FR2491245A1 - Assemblage de montage d'un transducteur mobile notamment pour magnetoscope - Google Patents
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Abstract
A.ASSEMBLAGE DE MONTAGE D'UN TRANSDUCTEUR MOBILE NOTAMMENT POUR MAGNETOSCOPE. B.ASSEMBLAGE CARACTERISE PAR DES LAMES BIMORPHES 1 ENTOUREES PAR DES LAMES MONOMORPHES 21, 24 AU NIVEAU DU SUPPORT 27, LEURS EXTREMITES LIBRES ETANT RELIEES PAR UN ORGANE 25 A BRANCHES 25A, 25B SOUPLES ET PARTIE INTERMEDIAIRE 25C RIGIDE PORTANT LE TRANSDUCTEUR 10. C.L'INVENTION S'APPLIQUE AUX MAGNETOSCOPES.
Description
249 1245
La présente invention concerne un transducteur
mobile notamment pour magnétoscope et en particulier un assem-
blage de montage d'un transistor applicable en particulier à
un magnétoscope hélicoïdal (encore appelé appareil HVTR) per-
mettant de balayer de façon précise une piste d'informations vidéo préalablement enregistrées, pendant des modes de lecture particuliers tels que l'arrêt, le ralenti et le défilement inverse.
On connatt des magnétoscopes à balayage héli-
co!dal, à l'aide desquels on enregistre les signaux vidéo cor-
respondant par exemple aux trames dans des pistes successives
disposées de façon oblique en travers de la bande magnétique.
Dans certains de tels magnétoscopes, les pistes successives
sont séparées par des bandes de garde; dans d'autres magné-
toscopes, on augmente la densité d'enregistrement en réduisant au minimum ou en supprimant les bandes de garde. Pendant les
modes de fonctionnement normaux d'enregistrement et de repro-
duction, le moyen d'entraînement qui assure le défilement de
la bande magnétique et l'entraînement en rotation de l'appa-
reil faisant tourner les transducteurs magnétiques qui enregis-
trent et/ou reproduisent les signaux vidéo sur la bande, est commandé par des systèmes d'asservissement, de façon à entratner
uniformément la bande, à faire tourner uniformément les trans-
ducteurs et à enregistrer/reproduire des pistes d'enregistre-
ment obliques et parallèles.
Toutefois dans ces modes de fonctionnement parti-
culiers de reproduction tels que pendant l'arrêt sur l'image,
le ralenti et le défilement inverse, les systèmes d'asservisse-
ment d'entraînement de bande et d'entraînement en rotation
ne permettent pas de commander de façon satisfaisante le mouve-
ment de la bande et celui de la tête pour balayer de façon précise au cours de ces modes de fonctionnement, la piste préalablement enregistrée. Il est à remarquer que pendant ces modes de reproduction particuliers, les transducteurs tournent
à la m&me vitesse que pendant le mode de reproduction normal.
Toutefois comme la bande magnétique défile à une vitesse moindre ou en sens inverse ou encore est complètement à l'arrêt, la trace résultant du balayage du transducteur en travers de la bande magnétique ne coïncide pas avec la piste préalablement enregistrée. Pendant le mouvement de ralenti, le mouvement inverse ou l'arrêt sur image, l'angle entre la trace de balayage des transducteurs et l'axe longitudinal (ou direction de déplacement de la bande) de la bande est supérieur à l'angle compris entre la piste pré-enregistrée et cet axe. Inversement pendant le mode de reproduction rapide (mode accéléré), la trace de balayage donne des angles plus faibles par rapport à
l'axe longitudinal que l'angle des pistes pré-enregistrées.
Or pour assurer une reproduction correcte des signaux vidéo dans ces modes particuliers, il est important de disposer de moyens permettant de - faire coïncider l'angle de la trace de
balayage avec l'angle de la piste pré-enregistrée.
Partant de ce besoin d'adaptation de la trace de balayage des transducteurs dans les modes particuliers de
reproduction avec les pistes préalablement enregistrées, di-
verses propositions ont été faites pour aligner la trace de balayage sur la piste d'enregistrement. A titre d'exemple, on
citera les brevets U.S 3.787.616, 4.141.047 et 4.203.140 décri-
vant des solutions utilisant des organes susceptibles de fléchir encore appelés "lames bimorphes"; les transducteurs sont montés sur de tèls organes fléchissants et qui se déforment dans une direction essentiellement transversale à la trace de
balayage. Lorsque le transducteur balaie une piste d'enregis-
trement, les déviations entre la trace de balayage et la piste d'enregistrement sont détectées et servent à générer des signaux d'erreur de trace. Ces signaux d'erreur de trace sont à leur tour utilisés pour générer des signaux d'entraînement qui sont appliqués a l'organe fléchissant pour faire fléchir celui-ci dans une direction alignant le transducteur sur la piste d'enregistrement, pour ainsi annuler le signal d'erreur de trace. De façon caractéristique, la lame bimorphe qui
constitue l'organe fléchissant est en un matériau piézocérami-
que qui est en particulier polarisé pour fléchir dans une direction en fonction de la polarité d'un champ électrique
appliqué en travers de celui-ci, en réponse aux signaux d'en-
trainement qui lui sont fournis, l'amplitude du fléchissement
étant déterminée par l'amplitude du champ électrique.
Lorsque l'organe fléchissant se courbe, la face du transducteur portée par celui-ci est en général déplacée par rapport à la surface de la bande magnétique pour former
un angle entre cette surface et la face du transducteur. L'im-
portance de cet angle est une fonction du fléchissement ou de
la déflexion de l'organe fléchissant. Une solution pour main-
tenir constant l'angle compris entre la face du transducteur et la surface de la bande est décrite dans le brevet U.S 4.099.211; la solution ainsi proposée consiste à diviser l'organe fléchissant en des sections distinctes, chaque section
étant formée d'un matériau piézocéramique à directionsde pola-
rité différentes de façon qu'un signal d'entraînement appliqué à toutes les sections donne un organe déformé en forme de S. Cela permet auxtransducteursd'ètre déplacés dans une direction généralement transversale à la trace de balayage pour corriger
les erreurs de trace tout en maintenant un angle essentielle-
ment constant entre la face du transducteur et la surface de
la bande magnétique.
Dans les solutions décrites dans les différents brevets mentionnés cidessus, l'organe fléchissant est fixé
par une extrémité à un organe rotatif tel que le tambour rota-
tif d'un magnétoscope à balayage hélicoïdal HVTR, pour être
en saillie ou en porte-à-faux par rapport au tambour. En consé-
quence, l'angle de fléchissement maximum de l'organe fléchis-
sant, angle qui détermine le déplacement maximum du transduc-
teur, est une fonction de la longueur de la lame bimorphe et
de l'amplitude des signaux d'entraînement qui lui sont appli-
qués. Alors que l'on peut arriver à des angles de fléchissement satisfaisants pendant les modes de reproduction dits au
ralenti et à l'arrêt sur image, en utilisant des lames bimor-
phes de longueur acceptable, qui reçoivent des signaux d'en-
tratnement d'amplitude acceptable, il faut avoir des angles de fléchissement beaucoup plus importants pour assurer un asservissement de trace, correct du transducteur dans les modes à mouvement rapide ou à reproduction avec mouvement inverse (défilement inverse). Si la lame bimorphe est allongée pour donner un tel angle de fléchissement important, l'allongement résultant de la lame bimorphe se traduit par une réduction de sa fréquence de résonance naturelle. Comme la vitesse de réponse de la lame bimorphe est directement liée à la fréquence de
résonance naturelle, cette réduction de la fréquence de réso-
nance naturelle se traduit par une réduction correspondante de la vitesse de réponse interdisant à la lame bimorphe de corriger les erreurs de trace. Inversement, si un signal d'entraînement d'amplitude plus importante est appliqué à la lame bimorphe pour augmenter l'angle de fléchissement de la lame sans qu'il
soit nécessaire d'allonger cet organe, la matière piézocérami-
que formant la lame bimorphe peut se fissurer ou se rompre.
En conséquence, on constate des contraintes très graves liées à l'angle de fléchissement maximum que l'on peut obtenir à l'aide de la lame bimorphe, ces contraintes étant fonction de la longueur de la lame bimorphe et de l'amplitude des signaux
d'entraînement qui-lui sont fournis-
La présente invention a pour but de créer un assemblage de montage fléchissantd'untransducteur permettant d'assurer des déplacements plus importants du transducteur tout:en évitant les inconvénients de l'art antérieur, l'organe fléchissant portant le transducteur devant permettre des
fléchissements relativement importants sans qu'il soit néces-
saire d'en augmenter la longueur et tout en répondant à des
signaux d'entraînement de déflexion d'amplitude acceptable.
L'invention a également pour but de créer un assemblage du type ci-dessus comportant un organe fléchissant susceptible d'exécuter des flexions relativement importantes sans se fissurer, ni se rompre, tout en ayant une fréquence
de résonance naturelle élevée.
L'invention a également pour butde créer un assemblage du type ci-dessus pour magnétoscope-à balayage hélicoïdal, dont le transducteur est monté de façon à pouvoir exécuter des déplacements relativement importants tout en maintenant un angle pratiquement constant entre sa face et la
surface de la bande du magnétoscope.
Enfin, l'invention a pour but de créer un assem-
blage de montage d'un transducteur sur un organe mobile d'un magnétoscope permettant au magnétoscope de fonctionner dans des modes particuliers de reproduction tels que le ralenti, le mouvement accéléré, l'arrêt et le défilement inverse tout en reproduisant de façon précise les signaux vidéo qui ont été
préalablement enregistrés.
A cet effet, l'invention concerne un assemblage de montage fléchissant d'un transducteur comportant un premier organe fléchissant ayant une première extrémité destinée à 9tre reliée à un organe pour en être en porte-à-faux, et une extrémité libre portant un transducteur. Le premier organe fléchissant se déforme en fonction de signaux de commande qui lui sont appliqués. Une paire de seconds organes fléchissants également mobiles en réponse aux signaux de commande qui leurs sont appliqués, est prévue à une extrémité du premier organe fléchissant pour être ainsi en position intermédiaire, la
paire de seconds organes fléchissants étant fixée à cet organe.
Suivant une caractéristique avantageuse de l'in-
vention, le premier organe fléchissant est formé d'une lame bimorphe. Selon un mode de réalisation, la paire de seconds organes fléchissants est formée d'une paire de lames bimorphes uniques, formées de matière piézocéramique dont les polarités sont opposées entre elles. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les seconds organes fléchissants sont formés de lames bimorphes respectives. De façon préférentielle, le premier organe fléchissant est formé d'une paire de lames bimorphes dont les extrémités libres sont reliées mécaniquement par un élément de support qui est couplé de façon fléxible à de telles extrémités libres, l'élément de support portant le transducteur. Dans ce mode de réalisation, l'une des extrémités ainsi mentionnées de chaque lame bimorphe est comprise entre une paire respective de lames bimorphes uniques ou entre une
paire respective de lames bimorphes additionnelles.
Suivant un mode de réalisation, l'une des extré-
mités des lames bimorphes entoure une lame bimorphe addition-
nelle et cette lame bimorphe additionnelle coopère avec les lames bimorphes respectives uniques pour fixer les lames
bimorphes mentionnées en premier lieu sur un organe rotatif.
Dans tous les modes de réalisation précédemment mentionnés, le premier organe fléchissant se courbe en réponse aux signaux d'entraînement qu'il reçoit et chacun des seconds organes fléchissants se courbe également en réponse aux
signaux d'entratnement de façon à augmenter l'angle de fléchis-
sement du premier élément fléchissant sans augmenter sa lon-
gueur réelle et sans nécessiter de signaux d'entraînement
d'amplitude relativement importante.
La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue de c8té d'une lame bimorphe caractéristique utilisable comme élément fléchissant
selon l'invention.
- la figure 2 est une vue de c8té d'un assemblage de montage fléchissant d'un transducteur comportant la lame
bimorphe de la figure 1.
- la figure 3 est une vue en plan montrant com-
ment l'assemblage fléchissant portant le transducteur de la figure 2 est monté sur le tambour à tête rotative d'un magnétoscope. - la figure 4 est une vue de face de l'appareil
de la figure 3.
- la figure 5 est-un schéma des pistes d'enregis-
trement formées sur une bande magnétique dans un magnétoscope.
- la figure 6 est une vue de c8té d'un mode de
réalisation de l'assemblage de montage fléchissant d'un trans-
ducteur selon l'invention.
- la figure 7 est une vue en plan de l'un des
éléments de support fléchissants de la figure 6.
- les figures 8 et 9 sont des vues de c8té mon-
trant comment l'un des éléments fléchissants de la figure 6
répond aux signaux d'entratnement qu'il reçoit.
- la figure 10 est une vue de c8té d'un autre mode de réalisation d'un assemblage de montage fléchissant
d'un transducteur selon l'invention.
- la figure 11 est une vue de c8té d'un autre mode de réalisation d'un assemblage de montage fléchissant
d'un transducteur selon l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE DIFFERENTS MODES DE REALISATION
PREFERENTIELS:
Les avantages et les améliorations découlant de
l'invention s'apprécieront mieux par la compréhension de l'uti-
lisation de la lame bimorphe comme élément fléchissant. A cet effet, la figure 1 est une vue de c8té d'une lame bimorphe caractéristique utilisable comme élément fléchissant d'un assemblage de montage de transducteur. La lame bimorphe 1 est
formée de deux bandes allongées ou éléments de matière piézo-
céramique 4, 7; ces deux bandes portent sur leur face res-
pective des électrodes 2, 3; 5, 6. Par exemple ces électrodes peuvent être réalisées sous forme de revêtements en utilisant des techniques classiques de sérigraphie. Une lame ou une cale
8 est placée entre les électrodes 3, 5 des bandes piézo-
électriques 4, 7 respectives en étant fixée par une colle
7 2491245
appropriée. La plaquette 8 renforce la lame bimorphe composée
des bandes piézocéramiques 4, 7. Cette plaquette est par exem-
ple constituée par du bronze au phosphore, un alliage de titane ou des fibres de carbone. La plaquette 8 est conductrice et sert au branchement électrique de l'électrode 3 de la bande piézocéramique 4 et de l'électrode 5 de la bande piézocéramique 7. La figure 2 montre l'utilisation caractéristique
d'une lame bimorphe 1 comme assemblage de montage de transduc-
teur dans un magnétoscope (VTR). Comme représenté, la lame bimorphe est fixée par une extrémité à un organe de support
rigide 9a qui, de façon caractéristique, est prévu sur le tam-
bour rotatif et comporte à son extrémité libre c'est-à-dire
l'extrémité éloignée du tambour rotatif 9a un transducteur 10.
Il est à remarquer que dans l'environnement dans lequel le transducteur 10 est utilisé pour reproduire les signaux vidéo d'une bande magnétique, le transducteur doit au moins pouvoir
fonctionner comme tête de lecture.
En fonctionnement, les signaux de commande sont appliqués aux électrodes 2, 6 par rapport aux électrodes 3, 5 suivant une polarité, et une amplitude suffisantes pour faire fléchir la lame bimorphe dans la direction et suivant une
amplitude appropriées. Selon la figure 1, l'élément piézo-
céramique 4 a une polarisation dans la direction indiquée par
les flèches; l'élément piézocéramique 7 présente une polari-
sation dans la direction opposée. Un champ électrique appliqué
à l'élément piézo-électrique dans la direction de sa polarisa-
tion se traduit par une déformation de retrait et un champ électrique appliqué à l'élément piézo-électrique dans la
direction opposée à sa polarisation se traduit par une défor-
mation par allongement. Si l'élément piézocéramique 4 s'allonge pendant que l'élément piézocéramique s'est rétréci, la lame bimorphe 1 fléchit en conséquence vers le bas. Inversement, si l'élément piézocéramique 4 rétrécit pendant que l'élément piézocéramique 7 s'allonge, la lame bimorphe 1 se courbe vers
le haut.
La figure 2 montre que les signaux de commande qui sont appliqués entre les composants piézocéramiques 4 et 7 respectifs se présentent sous la forme de signaux de tension électriques qui appliquent des champs électriques respectivement
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opposés et de m9me sens que la polarisation des éléments piézo-
céramiques correspondants. En conséquence, la lame bimorphe 1 fléchit vers le bas comme cela est représenté. On voit ainsi
que le transducteur 10 est déplacé d'une longueur correspon-
dante déterminée par le fléchissement vers le bas de la lame
bimorphe. On voit que si les polarités des signaux d'entra ne-
ment fournis à la lame bimorphe 1 sont inversées, la lame
bimorphe se déforme vers le haut.
Comme représenté aux figures 3 et 4, la lame bimorphe 1 est fixée au tambour rotatif 9a de l'assemblage 9 du tambour à tête rotative. Une bande magnétique 11 est guidée par des galets de guidage 12, 13 appropriés pour entourer la
partie périphérique de l'assemblage 9 suivant un chemin héli-
cQYdal, et envelopper un arc d'environ 3400, Lorsque la bande ll défile dans la direction représentée par les flèches de la
figure 3, un point quelconque de la bande décrit une trajec-
toire hélicoïdale partant du tambour de guidage 9b fixe autour
-de l'assemblage de tambour à tête rotative.
En conséquence, lorsque le tambour rotatif 9a est entra né, le transducteur 10 qui vient en saillie de la fente 14 du tambour rotatif, balaie une trace oblique en
travers de la surface de la bande disposée de façon hélicol-
dale. Les pistes successives sont référencées T1 à la figure 5.
Suivant le fléchissement ou la courbure de la lame bimorphe 1, le transducteur 10 est déplacé dans une direction parallèle à l'axe de l'assemblage 9 pour se déplacer dans une direction essentiellement transversale à la piste balayée T1. Aux figures 3-5, on suppose que la bande ll défile à la vitesse V1 et que
le transducteur 10 est entra né en rotation à la vitesse péri-
phérique V2. Des moyens d'entrainement appropriés de la bande et d'entraînement en rotation (moyens non représentés) servent
à l'entraînement de la bande 1l et du transducteur-10.
La figure 5 montre que dans le mode de reproduc-
tion normal, lorsque la bande magnétique 11 est entraînée à la vitesse V1, chaque trace de balayage du transducteur 10 est
pratiquement alignée sur chaque trace T1 précédemment enregis-
trée. Toutefois dans les modes de reproduction particuliers, cet alignement n'existe pas nécessairement. En particulier si la bande magnétique est entraînée à une vitesse relativement faible, par exemple une vitesse égale à V1/2, V1/3 etc ou si la bande magnétique est arrêtée pour une lecture avec arrêt sur image, la trace résultante faite par le transducteur sur
la bande magnétique peut être la trace T2 représentée en poin-
tillés. On voit facilement que cette trace T ne coïncide pas avec la trace T1 préalablement enregistrée. Ainsi, pour une reproduction appropriée des signaux vidéo avec un bruit minimum, il faut dévier de façon réglée la lame bimorphe 1 pour aligner
la trace T2 sur une trace respective T1.
A la figure 5, on obtient cet alignement en fournissant des signaux d'entraînement à la lame bimorphe 1
donnant un fléchissement vers le bas de la lame bimorphe.
On rencontre une difficulté d'erreur de trace analogue lorsque la bande magnétique est entra née en mode de reproduction rapide. Dans ce mode de reproduction, la bande est entraînée à une vitesse par exemple égale à 3V1, et la trace de balayage du transducteur 10 sur la bande magnétique donne la trace T Toutefois on peut aligner cette trace sur
l'une des traces T1 par exemple en faisant dévier progressive-
ment la lame bimorphe 1 vers le haut pendant que trace de balayage. En variante, on peut faire dévier la lame bimorphe vers le bas pendant la première moitié de sa trace de balayage, puis on fait dévier la lame bimorphe vers le haut pendant la
seconde moitié de sa trace. Il en résulte également l'aligne-
ment de la trace T3 sur la piste d'enregistrement unique T1.
Lorsque la bande magnétique est entraînée en sens inverse par exemple à la vitesse de défilement égale à -2V1 pour un mode de lecture en sens inverse, la trace de balayage résultante du transducteur 10 sur la bande donne la trace T4. On voit ainsi que pour aligner la trace T4 sur la piste d'enregistrement respective T1, il faut entraîner la
lame bimorphe 1 pour la courber vers le bas. Toutefois, lors-
qu'on compare la trace T4 soit à la trace T2, soit à la trace T3, on voit que cette courbure de la lame bimorphe en mode de reproduction inverse doit être supérieure à la courbure de la lame bimorphe pendant le mode de reproduction au ralenti ou celui de l'arrêt sur image. Ainsi, le transducteur 10 doit
subir un déplacement plus important pendant le mode de repro-
duction inverse que pendant le ralenti, l'arrêt sur image ou le mouvement accéléré, pour aligner le transducteur sur une piste précédemment enregistrée. Cette importance de la déflexion demande soit des signaux de commande d'amplitude relativement élevée, soit une lame bimorphe plus longue. Comme déjà indiqué, les signaux d'entraînement importants peuvent provoquer des
fissures ou des ruptures de la lame bimorphe. Une lame bimor-
phe plus longue présente une fréquence de résonance naturelle plus faible, ce qui en réduit la vitesse de réponse. Ainsi les assemblages de montage fléchissants des transducteurs du type
de ceux des figures 1-4 ne fonctionnent pas de façon satisfai-
sante dans tous les modes de reproduction particuliers.
La présente invention permet de résoudre les
difficultés évoqués ci-dessus; un mode de réalisation de l'in-
vention est représenté à la figure 6. Dans ce mode de réali-
sation, l'assemblage de montage 20 du transducteur est formé d'une paire de lames bimorphes 1, 1' similaires; chaque lame bimorphe est fixée par une extrémité à un organe de support 27 qui est formé d'une partie de montage d'un tambour rotatif 9a et d'une extrémité opposée libre. Les lames bimorphes 1, 1' peuvent être analogues à la lame bimorphe de la figure 1, et les mêmes parties portent les momes références; les éléments
formant la lame bimorphe 1' sont identifiés par les mêmes réfé-
rences que ci-dessus mais primées.
Une extrémité de la lame bimorphe 1 qui est des-
tinée à être fixée à la partie de montage 27 est prise en sandwich entre une paire de lames monomorphes 21, 22. De même une extrémité de la lame bimorphe 1' destinée à être fixée à la partie de montage 27 est comprise entre une autre paire de lames monomorphes 23, 24 respectives. La lame monomorphe 21 est par exemple réalisée en un matériau piézocéramique dont le sens de polarisation est indiqué par les flèches représentées à la figure 6. On peut imaginer que le matériau piézocéramique présente une surface supérieure et une surface inférieure selon
la figure 6. La surface supérieure de cet élément piézocérami-
que est revêtue d'une électrode 21a; de même, la surface inférieure de cet élément piézocéramique est munie d'une électrode 21b. A la figure 6, le sens de polarisation de la matière piézocéramique formant la lame monomorphe 21 s'étend
dans la direction allant de l'électrode 21a à l'électrode 21b.
De même, la lame monomorphe 22 est formé d'un élément piézocéramique dont la surface supérieure et la surface inférieure sont revêtues des électrodes 22a, 22b respectives et
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dont le sens de polarisation va de l'électrode 22b vers l'élec-
trode 22a. La lame monomorphe 23 se compose d'un élément piézo-
céramique dont la surface supérieure et la surface inférieure sont revêtues des électrodes 23a, 23b respectives et dont le sens de polarisation va de l'électrode 23a à l'électrode 23b. Enfin, la lame monomorphe 24 comporte un élément piézocéramique dont la surface supérieure et la surface inférieure sont revêtues des électrodes 24a, 24b respectives et dont le sens
de polarisation va de l'électrode 24b à l'électrode 24a.
Les lames monomorphes 21, 22 et 23, 24 sont
fixées à la partie de montage 27 et servent ainsi à fixer res-
pectivement les lames bimorphes 1, 1' à cette partie de mon-
tage. La figure 6 montre que les deux lames bimorphes et les lames monomorphes sont en porte-à-faux par rapport à la partie
de montage du tambour rotatif.
Les électrodes 2 et 21b ainsi que les électrodes 6 et 22a sont en contact l'une avec l'autre. De préférence, les électrodes de la lame bimorphe 1 sont fixées aux électrodes
de contact des lames monomorphes 21, 22 par une colle appropriée.
De la même manière, les électrodes 2' et 23b ainsi que les électrodes 6' et 24a sont en contact l'une avec l'autre. De façon préférentielle, les électrodes de la lame bimorphe 1' sont fixées à ces électrodes de contact des lames monomorphes
23, 24 par une colle appropriée.
Le sens de polarisation des lames monomorphes 21, 22 est opposé et il en est de m9me du sens de polarisation des éléments piézocéramiques 4, 7. De la même manière, le sens de polarisation des lames monomorphes 23, 24 est opposé et il
en est de même du sens de polarisation des éléments piézo-
céramiques 4', 7'. Ces sens de polarisation sont indiqués par
les flèches représentées aux dessins. En plus du contact élec-
trique entre les électrodes de contact respectives des lames monomorphes et des lames bimorphes représentées à la figure 6, les conducteurs servent à relier électriquement les électrodes 6, 21a ainsi que les électrodes 2, 22b. De la même manière, les conducteurs électriques servent à relier électriquement les électrodes 2' et 24b ainsi que les électrodes 6' et 23a respectives. Ces conducteurs électriques sont représentés pour la lame bimorphe 1 et pour les lames monomorphes 21, 22 par
exemple aux figures 8 et 9.
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La figure 7 est une vue en plan par exemple de la lame bimorphe 1 en combinaison avec les lames monomorphes 21, 22. De préférence, la combinaison de la lame monomorphe 1 et des lames bimorphes 21, 22 donne une forme essentiellement triangulaire en plan et non pas une simple forme rectangulaire. Les extrémités libres des lames bimorphes 1, 1' sont reliées par un élément de support 25 en forme de U. Les branches 25a, 25b de l'élément de support 25 sont relativement
souples et la pièce transversale 25c est relativement rigide.
Le transducteur 10 est fixé à la pièce transversale rigide 25c.
Le but de l'organe de support 25 découle de la description
suivante.
Selon les figures 8, 9, le conducteur d'électri- cité 28 relie les électrodes 2, 22b et le conducteur électri-
que 29 relie les électrodes 6, 21a.
Lorsque l'assemblage de montage fléchissant du transducteur est couplé à un circuit d'entraînement électrique, le potentiel de masse (G) est appliqué à l'électrode 6 et une tension de signal d'entraînement soit négative, soit positive est appliquée à l'électrode 2. Pour la lame bimorphe 1', le potentiel de masse (G) est appliqué à l'électrode 6' et la tension du signal d'entraînement, positive ou négative, est
appliquée à l'électrode 2'. De préférence, des diodes polari-
sées en opposition sont branchées entre les électrodes 2 et 6 (ainsi qu'entre les électrodes 2' et 6') pour établir un champ électrique unidirectionnel entre les éléments piézocéramiques 4, 7, le sens du champ étant déterminé par la polarité de la
tension du signal d'entraînement appliqué à l'électrode 2.
Comme représenté, les cathodes branchées en commun des électro-
des sont couplées à la plaquette 8.
Lorsqu'une tension de signal d'entraînement positive est appliquée à l'électrode 2 et qu'une tension de masse (G) est appliquée à l'électrode 6 de la lame bimorphe 1 (figure 8) les liaisons électriques entre la lame bimorphe et la lame monomorphe ainsi que les directions particulières de
polarisation des composants piézocéramiques respectifs se tra-
duisent par un champ électrique aux bornes de l'élément piézo-
céramique 4, champ qui est opposé à la direction de polarisa-
tion, par un champ électrique aux bornes de l'élément piézo-
* céramique 7 qui est dans la même direction que la direction de
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polarisation, et un champ électrique aux bornes de la lame mono-
morphe 21 qui est opposée au sens de polarisation de la matière piézocéramique qu'elle contient ainsi qu'un champ électrique aux bornes de la lame monomorphe 22 qui est dérivée dans le même sens que celui de la polarisation de la matière piézocérami- que qu'elle contient. En conséquence, l'élément piézocéramique 4 ainsi que la lame monomorphe 21 subissent des déformations de dilatation; par contre, l'élément piézocéramique 7 ainsi
que la lame monomorphe 22 subissent des déformations de con-
traction. Il en résulte que la lame monomorphe 1 dévie vers le
bas comme cela est représenté; On remarque que les lames mono-
morphes 21, 22 subissent également ce fléchissement vers le bas.
Si la polarité des tensions des signaux d'entral-
nement est inversée (figure 9), l'élément piézocéramique 4 ainsi que la lame monomorphe 21 subissent des déformations de contraction alors que l'élément piézocéramique 7 et la lame monomorphe 22 subissent des déformations d'extension. Il en résulte que la lame monomorphe 1 se courbe vers le haut. Les
lames monomorphes 21, 22 se courbent également vers le haut.
Les points A (figures 6, 8, 9) constituent les points de fixation des lames monomorphes 21, 22 et de la lame bimorphe 1 comprise entre cellesci. La lame bimorphe fléchit de l'angle e (figure 8) en fonction du signal d'entraînement
qui lui est appliqué. On suppose qu'il s'agit de la même dévia-
tion angulaire que celle que subirait la lame bimorphe 1 repré-
sentée à la figure 1, en réponse à un signal d'entraînement
exactement identique. Toutefois dans le présent mode de réali-
sation, on remarque que les lames monomorphes 21, 22 subissent également des déviations angulaires par rapport aux points de fixation B (figure 6) en réponse au signal d'entraînement qui est appliqué. En conséquence, les points de fixation A peuvent
être considérés comme étant prédéfléchis en réponse à la défle-
xion des lames monomorphes 21, 22. Ainsi, l'extrémité libre de la lame bimorphe 1 apparaît comme étant fléchie ou déplacée d'une amplitude qui est supérieure à celle de sa déflexion dans le montage de la figure 2. Ainsi selon l'invention, on obtient un fléchissement plus important à l'aide d'une lame bimorphe de même longueur que celle de la figure 2 en réponse à un signal d'entraînement de même amplitude. En particulier, et en
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se reportant aux figures 6 et 7, la déflexion réelle de l'ex-
trémité libre par exemple de la lame bimorphe 1 est égale à la déflexion de la partie 1 de sa longueur augmentée de la
déflexion de la partie 4 4 de la longueur des lames monomorphes.
La déflexion des lames monomorphes se traduit par une amplification de la déflexion de l'extrémité libre de la lame bimorphe 1. La longueur efficace de la lame bimorphe 1 qui contribue au déplacement de son extrémité libre est égale à la somme des longueurs î 1 + t4 Cette longueur efficace est égale la longueur comprise entre l'extrémité libre de la lame bimorphe 1 et le point de fixation B alors que les lames monomorphes 21, 22 sont fixées à la partie de montage 27 du tambour rotatif. En d'autres termes, en comparant l'assemblage de la figure 6 à celui de la figure 2, on constate que la lame bimorphe de la figure 6 présente une longueur efficace qui est supérieure à la longueur efficace de la lame bimorphe de la figure 2, la différence correspondant à. 4. Ainsi pour une longueur globale de la lame bimorphe 1 correspondant à L (figure 6), la déflexion de l'extrémité libre de cette lame est supérieure pour une même amplitude de signal d'entratnement que l'assemblage de la lame bimorphe de la figure 2. En conséquence, il n'est pas nécessaire que la longueur réelle de la lame bimorphe soit très importante si bien que sa fréquence de résonance propre peut être maintenue à un niveau suffisamment élevé. La sensibilité des vibrations du transducteur 10 est
ainsi améliorée de façon notable.
Les dimensions caractéristiques de l'assemblage fléchissant des figures 6, 7 sont les suivantes: longueur totale ú2 d'une extrémité de la lame bimorphe 1 comprise entre les lames monomorphes 21, 22 et qui est fixée à la partie de
montage 27: de l'ordre de 26 mm; la largeur t3 de l'extré-
mité libre de la lame bimorphe 1 à laquelle est fixé l'organe de support 25 est de l'ordre d'environ 4 mm; la longueur Qt4 des lames monomorphes 21, 22, 23, 24 au-delà de la surface 27a de la partie de montage 27 est de l'ordre de 7 mm; la longueur tôtale 5' des lames monomorphes est de l'ordre de 16 mm; l'épaisseur de chacun des éléments piézocéramiques 4, 7 et des éléments contenus dans les lames monomorphes 21, 22 est de l'ordre de 190 microns. Par addition des éléments fléchissants 21, 22, 23, 24, le transducteur 10 subit ainsi une défléxion qui est augmentée d'environ 200 microns par rapport à la
déflexion que l'on pourrait obtenir en l'absence de tels élé-
ments fléchissants supplémentaires. Ainsi, l'utilisation des éléments fléchissants supplémentaires amplifie le fléchissement du transducteur 10 d'une amplitude supplémentaire de 200 microns. Ainsi dans le mode de réalisation des figures 6 à 9, le transducteur 10 peut fléchir ou se déplacer d'une longueur d'environ 700 microns. Cela doit être comparé à un déplacement d'environ 460 microns que l'on obtient dans le transducteur 10 du mode de réalisation de la figure 2 pour une
lame bimorphe de même longueur et pour un signal d'entraine-
ment de même amplitude.
A titre d'exemple, dans le mode de réalisation de la figure 6, la fréquence de résonance de la lame bimorphe 1 est une fonction de la longueur t c'est-à-dire de la longueur de la lame bimorphe comprise entre son point de fixation A sur les lames monomorphes et son extrémité libre; la longueur supplémentaire Q 4 est égale à la longueur de laquelle les lames monomorphes sont en saillie par rapport à la surface 27a de la partie de montage 27 et l'épaisseur totale tA de la lame bimorphe augmentée des lames monomorphes entre lesquelles est
comprise la lame bimorphe (tA étant de l'ordre d'environ 1,55 mm).
On remarque que cette épaisseur tA de la partie de montage de l'assemblage fléchissant est sensiblement double de l'épaisseur de la lame bimorphe 1. Si la longueur en saillie P4 des lames monomorphes est relativement faible par exemple de l'ordre de à 7 mm, l'assemblage de montage 20 global du transducteur est relativement rigide, si bien que sa fréquence de résonance est
suffisamment élevée.
Dans le mode de réalisation représenté, la fré-
quence de résonance de la lame bimorphe 1 est déterminée dans une large mesure par sa longueur îQ. De la même manière, le degré de déflexion de la lame bimorphe est également déterminé
dans une large mesure par sa longueur L Ainsi, on peut modi-
fier le fléchissement et la fréquence de résonance de la lame bimorphe en modifiant de façon correspondante la position des points de fixation A par lesquels les lames monomorphes sont
fixées aux lames bimorphes. Comme l'es lames monomorphes subis-
sent une déflexion en réponse au signal d'entra nement qui leur est appliqué, si les points de fixation A sont décalés vers la
gauche, cela augmente par exemple à la fois l'amplitude du.
déplacement du transducteur 10 ainsi que la fréquence de réso-
nance des lames bimorphes.
On remarque qu'il est avantageux de fixer une pièce transversale 25c de l'organe de support 25 aux extrémités libres des lames bimorphes 1, 1' par des pattes relativement souples 25a, 25b. L'utilisation de telles branches souples
tend à maintenir la pièce transversale g5c ainsi que le trans-
ducteur 10 qu'elle porte, dans un alignement relativement fixe par rapport à la bande magnétique quelle que soit la déviation
des lames bimorphes 1, 1'. En conséquence, la face du transduc-
teur 10 reste pratiquement parallèle à la surface de la bande magnétique. C'est pourquoi, l'angle dit de contact entre la face transducteur 10 peut rester pratiquement constant en
permettant de conserver l'angle de contact choisi.
Dans l'assemblage de montage du transducteur représenté à la figure 2, les contraintes sont concentrées dans la surface des éléments piézocéramiques 4, 7 au voisinage
de l'organe de support 9a sur lequel ces éléments sont fixés.
Ainsi, lorsque la lame bimorphe représentée à la figure 2 subit un fléchissement relativement important, cette concentration des contraintes peut devenir suffisante pour faire fissurer les
éléments piézocéramiques. Toutefois dans l'assemblage de mon-
tage fléchissant du transducteur représenté à la figure 6, les lames monomorphes 21-24 se dilatent et se contractent en réponse aux signaux de commande qui leur sont appliqués pour libérer les concentrations de contrainte dans les lames bimorphes au voisinage des points de fixation A. En réduisant les contraintes dans les éléments piézocéramiques 4, 7 et 4', 7', on évite ainsi
des inconvénients graves. Bien que la concentration des con-
traintes peut exister dans les lames monomorphes 21-24 au voisinage des points de fixation B au niveau desquels les lames monomorphes sont fixées à la partie de montage 27, on voit que lorsque les lames monomorphes fléchissent en réponse aux signaux de commande qui leur sont appliqués, le rayon de courbure de
- la partie t 4 qui subit le fléchissement est-de l'ordre d'envi-
ron 4 à 5 fois le rayon de courbure de la longueur l des lames bimorphes 1, l'. Comme la concentration des contraintes est une fonction du rayon de courbure de la partie fléchie de la matière piézocéramique, le fait que le rayon de courbure de la partie fléchie des lames monomorphes soit relativement
important signifie que le risque de fissures des lames mono-
morphes est faible.
De façon préférentielle, les lames bimorphes 1, 1' et les lames monomorphes 21-24 sont réalisées dans la même matière piézocéramique. Ainsi lescoefficientsde dilatation thermique des éléments piézocéramiques 4, 7, 4', 7' et des éléments piézocéramiques constituant les lames monomorphes sont égaux. Ainsi il n'y a pas de déviation d'extrémité libre de l'assemblage de montage fléchissant 20 en réponse aux variations de température. Le transducteur 10 reste ainsi dans une position prédéterminée relativement fixe à moins que ou jusqu'à ce qu'un champ électrique soit appliqué entre les
éléments piézocéramiques. On voit ainsi que les caractéristi-
ques de vibration de l'assemblage de montage fléchissant 20 ne
changent pas suivant les variations de température.
La figure 10 montre un autre mode de réalisation d'un assemblage de montage fléchissant de transducteur selon l'invention. Ce mode de réalisation est analogue à l'assemblage de la figure 6 sauf que les lames monomorphes 21, 22, 23, 24 sont remplacées par des lames bimorphes 31, 32, 33, 34. Pour
éviter toute confusion dans la présente description, les lames
bimorphes 31-34 sont appelées "lames bimorphes additionnelles
Il est à remarquer que le cas échéant toutes les lames bimor-
phes représentées peuvent s'obtenir en formant une seule lame
bimorphe relativement longue, puis en coupant cette lame bimor-
phe, unique, comme cela est représenté en diverses lames. Une extrémité de la lame bimorphe 1 est comprise entre la paire de lames bimorphes additionnelles 31, 32 et une extrémité de la lame bimorphe 1' est comprise entre la paire de lames bimorphes additionnelles 33, 34 respectives. La paire de lames bimorphes additionnelles 31, 32 sert à fixer la lame bimorphe 1 sur la
partie de montage 27; la paire de lames bimorphes addition-
nelles 33, 34 sert à fixer la lame bimorphe 1' sur la partie
de montage.
Bien que cela ne soit pas représenté, il est à remarquer que des signaux d'entraînement appropriés sont fournis
aux diverses lames bimorphes pour y induire des fléchissements.
Comme la paire de lames bimorphes 31, 32 fléchit en réponse à de tels signaux d'entraînement, son fléchissement tend à amplifier
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le fléchissement ou le déplacement de l'extrémité libre de la lame bimorphe 1. De même, le fléchissement de la paire de lames bimorphes 33, 34 en réponse aux signaux d'entraînement tend à amplifier le fléchissement de l'extrémité libre de la lame bimorphe 1'. Ainsi, le déplacement du transducteur 10 peut
être augmenté sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la lon-
gueur réelle des lames bimorphes 1, 1'. De même, cette augmen-
tation de déplacement du transducteur n'est pas accompagnée
d'une réduction gênante de la fréquence de résonance de l'as-
semblage de montage 20.
La figure 11 montre un autre mode de réalisation de l'assemblage de montage fléchissant du transducteur 20. Ce mode de réalisation est analogue à celui examiné ci-dessus à propos de la figure 6 sauf que les lames monomorphes 22, 23 sont remplacées par une lame bimorphe 35; cette lame bimorphe
comporte des éléments piézocéramiques 36, 37 assurant essen-
tiellement la mame fonction que celle des lames monomorphes 22,
23 ci-dessus. Ainsi les lames bimorphes 1, 1' sont plus rap-
prochées l'une de l'autre de façon qu'une extrémité de la lame bimorphe 1 soit comprise entre l'élément piézocéramique 36 de la lame bimorphe additionnelle 35 et la laie monomorphe 21;
une extrémité de la lame bimorphe 1' est comprise entre l'élé-
ment piézocéramique 37 de la lame bimorphe additionnelle 35 et la lame monomorphe24 comme représenté. On peut utiliser une colle appropriée pour réunir les électrodes 2 et 21b, l'électrode 6 et l'électrode appliquée comme revêtement sur l'élément piézocéramique 36, l'électrode 2' et l'électrode appliquée
comme revêtement sur l'élément piézocéramique 37 et les élec-
trodes 6', 24a.
On voit que les électrodes 6, 21a sont reliées par un conducteur non représenté; de même, les électrodes 2', 24b sont reliées par un conducteur non représenté. Pendant le fonctionnement, on applique le potentiel de masse (G) aux électrodes 6, 21a ainsi qu'aux électrodes 6' ou 24a. Un signal d'entraînement de polarité positive ou négative est appliqué à l'électrode 2 ainsi qu'aux électrodes 2', 24b. Ainsi suivant l'amplitude et la polarité de ces signaux d'entraînement, les
lames bimorphes 1, 1' fléchissent, la lame bimorphe addition-
nelle 35 fléchit également et les lames monomorphes 21, 24 se dilatent ou se contractent sélectivement pour induire un
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déplacement amplifié au transducteur 10 comme le déplacement
amplifié envisagé ci-dessus.
Claims (10)
1 ) Assemblage de montage fléchissant d'un transducteur pour monter un transducteur (10) sur un organe, assemblage caractérisé en ce qu'il comporte un premier moyen fléchissant (1, 1) ayant une première extrémité destinée à être reliée à l'organe (27) pour être en porte-à-faux et une extrémité libre portant le transducteur (10), le premier moyen fléchissant (1, 1) pouvant fléchir en réponse aux signaux d'entraînement qui lui sont appliqués, et une paire de seconds moyens fléchissants (21 - 24) étant prévue à une extrémité du premier moyen fléchissant (1, 1) pour entourer cette extrémité, et une fois assemblée avec cet organe, la paire de seconds
moyens fléchissants est fixée à l'organe (27).
2 ) Assemblage selon la revendication 1, caracté-
risé en ce que le premier moyen fléchissant (1, 1) se compose d'une lame bimorphe (1) et le second moyen fléchissant (21-24) se compose de lames monomorphes respectives en une matière
piézocéramique polarisée en sens opposé.
3 ) Assemblage selon la revendication 2, caracté-
risé en ce que la lame bimorphe (1,1) comporte une première et une seconde électrodes (2, 3, 56) sur une première et une seconde faces, chacune des lames monomorphes (21-24) étant munie d'une première et d'une seconde électrodes (21a, 21b....24b) sur la première et la seconde faces de la matière piézocéramique respectives, une électrode de chacune des lames monomorphes (21b, 22a...) étant en contact avec une électrode (2, 6) respective de la lame bimorphe (1, 1) à une extrémité de celle-ci et l'autre électrode (21a, 22b) de chacune des lames monomorphes est reliée électriquement à l'autre électrode respective de la lame bimorphe, un signal d'entraînement appliqué aux bornes des électrodes de la lame bimorphe (1,1) étant également appliqué aux bornes des électrodes- de chacune des lames monomorphes (21 - 24) pour provoquer le fléchissement
des lames bimorphes et monomorphes dans la même direction.
4 ) Assemblage selon la revendication 3, caracté-
risé en ce qu'il comporte en outre des conducteurs électriques (28, 29) pour relier l'autre électrode de chacune des lames monomorphes (21 - 24) à l'autre électrode respective de la lame bimorpheo ) Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen fléchissant se compose d'une première lame bimorphe (1) et le second moyen fléchissant se compose
d'une seconde lame bimorphe (1).
6 ) Assemblage de montage fléchissant de trans-
ducteur pour monter un transducteur (10) sur un organe (27), assemblage caractérisé en ce qu'il comporte une paire de premiers moyens fléchissants (1, 1) ayant chacun une première extrémité destinée à être reliée à l'organe (27) de façon à être en porte-à-faux, et une extrémité libre qui dévie par rapport à la première extrémité, la paire de premiers moyens
fléchissants (1, 1) étant mobile en réponse aux signaux d'en-
traInement qui lui sont appliqués, la première et la seconde paires de seconds moyens fléchissants (21 - 24) pouvant fléchir en fonction des signaux d'entraînement qui leur sont appliqués, la première paire (21, 22) de seconds moyens fléchissants étant prévue à une extrémité de l'une des paires (1) de premiers moyens fléchissants pour entourer cette extrémité et la seconde paire (23 - 24) de seconds moyens fléchissants étant disposée à
cette extrémité de l'autre des paires de premiers moyens fléchis-
sants (1) pour entourer celle-ci et lorsqu'assemblées à l'organe
(27), la première et la seconde paires de seconds moyens flé-
chissants sont fixées à cet organe, et un élément de support (25) relié de façon souple aux extrémités libres de la paire
des premiers moyens fléchissants (1) pour recevoir le trans-
ducteur (10).
7ó) Assemblage selon la revendication 6, caracté-
risé en ce que l'élément de support (25) est un élément en forme de U ayant des branches (25a, 25b) relativement souples couplées aux extrémités libres des paires respectives des premiers moyens fléchissants (1) et d'une pièce transversale (25c) relativement rigide, d'o partent les branches et qui porte le transducteur (10). ) Assemblage selon la revendication 6, caractéris, en ce que la paire de premiers moyens fléchissants (1) se compose d'une paire de lames bimorphes parallèles (4, 7), les deux lames bimorphes fléchissant dans la même direction en réponse
au signal d'entraînement qui leur est appliqué.
9 ) Assemblage selon la revendication 8, caractéris
en ce que la première et la seconde paires de seconds moyens flé-
chissants (21, 24) se composent d'une première et d'une seconde
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paires de lames monomorphes respectives, chaque paire (21-22;
23 - 24) de lames monomorphes comportant de la matière piézo-
céramique polarisée en sens opposé.
) Assemblage selon la revendication 9, caracté-
risé en ce que chacune des lames bimorphes (1, 4, 7) comporte une première et une seconde électrodes (2, 3, 5, 6), et chaque paire de lames monomorphes (21 - 24) comporte une première et une seconde électrodes (21b......24a) en contact avec la première et la seconde électrodes respectives d'une lame bimorphe (1) et une troisième et une quatrième électrodes (22b - 24a) reliées électriquement à la seconde et à la première électrodes respectives de la lame bimorphe, un signal d'entraînement appliqué à une lame bimorphe étant également appliqué à la paire de lames monomorphes (21 - 24) qui y sont fixées pour provoquer le fléchissement de la lame bimorphe (1) et de la paire de lames monomorphes (21 - 24)
dans la même direction.
11 ) Assemblage selon la revendication 8, caractérisé -
en ce que la première et la seconde paires de seconds moyens fléchis-
sants se composent d'une seconde et d'une troisième paires de lames bimorphes (31, 32, 33, 34) respectives, la seconde paire (31, 32) de lames bimorphes entourant une extrémité de la première des lames bimorphes (1) de la première paire, et la troisième paire (33, 34) de lames bimorphes entoure une extrémité de la seconde des
premières paires de lames bimorphes (1).
12 ) Assemblage selon la revendication 8, caractérisé
en ce que la première et la seconde paires de seconds moyens fléchis-
sants se composent d'une lame bimorphe supplémentaire comprise entre une extrémité de la paire de lames bimorphes en contact avec celle-ci, une première lame monotorphe (21) coopérant avec la lame bimorphe supplémentaire pour qu'une extrémité de la première des paires de lames bimorphes (1) soit entourée, et une seconde lame monomorphe (24) coopérant avec la lame bimorphe supplémentaire pour qu'une
extrémité de la seconde paire de lames bimorphes soit entourée.
13 ) Assemblage selon la revendication 12, caractérisé en ce que la première et la seconde lames monomorphes (21- 24) comportent de la matière piézocéramique polarisée en direction opposée
pour chacune des deux lames.
14 ) Assemblage selon la revendication 13, caractérisé en ce que la première des paires de lames bimorphes (1) comporte une électrode (2) et la première lame monomorphe (21) comporte une électrode (2lb) en contact avec lélectrode de la première paire de lames bimorphes (1), la seconde aire de lames bimorphes (1) comporte une électrode (6) et la seconde lame monomorphe (22) comporte une électrode (22a) en contact avec l'électrode (6) de la seconde des deux lames bimorphes. ) Assemblage selon la revendication 14, caractérisé en ce que la première et la seconde paires de lames bimorphes (1) comportent en outre des électrodes et la lame bimorphe additionnelle comporte des électrodes en contact avec
chacune des électrodes précédentes.
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