JP2628864B2 - 映像録画再生機用4mmビデオテープに音声信号及び映像信号を記録する方法 - Google Patents

映像録画再生機用4mmビデオテープに音声信号及び映像信号を記録する方法

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JP2628864B2 JP62221188A JP22118887A JP2628864B2 JP 2628864 B2 JP2628864 B2 JP 2628864B2 JP 62221188 A JP62221188 A JP 62221188A JP 22118887 A JP22118887 A JP 22118887A JP 2628864 B2 JP2628864 B2 JP 2628864B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は映像録画再生機用4mmビデオテープフォーマ
ットに関するものである。
従来の技術 最近、映像録画再生機の小形化が研究されている。そ
の際に有効なのが幅の狭いビデオテープを使用すること
で、このため例えば従来8mm幅のテープを使用した小形
映像録画再生機が開発されてきたが、この装置はポータ
ブル用としては未だあまりにも大きすぎ、使用者の要望
を充足していない。
従って、より小さいテープを使用した携帯が容易で、
多機能を有するVTR装置を開発することが課題として残
されている。
ヘッドドラムに180゜離間して設けられた2個のビデ
オヘッドによりテープの走行方向に対して斜めになるよ
うにビデオ信号の1フィールド分を一列のビデオトラッ
クピッチとして記録するヘリカルスキャン方式を使用し
記録ヘッド及び再生ヘッドのギャップを所定角度傾けて
記録再生するアジマス式を利用した12.65mmのビデオテ
ープを使用する従来の映像録画再生機のテープフォーマ
ットでは、第1a図に図示したように幅12.65mmのテープ
Aの最上端に音声信号を記録される幅1mmの音声トラッ
クCが設けられ、この音声トラックCの下側に音声信号
とビデオ信号とを正確に区分するためのオーディオビデ
オガードFが幅0.15mmで形成されており、さらにオーデ
ィオビデオガードFの下側には幅0.265mmの帯状部分よ
りなる前オーバーラップH1が形成されている。またテー
プの最下端には0.75mmの幅でテープの走行を制御するコ
ントロール信号を記録するためのコントロールトラック
Dが形成されており、上記のコントロールトラックDの
上側にはコントロール信号とビデオ信号を区分するため
の領域であるコントロールビデオガードGが幅0.15mmで
形成され、上記のコントロールビデオガードGの上側に
は後オーバーラップH2が幅0.265mmで形成されている。
前後のオーバーラップH1,H2を包含した領域が幅10.60mm
のビデオ全幅Bを形成する。かかるテープフォーマット
により充分な周波数帯域のビデオ信号をテープ上に記録
することが可能になる。
第1b図はVHS型1/2インチのVTRにおける周波数スペク
トル図であり、上記の第1a図のテープのビデオ全幅Bに
記録された周波数帯域成分を示す。大略最大周波数の領
域を7MHzであると仮定するとカラー信号成分Cは第1b図
に図示したように629kHzになり、輝度Y信号をFM変調し
た信号のキャリアー周波数3.4MHz〜4.4MHzであるので周
波数偏移量DEVは1MHzになる。
上記のように構成されたフォーマットと周波数スペク
トルを有する12.65mmのVHSテープフォーマットは音声信
号や映像信号及びテープの走行を制御するためのコント
ロール信号を記録するには問題がないが、テープの幅A
が12.65mmで大変広いためドラムの直径が62mmと大形に
なり、またシステムを動作させるためのメカニズムも対
応して大形化する問題点を有している。さらにテープの
走行速度を制御するためのコントロール信号が別途に記
録されているためこれを読み出すコントロールヘッドを
別設置しなければならない問題があった。
従って、上記の第1a図のように構成されたテープのフ
ォーマットを使用するシステムは大形化を招来する問題
点を生じユーザーが携帯するのはほぼ不可能であった。
一方、上記のような問題点を解消するために8mm幅の
テープを使用してシステムを小形化する装置も存在す
る。かかる8mmテープのフォーマットは第2a図に図示さ
れたように幅8mmのテープA′の最上端に第1のオプシ
ョントラックC′が形成され、上記の第1のオプション
トラックC′の下側に第1のオプショントラックC′に
記録された信号とビデオ信号を区分するための第1のカ
ード帯F′が設けられており、この第1のカード帯F′
の下側には第1オーバーラップH1′が形成されている。
またテープ幅A′の最下端には第2のオプショントラッ
クD′が設定され、第2のオプショントラックD′の上
側には第2のオプショントラックD′に記録された信号
とビデオ信号とを区分するための第2のガード帯G′が
形成され、第2のガード帯G′の上部には第2のオーバ
ーラップH2′が設けられる。さらに、第1,第2のオーバ
ーラップH1′,H2′を包含した第1,第2のガード帯F′,
G′の間の部分がビデオ全幅B′を形成しこの部分にビ
デオ信号と、FM音声信号と、テープの走行を制御するた
めのコントロールATF信号とが一緒に記録される。
第2b図は8mm形のVTRにおける周波数スペクトル図で、
上記第2a図のビデオ全幅B′に記録された信号の周波数
帯域成分を示したものであるが、最大周波数領域を7MHz
であるとすると走行を制御するための制御信号であるAT
F(オートマチック トラック ファインディング)パ
イロット信号が低域側に102.5kHz(f1)、118.9kHz
(f2)、165.2kHz(f3)、及び148.6kHz(f4)の周波数
でそれぞれ形成され、カラー信号成分Cは743kHzであ
り、輝度信号YのFM信号キャリアー周波数は4.2MHz〜5.
4MHzである。従って周波数偏移DEVは12MHzとされてい
る。
上記のように構成された8mmテープフォマーットと周
波数スペクトルを採用すると上述したように記録された
映像信号と音声信号及びコントロール信号を読み出すた
めのドラム径が40mmに縮小できるが、テープの大きさが
未だ十分に小形化されていないためシステムを動作させ
るためのメカニズムは大形のものから脱皮することが出
来ていない。
従って、上記の第2a図のように構成された8mmのテー
プのフォーマットを使用するシステムは第1図の12.56m
mのテープのフォーマットを使用するシステムよりは小
形化されているが、未だユーザーが簡便に携帯するには
不便であったし、その機能においても単純な機能しかな
かった。
発明が解決しようとする問題点 従って、本発明の目的は4mmのテープにビデオ信号と
音声信号とビデオ信号及びテープの走行を制御するコン
トロール信号を記録すると共にビデオ信号の信号対雑音
比を最大比して画質の鮮明度を最大化できるようにビデ
オ信号記録領域を最大に設定した4mmテープのフォーマ
ットを提供することにある。
本発明の他の目的はビデオ信号とテープの走行を制御
するためのATF信号と輝度信号及びカラー信号をビデオ
領域に記録すると共に音声信号をオプショントラックに
記録するテープフォーマットを提供することになる。
本発明の他の目的は映像・音声及びATF信号を記録・
再生する際基準になる周波数スペクトルを形成して各セ
ット間の互換性及び規格を統一させることができる方式
を提供することになる。
問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明はヘリカルスキャ
ン方式とアジマス記録方式を利用した4mmビデオテープ
のフォーマットにおいて、上記のビデオテープの幅方向
最上端に上ドラムに触れるテープ部分の面積を最小化し
てドラムの回転の際突出するビデオヘッドによって生じ
る画面の揺れ,音声のふるえ,ヘッドの磨耗等を防止す
る第1のガイド領域が形成され、テープ幅の最下端にド
ラム上のテープリードラインの最小ギャップと下ドラム
と上ドラムの間の最小ギャップとを勘案して決められ走
行中のテープの揺れに依る画面の揺れを最大限に防止す
ると共に、音声信号を記録されまた音声領域の信号とビ
デオ領域の信号を区分するための最小限のテープ幅を形
成する第2のガイド領域及びオプショントラック領域が
形成され、上記の第1のガイド領域の下端と第2のガイ
ド領域の上端にはチャネル1及び2のビデオヘッドがオ
ーバーラップして信号記録できるように最小の第1,第2
のオーバーラップ領域を各々設定し、上記の第1,第2の
オーバーラップ領域の間にビデオ信号とテープの走行速
度を制御するATF信号と輝度信号Yとカラー信号Cとを
最小の周波数帯域で記録できるようにしたビデオテープ
構成を特徴とする。
実施例 以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
第3a図は本発明の4mmのビデオテープフォーマットの
構成図を示す。図中、A″は4mmディジタルオーディオ
テープの全幅であり、その長さは3.81mmである。また
B″はビデオ全幅でビデオヘッドがオーバーラップされ
て記録することができる最大の長さである2.9mmの幅を
有し、C″は第1のガイド帯でヘリカルスキャン方式ド
ラムの回転の際上ドラムに接触する部分を構成する幅が
0.3mmの面積を最小化された帯状テープ部分であり、
D″はテープが走行する間に生じるテープの揺れに依る
画面の揺れと音声信号のふるえを防止すると共に音声信
号を記録する幅が最小化されたオプショントラックであ
って幅の長さは0.5mmである。F″はドラムリードライ
ンの最小限のギャップと下ドラムと上ドラムの最小限の
ギャップを勘案して機構組立上の誤差に依る音声信号と
ビデオ信号の混合からこれらの信号を確実に選別するた
めの幅0.1mmの第2のガイドである。H1″とH2″は第1,
第2のオーバーラップ部であり、チャネル1及び2のビ
デオヘッドが重複して記録を行なうようにしてビデオ信
号の第1フィールドと第2フィールドのつなぎ目部分に
おいて信号が欠如することを防ぐための部分で幅の長さ
は各々を0.095mmである。
第3b図は本発明に依る4mm形ビデオテープフォーマッ
トを採用したVTRの周波数スペクトルの図で、第3a図の
ビデオテープのビデオ全幅B″に記録された周波数の帯
域成分を示したものであるが、制御信号である周波数が
102.5kHz、118.9kHz、165.2kHz、及び148.6kHzのATFパ
イロット信号f1〜f4が記録され、またカラー周波数成分
Cが743kHzの周波数帯域を有し、被変調FM輝度信号のキ
ャリアー周波数帯域が3.2MHz〜4.2MHzであるので周波数
偏移DEVは1MHzになる。
またATF信号に対するカラー信号Cの比を−10±1dBに
維持することによりATFを安定化させており、被変調FM
輝度信号の周波数は8mmVTRよりも下方へ移行させてあ
る。これは高域の方が低域よりもノイズが多いのでアナ
ログ信号対ノイズ比(A/N)中のアナログ信号の比率を
大きくするためである。
第4a,4b,4c図はそれぞれビデオヘッドの構造図、ドラ
ムから所定量突出したビデオヘッドがスキャンニングす
る際のドラム上に密着されたテープの状態を示す図及び
ドラムの回転によってビデオヘッドがビデオ幅に記録さ
れたビデオ信号をスキャンニングする状態を示す図であ
り、第5a,5b図はビデオテープに記録された信号を読み
出すためのドラムとオーディオヘッドの状態図及び上ド
ラムと下ドラムの外観構造図である。
又、第6図は4mmビデオテープのビデオ幅に記録され
たビデオ信号の記録状態を示す図である。
以下、上述した図面と構成に基づいて本発明の4mmビ
デオテープのフォーマットを詳細に説明する。
先ず、4mmビデオテープのフォーマットを設計する前
にドラム径とビデオヘッドの設計が必要になるが、本発
明ではシステムを小形化するためにドラム径を30mmに
し、またドラム上のテープの巻き角度を180゜にしテー
プの入出口に若干の余裕を置く。また、上ドラムと下ド
ラムの間のギャップを0.1mm、リードライン端部分の加
工限度を0.2mm、ドラム面からのヘッド突出量を0.024m
m、ビデオヘッドの幅を5mm、ヘッドの厚さを0.16mmとす
る。
以下、かかるドラム及びビデオヘッドに適用される4m
mテープのフォーマットを説明する。
まず、上記のように設計された30mm径のドラムとドラ
ム上に担持されたビデオヘッドを前提にして4mmビデオ
テープのフォーマットを算出する。ビデオ信号を最大レ
ベルで記録するためのビデオ幅をW″とすれば、ビデオ
幅W″は下記の式のようになる。
(π=3.1415、D=ドラム径で30mm、θ=ビデオトラッ
ク角) 上記(1)式からビデオトラック角が次式で得られる
ことがわかる。
ただし、W″はビデオ幅である。
上記の(1),(2)式より、4mmテープに映像信号
を記録するためのビデオ幅を最大にするビデオトラック
角θを3゜20′に設定すれば、式(1)によってビデオ
幅W″は2.71mmになる。このW″の値は勿論式(2)の
ビデオトラック角を満足する。
一方、上記の(1),(2)式に基づいて設定された
ビデオ幅W″に記録されたビデオ信号をドラムの回転に
よって第1チャネル,第2チャネルのビデオヘッドが回
転しながら連続的に読み出すヘリカルスキャンニングに
より読み出す場合ビデオヘッドの突出に依る画面の揺
れ,音声のふるえ,ヘッドの磨耗等を防止するため上ド
ラムに接触する最小限の領域が必要になる。
即ち、第4a図に示したようにヘッド幅が5mm、ヘッド
の厚さ0.16mm、ヘッドのギャップが0.024mmに構成され
たビデオヘッドHDが第4b図に図示されているように上ド
ラムUPDRと下ドラムLWDRとの間に取り付けられてヘリカ
ルスキャンニングする場合、4mmビデオテーブの上部100
がアッパードラムUPDRに接触しないと前述したビデオテ
ープに記録された信号の揺れ等の現象が起こる。
従って、上記のような現象を除去してビデオ記録領域
を最大にするためにはドラムの回転時に上ドラムUPDRに
接触する最小限のガイド領域がテープ上に必要になり、
このガイド領域を第1ガイド領域C″であるとする。
ビデオヘッドHDがビデオ信号をスキャンニングする時
の状態図を第4c図に示す。第4c図に示したように、第1
チャネルのビデオヘッドHDが第1フィールド1FLの最終
水平信号Hをオーバーラップしてスキャンニングする際
のビデオへッドの幅とヘッドの厚さに依る第1ガイド領
域C″の設定領域をxとすれば、xは とあらわされる。
この時ヘッド幅とヘッド厚さは前述したように各々5m
mと0.16mmであり、θはビデオトラック角で3゜20′で
ある。従って、x=0.1533mmになり、第1ガイド領域
C″の中で上ドラムUPDRに接触する領域をYとすればy
は次式のようになる。
θ′はビデオヘッドの突出によってテープ面がドラム
に接触した際のドラムとテープの角度で15゜程度であ
り、ヘッドの突出量は上述したように0.024mmに設計さ
れている。
従って、第1ガイド領域C″のyは0.0927mmになり、
第1ガイド領域C″の幅は約0.3mm程度になる。
一方、4mmテープの下端に設定されたオプショントラ
ックD″は走行中のテープの揺れを防止すると共にオー
ディオ信号を記録されるテープの部分であり、テープが
揺れることなく一様に走行するためには第5b図のドラム
リードライン400に沿って走行させられる必要がある。
このオプショントラックD″はリードライン400中の最
小ギャップ500(リードラインの初めの部分の最小ギャ
ップ)と、上ドラムUPDRと下ドラムLWDRとの間の最小ギ
ャップ600を勘案して設定される。
製造時にリードライン400の初めの部分のギャップ500
を0.2mm、上ドラムUPDRと下ドラムLWDRの間の最小ギャ
ップ600を0.21mmとすることによりオプショントラック
D″は0.41mmに設定され、オーディオ信号を記録され
る。
第3図の第2のガイド領域F″は第5a図のようにテー
プの走行中のオプショントラックD″に記録された音声
信号とビデオ全幅B″に記録された各々の信号を完全に
区分するための領域で、VTR装置本体にドラムを取付け
る際の公差を0.05mm、オーディオヘッドAHを組立てる際
の公差を0.05mmとして設定されている。
従って、第2のガイド領域F″とオプショントラック
D″とはテープ幅の下端部に形成され、ドラムリードラ
イン400の最小ギャップ500と下ドラムLWDR及び上ドラム
UPDRの間の最小ギャップ600を勘案しさらにこれに音声
信号とビデオ信号を区分するのに十分な最小限の公差の
合せた幅を有し走行テープの揺れに依る画面の揺れを最
大限に防止することができると共にオーディオ信号を記
録することができる領域を提供する。
第6図は4mmテープの中の第1ガイド領域C″と第2
ガイド領域F″とオプショントラックD″とを除外した
正味のビデオ全幅B″を示す。このビデオ全幅は2個の
回転ヘッドによってテープ上に交互に信号を記録する際
にオーバーラップした記録ができるように式(1),
(2)によって規定されるビデオ幅W″に第1,第2オー
バーラップH1″,H2″を加えた幅2.9mmのテープ幅を有す
る。
上記のように構成されたビデオ全幅B″にはビデオト
ラックが前述したドラムの設計により約0.024mmのビデ
オトラックピッチVTPで設定される。また、第1,第2フ
ィールドの1FL,2FLの各々の長さFLは下記のように決定
される。
(W″=ビデオ幅、θ=ビデオトラック角3゜20′) この時第1,第2フィールド1FL,2FLを構成する1Hの長
さHLは式(5)によって下記のよう に書くことができる。
上記の式(6)に依る第1,第2フィールド1FL,2FLの
長さFLとフィールド周波数fvを使って相対速度Vhを求め
ると相対速度Vhは下記のようになる。
Vh=fv×HL≒2.8m/sec …(7) 上記の式(7)で求めた相対速度Vhを前述したドラム
の設計値を利用して他の方法で求めると下記のように書
くことができる。
(π=3.1415、D=ドラム直径30mm、fv=フィールド周
波数59.94kHz、Vt=テープの走行速度(大変遅いので無
視できる)) 又、前述した設計のヘッドHDにおけるヘッドギャップ
HGは0.024mmであり、また波長λはヘッドギャップHGの
2倍に対応するためλを下記のように書くことができ
る。
λ=HG×2=0.4μm(0.04mm) …(9) 第6図のビデオ全幅B″に記録することができる最大
周波数fはf=(Vh/λ)であるので上記の式(7)又
は(8)と(9)よりビデオ全幅B″に記録することが
できるビデオ最大周波数は7MHzになることが分かる。
従って、第6図のビデオ全幅B″に記録されるビデオ
最大周波数は7MHz、ビデオトラック角は3゜20′、各フ
ィールドの長さは48.547mm、1Hの長さは0.79mm、ビデオ
トラックピッチVTPは0.024mmとなりビデオ信号を最大の
効率で記録・再生することができる。
第7図は本発明に依るテープフォーマットを使って録
画するVTR装置のブロック図で、制御信号であるATF信号
発生部10と、映像信号入力部であるビデオ入力部15と、
入力レベルの変動に対し定められた一定な出力レベルを
維持する第1の自動利得制御回路AGC16と、入力信号を1
H毎に180゜位相変化させると共に入力信号を1H遅延させ
元来の入力信号と加減(+,−)することにより輝度信
号Yとカラー信号Cとを分離する輝度/カラー(Y/C)
分離回路17と、上記の輝度/カラー(Y/C)の分離回路1
7の出力を一定レベルに正確にクランプするクランプ回
路18と、ピーク値を制御して記録時に3.58MHzの入力反
応カラー信号レベルを一定に維持する第1の自動カラー
制御回路ACC20と、上記の第1の自動カラー制御回路20
の出力の信号対雑音比S/Nを改善するため入力から高域
周波数成分を強調し出力から補償する第1のエンファシ
ス回路21と、テープに記録するため第1のエンファシス
回路の出力信号を743kHzの周波数に低域変換する低域変
換部22と、上記のATF信号発生部10が供給する制御信号
と低域変換部22からのカラー出力信号とを混合する第1
のミクサー部23と、上記の輝度/カラー(Y/C)分離回
路17から分離された輝度信号Yから信号対雑音比を改善
するために高域周波数成分を強調し出力から補償する第
2のエンファシス回路24と、輝度信号を記録すべく変調
するFM変調回路25と、上記の第1ミクサー部23の出力
(ATF+カラー)信号とFM変調回路25の出力輝度信号Y
を混合する第2のミクサー部26と、ドラムサーボにより
所定連続信号を発生するサーボ回路部27と、上記の第2
ミクサー部20の連続出力信号をサーボ回路部27の出力信
号により交互にスイッチングしテープのチャネルに対応
してヘッドHD1,HD2を通じて記録される信号を形成する
チャネル選択部28と、音声信号を入力される音声入力部
30と、上記の音声入力部30の出力信号を一定なレベルに
自動利得制御する第2の自動利得制御回路31と、上記の
第2自動利得制御回路31から出力される音声信号を増幅
する増幅回路32と、音声信号を記録する際必要なく発振
信号を供給する発振器34と、上記増幅回路32の音声出力
信号を上記の発振器34の発振レベルにより変調レベルHD
3を通じてテープに記録する変調部33とで構成される装
置を示す。
第8図は第7図装置の各部の動作波形図で、同図
(a)は第7図のY/C分離回路17から分離されたカラー
信号Cの波形、(b)は第1の自動カラー制御回路20の
出力波形、(c)は第1のエンファシス回路21の出力波
形、(d)は低域変換部22の出力波形である。また、
(e)は第7図のY/C分離回路17で、分離された輝度信
号Yの波形、(f)は第2のエンファシス回路24の出力
波形、(g)はFM変調回路25の出力波形である。
以下、第7図及び第8図に示したVTR装置の記録時の
動作を詳細に説明する。
カメラ,ライン入力あるいはTVチューナを適宜選択す
ることにより0〜4MHzの輝度信号成分Y及び3.58MHzの
カラー信号成分を含む映像信号がビデオ入力部15に入力
される。録画時のテープの走行速度を一定に制御するた
めATF信号発生部10中の発振部12から所定信号が発生さ
れまたマイコン11の出力に応じて論理選択部13から4個
の論理信号が発生される。
これらの論理信号が基準パイロット発生部14に入力さ
れると発振部12からの信号と論理信号により4個のパイ
ロット周波数、即ちf1=102.5kHz、f2=118.9kHz、f3
165.2kHz、f4=148.6kHzの信号が形成されて第1のミキ
サー部23に入力される。これらの信号は記録時の制御信
号であり第3b図のf1〜f4の周波数の信号に対応する。
上記のビデオ入力部15に入力された映像信号(Y+
C)のレベルは第1の自動利得制御回路16を通されるこ
とにより映像信号にレベル変動が生じても一定に維持さ
れる。また端子EE1を通じて現在入力中の画像の状態を
モニターで見ることもできる。Y/C分離回路17は入力信
号を1H遅延させ、1H毎にカラー位相が180゜変化するの
を利用して前後2位相の信号を加算して輝度Y信号を
得、減算してカラーC信号を得、これにより輝度信号Y
とカラー信号Cとを分離する。上記、位相差を利用して
減算することにより得られたカラー信号Cは第8図
(a)の波形を有しカラー帯域フィルター及び第1の自
動カラー制御回路20を通過されてピーク検出されたピー
クレベルを比較されて利得が自動調整される。第8図
(b)は第1の自動カラー制御回路20の出力波形を示
す。
この第1の自動カラー制御回路20の出力波形はさらに
第1のエンファシス回路21に入力され雑音の影響を受け
やすいカラー信号の側波帯をエンファシスすることによ
ってS/Nを改善される。即ち、第1のエンファシス回路2
1の出力信号は第8図(c)の波形を有しバーストに影
響を及ぼしやすいノイズがバーストのレベル上昇によっ
て除去される。このようにしてS/N比が改善された3.58M
Hzのカラー信号は低域変換器22に供給されて第8図
(d)に示す743kHzの信号に変換される。その際4.32MH
zのキャリアーが必要になるがこれは3.58MHzの信号と74
3kHz信号とを加算して得られる。上記の3.58MHzの信号
は上記の第1自動カラー制御回路20中の発振信号を位相
補正に得られ、743kHzは水平同期信号fHの1.75kHzを378
倍(378fH)して8分周することにより得られる。従っ
て、元のカラー周波数の3.58MHzに上記の4.32MHzキャリ
アーを乗せて低域変換することにより低域変換部20から
必要な743kHzのカラー信号が出力される。
このようにして得られた信号は第1ミクサー部23に入
力される。このカラー成分が第3b図にCで示した成分に
対応する。
第1ミクサー部23はATF信号発生部10から出力された
信号f1〜f4と低域変換部22から出力された信号743kHzを
混合する。
第1のミクサー部23から出力された信号は第2のミク
サー部26で、さらに混合される。サーボ回路27はドラム
サーボが1分当り1800RPMである時30Hz周波数の信号を
発生してチャネル選択部28に出力しこれを交互的にチャ
ネル1(CH1)又はチャネル2(CH2)にスイッチング動
作させる。なお、交互にスイッチングして記録を行う場
合のチャンネルの切り換えは、制御信号を使用して行う
が、テープと2つのヘッドHD1,HD2が同時に接触する期
間があるので、この期間は両ヘッドに重複して信号を供
給するようにして切換えるようにすることにより、オー
バーラップ領域に重複して記録する。その結果、ヘッド
1(HD1)、ヘッド2(HD2)を通じてテープに第3b図に
示すようにATF+輝度信号Y及びカラー信号Cが合成さ
れた信号が記録される。
音声信号は第3a図で見るように領域D″に別途にフォ
ーマッティングされなければならないので第7図の音声
信号入力部30を通じて第2の自動利得制御回路31に入力
される。これにより音声信号レベルにレベル変動が生じ
ても一定なレベルに利得が制御され、また端子EE2を通
じて入力音声信号の状態をスピーカーでモニターするこ
ともできる。音声信号はさらに増幅回路32に入力されて
増幅されたのち発振器34より供給された出力信号を変調
部33でAM変調してヘッドHD3を通じてテープの音声領域
に記録される。また全幅消去ヘッドHD4は前に記録され
たすべての信号を消去させる。
一方、位相をずらして加算することにより分離された
輝度Y信号は櫛形フィルターを通される。輝度信号Yは
隣接トラック中の各チャネルが{(2n+1)/2}fh時毎
にオフセット状態にされているため信号成分を持っては
ならないが、もしこの時信号成分が存在するとこれが他
のチャネルに影響を及ぼしクロストークに依るノイズ成
分を生じるのでこれを除去しなければならない。輝度信
号Yを櫛形フィルターを使用して制限し増幅すれば第8
図(e)のような波形が得られる。
ビデオ信号はレベルの小さい高域成分がノイズの影響
を受けやすいので第2のエンファシス回路 24が録画の際高周波成分をよりブーストしS/N比を改
善する。その結果、第8図(f)に示す波形のように白
色クリップレベルが信号の150%までエンファシスされ
る。
このエンファシスされた信号はFM変調回路25中で隣接
トラック間のクロストークを除去するため1/2fhだけシ
フトされれFM変調され第8図(g)に示す波形を形成す
る。
この信号は第3b図に示す輝度信号Yの帯域を通され1M
Hzのキャリアー周波数偏移を有する信号とされる。その
際解像度が側波帯により補償される。
第9図は本発明に依るテープフォーマットを有するテ
ープの再生装置のブロック図を示す。図中の再生装置
は、 ヘッドHD1,HD2でピックアップされた再生信号を43dB
程度に増幅する第1及び第2のヘッド増幅器40,41と、 上記第1,第2のヘッド増幅器40,41の出力を再度10dB
程度増幅する第3及び第4の増幅器42,43と、ドラムの
回転に応じて周波数30Hzの所定信号を発生するサーボ回
路部44と、 上記サーボ回路部44の出力信号により交互的にスイッ
チングされてテープ上のチャネルを選択するチャネル選
択部45と、 上記チャネル選択部45により選択された映像信号中の
制御ATFパイロット信号を通過させる低域フィルター83
と、 上記の低域フィルター83の通ったATFパイロット信号
を供給されてマイコン46が出力する論理信号に対応した
4個のATFパイロット信号を出力するATFサーボ回路47
と、 上記ATFサーボ回路47の出力位相差によりキャプスタ
ンエラー信号を発生するキャプスタンエラー信号発生回
路48と、 上記キャプスタンエラー信号発生回路48の出力により
制御されてテープの走行速度を制御するキャプスタンモ
ータ49と、 ハンドパスフィルターで743kHzのカラー信号成分を通
過させる第1のバンドパスフィルター50と、 上記第1バンドパスフィルター50の出力信号を一定レ
ベルに維持する第2の自動カラー制御回路ACC60と、 上記第2自動カラー制御回路60の出力信号の周波数74
3kHzを3.58MHzに変換する第1の変換部61と、 記録時とは反対に高域をエンファシスされた入来信号
を本来の信号に戻す第1のデエンファシス回路62から出
力された信号中周波数3.58MHzのカラー信号Cのみを抜
き出す第2のバンドパスフィルター63と、 カラー信号のS/N比を改善するためクロストーク成分
を除去するクロストーク除去回路64と、 上記のクロストーク除去回路64の出力信号がカラーで
あるか白黒であるかを区別する認識回路65と、 カラー信号Cを除去し、輝度Y信号のみを出力するト
ラップ回路68と、 入力信号が変化しても一定なレベルに利得を自動調節
するRF自動利得制御回路69と、 上記RF自動利得制御回路69の主力を一定にするリミッ
タ回路70と、上記のリミッタ回路70の出力をFM信号に復
調する復調回路71と、変調された信号から発生された信
号の雑音を除去するためのみ低域フィルター72と、 記録時にエンファシスされた信号を本来の状態に戻す
ための第2のデエンファシス回路73と、 上記RF自動利得制御回路69中でテープの状態に起因し
てドロップアウト信号が発生された場合これを補償して
ラインノイズを除去する1H遅延AM変調回路74と、 上記ドロップアウト信号によりスイッチングされるス
イッチング回路75と、 上記のスイッチング回路75から出力される補償された
出力信号を一定レベルにクランプするクランプ回路76
と、 上記認識回路65の出力カラー信号Cとクランプ回路76
から出力される一定レベルの信号を混合する第3のミク
サー回路67と、 モニター77及び液晶ディスプレイ78よりなるディスプ
レイ装置とで構成される。
一方、音声領域D″からヘッドHD3によりピックアッ
プされた信号は周波数変換の際に伝送線路等の影響によ
って生じる特性変化を補償するイコライザ79に供給さ
れ、上記のイコライザ79の出力信号はこれを増幅する再
生増幅回路80へ送られ、上記の再生増幅回路80の再生出
力はオーディオ出力部でモニターされる。
第10図は第9図の各部の動作波形図で、同図(a′)
は第9図のサーボ回路部44からの同図(b′)の30Hz出
力信号によりチャネル1(CH1)又はチャネル2(CH2
から選択されたチャネル選択部45の出力波形であり、 (c′)は第9図の復調回路71の出力波形であり、 (d′)は第2のデエンファシス回路73の出力であ
り、 (e′)はクランプ回路76の出力波形であり、 (f′)はミクサー回路67の出力波形であり、 (g′)は第1バンドパスフィルター50の出力波形で
あり、 (h′)は第1のデエンファシス回路62の出力波形で
ある。
以下、上記装置の再生時動作を第9図及び第10図を参
照して詳細に説明する。
ヘッド1,ヘッド2(HD1,HD2)によってテープからピ
ックアップされた映像信号は第1及び第2のヘッド増幅
器40,41で各々43dB程度に増幅され、さらに第3,第4増
幅端42,43で10dB程度に増幅される。増幅器42,43の出力
信号はチャネル選択部45に入力され、チャネル選択部45
はドラムサーボ回路部44によって駆動されて第10図
(b′)の30Hzの信号に応じて交互的にチャネル1及び
チャネル2にスイッチングされ第10図(a′)に示す信
号を出力する。
低域フィルター83は第3b図のATFパイロット周波数を
通過させてATFサーボ回路47に供給し、ATFサーボ回路47
はマイコン46から出力される論理信号に応じてf1=102.
5kHz、f2=118.9kHz、f3=165.2kHz及びf4=148.6kHzの
ATFパイロット信号を選択的にATFエラー信号発生部48に
供給する。ATFエラー信号発生部48はヘッドが走査して
いる例えばATFパイロット信号f1が記録された現在のト
ラックの両側に隣接するトラックからのそれぞれ周波数
が16kHz及び46kHz離れた周波数f2及びf4のATF信号のレ
ベルを比較してATFエラー信号を発生しこのエラー信号
の値の大小によってキャプスタンモータ49が速く又は遅
く回転されテープの走行速度が制御されて正確なトラッ
クのスキャンが行なわれる。第1のバンドパスフィルタ
ー50は第3b図の743kHzの信号Cを通過させる。この信号
は第10図(g′)に示す波形を有し記録時にエンファシ
スされている側波帯のピーク値が未だ残ったままになっ
ている。この信号を第2の自動カラー制御回路60を通し
て一定なレベルに利得調節した後第1の変換部61に入力
すると位相ロックした4.32MHzと743kHzの信号により3.5
8MHzの再生エラー信号が得られる。
さらに本来の状態にするために第1のデエンファシス
回路62によりピーク値を除去して第10図(h′)に示す
波形の信号が得られる。
この信号は第2のバンドパスフィルター63を通されて
カラー信号のみを分離され安定化されてクロストーク除
去回路64へ供給されクロストークを除去される。さらに
認識回路65でカラーと白黒とが識別され第3のミクサー
67に入力される。
白黒信号である場合は、漏洩した色ノイズ成分は除去
される。
一方、トラップ回路68はカラー信号をトラップし、輝
度Y信号のがRF自動利得制御回路69に入力されて一定な
レベルにされリミッター70で平坦される。これをFM復調
回路71から復調すれば、第10図(c′)に示す波形が得
られる。
この信号は変調過程において雑音が生じているのでこ
れを除去するために低域フィルター72を通過させられ第
2のデエンファシス回路73によって本来の状態に復帰さ
せられて第10図(D′)に示す波形が得られる。
一方、1H遅延FM変調回路74はラインノイズを除去する
場合や上記のRF自動利得制御回路69がテープ上の傷等に
よってドロップアウトが発生されることを検出した場合
にスイッチング回路75により制御されて1Hの遅延動作を
行ないクランプ回路76は、回路75からの出力信号を一定
なレベルにクランプして第10図(e′)に示す波形を出
力する。
ここで、この信号Yは入力されたカラー信号C′とミ
クサー回路67で混合され第10図(f′)に示す信号がモ
ニター77あるいは液晶ディスプレイ装置に所望に応じて
出力される。
一方、オーディオヘッドHD3からピックアップされた
信号はイコライザ79で周波数劣化に依る特性を補償され
た後増幅回路80で再増幅されて音声出力部82を通じて音
声出力装置であるスピーカーあるいはモニタ装置に出力
される。
発明の効果 上述したように本発明は4mmのテープの幅に、低周波
帯域より順にテープ走行を制御するATF信号と、カラー
信号と、被変調FM輝度信号とを、被変調FM輝度信号のキ
ャリアー周波数帯域が3.2MHz〜4.2MHzとなって、最大の
周波数帯域で記録すると共に音声信号のオプショントラ
ックに別途に記録し、第1のガイド領域と第2のガイド
領域を最小のテープ幅で構成することによってビデオ領
域を最大化してビデオ信号の高域の信号対雑音比を従来
の8mmビデオフォーマットと比べて最大化して画質の鮮
明度を最大化することができると共に、ビデオトラック
角を3゜20′としたことでドラムの直径を8mmビデオテ
ープレコーダのそれよりも小さい30mmとすることができ
るため映像記録再生機の極小形化を成就させることがで
きる利用を有する。また本発明は映像・音声及びATF信
号が標準的な周波数成分によって記録・再生されるので
今後システムを製作することにおいて互換性と統一規格
となることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1a,1b図は従来の1/2インチのテープフォーマットと周
波数スペクトルを示す図、第2a,2b図は従来の8mmテープ
フォーマットと周波数スペクトルを示す図、第3a,3b図
は本発明に依る4mmテープフォーマットと周波数スペク
トルを示す図、第4a,4b,4c図はそれぞれビデオヘッドの
構造図及びドラムにテープが密着された状態を示す図及
びビデオヘッドとするビデオ信号のスキャンニングの様
子を示す図、第5a,5b図はテープに記録された情報を読
むためのドラムオーディオヘッドの状態図、第6図はビ
デオテープの全幅にビデオ信号が記録された状態を示す
図、第7図は記録時のシステムブロック図、第8図は第
7図の各部の動作波形図、第9図は再生時のシステムブ
ロック図、第10図は第9図の各部の動作波形図である。 A,A′,A″……テープ幅、B,B′,B″……ビデオ全幅、W,
W′,W″……ビデオ幅、D……コントロールトラック
幅、D′……オプショントラック、D″……オーディオ
+オプショントラック、10……ATF信号発生部、15……
ビデオ入力部、16……第1自動利得制御回路、17……Y/
C分離回路、18……クランプ回路、20……第1自動カラ
ー制御回路、21……第1エンファシス回路、22……低域
変換部、23……第1ミクサー部、24……第2エンファシ
ス回路、25……FM変調回路、26……第2ミクサー部、27
……サーボ回路部、28……チャネル選択部、30……入力
部、31……第2自動利得制御回路、32……録音増幅回
路、33……変調部、34……発振器。
フロントページの続き (72)発明者 ジョンア−ン キム 大韓民国 ソウル カンドンク ミョン ギルドン サミク ガーデン アパート メント 3‐502号(番地なし) (72)発明者 ジョンクワン パイク 大韓民国 キョンギド スウォンシ コ ドゥンドン 198‐22番地 ロッテ ア パ‐トメント 7‐302号 (72)発明者 ヘ−チュル ゴン 大韓民国 キョンギド スウォンシ メ タンドン 990番地 ジョーゴン‐5- ダンジ‐ アパ‐トメント (56)参考文献 特開 昭60−160291(JP,A) 特開 昭59−49089(JP,A) 日経エレクトロニクス1983年5月23日 号(P.111〜P.124)「小型と記録特 性の両立を図った8ミリビデオ標準規 格」

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヘリカルスキャン方式とアジマス記録方式
    を利用した映像録画再生機用4mmビデオテープに音声信
    号及び映像信号を記録する方法であって、ビデオテープ
    の幅方向最上端部に形成され上ドラムに接触してドラム
    の回転の際突出するビデオヘッドによって生じる画面の
    揺れ、音声のふるえ、ビデオヘッドの磨耗等の防止する
    ために必要である最小限の面積を有する第1のガイド領
    域(C″)と、テープの幅方向下端部に形成されドラム
    リードラインの最小ギャップ部分と下ドラム及び上ドラ
    ムの間の最小限のギャップとを勘案して最小限の幅に設
    定され走行中のテープの揺れに起因する画面の揺れを最
    大限に防止すると共に音声信号を記録されるオプション
    トラック領域(D″)と、上記のオプショントラック領
    域(D″)の上部に形成されオプショントラック領域
    (D″)に記録された音声信号と近接トラックに記録さ
    れたビデオ信号を分離することが出来るように最小幅に
    設定された第2のガイド領域(F″)と、上記の第1の
    ガイド領域(C″)の下側及び第2のガイド領域
    (F″)の上側に第1チャンネル及び第2チャンネルの
    ビデオヘッドが重複して信号を記録できるように第1及
    び第2のオーバーラップ領域(H1″,H2″)とを設定
    し、 上記第1及び第2のオーバーラップ領域(H1″,H2″)
    の間に低周波帯域より順にテープ走行を制御するATF信
    号と、カラー信号と、被変調FM輝度信号とを、該被変調
    FM輝度信号のキャリアー周波数帯域が3.2MHz〜4.2MHzと
    し、ビデオトラック角を3゜20′とし、略2.71mm幅のビ
    デオ幅(W″)に記録することを特徴とする映像録画再
    生機用4mmビデオテープに音声信号及び映像信号を記録
    する方法。
  2. 【請求項2】第1のガイド領域(C″)はテープの幅方
    向上側端から0.3±1.0mmの領域を占め、オプショントラ
    ック領域(D″)はテープの下側端から0.5±0.2mmの領
    域を占め、第2のガイド領域(F″)はオプショントラ
    ック領域(D″)の上側から0.1±0.01mmの領域を占
    め、ビデオ幅(W″)は2.9±0.3mmの領域を持つことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の映像録画再生機
    用4mmビデオテープに音声信号及び映像信号を記録する
    方法。
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