du dispositif 27. Aux figures 9A et 9B, le dispositif 27 se compose de deux plaques élastiques 29 sur lesquelles est fixé un bloc rigide 28 portant la tête vidéo 9. Dans la variante de la figure 9C, le dispositif 27 se compose de deux plaques élastiques 29 mises en forme pour recevoir directement la tête vidéo 9, c'est-à-dire sans la partie rigide 28. Dans chacun des trois exemples, la partie utile des plaques élastiques 29 s'étend dans la direction verticale, c'est-à-dire perpendiculairement à la longueur des lames bimorphes 22, 23. On peut également envisager d'autres variantes. C'est ainsi que dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, les lames bimorphes 22, 23 sont des éléments en 7. -céramique piézoélectrique obtenus par l'empilage de deux lames monomorpheso Toutefois, en variante l'une des lames bimorphes 229 23 peut être remplacée par une plaque élastique qui suit la déformation imposée à l'autre des lames bimorphes 23 ou 22 par le signal engendré par le générateur de signaux de commande. 8 2458866 REVENDICATIONS 1 ) Dispositif fléchissant à-tête de transducteur, caractérisé en ce qu"il se compose d'un premier élément fléchissant(22, 23)portant un second él&ément fléchis- sant(27, 28, 29) qui fléchit en fonction du fléchissement imposé au premier élément fléchissant(22, 23) le second élément fléchissant (27, 28, 29) portant la tête (9) de transducteur. 2 ) Dispositif selon la revendication l, caract6risé en ce que le premier élément fléchissant (22, 23) est déformé par un signal de contrôle qui lui est appliqué (30) et le second élément fléchissant (27, 28, 29) se déforme automatiquement en fonction du flé6chissement ou de la déforma- tion du premier élément fl6chissant (22, 23) de façon que la tête (9) du transducteur reste dans une position de contact appropri&e par rapport au support d'enregistrement (1), pour la transduction des signaux. 3 ) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier élément fléchissant (22, 23) est monté sur un élément rotatif (5) et en fonctionnement la tête de transducteur (9) touche périodiquement le support d'enregistrement (1). ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier élément fléchissant (22, 23) se compose d'une paire de plaques fléchissantes (22, 23) alignées en parallèle, les deux plaques sont déformables dans la même direction par un signal de commande (30) appliqué au premier élément fléchissant (22, 23). ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins l'une des plaques fléchis- santes est réalisée en matière céramique piézoélectrique. ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les plaques fléchissantes sont cons- tituées par une paire de lames bimorphes et le second élément fléchissant est monté de façon à relier les extrémités libres des lames bimorphes (22, 23). 7 ) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le second élément fléchissant(27) se compose d'une paire de plaques élastiques (29) et d'un bloc rigide (28) auquel sont fixées les deux plaques élastiques (29), la tête de transducteur (9) étant portée par le bloc rigide (28). 9 2458866 8 ) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plaques élastiques (29) sont en un matériau à base de fibres de carbone. 9 ) Dispositif fléchissant à tête magné- tique pour un appareil d'enregistrement sur bande vidéo à balaya- ge hélicoïdal, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dispositif caractérisé en ce qu'il se compose d'un moyen de gui- dage de bande (3, 4) pour guider une bande vidéo (1), ainsi qu'un tambour rotatif (5) et un tambour fixe (6), les deux tam- bours étant coaxiaux, une paire de lames bimorphes (22, 23) ali- gnées de façon parallèle, et fixéesau tambour rotatif (5), d'une paire de parties élastiques (29) fixées respectivement aux ex- trémités libres de la paire de lames bimorphes (22, 23), d'une base (29) rigide reliant la paire de parties élastiques, et d'une t9te de transducteur (9) portée par la base (28).