Brevet FR2534722A1 — publié le 19840420

"Dispositif servant à la lecture et/ou l'enregistrement d'information par voie optique " L'invention concerne un dispositif servant à la lecture et/ou l'enregistrement d'information par voie optique sur un disque optique rotatif, comportant: un bâti; un objectif; un porteur d'ob- jectif sur lequel se trouve l'objectif et qui se déplace suivant un trajet radial sur le bâti par rapport au disque; ainsi qu'un disposi- tif d'entraînement conçu pour l'entraînement, suivant ledit trajet radial, du porteur d'objectif et comprenant un moteur électrique et des moyens de transmission entre le moteur électrique et le porteur d'objectif. Un tel dispositif est connu entre autres du brevet des Etats-Unis d'Amérique 4,152,728 Il s'agit d'un tourne-disque vidéo o l'objectif, 'ainsi qu'un laser à gaz et tous les éléments optiques et optiques-électroniques nécessaires dans le trajet lumineux entre le laser et l'objectif sont appliqués ensemble sur un chariot se dé- plaçant radialement Un moteur électrique est prévu sur le chariot pour assurer l'entraînement de l'ensemble Les moyens de transmission sont constitués par plusieurs roues dentées coopérant avec le moteur électrique et une crémaillère montée de façon fixe sur le bâti du tourne- disque vidéo Le dispositif d'entraînement de ce tourne-disque vidéo connu convient pour déplacer le chariot à la vitesse requise pendant la lecture du disque vidéo dans la direction radiale et en outre pour transporter en sens inverse le chariot à vitesse augmentée dans sa position de départ. Pour les tourne-disques vidéo ainsi que pour les disposi- tifs d'enregistrement à disque optique, la nécessité s'impose de dis- poser d'un dispositif d'entraînement qui soit à même de déplacer le porteur d'objectif à vitesse élevée sur son trajet Dans le cas de tournedisques vidéo, cette nécessité provient du fait qu'il s'est formé de nouvelles idées concernant les possibilités d'application de tournedisques vidéo C'est ainsi que pendant des démonstrations ou de lectures, il peut être désirable de chercher très rapidement cer- tains passages d'image, éventuellement avec commande par un ordina- teur De plus, il est ainsi possible de projeter des jeux très avan- cés pour l'écran image lorsqu'il est possible d'appeler, par commande -2par l'ordinateur, des images enregistrées dans un disque d'image au moment requis et dans l'ordre de succession requis sur un écran ima- ge Dans le cas de dispositifs d'enregistrement optiques, la vitesse à laquelle l'information emmagasinée dans le disque optique peut être atteinte et également la vitesse à laquelle l'information peut être effacée à un endroit déterminé sur le disque sont d'importance pri- mordiale pour les possibilités d'application d'un tel appareil Les durées d'attente qui se produisent doivent être aussi courtes que possible pour certaines applications Il importe de savoir que la durée d'attente est déterminée par quatre facteurs, notamment: la vitesse de rotation du disque, l'accélération maximale pouvant être obtenue pour le porteur d'objectif sur son trajet de déplacement, la précision avec laquelle le porteur d'objectif peut être positionné et la vitesse à laquelle la piste requise est déterminée sur le disque optique après un déplacement du porteur d'objectif. De ce qui précède, il s'ensuit que de grandes accélérations et de grands retards dans les déplacements du porteur d'objectif sont nécessaires pour atteindre une courte durée d'attente, ce qui impli- que que le porteur d'objectif doit présenter une petite masse, une structure solide et un dispositif d'entraînement de puissance suffi- sante De plus, il faut un grand rapport de durée d'attente, par le- quel il y a lieu d'entendre le rapport moyen entre la durée pendant laquelle le porteur d'objectif est accéléré ou ralenti par le dispo- sitif d'entraînement et la durée pendant laquelle le dispositif d'en- traînement est à l'arrêt, durée qui est nécessaire pour le refroidis- sement du dispositif d'entraînement Le tourne-disque vidéo connu mentionné ci-dessus présente un dispositif d'entraînement qui ne sa- tisfait pas entièrement auxdites exigences et qui n'était pas concu à cet effet. L'invention vise à indiquer un dispositif du genre mention- né dans le préambule, permettant d'atteindre de grandes accélérations et de grands retards, par exemple de l'ordre de grandeur de 10 g, accompagnés d'un grand rapport d'attente L'invention est caractéri- sée en ce que le dispositif d'entraînement est muni en outre de deux moteurs électriques tournant en sens opposés, ainsi que de deux con- tre-masses égales se déplaçant des deux côtés du porteur d'ôbjectif suivant des trajets parallèles à ceux du porteur d'objectif mais en \. -3- sens opposés et que les deux moteurs électriques, le porteur d'objec- tif et les contre-masses sont accouplés entre eux par les moyens de transmission pour réaliser en synchronisme lesdits déplacements. Un dispositif conforme à l'invention permet de réaliser un dispositif d'entraînement robuste, par exemple par utilisation de deux moteurs à commutation de courant continu et d'engendrer ainsi de grandes accélérations du porteur d'objectif sans exercer des forces résultantes ou des moments d'inertie sur le bâti Une forme de réali- sation assez légère et simple de l'invention qui mérite, de ce fait, la préférence, est caractérisée en ce que le porteur d'objectif et les contre-masses se déplacent suivant des trajets de longueur égale et que chacune des contre-masses présente une masse égale à la moitié de la somme des masses du porteur d'objectif, de l'objectif et des autres pièces reliées au porteur d'objectif et se déplaçant avec ce dernier. Pour se faire une idée des forces qui se produisent, on donne l'exemple suivant Ladite somme de la masse du porteur d'objec- tif, de l'objectif et des autres pièces reliées au porteur d'objectif et se déplaçant avec ce dernier somme qui sera appelée ci-après la masse effective totale du porteur d'objectif peut être de l'ordre de grandeur de 100 g dans le cas d'une réalisation légère appropriée o le porteur d'objectif ne supporte que l'objectif et les moyens électrodynamiques nécessaires pour l'entraînement de l'objectif. Dans le cas d'une accélération de 10 g, une force de l'ordre de gran- deur de 100 Newtons est donc exercée sur le porteur d'objectif Si cette force était transmise au bâti du dispositif, il en résulterait un choc intense et indésirable sur le bâti, entraînant même le risque de décaler tout le dispositif sur la surface sur laquelle il est pré- vu Cela est évidemment tributaire du poids du dispositif et du coef- ficient de frottement qui se produit entre la face sur laquelle est appliqué le dispositif et les pieds du dispositif. Un dispositif d'entraînement simple et fiable peut être réalisé dans une forme-de réalisation suivante de l'invention qui est caractérisée en ce que les moyens de transmission comprennent deux premières roues dentées calées sur les arbres des moteurs électriques et deux deuxièmes roues dentées prévues de façon à tourner librement sur le châssis, ainsi qu'une seule courroie dentée ininterrompue, les -4- premières-roues dentées étant prévues des deux c 8 tés d'une extrémitÉ du trajet de déplacement du porteur d'objectif et les deuxièmes roue dentées étant prévues des deux côtés de l'autre extrémité, la cour- roie dentée étant prévue entre lesdites roues dentées et les centres des parties comprises entre les premières roues dentées respective- ment les deuxièmes roues dentées étant reliés à une face respective- ment à l'autre face du porteur d'objectif. La description ci-après, en se référant aux dessins an- nexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien com- prendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue de dessous schématique d'un dispo- sitif conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en perspective, vu obliquement à partir du dessous, d'une transmission et d'un disque d'un dispositif d'enregistrement optique et La figure 3 est une vue en plan en perspective du porteur d'objectif. La figure 1 présente un bâti 1 et un objectif 2 qui est appliqué sur un porteur objectif 3 Un disque optique 4 peut être porté à rotation à l'aide d'un moteur électrique 5 prévu sur le bâti Le porteur d'objectif 3 peut être déplacé dans la direction radiale suivant un trajet 6 sur le bâti 1 Le dispositif d'entraînement pour l'entraînement suivant le trajet 6 du porteur d'objectif comprend deux moteurs électriques identiques tournant en sens opposés 7 A et 7 B De plus, les moyens de transmision comprennent des premières roues rotatives 8 A et 8 B et deux deuxièmes roues rotatives 9 A et 9 B. Les roues 8 A et 8 B sont appliquées sur les arbres 10 A et 10 B repré- sentés de façon symbolique sur le dessin, respectivement des moteurs 7 A et 7 B Les deuxièmes roues 9 A et 9 B sont appliquées de façon à pouvoir tourner librement sur le bâti 1. Des deux côtés du porteur d'objectif 3, deux contre-masser égales 11 A et 11 B appartenant au dispositif d'entraînement peuvent être déplacées suivant des trajets parallèles aux trajets 6 du por- teur d'objectif, notamment en sens opposés Lorsque le porteur d'ob- jectif 3 se déplace par exemple dans la direction indiquée par la flèche 12 du fait que lès roues 8 A et 8 B sont entraînées par les mo- teurs 7 A et 7 B dans les sens de rotation opposés 13 A et 13 B, les cor 5- tre-masses 11 A et 11 B se déplacent dans les directions indiquées par la flèche 14 A et 14 B Pour atteindre ce but, le dispositif d'entrai- nement comprend une courroie dentée ininterrompue 15 Les deux mo- teurs 7 A et 7 B, le porteur d'objectif 3 et les deux contre-masses 11 A et 11 B sont ainsi accouplés entre eux par les moyens de transmission 8 A-B, 9 A-B et 15 pour la réalisation synchrone desdits déplacements. Dans la forme de réalisation représentée sur le dessin de la figure 1, le porteur d'objectif 3 et les contre-masses 11 A et 11 B se déplacent suivant des trajets de même longueur De plus, on a fait en sorte que les contre-masses 11 A et 11 B présentent chacune une mas- se égale à la moitié de la masse effective du porteur d'objectif 3. Ainsi, une compensation complète de toutes les forces d'inertie peut être obtenue à l'aide du dispositif d'entraînement simple représenté sur le dessin, de sorte qu'aucune force d'inertie résultante n'est exercée sur le bâti 1 pendant le déplacement suivant son trajet du porteur d'objectif 3 De plus, il est possible de choisir une masse différente pour les contre-masses et de les déplacer suivant un tra- jet de longueur inégale C'est ainsi que lorsque la masse des contre- masses est choisie plus grande, que le trajet peut être plus court. Toutefois, il se produit le désavantage que le dispositif d'entraîne- ment acquiert en sa totalité une plus grande masse et, par consé- quent, un plus grand poids, et de plus, le dispositif de transmission devient plus compliqué On notera qu'il est possible de donner aux contremasses une plus petite masse et de les faire déplacer dans un trajet de plus grande longueur Toutefois, cela entraîne le désavan- tage que le dispositif de transmission doit présenter de plus grandes dimensions et qu'il doit être plus compliqué L'utilisation de deux moteurs identiques tournant en sens opposé permet d'empêcher qu'un moment d'impulsion résultant ne soit exercé sur le bâti. Sur les figures 2 et 3, les pièces représentées schémati- quement sur la figure 1 sont munies des chiffres de-référence utili- sés sur la figure 1. Le bâti 1 est entièrement réalisé en aluminium et est muni d'une fente 16 dans-laquelle peut se déplacer le porteur d'objectif 3 Ce dernier est muni de plusieurs roulements à billes 17 qui, en- semble avec les parties inclinées 18 de la paroi de la fente 16, -6- constituent un guidage parallèle pour le porteur d'objectif 3 L'ob- jectif 2 peut être déplacé à l'aide de bobines 19 et d'aimants perma- nents 20 sur une petite distance par rapport au porteur d'objectif 3. Ainsi, il est possible de suivre une piste avec l'objectif sur le disque optique 4, les servo-circuits électroniques maintenant le faisceau lumineux focalisé sur la face d'information du disque opti- que, et la tache lumineuse focalisée reste dirigée sur la piste Le dessin n'indique pas les parties du trajet lumineux nécessaires en dehors de l'objectif, elles ne sont pas d'importance pour la présente invention Elles peuvent être appliquées de façon fixe sur le bâti 1 ou sur d'autres pièces stationnaires à relier au bâti Pour la fixa- tion de la courroie dentée au porteur d'objectif 3 sont présentes de petites vis 21 prévues des deux côtés du porteur d'objectif Les con- tre-masses 11 A-B sont constituées par les pièces situées des deux côtés de la courroie dentée 15 et sont reliées à cette dernière à l'aide de vis de serrage Une extrémité du moteur électrique 7 B pré- sente un indicateur de position 22 qui fournit un signal de position, déterminant pour la position du porteur d'objectif 3 par rapport au bâti 1, aux circuits de commande nécessaires pour la commande de dé- placement du porteur d'objectif. -7- REVENDICATIONS: 1 Dispositif pour la lecture et/ou l'enregistrement optique d'infomation sur un disque optique rotatif ( 4), comprenant: un bâti ( 1), un objectif ( 2), un porteur d'objectif ( 3) pouvant se déplacer par rapport au disque suivant un trajet radial ( 6) sur le bâti et supportant l'objectif, et un dispositif servant à l'entraînement du porteur d'objectif sui- vant ledit trajet radial ( 6) et comprenant un moteur électrique ( 7) ét des moyens de transmission entre le moteur électrique et le porteur d'objectif, caractérisé en ce que, le dispositif d'entraînement comprend en outre: deux moteurs électriques identiques tournant en sens opposés ( 7), et deux contre-masses égales ( 11) appliquées des deux côtés du porteur d',objectif ( 3) et se déplaçant suivant des trajets parallèles à celui du porteur d'objectif mais en sens opposés et que les deux moteurs électriques ( 7), le porteur d'objectif ( 3) et les contre-masses ( 11) sont accouplés entre eux par les moyens de transmission pour la réalisation synchrone desdits déplacements. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le porteur d'objectif ( 3) et les contre-masses ( 14) se déplacent suivant des trajets de même longueur et que chacune des contre-masses ( 11) présente une masse égale à la moitié de la somme des masses du porteur d'objectif ( 3), de l'ob- jectif ( 2) et des autres pièces reliées au porteur d'objectif et se déplacçant avec ce dernier. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de transmission comprennent: des premières roues dentées ( 8) calées sur les arbres ( 10) des moteurs électriques ( 7), deux deuxièmes roues dentées ( 9) tournant librement sur le bâti et une seule courroie dentée ininterrompue ( 15), les premières roues dentées ( 8) étant prévuees des deux côtés d'une extrémité du trajet de déplacement du porteur d'objectif ( 3) et -8- les deuxièmes roues dentées ( 9) des deux eÈtés de l'autre extremi et la roue dentée ( 15) est appliquée sur lesdites quatre roues denté et les centres des parties comprises entre les premières roues dentées respectivement les deuxièmes roues dentées sont reliées à une face, respectivement à 1 'autre face du porteur d'objectif ( 3