Brevet FR2490048A1 — publié le 19820312

Unité de commande de tête vidéo L'invention se rapporte d'une manière générale aux enregis- treurs vidéo à bande et, en particulier, à une unité de commande de tête vidéo pour les enregistreurs du type qui permet l'obtention d'images vidéo à mouvement lent et avec arrêt sur l'image, au cours de ce qu'on appelle le mode de reproduction avec trucage. Les tentatives effectuées jusqu'ici pour obtenir le mode de reproduction avec trucage impliquent l'emploi d'une culasse horizontale portant à chaque extrémité une tête transductrice vidéo. La culasse est montée de manière pivotante à l'intérieur d'un tambour rotatif, de sorte qu'elle tourne avec le tambour tout en se déplaçant par pivotement autour d'un axe transversal, pour. déplacer les têtes vidéo en position verticale au cours du mode de reproduction avec trucage. Un montage électromagnétique répond à un signal de commande en faisant basculer la culasse suivant un angle désiré, de manière que les têtes vidéo soient déplacées à partir de leur position horizontale et amenées dans une position destinée à suivre les pistes de manière répétitive ou avec sautage. Une tentative antérieure implique l'emploi d'un ressort pour rétablir la position de la culasse lors de la désexcitation du montage électromagnétique. Dans ce cas, ce dernier montage doit vaincre l'action du ressort lorsqu'il déplace la culasse. Toutefois, la tension du ressort doit être suffisante pour supporter les vibrations probables dans les enregistreurs à bande du type portatif, lorsqu'on enregistre des objets mobiles. Il se -2- présente donc des difficultés pour satisfaire à ces exigences contradictoires. On pourrait songer à fixer le point de pivotement de la culasse à un ressort à lame, tout en les maintenant hors de contact mutuel en d'autres points. Toutefois, le ressort aurait tendance à présenter de l'hystérisis. Il en résulterait que la culasse et, par conséquent, les têtes vidéo, resteraient décalées de leur position horizontale normale même lorsque le signal de commande serait supprimé sur le montage d'actionnement de la-culasse. L'unité de commande de tête vidéo pour un appareil d'enregis- trement et/ou de reproduction vidéo sur bande suivant l'inven- tion comprend un tambour fixe, un tambour rotatif ayant un axe vertical supporté de manière rotative par le tambour fixe, un ressort à lame, disposé sensiblement dans un plan perpendicu- laire à l'axe, fixé au tambour rotatif de manière à pouvoir tourner en même temps que ledit tambour et apte à être fléchi de manière élastique autour d'un axe central du plan, une culasse horizontale qui s'étend dans une direction perpendicu- laire à l'axe central, sensiblement suivant le diamètre du tambour rotatif, ladite culasse étant destinée à porter à chaque extrémité une tête transductrice vidéo et étant fixée au ressort à lame dans une position adjacente à l'axe, pour tourner en même temps que le tambour rotatif et établir un contact avec le ressort à lame dans des positions diamétrale- ment opposées par rapport à l'axe et éloignées de l'axe, pour un mouvement de pivotement en même temps que le ressort à lame autour de l'axe central, et des moyens de déplacer la culasse par pivotement en contrariant l'action du ressort, autour de l'axe central, jusqu'à un angle d'inclinaison désiré, en réponse à un signal qui lui est appliqué, de manière que les têtes transductrices vidéo soient déplacées dans une direction perpendiculaire à la direction de rotation du tambour rotatif. Du fait que la culasse et le ressort à lame sont maintenus en -3- contact mutuel dans des positions diamétralement opposées, ces deux pièces tendent à se déplacer en pivotant comme un ensemble unique, ce qui élimine l'effet d'hystérisis indésirable. Suivant un mode d'exécution préféré, le ressort à lame et la culasse sont disposés de manière à être dégagés de leur contact mutuel à l'une des positions diamétralement opposées, lorsque la culasse est déplacée par pivotement au-delà d'une gamme pré- déterminée d'angles d'inclinaison, d'o il résulte que le ressort à lame fournit une tension plus élevée à la culasse lorsque celle-ci est déplacée par pivotement à l'intérieur de ladite gamme que lorsqu'elle est déplacée au-delà de ladite gamme. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple d'exécu- tion décrit en se référant au dessin annexé, dans lequel: la figure 1 est une vue en plan de l'unité de commande de tête vidéo avec un tambour rotatif enlevé; - 1 la figure 2 est une vue en coupe suivant 2.2 de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe suivant 3.3 de la figure 1; la figure 4 est une vue de dessous de la pièce rotative de l'unité de commande de la figure 1; les figures 5a et 5b sont des vues en perspective d'un couple de supports de montage fixés au tambour rotatif de la figure 1; les figures 6a à 6c servent à illustrer le fonctionne- ment du dispositif de l'invention; les figures 7a et 7b sont des représentations graphiques -4- de la force du ressort en fonction de l'angle d'incli- naison; la figure 8 est un graphique illustrant la caractéris- tique de travail du ressort à lame utilisé dans l'inven- tion; la figure 9 représente une variante; la figure 10 représente une autre variante la figure 11 est une vue de dessous de la culasse et du ressort à lame conforme à une variante; la figure 12 est une vue en coupe suivant 12.12 de la figure 11; la figure 13 est une vue de dessous de la culasse et du ressort à lame dans une autre variante; la figure 14 est une coupe suivant 14.14 de la figure 1; la figure 15 est une vue en perspective de la pièce de base de la figure 14 et la figure 16 est une -vue en perspective du tambour rotatif de la figure 14. En se référant aux figures 2 et 3, on a représenté une unité d'entraînement 1 d'une tête vidéo, vue en coupe suivant les axes respectifs 2.2 et 3.3 de la figure 1, laquelle représente l'intérieur de l'unité de commande 1, un tambour rotatif supérieur 8 étant enlevé. L'unité de commande 1 comprend de manière générale une partie rotative supérieure 3 et une partie inférieure fixe 2 qui sont, en fonctionnement, accouplées entre elles, comme le montre la figure 14, avec une bahde magnétique -5- 4 en contact avec les circonférences extérieures des tambours rotatif et fixe. La partie rotative 3 comprend une pièce de base 7 fixée au tambour rotatif 8 par des vis 8c, 8c traversant des alésages filetés alianés 8d, 7d et la bobine annulaire rotative 13 d'un transformateur rotatif de type connu, qui est fixé par collage à- la partie inférieure de la base 7 pour tourner avec elle. La base 7 est fixée à un arbre vertical 5 qui est supporté rotativement par des paliers 6a et 6b dans la partie fixe 2. La partie rotative 3 comprend en outre une culasse mobile en pivotement 9 et un ressort à lame 10. Comme on le voit principalement à la figure 1, la culasse 9 comprend un couple de bras qui s'étendent dans des directions opposées à partir d'une partie centrale annulaire ayant un orifice 9' à travers lequel passe avec jeu l'arbre rotatif 5. A côté des extrémités opposées de la culasse 9, se trouvent des pièces fendues en forme d'arc 9a et 9b qui, comme on le voit principalement à la figure 4, comportent des passages en forme d'arc dans lesquels sont respectivement disposés des aimants permanents 14. Des têtes vidéo 15a et 15b sont montées respectivement sur les extrémités opposées de la culasse 9 au moyen de cornières 16a, 16b respectivement; elles sont électriquement connectées à la bobine rotative 13 par l'intermédiaire de conducteurs selon la description qui sera donnée dans la suite. La culasse 9 est fixée au ressort à lame 10 par des vis 20, 20 en des positions diamétralement opposées alignées avec un axe 9c transversal par rapport à sa longueur, de façon que la culasse soit mobile par pivotement autour de l'axe 9c jusqu'à un angle d'inclinaison désiré, d'une manière que l'on décrira dans la suite. Le ressort à lame 10 comprend, comme le montre la figure 4, une section annulaire interne lOa et une section annulaire externe lob reliées par des branches lOc, lOb qui sont parallèles à l'axe de pivotement 9c. Le ressort à lame 10 est monté sur des évidements 8a-1, 8b-1 d'un couple de montures ou de coussinets 8a et 8b formés sur le dessous du tambour rotatif 8, comme on le -6- voit principalement à la figure 5a et fixés à celui-ci par des vis 21, 21 qui coopèrent avec des orifices filetés 8a-2 et 8b-2 qui sont situés dans des positions diamétralement opposées alignées avec l'axe de pivotement 9c. Par conséquent, le ressort 10 fait basculer élastiquement la culasse 9 et la rétablit en position horizontale. Les têtes vidéo 15a et 15b sont ainsi rendues déplaçables verticalement dans des directions opposées à partir de la position horizontale pendant leur rotation autour de l'axe 5 en même temps que le tambour rotatif 8. La partie fixe 2 comprend un tambour 22 muni d'un arbre creux 23- dans lequel sont montés les paliers 6a et 6b. A l'intérieur du tambour fixe 22 est située la bobine fixe 12 en forme d'anneau du transformateur rotatif et une bobine d'excitation 18 en forme d'anneau montée sur un noyau cylindrique 19, qui sont disposées de façon que la bobine fixe 12 soit amenée à proximité de la bobine rotative 13 l'une en face de l'autre et que la bobine annulaire de commande 18 soit introduite dans les fentes en forme d'arc des pièces fendues 9a et 9b lorsque les parties rotative et fixe sont assemblées. De manière connue, la bobine fixe 12 engendre une tension par induction avec la bobine rotative 13 pour détecter les signaux des têtes vidéo a, 15b; ou elle sert à induire une tension dans la bobine rotative 13 pour fournir des signaux d'enregistrement vidéo aux têtes. Lorsque la bobine de commande 18 est excitée par le courant de commande, qui est typiquement une onde triangulaire fournie par un circuit de commande de position de la tête non figuré, un- flux magnétique est engendré pour interagir avec les flux magnétiques des aimants permanents 14a et 14b, de manière à- provoquer le déplacement en pivotement de la culasse 9 autour- de l'axe 9c, dans une direction qui dépend de la polarité du courant de commande. Suivant une caractéristique de l'invention, la portion -7- annulaire centrale de la culasse mobile en pivotement 9 comporte un évidement disposé vers le haut-et visible en 9d à la figure 3, pour permettre aux demi-sections annulaires externes lOb-l et lOb-2 du ressort à lame 10 d'être placées en position basse par rapport à sa section annulaire interne 10a et, par conséquent, aux parties évidées 8a-1, 8b-1 des montures 8a, 8b auxquelles le ressort 10 est fixé. Cette disposition sert à communiquer une pré-contrainte au ressort à lame 10 contre la culasse 9 dans des directions opposées par rapport à l'axe de pivotement 9c. Les extrémités opposées des demi-sections lOb-l et lOb-2 sont disposées de manière à maintenir un contact à pression avec la culasse 9 jusqu'à ce que cette dernière soit basculée par pivotement au-delà d'un certain angle par rapport à l'horizontale, d'une manière que l'on va maintenant décrire. Le fonctionnement de l'invention sera décrit en se référant aux figures 6a à 6c. Lorsque la bobine de commande 18 n'est pas excitée, la culasse 9 est maintenue en position horizontale ou neutre (figure 6a). Lors de l'excitation de la bobine 18 par du courant d'une polarité donnée, la culasse 9 est basculée autour de l'axe 9c dans le sens des aiguilles d'une montre, comme le montre la figure 6b et, lors de l'excitation par un courant de polarité opposée, la culasse 9 est basculée dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, comme le montre la figure 6c. Lorsque la culasse 9 est déplacée par pivotement dans le sens des aiguilles d'une montre, la demi-section externe lOb-1 du ressort à lame 10 voit augmenter sa déformation élastique tandis que l'autre demi-section lOb-2 voit décroître sa défor- mation élastique. Par conséquent, la demi-section externe lob-l fournit une force élastique qui augmente linéairement en fonction de l'angle d'inclinaison de la culasse 9 par rapport à l'horizontale, comme cela est indiqué en Ia à la figure 7a, tandis que l'autre demi-section lOb-2 fournit une force élasti- que qui varie linéairement, comme indiqué en IIb à la figure 7b, en fonction du même angle d'inclinaison, jusqu'à ce qu'il atteigne un angle a pour lequel la demi-section extérieure - 8 - lOb-2 vient en contact avec les portions évidées 8a-1 et 8b-1 des montures 8a, 8b, en se dégageant du contact à pression avec la culasse 9, comme le montre la figure 6b. Lorsque la culasse 9 est déplacée par pivotement dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, la demi-section lOb-2 fournit une force élastique qui croit linéairement, comme indiqué en IIb à la figure 7b, tandis que la demi-section lOb-1 fournit une force élastique qui varie linéairement, comme indiqué en Ia à la figure 7a, en fonction de l'angle de basculement, jusqu'à ce qu'il atteigne une valeur -a o la demisection extérieure lOb-1 vient en contact avec les portions évidées 8a-1 et 8b-1 en dégageant le contact d'avec la culasse 9. Par conséquent, la force élastique combinée exercée sur la culasse 9 devient donc linéaire, comme le montre la figure 8. Comme on le voit sur cette figure, la force élastique combinée de la culasse 9 varie brusquement dans une gamme d'angles d'inclinaison compris entre -a et +a en comparaison de sa variation à l'extérieur de cette gamme. Ainsi, lorsque la culasse 9 est inclinée d'un angle faible, la constante élastique combinée, qui est la dérivée de la courbe non linéaire de la figure 8, a deux fois la valeur obtenue lorsque la culasse est plus inclinée. On note donc que, lorsque la bobine de commande 18 n'est pas excitée, la culasse 9 peut être maintenue en position horizontale avec une force de rappel relativement grande, si bien que les têtes vidéo 15a et 15b peuvent être maintenues dans leur position normale, assurant la linéarité dans les pistes d'enregistrement sans utiliser un moyen de maintien supplémentaire pour la culasse au cours de ces périodes. Du fait que la constante élastique combinée diminue lorsque la culasse 9 est inclinée au- delà d'une gamme d'angles prédéterminée, seule une faible puissance est nécessaire pour surmonter la force élastique afin de commander l'angle - 9 - d'inclinaison de la culasse 9, rendant ainsi possible la réduction de la taille du système associé tout en assurant un degré élevé de précision dans la commande de déplacement. Du fait que la culasse 9 maintient le contact, dans des positions diamétralement opposées, avec les demi-sections extérieures lOb-1 et dans une gamme prédéterminée d'angles d'inclinaison, le basculement par pivotement élastique de la culasse est provoqué en même temps que celui du ressort à lame 10 autour de l'axe transversal 9c; ceci élimine l'action élas- tique avec hystérisis indésirable qui produirait un certain degré de déplacement résiduel dans l'angle d'inclinaison, même lorsqu'aucun signal ne serait appliqué à la bobine de commande 18, si la culasse était seulement connectée à la section centrale 10a du ressort 10. A la place de l'évidement 9d prévu sur la culasse 9, des entre- toises 25a et 25b pourraient, en variante, être prévus entre la culasse 9 et les demi-sections lOb-1 et lOb-2 respectivement, comme le montre lafigure 9. Une autre variante est représentée à la figure 10, dans laquelle le ressort à lame 10 formé des bossages 25a, 26b respectivement dans les demi-sections lOb-i et lOb-2, pour servir d'entretoises lorsque la culasse 9 est fixée à la portion annulaire centrale du ressort 10. Les figures 11 et 12 illustrent une variante de l'invention dans laquelle les demi-sections extérieures lOb-l et lOb-2 du ressort à lame sont fermement fixées à la culasse 9 par des vis, pour permettre aux deux pièces de réaliser un mouvement de pivotement unitaire. Dans ce mode d'exécution, on utilise de préférence une paire de montures 8a' et 8b', comme illustré à la figure 5b, dans laquelle les montures comportent des portions 8a-3 et 8b-3 en saillie sur -les portions en gradin 8a-1 et 8b-1 respectivement, de façon que les demi-sections extérieures lOb-i et lOb-2 du ressort à lame 10 puissent s'infléchir dans une portion accrue. Cette disposition évite avec succès l'effet d'hystérisis indésirable déjà décrit. - 10 - Dans les modes d'exécution décrits ci-dessus, les têtes vidéo l5a, 15b sont montées sur la culasse à pivotement 9. Cette disposition n'est pas idéale pour les enregistreurs vidéo à bande portatifs lorsqu'on enregistre des objets mobiles, du fait que cette culasse de montage de tête vidéo 9 a toujours tendance à se déplacer en réponse aux vibrations. A cet effet, la figure 13 illustre une variante dans laquelle des têtes d'enregistrement vidéo supplémentaires 28a et 28b sont fixées à la périphérie interne du tambour rotatif 8, par des cornières 29a et 29b respectivement, dans des positions diamétralement opposées. Les têtes vidéo supplémentaires 28a et 28b sont commutées pour leur connexion à la bobine rotative 13 du tranformateur rotatif et les têtes vidéo 15a et 15b en sont déconnectées lorsque l'enregistreur vidéo à bande opère en mode "enregistrement". Avec ce montage, les têtes d'enregistrement 28a et 28b sont entraînées en rotation en même temps que le tambour rotatif 8 et, par conséquent, non soumises aux vibra- tions. Ceci assure des pistes linéaires même si l'enregistreur est porté à la main alors que l'on enregistre des objets mobiles. Au cours du mode "reproduction" les têtes vidéo 15a et b sont commutées sur la bobine rotative 18 et les têtes d'en- registrement supplémentaires sont coupées pour permettre à l'enregistieui de fonctionner suivant le mode dit "reproduction avec trucage". Du fait que les pistes enregistrées sont rendues linéaires, les têtes vidéo 15a et 15b fonctionnent idéalement dans le mode de reproduction avec trucage. Dans les unités de commande de tête antérieures, les conducteurs partant de la bobine rotative 13 pour aboutir aux têtes vidéo 15a, 15b ont tendance à constituer un obstacle vis à vis du mouvement de pivotement de la culasse 9. Ce problème est évité grâce au montage représenté aux figures 14 à 16, dans lesquelles la figure 14 est une vue en coupe suivant 14.14 de la figure 1. Ce résultat est obtenu en prévoyant des perçages 31 et 32 allant de la surface supérieure du tambour rotatif 8 et traversant la pièce de base 7 jusqu'à la bobine 13 du trans- - il - -formateur rotatif. Les perçages 31 et 32 sont situés dans des positions diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre relativement à l'axe de rotation 5, ces positions étant décalées angulairement à partir de la culasse 9. Des conducteurs 33 et 34 formant des paires sont connectés de la bobine 13 du transformateur rotatif, à travers les perçages 31 et 32 respectivement jusqu'à la surface supérieure du tambour 8 o ils sont coudés pour assurer la liaison avec les têtes vidéo a et 15b. Les perçages 31 et 32 sont ouverts, en 31a et 32a respectivement, dans la pièce de base 7, comme le montre clairement la figure 15, pour permettre aux conducteurs 33 et 34 d'être coudés vers l'intérieur dans une portion évidée 7b de la base 7. Cette disposition sert à faciliter l'usinage de la base 7 avec précision au cours de l'assemblage, de façon que sa face 7a, qui entre en contact avec le tambour -rotatif 8, soit rendue parallèle à un plan de référence, qui est typiquement représenté par la surface de dessous 22a du tambour fixe 22. - 12 - Revendications de brevet. 1. Unité de commande d'une tête vidéo destinée à un appareil d'enregistrement et/ou de reproduction vidéo sur bande, comprenant: un tambour fixe (22); un tambour rotatif (8) ayant un arbre vertical (5) supporté rotativement par ledit tambour fixe; un ressort à lame (10) disposé sensiblement dans un plan perpendiculaire audit arbre et fixé au tambour rotatif de façon qu'il puisse tourner en même temps que lui; une culasse horizontale (9) s'étendant sensiblement suivant le diamètre du tambour rotatif, pour porter à chacune de ses extrémités une tête transductrice vidéo (15a-15b), ladite culasse étant fixée audit ressort à lame pour tourner avec ledit tambour rotatif; et des moyens de déplacer par pivotement ladite culasse, en contrariant ledit ressort, autour d'un axe central, suivant un angle d'inclinaison désiré, en réponse à un signal qui lui est appliqué, de telle façon que lesdites têtes de transducteur vidéo soient déplacées dans une direction perpendiculaire à la direction de rotation dudit tambour rotatif, caractérisée en ce que ledit ressort à lame (10) est fixé au tambour rotatif (8) de façon que le ressort à lame puisse être infléchi autour d'un axe central (9c) dans ledit plan, en ce que ladite culasse (9) s'étend dans une direction perpendiculaire audit axe central et est fixée audit ressort à lame (10) dans une position (20, 20) adjacente audit arbre (5), pour sa rotation avec ledit tambour rotatif et l'établissement du contact avec ledit ressort à lame dans des positions diamétralement opposées (lOb-l, lOb-2) par rapport audit arbre et éloignées dudit arbre, pour subir son mouvement de pivotement, en même temps que ledit ressort à lame, autour -dudit axe central. 2. Unité de commande d'une tête vidéo selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit ressort à lame (10) est connecté audit tambour rotatif dans des premières positions diamétralement opposées (20, 20) par rapport audit arbre (5) et - 13 - aue ladite culasse (9) est connectée audit ressort à lame dans des secondes positions diamétralement opposées (21, 21) par rapport audit arbre et alignées avec lesdites premières positions (20, 20) dans une direction parallèle audit axe central (9c), lesdites premières positions étant éloignées dudit arbre et lesdites secondes positions étant adjacentes audit arbre. 3. Unité de commande de tête vidéo selon la revendica- tion 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit ressort à lame et ladite culasse sont disposés de manière à être dégagés de leur contact mutuel pour l'une desdites positions diamétralement opposées (lOb-l, lOb-2), lorsque ladite culasse est déplacée par pivotement au-delà d'une certaine gamme prédéterminée d'angles d'incli- naison (-a à +a), d'o il résulte que ledit ressort à lame fournit une constante élastique plus élevée à ladite culasse lorsque celle-ci est déplacée par pivotement à l'intérieur de ladite gamme que lorsque celleci est déplacée par pivotement en dehors de ladite gamme. 4. Unité de commande de tête vidéo selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit ressort à lame (10) est pré-contraint symétriquement à l'encontre de ladite culasse par rapport audit axe central. 5. Unité de commande de tête vidéo selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que ledit ressort à lame comprend une section interne (10a), une section extérieure (lOb) et une section (1Oc, lOd) qui interconnecte lesdites sections interne et externe. 6. Unité de commande de tête vidéo selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacune desdites sections interne et externe se présente sous la forme d'un anneau. 7. Unité de commande de tête vidéo selon la revendication 5, - 14 - caractérisée en ce que ledit ressort à lame est fermement fixé à ladite culasse dans lesdites positions diamétralement opposées (10b-l, lOb-2). 8. Unité de commande de tête vidéo selon la revendica- tion 5, 6 ou 7, caractérisée par un couple de montures (8a, 8b) fixées audit tambour rotatif pour fixer solidement ladite section extérieure (10b-l, lOb-2) dudit ressort à lame. 9. Unité de commande de tête vidéo selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par des têtes transductrices vidéo supplémentai-. res (28a, 28b) fixées dans des positions diamétralement opposées sur la périphérie interne du tambour rotatif, lesdites. positions étant angulairement décalées de 900 respectivement par rapport à celles des têtes transductrices vidéo principales - (15a, 15b). ' 10. Unité de commmande de tête vidéo selon l'une des revendi.- cations 1 à 9, caractérisée par un transformateur rotatif ayant une partie- '- rotative (13) montée sur ledit tambour rotatif (8) et unei- partie fixe (12) montée sur ledit tambour fixe (22), ladite: partie rotative étant située à proximité de ladite partie fixe pour produire une induction électromagnétique entre elles, et par le fait que lesdites têtes transductrices vidéo (15a, 15b)--- sont électriquement connectées à ladite partie rotative (13)' du transformateur à travers des perçages (31, 32) qui s'étendent ' parallèlement audit arbre en des positions diamétralement opposées par rapport audit arbre et angulairement décalées des: positions desdites têtes transductrices vidéo (15a, 15b).