JPH04370702A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は位置検出装置、特にビデ
オテープレコーダ等の磁気記録再生装置におけるテープ
ローディング動作などの動作制御のためのモード検出に
適用される位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、例えば、特開昭６４−８９０
５７号公報に示された従来の位置検出装置の構成を示す
斜視図である。

【０００３】同図において、従来の位置検出装置は、モ
ータ（１０）と、モータ（１０）の回転軸に固定された
ウオームギヤ（１１）と、ウオームギヤ（１１）の歯車
部と噛み合う歯車部（１２）を外周に有し、中心軸（１
３）を中心に回転自在に取り付けられたカムギヤ（１４
）と、カムギヤ（１４）の中腹部に施されたカム溝（１
５）と、カム溝（１５）と結合ピン（１６）とにより連
結され、中心軸（１７）を中心に回転自在に取り付けら
れたアーム（１８）と、前記カムギヤ（１４）と同一中
心軸（１３）を有するカムギヤ（１９）と、カムギヤ（
１９）の外周に設けられた歯車部（２０）と噛み合う歯
車部（２１）を有し、中心軸（２２）を中心に回転自在
に取り付けられた位置検出ギヤ（２３）と、位置検出ギ
ヤ（２３）の下面に接着されたパターンフィルム（２４
）と、位置検出ギヤ（２３）に対向して一定距離だけ離
して設置され、発光素子（２６ａ）と、受光素子（２６
ｂ）とを備えたフォトセンサ（２６）と、フォトセンサ
（２６）とモータ（１０）との間に接続されたシステム
コントローラ（２７）とから構成されている。

【０００４】そして、パターンフィルム（２４）は、そ
の表面に形成された光反射部（２５ａ）と、光非反射部
（２５ｂ）とを有している。

【０００５】次に、上記の通り構成される従来の位置検
出装置の動作について説明する。まず、モータ（１０）
の回転駆動力でウオームギヤ（１１）、カムギヤ（１４
）が回転すると、結合ピン（１６）がカム溝（１５）に
沿って移動することによりアーム（１８）が駆動され、
駆動伝達機構の所定の動作が行われる。

【０００６】また、カムギヤ（１４）の回転動作により
カムギヤ（１９）も回転し、位置検出ギヤ（２３）と、
位置検出ギヤ（２３）の下面に接着されたパターンフィ
ルム（２４）が一体で回転動作する。一方、この回転動
作の間、パターンフィルム（２４）に対向して配置され
たフォトセンサ（２６）の発光素子（２６ａ）からは光
が発せられているので、発光素子（２６ａ）から発せら
れた光がパターンフィルム（２４）の光反射部（２５ａ
）と対向した時のみ反射光が受光素子（２６ｂ）により
検知される。

【０００７】従って、位置検出ギヤ（２３）の回転動作
、すなわちパターンフィルム（２４）の回転動作に伴い
、フォトセンサ（２６）からはパターンフィルム（２４
）に施したパターンによる反射光のレベル変化に応じた
出力信号が、システムコントローラ（２７）に送られる
ことになり、この出力信号によってシステムコントロー
ラ（２７）で駆動系の動作モードが判断され、モータ（
１０）の動作が制御される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の位置検出装置では、アーム（１８）はカムギヤ（
１４）が回転動作することにより駆動され、カムギヤ（
１４）の動作モードは位置検出ギヤ（２３）の下面に接
着されたパターンフィルム（２４）のパターンをフォト
センサ（２６）で検知することで決定される。

【０００９】このため、カムギヤ（１４）と位置検出ギ
ヤ（２３）の間のバックラッシによるガタや、位置検出
ギヤ（２３）の下面にパターンフィルム（２４）を接着
する際の位置精度誤差や、フォトセンサ（２６）の取り
付け精度誤差などの発生を避けられず、実際のカムギヤ
（１４）の回転動作と、システムコントローラ（２７）
の動作モード検知のタイミングにずれが生じる可能性が
あり、動作制御の信頼性の上で問題となっていた。

【００１０】また、パターンフィルム（２４）は使用環
境や経年変化などにより接着強度が弱まって剥がれる可
能性があり、位置検出装置としての信頼性の上で問題と
なっていた。

【００１１】さらに、動作モード検知のため特別に位置
検出ギヤ（２３）を設ける必要があるため、部品点数が
増えて装置の小型化の障害になるという問題点もあった
。

【００１２】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、駆動伝達機構の制御のための動作
モード検出信号を高い信頼性で検知し、しかも簡単な構
造により装置の小型化を実現できる位置検出装置を得る
ことを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第一の発明に係わる位置検出装置は、デッ
キベースに回転自在に取り付けられる可動体が、フォト
センサの発光素子から発される光を反射させるためにそ
の表面が光反射材で形成され、あるいはメッキ・塗装な
どの加工を施した材料等を用いて形成されると共に、当
該可動体の回転に伴うフォトセンサの回動軌跡に対応す
る可動体部分に所定のパターンに従って絞り等により凹
凸を設け、その凸部に塗装、ホットスタンプ等により発
光素子から発される光が反射されないように光非反射部
を形成したことを特徴とする。

【００１４】また、本発明の第二の発明に係わる位置検
出装置は，第一の位置検出装置の可動体とは逆に、その
表面が発光素子の発する光を吸収する材料で形成され、
あるいはメッキ・塗装などにより表面が光を吸収するよ
うに加工されると共に、当該可動体の回転に伴うフォト
センサの回動軌跡に対応する可動体部分にメッキ、塗装
、ホットスタンプなどにより光反射部を形成したことを
特徴とする。

【００１５】本発明の第三の発明に係わる位置検出装置
は、前記フォトセンサの回動軌跡に対応する前記可動体
の回転面部分に所定のパターンに従って前記発光素子か
らの光が透過する穴部を設けて光非反射部を形成するこ
とを特徴とする。

【００１６】本発明の第四の発明に係わる位置検出装置
は、デッキベースに回転自在に取り付けられ、駆動源か
らの伝達トルクを受けて所定の動作を行なうと共に、発
光素子と受光素子とからなる複数個のフォトセンサを固
定した可動体と、その表面が前記可動体に固定されたフ
ォトセンサの発光素子から発する光が反射される光反射
材料で形成され、あるいはメッキ・塗装などにより発光
素子から発する光が反射される光反射加工されたデッキ
ベースとから構成されると共に、前記可動体の回転に伴
うフォトセンサの回動軌跡に対応する前記デッキベース
面に前記発光素子から発される光が透過するように所定
のパターンに従って穴部を設け、デッキベース表面の光
反射部と穴部による光非反射部の反射光のレベル変化に
応じた出力信号を前記フォトセンサによって検知し、該
検出信号により動作モードを検知して駆動伝達機構の動
作を制御するように構成したことを特徴とする。

【００１７】さらに、本発明の第五の発明に係わる位置
検出装置は，前記第四の位置検出装置のデッキベースに
ついて、前記可動体の回転に伴うフォトセンサの回動軌
跡に対応するデッキベース表面部分にメッキ、塗装、ホ
ットスタンプなどにより光反射部を形成したことを特徴
とする。

【００１８】

【作用】従って、本発明の第一ないし第三の位置検出装
置によれば、駆動伝達機構の動作を制御する動作モード
は、可動体の光反射部と光非反射部による反射光の出力
レベル変化をフォトセンサで検知することで決定され、
第四ないし第五の位置検出装置によれば、駆動伝達機構
の動作を制御する動作モードは、デッキベースの光反射
部と光非反射部による反射光の出力レベル変化を可動体
のフォトセンサで検知することで決定される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。

【００２０】まず、本発明の第一の位置検出装置を図１
〜図４について説明する。

【００２１】図１は本発明の第一の位置検出装置の構成
を示すと共に、該位置検出装置の第一の動作位置を示す
平面図である。

【００２２】図１において、本発明の第一の位置検出装
置は、デッキベース（３１）と、モータ（１０）の駆動
トルクを伝達する減速歯車（３２）〜（３６）と、デッ
キベース（３１）に回転自在に取り付けられ、減速歯車
（３６）の歯車部と噛み合ってモータ（１０）の駆動ト
ルクを受ける歯車部（３７）を有し、中腹部にはピン（
３８）が施された回動ギヤ（３９）と、デッキベース（
３１）に回転自在に取り付けられ、減速歯車（３６）と
噛み合う位置検出ギヤ（４０）とを有している。　　図
２は図１に示す位置検出ギヤ（４０）付近の構成を拡大
し、さらに図面の煩雑さを避けるためにデッキベース（
３１）を一部省略して示した要部平面図であり、図３は
本発明の第一の位置検出装置の第二の動作位置における
位置検出ギヤ（４０）付近の構成を拡大し、さらにデッ
キベース（３１）を一部省略して示した要部平面図であ
り、図４は第二の位置検出装置の位置検出ギヤ（４０）
付近におけるデッキベース（３１）面の法線方向の構成
を示す断面図である。

【００２３】なお、各図において前記従来装置と同一ま
たは相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

【００２４】上記図１から図３について説明を続けると
、位置検出ギヤ（４０）はその表面が光反射材で形成さ
れ、あるいはメッキ・塗装などの加工を施した材料等を
用いて形成されると共に、中腹部の回転面には所定のパ
ターンに従って絞り等により凹凸が設けられ、その凸部
には塗装、ホットスタンプ等により発光素子から発され
る光が吸収される光非反射部（４１）（４２）が形成さ
れている。

【００２５】さらに、第一の位置検出装置は、位置検出
ギヤ（４０）に対向して一定距離だけ離して固定・設置
され発光素子（４３ａ）と受光素子（４３ｂ）とを備え
たフォトセンサ（４３）と、同じく位置検出ギヤ（４０
）に対向して一定距離だけ離して固定・設置され発光素
子（４４ａ）と受光素子（４４ｂ）とを備えたフォトセ
ンサ（４４）と、デッキベース（３１）に回転自在に取
り付けられ、外縁部は回動ギヤ（３９）と噛み合う回転
ギヤ（４５）と、回動ギヤ（３９）及び回動ギヤ（４５
）のデッキベース（３１）面に対して法線方向の規制を
行なうホルダ（４６）と、デッキベース（３１）に回転
自在に取り付けられてピン（３８）により回動するアー
ム（４７）と、バネ（４８）と、ストッパ（４９）とか
ら構成されている。

【００２６】そして、フォトセンサ（４３）とフォトセ
ンサ（４４）はそれぞれ位置検出ギヤ（４０）の回転に
伴う回転動作軌跡がお互いに重なり合わないように配置
され、また、アーム（４７）は図２に示す動作位置の状
態ではバネ（４８）により反時計回りに付勢され、デッ
キベース（３１）上に固定されたストッパ（４９）で保
持されている。

【００２７】次に第一の動作位置から第二の動作位置へ
回動する第一の位置検出装置の動作について説明する。 まず、第一の動作位置では、フォトセンサ（４３）は丁
度位置検出ギヤ（４０）上の光非反射部（４１）と対面
しているため発光素子（４３ａ）から発せられた光の反
射光は受光素子（４３ｂ）で検知されないが、フォトセ
ンサ（４４）は光沢のある材料で形成された位置検出ギ
ヤ（４０）と対面しているため、発光素子（４４ａ）か
ら発せられた光の反射光は受光素子（４４ｂ）で検知さ
れる。

【００２８】この状態からモータ（１０）が作動すると
、減速歯車（３２）〜（３６）がそれぞれ回転し、回動
ギヤ（３９）が反時計回りに回転する。この回動ギヤ（
３９）の回転駆動力により回動ギヤ（３９）と噛み合っ
ている回動ギヤ（４５）は時計回りに回転して、ピン（
３８）によりアーム（４７）がバネ（４８）の付勢力に
坑じて回動し、所定の動作が行われる。

【００２９】一方、この間フォトセンサ（４４）は位置
検出ギヤ（４０）上の光反射部と対面したままであるが
、フォトセンサ（４３）は光非反射部（４１）を通りす
ぎて位置検出ギヤ（４０）上の光反射部と対面するので
、発光素子（４３ａ）から発せられた光の反射光は受光
素子（４３ｂ）で検知される。

【００３０】そして、位置検出ギヤ（４０）が第二の動
作位置へ達すると、フォトセンサ（４３）は位置検出ギ
ヤ（４０）上の光反射部と対面したままであるが、今度
はフォトセンサ（４４）が位置検出ギヤ（４０）上の光
非反射部（４２）と対面するため、発光素子（４４ａ）
から発せられた光の反射光は受光素子（４４ｂ）で検知
されなくなる。従って、位置検出ギヤ（４０）の回転に
伴い、フォトセンサ（４３）（４４）からそれぞれ位置
検出ギヤ（４０）上の凹部の光反射部と凸部の光非反射
部（４１）（４２）による反射光のレベル変化に応じた
出力信号が出力され、この出力信号によって駆動伝達機
構の動作モードが判断され、モータ（１０）の動作が制
御されることになる。

【００３１】なお、以上説明した第一の位置検出装置で
示した実施例では、位置検出ギヤ（４０）はその表面が
光反射材で形成され、あるいはメッキ・塗装などの加工
を施した材料等を用いて形成されると共に、中腹部の回
転面には所定のパターンに従って絞り等により凹凸が設
けられ、その凸部には塗装、ホットスタンプ等により発
光素子から発される光が反射されにくい光非反射部（４
１）（４２）が形成されているものとして説明したが、
逆に、図４に示すように、位置検出ギヤ（４０）をその
表面を光吸収材で形成し、あるいはメッキ・塗装などの
加工を施して光を吸収するように加工すると共に、中腹
部の回転面には所定のパターンに従って絞り等により凹
凸を設け、その凸部に塗装、ホットスタンプ等により光
反射部を形成した第二の位置検出装置の構成によっても
同様の効果が得られる。

【００３２】さらに、上記第一の位置検出装置では、位
置検出ギヤ（４０）の回転面に所定のパターンに従って
絞り等により凹凸を設け、その凸部に塗装、ホットスタ
ンプ等により光非反射部（４１）（４２）を形成した場
合に付いて示したが、図５に示す第三の位置検出装置で
は、位置検出ギヤ（４０）の回転面に所定のパターンに
従って穴部（５０ａ）（５０ｂ）を設けて光非反射部を
形成するようにしている。

【００３３】次に、本発明の第四の位置検出装置を図６
〜図８について説明する。

【００３４】図６は本発明の第四の位置検出装置の第一
の動作位置を示す要部平面図であり、図７は図６に示す
位置検出装置のＩＶ−ＩＶの矢視図であり、図８は本発
明の第四の位置検出装置の第二の動作位置を示す要部平
面図である。

【００３５】なお、各図において前記従来装置と同一ま
たは相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

【００３６】図６において、本発明の第四の位置検出装
置は、表面が光反射材で形成されるか、あるいはメッキ
・塗布などの手段により表面が光反射材で加工されたデ
ッキベース（５１）と、モータ（１０）の駆動トルクを
伝達する減速歯車（５３）と、デッキベース（５１）に
回転自在に取り付けられ、外縁部は減速歯車（５２）（
５３）と噛み合ってモータ（１０）の駆動トルクを受け
る歯車部（５４）を有し、中腹部にはカム溝（５５）が
施されたカム歯車（５６）と、デッキベース（５１）に
回転自在に取り付けられ、外縁部はカム歯車（５６）の
歯車部（５４）と噛み合う歯車部（５７）を有し、カム
歯車（５６）により駆動されるクラッチ歯車（５８）と
、カム歯車（５６）上にデッキベース（５１）に対向し
て一定距離だけ離して固定・設置され、発光素子（６２
ａ）と、受光素子（６２ｂ）とを備えたフォトセンサ（
６２）と、同じくカム歯車（５６）上にデッキベース（
５１）に対向して一定距離だけ離して固定・設置され、
発光素子（６４ａ）と、受光素子（６４ｂ）とを備えた
フォトセンサ（６４）と、フォトセンサ（６２）とフォ
トセンサ（６４）の回転動作軌跡と対向するデッキベー
ス（５１）面に所定のパターンに従って設けられた穴部
（６５）（６６）と、フォトセンサ（６２）とフォトセ
ンサ（６４）の間に接続されたシステムコントローラ（
６７）とから構成されている。

【００３７】そして、フォトセンサ（６２）とフォトセ
ンサ（６４）はそれぞれカム歯車（５６）の回転に伴う
回転動作軌跡がお互いに重なり合わないように配置され
ている。

【００３８】次に第一の動作位置から第二の動作位置へ
の動作について説明する。まず、第一の動作位置では、
フォトセンサ（６２）は丁度デッキベース（５１）上の
穴部（６５）と対面しているため発光素子（６２ａ）か
ら発せられた光の反射光は受光素子（６２ｂ）で検知さ
れないが、フォトセンサ（６４）は光沢のある材料で形
成されたデッキベース（５１）と対面しているため、発
光素子（６２ａ）から発せられた光の反射光は受光素子
（６２ｂ）で検知される。

【００３９】この状態からモータ（１０）が作動すると
、減速歯車（５２）（５３）が回転し、カム歯車（５６
）が反時計回りに回転する。このカム歯車（５６）の回
転駆動力によりカム歯車（５６）と噛み合っているクラ
ッチ歯車（５８）は時計回りに回転して、カム溝（１５
）に沿って結合ピン（１６）が移動することによりアー
ム（１８）が回転動作して所定の動作が行われる。

【００４０】一方、この間フォトセンサ（６４）はデッ
キベース（５１）と対面したままであるが、フォトセン
サ（６２）は穴部（６５）を通りすぎてデッキベース（
５１）と対面するので、発光素子（６２ａ）から発せら
れた光の反射光は受光素子（６２ｂ）で検知される。

【００４１】第二の動作位置へ達すると、フォトセンサ
（６２）はデッキベース（５１）と対面したままである
が、今度はフォトセンサ（６４）がデッキベース（５１
）上の穴部（６６）と対面するため、発光素子（６４ａ
）から発せられた光の反射光は受光素子（６４ｂ）で検
知されなくなる。従って、カム歯車（５６）の回転に伴
い、フォトセンサ（６２）（６４）からそれぞれデッキ
ベース（５１）に施された穴部（６５）（６６）による
反射光のレベル変化に応じた出力信号がシステムコント
ローラ（２７）に送られることになり、この出力信号に
よってシステムコントローラ（２７）で駆動伝達機構の
動作モードが判断され、モータ（１０）の動作が制御さ
れる。

【００４２】なお、以上説明した上記第四の位置検出装
置の実施例では、デッキベース（５１）は全表面が光反
射材で形成されるか、あるいはメッキ・塗布などの手段
により光反射材で加工された場合に付いて示したが、図
９に示す第五の位置検出装置の実施例では、フォトセン
サ（６２）（６４）のカム歯車（５６）の回転に伴う回
動軌跡と対向するデッキベース（５１）表面の領域部分
のみに、メッキ、塗布、ホットスタンプなどの手段によ
り光反射部（７１）を形成している。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように，本発明の第一ない
し第三の位置検出装置によれば，位置検出ギヤの回転面
上に所定のパターンを一体形成できるので、回動ギヤの
回転と動作モード検知のタイミングのずれが小さく、ま
たパターンフィルムを接着する必要がなくなるので信頼
性の高い装置が得られるという効果がある。

【００４４】また、第四ないし第五の位置検出装置によ
れば，所定の動作を行うカム歯車と、カム歯車の回動軌
跡に従い所定の位置に設けられた穴部とが、共にデッキ
ベースを基準に配置されており、またフォトセンサがカ
ム歯車に直接固定されているので、カム歯車の回転と動
作モード検知のタイミングのずれが小さく信頼性の高い
装置が得られるという効果がある。

【００４５】また、フォトセンサをカム歯車に直接取り
付けたことで動作モード検知用の部品を追加する必要が
無いため部品点数が削減でき、より小型の装置が得られ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の位置検出装置の第一の動作位置
を示す平面図である。

【図２】図１に示す第一の位置検出装置の位置検出ギヤ
付近の構成を拡大し、デッキベースを一部省略して示し
た要部平面図である。

【図３】第一の位置検出装置の第二の動作位置における
要部平面図である。

【図４】本発明の第二の位置検出装置の位置検出ギヤ付
近におけるデッキベース面の法線方向の構成を示す断面
図である。

【図５】本発明の第三の位置検出装置の位置検出ギヤ付
近の構成を拡大し、デッキベースを一部省略して示した
要部平面図である。

【図６】本発明の第四の位置検出装置の第一の動作位置
を示す要部平面図である。

【図７】図６に示す第四の位置検出装置のＩＶ−ＩＶの
矢視図である。

【図８】本発明の第四の位置検出装置の第二の動作位置
を示す要部平面図である。

【図９】本発明の第五の位置検出装置の断面図である。

【図１０】従来の位置検出装置の構成を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

（１０）　　モータ （１１）　　ウオームギヤ （１３）　　中心軸 （１４）　　カムギヤ （１５）　　カム溝 （１６），（３８）　　結合ピン （１８）　　アーム （３１），（５１）　　デッキベース （３２）〜（３６），（５２），（５３）　　減速歯車
（１２），（３７），（５４）　　歯車部（３９）　　
回転ギヤ （４０）　　位置検出ギヤ （４１），（４２）　　光非反射部 （４３），（４４）　　フォトセンサ （４５）　　回転ギヤ （５０），（６５），（６６）　　穴部（５５）　　カ
ム溝 （５６）　　カム歯車 （６８）　　光反射部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ等の駆動源によって駆動される駆動
   伝達機構に組み付けられたギヤ等の位置検出用の可動体
   に光反射部と光非反射部とからなる所定のパターンを設
   け、このパターンに発光素子と受光素子とからなるフォ
   トセンサを対向して配設し、このフォトセンサによって
   前記光反射部及び前記光非反射部を介して得られる検出
   信号により前記可動体の位置を検出する位置検出装置に
   おいて、前記可動体を前記発光素子からの光が反射する
   ように形成すると共に、該可動体の回動に伴う前記フォ
   トセンサの回動軌跡に対応する可動体の回動面部分を前
   記発光素子からの光が反射しないように形成することを
   特徴とする位置検出装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載した位置検出装置において
   、前記可動体を前記発光素子からの光が反射しないよう
   に形成すると共に、該可動体の回動に伴う前記フォトセ
   ンサの回動軌跡に対応する可動体の回動面部分を前記発
   光素子からの光が反射するように形成することを特徴と
   する位置検出装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載した位置検出装置において
   、前記フォトセンサの回動軌跡に対応する前記可動体の
   回動面部分に、所定のパターンにより前記発光素子から
   の光が透過する穴部を設けて形成することを特徴とする
   位置検出装置。
4. 【請求項４】請求項１に記載した位置検出装置において
   、デッキベースに回転自在に取り付けられた前記可動体
   に前記フォトセンサを固定すると共に、前記デッキベー
   スを前記フォトセンサの発光素子からの光が反射するよ
   うに形成すると共に、前記可動体の回動に伴う前記フォ
   トセンサの回動軌跡に対向するデッキベースの回動面部
   分を前記発光素子からの光が反射しないように形成する
   ことを特徴とする位置検出装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載した位置検出装置において
   、前記デッキベースを前記発光素子からの光が反射しな
   いように形成すると共に、前記可動体の回動に伴う前記
   フォトセンサの回動軌跡に対向するデッキベースの回動
   面部分を前記発光素子からの光が反射するように形成す
   ることを特徴とする位置検出装置。