DE4229043A1 - Bandende-erkennungsvorrichtung fuer tapedecks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung des Endes des Bandes, welche für Video- oder Audio-Kassettenband­ recorder, allgemein als Tapedeck bezeichnet, zum Spielen und/ oder Aufzeichnen von Analog- oder Digitalsignalen zu überneh­ men ist.

In einem herkömmlichen Kassettenband zur Verwendung in Video- oder Audio-Kassettenbandrecordern weist das in einem Kasset­ tengehäuse eingeschlossene Magnetband an seinen beiden Enden transparente Abschnitte auf, welche dazu verwendet werden, das Ende des Bandes mittels einer Bandende-Erkennungsvorrich­ tung zu erkennen, die ein Paar Lichtemissions- und -empfangs­ elemente umfaßt. Das Lichtemissionselement der Bandende-Er­ kennungsvorrichtung wird gewöhnlich durch einen Halter gehal­ ten, der auf einer Leiterplatte derart eingesetzt ist, daß es in der gleichen Höhe wie das laufende Band positioniert ist, während die Lichtempfangselemente auf einem Chassis des Tape­ decks angebracht sind.

Bei einer solchen Anordnung hat sich herausgestellt, daß der von der Oberfläche der Leiterplatte vorragende Halter dazu neigt, bei dem Aufbauen der Leiterplatte beschädigt zu wer­ den. Außerdem muß jedes Lichtempfangselement mit einer auf der Leiterplatte ausgebildeten Bandendesignal- Erzeugungs­ schaltung durch Verdrahtungen verbunden werden, was zu einer komplexen Konstruktion und Montageoperation führt.

Ferner weist eine herkömmliche Bandende-Erkennungsvorrichtung den Nachteil auf, daß sie selbst dann ein Erkennungssignal erzeugen kann, wenn das Gehäuse des Tapedecks für verschie­ dene Dienste einschließlich Reparatur geöffnet wird, da das Empfangselement durch das Licht von außen eingeschaltet wer­ den würde.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Bandende-Er­ kennungsvorrichtung, welche so operieren kann, daß sie das Ende des Magnetbandes mit hoher Zuverlässigkeit erkennt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Band­ ende-Erkennungsvorrichtung mit einfachem Aufbau, welche eine Verminderung der Herstellkosten aufgrund einer Vereinfachung der Montage der Leiterplatte und der Verdrahtung ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird eine Bandende-Erkennungsvorrichtung zur Erkennung des Endes des in einer Kassette eingeschlosse­ nen Bandes geschaffen, welche umfaßt:
eine Lichtemissionseinrichtung zum Erzeugen eines Lichtim­ pulssignals,
ein Paar seitliche Prismen, die an beiden Seiten der in ihre Position geladenen Kassette angeordnet sind,
ein mittleres Prisma zum Richten des Lichtstrahles von der Lichtemissionseinrichtung zu dem ersten und dem zweiten seit­ lichen Prisma,
ein Paar Lichtempfangseinrichtungen zum Empfangen des Lichtsignals von der Lichtemissionseinrichtung durch die je­ weiligen seitlichen Prismen,
und eine Bandendesignal-Erzeugungsschaltung, die dafür ausgelegt ist, ein Bandende-Erkennungssignal zu erzeugen, umfassend die Lichtempfangseinrichtungen, welche ein Hochpaß­ filter umfaßt sowie einen Komparator zum Vergleichen der Ausgangsspannung des Lichtempfangselementes mit einer Bezugs­ spannung.

Gemäß der Erfindung arbeitet die Bandendesignal-Erzeugungs­ schaltung nur, wenn ein Lichtimpulssignal mit einer vorbe­ stimmten Frequenz empfangen wird, so daß die Bandendesignal- Erzeugungsschaltung nicht durch das von außen kommende Licht operiert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das mittlere Prisma eine Einlaßfläche auf, die über dem Licht­ emissionselement angeordnet ist, und eine erste und zweite Reflexionsfläche, die in der Kassette angeordnet sind, wobei die erste Reflexionsfläche so ausgebildet ist, daß sie den Lichtstrahl von dem Lichtemissionselement zu der Einlaßfläche des ersten seitlichen Prismas richtet, und die zweite Refle­ xionsfläche so ausgebildet ist, daß sie den Lichtstrahl von dem Lichtemissionselement zu der Einlaßfläche des zweiten seitlichen Prismas richtet.

Die erste und die zweite Reflexionsfläche können in einem K- oder V-förmig ausgeschnittenen Abschnitt gebildet sein, der an dem oberen Ende des mittleren Prismas ausgebildet ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Abschnitt des VHS-Videotapedecks, das mit einer die Erfindung verkörpernden Bandende-Erkennungsvorrichtung ausge­ stattet ist;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Antriebsmechanismus des in Fig. 1 gezeigten Tapedecks;

Fig. 3 eine geometrische Anordnung der Prismen der die Er­ findung verkörpernden Bandende-Erkennungsvorrich­ tung;

Fig. 4 und 5 die Beziehung zwischen der Kassette und den Prismen;

Fig. 6 die Beziehung zwischen den mittleren und Seiten­ prismen der die Erfindung verkörpernden Vorrich­ tung;

Fig. 7 eine Draufsicht von oben auf das mittlere Prisma;

Fig. 8 eine bevorzugte Winkelanordnung des mittleren Pris­ mas;

Fig. 9 die Beziehung zwischen den mittleren und Seiten­ prismen einer anderen die Erfindung verkörpernden Vorrichtung; und

Fig. 10 ein Schaltbild der Bandende-Erzeugungsschaltung der die Erfindung verkörpernden Vorrichtung.

In der Zeichnung, insbesondere in den Fig. 1 bis 5, ist ein wesentlicher Abschnitt des Tapedecks dargestellt, das die Erfindung verkörpert, und welches für ein VHS-Videotapedeck angenommen worden ist. Das Tapedeck umfaßt ein Chassis 1 des Decks, das in Draufsicht eine im wesentlichen rechteckige Gestalt aufweist, und einen drehbaren Kopfzylinder 2, der Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe trägt. Bandladestifte 3 und 4 sind an verschiebbaren Teilen 7 bzw. 8 gelagert. Die Teile 7 und 8 sind entlang Schienen 5 bzw. 6 verschiebbar, um ein in einer Kassette 9 eingeschlossenes Magnetband 9a zwi­ schen der vorbestimmten geladenen Position und entladenen Po­ sition zu führen. Zwei Bandspulen der Kassette stehen in Ein­ griff mit einer Liefer- und Aufwickelwelle 10 bzw. 11. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet einen Löschkopf, das Bezugszei­ chen 14 eine Bandantriebswelle und das Bezugszeichen 15 eine Andruckrolle.

Ein Kassettenhalter 16 ist vorgesehen zum Aufnehmen der durch eine (nicht gezeigte) Öffnung eingesetzten Kassette 9 und zum Transportieren der Kassette zu einer vorbestimmten geladenen Position zum Spielen oder Aufzeichnen, oder umgekehrt. Die Bewegung des Kassettenhalters wird durch Führungsplatten 17, 18 geführt. Nachdem die Kassette bei der geladenen Position eingesetzt worden ist, bringt ein Lademechanismus mit einem Lademotor 20 und einem Bandladehebel 21 das Magnetband in eine vorgeschriebene Bahn, wo das Band zum Laufen bereit ist. Der Lademotor 20 wirkt auch zum Antreiben des Kassettenhal­ ters 16, um ihn zu bewegen. Der spezifische Aufbau des Lade­ mechanismus und seine Bewegung sind dem Fachmann allgemein bekannt.

Eine Aufzeichnungs- und Wiedergabeschaltung und eine Motor­ steuerschaltung sind auf einer Leiterplatte 23 ausgebildet, die mittels Schrauben 24 an dem Chassis 1 befestigt ist.

Wie am besten in den Fig. 4 und 5 gezeigt, sind ein Licht­ emissionselement wie beispielsweise eine Lichtemissionsdiode (LED) 25 und ein Paar Lichtempfangselemente wie beispiels­ weise Fototransistoren 26A und 26B einer Bandende-Erzeugungs­ schaltung, die unten beschrieben wird, auf der Leiterplatte 23 angeordnet.

Eine Bandende-Erkennungsvorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt ferner ein mittleres Prisma 27 und ein Paar seitlicher Prismen 31 und 32. Das mittlere Prisma 27 besteht aus einem länglichen Stab mit einer Einlaßfläche 27a und zwei Reflexi­ onsflächen 27b und 27c und ist an der Leiterplatte 1 mittels eines Hakens 28 fest angebracht, der an dem Prisma 27 an einer Position so angebracht ist, daß die Einlaßfläche zu der Lichtemissionsdiode 25 hinweist. Die seitlichen Prismen 31 und 32 sind an den Führungsplatten 17 bzw. 18 fest gelagert durch geeignete Mittel wie beispielsweise Haken 32.

Die erste Reflexionsfläche 27b des mittleren Prismas 27 ist so angeordnet, daß sie die Achse des Prismas 27 unter einem Winkel von etwa 45 Grad in einer Richtung schneidet, um so die Lichtstrahlen von der LED 25 zu dem Einlaßende des ersten seitlichen Prismas 31 zu richten durch Öffnungen 33A, 34A, die in den Seitenwänden der Kassette ausgebildet sind. Die zweite Reflexionsfläche 27c schneidet dagegen unter dem glei­ chen Winkel, aber in der entgegengesetzten Richtung zu der der Reflexionsfläche 27b, um die Lichtstrahlen durch Öffnun­ gen 33B, 34B zu dem Einlaßende des zweiten seitlichen Prismas 32 zu richten.

In dieser Ausführungsform hat das erste seitliche Prisma 31 die Form eines Stabes von im wesentlichen rechteckigem Quer­ schnitt mit einer Reflexionsfläche 31a an einem Ende und einem Auslaßende 31b an dem anderen Ende. Das Reflexionsende 31a ist in einer Ebene mit einem Winkel von etwa 45 Grad zu der Achse des Prismas angeordnet, um so die von dem mittleren Prisma kommenden Lichtstrahlen zu dem Auslaßende 31b zu rich­ ten. Andererseits hat das zweite seitliche Prisma 32 eine kurbelartige Gestalt mit einer Einlaßfläche 32a bzw. einer Auslaßfläche 32b an beiden Enden und zwei Reflexionsflächen 32c und 32d, die zwischen den Einlaß- und Auslaßflächen ange­ ordnet sind, um dadurch die Lichtstrahlen von der zweiten Auslaßfläche 27c durch die Öffnungen 33B, 34B zu dem zweiten Fototransistor 26B zu richten.

Wieder anhand von Fig. 4 erläutert, die das Tapedeck in sei­ nem Betriebszustand mit der in ihre Position geladenen Kas­ sette 9 darstellt, tritt der von der Lichtemissionsdiode 25 emittierte Lichtstrahl durch die Einlaßfläche 27a in den Kör­ per des mittleren Prismas 27 ein und wird bei den Reflexions­ flächen 27b und 27c in zwei Strahlen geteilt. Der bei der er­ sten Reflexionsfläche 27b reflektierte Strahl tritt durch die Öffnung 33A in die Kassette 9 ein und erreicht dann das Band 35. Wenn dieser Abschnitt des Bandes lichtundurchlässig ist, wird der Lichtstrahl unterbrochen. Wenn jedoch ein Abschnitt des transparenten Bandes, welches mit beiden Enden des Ma­ gnetbandes verbunden ist, angelegt ist, dann geht der Licht­ strahl durch das Bandende hindurch und erreicht die Einlaß­ fläche 31a des ersten seitlichen Prismas 31. Der erste Foto­ transistor 26A erkennt den von dem ersten seitlichen Prisma 31 kommenden Lichtstrahl und erzeugt ein Bandende-Erkennungs­ signal.

Ähnlich tritt der bei der zweiten Reflexionsfläche 27c re­ flektierte Lichtstrahl durch die Öffnung 33B in die Kassette 9 ein und erreicht dann das Band 35. Wenn ein Abschnitt des transparenten Bandes angelegt ist, dann geht der Lichtstrahl durch das Bandende hindurch und erreicht die Einlaßfläche 32a des zweiten seitlichen Prismas 32 und dann den zweiten Foto­ transistor 26B, der ein Bandende-Erkennungssignal erzeugt.

Fig. 6 zeigt eine geometrische Anordnung des mittleren und der seitlichen Prismen des nach den JIS-Normen konstruierten Tapedecks, in welcher die Linien L1 und L2, die den Mittel­ punkt des mittleren Prismas und die Mittelpunkte des ersten und des zweiten seitlichen Prismas 31 bzw. 32 verbinden, um 7 Grad geneigt sind zu der Linie X, welche die Mittellinie des mittleren Prismas schneidet und parallel zu der Linie liegt, die die Achsen der Spulen der Kassette verbindet. Um die re­ flektierten Lichtstrahlen von dem mittleren Prisma zu den beiden seitlichen Prismen zu richten, sind vorzugsweise die einander gegenüberliegenden Seitenwände des mittleren Prismas auf den Ebenen parallel zu der Linie L1 bzw. L2 angeordnet. Und zwar bildet der Querschnitt des mittleren Prismas ein Trapezoid, dessen beide Seitenlinien unter 7 Grad zu der Ba­ sislinie geneigt sind, wie deutlich in Fig. 7 gezeigt.

Für die effizienteste Übertragung der Lichtstrahlen von dem mittleren Prisma zu den seitlichen Prismen ist vorzugsweise das mittlere Prisma derart zu befestigen, daß die Seitenlini­ enposition über der Linie X um etwa 6,2 Grad zu der Linie X und die andere Seitenlinie um etwa 7,8 Grad geneigt ist, wie in Fig. 8 dargestellt. Diese Anordnung stellt sicher, daß die an den Reflexionsflächen 27b und 27c reflektierten Licht­ strahlen zu dem Mittelpunkt der Empfangsfläche jedes der seitlichen Prismen gerichtet werden können.

Fig. 9 zeigt ein mittleres Prisma 27 anderer Art, das für das Tapedeck der Erfindung nützlich ist. In dieser Ausfüh­ rungsform weist das mittlere Prisma 27 ein V-förmiges Ende zum Bilden der Reflexionsflächen 27b und 27c auf. In dieser Anordnung sind die Reflexionsflächen 27b und 27c so angeord­ net, daß sie zu den jeweiligen Einlaßflächen der seitlichen Prismen hinweisen, um dadurch die empfindliche Winkeleinstel­ lung des mittleren Prismas zu eliminieren, wie sie in der in Fig. 5 gezeigten Anordnung erforderlich ist.

Fig. 10 zeigt ein Schaltbild einer Bandendesignal-Erzeu­ gungsschaltung für die Bandende-Erkennungsvorrichtung der Er­ findung, welche eine Lichtemissionsschaltung mit der LED 25 umfaßt sowie eine Lichtabtastschaltung mit einem Lichtemp­ fangselement oder Fototransistor 44, der dem in Fig. 4 ge­ zeigten Fototransistor 26A oder 26B entspricht.

Die Lichtemissionsschaltung umfaßt ferner einen Transistor 41, dessen Kollektor über einen Widerstand 42 und die LED 25 mit einer Gleichspannungsleitung verbunden ist. Die Basis des Transistors ist mit einem Impulsgenerator 43 verbunden, der eine Impulsfolge mit einer gewünschten Frequenz erzeugt, um den Transistor 41 in einem abwechselnden EIN- und AUS-Betrieb einzuschalten, was zur Erzeugung eines Lichtimpulssignals von der LED 25 führt.

Der Fototransistor 44 der Lichtabtastschaltung ist so posi­ tioniert, daß er das Lichtimpulssignal von der LED 25 durch das Band 35 empfängt. Der Kollektor des Fototransistors 44 ist mit der Gleichspannungs-Versorgungsleitung verbunden, während der Emitter über eine Last 46 mit Erde verbunden ist und mit einem Eingang eines Komparators 45 verbunden ist über ein Hochpaßfilter, das einen Kondensator 47 und einen Wider­ stand 48 umfaßt. Der andere Eingang des Komparators 45 ist mit einer Bezugsspannungs-Erzeugungsschaltung verbunden, wel­ che einen Kondensator 49 und Teilungswiderstände 50, 51 um­ faßt, um eine Bezugsspannung an einem Punkt a zu erzeugen.

Die Bezugsspannung wird über einen Widerstand 52 auch dem an­ deren Eingang aufgeprägt. Und zwar stellt die Bezugsspan­ nungs-Erzeugungsschaltung einen Schwellenpegel mit zugefügter Hysterese ein. Der Ausgang des Komparators 45 ist mit der Gleichspannungsleitung über einen Widerstand 53 und mit einer Ausgangsklemme 54 verbunden.

Wenn der transparente Abschnitt des Bandes der Kassette bei der Position angekommen ist, die zuläßt, daß der Lichtstrahl von dem mittleren Prisma 27 auf eines der seitlichen Prismen 31 und 32 gerichtet wird, tritt der Lichtstrahl, der in Fig. 10 durch das Bezugszeichen L gezeigt ist, in den Fototransi­ stor 26A oder 26B ein. Der Lichtstrahl L, der ein Lichtim­ pulssignal von der LED 25 ist, wird zu der Basis des Foto­ transistors 44 gerichtet, um ihn zu aktivieren und dadurch an dem Emitter ein Impulssignal zu erzeugen. Dieses Impulssignal geht durch das Hochpaßfilter hindurch, wo ein Gleichstrom und Niederfrequenzkomponenten in dem Signal abgeschnitten werden, und dann zu dem Eingang des Komparators 45. Die Zeitkonstante des Hochpaßfilters sollte entsprechend der Frequenz des Im­ pulssignals gewählt werden. Der Komparator 45 arbeitet so, daß er den Spannungspegel des Eingangssignals mit der Bezugs­ spannung an dem Punkt a vergleicht.

Wenn der Pegel des Eingangsimpulssignals an einem Punkt b hö­ her ist als die Bezugsspannung oder ein Schwellenpegel an dem Punkt a, wird der Ausgang des Komparators 45 auf einem hohen Pegel gehalten, so daß ein Impulssignal an der Ausgangsklemme 54 erhalten wird. Dieses Signal kann als ein Bandende-Erken­ nungssignal verwendet werden in einer Steuerschaltung, die auf der Leiterplatte 23 ausgebildet ist.

Wie oben dargelegt worden ist, ist das in der Bandende-Erken­ nungsvorrichtung der Erfindung verwendete Lichtsignal ein Lichtimpulssignal mit einer geeigneten Frequenz, so daß der Stromwert bei jeder Spitze des Impulses der doppelte sein kann im Vergleich zu dem Fall, daß die LED 25 durch eine Gleichspannung aktiviert wird. Daher wird selbst dann, wenn der Fototransistor 44 eingeschaltet wird durch eine Störung (noise), die durch von außen kommendes Licht verursacht wird, das falsche Signal abgeschaltet, wenn die Parameter wie zum Beispiel der Schwellenpegel, welcher der Spannungsdifferenz zwischen den Punkten a und b entspricht, oder die Zeitkon­ stante des Hochpaßfilters geeignet gewählt werden. Außerdem wird ein falsches Signal, wenn es den Eingang des Komparators 45 erreichen könnte, unterdrückt durch die zwischen den Punk­ ten a und b eingestellte Spannung. Also kann die Bandende- Erkennungsvorrichtung ein Bandende-Erkennungssignal nur dann erzeugen, wenn dem Fototransistor 44 das Lichtimpulssignal von der LED 25 geliefert wird.

Claims (5)

1. Bandende-Erkennungsvorrichtung zur Erkennung des Endes des in einer Kassette eingeschlossenen Bandes, gekennzeichnet durch:
eine Lichtemissionseinrichtung (25) zum Erzeugen eines Lichtimpulssignals,
ein Paar seitliche Prismen (31, 32), die an beiden Seiten der in ihre Position geladenen Kassette (9) angeordnet sind,
ein mittleres Prisma (27) zum Richten des Lichtstrahles von der Lichtemissionseinrichtung (25) zu dem ersten und dem zweiten seitlichen Prisma (31, 32),
ein Paar Lichtempfangseinrichtungen (26A, 26B) zum Empfan­ gen des Lichtsignals von der Lichtemissionseinrichtung (25) durch die jeweiligen seitlichen Prismen (31, 32),
und eine Bandendesignal-Erzeugungsschaltung, die dafür ausgelegt ist, ein Bandende-Erkennungssignal zu erzeugen, um­ fassend die Lichtempfangseinrichtungen (26A, 26B; 44), welche ein Hochpaßfilter (47, 48) umfaßt sowie einen Komparator (45) zum Vergleichen der Ausgangsspannung des Lichtempfangselemen­ tes (44) mit einer Bezugsspannung.

2. Bandende-Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Prisma (27) eine Einlaßflä­ che (27a) aufweist, die über dem Lichtemissionselement (25) angeordnet ist, sowie eine erste und eine zweite Reflexions­ fläche (27b, 27c), die in der Kassette (9) angeordnet sind, wobei die erste Reflexionsfläche (27b) so ausgebildet ist, daß sie den Lichtstrahl von dem Lichtemissionselement (25) zu der Einlaßfläche (31a) des ersten seitlichen Prismas (31) lenkt, und die zweite Reflexionsfläche (27c) so ausgebildet ist, daß sie den Lichtstrahl von dem Lichtemissionselement (25) zu der Einlaßfläche (32a) des zweiten seitlichen Prismas (32) lenkt.

3. Bandende-Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Reflexionsfläche (27b, 27c) in den Oberflächen eines V-förmigen Abschnitts aus­ gebildet sind, der an dem oberen Ende des mittleren Prismas (27) gebildet ist.

4. Bandende-Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtemissionseinrichtung (25) eine Lichtemissionsdiode (25) umfaßt, ferner einen Transistor (41) zum Steuern der Lichtemissionsdiode (25) und eine Impulser­ zeugungsschaltung (43) zum Einschalten des Transistors (41) mit einer gewünschten Frequenz.

5. Bandende-Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfangseinrichtung (26A, 26B) einen Komparator (45) umfaßt, der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn der Eingangspegel höher ist als der vorbestimmte Be­ zugspegel.