Brevet FR2462756A1 — publié le 19810213

La présente invention se rapporte en général à un système de restitution de disques enregistrés, et plus particulièrement à un dispositif pour réduire la présence d'un mouvement de translation d'une aiguille de lecture dé à des imperfections dans les supports d'enregistrement. Dans des systèmes d'enregistrement de forte densité, comme par exemple certains types de systèmes de vidéodisque, l'information vidéo est enregistrée au moyen de variations géométriques au fond d'un sillon lisse en spirale à la surface d'un disque. La surface du disque peut comporter un revêtement d'un matériau conducteur qui est de préférence couvert d'un dépôt mince d'un matériau diélectrique, ou bien le disque peut se composer d'un matériau conducteur dispersé dans un matériau diélectrique. Une aiguille de lecture, supportée à une extrémité d'un bras, engage le sillon en spirale et elle comporte une électrode conductrice qui établit une capacité avec le revêtement conducteur et le dépôt diélectrique ou la couche diélectrique du disque. Quand le disque est entralné en rotation, la capacité aiguille/disque-varie en réponse aux variations géométriques au fond du sillon en spirale. Les variations capacitives sont converties en variations d'un signal électrique par un circuit approprié de traitement de signaux relié à l'électrode de l'aiguille. Le signal à la sortie du circuit de traitement peut être appliqué à un téléviseur traditionnel pour sa reproduction. L'autre extrémité du bras de l'aiguille est fixéeamovible à un chariot du système de restitution. Un système du type ci-dessus mentionné est décrit en détail dans le brevet U.S. No 3 842 194 au nom de J. K. Clemens et intitulé "INFORMATION RECORDS AND RECORDING/PLAYBACK SYSTEMS THEREFOR". Typiquement, le pas entre les signaux en spirale dans de tels systèmes est extrêmement petit, de l'ordre de quelques microns. Comme résultat pratique, la profondeur du sillon est relativement faible, trop faible pour produire en toute fiabilité des forces radiales suffisantes pour impartir un mouvement de translation à l'aiguille de lecture à travers le disque. Par conséquent, un mécanisme d'entraînement est agencé pour donner, à l'aiguille, un mouvement de translation radiale à une vitesse uniforme en synchronisme avec la rotation du disque, laquelle vitesse uniforme est choisie pour maintenir l'aiguille au centre du sillon. Cependant, si les sillons apparents en spirale ne sont pas sensiblement circulaires du fait d'un gauchissement du disque, ou d'un défaut d'alignement des sillons avec le centre du disque, et autres, l'aiguille se décentre vers les côtés du sillon et peut être soumise à des forces radiales. Si, en présence de telles forces radiales, l'aiguille rencontre un défaut dans le disque, suffisant pour l'élever au-dessus de la paroi du sillon, elle peut être jetée plusieurs sillons vers l'avant ou vers l'arrière du sillon qu'elle suivait, produisant des effets non souhaitables dans le signal visualisé. La présente invention permet de réduire la probabi- lité d'un mouvement radial non souhaitable de l'aiguille, résultant du trajet de l'aiguille dans le sillon en spirale en position décentrée, (1) en incorporant un premier bimorphe dans l'organe sur lequel l'aiguille est montée pour détecter des changements des forces radiales sur l'aiguille et (2) en incorporant un second bimorphe en tandem avec le premier, pour impartir un mouvement latéral à l'aiguille en réponse au signal produit par le premier bimorphe, afin de supprimer la force radiale impartie par la paroi du sillon. Les forces radiales étant supprimées de l'aiguille, la probabilité que cette dernière retourne au même sillon que celui dont elle avait été éjectée (ou un sillon très proche) par un défaut physique et fortement améliorée. 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 est un schéma, partiellement sous forme de bloc, illustrant un système de restitution de disque o est incorporé un bras souple de l'aiguille selon la présente invention; - la figure 2 est un schéma de l'interaction aiguille-d1que montrant les forces développées sur le bras de l'aiguille; - la figure 3 est une représentation graphique des relations aiguille-sillon que l'on peut rencontrer pendant une restitution; - la figure 4 est un schéma d'un bras de l'aiguille selon la présente invention; et - la figure 5 est une coupe transversale d'un bimorphe typique. Un bizorphe, dans le cas présent, est une structure en sandwich de deux ou plusieurs plaques piézo-électriques cimentées ensemble de façon qu'une tension appliquée à travers le sandwich force les plaques piézoélectriques adjacentes à alternativement se dilater et se contracter afin que la structure se fléchisse proportionnellement à la tension appliquée. On suppose que la structure est plus longue que large. La dimension parallèle au côté plus long est désignée par la dimension longitudinale. La flexion du bimorphe impartit un mouvement relatif entre les extrémités longitudinales de la structure. Inversement, une pression appliquée ou un moment produit-un potentiel à travers la structure composée. Sur la figure 1 est illustré un système de vidéo- disque 20 indiqué dans le brevet de Clémens. Le système comporte une platine pour supporter rotatif un vidéodisque 22. Un mécanisme d'entraînement de la platine est prévu pour faire tourner le disque 22 supporté par la platine à une vitesse prédéterminée (comme 450 t/un). L'information enregistrée est contenue sous forme de variations géomé- triques formées au fond d'un sillon lisse en spirale disposé sur la surface majeure du disque 22. Les variations capacitives entre une couche conductrice du disque 22 et une électrode incorporée dans une aiguille se déplaçant dans un sillon sont détectées pour reconstruire l'informa- tion vidéo enregistrée pendant la restitution. L'aiguille 24 est portée à l'extrémité libre d'un bras 30. Dans le bras 30 sont incorporés des premier et second éléments bimorphes 26 et 28 pour détecter et impartir un mouvement de translation & l'aiguille 24 sous le contr8le d'un circuit détecteur/entralneur 40. La cartouche de lecture 35 est reçue démontable dans un chariot 32 qui est entraîné en corrélation avec l'aiguille 24 se déplaçant dans le sillon pendant une restitution, afin de réduire une erreur de trajet et la charge du trajet sur l'aiguille. L'électrode de l'aiguille est reliée à un circuit de lecture 34 qui transforme les variations capacitives aiguille/disque en variations d'un signal électrique. On peut trouver un exemple du circuit de lecture 34 dans le brevet US. N 4 080 625 du 21 Mars 1978 au nom de H. Kavamoto et autres, et intitulé wPICKUP CIRCUITRY FOR A VIDEO DI8"PLATER WITH PRINTED CIRCUIT BOARD". Le signal à la sortie du circuit de lecture 34 est appliqué à un circuit 36 de traitement de signaux pour transformer le signal reçu en un signal composé de sortie du format NTSC pour application à un téléviseur tradi- tionnel 38. En se référant maintenant à la figure 2, l'aiguille 24 rigidement attachée à l'extrémité libre du bras de l'aiguille 30 suit les sillons formés dans le disque 22. Le bras 30 est fixé à un organe de montage 37 qui permet un mouvement relativement libre du bras en direction verticale, nais qui résiste relativement à un mouvement latéral du bras. La résistance latérale est incorporée pour empocher l'aiguille d'être sensible à un vol libre balistique ou imprévisible quand elle est verticalement éjectée du sillon du disque par un défaut physique. L'organe de montage 37 est attaché au support 33 de l'aiguille qui peut être un ensemble cartouche-chariot ou simplement un ensemble d'un chariot pour supporter l'aiguille et lui donner son mouvement de translation radiale à travers le disque. Le support 33 se déplace à une vitesse uniforme V', impartie par un moteur d'entraî- nement 39 et une vis par exemple, de façon à ce qu'une aiguille non déviée ait un mouvement de translation radiale à travers le disque. Le disque 22 avec son sillon en spirale 41 tourne à une vitesse angulaire uniforme C) autour du point central 21, laquelle rotation impartit une vitesse radiale V2 à l'axe centrale du sillon en regardant sur une ligne radiale particulière. De façon idéale, la vitesse vi est égale à la vitesse V2 afin que l'aiguille conserve une position au centre du sillon pour fonctionner de façon optimale comme un transducteur. Une excentricité du sillon en spirale, due à un mauvais centrage du trou central du disque, ainsi que d'autres problèmes peuvent forcer la vitesse V2 à varier en amplitude par rapport à la position angulaire du disque. On peut facilement voir qu'une différence entre la vitesse V1 du chariot et la vitesse apparente radiale du sillon 2 crée à la fois des moments de flexion et de torsion dans le bras 30 tant que l'aiguille est maintenue dans le sillon. Par exemple, si la vitesse v2 dépasse V, l'axe central du sillon se déplace vers l'intérieur le long d'une ligne radiale plus rapidement que le chariot, avec pour résultat que l'aiguille est accélérée vers l'avant du chariot par une force latérale désignée par FRR, impartie à l'aiguille par la paroi 27 du sillon (voir figure 3). La rigidité relative du bras de l'aiguille s'opposera à cette force avec une force égale FCR dirigée vers l'extérieur, avec pour résultat une flexion souple du bras illustrée exagérée sur la figure 2. Comme l'aiguille est typiquement montée sur le bras en un point au-dessus du point qui suit le sillon, les forces s'oppo- sant FRR et FCR impartissent une torsion au bras de :2462756 l'aiguille, tendant à placer l'aiguille de façon à réduire la force FRR et ayant pour résultat un glissement de l'aiguille le long de la paroi du sillon. Pour la plus grande partie, la différence entre les vitesses 'f et v2 n'est pas suffisante pour forcer l'aiguille à s'échapper du sillon. Cependant, si l'aiguille rencontre une bosse ou autre défaut dans le sillon du disque, qui lui applique une force verticale, la force développée dans le bras de l'aiguille peut surmonter le frottement maintenant l'ai- guille au sillon et élever l'aiguille vers l'extérieur jusqu'à un point o le bras est instantanément sous peu ou pas de contrainte. Un tel cas crée un effet non souhaitable dans le signal qui est lu. D'une façon analogue, si vi dépasse V2, l'aiguille peut sauter vers l'inté- rieur lorsqu'elle rencontre un défaut. Dans le bras de l'aiguille illustré sur la figure 4 est incorporé un moyen pour éliminer les forces latérales entre llàLguille le sillon. Si peu ou pas de forces latérales agissent, si l'aiguille saute momentanément verticalement hors du sillon du fait d'un défaut du disque, elle a alors tendance à tomber verticalement vers le bas dans le même sillon ou un sillon proche. De façon idéale, il est souhaitable que l'aiguille retombe dans le même sillon ou la même spire. La performance du système ne sera pas dégradée si l'aiguille retombe dans une spire prochepar suite de la forte densité de l'information de ces types de disques. Sur la figure 4, l'aiguille 61 suivant le sillon 41 sur le disque 22 est attachée à l'extrémité libre du bras 53. Un bimorphe 57 du type produisant un changement de tension en réponse à une flexion de sa dimension longitudinale est fixé comme partie intégrale du bras de l'aiguille afin qu'un moment de flexion dans le bras de l'aiguille soit imparti au bimorphe 57 pour produire une tension proportionnelle. Le bimorphe 57 peut être une partie en tandem du bras de l'aiguille qui lui est fixement relié et longitudinalement aligné afin que le moment de flexion y soit produit directement, ou il peut être latéralement attaché le long de l'un ou des deux côtés du bras de l'aiguille. Le signal produit dans le bimorphe 57 est conduit par des conducteurs 58 vers un circuit électrique 60. Le circuit 60, sensible au signal produit par le bimorphe 57, produit un signal de réglage appliqué par le conducteur 59 à un second bimorphe 56. Le bimorphe 56 est longitudinalement aligné et fixement relié en tandem avec l'extrémité libre du bras 53. En réponse au signal de réglage du circuit 60, le bimorphe 56 est agencé pour impartir un mouvement latéral à l'extrémité libre du bras dans une direction tendant à supprimer le moment de flexion qui y est produit. Les organes désignés en 54 et 55 sont des moyens respectifs reliant longitudinalement le bimorphe 57 au bimorphe 56 et le bimorphe 56 à un organe souple 50. Pour produire un mouvement latéral maximum à l'aiguille 61 par unité de tension appliquée au bimorphe 56, ce dernier doit être fixé aussi près que possible de l'extrémité fixe du bras composé, c'est-à-dire qu'il doit être relié directe- ment à l'organe 50. Dans ce cas, le couplage 55 peut être simplement une pellicule en époxy. Le couplage 54 peut comporter un organe semblable à l'extrémité libre du bras de l'aiguille 53, ou cela peut simplement être une interface comme un époxy entre les deux bimorphes. Dans chaque cas, le couplage 54 doit électriquement isoler le bimorphe 56 du bimorphe 57. L'organe souple 50 fixé à des supports rigides 51 et 52 permet un mouvement pivotant et vertical relativement libre de l'extrémité libre du bras de l'aiguille, mais il est relativement résistant à un mouvement pivotant latéral. La liberté de mouvement en direction verticale permet à l'aiguille de suivre en toute fiabilité un disque gauchi. La résistance latérale dans l'organe 50 donne le support nécessaire au bimorphe 56 pour qu'il puisse impartir un mouvement latéral à l'extrémité libre en réponse à la tension appliquée. ouoo moupu-. ue seqlc.onTq sep i,.ueeoue.2,ut 'eTdu.xe azuld uoTq.uA'ult'l op apeo np jGlJeoqs guU saesesTua a.zq. %ueAnad %T.0ogp J.z%,p 1uaTA Tnb ao ep saueTUTJUa( sec 5 *seqcLzou:q sael suep s9olduma xneuT.z9Im sep saeqteu.ed sap uoTdTzosep oinellTen aun.nod 9 1.-Z&1!, se2ed '59.q0.oooo 01, ok 'O *0ToA SMRI o 0Su 9 pUTaoopoid saoe %a aeur 'H tTuaq. ui - onlPsTmLL oT-.0oeteozBTdc 19, 'g/,/L.-gA sa old ç TAY 491 "OA '"'1i-I ;:0.Sp UTpooic '#sgle.ug.& O ol;1o.10eoZTd Uo sPaupuU4S E'l: I ? 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Taogp eBI uo R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dispositif de restitution, à utiliser avec un disque ayant un sillon en spirale formé dans une surface majeure, ledit sillon ayant une information qui y est enregistrée et comportant des parois latérales de retenue, ledit dispositif de restitution comportant une aiguille dimensionnée pour une réception dans ledit sillon et un moyen pour donner à l'aiguille un mouvement de translation radiale à travers le disque à une vitesse prescrite, et comportant de plus un moyen pour effectuer la restitution de l'information dudit disque, caractérisé par: un premier moyen (53) pour supporter ladite aiguille en position de restitution, permettant l'engagement du bout de ladite aiguille avec ledit sillon; un moyen de détection (57) relié fixement audit premier moyen pour produire un signal en réponse à des forces latérales appliquées à ladite aiguille par lesdites parois de retenue du sillon; un moyen de translation (56) relié fixement en tandem avec ledit premier moyen, sensible au signal dudit moyen de détection pour effectuer une translocation de ladite aiguille afin de supprimer les forces latérales agissant sur elle; et un second moyen (50) pour relier ledit moyen de translation au moyen de translation radiale de l'aiguille, ledit second moyen produisant un mouvement relativement libre de ladite aiguille dans une direction perpendiculaire audit disque, tout en offrant une résistance à un mouvement de ladite aiguille le long d'un rayon dudit disque. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen (53) précité comporte un organe de support longitudinal ayant une extrémité libre à laquelle est attachée l'aiguille précitée et ayant une seconde extrémité attachée fixement au moyen de translation précité; et en ce que le moyen de détection précité comporte un ?462756 il premier bimorphe longitudinalement aligné avec ledit organe de support longitudinal et qui lui est attaché fixement, pour produire un potentiel proportionnel à une flexion latéral dudit organe de support. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de translation précité comprend un second bimorphe (56) agencé pour impartir un mouvement latéral à l'aiguille en réponse au potentiel produit par le premier bimorphe précité afin de réduire les forces latérales appliquées à ladite aiguille. 4.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen précité pour supporter l'aiguille précitée comporte un organe de support longitudinal ayant une extrémité libre o est attachée ladite aiguille et ayant une seconde extrémité; en ce que le moyen de détection précité comprend un premier bimorphe (57) longitudinalement aligné avec ledit organe de support longitudinal (53), ledit premier bimorphe ayant une première extrémité reliée à la seconde extrémité dudit organe de support longitudinal, et ayant une borne de signal, ledit premier bimorphe étant agencé pour produire un potentiel à ladite borne de signal en réponse à une flexion latérale de l'ensemble dudit premier bimorphe et dudit organe longitudinal de support, ledit premier bimorphe ayant de plus une seand- de extrémité; et en ce que le moyen de translation précité comprend un second bimorphe (56) ayant une première extrémité attachée fixement au second moyen (50) précité, ayant une borne de réglage et ayant une seconde extrémité, ledit second bimorphe étant agencé pour impartir un mouvement latéral à sa seconde extrémité en réponse à un potentiel appliqué à sa borne de réglage; et en ce que ledit dispositif comprend de plus: un moyen électriquement isolant (54, 55) reliant fixement les secondes extrémités desdits premier et second bimorphes; et un moyen formant circuit (58, 59, 60) sensible aux signaux disponibles à la borne de signal dudit premier bimorphe pour produire un signal de réglage afin de conditionner ledit second bimorphe pour effectuer la translocation de l'aiguille en réponse.