JP2609219B2

JP2609219B2 - 広帯域信号の記録装置

Info

Publication number: JP2609219B2
Application number: JP60036792A
Authority: JP
Inventors: 俊彦沼倉; 明弘山田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1985-02-26
Filing date: 1985-02-26
Publication date: 1997-05-14
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: JPS61196406A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は高品位テレビジョン放送の映像信号のよう
な広帯域信号を記録する装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、テープを180゜より大きい角範囲にわた
ってドラムに巻き付けると共に、ほぼ同じ回転角位置に
設けた複数の回転ヘッドによって、ｎ個に分割した１回
転時間分の広帯域信号をテープ巻き付け角分に時間軸変
換して、ほぼ同時にｎ本のトラックとして記録するよう
にしたもので、現在、一般に用いらている家庭用VTRの
ヘッドドラムの径を変更することなく、広帯域信号の記
録ができるようにしたものである。

〔従来の技術〕

ベースバンドが8MHzにも及ぶ広帯域信号を従来からあ
る家庭用VTRで記録しようとすると、この現行の家庭用V
TRで記録可能なベースバンド帯域は約２〜3MHzと狭いた
めその広帯域信号の高域側はほとんど記録再生できず、
S/Nが非常に劣化することになり、実用にならない。

そこで、この広帯域信号を記録できるVTRを新たに作
製する必要がある。この場合にヘッドドラムの径を大き
くすれば従来と同様の角成分、テープをドラムに巻き付
けたとしてもそれだけテープのヘッドドラムに対する巻
き付けられる部分が長くなり、その分記録波長が長くな
るので広帯域信号の記録が可能になる。しかし、それで
は新たに大型のヘッドドラムを開発する必要があり、そ
のコスト及び装置の変更は無視できない。

この点、従来から家庭用VTRの回転ヘッド装置として
用いられているヘッドドラムの径を変えずに広帯域信号
の記録用VTRが実現できれば便利である。

このような背景から広帯域信号の記録を可能にするも
のとして、次のようなものが考えられる。

すなわち、第７図はその回転ヘッド装置の概略図で、
これは従来と同様に回転ヘッドは180゜角間隔隔てて配
し、またテープ（２）は案内ドラムに対して180゜の角
範囲にわたって巻き付ける。そして、回転ヘッドの回転
数を従来の２倍に、すなわち１フィールドで１回転する
ように回転数を上げるものである。

この回転ヘッド装置を用い、映像信号の垂直同期信号
がヘッド（1A）がテープ（２）に対接し始める部分で記
録されるようにドラム位相サーボをかけて映像信号の記
録をなすと、映像信号が順次1/2フィールドごとに回転
ヘッド（1A）及び（1B）に供給されて、テープ（２）上
に回転ヘッド（1A）によってトラックTAが、回転ヘッド
（1B）によってトラックTBが、順次形成されて映像信号
が記録されるものである。

したがって、各１本のトラックTA及びTBには夫々1/2
フィールド分の映像信号が記録され、この２本のトラッ
クで１フィールド分の信号が記録されることになり、従
来１本のトラックに１フィールド分の信号を記録してい
た場合に比べて記録波長は、各１本づつのトラックで見
れば２倍に伸びたとの同様になる。したがって、各１本
のトラックとして記録できるベースバンドの帯域は広く
なり、広帯域信号の記録が可能になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このように記録した場合、トラックTAは画面
の上半分の情報となり、またトラックTBは画面の下半分
の情報が記録されることになり、これらトラックTA及び
TBからの信号が1/2フィールド毎に切り換えられて、再
生時、２個の回転ヘッドから取り出されるため再生画面
は第９図に示すようにトラックTAよりの上半分の画面
（3A）とトラックTBよりの下半分の画面（3B）との継ぎ
目がヘッドのスイッチ切り換えのため画面上にノイズと
して現れ、見苦しい。また、テープ（２）に対するヘッ
ドHAとHBの当たりが異なる場合、両トラックTA,TBから
の再生信号のゲインが異なり、このため第９図に示す上
半分の画面（3A）と下半分の画面（3B）とで輝度が異な
ってしまったりする欠点も生じる。

また、トラックTAとTBはそれぞれ１フィールドの画面
の上半分の情報と下半分の情報が記録されるため、２倍
速、３倍速、５倍速のような変速再生を行った場合にこ
のままでは１枚の絵として取り出すことは非常に難し
く、２個のヘッド（1A）及び（1B）の他にさらに変速再
生用ヘッドを設ける等、特別の処理を講ずる必要が生じ
てしまう。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、上述の問題点を解決するために、互
いに近接し高さ方向及び回転方向にずれた位置で配列さ
れたｎ（ｎは２以上）個の回転ヘッドと、180゜より大
きい角範囲にわたってテープが斜めに巻き付けられる案
内ドラムと、入力広帯域信号を各フィールド毎に１水平
期間単位で振り分けてｎ分割する分割器と、該分割器で
分割された各1/nフィールドの映像信号をそれぞれ時間
伸長する時間軸変換手段と、上記ｎ個の回転ヘッドの回
転方向のずれ分を補償する遅延回路とを具備し、上記時
間伸長され回転ヘッドの回転方向のずれ分が補償された
信号を上記ｎ個の回転ヘッドにそれぞれ供給し、かつ、
該ｎ個の回転ヘッドを１フィールドにつき１回転の速度
で回転させて、ｎ本のトラックをほぼ同時に形成して記
録するようになされた広帯域信号の記録装置を提供す
る。

〔作用〕

ｎ個の回転ヘッドのそれぞれは、広帯域信号がｎ分割
され、これがテープ巻き付け角分の時間にされた各分割
信号をテープ上にｎ本のトラックとしてほぼ同時に記録
することになる。つまり、回転ヘッドの１回転分の時間
分の信号は、テープ巻き付けた角分に時間軸圧縮される
が、このときｎ本のトラックとして順次記録されること
になり、各トラックの信号としては時間軸伸長された状
態となる。したがって、広帯域信号の記録が従来の家庭
用VTRのヘッドドラムの径を変えることなく行うことが
できる。

しかも、この場合に各分割した信号は、同時に記録さ
れ、再生されるものであるので、ヘッド出力の切り換え
を行う必要がないものであるから、前述のような信号と
はならないので、再生画面上に、つなぎ目のスイッチノ
イズが現れる等の欠点はない。

〔実施例〕

第１図はこの発明装置に用いる回転ヘッド装置の一例
を示し、この例においては、２個のヘッド（11A）及び
（11B）を互いに近接した回転角位置に配すると共に、
この２個の回転ヘッド（11A）及び（11B）を第２図に示
すような高さ方向にも距離ｙだけずらして配する。な
お、実際的にはこの２個の回転ヘッド（11A），（11B）
を高さ方向に並べて配することは濡れ磁束の関係で支障
があるので第２図に示すように回転方向にもｘだけ離し
て配するようにしている。

ここで、隣接トラック間にガードバンドを形成するよ
うにする場合には、距離ｙはヘッド（11A）（11B）のギ
ャップ幅ｇに対し、ｙ＞ｇとし、両ヘッド（11A）（11
B）は同じアジマス角のヘッドでよい。一方、隣接トラ
ック間にガードバンドを形成しないように高密度で記録
する場合は、ｙ≦ｇとし、両ヘッド（11A）及び（11B）
はアジマス角が異なるものが用いられる。

そして、このヘッド（11A）（11B）を従来の家庭用VT
Rの回転速度の２倍、すなわち、１フィールドで１回転
するように回転させる。

また、テープ（２）は案内ドラム（13）に対して270
゜角範囲にわたって斜めに巻き付ける。

そして、回転ヘッド（11A）及び（11B）によって１フ
ィールド分の映像信号を時間的に２分割（各分割信号の
実質的な時間長は180゜分）したものを270゜分に時間軸
伸長し、第３図に示すように記録トラックTa,Tbを同時
に形成して１フィールド分の映像信号を１対のトラック
Ta,Tbとして順次記録する。

第４図はその記録系の一例で、入力端子（21）を通じ
た広帯域映像信号はA/Dコンバータ（22）によりデジタ
ル信号に変換され、このデジタル信号がチャンネル分割
回路（23）に供給される。このチャンネル分割回路（2
3）では、例えば１水平期間ごとに交互に第１の出力端
子と第２の出力端子とに信号を振り分ける。したがっ
て、第１の出力端子には奇数番目の水平ラインのデジタ
ル映像信号が得られ、これが時間軸伸長回路（24A）に
供給され、また第２の出力端子には偶数番目の水平ライ
ンのデジタル映像出力が得られ、これが時間軸伸長回路
（24B）に供給される。時間軸伸長回路（24A）及び（24
B）では回転ヘッドの１回転分、すなわち、１フィール
ドごとにデジタル映像信号が270゜分の時間分の時間軸
伸長される。そして、これら時間軸伸長回路（24A）（2
4B）からの伸長された映像信号はD/Aコンバータ（25A）
及び（25B）にそれぞれ供給されて、アナログ信号に戻
され、FM変調回路（26A）及び（26B）にてそれぞれFM変
調された後、アンプ（27A）及び（27B）を通じて、ヘッ
ド（11A）及び（11B）に供給され、テープ上に第３図に
示したようにほぼ同時にトラックTa及びTbを形成して記
録される。

この場合、時間軸圧縮回路（24A）の信号は遅延回路
（28）を通じてD/Aコンバータ（25A）に供給されるよう
にされているが、この遅延回路（28）はヘッド（11A）
とヘッド（11B）の回転方向の角範囲分のずれ量ｘの分
を補償するためのものである。

こうして、順次、１フィールドごとに入力広帯域信号
は２本のトラックTa,Tbとして１回転毎に順次記録され
ることになる。

この場合、１フィールド分の信号は２本のトラックT
a,Tbの時間長でみれば時間軸圧縮されて記録されること
なるが、各１本のトラックで見ればデータ的には1/2で
あるので、1.5倍に時間伸長された状態になる。

第５図はこのときの記録時のタイミングチャートを示
すもので、入力広帯域映像信号SV（第６図Ａ）はチャン
ネル分割回路（23）にてヘッド（11A）にて記録するも
のとヘッド（11B）にて記録するものに分割され、この
分割されたものが時間軸伸長回路（24A）及び（24B）に
て、第６図Ｂ及びＣに示すようにテープ巻き付け角であ
る270゜分に時間軸伸長され、それがアナログ信号に戻
されて記録される。そして、ヘッド（11A）と（11B）の
回転方向のずれｘを考慮するため遅延回路（28）によ
り、そのずれ分に相当する時間差ｄが補償されるように
なっている。

なお、この記録時においてはドラム位相サーボがかけ
られて、ヘッド（11A）及び（11B）がテープ（２）上を
走査する期間に、270゜分に時間軸伸長された信号がこ
れらヘッド（11A）及び（11B）に供給されるようにされ
ている。

なおこの記録時において従来と同様にしてテープの幅
方向の端部に再生時のトラッキングコントロール用の信
号を固定ヘッドによって記録してもよいし、また、８ミ
リビデオと同様に映像信号に重畳して４周波のパイロッ
ト信号を循環的に記録するようにして再生時、この４周
波のパイロット信号を利用してトラッキングをとるよう
にしてもよい。

第６図はこのように記録された広帯域信号の再生系の
ブロック図で、ヘッド（11A）及び（11B）によって再生
された信号はアンプ（30A）及び（30B）を通じてFM復調
回路（31A）及び（31B）に供給されて復調され、その復
調信号がA/Dコンバータ（32A）及び（32B）に供給され
デジタル信号に変換される。そしてこのA/Dコンバータ
（32A）及び（32B）よりのデジタル信号は時間軸誤差補
正回路（33）に供給される。

アンプ（31A）及び（31B）を通じた信号は、また、ク
ロック発生回路（34A）及び（34B）に供給される。この
クロック発生回路（34A）及び（34B）はPLL回路で構成
され、時間軸誤差補正回路（33）の書き込み用信号を形
成する。つまり、クロック発生回路（34A）及び（34B）
の信号は再生された信号の時間軸変動分を有する信号で
あり、これによって時間軸誤差補正回路（33）のメモリ
にA/Dコンバータ（32A）及び（32B）からの信号を書き
込む。一方、タイミングコントロール回路（35）からの
水晶発振器の出力に基づいた読み出しクロック信号が時
間軸誤差補正回路（33）に供給されて、メモリに書き込
まれた信号が読み出され時間軸誤差が補正される。そし
て、この時間軸誤差補正がされた信号は、時間軸圧縮回
路（36A）に供給されると共にヘッド（11A）と（11B）
の回転方向のずれに応じた遅延回路（37）を通じて時間
圧縮回路（36B）に供給される。そして、時間軸圧縮回
路（36A）及び（36B）において伸長されていた信号が１
水平ライン分毎に元の時間軸の信号として圧縮され、そ
の出力信号が合成回路（38）に供給されて合成され、元
の時間軸を有し且つ元の時系列に戻された信号がこれよ
り得られ、これがD/Aコンバータ（39）に供給されて元
の広帯域アナログ映像信号に戻され、出力端子（40）に
導出される。

以上のことから明らかなように、この例ではトラック
Taには奇数番目の水平ラインの信号が記録され、トラッ
クTbには偶数番目の水平ラインの信号が記録されること
になる。そして、１本のトラックTa及びTbに記録されて
いる信号の記録波長は、テープが270゜分に巻き付けら
れ、時間伸長されていることから、従来の家庭用VTRの
場合の記録波長の1.5倍になる。

したがって、従来の家庭用VTRの記録可能なベースバ
ンドが3MHz程度だとするとベースバンドが約4MHz程度の
信号が各１本づつのトラックとして記録できることにな
り、２本のトラックで実質上8MHzの広帯域信号の記録が
できることになる。

また、この例の場合、冒頭で述べたテープを180゜分
巻き付け、２個の回転ヘッド（1A）（1B）を従来の２倍
の速度で回転させるものに比べて、S/Nの向上が期待で
きる。

すなわち、ここで、 λ：記録波長 V:テープと回転ヘッドとの相対速度 f_CC:中心キャリア周波数 f_B:ベースバンド帯域幅 Tw:トラック幅 Δf:FM変調のデビエイション C:定数としたとき、となり、第７図の例と本例とにおける各値を比較すると
次の表のようになる。

なお、１つのトラックすなわち１チャンネルあたりの
記録帯域は２個の回転ヘッドの構成とした場合、時間軸
圧縮した分の逆数をかけたものとなる。したがってに時間軸圧縮とすると3/4倍の記録帯域つまりとなる。

前記表から明らかなようにこの例によればS/Nが上が
ることが分かる。

なお、以上は広帯域信号としての映像信号の場合を例
にとって説明したが、映像信号に限られるものではない
ことは勿論である。また、ヘッドは２個以上ｎ個用い、
信号をｎチャンネルに分割して記録するようにするよう
にしてもよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、入力広帯域信号をｎ分割するもの
の、これを時間軸伸長してほぼ同時に記録し再生するも
のであるので、従来のように画面の上半分の信号と下半
分の信号というような分割ではなく、再生画面上におい
てトラックの切換え点がノイズとなって現れることはな
い。

また、変速再生をしても従来とほぼ同様の処理ででき
ることになる。

また、この発明によればテープを180゜以上にわたっ
て巻き付けたので記録された信号を再生したときのS/N
は、冒頭で述べた回転ヘッドの回転数を２倍にするもの
に比べて前述のように向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明装置に用いる回転ヘッド装置の一例を
示す図、第２図はその回転ヘッドの高さ方向の関係を示
す図、第３図はその記録トラックパターンを示す図、第
４図はその記録系の一例のブロック図、第５図はその記
録時のタイミングチャート、第６図はその再生系の一例
のブロック図、第７図は従来の回転ヘッド装置の一例を
説明するための図、第８図はその記録トラックパターン
図、第９図はその再生画面を示す図である。（11A）及び（11B）は回転ヘッド、（23）はチャンネル
分割回路、（24A）及び（24B）は時間軸伸長回路であ
る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに近接し高さ方向及び回転方向にずれ
た位置で配列されたｎ（ｎは２以上）個の回転ヘッド
と、 180゜より大きい角範囲にわたってテープが斜めに巻き
付けられる案内ドラムと、入力広帯域信号を各フィールド毎に１水平期間単位で振
り分けてｎ分割する分割器と、該分割器で分割された各1/nフィールドの映像信号をそ
れぞれ時間伸長する時間軸変換手段と、上記ｎ個の回転ヘッドの回転方向のずれ分を補償する遅
延回路と、を具備し、上記時間伸長され回転ヘッドの回転方向のずれ分が補償
された信号を上記ｎ個の回転ヘッドにそれぞれ供給し、
かつ、該ｎ個の回転ヘッドを１フィールドにつき１回転
の速度で回転させて、ｎ本のトラックをほぼ同時に形成
して記録するようになされた広帯域信号の記録装置。