Brevet FR2586495A1 — publié le 19870227

I Agencement de têtes magnétiques d'enregistrement et/ou de lecture Dour mémoires & disques. La présente invention concerne un agencement de têtes magnétiques d'enregistrement et/ou de lecture pour mémoires à disques, ces disques comportant sur leurs fa- ces un certain nombre de zones magnétiques concentriques constituées chacune par un nombre déterminé de pistes circulaires, les têtes étant quant à elles montées sur des patins portés par des supports de façon à pouvoir se déplacer radialement par rapport aux disques, à très faible distance de la face intéressée de ceux-ci. Actuellement, on connaît essentiellement deux différents types d'agencement de têtes magnétiques par rapport à un ensemble de disques magnétiques: ceux à têtes multiples fixes, une tête étant alors prévue pour chaque piste et sur chaque face du disque, ce qui dimi- nue au maximum le temps d'accès aux informations de la piste intéressée, mais multiplie de façon très importan- te le nombre de têtes de l'agencement; et ceux à tête unique mais mobile. Ce dernier type d'agencement est plus économe en têtes, car il suffit d'une tête par face, mais chaque tête magnétique doit alors être radialement mobile selon toute l'étendue du rayon des disques, ce qui, dans la plupart des cas (tête initialement éloignée de la piste intéressée), augmente considérablement le temps d'accès aux informations de la piste, ce temps d'accès t compre- nant le temps d'accès t1 & la piste intéressée, + le temps d'accès t2 à l'information recherchée sur cette piste. Pour une vitesse de rotation des disques donnée, on ne peut diminuer l'élément t2 de cette addition, mais on peut chercher à diminuer le temps t1 d'accès aux pistes. Un premier but de la présente invention est pré- cisément de permettre de diminuer très sensiblement ce temps t1, et ceci sans augmenter de façon prohibitive le nombre des têtes, le but visé étant un temps d'accès moyen aux pistes inférieur à 10 ms. A cet effet, conformément à une disposition essentielle de l'invention, on prévoit un agencement hybride, c'est-à-dire à plusieurs têtes, lesquelles sont radialement décalées mais chacune ayant un débattement radial limité correspondant à la largeur d'une seule zone magnétique. Les surfaces magnétiques du disque étant divi- sées en plusieurs zones magnétiques concentriques, cha- que zone pourra ainsi être explorée par une seule tête magnétique, mais plusieurs têtes pourront être portées par un même patin, d'o en outre une économie de matériel. On diminuera ainsi considérablement le temps d'accès à une piste, puisque celui-ci sera toujours in- férieur ou égal au temps mis par un patin pour parcourir la distance radiale correspondant à une largeur de zone magnétique. En d'autres termes, un agencement conforme à la présente invention, du type général indiqué au début, sera essentiellement caractérisé en ce que chaque patin est agencé pour pouvoir se déplacer radialement entre deux emplacements extrêmes espacés d'une distance radia- le déterminée correspondant à la largeur de chaque zone, et porte un certain nombre de têtes magnétiques, les- quelles sont affectées chacune à une zone magnétique différente et sont disposées selon des espacements radiaux tels que pour l'un desdits emplacements extrêmes du patin chaque tête se situe au niveau d'une des limi- tes périphériques de la zone magnétique à laquelle elle est affectée, et que, pour l'autre desdits emplacements extrêmes du patin, la même tête se situe au niveau de l'autre des limites périphériques de ladite zone. On pourra prévoir par exemple deux têtes magné- tiques par patin, auquel cas chaque patin pourra inté- resser deux zones magnétiques concentriques successives de la même face du disque. Le nombre des patins sera alors égal à la moitié du nombre des zones magnétiques, avec un temps d'accès t1 toujours inférieur ou égal au temps mis par les patins pour parcourir radialement une largeur de zone magnétique. On conçoit que pour un disque de diamètre déter- miné, une augmentation du nombre des zones magnétiques par face permettra de diminuer la largeur de chacune d'elles, et donc de diminuer le temps d'accès t1. Tout cela sera mieux vu par la suite, & la lec- ture de la description d'un exemple de réalisation de l'invention, qui sera faite plus bas. Un autre aspect de la présente invention concer- ne le mécanisme de commande du déplacement des patins portant les têtes magnétiques, c'est-à-dire du position- neur portant l'ensemble des patins, ainsi qu'une bobine d'actionnement, mobile dans un champ magnétique perma- nent, l'envoi du courant dans cette bobine asservissant le positionneur par rapport aux pistes du disque. A ce sujet, on connait actuellement deux tech- niques: celles à positionneurs à déplacements linéai- res, et celles à positionneurs à déplacements rotatifs. Les positionneurs à déplacements linéaires assu- rent des temps d'accès faibles sur des déplacements im- portants, déplacements qui peuvent être parfaitement radiaux, mais leur inconvénient est qu'ils ne peuvent pas être compensés correctement vis à vis des chocs et des vibrations. Par contre, les positionneurs à déplacements rotatifs ont l'avantage d'être moins encombrants et de pouvoir être compensés vis à vis des vibrations et des chocs, leurs pièces pouvant être équilibrées en rota- tion, mais leur débattement maximal est moins important, même s'ils conservent des temps d'accès tout à fait acceptables. L'inconvénient principal de ce type de position- neurs & déplacements rotatifs est d'ailleurs qu'ils ne peuvent assurer le déplacement d'un groupe de patins situés sur une même face de disque, sans perte de sur- face magnétique du disque. En effet, lorsque les patins tournent en groupe autour de l'axe de rotation du positionneur, chacun d'eux suit une trajectoire qui dépend de sa distance par rapport à l'axe, et qui sera donc différente pour chacun d'eux. Ainsi, si l'une des têtes parcourt exactement la largeur de la zone magnétique & laquelle elle est affec- tée, une autre tête, soit parcourra une largeur insuf- fisante de la zone correspondante, soit viendra en débordement de cette zone, ce qui dans les deux cas cor- respondra à une perte du nombre d'informations que l'en- semble des têtes sont susceptibles d'enregistrer ou de lire. Un autre but de l'invention est donc de remédier à ces autres inconvénients de la technique antérieure, et là encore de parvenir à un compromis entre les diffé- rentes techniques existantes, à savoir: obtenir un déplacement pratiquement rectiligne des patins (et donc des têtes), comme avec un positionneur linéaire, ceci pour utiliser au mieux les surfaces magnétiques du dis- que, tout en conservant le positionneur de type rotatif, pour un meilleur comportement vis à vis des chocs et des vibrations. A cet effet, on prévoit, conformément à l'inven- tion, l'ensemble des patins étant portés par un seul et même support, lequel peut être mu par un moteur électro- dynamique ou analogue, qu'entre l'organe mobile de ce moteur et ledit support est disposé un système à paral- lélogramme articulé dont les axes sont parallèles à l'axe de rotation du disque, deux d'entre eux étant fixes, tandis que les deux autres axes portent ledit support, la ligne qui les relie étant, par rapport au disque, radiale ou pratiquement radiale. Ainsi, on obtient, comme souhaité, lors de l'ac- tionnement dudit moteur électrodynamique, un déplacement pratiquement radial des têtes magnétiques, avec une compensation satisfaisante vis à vis des chocs et des vibrations. D'autres caractéristiques plus particulières de cette disposition seront également mieux vues à la lec- ture de l'exemple nullement limitatif de réalisation de l'invention, qui va maintenant être décrit avec référen- ce aux figures du dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en plan schématique d'un agencement de têtes magnétiques conforme à la pré- sente invention; - la figure 2 est une vue partielle en plan plus détaillée montrant plus clairement le positionnement relatif des deux positions extrêmes des têtes d'un patin par rapport aux zones magnétiques du disque; - la figure 3 est une vue de profil des deux positions extrêmes du patin de la figure 2; - la figure 4 est une vue en plan partielle du positionneur, montrant ses deux positions extrêmes; et - la figure 5 est une vue en perspective mon- trant une réalisation possible des axes du parallélo- gramme articulé. Sur la figure 1, on a référencé 1 un disque ma- gnétique, à axe de rotation 2, et qui en réalité pourra être constitué d'un empilage de tels disques, chacun ayant deux faces magnétiques. Chacune des faces comporte un certain nombre de zones magnétiques concentriques 3, lesquelles, dans l'exemple représenté, sont au nombre de huit et sont elles mêmes constituées d'un certain nombre de pistes magnétiques circulaires, au nombre de par exemple 60 par zone. Ces pistes peuvent être lues (ou enregistrées) par un ensemble de têtes magnétiques 4, à chaque tête étant affectée une zone magnétique 3 déterminée. Ces têtes sont portées par des patins 5, lesquels peuvent parvenir à une configuration de vol stable à très faible distance de la surface du disque lorsque celui-ci tourne à vites- se élevée (de l'ordre de 3 600 t/mn) le patin étant spé- cialement configuré à cet effet, et ceci de façon connue en soi. Comme mieux visible sur la figure 2, les têtes magnétiques 4 sont disposées à proximité du "bord de fuite" 6 des patins 5, le disque tournant dans le sens de la flèche 7. On comprend aussi clairement, sur la figure 2, l'une des dispositions essentielles de la présente in- vention: le patin 5 représenté (comme chacun des trois autres patins 5, lesquels ne sont pas visibles sur cette figure) porte deux têtes magnétiques 4 radialement espa- cées de telle sorte que lorsque l'une d'elles se situe à proximité du bord périphérique extérieur d'une des zones 3, l'autre se situe à proximité du bord périphérique ex- térieur de la zone 3 voisine. En d'autres termes, chaque patin 5, portant deux têtes magnétiques 4, intéresse deux zones magnétiques voisines 3 du disque 1; comme indiqué plus haut, chaque tête 4 est affectée à une seule zone 3. A aucun moment une tête ne peut explorer une piste à laquelle elle n'a pas été affectée, ce qui conduit à une optimisation de l'exploitation des surfa- ces magnétiques du disque. Dès lors, on voit que grâce à cette disposition il suffira de déplacer radialement un patin 5 pour avoir rapidement accès, par l'une ou par l'autre des têtes 4, à l'ensemble des informations portées par les deux zones magnétiques voisines 3. Pour ce faire, le patin 5 n'aura à se déplacer radialement que sur une distance maximale correspondant à la largeur d'une seule zone 3. On voit de quelle façon très simple l'invention permet de raccourcir le temps d'accès t1 aux pistes intéressées des zones 3. Un autre aspect de la présente invention concer- ne, comme indiqué plus haut, le positionneur, à savoir l'ensemble des moyens électriques et mécaniques qui per- mettront d'amener une tête déterminée sur la piste qu'elle doit lire, et ceci, par exemple, par un mouve- ment d'ensemble des patins 5, lesquels, dans un but de simplification, peuvent être portés par le même support. Ce support a été référencé en 8 sur la figure 1. Les quatre patins 5 sont reliés à ce support 8 par des ressorts porte-patins 9. Le moteur électrodynamique a été référencé en 10. Par un bras principal 11 articulé à une partie fixe 16 autour d'un axe 12 parallèle à l'axe 2, l'organe mo- bile de ce moteur, à savoir la bobine 10 (située dans le champ magnétique d'un aimant permanent 13), est reliée & un bras porte-têtes 14 auquel est fixé le support préci- té 8. La liaison entre le bras principal 11 et le bras porte-têtes 14 est réalisée par l'intermédiaire d'un axe 15 parallèle à l'axe 12. Un bras secondaire 17 relie par ailleurs la partie fixe 16 au bras 14 par l'intermédiai- re de deux autres axes 18 et 19 parallèles aux axes 12 et 15 et formant avec ceux-ci un parallélogramme articu- lé 11-16-17-14. Ainsi, on conçoit que grâce à cette disposition on pourra obtenir un déplacement pratiquement radial du bras 14 et donc des patins 5 lors du pivotement du bras principal 11 autour de l'axe 12, lorsque le moteur 10 est excité, et ceci avec d'excellentes possibilités de compensation du système vis & vis des vibrations et des chocs. Etant donné les très faibles débattements angu- laires du bras principal 11, de l'ordre de 2,5', il n'est pas possible d'utiliser des roulements à billes ou analogues au niveau des axes 12-15-18-19 du parallélo- gramme déformable, car ces roulements ne seraient pas suffisamment lubrifiés et risqueraient rapidement de se détériorer. C'est pourquoi on utilisera de préférence des articulations & lames flexibles telles que celle qui est représentée & titre d'exemple sur la figure 5. Etant donné deux pièces de support rigides 20 et 21 fixées sur les organes à relier, (voir également fi- gure 1), on les relie par deux lames flexibles 22 et 23 se situant au repos dans deux plans orthogonaux dont l'intersection se trouve être l'axe de la rotation d'un support rigide 20 ou 21 par rapport à l'autre, lorsque les lames fléchissent. On obtient ainsi une excellente articulation, qui au surplus est à rappel élastique automatique dans sa position neutre, et qui présente un minimum de frottements et aucun risque de grippage. En outre, ce type d'articulation présente une grande rigi- dité vis-à-vis d'efforts autres que le couple de rota- tion, et aucun jeu. Comme il va de soi et comme il résulte d'ail- leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réali- sation qui ont été plus particulièrement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Agencement de têtes magnétiques d'enregistre- ment et/ou de lecture pour mémoires à disques (1), ces disques comportant sur leurs faces un certain nombre de zones magnétiques concentriques (3) constituées chacune par un nombre déterminé de pistes circulaires, les têtes (4) étant quant à elles montées sur des patins (5) por- tés par des supports de façon à pouvoir se déplacer ra- dialement par rapport aux disques, à très faible distan- ce de la face intéressée de ceux-ci, caractérisé en ce que chaque patin (5) est agencé pour pouvoir se déplacer radialement entre deux emplacements extrêmes espacés d'une distance radiale déterminée correspondant à la largeur de chaque zone (3) et porte un certain nombre de têtes magnétiques (4), lesquelles sont affectées chacune à une zone magnétique (3) différente et sont disposées selon des espacements radiaux tels que pour l'un desdits emplacements extrêmes du patin (5) chaque tête se situe au niveau d'une des limites périphériques de la zone magnétique (3) à laquelle elle est affectée, et que, pour l'autre desdits emplacements extrêmes du patin, la même tête se situe au niveau de l'autre des limites périphériques de ladite zone. 2. Agencement selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'ensemble desdits patins (5) sont portés par un seul et même support (8). 3. Agencement selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce que chaque patin (5) porte deux têtes magnétiques (4) qui sont affectées à deux zones magné- tiques (3) successives de la face intéressée du disque (1). 4. Agencement selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, dans lequel l'ensemble des patins (5) sont portés par un seul et même support (8), lequel peut être mu par un moteur électrodynamique ou analogue (10), caractérisé en ce qu'entre l'organe mobile (10) de ce moteur et ledit support (8) est disposé un système & parallélogramme articulé dont les axes (12,18,15,19) sont parallèles à l'axe de rotation (2) du disque, deux d'entre eux (12,18) étant fixes, tandis que les deux autres axes (15,19) portent ledit support (8), la ligne qui les relie étant, par rapport au disque, radiale ou pratiquement radiale. 5. Agencement selon la revendication 4, caract6- risé en ce que ledit parallélogramme articulé comporte un bras portetêtes (14) relié par deux axes parallèles (15,19) respectivement, d'une part à un bras principal (11) articulé sur une pièce fixe (16) et relié lui-même à l'organe mobile (10) du moteur électrodynamique, et d'autre part à un bras secondaire (17) également articu- lé sur ladite pièce fixe (16), lesdits axes (15,19) d'articulation du bras porte-têtes et (12,18) d'articu- lation de ladite pièce fixe (16) étant parallèles à l'axe de rotation (2) des disques (1) et constituant un parallélogramme articulé, les deux premiers axes cités (15,19) étant alignés radialement ou pratiquement ra- dialement par rapport aux disques (1). 6. Agencement selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdits axes (12,18,15,19) sont du type à lames flexibles croisées (22,23).