Brevet FR2574210A1 — publié le 19860606

La présente invention concerne un transducteur à positionnement variable et en particulier une monture destinée à maintenir le transducteur perpendiculairement à une piste allongée portée par la surface d'un support d'enregistrement, comme par exemple une bande vidéo. Le brevet U. S. 4 093 885 délivré à David E. Brown, le 6 juin 1978, cédé à Ampex Corporation décrit un CAPTEUR DE VIBRATION POUR MONTAGE TRANSDUCTEUR utilisé pour lire et enregistrer sur une bande vidéo enroulée en hélice autour d'un tambour comme l'indiquent les figures 15 et 16 de ce document. La monture Brown a l'inconvénient que la déflexion de l'organe positionneur-ou organe déplaceur - en porte-à-faux, fait incliner d'un certain angle relativement à la bande vidéo le transducteur qui se trouve à l'extrémité libre du bras en porte-à-faux. L'importance de cette inclinaison varie proportionnellement à la déflexion de l'organe positionneur. Le signal élec- trique se dégradant logarithmiquement en fonction de l'inclinaison, il est extrêmement important de maintenir le transducteur perpendiculaire à la bande vidéo. Le brevet U.S. No. 4 099 211 délivré à Hathaway le 4 juillet 1978 et cédé à Ampex Corporation, décrit une monture de transducteur à position réglable ainsi que le système déplaceur pour cette monture. Pour le position- nement, Hathaway décrit un procédé complexe consistant à subdiviser l'organe positionneur qui est plus précisé- ment un élément fléchissant en céramique piézo-électrique, en deux pièces mécaniquement distinctes et en deux éléments séparés électriquement isolés entre eux. Les éléments séparés sont charges électriquement avec des polarités différentes, ce qui les fait fléchir dans des directions opposées quand l'organe positionneur subdivisé fléchit. La tension doit être soigneusement régulée pour obtenir le degré de courbure correct quand la déflexion augmente. Hathaway admet également que son organe positionneur a tendance à se tordre et c'est pourquoi il l'a divisé longitudinalement en deux éléments électriquement isolés de façon à pouvoir appliquer une tension de commande de polarité opposée aux éléments pour les faire couder dans des sens opposés. Suivant l'invention, la structure de montage d'un transducteur en relation de transduction avec une piste allongée d'un support magnétique d'enregistrement, cette structure comprenant des moyens déplaceurs, est caracté- risée en ce qu'elle comprend en outre: - un élément support; - une monture comprenant deux bras latéralement espa- cés dont les extrémités de base sont reliées fixement audit élément support et qui s'étendent en porte-à-faux vers la piste du support d'enregistrement magnétique, et ont des extrémités de tête rigidement reliées à une extré- mité de tête de la monture qui est entraînée latéralement par les moyens déplaceurs; - des moyens de maintien rigidement fixés à chacun des bras en une région de tête; - des moyens de montage reliant le transducteur à l'extrémité de tête de la monture; tandis que la monture et les moyens de maintien coopèrent pour maintenir le transducteur à un angle sélectionné par rapport au support d'enregistrement magnétique pour toutes les positions latérales des extrémités de tête des bras de la monture. La base de la présente invention consiste à prévoir une monture destinée à recevoir l'élément fléchissant en céramique piézoélectrique - ou le déplaceur-de façon à positionner mécaniquement et automatiquement le transducteur perpendiculairement à la bande vidéo. La monture évite l'emploi des circuits électriques nécessaires pour alimenter en tension le moyen positionneur de façon à lui faire prendre un profil en "S" comme l'exige le dispositif Hathaway. La construction de la monture est telle que la torsion est réduite au minimum et qu'il n'y a besoin d'aucun appareil électrique coûteux pour compenser et empêcher la torsion qui se produit dans le dispositif Hathaway. L'invention va maintenant être décrite en référence aux dessins annexes, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective de la monture de positionnement selon la présente invention, sur laquelle sont montés le déplaceur et le transducteur; la figure 2 montre en perspective la monture, le déplaceur et le transducteur de la figure 1 assemblés; la figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue de dessus en plan partielle de la monture, du déplaceur et du transducteur de la figure 1; la figure 5 est une vue en plan de la monture avant cintrage; la figure 6 est une vue en perspective d'une partie de la monture après cintrage; la figure 7 est une vue de face agrandie de la monture de la figure 6; la figure 8 est une vue d'une partie de la monture, en coupe transversale selon la ligne 8-8 de la figure 7; la figure 9 est une vue latérale du porte- transducteur; la figure 10 est une vue de dessus du porte-transduc- teur de la figure 9; la figure 11 est une vue de face du portetransducteur de la figure 9; la figure 12 est une vue de dessus du déplaceur en piézocéramique; la figure 13 est une vue latérale du déplaceur de la figure 12 la figure 14 montre à échelle agrandie une partie du déplaceur, au voisinage des lignes 14-14 de la figure 13; la figure 15 est une vue en prespective à échelle réduite d'un mécanisme d'exploration selon l'art antérieur, sur lequel est enroulée la bande de la figure 16 et qui porte la monture de la présente invention; la figure 16 est une vue en élévation agrandie d'une partie de la bande vidéo; la figure 17 est un schéma illustrant le fonctionnement de la monture et du déplaceur selon la présente invention lorsque le déplaceur n'est pas fléchi et se trouve en position de repos; la figure 18 est un schéma illustrant le fonctionnement de la monture et du déplaceur selon la présente invention en une position fléchie; et la figure 19 est un schéma illustrant le fonctionnement de la monture et du déplaceur selon la présente invention en une position fléchie opposée à celle de la figure 18. La structure selon la présente invention sert au montage d'une tête de transducteur magnétique 1 par rapport à un support d'enregistrement, par exemple une bande 3 (figures 17 à 19). Le transducteur doit être positionné pour lire les informations sur une piste 2 de la bande qui est enroulée en hélice autour d'un tambour 4 comme repré- senté sur les figures 15 et 16. L'appareil de base compre- nant le mécanisme de tambour et de bande est décrit dans le brevet U.S. 4 099 211. Comme le montrent les figures 1 et 2, les perfection- nements de la présente invention consistent brièvement en un élément support 5 monté dans un bottier 6 relié au tambour 4. Un déplaceur feuilleté allongS et continu 7 est fixé par une extrémité de base 30 à l'élément support et s'étend en porte-à-faux vers la piste du support d'enre- gistrement magnétique. Le déplaceur est une pièce unique flexible qui peut se déplacer dans des directions latérales par rapport à la piste allongée. Comme le montrent les figures 12 à 14, le déplaceur est une lame mince capable de fléchir, comme par exemple un élément flexible en céramique piézoélectrique. Le déplaceur peut être fabriqué par Piezo Electric Products, Inc., sous l'appellation "Elément flexible en piézocérami- que G 1278 polarisé pour fonctionner en parallèle". Comme représenté sur la figure 14, la lame 7 se compose de deux couches de céramique piézoélectrique 8 et 9, placées entre des couches-électrodes de plaquage en nickel 10 et 11, et fixées à celles-ci ainsi que par exemple par des couches en résine époxy, aux faces opposées d'une plaque en laiton 12. Pour des questions de structure et de protection, le déplaceur 7 peut être monté dans un boîtier ouvert 6 comprenant un socle 13 et des parois latérales 14 et 15. Le déplaceur est solidement fixé entre des cales électri- quement isolantes 16 et 17. Il est tronqué selon un certain angle à son extrémité de tête, ce qui forme des bords convergents 18 et 19 et réduit donc la masse du déplaceur à son extrémité de tête. En référence aux figures 1, 3, 4 et 5 à 8, il est représenté une monture allongée 21 reliée à son extrémité de base 22 avec l'extrémité de base 30 du déplaceur par des blocs extérieurs 23 et 24 et les blocs isolants 16 et 17. La monture comprend deux bras espacés latéralement 25 et 26 qui s'étendent en porte-à-faux vers la piste du support d'enregistrement magnétique. Un dispositif de maintien 27 relie solidement les bras 25 et 26 à leur tête. Un dispositif de torsion 28 est relié à l'extrémité de tête 20 du déplaceur et à l'extrémité de tête de la monture. Comme représenté sur la figure 1, l'extrémité de tête du déplaceur est reliée au dispositif de maintien 27 qui, sur le dessin, est l'extrémité de tête de la monture. Un dispositif de montage 29 relie le transducteur 1 à l'extrémité de tête de la monture. La monture et le dispositif de maintien coopèrent pour maintenir le transducteur perpendiculaire au support d'enregistrement magnétique pour toutes les positions latérales de l'extrémité de tête du déplaceur. Pour minimiser la masse de la monture, les bras 25 et 26 sont de préférence construits avec des barrettes espacées 31 à 34 dont les extrémités de tête 35 à 38 sont reliées au dispositif de maintien 27. Pour réduire encore la masse, les bras sont rétrécis progressivement depuis une dimension large à leurs extrémités de base 39 à 42, jusqu'à leurs extrémités de tête. Le dispositif de montage 29 est un élément rigide ayant des bras 43 et 44 latéralement espacés reliés au dispositif de maintien 27 en des endroits écartés. Dans un mode de réalisation préféré, les bras 25 et 26 de la monture 21 sont d'un seul tenant avec le dispositif de maintien 27. Comme le montre la figure 5, le dispositif de maintien comprend deux traverses 45 et 46 qui sont fixées aux extrémités de tête des bras 31 à 34. Les traverses sont coudées à angle droit pour former une face d'extrémité 47 et des pièces 48 et 49 assemblant le bras supérieur et le bras inférieur. Des languettes d'extrémité et 51, qui prolongent la face d'extrémité 47, sont coudées à 90 degrés et rigidement reliées aux extrémités de tête des bras 35 à 38. Comme représenté sur la figure 1, les bords longitu- dinaux 52 et 53 du déplaceur peuvent être places entre les paires de bras. Des amortisseurs 54 et 55 peuvent être installés sur le déplaceur pour prendre appui sur les bras. Les amortisseurs peuvent être constitués d'éponge en matière plastique, de caoutchouc ou de tout autre matériau approprié. La pièce de torsion 28 comprend des oreilles 56 et 57 qui sont coudées à angles droits comme représenté sur la figure 1. La figure 3 montre qu'un isolateur électrique 58 sépare les oreilles de l'extrémité 20 du déplaceur 7. En ce qui concerne le dispositif de montage 29, les bras 43 et 44 sont chacun divisés en doigts 61 à 64, les doigts 61 et 63 étant reliés, par exemple 'par une colle,à l'élément 48 d'assemblage du bras inférieur et les doigts 62 et 64 étant reliés à l'élément 49 d'assemblage du bras supérieur 49. Le fonctionnement par lequel le dispositif maintient le transducteur 1 à angle droit par rapport à la bande 3 pour toutes les amplitudes est représenté schématiquement sur les figures 17 à 19. Sur la figure 17, aucune force de flexion n'est appliquée au déplaceur 7 si bien qu'il est rectiligne et que les barrettes 32 et 33 sont égale- ment rectilignes et parallèles au déplaceur. Le transduc- teur 1 est à angle droit par rapport à la bande 3. Sur la figure 18, une force verticale est appliquée vers le haut sur le déplaceur 7, qui se déplace dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et prend une forme concave. Puisque l'extrémité 20 du déplaceur 7 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, le dispositif de torsion 28 également tourne ou se tord dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Etant donné que le dispositif de maintien 27 comprenant les traverses 45 et 46 et les languettes d'extrémité 50 et 51 est rigidement fixé aux barrettes 31 à 34 et que le dispositif de torsion 28 tourne indépendamment, la face extrême 47 reste parallèle à la bande 3 et le transducteur 1 reste à angle droit par rapport à la bande pour le motif suivant. Quand le déplaceur 7 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, les parties des barrettes 31 à 34 adjacentes aux extrémités de base fixes 39 à 42 tournent également dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Les parties des bras situées au-delà du milieu-et vers les extrémités de tête 35 à 38 des barettes 31 à 34 tournent cependant dans le sens des aiguilles d'une montre en formant une courbe en forme de "S'. En se référant à la figure 19, on voit que le déplaceur 7 a été soumis à une force de flexion qui l'a fait fléchir dans le sens des aiguilles d'une montre. Dans ce cas, l'extrémité 20 du déplaceur tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et fait également tourner la pièce de torsion 28 dans le sens des aiguilles d'une montre. Pour les raisons déjà exposées ci-dessus, la face extrême 47 reste dans une position parallèle à la bande 3 et le transducteur 1 reste perpendiculaire à la bande 3. Dans ce cas, la partie des barrettes 31 à 34 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre tandis que la partie des barrettes située au-delà du milieu approximatif et vers les extrémités de tête 35 à 38 des barrettes tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre en formant ainsi une courbe en "S". Bien que les figures 18 et 19 présentent des formes très exagérées des pièces et représentent la position du transducteur 1 aux amplitudes maximales des déflexions montantes et descendantes, il faut bien comprendre que le transducteur 1 reste à angle droit par rapport à la bande 3 pour toutes les positions entre les amplitudes maximales dans les deux sens. 257421( REVENDICATIONS 1. Structure de montage d'un transducteur (1) en relation de transduction avec une piste allongée d'un support magnétique d'enregistrement, cette structure comprenant des moyens déplaceurs (7) et étant caractéri- sée en ce qu'elle comprend en outre: - un élément support (5); - une monture (21) comprenant deux bras (25, 26) latéralement espacés dont les extrémités de base (39,42)sont reliées fixement audit élément support (5) et qui s'éten- dent en porte-à-faux vers la piste du support d'enregis- trement magnétique, et ont des extrémités de tête (35-38) rigidement reliées à une extrémité de tête de la monture (5) qui est entraînée latéralement par les moyens déplaceurs (7); - des moyens de maintien (27) rigidement fix&à chacun des bras (25, 26) en une région de tête; - des moyens de montage (29) reliant le transducteur (1) à l'extrémité de tête de la monture (21); tandis que la monture (21) et les moyens de maintien (27) coopérent pour maintenir le transducteur (1) à un angle sélectionné par rapport au support d'enregistrement magnéti- que pour toutes les positions latérales des extrémités de tête (35-38) des bras de la monture (21). 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens déplaceurs (7) comprennent un organe déplaceur qui est relié fixement à une extrémité de base du support et s'étend en porte-à-faux vers la piste du support d'enregistrement magnétique, cet organe déplaceur étant un organe fléchissant unique permettant le déplace- met dans des directions latérales par rapport à la piste allongée, en ce que la structure comprend en outre des moyens de torsion (28) reliés à l'extrémité de tête des moyens déplaceurs (7) pour tourner avec elle et reliés rotativement à l'extrémité de tête de la monture (21), et en ce que lesdits moyens de maintien (27) sont situés à l'extrémité de tête de la monture (21). 3. Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'organe déplaceur est un élément piézo- électrique ayant des axes de polarisation orientés dans lesdites directions latérales. 4. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des bras comprend des barrettes allongées et espacées dont les extrémités de tête sont reliées aux moyens de maintien (27). 5. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la monture (21) est un élément rigide ayant des bras latéralement espacés reliés aux moyens de maintien (27) en des endroits espacés. 6. Structure selon la revendication 4, caractérisée en ce que les barrettes et les moyens de maintien (27) sont d'une seule pièce. 7. Structure selon la revendication 4, caractériséeen ce que les bords longitudinaux de l'organe déplaceur (7) sont situés entre les paires de barrettes, et en ce que des moyens amortisseurs (54, 55) sont montés en contact entre l'organe déplaceur (7) et les barrettes.