Brevet FR2472808A1 — publié le 19810703

La présente invention se rapporte généralement à un mécanisme d'enregistrement électromécanique utilisé pour enregistrer une information de courte longueur d'onde et de forte densité dans un substrat, et elle se rapporte plus particulièrement à un mécanisme pour enregistrer une information vidéo et audio dans un maître-disque vidéo. Un mécanisme électromécanique pour enregistrer des signaux d'information de courte longueur d'onde et de forte densité dans un substrat en métal (par exemple en cuivre) est décrit dans la demande de brevet U.S. No. 106 524 déposée le 26 Décembre 1979 au nom de G. John et intitulée "Dual Parallelogram Cutterhead Suspension Apparatus". Dans le système décrit, un vidéodisque en plastique est formé à partir d'un moule qui est produit du substrat. Comme le temps de restitution ou lecture d'un vidéodisque est directement proportionnel au nombre de sillons par centimètre dans le disque et inversement proportionnel à la vitesse de restitution, une haute vitesse de restitution (par exemple 450 t/mn) nécessite un grand nombre de sillons par centimètre dans le disque (par exemple 3780 sillons par centimètre) pour un temps raisonnablement long de lecture ou restitution (par exemple une heure sur chaque face). En d'autres termes, dans le type ci-dessus mentionné de système de vidéodisque, les spires du sillon sont très peu espacées (comme 2,6 ô) afin de recevoir l'information nécessaire pour stocker un programme vidéo d'une qualité acceptable et d'un temps raisonnable de restitution. Il est souhaitable d'enregistrer des signaux d'information de forte densité dans un maître-disque en métal au moyen d'une ttte de coupe diamant/piézo-électrique. Une tète de coupe pour enregistrer électromécaniquement un signal vidéo est décrite dans le brevet U.S. No. Re. 29 113, au nom de J. B. Halter du 11 Janvier 1977 intitulé "Txiangular Piezoelectric Transducer for Recording Video information". Des systèmes d'enregistrement électromécanique sur bande large pour l'enregistrement de ú472808 signaux vidéo dans un mattre-disque sont décrits dans le brevet U.S. No. 4 044 379 au nom de J.B. Halter du 23 Août 1977 et intitulé "Method and Apparatus for Electromechanical Recording of Short Wavelength Modulation in a Metal Master" et dans le brevet U.S. No. 4 060 831 au nom de J.B. Halter du 29 Novembre 1977 et intitulé "Wideband Electromechanical Recording System". Dans le système décrit dans la demande de John ci-dessus mentionnée, une ttte de coupe électromécanique et un palet à air sont suspendus par deux organes en acier à ressort sur le châssis principal d'un tour d'enregistrement. Un levier élévateur maintient un bloc de montage sur lequel sont attachés la ttte de coupe et le palet à air, en position prête au-dessus de la surface du maltre-disque avant le début de l'enregistrement. Quand le levier élévateur est abaissé hors d'engagement avec le bloc de montage de la ttte de coupe, l'ensemble de suspension (c'est-à-dire le bloc de montage, la tête de coupe et le palet) descend jusqu'à ce que la pression d'air du palet supporte l'ensemble à quelques mnirons au- dessus de la surface du maltre-disque. L'impact possible, lors de l'abaissement de l'ensemble de suspension vers la surface d'un maitre-disque, entre l'ensemble de suspension et la surface du maitre- disque, pose un problème. Si l'ensemble descend trop rapidement, l'aiguille en diamant surl'ensemble peut couper trop profondément dans la surface du disque avant que la pression de l'air du palet n'ait stabilisé la position l'ensemble de suspension à quelques microns au-dessus de la surface du maitre-disque. Si une partie de l'ensemble de suspension effectue un contact non souhaité avec la surface du maître-disque, celuici ou le palet ou autre partie de l'ensemble de suspension peut être endommagé. Selon les principes de l'invention, un dispositif de réglage de la vitesse de suspension de la ttte de coupe est prévu, pour réduire ou éliminer tout dégât dé à une descente trop rapide de l'ensemble de suspension. Selon une caractéristique de la présente invention, un mécanisme ayant une plate-forme pour supporter un substrat, un premier organe formant cadre ou châssis et un second organe formant cadre ou châssis est prévu pour enregistrer électromécaniquement des signaux d'information sur un substrat. Au premier organe formant cadre ou châssis sont attachés un moyen pour couper des ondulations repré- sentatives des signaux de l'information dans une surface du substrat, et un moyen pour supporter le moyen de coupe de façon que celui-ci coupe dans le substrat à une profon- deur nominale donnée. Des moyens élastiques sont prévus pour relier le premier organe formant cadre ou châssis au second. Par ailleurs, le mécanisme comporte un moyen pour supporter le premier organe formant cadre ou châssis à une position donnée telle que le moyen de coupe et le moyen de support soient retirés hors de contact avec la surface du substrat qui est supporté sur la plate-forme. De plus, un moyen est prévu pour régler la vitesse à laquelle le premier organe formant cadre ou châssis descend vers la surface du substrat à partir de la posi- tion donnée. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 illustre, partiellement sous forme de schéma bloc, un système pour la coupe électromécanique d'un sillon dans un maltre-disque en métal, ayant une piste d'information comprenant une modulation de courte longueur d'onde de la profondeur du sillon selon les principes de l'invention; et - les figures 2 et 3 illustrent, respectivement, une vue en perspective et une vue avant du mécanisme de suspension à utiliser avec le système de la figure 1 selon les principes de l'invention. La figure 1 illustre un système pour couper électro- mécaniquement un sillon dans un maltre-disque en métal ayant une piste ou plage de l'information comprenant une modulation de courte longueur d'onde de la profondeur du sillon. Le maitre-disque en métal 10 est placé sur une platine 11 *en relation opérative avec une tête de suspension 12 ayant une aiguille en diamant 13. L'aiguille de coupe 13 est placée par rapport au maitre-disque en métal 10, de façon qu'un sillon 14 ayant une profondeur nominale ou au repos du sillon inférieureà 1 I, soit découpé tandis qu'un mouvement relatif est établi entre l'aiguille 13 et le maître-disque en métal 10. Dans un agencement préféré, la suspension 12 est déplacée linéairement sur une glissière 25 tandis que la platine 11 est entraînée en rotation pour que l'aiguille 13 coupe un sillon en spirale dans un maitre-disque en métal en forme de disque. L'aiguille de coupe 13 vibre en réponse à un signal à relativement haute fréquence (comme environ 5 MHz), tandis cp'elle coupe le sillon afin d'effectuer un+nodulation de courte longueur d'onde de la profondeur du sillon, ayant une dimension crête à crête qui est typiquement inférieure à la profondeur du sillon. L'enregistrement électromécani- que d'une modulation de courte longueur d'onde dans un maitre-disque en métal offre un rapport signal/bruit élevé. La formation du signal à relativement haute fréquence (dont la variation dans le temps est représentée par la variation spatiale au fond du sillon) sera maintenant décrite en se référant à la figure 1, uniquement à titre d'exemple. Par exemple, une caméra vidéo 15 explore une image 16 pour développer un signal vidéo à sa sortie. Le signal vidéo peut comprendre des composantes représentatives de la luminance et de la chrominance de l'image explorée. Le signal de sortie de la caméra vidéo 15 est ralenti (par exemple par un facteur de deux) par un dispositif de traitement vidéo 39 afin de tenir compte de la largeur de bande de la tète de coupe. Un modulateur vidéo 17, relié au dispositif de traitement 39, module en fréquence une porteuse ralentie à haute fréquence sur une gamme de déviation à haute fréquence (par exemple de l'ordre de 4,8/2 - 6,8/2 MHz) selon le signal vidéo ralenti. Simultanément, un microphone 18 capte un signal audio accompagnant le signal vidéo, à la sortie d'un haut- parleur 19. Le signal à la sortie du microphone 18 est de même ralenti (par exemple également d'un facteur de deux) par un dispositif de traitement audio 40 afin de synchroniser le signal audio sur le signal vidéo ralenti. Un modulateur audio 20, relié au dispositif de traitement , module en fréquence une porteuse ralentie à basse fréquence sur une gamme de déviation à basse fréquence (par exemple de l'ordre de 716/2 + 50/2 kHz) selon le signal audio ralenti développé à la sortie du microphone 18. Un modulateur audio/vidéo 21 module la porteuse à haute fréquence une fois modulée et ralentie selon la porteuse à basse fréquence une fois modulée et ralentie, comme cela est décrit dans le brevet de Halter No. 4 044 379 ci- dessus mentionné. Un signal à relativement haute fréquence à la sortie du modulateur 21 excite l'aiguille de coupe 13 pendant l'opération d'enregistrement, afin d'effectuer une modulation de courte longueur d'onde de la profondeur du sillon (comme 0,6 - 1,6 >.) tout en coupant le sillon 14 dans le maitre-disque en métal 10, à une vitesse ralentie d'enregistrement (comme 450/2 t/mn). La ttte de suspension 12 décrite en se référant à la figure 1 est mieux illustrée dans la vue en perspective de la figure 2 et la vue avant de la figure D. Un ensemble 50 d'une aiguille de coupe, qui peut être du type décrit dans la demande de Halter No. Re. 29 113 ci-dessus mentionnée, est monté sur un bloc de montage 52 qui, à son tour, est monté par des organes en acier à ressort 54, 56 sur un bloc de montage 58. Une base 60 offre une structure appropriée pour montage sur la glissière 25 de la figure 1 et pour suspendre le bloc de montage 52 par les organes élastiques 54, 56 et le bloc de montage 58. Au bloc de montage 52 est élastiquement suspendu un palet à air 62 (l'alimentation en air n'est pas représentée. Le palet 62 qui est monté sur un bloc de montage 64, est fixé à un bras 66 par des organes en acier à ressort 68, 70. De plus, le bloc de montage 52 est fixé à la base 60 par un mécanisme d'amortis- sement à huile 72. La position verticale de la base 63 du palet 62 par rapport au bout de l'ensemble 50 de l'aiguille de coupe peut ttre réglée par un levier 74 qui pivote sur une broche 76. Quand une vis 78 est tournée pour forcer le levier 74 à tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre autour de la broche 76, une broche 80 sollicite le bloc de montage 64 et ainsi le palet 62 vers le bas. Par ailleurs, quand on tourne la vis 78 en direction opposée, le palet 62 est sollicité vers le haut par la force des organes élastiques 68, 70. En utilisation, la tète de suspension 12 contrMle la profondeur de coupe formée par l'aiguille en diamant fixée à l'ensemble de l'aiguille de coupe 50. Le bloc 52 est lentement abaissé (la vitesse d'abaissement du bloc 52 est contrôlée par un amortisseur à air 82 qui sera mieux décrit ci-après), jusqu'à ce que la base 63 du palet 62 soit à quelques microns de la surface du disque (non représenté sur la figure 2), c'est-à-dire jusqu'à ce que la pression de l'air entre la base 63 du palet 62 et la surface du mattre-disque d'enregistrement équilibre la force de gravitation d'un ensemble de suspension 84. On notera qu'avant que l'ensemble 84 ne soitébaissé, le levier 74 est ajusté de façon que l'ensemble 50 de l'aiguille n'engage pas le maître-disque en métal quand le palet à air est à sa position abaissée. Avec le palet 62 se déplaçant à quelques microns au-dessus de la surface du mattre-disque en métal, la vis 78 est ajustée de façon que le bout de l'ensemble formant aiguille de coupe 50 touche presque la surface du maître-disque en métal, plaçant ainsi l'ensemble 50 en position prête. Pour débuter une coupe, la pression d'air vers le palet 62 est diminuée, forçant le bout de l'ensemble 50 de l'aiguille à entrer dans la surface du maitre-disque en métal à une profondeur nominale ou permanente (par exemple, la profondeur nominale de coupe est de l'ordre de 0,5 y). Avec l'agencement des poutres parallèles représenté sur la figure 2, la surface active (c'est-à-dire la base 63) du palet 62 peut être maintenue parallèle à la surface d'un mattre-disque en métal et simultanément l'angle que forme l'ensemble de l'aiguille 50 avec une surface d'un maltre-disque en métal peut être maintenu sensiblement constant, ainsi les ondulations découpées dans une piste ou plage l'information sont une représentation très fidèle des signaux de l'information. Par ailleurs, la position relative de la base 63 par rapport au bout de l'ensemble de l'aiguille 50 peut ttre ajustée par la vis 78 sans affecter le parallélisme de la base 63 ou l'angle de l'ensemble de l'aiguille 50. Des résonances mécaniques parasites peuvent être néfastes au processus d'enregistrement. Afin de réduire les résonances non souhaitées, les organes en acier à ressort 54, 56, 68, 70 peuvent ttre enduits d'un composé amortissant les vibrations comme"Sound-Off", produit de Quaker State Refining Corp. De plus, l'amortisseur à huile 72 aide à réduire toute résonance non voulue. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, la fente 59 qui est illustrée dans la base 60 permet un mouvement vertical du bloc de montage 58 sur la base 60. La précharge (c'est-à-dire sollicitation) des organes 54, 56 peut ttre ajustée en faisant varier la position verticale du bloc de montage 58. Sur le caté-de la base 60 est monté un moteur 86, utilisé pour élever l'ensemble de suspension 84 hors de - contact avec le maître-disque en métal quand un enregistre- ment est terminé. Le fonctionnement de ce mécanisme élévateur ainsi que de l'amortisseur 82 sera décrit maintenant en se référant à la figure 3. La figure 3 illustre une vue avant de la tête de suspension 12 de la figure 2. Quand un maître-disque a été coupé, le moteur 86 est activé pour faire tourner une came 88 qui engage un levier 90. Le levier 90 pivote sur la base 60 ainsi, quand la came 88 tourne, le bout 92 du levier 90 remonte, pour contacter une broche 94, qui, à son tour, elève l'ensemble de suspension 84. Quand l'aiguille est abaissée, le moteur 86 est activé afin que le levier 90 se déplace hors d'engagement avec la broche 94. Pour réduire ou éliminer tout dégât dta à une descente trop rapide de l'ensemble de suspension 84, on prévoit un régulateur de la vitesse de la suspension de la ttte. Ce régulateur comprend l'amortisseur à air 82, un arbre 96, des disques 100, 102 et une broche 104. En utilisation, l'ensemble 84 est libéré par le levier 90. Après avoir été libéré, il descend effectivement en condi- tion de chute libre jusqu'à ce que la broche 104 contacte le disque 100 du régulateur. Quand la broche 104 descend en contact avec le disque 100, la course restante de l'ensemble de suspension 84 se passe sous l'influence de l'amortisseur 82. L'ensemble 84 descend alors très lentement (en comparaison à la chute libre) jusqu'à ce que le palet 62 le supporte sur la surface du maitre-disque en métal. Une vanne 106 de l'amortisseur 82 peut être ajustée pour faire varier l'allure de descente de l'ensemble 84. En contrtlant l'allure de descente de l'ensemble 84, le risque qu'il ne s'écrase dans la surface d'enregistre- ment est éliminé ou rendu minimum. Le disque 102 combiné avec labroche 104 offre un système pour armer l'amortisseur 82. Quand l'ensemble 84 est élevé par le levier 90, l'amortisseur 84 est préparé à l'abaissement suivant en élevant l'arbre 96, et ainsi le plongeur (non représenté) de l'amortisseur 82, avec la broche 104 qui contacte le disque 102. En position d'enregistrement, l'arbre 96 doit ttre placé de façon que les disques 100 et 102 n'interfèrent pas avec la broche 104. Pour cette raison, une butée 108 est agencée sur l'arbre 96 pour reposer sur une patte 110, donnant à l'ensemble 84 et à la broche 104 leur liberté de mouvement par rapport auxdisques100, 102. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. R E V E N D I C A T I O N. S 1. Mécanisme d'enregistrement électromécanique de signaux d'information dans un substrat caractérisé par une plate-forme (il) pour supporter ledit substrat -5 un premier bloc de montage (52) ayant une première protubérance (104); un moyen (50) pour couper des ondulations repré- sentatives des signaux de l'information dans une surface dudit substrat; ledit moyen de coupe étant fixé audit bloc de montage un moyen (62, 63) pour supporter ledit moyen de coupe de façon qu'il coupe dans la surface dudit substrat à une profondeur nominale donnée; ledit moyen de support étant fixé audit premier bloc de montage un second bloc de montage (58); un moyen élastique (54,y 56) pour relier ledit premier bloc de montage audit second bloc de montage un moyen (90, 92) pour élever ledit premier bloc de montage à une posi-tion donnée de façon que ledit moyen de coupe et ledit moyen de supportsàIait retiréshors de contact avec ladite surface dudit substrat supporté sur ladite plate-forme; et un moyen fixé audit second bloc de montage pour régler l'allure à laquelle descend ledit premier bloc 2_5 de montage vers la surface dudit substrat à partir de sa position donnée; ledit moyen régulateur comprenant une poutre (96) ayant des seconde et troisiàe4rotubérances (100, 102); ladite seconde protubérance en combinaison avec ladite première protubérance fixée audit premier* bloc de montage offrant un moyen pour relier ledit premier bloc de montage à ladite poutre pendant la descente dudit premier bloc de montage; ladite troisième protubérance en combinaison avec ladite première protubérance formant un moyen pour amorcer ledit moyen régulateur quand ledit premier bloc de montage est ramené à sa position donnée. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par un moyen pour placer la poutre précitée de façon que le premier bloc de montage précité se déplace sans contacter les seconde et troisième protubérances précitées pendant un enregistrement. 3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen régulateur précité comprend-un amortis- seur pour contrôler l'allure de descente du premier bloc de montage précité quand ledit premier bloc de montage est dégagé de sa position donnée.