CN1062967C - 具有改进的磁带检测光路的磁带盒 - Google Patents

Abstract

磁带盒在光源与磁带之间的一光路，由一对从磁带盒底板上伸出的下部准直壁和一对从磁带盒上半部下悬的上部准直壁构成。该上、下部准直壁互相配合而形成一水平准直狭缝，以确保光源发出的光不在磁带上方或下方反射而引起位于磁带盒外的光检测器的误读。而且，在磁带盒的发光一边处设有使从磁带盒的壁反射的光无法到达光检测器的准直狭缝，从而精确读出磁带的透明牵引带与不透明记录材料之间的过渡点。

Description

具有改进的磁带检测光路的磁带盒

本发明涉及磁带盒的设计，它对磁带盒内光源与磁带盒外光传感器之间的抗反射光路作出了改进。

为了在磁带尾部引带绕完尾部卷轴而达到磁带与尾部卷轴的连接处之前停止磁带的驱动，以便防止磁带、卷轴或驱动装置的损坏或启动与磁带端部有关的种种功能，比如说自动倒带或倒转磁带行进方向，目前在盒式录像带驱动装置中使用了磁带端部检测装置。

尽管以前已提出过种种不同的磁带端部检测装置，但最常用的一种还是美国专利第4，091，426和4，173.319号所说明的，并且目前在VHS标准磁带盒驱动装置中使用的那种装置。这些专利所述磁带盒具有若干与本发明优选实施例的磁带盒共有的标准特征，但熟悉本技术领域的人士可以理解，尽管该标准要求某些特征在兼容的磁带盒中应被满足，但该标准仍能容许作出种种改动，包括有创造性的改动。特别是，尽管为了可在标准VHS磁带驱动装置中使用磁带，对从磁带盒中抽出磁带、把磁带围绕到磁头上和驱动磁带来说，必不可少的标准磁带驱动和磁带处置器件必须做相应设置，但对磁带盒本身仍可作若干改动，事实上，与上述美国专利第4，091，426和4，173，319号所述的常见设计不同的多种磁带盒设计也已被授予专利。如美国专利第5，114，092、5，201，476、5，092，536号(对应于国际专利公告91/18388)所述“一次性”磁带盒都设计成与标准VHS录像机兼容，但它们与美国专利第4，091，426和4，173，319号所述磁带盒在结构上有显著差别。据说这些显著差别可使成本或性能或此两者获得很大改善。不管这些专利所述的磁带盒是否真的具有所说的优点，但显然的一点是，由于录像带盒之类的商品数量极为庞大，因此即使是微小的改进也能带来资源的更有效得多的利用和成本的下降，因此应予以足够的重视。

本发明的原理当然不仅可使用于VHS型磁带盒。当前，有多种磁带盒规格，将来无疑还会有新的规格。因此，尽管本发明优选实施例的说明只专门涉及了VHS型磁带盒，但不能把本发明视作只限于这类磁带盒，而应视作包括任何具有光源与检测器之间的内置光路的磁带盒。熟悉本技术领域的人士可看到，本发明的范围也不只是限于检测磁带端部，熟悉本技术领域的人士可把它应用到其它光传感装置中，而且，改进光路的想法一般不限于在本光路中的应用。

以图1A和图1B所示标准VHS型磁带盒为例的VHS型和其它类型的磁带盒一般由塑料模制成的上半部外壳1和下半部外壳2构成，它们沿着其周边在磁带盒顶面和底面之间的中间位置处相接，从而支撑两卷轴盘心3，磁带4盘绕在该卷轴盘心上，该磁带两头都有一连接到卷轴盘心上的透明引带5。现有磁带都是磁性磁带，尽管在录像带上使用其它的存储信息的手段并非不可能，特别从光-磁介质的新近发展来看更是如此。为了感知磁带即将走完或感知磁带倒带时的开头处，磁带盒插入磁带驱动装置后通常有一光源6放置到磁带盒中，且有一检测器7放置在磁带盒外部，每当透明引带位于光源和检测器之间时，光源发出的光就照射到光检测器上。在这类磁带盒中，光路上除了形状为带有垂直狭缝的圆筒8的准直仪套在光源上和磁带盒的外壁上在磁带4和检测器7之间的一窗口9之外一般是无所阻挡的。从图1B清楚可见，磁带盒的上半部一般与下半部对称，但在结构上不具有与光路有关的任何特征。

图1A和1B所示那种结构主要有两个问题。第一是圆筒形结构较难制造，要求较严格的公差。第二是普通光源发出的光在到达磁带之前容易漫射，从而降低准直效果。当然，想要与VHS标准磁带的驱动机构兼容的任何录像带盒必须为装入在这类驱动机构中的光源空出一定位置，但应注意，并不绝对需要提供任何准直装置。例如，在美国专利第5，092，536号所述那类一次性磁带盒中，磁带端部检测装置的精度是无关宏旨的，它除了把磁带盒中的隔壁安置在光源与检测器之间的光路之外的位置上并在磁带盒中提供让光射到检测器上的开口外，根本不为磁带端部检测光路提供任何其它装置。

美国专利第5，114，092和5，092，536号公开了与美国专利第4，091，426和4，173，319号所述结构类似的结构。由于美国专利第5，114，092和5，092，536号的附图省略了光路结构的许多细节(美国专利第5，114，092号专门针对光路的光学内容，因此对此作了详细讨论，而美国专利第5，092，536号只在第11段、第23-38行对光路进行了简要说明)，因此图1C是美国专利第5，114，092号详示光路和准直仪的图13和图14与美国专利第5，092，536号的图3的合成图，而该图3综合表示出美国专利第5，092，536号的图13所示的结构。这两个专利基本上公开了一种涉及到把圆筒形准直仪10套在光源11上的结构并在光束13离开该光源时提供用来准直光束13的狭缝12。但是，与美国专利第4，091，426和4，173.319号所述的现有结构不同，美国专利第5，114，092和5，092，536号所述结构中的光的准直既垂直又水平。尽管所述磁带盒还另外包括从用来支撑磁带导引件17的隔壁16上伸出的若无准直仪器10也可起到准直作用的结构件14和15，但是这两种申请的共同专利权人似乎并未看出可把这两个结构件用作光的准直。相反，若从图1C所示磁带盒中除去准直仪10，则会发生如下问题，由于不存在某种窗口，沿着从磁带盒发出的光路在磁带与检测器之间就不会有垂直准直。对美国专利第5，114，092和5，092，536号所述的用一、二次后就扔掉的那类磁带盒来说，这并不成问题，但对本发明那样的要反复使用的磁带盒来说，这是一个缺点。最后，与美国专利第4，091，426和4，173，319号一样，图10中所示磁带盒的永久性地连接在下半部19上并绕枢轴相对下半部19转动而封住卷轴的上半部18在光源和检测器之间的光路中并不起作用。

因此本发明的目的是提供一种具有光路的磁带盒，在此光路中，射到磁带上的光被水平准直，以确保从磁带盒上下内表面发射的光不通过磁带，而且，从磁带发出的光在磁带与检测器之间被垂直准直，以确保精确读出磁带的不透明部与透明部之间的过渡点。

这些目的通过为磁带盒提供一种光路来实现，这一光路由在光源与磁带之间的一对从磁带盒下半部伸出的第一光准直件和一对从磁带盒上半部下悬的第二光准直件构成。第一和第二光准直件相配合而形成水平准直狭缝以确保发自光源的光不在磁带上方或下方反射而引起位于磁带盒外部的检测器发生误读。而且，在磁带盒的发光边设有准直狭缝，以防止从磁带盒的壁或其中装有磁带盒的驱动装置反射出的光到达检测器，从而确保在磁带的透明引带与不透明的记录材料之间的过渡部横穿光路时精确读出该过渡部。

尽管所示实施例的磁带盒为与现有VHS盒式磁带录像机兼容的VHS磁带盒，但熟悉本技术领域的人士完全理解，本发明的原理可应用于其中需要简单、有效地为光路提供准直的其它类型的磁带盒。而且可以看到，尽管所示磁带盒的外部尺寸和形状为标准型，但内部结构多有不致影响兼容性的改进，而在性能和/或可制造性和成本方面却有诸多优点。

以下结合附图详叙本发明实施例。

图1A为美国专利第4，091，426和4，173，319号所述磁带盒下半部的俯视图；

图1B为图1A所示磁带盒的上半部的仰视图；

图1C为美国专利第5，114，092和5，092，536号所述磁带盒的透视图；

图2为按本发明一实施例的原理构成的磁带盒的上半部和下半部的透视图；

图3A为图2所示优选磁带盒的下半部的俯视图；

图3B为图2和图3A所示优选磁带盒的上半部的仰视图。

图2、3A和3B所示典型磁带盒为VHS规格磁带盒，由可用于标准录像机装置中的不透明塑料模制成的上半部104和下半部105构成，其中，所有的所示部件与上半部壳体或下半部壳体模制成一体。如图所示，优选磁带盒包括设置成能支撑两卷轴并由两个半部壳体104和105构成的壳体101。为方便起见，按通常说法，有磁带驱动芯盘穿过的半部壳体104称为下半部，支撑着以枢轴转动的盖子(未示出)的半部壳体105称为上半部，尽管熟悉本技术领域的人士可以理解，磁带盒在录像机中的方向对其工作来说无关紧要，在某些录像机中磁带盒可垂直或与水平方向成一定角度放置。

总之，为了与现有录像机兼容，磁带盒的两个半部壳体的外部尺寸以及与录像机部件相互作用的部分应是标准的、不可改动。但是，熟悉本技术领域的人士可以理解，这并不妨碍对磁带盒的各部分作出改进。事实上，尽管本发明专门涉及磁带端部检测装置，但熟悉本技术领域的人士明白，所示磁带盒的内部结构已在现有VHS磁带盒的基础上在若干方面得到改进，典型的例子就是美国专利第4，091，426和4，173，319号所示磁带盒，这些改进的目的一般是在保持良好性能的同时降低制造成本和材料成本。

下半部104包括底板110，底板110分成卷轴放置部102和前部103，其作用下文说明。卷轴放置部102由后部外壁117、与其相连的侧壁118和119以及底板110前方的隔壁120围成。底板110还包括供芯轴(未画出)进入的两个孔111和112，它们由卷轴挡圈113和114围住，挡圈113和114把卷轴松松地挡在可与磁带驱动芯轴啮合的位置上。挡圈113和114上设置间隙或开口115和116，供磁带从卷轴中出入，隔壁120由从半圆形部123以大于160°的夹角伸出的垂直的左右部121和122构成。左部121又分成分段124和125，分段125伸出在侧壁118的向上伸长的小盖支撑部126上，两分段124和125之间有一间隙127供磁带从磁带盒的内部走出。右部122终止在不到磁带盒右边侧壁119的位置上，以便形成间隙128，供磁带从右卷轴上绕开。半圆形部123后方有一圆筒形突起130，用来插入从磁带盒的上半部105上下悬的相应杆131，以便对齐磁带盒的上下半部。

磁带盒下半部104的前部用来提供到达磁带后边的进路。底板110只有一部分伸入磁带盒的前部，从而形成空隙，供磁带抽出器件和诸如下文说明的磁带端部检测装置的光源之类的其它元件穿过磁带盒的前部到达磁带后边。这些空隙之间形成底板的若干前伸部，包括磁带盒左边的伸长部132、磁带盒中央的伸长部133和134以及磁带盒右边的小伸长部135，磁带在间隙127和128外部从左到右绕过伸长部132上的导引杆136经过支撑在底板伸长部133和134上的直立导壁137和138到达由底板伸长部135支撑的导引杆139。伸长部132上有孔142和狭缝143，供一磁带驱动芯轴和一把磁带压到芯轴上的部件进入。

磁带盒的上半部105包括顶壁149和分别与磁带盒下半部的后壁117和侧壁118和119对应的外部后壁150和左右侧壁151和152，当上下半部装配在一起时它们接靠而形成完整的磁带盒。卷轴挡围153和154下悬在顶壁149上，它们与卷轴挡圈113和114配合共同圈住卷轴，而其间隙156供磁带出入，其间隙157用来安放由立桩155装到上半部105上的弹性件(未画出)，该弹性件把卷轴靠压到芯轴上。顶壁149上还下悬有由162、163、164和165各部构成的前隔壁，它们在上下两半部装配在一起时分别接靠磁带盒下半部的各部121、122、123和124。由于在现有VHS型磁带盒中只从下方进到磁带后边，因此顶壁149的前部1.65上不存在任何间隙，而顶壁149的前边缘166却从底板110的前部向里缩进，以便安置装在侧壁118和119的向上伸长部126和167之上的以枢轴转动的小盖。

本发明的光路，在优选实施例中，开始于从磁带盒下方伸入底板110的伸长部133与134之间空间中的光源201。熟悉本技术领域的人员可以看出，该空间的尺寸与现有开口比较，磁带盒的这一部分所需的制造容差大大降低。尽管图中只示出了一根光束，但熟悉本技术领域的人员可以看出，到达检测器203和202的光路伸展在磁带盒的两边。

本优选实施例提供的光路由两部分组成，它们互相配合而实现所要求的准直。第一部分在光源201与磁带盒两边的磁带之间，它们实现水平准直，以确保光在磁带上方或下方不发生漫射而在磁带的透明部分并未出现时引起误读。虽然图中没有画出磁带，但在磁带盒右边它在底板伸长部135上方伸展在间隙116与导引杆139之间，而在磁带盒左边它在底板伸长部132上方伸展在间隙115与导引杆136之间。这一部分光路的准直由在光源与磁带之间的一对伸出在磁带盒底板上的下部准直壁204和205和一对从磁带盒上半部下悬的上部准直壁206和207实现(准直壁206和207在图3A中用虚线表示，以便表示出它们与下部准直壁204和205的相对位置)。

上部和下部准直壁互相配合而形成一水平准直狭缝，以确保从光源发出的光在磁带上方或下方不发生反射而引起位于磁带盒外部的检测器的误读。在所示实施例中，上部准直壁206和207的高度与隔壁159相同，而下部准直壁204和205的高度比下部隔板120低，从而从光束方向看去，形成一沿着光路有效伸展的水平狭缝，从而更有效地使光无法在磁带盒的顶壁或底板或录像机上反射而产生漫射光。但是，熟悉本技术领域的人士可看出，准直光路也可这样实现，把下部准直壁做成与下部隔壁120等高，而把上部准直壁做得比上部隔壁159低；或者把上、下部准直壁分别做得比上、下隔壁120和159低。此外，熟悉本技术领域的人士可以看出，上、下部准直壁最好沿光路互相错开，从而提高其减少反射的效果。

实际上，比方说，在上下部准直壁具有不同高度的一种所示VHS规格磁带盒中(上部隔壁159的高度可以为13.0mm(±0.10mm)，上部准直壁206、207的高度为10.5mm(±0.05mm)下隔壁120的高度为12.0mm(±0.10mm)，下部准直壁204和205的高度为9.5mm(±0.05mm)，从而形成约为5．0mm的准直狭缝。尽管上述尺寸对于大多数应用来说已能获得良好性能，上述尺寸在构作准直壁时还可改变，从而供上、下部准直壁204与206形成的缝隙不同于上、下部准直壁205与207形成的缝隙。

上述准直结构件设在光束与磁带路径相交之前的光束路径中，因此在这部分磁带盒中只提供水平准直。这与实现磁带端部检测装置的性能并不相悖。因为此时的主要目的是确保发自光源的所有光与磁带相交而不在磁带上方或下方反射。而垂直准直由磁带与检测器之间的结构件，特别是由形成在磁带盒的外侧壁上的垂直狭缝208和209提供。与在此处需要一“窗口”来提供水平和垂直准直作用的现有结构不同，本发明在光束穿过磁带时已确保磁带上方或下方没有反射光，因此无需窗口。这就大大简化了前部侧壁126、210、167和211的结构。

如图2和3A所示，在磁带盒下半部左边，狭缝208的一边由侧壁伸长部126形成，侧壁伸长部126上部有一凹口169，用来支撑小盖上的一突起，该突起用作开合小盖的第一枢轴，并被夹住在伸长部126与磁带盒上半部之间。狭缝208的另一边由壁210形成，它的高度与磁带盒的整个高度大致相等，但稍低于壁126，以便留出间隙，便于小盖从露出准直狭缝208和209的打开位置围绕枢轴转动到磁带盒从磁带驱动装置中退出时小盖盖住此两狭缝的合上位置。如图2和3A所示，在磁带盒下半部的右边，该狭缝由侧壁伸长部167和与壁210对应的壁211构成，其高度也与磁带盒的整个高度大致相等，而留出便于磁带盒小盖围绕枢轴转动的间隙。在磁带盒的这一边，小盖由侧壁伸长部170上的一开口支撑，该开口在图2中被隔壁伸长部168挡住，准直狭缝209形成在壁211与互相配合的侧壁伸长部167和170之间。此外，壁211与导引杆139一起，形成一间隙，供磁带绕过该导引杆而走到磁带盒的前方。

因此，本优选实施例的磁带盒尽管没有放置到磁带盒底板上一开口上方的圆筒形准直仪，但能有效地对从磁带驱动装置伸入磁带盒前部的光源201发出的光进行水平和垂直准直，从而由于典型的录像带盒的大量生产，再考虑到本实施例装置的简单性，成本可有可观且出人意料的下降。尽管附图所示，上面说明的结构据信在性能和成本方面都极佳，但应该指出，所示磁带盒准直壁的位置和其它细节可以多种方式改变，且所示实施例的所有这类修正和改动应落入本发明范围之内。例如，尽管所述和所图示的垂直准直狭缝由磁带盒下半部104的侧壁和伸长部构成，但若垂直准直狭缝由磁带上半部105的下悬伸长部和/或侧壁构成或由磁带盒上半部和下半部上的狭缝合成，显然也在本发明范围内。

因此，熟悉本技术领域的人士可以看出，上面足够详细地说明了本发明一特别实施例，以使熟悉本技术领域的人士无需一步步实验也能实现并使用本发明，但本发明并不受上述说明的限制，而应只按照后附权利要求书予以限定。

Claims (7)

1、一种用于以下类型磁带盒的光准直装置，该种磁带盒包括一壳体，该壳体由第一半部壳体和第二半部壳体构成，第一半部壳体上有一对磁带卷轴的支撑装置和磁带驱动芯轴插入孔限定装置，下面把第一半部壳体称为下半部壳体，把第二半部壳体称为上半部壳体，包括：

位于该磁带盒供一光源进入的区域与磁带路径之间的水平准直装置，所述水平准直装置包括：从下半部壳体伸出的第一光准直件，和从上半部壳体下悬的第二光准直件；以及

在上半部壳体和下半部壳体之一的侧壁上的一垂直狭缝。

2、按权利要求1所述的装置，其中，所述磁带盒是VHS规格录像带盒。

3、按权利要求1所述的磁带盒，其中，所述第一光准直件是伸出在所述下半部壳体上的壁。

4、按权利要求1所述的磁带盒，其中，所述第二光准直件是从所述上半部壳体下悬的壁。

5、按权利要求1所述的磁带盒，其中，所述狭缝由磁带盒前部向上伸出在磁带盒下半部之上的至少一侧壁部形成。

6、按权利要求1所述的磁带盒，其中，所述第一、第二光准直件在与光路平行的方向上错开，该光路在光源和光与磁带相交处之间。

7、按权利要求1所述的磁带盒，其中，所述磁带盒上、下半部由不透明塑料制成，所述准直件与各自的磁带盒两半部模制成一体。

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