FR2525060A1 - Dispositif de maintien d'une aiguille de lecture de signaux de disques video - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE SUPPORT D'UNE AIGUILLE DE LECTURE DE SIGNAUX VIDEO. UN TEL SUPPORT EST CARACTERISE PAR UN ORGANE LONGITUDINAL 10 AYANT UNE PREMIERE SECTION EXTREME 18 ADAPTEE POUR UN COUPLAGE A UN ELEMENT DE SUPPORT 14 ET UNE SECONDE SECTION EXTREME 9 ADAPTEE POUR RECEVOIR L'AIGUILLE 16 DE LECTURE, UNE MASSE D'AMORTISSEMENT 19 ETANT POSITIONNEE SUR L'ORGANE 11 ENTRE LES PREMIERE ET SECONDE SECTIONS EXTREMES POUR REDUIRE LES MODES DE RESONANCE MECANIQUE DU SUPPORT D'AIGUILLE. LA PRESENTE INVENTION TROUVE APPLICATION DANS LES APPAREILS VIDEODISQUES.
Description
La présente invention concerne d'une façon générale un appareil de lecture
ou de restitution de disqueset plus particulièrement des portetransducteurs (aiguilles) de lecture de signaux pour des systèmes du type à disque par exemple du type capacitif. Dans les systèmes capacitifs à disque, tels que décrits dans le brevet américain No 3 842 194, le signal enregistré est reconstitué à partir du disque par une aiguille suivant les pistes d'information enregistrée sur la surface du disque L'aiguille est maintenue à une extrémité d'un bras de lecture relativement long, l'autre extrémité du bras de lecture étant maintenue de façon souple à un mécanisme formant chariot Le mécanisme formant
chariot déplace l'ensemble aiguille-bras de lecture radia-
lement à travers le disque à une vitesse en conformité avec le mouvement radial associé à l'aiguille suivant la
piste d'information.
Le bras de lecture est agencé de manière qu'il soit sensiblement tangent à la piste d'information de
laquelle le signal est ordinairement restitué Un trans-
ducteur d'extension du bras est couplé à l'extrémité du bras de lecture et maintenu au chariot dans le but de
créer le déplacement longitudinal dans le bras de lecture.
Ce déplacement est utilisé pour maintenir la vitesse relative aiguilledisque dans une direction le long de la piste à suivre De plus, un autre transducteur est couplé
au bras de lecture pour produire sélectivement les trans-
lations latérales de l'aiguille.
Afin de faciliter l'incorporation de ces caractéris-
tiques dans le lecteur, le bras de lecture doit être rela-
tivement long et relativement rigide Cependant, le fait que l'aiguille suive des imperfections verticales du disque (par exemple normales à la surface du disque) sans être élevée du disque, exige que l'aiguille soit maintenue au bras de lecture par un moyen qui permet un degré de découplage vertical Ainsi, on a trouvé avantageux de monter l'aiguille dans un support élastique par exemple en
plastique, qui à son tour est fixé au bras de lecture.
Ces supports ont une section longitudinale généralement
colinéaire avec l'axe long du bras de lecture et verticale-
ment flexible pour permettre à l'aiguille de surmonter les bosses ou protubérances sur le disque indépendamment de l'inertie verticale du bras de lecture lui-même (voir par
exemple le brevet américain NO 4 030 124).
On a constaté qu'un support élastique d'aiguille peut subir des modes résonants de vibration Ces supports d'aiguille permettent des performances très satisfaisantes dans des lecteurs de disques qui produisent des signaux monophoniques pour une reproduction dans des récepteurs de télévision monophoniques o la largeur de bande audio est de façon typique en dessous de 7 K Hz On a découvert, cependant, que lorsque les signaux stéréophoniques à large bande sont reproduits à partir d'un disque une tonalité irrégulière est présente dans le signal restitué dans la bande audio par exemple à environ 10 K Hz, ce qui se manifeste en sortie par un sifflement Cette tonalité est produite
par une résonance mécanique du support d'aiguille ou porte-
aiguille qui tend à provoquer une modulation en amplitude de la porteuse restituée aussi bien qu'une modulation en phase de la porteuse restituée Quand la porteuse audio restituée est démodulée à la fois en phase et en amplitude des composantes modulées concourant à la résonance du porteaiguille apparaissent dans la bande de base audio à la même fréquence Des essais pour donner plus de rigidité au porte-aiguille et ainsi pour porter la fréquence de résonance au-delà de la largeur de bande audio se sont
révélés vains.
Selon l'invention, un porte-aiguille est réalisé et qui est amélioré par l'addition d'un élément d'amortissement pour éliminer sensiblement les effets des résonances
mécaniques dans le spectre de fréquence audio Le porte-
aiguille comprend un élément ou organe généralement élastique ayant une première extrémité configurée pour recevoir et maintenir une aiguille de lecture de signaux, une seconde extrémité configurée pour une fixation rigide à l'extrémité d'un bras de lecture longitudinal, et une section centrale entre les extrémités Une petite masse, par exemple de 1 à 10 milligrammes, est située entre les extrémités de la section centrale. Selon un mode de réalisation, une masse rigide y
est fixée par un adhésif mécaniquement amortisseur.
Plutôt que de simplement abaisser la fréquence de résonance, la masse ajoutée couplée par l'intermédiaire de l'adhésif d'amortissement tend à absorber l'énergie à la résonance et diminue son effet sur le système de restitution des signaux. De façon alternative un matériau généralement mécaniquement amortisseur (masse) peut être prévu sur le porte-aiguille par par exemple un adhésifnon-amortisseur ou d'autres moyens convenables pour accomplir sensiblement
le même effet.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement à la lecture de la description
qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: les figures 1 et 2 sont des vues de dessus et de côté de deux modes de réalisation d'un support d'aiguille équipé d'une masse pour absorber l'énergie mécanique à la fréquence du support; la figure 3 est une vue latérale en coupe d'une cartouche de lecture de signaux d'un lecteur de vidéodisque; les figures 4 et 5 sont des vues en perspective d'une partie d'un bras de lecture de signaux de disque vidéo mettant en oeuvre les principes de la présente invention; lesfigures 6 a et 6 b sont des vues respectivement plane et latérale d'un support d'aiguille ou porte-aiguille pour la mise en oeuvre des principes de la présente invention; la figure 7 est une vue en perspective d'une partie d'un bras de lecture de signaux de vidéodisque ayant un support d'aiguille revêtu d'un matériau flexible pour la mise en oeuvre des principes de la présente invention; et les figures 8 A et 8 B sont des vues respectivement de dessus et de côté selon un mode de réalisation d'un support d'aiguille équipé d'une masse pour absorber
l'énergie mécanique à la fréquence de résonance du support.
Dans les dessins, les éléments désignés par des chiffres ou nombres identiques sont les mêmes ou sont des
éléments similaires dans les diverses figures.
La figure 1 A est une vue de dessus d'un mode particulier de réalisation d'un support d'aiguille ou porte-aiguille 10 dans lequel des modes de résonance apparaissant aux fréquences audio sont réduits et la figure 1 B est une section transversale d'une vue latérale de ce même support Le support 10 comprend une première section 18 à une extrémité pour recevoir et maintenir une aiguille 16 de lecture de signaux et pour maintenir une extrémité d'un ressort à lame 17 qui permet la pression d'engagement aiguille-disque lorsque l'aiguille est dans
sa position de fonctionnement.
La section 18 est reliée à une section centrale longitudinale 11 qui est définie généralement comme étant cette partie de la barre centrale qui, dans un exemple, a une section transversale uniforme La section centrale 11 permet une certaine souplesse entre les extrémités du support 10 pour permettre un mouvement limité de l'aiguille indépendamment de l'extrémité opposée du support La
souplesse permet à l'aiguille de surmonter les imperfec-
tions du disque libres de l'inertie moyenne du dispositif de lecture total, par exemple l'inertie de la combinaison
aiguille-bras de lecture.
La section centrale 11 du support d'aiguille 10 est reliée à une seconde section extrême 9 qui y a un évidement 15 pour recevoir l'extrémité d'un bras de lecture de support 14 Le support d'aiguille 10 est fixé au bras de lecture 14 soit par une force compressive produite entre le support et le bras de lecture, par exemple, quand la dimension interne de l'évidement est choisie plus petite que la dimension externe du bras de lecture soit
il peut être maintenu en place par un adhésif Une configu-
ration alternative est de dessiner l'extrémité seconde 9 du support d'aiguille 10 pour être reçue dans un évidement dans l'extrémité du bras de lecture De façon typique les sections extrêmes et la section centrale seront moulées
intégralement à partir d'une matière plastique.
Le support d'aiguille comprend une extension 12 dans le but de supporter un aimant permanent 13 ayant un axe polaire perpendiculaire à l'axe long de la section centrale 11 L'extension 12 sert également comme arrêt qui coopère avec d'autres éléments non montrés pour limiter le parcours latéral instantané de la combinaison aiguille-bras de
lecture L'aimant 13 coopère avec des 'bobines 15 électro-
magnétiques (non montrées) qui sont montées dans le lecteur pour produire sélectivement des forces sur le support d'aiguille pour déplacer ou translater l'aiguille dans une direction perpendiculaire au dessin (en référence à
la figure 1 B).
La section centrale 11 est dimensionnée pour per-
mettre une souplesse verticale suffisante ou le découplage de l'aiguille 16 du bras de lecture 14 de manière que l'aiguille suive de façon sûre le disque (la direction verticale ici indiquée est la direction perpendiculaire à la surface du disque, laquelle direction est généralement parallèle avec l'axe long de l'aiguille 16 comme montré aux figures) De façon typique, cependant, quand ce critère est rencontré le support d'aiguille présentera une résonance mécanique qui est excitée ou produite par des imperfections du disque et qui sont localisées dans le spectre de fréquence audio par exemple dans la gamme de 7 à 11 K Hz On pense que ce mode de résonance amène la section centrale 11 du support à fléchir autour d'un axe normal au plan défini par l'intersection des sections 11 et 12 La flexion est corrélée typiquement et module la pression à laquelle l'aiguille engage le disque tendant ainsi à moduler en amplitude le signal restitué De plus, la section crée une composante de vitesse oscillatoire relative aiguille-disque qui module en phase le signal restitué En fin de compte les composantes des signaux modulés en amplitude et en phase dues aux modes résonance mécanique du support d'aiguille se manifestent comme un
sifflement en sortie audio du récepteur.
Une masse 19 est fixée à la section centrale 11, de préférence approximativement à son point milieu pour réduire l'effet de la résonance mécanique De façon idéale, la masse devrait être localisée au point sur la section centrale correspondant au point antinodal par exemple les
points de déviation maximum.
Pour un support d'aiguille avec une section centrale ayant une section transversale uniforme le point antinodal sera de façon typique localisé à mi-chemin entre les extrémités d'une telle section Par ailleurs si la section centrale est effilée vers une extrémité le point antinodal
sera plus proche de l'extrémité la plus petite.
La masse 19 est en un matériau relativement rigide et doit être fixée au support d'aiguille 10 par un adhésif amortiss eur ou dispersif, pr exemple de la graisse de É-Ucove telle que "High Vacuum Grease", fabriquée par Dow Corning Corporation Midland, Michigan aux Etats Unis Il est à noter que si la masse rigide est fixée rigidement au support d'aiguille elle affectera les dynamiques du support en élevant ou abaissant la fréquence des modes de résonance et pas leur réponse en amplitude De façon expérimentale on a trouvé que fixée de façon rigide une masse rigide à la section centrale du support d'aiguille tendait à abaisser la fréquence de résonance à une bande de fréquence plus répréhensible sans abaisser de façon significative sa réponse en amplitude Cependant, l'utilisation d'un adhésif d'amortissement pour maintenir la masse rigide 19 à la section centrale 11 produit une réduction dans la réponse en amplitude à la résonance On pense que ce phénomène résulte du fait que la masse ajoutée 19 ne suit pas étroitement le déplacement ou mouvement du support d'aiguille par exemple l'inertie de la masse ajoutée tend
à maintenir la masse dans une certaine position moyenne.
L'adhésif d'amortissement 20 peut être considéré pour coupler la masse ajoutée à la section centrale 11 par des
forces de friction prédominantes (de viscosité) qui pro-
duisent de la chaleur dans l'adhésif lorsque le mouvement de résonance du point milieu de la section centrale éloigne
ou rapproche la position moyenne de la masse 19 amortis-
sant ainsi ou réduisant le mouvement du support d'aiguille.
Des tests sur un support d'aiguille couramment disponible pour un lecteur du disque vidéo dans le commerce ont montré que l'amplitude de crête de résonance peut être réduite de 15 d B par un choix judicieux de l'adhésif et des dimensions de la masse La réduction de 15 d B rend
l'effet du mode de résonance sensiblement imperceptible.
En figure 1 la masse ajoutée 19 est montrée maintenue par l'adhésifd'amortissement 20 sous la section centrale 11 Alternativement la masse peut être appliquée au côté supérieur de la section 11 et est montré comme élément fantôme 21 dans cette figure Il existe divers autres agencements et emplacements possibles tels qu'une masse en forme de "U" disposée sur le support près du point
milieu de la section 11.
Des adhésifsd'amortissement pour le maintien d'une masse d'amortissement au support d'aiguille bien qu'ils augmentent de façon significative les performances audio du lecteur ne sont pas de façon générale des substances dynamiquement stables Par le temps ils tendent à se
déplacer ou s'aplatir ou sécher ou se durcir et ces change-
ments peuvent en fin de compte altérer les caractéristiques de résonance du support d'aiguille Afin d'anticiper des problèmes futurs avec des adhésifs d'amortissement, le
présent inventeur a de plus suivi le problème en considé-
rant l'utilisation d'une masse mécaniquement amortisseuse maintenue au support d'aiguille Comme utilisée ci-après une masse mécaniquement amortisseuse est un corps non rigide capable de dissiper de l'énergie en étant déformée. elle emmagasinera et restituera de façon générale de l'énergie pendant la déformation mais le rapport d'énergie dissipée à l'énergie stockée sera élevé généralement de
0,5 ou plus.
Une masse mécaniquement amortisseuse fixée au support peut être considérée comme une continuité de petites masses élémentaires indépendantes séparées chacune
élastiquement et de façon fractionnelle fixée au support.
Chaque masse élémentaire obtiendrait une certaine position et inertie verticale moyenne par rapport au support La partie fractionnelle du couplage de chaque masse élémentaire au support dissipera de l'énergie (telle que de la chaleur) lorsque le support se rapproche ou s'éloigne de la position moyenne des éléments de masse et tendra ainsi à réduire le déplacement vertical relatif du support Il est à noter que le déplacement vertical ci-dessus référé appartient au déplacement relatif de parties incrémentielles du support (particulièrement la section centrale) par rapport à chacune d'elles et non pas à un déplacement vertical moyen du support d'aiguille en tant qu'unité Dans le mode de résonance, le point milieu de la section centrale tendra à être déphasé de 1800 dans son mouvement de ses points extrêmes dans une onde stationnaire La limitation du mouvement (amortissement) de toute partie de l'élément résonant par exemple le point milieu amortira le mouvement
du restant de l'élément.
Il a été trouvé avantageux de maintenir une masse mécaniquement amortisseuse sur la longueur totale de la section centrale 11 du support d'aiguille Ce mode de réalisation est montré en figure 2 dans lequel un élément amortisseur 24 formé de façon conforme sur deux bords pour épouser le support est collé rigidement comme montré en 25 au support 11 Si la masse est de nouveau considérée comme une continuité de masses élémentaires fixées à l'aiguille, on se rendra compte que
pour le cas o la masse d'amortissement s'étend entière-
ment sur la section centrale, les masses élémentaires interfèrent également avec chacune d'elles tendant à amortir chaque mouvement oscillatoire de celles-ci et effectuant ainsi de plus l'amortissement de la structure totale. Des expériences avec une masse d'amortissement 24 d'un poids d'approximativement de 3 mg et fabriquée à partir d'un caoutchouc en butyle produisirent une réduction d'amplitude de 12 d B dans le mode de résonance Il est possible de montrer par une analyse théorique cependant qu'une réduction de 15 d B dans la réponse en amplitude due à la résonance peut être accomplie Il a été également trouvé que l'utilisation d'un élément en forme de gouvernail en caoutchouc avait pour effet bénéfique supplémentaire de réduire les modes de résonance latérale du support d'aiguille par exemple dans la direction dans ou hors du dessin (figure 2 B) et d'augmenter ainsi la précision et la sûreté des translations latérales de l'aiguille (par
exemple le saut sélectif de piste).
En se référant à la figure 3 il est montré une
vue en coupe d'une cartouche 32 de lecture de signaux.
La cartouche a des parois latérales 34 (une étant seulement montrée) et une paroi supérieure 36 maintenant rigidement
la paroi latérale en une relation espacée l'une de l'autre.
Le plan inférieur de la cartouche 32 est ouvert La paroi supérieure 36 et les parois latérales 34 de la cartouche 32 forment une enceinte à laquelle une aiguille 38 de lecture
de signaux est couplée.
Dans la demande de brevet américain NO de série 413 423, déposée le 31 Août 1982 au nom de Ronald K. McNeely, l'aiguille de lecture 38 est montée au support d'aiguille 40 formé à partir d'une pièce en un matériau stratifié qui est rigidement fixé à une extrémité d'un bras de lecture tubulaire 42 allongé et léger De façon illustrative, le bras de lecture 42 peut être réalisé à partir d'un tube en aluminium d'environ 0,1 millimètre de
diamètre et ayant une épaisseur d'environ 5,08 x 10-2 centi-
mètres Dans un mode de réalisation préféré, le bras de lecture 42 est formé d'un sertissage 39 pour maintenir le support d'aiguille 40 Le sertissage est décalé de la ligne centrale du bras de lecture 42 de manière que le bord inférieur du sertissage soit sensiblement tangent au bord inférieur du tube afin de permettre un jeu ou espace
amélioré du bras 42 à partir de la surface du disque.
L'autre extrémité du bras de lecture 42 est suspendue de la surface extérieure 36 de la cartouche 32 par un élément 44 formant suspension souple Le ressort à lame 46, déformé en un arc de compression, est relié entre l'aiguille 38 et un rebord ou plateau 48 intégral à la cartouche 32, et agencé pour faire refouler ou renvoyer
l'aiguille 38 à travers le plan inférieur de la cartouche 32.
Le ressort à lame 46 est de façon typique conducteur électriquement et a pour double fonction de (a) permettre la pression interactive nécessaire aiguille-disque lorsque la cartouche est positionnée pour une restitution du signal (comme montré en figure 3), et (b) de permettre une connexion électrique entre l'électrode d'aiguille de
lecture et le circuit de traitement du signal (non montré).
Dans la configuration de la figure 3, l'aiguille 38 est montrée comme engageant la surface supérieure du disque 52 L'extrémité du bras de lecture 42 la plus proche de la suspension 44 est creuse pour la réception dans celle-ci d'un aimant permanent 54 ayant des pôles nord et sud alignés le long de l'axe longitudinal du bras de lecture 42 L'aimant 54 est choisi pour coopérer avec un bobinage électromagnétique (non montré) monté dans le lecteur pour permettre des translations longitudinales du bras de lecture 42 dans le but d'accomplir des corrections de vitesse aiguille-disque, par exemple l'extension du bras,
pendant la restitution du signal.
il Un second aimant permanent 56 généralement allongé est monté de façon perpendiculaire à l'axe longitudinal du bras de lecture 42 et agencé de manière que son axe longitudinal soit sensiblement vertical La largeur de l'aimant 56 est plus faible que le diamètre du bras de lecture 42 de manière à insérer cet aimant dans un trou percé à travers le bras Les pôles nord-sud de l'aimant 56 s'étendent le long de son axe longitudinal L'aimant 56
est agencé pour coopérer avec un second bobinage électro-
magnétique (non montré) monté dans le lecteur dans le but
de tourner le bras de lecture pour effectuer des transla-
tions latérales de l'aiguille Références peuvent être faites au brevet américain NO 4 183 054 ayant pour titre "TRACK SKIPPER FOR A VIDEO DISC PLAYER" accordé le 8 Janvier 1980 au nom de R C Palmer pour une illustration
d'un sauteur de sillon pour un système vidéodisque à sillons.
Une masse d'amortissement 28 est prévue pour
amortir les modes de résonance du support d'aiguille 40.
Des supports d'aiguille 40 sans masse d'amortissement 28 permettent un fonctionnement satisfaisant dans des lecteurs vidéodisques qui produisent des signaux monophoniques pour une reproduction sur des récepteurs de télévision standards o la largeur de bande audio est de façon typique en dessous de 7 K Hz On a découvert, cependant, que lorsque les signaux audio à bande large sont reproduits à partir d'un disque, un bruit intermittent est présent dans le signal restitué situé dans la bande audio de façon typique entre 5 et 15 K Hz et se manifeste en un son sifflant ou sifflement Ce bruit est produit par la résonance mécanique du support d'aiguille 40 qui tend à provoquer la
modulation en amplitude et en phase de la porteuse restituée.
Lorsque la porteuse audio restituée est démodulée, des composantes modulées à la fois en amplitude et en phase dues à la résonance du support d'aiguille apparaissent
dans la bande de base audio à la fréquence de résonance.
La cartouche 32 utilise à la fois une masse 28 d'amortissement mécanique ou dispersive et un matériau amortisseur ou dispersif pour maintenir la masse au support 40 La masse 28 est formée en une pièce annulaire et maintenue à la surface supérieure du support d'aiguille approximativement au point milieu par un caoutchouc de silicone (par exemple de Dow-Corning N O Q 3-6527 AB ou de Dow-Corning NI 734 TV) La masse d'amortissement 28 peut être facilement produite en coupant des sections (d'environ 0,13 millimètre) à partir d'une longueur de tube de caoutchouc (caoutchouc de silicone de 0,11 centimètre de diamètre externe x 0,05 centimètre de diamètre interne, duromètre 30-40) Dans un exemple particulier, une section de 1,5 milligrammes de tube de caoutchouc en silicone installée sur un support d'aiguille stratifié ayant une section centrale d'environ 0,38 x 0,05 x 0,05 centimètre réduira de façon satisfaisante les caractéristiques de
résonance non souhaitables dans le spectre audio.
Comme discuté ci-dessus, l'utilisation d'une masse d'amortissement collée au support d'aiguille, par exemple le support d'aiguille 40 montré en figure 3, a plusieurs inconvénients La combinaison support d'aiguillemasse
d'amortissement est généralement coûteuse à fabriquer.
De plus, les opérations d'assemblage et de collage peuvent endommager les parties délicates associées au bras de
lecture du vidéodisque.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, un support d'aiguille est prévu et qui peut être fabriqué à partir d'une pièce en un matériau stratifié plat laminé avec une couche ou des couches de matériau d'amortissement Ce support est facile et peu coûteux à fabriquer Les coûts d'usinage sont minimaux par exemple seuls une petite poinçonneuse et un jeu de matrices sont exigés. D'autres caractéristiques avantageuses d'un mode de réalisation de la présente invention est que l'aiguille peut être empalée dans le support d'aiguille startifié sans l'aide de toute moyen de maintien Dans d'autres structures d'aiguille telles que celle de McNeely, il a été parfois nécessaire d'ajouter de la colle pour maintenir l'aiguille dans le support d'aiguille Dans le mode de réalisation décrit, l'aiguille peut être maintenue dans le support d'aiguille sans être collée dans celui-ci Le support d'aiguille laminé permet une force de maintien suffisante de sorte que l'opération de collage
peut être éliminée.
En se référant à la figure 4, une vue en perspective d'une partie d'un élément 60 de suspension de l'aiguille est montrée La suspension d'aiguille 60 comprend un bras de lecture tubulaire 42 ' (illustrativement un bras de lecture 42 ' peut être fabriqué à partir d'un tube d'aluminium comme discuté ci-dessus) Le support d'aiguille
' comprend un substrat 62 formé en une pièce rectangu-
laire d'un matériau stratifié Le substrat 62 doit être relativement rigide dans une direction parallèle à une direction radiale du disque pour faciliter le pistage ou suivi du sillon en spirale et, en même temps, doit être élastique dans une direction normale à la surface du disque de manière que l'aiguille 38 ' ne soit pas soulevée ou élevée de la surface du disque par des imperfections de celui-ci Illustrativement, il a été trouvé qu'un matériau stratifié en plastique fonctionne correctement, par exemple en Vinylite (marque déposée), est propre, a une épaisseur rigide de 0,025 centimètre, peut être obtenu à partir de tout plastique d'Indianapolis, Indiana,(Etats
Unis), et permet l'élasticité nécessaire pour les applica-
tions vidéodisques Le support d'aiguille 40 ' doit être
non conducteur pour les applications vidéodisques capaci-
tives, comme décrit ici, de manière que le signal restitué soit couplé à travers le ressort à lame au circuit de traitement du signal De plus, le substrat 62 est formé à partir d'un matériau stratifié d'une forme plane En fonctionnement, le plan plat du support d'aiguille 40 ' est agencé dans le bras de lecture 42 ' de manière qu'il soit sensiblement parallèle à la surface du disque lorsque
l'aiguille 38 ' engage un sillon sur le disque.
Un sertissage 68 est formé sur une extrémité du
bras de lecture 42 ' pour serrer le support d'aiguille 40 '.
Le sertissage 68 est formé en aplatissant l'extrémité du bras de lecture 42 ' sur une extrémité du support d'aiguille 40 ' Le sertissage 68, qui peut être effectué en déformant l'extrémité 69 du bras de lecture 42 ' en utilisant un poinçon plat contre une plaque plane avec l'extrémité 69 y interposée, maintient mécaniquement le support d'aiguille 40 ' au bras de lecture 42 ' En général, aucune autre liaison mécanique ou chimique n'est exigée pour maintenir le support d'aiguille 40 ' Selon un mode de réalisation préféré, la partie aplatie du sertissage 68 est formée tangentielle à la surface inférieure du bras de lecture 42 ', permettant ainsi un jeu entre la partie inférieure du bras de lecture 42 ' et la surface du disque
pendant les opérations de lecture.
Le ressort à lame 46 ', déformé en un arc de compression, est relié entre l'aiguille 38 ' et un rivet métallique non montré pour permettre la fonction double
déjà discutée. Selon un mode de réalisation des enseignements de la présente invention,
une ou plusieurs couches de matériau d'amortissement sont prévues pour former un support d'aiguille laminé 40 ' En se référant de nouveau à la
figure 4, des couches 64 et 66 d'un matériau d'amortisse-
ment recouvrent le substrat 62 et sont appliquées par
adhésif respectivement aux surfaces supérieure et infé-
rieure du substrat 62 Les couches d'amortissement 64 et 66 aident en la suppression des modes de résonance de vibration du support d'aiguille 40 ' De façon illustrative, les matériaux d'amortissement 64 et 66 peuvent être formés d'une bande d'adhésif en vinyle (par exemple la bande électrique de Scotch Brand No 35 ayant une épaisseur de
0,018 centimètre) ayant une couche arrière adhésive.
Une explication du fonctionnement des couches
d'amortissement 64, 66 est comme suit Une masse à amor-
tissement mécanique fixée au substrat peut être considérée comme une continuité de petites masses élémentaires séparées et indépendantes, chacune fixée élastiquement et par friction au substrat et aux masses élémentaires adjacentes Chaque masse élémentaire a une certaine position et inertie verticale moyenne par rapport au substrat et aux masses élémentaires adjacentes La partie de friction du couplage de chaque masse élémentaire au substrat et aux masses élémentaires adjacentes dissipera de l'énergie lorsque le substrat se déplace, et tend ainsi
à réduire le déplacement relatif vertical du substrat.
Il est à noter que le déplacement vertical ci-dessus référé appartient au déplacement relatif des parties incrémentielles du substrat par rapport à chacune d'elles et non pas à un déplacement vertical moyen du support d'aiguille en tant qu'unité Dans le mode de résonance, le point milieu du support d'aiguille tendra à se déplacer de façon déphasée de 1800 avec ses points extrêmes dans une onde stationnaire Limiter le mouvement (amortissement) de toute partie de l'organe résonant amortira le mouvement
du restant de l'organe.
En se référant à la figure 5, un autre mode de réalisation d'un support d'aiguille est montré En figure 5, les couches 64 ' et 66 ' du matériau d'amortissement sont
appliquées de façon adhésive sur un côté du substrat 62 '.
Cette application des couches d'amortissement à la surface du substrat 62 ' de façon opposée à la surface du disque permet d'empêcher des interférences Si le matériau d'amortissement devait s'enlever ou s'écailler ouse déformer avec l'âge, il serait moins probable qu'il interférerait avec la reproduction en étant éloigné de
la surface de reproduction.
Les figures 6 a et 6 b sont respectivement des vues plane et latérale d'un support d'aiguille 100 comprenant un substrat 102 et une couche d'amortissement 105 Un tronçon d'aiguille 106 est fixé à travers une extrémité du support d'aiguille 100 Le nombre de couches du matériau d'amortissement est fonction du poids et de l'élasticité de l'ensemble de la structure Il sera à noter qu'une seule couche 104 de matériau d'amortissement peut être
la combinaison correcte par rapport à certaines combinai-
sons aiguille-support d'aiguille Des changements dans la forme, le nombre de couches, la largeur, l'épaisseur, etc peuvent être effectués dans la présente invention sans impartir des dépenses substantielles dans les facilités d'usinage et de fabrication De plus, des formes et des
dessins expérimentaux peuvent être choisis à faible coût.
En se référant à la figure 7, un autre mode de réalisation d'un support d'aiguille est montré Dans cette
figure, le substrat 62 " est montré en traits fantômes.
Selon ce mode de réalisation, le substrat est recouvert d'une couche d'un matériau d'amortissement 65 De façon illustrative, le substrat 62 " peut être immergé dans un plastique liquide frais, tel que de l'uréthane, qui durcira subséquemment pour produire un revêtement sensiblement uniforme de matériau d'amortissement Le substrat enrobé est serti sur une extrémité du bras de lecture 42 " Il est à noter que d'autres méthodes peuvent être utilisées pour former le revêtement laminé 65 Par exemple, le revêtement 65 peut être ajouté après que le substrat 62 " soit serti dans le bras de lecture 42 " Selon cette technique, le substrat 62 " sera immergé dans le matériau de revêtement avant l'opération d'empalage Une autre méthode d'enrobage serait de revêtir le stratifié de la couche plastique avant de le découper en supports
d'aiguille individuels.
La figure 8 est un support d'aiguille amorti élaboré à partir d'essais pour trouver une forme qui soit hautement productive La forme de la figure 8 emploie à la fois une masse à amortissement mécanique et un matériau amortisseur pour maintenir la masse au support Puisque la masse est en un matériau amortisseur, des changements dans le matériau de fixation amortisseur (par exemple un adhésif) dans le temps affectera la caractéristique
d'amortissement de la combinaison à un degré moindre.
Le support d'aiguille 25 ' de la figure 8 est moulé avec un montant 22 situé approximativement au point milieu de la section centrale 11 Une masse annulaire d'amortissement 23 par exemple en caoutchouc est installée circonférentiellement sur le montant 22 et maintenue à celui- cipar un caoutchouc de silicone (par exemple de
Dow Corning Q 3-6527 A et B ou de Dow Corning 734 RTV).
Le montant 22 sert à positionner la masse et à la maintenir dans cette position fixe Puisque le montant 22
tend à supporter la masse annulaire 23 il y a une dépen-
dance moindre des qualités adhésives de l'adhésif appliqué entre ce montant et la masse annulaire Il résulte que le dessinateur a un plus grand choix dans la sélection du matériau adhésif à qualités d'amortissement plutôt que de
choisir des caractéristiques adhésives Pour des applica-
tions particulières l'adhésif peut être éliminé simplement en rendant les dimensions du trou de caoutchouc plus petites que les dimensions du montant Le caoutchouc peut alors être fixé en force sur le montant 22 pour une auto-rétention Une autre réalisation alternative consiste en un caoutchouc multicouche constitué de degrés variants de matériau amortisseur avec les couches ayant un caractère d'amortissement moindre vers la périphérie externe Les couches d'amortissement internes peuvent être utilisées pour auto-retenir le caoutchouc au montant sans adhésif tandis que les couches rigides les plus externes établissent une inertie d'amortissement Les caoutchoucs sont facilement produits en coupant tout simplement des sections d'environ 0,13 centimètre à partir d'une longueur de tube de caoutchouc (caoutchouc de silicone de 0,11 centimètre de diamètre externe et de
0,05 centimètre de diamètre interne, duromètre 30-40).
Dans un exemple particulier, une section de 1,5 milligrammes d'un tube de caoutchouc de silicone installée sur un support d'aiguille 'de vidéodisque disponible dans le commerce ayant une section centrale d'environ 0,4 x 0,05 x 0,05 centimètre réduira de façon satisfaisante les caractéristiques non souhaitables de résonance dans
le spectre audio.
D'autres modes de réalisation de l'invention seront apparents à l'homme de l'art Par exemple, le substrat du support d'aiguille peut être formé à partir d'un matériau ayant une flexibilité variable à travers l'épaisseur du matériau Le sertissage dans le bras de lecture peut prendre à la fois le support d'aiguille et le matériau d'amortissement ou seulement le support d'aiguille; ce dernier peut être particulièrement avantageux quand le matériau d'amortissement est tendre ou mou ou sujet à s'écouler sous la pression o le
serrage du sertissage peut se relâcher avec le temps.
De plus, le matériau d'amortissement peut couvrir seulement une partie de la surface du support d'aiguille auquel il
est fixé pour réduire la quantité d'amortissement.
Claims (16)
1. Support d'aiguille pour maintenir une aiguille de lecture de signaux d'un disque, caractérisé par un organe généralement longitudinal ( 10) ayant une première section extrême ( 18) adaptée pour un couplage à un élément de support ( 14) et une seconde section extrême ( 9) adaptée
pour recevoir ladite aiguille ( 16); et une masse d'amor-
tissement ( 19) positionnée sur ledit élément ( 11) entre les première et seconde sections extrêmes pour réduire
les modes de résonance mécanique du support d'aiguille.
2. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première section extrême ( 18) précitée, la seconde section extrême ( 9) précitée et la section centrale précitée sont moulées intégralement en une seule
unité.
3. Support selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la seconde section extrême ( 18) précitée est adaptée pour fixer le support d'aiguille à l'extrémité d'un bras de support de l'aiguille, la section centrale précitée ayant un degré limité de souplesse pour découpler la première section extrême ( 18) précitée du
support d'aiguille du bras de support.
4. Support selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la masse ( 19) précitée est une masse rigide et en ce que le moyen de maintien
précité est un moyen à amortissement mécanique.
5. Support selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la masse précitée est une masse à amortissement mécanique fixée par un moyen rigide à la section centrale précitée pour amortir des
oscillations mécaniques des modes de résonance de celle-ci.
6. Support selon la revendication 4, caractérisé en ce que la masse rigide précitée est montée à la section centrale ( 11) sur une surface la plus inférieure de ladite section centrale, ladite surface étant définie comme la surface la plus proche du disque quand le support d'aiguille ( 10) est dans sa position de fonctionnement normale
7. Support selon la revendication 4, caractérisé en ce que la masse rigide précitée est montée à la section centrale ( 11) sur sa surface la plus haute, ladite surface étant définie comme celle la plus éloignée du disque quand le support d'aiguille ( 10) est dans sa position de
fonctionnement normale.
8 Support selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la masse ( 24) précitée est configurée pour s'étendre sur sensiblement la longueur
totale de sa section centrale ( 11) précitée.
9. Support selon la revendication-1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille ( 62; 62 '; 62 "; 102) d'un matériau élastique ayant une section d'aiguille et une section extrême distante, ladite section extrême distante étant couplée mécaniquement à l'organe de support précité, une première couche de matériau flexible ( 64; 64 '; 104) recouvrant une première surface de ladite feuille de matériau élastique, l'aiguille ( 38; 38 '; 106) de lecture de signaux étant fixée à ladite section extrême d'aiguille
de ladite feuille de matériau élastique.
10. Support selon la revendication 9, caractérisé -25 en ce que la première couche précitée de matériau flexible est fixée adhésivement à la surface précitée de la feuille
précitée de matériau élastique.
11. Support selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par une seconde couche de matériau flexible ( 66 ')
recouvrant la première couche précitée de matériau flexible.
12. Support selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par une seconde couche de matériau flexible ( 66) recouvrant une seconde surface de la feuille précitée de
matériau élastique.
13 Support selon la revendication 9, caractérisé en ce que la feuille précitée de matériau élastique
comprend une fine bande de matière plastique.
14. Support selon la revendication 9, caractérisé en ce que la première couche précitée de
matériau flexible comprend une couche de bande adhésive.
15. Support selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'organe de support précité est un organe tubulaire ayant une extrémité ( 69) sertie à la seconde extrémité de la section centrale précitée.
16. Support selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la masse précitée est pourvue d'une extension généralement perpendiculaire de l'organe
précité entre les sections extrêmes précitées.
Applications Claiming Priority (3)
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