DE2645630C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Anordnung ist aus der DE-OS 24 25 856 bekannt. Hier ist jedem der beiden Bandwickelteller eines Kassettenrecorders eine Fotozelle als Signalsensor zugeordnet, die eine auf dem Wickelteller angebrachte Signalkodierung abzutasten vermag und pro Umdrehung des Wickeltellers vier Impulse erzeugt. Diese dem Bandlauf entsprechenden Impulse werden einem Zähler zugeführt, dessen Zählwert zum Auffinden einer durch eine zuvor eingegebene Zahl bestimmten Bandstelle dient. Die bekannte Anordnung be­ nötigt zwei getrennte Kodierungen und demgemäß zwei Sensoreinrichtungen, um alle für die Geschwindigkeits-, Rich­ tungs- und Endabschaltsteuerung benötigten Informationen bereit­ zustellen.

Aus der DE-OS 25 32 811 ist eine Anordnung zur Bandendeabschal­ tung in einem Magnetband bekannt, bei der auf der Antriebswelle der Aufwickelspule eine Scheibe befestigt ist, die ein abtast­ bares Element aufweist. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine Öffnung, die von einem photo-optischen Sensor abtastbar ist. Pro Umdrehung der Welle wird ein Signal erzeugt, das in Verbindung mit einem weiteren, von einer leitenden Folie auf dem Magnetband abgetasteten Signal zur Steuerung der Bandende­ abschaltung ausgewertet wird. Diese bekannte Anordnung erlaubt lediglich eine Erfassung der Drehzahl; die Drehrichtung ist aus den Abtastimpulsen nicht herleitbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, die es mit geringem Aufwand er­ möglicht, außer Signalen für die Ansteuerung eines Bandzählwer­ kes auch Informationen für die Bandlaufrichtung zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß mit nur einer einzigen Sensoreinrichtung und nur einer Kodierungs­ spur Signale erzeugt werden können, aus denen sich sowohl die Drehzahl der Bandwickeleinrichtung als auch deren Drehrichtung ableiten lassen. Dadurch sind auf sehr einfache Weise die je­ weils aktuelle Position des Bandes und dessen Laufrichtung er­ kennbar. Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzeugten Signale lassen sich außerdem besonders vorteilhaft durch analog arbei­ tende Bauelemente, z. B. analoge Signalempfänger, verarbeiten. Die Lösung ermöglicht darüber hinaus eine zuverlässige Bandende­ abschaltung und erlaubt es, die von der Sensoreinrichtung ge­ lieferten Signale für eine Drehzahlregelung der Wickeleinrich­ tung auszunutzen. Es sei darauf hingewiesen, daß unter "Wickel­ einrichtung" sowohl ein um eine Achse oder mit einer Welle rotierender Wickelteller für eine Bandspule oder einen Band­ wickel zu verstehen ist als auch - wie im Falle eines Kassetten­ recorders - in die eingelegte Bandkassette hineinragende An­ triebs- bzw. Aufnahmezapfen für die Bandwickel, die im übrigen auf der Kassetteninnenwand aufliegen.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Er­ findung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Kassetten­ laufwerkes mit einer erfindungsgemäßen Reflexionsab­ tastung,

Fig. 2 einen Ausschnitt der Seitenansicht des Kassettenlauf­ werks der Fig. 1, gesehen in Pfeilrichtung I,

Fig. 3 die Seitenansicht einer Kappe mit rechteckförmigen Zahnflächen,

Fig. 4 den Spannungsverlauf bei Verwendung einer Kappe nach Fig. 3 mit gleichförmiger Reflexionsfähigkeit,

Fig. 5 die Seitenansicht einer Kappe mit sägezahnförmigen Zahn­ flächen und

Fig. 6 den Spannungsverlauf bei Verwendung einer Kappe nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf eine Ausschnitt eines Kassetten­ laufwerkes mit Reflexionsabtastung, bestehend aus einer unter einer Abdeckung 2 befindlichen Lichtschranke 1, welche mit be­ sonderem Vorteil ein handelsübliches Bauteil ist, deren Licht­ quelle als Lichtemitterdiode und deren Sensor als Fototransistor ausgebildet ist und deren festliegende optische Achsen 3, 4 sich auf den reflektierenden Zahnflächen einer z. B. gestanzten und tiefgezogenen Kappe schneiden, die koaxial mit ihren Zahnflächen über das Unterteil 6 des Antriebszapfens 5 greift.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Seitenansicht des Kaset­ tenlaufwerkes in Richtung des Pfeiles I der Fig. 1 und hier auch deutlich sichtbar die senkrecht zur Drehachse angeordneten re­ flektierenden Zahnflächen 10 der glanzverchromten Kappe 20. Der Antriebszapfen 5 besteht in seinem Fußteil 6 aus einem schwarzen zylindrischen Kunststoff-Formteil, so daß die koaxial von oben übergreifende Kappe mit diesem in Umfangsrichtung eine Folge von Hell-Dunkel-Flächen bzw. von stark und weniger stark re­ flektierenden Flächen bildet.

Jede der Zahnflächen 10 der Kappe 20 ist derart verchromt, daß sie eine in Umfangsrichtung veränderliche Reflexionsfähigkeit aufweist, so daß bei Rotation des Fußteils 6 mit der Kappe 20 das Licht der Lichtquelle im Bereich der schwarzen Fläche des Kunststoff-Formteiles gar nicht, im Bereich der Zahnfläche 10 aber mit zunehmender Intensität reflektiert wird.

Zu diesen Flächen wird die Lichtschranke 1 optimal justiert, d. h. die optische Achse der Licht-Emitterdiode und des Foto­ transistors schneiden sich in den Tangentialebene der Hell- Dunkel-Flächen bzw. der stark oder weniger stark reflektieren­ den Flächen.

Zur Justierung weist die Lichtschranke 1 in ihrem Gehäuse unter­ halb des Kopfes ihrer Befestigungsschraube 11 ein entsprechendes radial gerichtetes Langloch auf, wogegen die weniger kritische axiale Ausrichtung durch die Buchse 12 und durch eine oder meh­ rere Unterlegscheiben 13 erfolgt. Durch die Anordnung der Kon­ trastfeldkodierung radial zur Drehachse und der dazu senkrecht stehend optischen Achse 3, 4 der Lichtquelle und des Licht­ aufnahmegliedes ist vorteilhaft gegeben, daß in axialer Rich­ tung die in der Regel beschränkte Abmessung des Gerätes sich nicht erhöht.

Bei Rotation des Antriebszapfens 5 wird der Lichtstrahl der Licht-Emitterdiode über die stark bzw. weniger stark reflektie­ renden Flächen im Umfangsbereich des Fußteiles 6 als optisches Signal dem Fototransistor zugeführt, wobei dieses nach ent­ sprechender Verstärkung als elektrisches Signal und nach ent­ sprechender Aufbereitung für die Ansteuerung des Bandzählwerkes, die Erkennung der Bandlaufrichtung, die Bandendeerkennung und zur Drehzahlregelung z. B. für den Umspulbetrieb zur Verfügung steht. Im Ausführungsbeispiel werden bei der Ansteuerung des Bandzählwerkes die je Umdrehung des Antriebszapfens 5 durch die Ausgestaltung der koaxial über das Fußteil 6 greifenden Zahn­ kappe 20 zahlenmäßig vorgegebenen Impulse ausgezählt.

Nach Fig. 3 sind die Zahnflächen 10 rechteckförmig und weisen eine gleichmäßige Reflexionsfähigkeit auf. Der Übergang von den stark zu den schwach reflektierenden Flächen erfolgt sprunghaft. Die sich daraus ergebende Spannung ist rechteckförmig, wie in Fig. 4 dargestellt.

Da diese rechteckförmige Spannung zur Drehrichtungserkennung keine Information enthält, muß diese durch die Betätigung von Funktionsschaltern des Kassettenlaufwerks dem Bandzählwerk vor­ gegeben werden, d. h. bei der Betätigung der Taste "Schneller Vorlauf" bzw. "Wiedergabe" oder "Aufnahme" erhält die Schal­ tungsanordnung zur Ansteuerung des Bandzählwerkes die Rich­ tungsinformation "Impulse addieren" und bei Betätigung der Taste "Schneller Rücklauf" die Richtungsinformation "Impulse subtrahieren".

Demgegenüber unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß die von der Lichtschranke 1 erzeugte Spannung den in Fig. 6 darge­ stellten Verlauf aufweist. Neben der bereits beschriebenen Maßnahme, die Zahnflächen 10 mit veränderlicher Reflexionsfähig­ keit zu versehen, kann ein solcher Spannungsverlauf besonders vorteilhaft dadurch erzeugt werden, daß die Zähne - bei gleich­ mäßiger Reflexionsfähigkeit - keil- oder sägezahnförmige Flanken aufweisen, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Aus dem in Fig. 6 dargestellten Spannungsverlauf kann eine Information zur Dreh­ richtungserkennung abgeleitet werden, so daß sich aus dem Wech­ sel der Flankenform die zuvor erwähnte Richtungsinformation ergibt.

Die zur Ansteuerung des Bandzählwerkes aufbereiteten Impulse werden vorteilhafterweise auch zur Bandendeabschaltung verwen­ det. Im Fußteil 6 des Antriebszapfens 5 und ebenso im Fußteil des Antriebszapfens 7 befindet sich eine nicht dargestellte Rutschkupplung. Sie tritt bei Bandende in Funktion, d. h. das innerhalb der Kassette befestigte Bandende bewirkt über die Rutschkupplung einen Stillstand der Antriebszapfen 5 und 7 ein­ schließlich des Fußteils 6 mit den reflektierenden Zahnflächen 10 und bewirkt damit das Fehlen einer Impulsspannung. Dies führt zur Abschaltung des Antriebes der Antriebszapfen 5 bzw. 7 beim schnellen Umspulen, während bei Spielbetrieb, d. h. bei Aufnahme oder Wiedergabe, zusätzlich die dabei das Band an die Tonwelle 15 andrückende Rolle 16 mit Federkraft in die in Fig. 2 gezeichnete Ausgangslage gebracht wird. Die Abschaltung des Antriebs für die Antriebszapfen 5 bzw. 7 einschließlich der Freischaltung der An­ druckrolle 16 erfolgt unabhängig von der Ausgestaltung des Band­ endes in der Kassette.

Die Impulse der Reflexionsabtastung werden des weiteren für die Drehzahlregelung beim Umspulbetrieb, also für den schnellen Vor- bzw. Rücklauf, aufbereitet und verwendet. Der schnelle Vor- oder Rücklauf wird in diesem Falle als Suchlauf verwendet, d. h. die Wiedergabe der auf Band aufgezeichneten Information, z. B. ein Musikstück, erfolgt während des Umspulbetriebes. Im Regelfall wird mit deutlich höherer Geschwindigkeit als der Aufzeichnungs­ geschwindigkeit umgespult und darum kann diese zur exakten Auf­ zeichnung bzw. Auffindung einer Bandstelle heruntergesteuert wer­ den, bis die Geschwindigkeit beim Suchlauf gleich bzw. annähernd gleich der Aufzeichnungsgeschwindigkeit ist. Bei dieser Geschwin­ digkeit ist die Erkennbarkeit der gesuchten Information am größten.

Selbstverständlich sind die Funktionen Zählwerkansteuerung, Rich­ tungserkennung, Bandendeerkennung und Geschwindigkeitssteuerung beim Umspulbetrieb für den Suchlauf als Einzelfunktion oder kom­ biniert anwendbar. Auch kann anstelle der Reflexionskodierung eine Durchlichtkodierung mit teils oder ganz lichtundurchlässigen und stark lichtdurchlässigen Abschnitten verwendet werden, wobei der Unterschied im wesentlichen in der Anordnung der Lichtquelle zum Sensor besteht. Das heißt, die Kodierungseinrichtung ist zwischen Lichtquelle und Sensor angeordnet und die optischen Achsen dieser Elemente decken sich annähernd. Anwendung und Wirkungsweise unterscheiden sich dagegen nicht.

Claims (13)

1. Anordnung zur Überwachung und Steuerung der Bandbewegung in einem Tonbandgerät, insbesondere in einem Kassettenrecorder, mit Wickeleinrichtungen zur rotierenden Aufnahme von Band­ spulen, wobei mit den Wickeleinrichtungen eine Signalkodie­ rung rotiert und den Wickeleinrichtungen Signalsensoren zu­ geordnet sind, welche bei Rotation der Wickeleinrichtungen Bandlaufimpulse für eine Steuerspannung erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalkodierung als Kontrastfeld­ kodierung ausgebildet ist und der Wechsel zwischen den Ab­ schnitten bei der Kontrastfeldkodierung durch entsprechende Ausgestaltung der Übergänge nicht sprungartig sondern stetig erfolgt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge Flanken verschiedener Steilheit aufweisen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß trapezförmige Kontrastfelder gebildet werden.

4. Anordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrastfeldkodierung auf die zylindrische Außenfläche des Fußteiles (6) einer der Winkeleinrichtungen (Antriebszapfen 5) aufgebracht ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontrastfelder aus Zähnen einer gestanzten und tiefgezogenen Kappe gebildet werden.

6. Anordnung nach einem der Asprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontrastfelder durch Zähne einer gestanz­ ten Scheibe gebildet werden.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung in jeder gewünschten Kombination für ein Bandzählwerk, für eine Bandendeabschal­ tung und für eine Drehzahlregelung bei Umspulbetrieb verwen­ det wird.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Kontrastfelder aus wenig, nicht oder diffus reflektierenden Abschnitten und aus Abschnitten mit stark gerichteter Reflexion gebildet werden und daß vor diesen Reflexionsflächen eine die Kodierung beleuchtende Lichtquelle und ein Lichtaufnahmeglied als Sensor zum Umwandeln der opti­ schen Signale in elektrische Signale angeordnet sind.

9. Anordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrastfelder als Durchlichtkodierung mit teils oder ganz lichtundurchlässigen Abschnitten und Abschnitten mit starker Lichtdurchlässigkeit ausgebildet sind und daß die Kodierungseinrichtung zwischen der Lichtquelle und dem Lichtaufnahmeglied angeordnet ist.

10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Licht-Emitterdiode und der Sensor ein Fototransistor ist.

11. Anordnung nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht-Emitterdiode und der Fototransistor in einer als Einbaueinheit justierbaren Lichtschranke (1) nebeneinander angeordnet sind.

12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3, 8, 10, 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lichtquelle und das Lichtaufnahmeglied möglichst senkrecht über dem Reflexionsort befinden.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 3, 8, 10, 11, 12, dadurch gekennzeichnet, daß reflexionsschwaches Material der Antriebszapfen oder der Fußteile und eine reflexions­ starke Schicht auf den Außenflächen der Zähne (10) einer gestanzten und tiefgezogenen Kappe, welche auf das erste Material aufgesetzt ist, die Kontrastfeldkodierung bilden.