Brevet FR2474735A1 — publié le 19810731

Disque composite conçu pour réduire les forces électrostatiques engendrées sur un disque d'enregistrement d'informations La présente invention vise à réduire les problèmes que posent les forces électrostatiques dans un disque d'enregistrement. Plus particulièrement, la présente invention concerne un disque d'enregistrement composite qui comprend une ou plusieurs surfaces d'enregistrement d'informations dans lesquelles les forces électrostatiques sont réduites. Il est bien connu que des problèmes ennuyeux comprenant une fidélité médiocre sont soulevés par les charges électrostatiques engendrées sur un disque d'enregistrement utilisé pour transformer des signaux mécaniques en signaux électriques audio ou vidéo, ou vice versa. Ces problèmes soulevés par les charges électrostatiques sont extrêmement évidents en ce qui concerne les disques d'enregistrement en matière plastique vinylique que l'on utilise d'une façon générale et qui sont classiques. Par exemple, le frottement engendre les charges électrostatiques gênantes, particulièrement le frottement qui se produit entre les sillons du disque d'enregistrement et l'aiguille de lecture quand les signaux sont restitués lors de la phase de restitution des informations. Le but de la présente invention est de réduire à un minimum les forces électrostatiques qui apparaissent sur le disque d'enregistrement. La présente invention propose de remédier aux difficultés précitées en associant la matière du disque d'enregistrement à d'autres substances. Un des principes théoriques sur lesquels cette solution est basée est en premier lieu la loi C = Q/V qui régit la relation entre une charge électrique ou de condensateur (Q) et une tension (V) et la capacité électrostatique (C) et, en second lieu, la variation du champ électrique entourant un corps chargé électriquement et approché par une autre substance qui présente une densité de charge superficielle différente de celle du corps chargé. Le disque d'enregistrement forme une des plaques d'un condensateur, la masse ou terre forme l'autre plaque tandis que l'air est le diélectrique ; à ce sujet, la masse ou autre substance qui présente une densité de charge superficielle différente de celle du disque d'enregistrement peut former un condensateur.La capacité du condensateur ainsi formé est si faible que la charge accumulée sur le disque d'enregistrement engendre une tension relativement élevée et un champ électrique environnant puissant. Par conséquent, la force électrostatique de ce champ électrique est capable d'attirer des objets légers jusqu'au disque d'enregis trement. On peut donc s'attendre à ce que le champ électrique autour du disque d'enregistrement varie et que l'intensité du champ électrique, et la valeur de la tension diminuent par suite de l'augmentation de capacité entre les deux corps quand une autre substance présentant une densité de charge superficielle différente est amenée près du disque d'enregistrement. La présente invention propose la réalisation d'un disque composite destiné à réduire les forces électrostatiques sur un disque d'enregistrement utilisé pour l'emmagasinage d'informations, ce système comprenant un élément de support, un moyen formant une surface ou un disque d'enregistrement supporté par l'élément de support en vue de 1' emmagasi- nage d'informations, et un moyen de réduction de forces électrostatiques accouplé au moyen formant surface ainsi qu'audit élément de sùpport. Le moyen formant surface a une configuration circulaire et comprend une matière plastique vinylique appropriée pour l'enregistrement, l'emmagasinage et la reproduction d'informations audio contenues dans des signaux électriques. La matière plastique vinylique se présente sous la forme d'un disque qui épouse sensiblement la surface de l'élément de support, et le disque est pourvu d'au moins une et, de préférence, trois ouvertures espacées circonférenciellement vers l'intérieur par rapport à la périphérie du disque, ces ouvertures s'étendant depuis une surface supérieure du disque vers l'intérieur jusqu'à la surface supérieure de l'élément de support.Le moyen servant à réduire les forces électrostatiques comprend une substance conductrice logée dans chacune des ouvertures espacées en vue de les remplir de manière à former une surface extérieure uniforme et continue sur la surface, orientée vers l'extérieur, de la matière plastique vinylique. Les substances conductrices sont espacées chacune de 600 de chaque substance conductrice adjacente le long d'un cercle concentrique au périmètre extérieur de ladite structure stratifiée ou structure sandwich, et cela sur un caté opposé au caté des deux substances conductrices adjacentes. Le moyen servant à réduire les forces électrostatiques comprend aussi, sur une face du moyen formant surface, une matière conductrice qui est exempte de contact avec l'élément de support et qui remplit le ralle classique d'une étiquette, mais est également en matière métallique de manière à former une des plaques d'un condensateur afin d'assurer certains des effets capacitifs nécessaires pour réduire les forces électrostatiques d'un disque d'enregistrement classique, forces qui soulèvent des problèmes. D'autres objets et avantages de la présente invention apparat- tront facilement à l'homme de l'art à la lecture de la description détaillée ci-après, en référence aux dessins annexés, sur lesquels - les figures 1 et 2 montrent l'effet de variation de la force électrostatique - la figure 3 est une coupe schématique d'un disque d'enregistrement composite comprenant une pièce rapportée en une substance différente des matières classiques pour disques d'enregistrement, cela afin de réduire la force électrostatique - la figure 4 est une coupe partielle agrandie du disque composite dans lequel la force électrostatique est réduite et cette coupe illustre la jonction de deux disques d'enregistrement individuels et de la substance rapportée qui est en une matière différente de la matière constituant le disque - la figure 5 est une vue en coupe du système de disque avec les connexions électriques entre la substance différente rapportée et les étiquettes extérieures du disque, lesquelles sont en une matière conductrice d'électricité ; - les figures 6, 7 et 8 montrent les différentes façons selon lesquelles la surface intérieure peut être portée au potentiel électrique de la masse ou terre ;; - les figures 9A et 9B sont des vues schématiques qui permettent de comparer les forces électrostatiques engendrées sur un disque d'enregistrement classique en ce qui concerne la figure 9A et sur un disque d'enregistrement composite selon la présente invention en ce qui concerne la figure 9B ; - la figure 10 est une vue éclatée d'un disque composite réalisé selon la présente invention et dans lequel la force électrostatique est réduite ; - la figure 11 est une vue en coupe du disque composite de la figure 10 ; et - la figure 12 est une vue éclatée représentant une partie du disque d'enregistrement composite de la figure 11 en même temps que la broche d'un électrophone ou tourne-disque. Si l'on se réfère aux dessins qui illustrent le mode de réalisation actuellement préféré pour mettre en oeuvre la présente invention, on voit que l'on a représenté sur la figure 10 une vue éclatée d'un dis que d'enregistrement composite llC réalisé selonlaprésente invention et comprenant une substance intermédiaire ou élément de support 16, une paire de disques d'enregistrement 17, 18 qui sont disposés de façon opposée et qui sont analogues à des images de l'un et de l'autre vues dans un miroir, un trou central classique 24 de disque d'enregistrement, des ouvertures 29 espacées angulairement et ménagées dans les disques 17, 18 en vue de loger une subatance conductrice 20, 21, et des étiquettes métalliques 22, 23.On va décrire de façon plus détaillée le disque d'enregistrement composite llC selon la présente invention en se référant aux autres figures du dessin. Comme on peut le voir sur la figure 1, quand on place un disque d'enregistrement 11, qui a été frotté vigoureusement avec un moyen de nettoyage de disque ou qui vient d'être lu, parallèlement à la-surface 12 drune table représentée schématiquement en. 13 et à laquelle a été fixé un objet 14 de 7 à 8 cm de longueur comme par exemple, un morceau de papier très fin, un fil de coton, un poil d'animal, ou un cheveu,; l'objet. 14 se redresse par suite de la force électrostatique du disque d'enregis- trement 11. Dans ces conditions, si on place une substance telle qu'un morceau de papier, une plaque métallique, un morceau de tissu, ou une main comme représenté à titre d'exemple par la référence 15 sur la figure 2 > près du caté supérieur ou surface 12 du disque d'enregistrement 11, alors l'objet 14 retombe, c'est-à-dire revient contre la surface 12. Ceci est dt, en premier lieu, à la diminution de la force- électrostatique par suite de la variation du champ électrique autour du disque 11, et en second lieu, à l'augmentation de la capacité qui se produit alors entre le disque Il et la substance 15. Il convient de remarquer également que lorsque la substance 15 est retirée, l'objet 14 se redresse de nouveau et reprend la position représentée sur la figure I. En se basant sur ce fait, la présente invention propose d'introduire une substance ou matière différente 16 dans une section intérieure du disque d'enregistrement 11. On va se référer à la figure 3 qui représente un disque d'enregistrement composite qui est formé à l'aide- d'une matière plastique viny lique classique et dans lequel une substance différente 16 est placée entre deux disques ou élément de surface extérieure 17 et 18 en matière plastique vinylique. La substance 16 se comporte comme un élément de support vis-à-vis des disques 17 et 18 qui ont alors une épaisseur inférieure à l'épaisseur d'un disque d'enregistrement classique double faces. L'effet procuré par la présente invention peut être observé instantanément si on place en sandwich entre deux disques une autre substance, comme par exemple un morceau de papier, un morceau de tissu, ou une plaque métallique, ayant les mêmes dimensions que le disque et si on amène les disques au voisinage de l'objet 14 comme dans la figure 1. L'effet de cette structure est invariable, que la substance 16 intermédiaire soit conductrice ou non conductrice et que l'élément de support intérieur ou substance 16 soit ou ne soit pas inséré ou encastré dans la surface du disque d'enregistrement 11 à l'aide de chaleur, ce qui est une façon d'obtenir ce résultat dans le cas d'une plaque plate. On va se référer maintenant à la figure 4 qui montre à une plus grande échelle la structure stratifiée ou structure sandwich de la figure 3, dans laquelle une plaque plate est utilisée pour constituer la substance 16. On remarquera que la jonction entre le disque d'enregistrement 11 et la plaque plate 16 à l'endroit où elle est agrandie, n'a pas uniformément la même étendue, c'est-à-dire n'est pas continue. Dans chaque partie séparée ou intervalle de la jonction, comme par exemple en 19, la substance 16 et le disque 17 ne sont pas en contact l'un avec l'autre et on peut considérer que la substance 16 et le disque 18 forment tous deux un condensateur dont l'air compris dans l'intervalle ou espace 19 est le diélectrique.Par conséquent, si l'intervalle 19 est rempli avec un liquide ayant de bonnes propriétés de perméabilité magnétique, la capacité du bloc ou système complet se trouverait accrue. Bien que cette augmentation de capacité de l'ensemble composite comprenant la substance 16, les disques 17, 18 et la matière remplissant l'intervalle 19 soit très faible par rapport à la capacité totale au point qu'elle pourrait être négligée, tant que la charge apparaissant sur le disque d'enregistrement ne se trouve pas parfaitement neutralisée par sa décharge, le but de cette augmentation de capacité dans la mesure la plus grande possible est obtenu. On peut injecter un grand nombre de différentes sortes de liquide dans la jonction entre le disque d'enregistrement composite formé par les disques 18, 19 et la substance intérieure 16 afin d'augmenter la capacité.Toutefois, on a utilisé de l'eau, laquelle est une substance facile à obtenir, dans un disque d'enregistrement expérimental pour mettre en oeuvre la présente invention. t'eau, qui est meilleur conducteur qu'isolant, augmente la capacité et convient également aux fins de la structure comme on va l'expliquer ci-après. Cette structure, donne par conséquent, un résultat satisfaisant. Du fait que le disque d'enregistrement, qui est de façon classique fabriqué à l'aide d'une matière plastique vinylique, est une sorte d'isolant, la charge acquise par ce disque reste sur ce dernier à la même position que celle où elle a tout d'abord pri#s naissance. Néanmoins, à mesure que le temps s'écoule, la substance 16 est susceptible de se charger progressivement mais la charge est si infime qu'elle peut être négligée dans la pratique. La substance 16 se charge avec la même polarité que le disque ; elle ne peut pas être totalement négligée en raison d'une diffusion très lente de la charge subsistant sur le disque d'enregistrement à l'exception de la charge qui est libérée dans l'air. Du fait que la résistance de la matière constituant le disque d'enregistrement n'est pas parfaitement infinie mais a, en réalité, une résistivité supérieure au million d'ohms par cm3 bien que cette matière puisse être tenue pour une sorte d'isolant, elle peut être considérée comme étant similaire à un conducteur.Par conséquent, pour que la substance 16 soit maintenue en permanence au potentiel de la masse, on propose d'utiliser des substances ou matières conductrices 20, 21 que l'on ajoute au disque d'enregistrement. On va maintenant se référer en particulier à la figure 5 qui montre la structure stratifiée ou structure en sandwich des disques d'enregistrement 17, 18 et de la substance intermédiaire 16 munie des substances conductrices 20, 21. De plus, le disque d'enregistrement composite comprend des étiquettes 22 et 23. Ces étiquettes 22, 23 sont métalliques au lieu d'être des étiquettes classiques en papier. L'éti- quette 22 ainsi que la substance conductrice 20 et l'étiquette 23 ainsi que la substance conductrice 21 sont reliées mutuellement du point de vue électrique. Les étiquettes en papier qui sont remplacées par des étiquettes conductrices 22, 23 sont de préférence formées par une mince feuille de fer blanc ou par toute matière conductrice. Les matières du type que l'on peut plier plusieurs fois peuvent aussi être utilisées comme substances conductrices 20, 21. Bien entendu, pour que cette structure donne les meilleurs résultats, il faut que la substance intermédiaire utilisée 16 ait une meilleure conductivité que la matière constituant le disque d'enregistrement. Quand un isolant, tel qu'un morceau de papier ou de tissu, est utilisé comme substance intermédiaire 16, il doit être humidifié à l'aide d'un liquide conducteur tel que l'eau. La substance intermédiaire 16 utilisée à l'intérieur du disque composite entre les disques 17, 18, peut être facilement maintenu au potentiel de la masse ou terre car, d'une part, l'utilisateur touche avec sa main une des étiquettes conductrices 22, 23 chaque fois qu'il place le disque d'enregistrement de sa pochette ou bien chaque fois qu'il l'en retire, comme on peut le voir sur la figure 6, et, d'autre part, l'utilisateur habituellement appuie sa main contre l'une des étiquettes conductrices 22, 23 quand il nettoie à l'aide d'un moyen de nettoyage de disque le disque d'enregistrement composite llC, comme on peut le voir sur la figure 7. Dans ce cas, une liaison électrique est établie entre la substance intermédiaire 16 et la masse ou terre à travers le corps de la personne.Aucun choc électrique n'est communiqué à la personne lorsque celle-ci touche avec sa main une des étiquettes conductrices 22 ou 23, car la tension électrique est relativement diminuée par suite de l'augmentation de capacité du disque d'enregistrement composite. Comme la plupart des disques comporte un trou central, le disque composite llC comporte aussi, comme on peut mieux le voir sur la figure 8, un trou central 24 pour une broche 25 d'un tourne-disque. Les étiquettes 22 et 23 sont introduites dans le trou central 24 puis rabattues contre le disque pour former des pièces 26, 27 et la substance 16 peut aussi être maintenue au potentiel de la masse ou terre quand le disque d'enregistrement composite se trouve sur le plateau du tournedisque car les connexions électriques entre la substance intermédiaire 16 et la masse ou terre est assurée par les substances conductrices 20 et 21 et la broche 25 du tourne-disque représentée schématiquement en 28. La figure Io montre, séparé en ses différentes parties constitutives, un disque d'enregistrement composite préféré dans lequel la force électrostatique est réduite. Il est préférable que l'épaisseur de chaque partie ou disque 17, 18 du disque d'enregistrement composite llc, entre lesquelles est prise en sandwich la substance intermédiaire 16, soit aussi faible que possible. Toutefois, dans le modèle préféré, l'épaisseur de chaque partie 17, 18 du disque d'enregistrement llC est la moitié de celle d'un disque ordinaire afin que les forces électrostatiques des deux parties soient comparables.Chaque partie du disque d'enregistrement composite llC comporte des trous appropriés pour loger les substances conductrices 20, 21 et de l'eau revêt le caté de chaque partie ou disque 17, 18 qui est orienté vers la substance intermédiaire ou élément de support 16. On découpe une mince feuille de fer blanc, qui a environ 0,02 mm d'épaisseur, en lui donnant la forme d'une couronne et on la mouille avec de l'eau en vue de son utilisation comme élément ou substance de support 16. On peut obtenir les substances conductrices 20, 21 en pliant tout d'abord la mince feuille de fer blanc plusieurs fois de manière qu'elle soit un peu plus épaisse que chaque partie de disque d'enregistrement 17 ou 18 puis en découpant à la presse les substances conductrices 20 ou 21 dans la mince feuille de fer blanc pliée. Chaque partie du disque d'enregistrement composite llC comporte trois substances conductrices 20 sur un de ses cotés et trois substances conductrices 21 sur son autre capoté, mais le nombre des substances-conduc- trices 20, 21 n'est pas limité à un minimum de trois pourvu que-chaque partie ou disque d'enregistrement 17 ou 18 comporte plus d'une substance car le rôle des substances conductrices 20 ou 21 est uniquement de relier électriquement l'élément ou substance de support intérieur 16 et- les étiquettes 22 et 23. Les substances conductrices 20, 21 sont espacées les unes des autres par des intervalles angulaires de 600, le centre du système de disque d'enregistrement étant le sommet de l'angle.Les parties centrales 30, 31 et les bords des disques d'enregistrement 17 ou 18 qui se touchent mutuellement, comme on peut mieux le voir sur les figures 8 > Il et 12, sont collés mutuellement à l'aide d'une colle industrielle Les figures 9A et 9B montrent d'une façon simple de comparer les forces électrostatiques des deux disques d'enregistrement ll et llC L'objet 14, comme indiqué précédemment et comme représenté sur les figures 1 et 2, est suspendu au bras d'un élément en "L" inversé 34 fixé au coin d'une table 13.Sur la figure RA, un disque d'enregistrement ordinaire 11 et, sur la figure 9B, le disque composite 11C selon la présente invention sont avancés près de objet 14 l'un après l'autre après qu'on les ait frottésvigoureusement et de façon égale à l'aide d'un moyen de nettoyage de disque Si on compare les distances entre l'objet 14 et chaque disque d'enregistrement à l'endroit où celui-ci commence à attirer l'objet 14, on peut observer une différence plus de dix fois supérieure, même en tenant compte des petites erreurs des mesures par suite de la qualité différente des divers disques d'enregistrement. L'expérience qui précède indique que le disque d'enregistrement composite selon la présente invention peut réduire à un minimum la force électrostatique en fonction de l'augmentation de sa capacité électrostatique. En se référant maintenant plus particulièrement aux figures 10, 11 et 12, on remarquera que les étiquettes conductrices 22, 23 se trouvent en contact l'une avec l'autre dans l'ouverture 24 à travers laquelle passe la broche 25. En outre, l'élément de support 16, qui est un élément métallique, est représenté (sur la figure 12) espacé des bords de raccordement des étiquettes métalliques. On remarquera également qu'une des substances conductrices 23 est représentée reliant l'étiquette métallique 23 à l'élément de support métallique 16 et ces divers éléments et entretoises métalliques forment conjointement avec les disques 17, 18 en matière plastique, les condensateurs nécessaires pour réduire les forces électrostatiques. Les disques 17, 18 et l'intervalle ou espace rempli d'air constituent les matières diélectriques nécessaires. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Disque composite destiné à réduire les forces électrostatiques sur un disque d'enregistrement utilisé pour emmagasiner des informations, caractérisé par le fait qu'il comprend - un élément de support ; - un moyen formant surface supporté par ledit élément de support en vue de l'emmagasinage d'informations; et - un moyen réducteur de force électrostatique couplé audit moyen formant surface et audit élément de support. 2. Disque composite suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que - ledit moyen formant surface comprend une matière plastique vinylique appropriée pour enregistrer, emmagasiner et restituer des informations contenues dans des signaux électriques ; - ledit moyen réducteur de force électrostatique comprend une matière conductrice supportée par une surface qui est orientée vers l'extérieur et que comporte ladite matière plastique vinylique ; et - ladite matière conductrice et ledit élément de support produisent ensemble un effet capacitif destiné à réduire les forces électrostatiques sur la surface supérieure de ladite matière plastique vinylique. 3. Disque composite suivant la revendication 1, caractérisé par la fait que - ledit moyen formant surface comprend une matière plastique vinylique appropriée pour l'enregistrement, l'emmagasinage et la restitution d'informations audio contenues dans des signaux électriques, ladite matière plastique vinylique se présentant sous la forme d'un disque qui épouse sensiblement la forme de la surface dudit élément de support, le disque précité étant pourvu d'au moins une ouverture espacée circonférenciellement vers l'intérieur par rapport à la périphérie extérieure dudit disque et s'étendant depuis une surface supérieure de ce disque vers l'intérieur jusqu 'à la surface supérieure dudit élément de support ; et - ledit moyen réducteur de force électrostatique comprend une substance conductrice logée dans chacune desdites ouvertures en vue de remplir celles-ci pour assurer la présence d'une surface extérieure uniforme et continue sur la surface qui est orientée vers l'extérieur et que comporte ladite matière plastique vinylique. 4. Disque composite suivant les revendications 1 ou 3, caractérisé par le fait que ledit moyen réducteur de force électrostatique comprend sur une face dudit moyen formant surface une matière conductrice exempte de contact avec ledit élément de support. 5. Disque composite suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que - ledit moyen formant surface comprend des premier et second éléments de surface en matière plastique vinylique convenant pour l'enregistre- ment et la restitution d'informations sous la forme de signaux électriques, ledit premier élément étant disposé sur un des côtés dudit élément de support et ledit second élément étant disposé sur l'autre côté dudit élément de support, ledit premier élément, ledit second élément et ledit élément de support formant ensemble une structure en sandwich ou structure stratifiée et ayant une configuration marginale périphérique circulaire, lesdits premier et second éléments comportant chacun plusieurs ouvertures traversantes débouchant transversalement et s'étendant depuis une surface extérieure desdits premier et second éléments intérieurement jusqu'audit élément de support, lesdites ouvertures étant espacées de façon circonférencielle intérieurement par rapport au bord périphérique de ladite structure en sandwich ; et - ledit moyen réducteur de force électrostatique comprend une substance conductrice logée à l'intérieur de chacune desdites ouvertures et s'étendant à partir dudit élément de support jusqu'aux surfaces qui sont orientées vers l'extérieur et que comporte chacun desdits premier et second éléments de surface en matière plastique vinylique. 6. Disque composite suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que - ladite structure en sandwich comprend en son centre un moyen d'accouplement destiné à accoupler ladite structure en sandwich à un tourne-disque ou électrophone ; et - ledit moyen réducteur de force électrostatique comprend une étiquette conductrice sur chaque côté de la surface qui est orientée vers l'extérieur et que comportent lesdits éléments de surface en matière plastique, une partie desdites étiquettes étant raccordée par ledit moyen d'accouplement, et ladite étiquette conductrice recouvrant lesdites substances conductrices. 7. Disque composite suivant les revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que lesdites substances conductrices sont espacées chacune de façon équidistante de chaque substance conductrice adjacente le long d'un cercle conxentrique au périmètre extérieur de ladite structure en sandwich et sur un côté opposé au côté des deux substances conductrices adjacentes. 8. Disque composite suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément de support et ledit moyen formant surface sont en des matières différentes. 9. Disque composite suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que : - ledit élément de support est un isolant ; et - la partie dudit élément de support accouplé audit moyen formant surface et orienté vers ce moyen est humidifié par un liquide conducteur.