JPS59189790A - 画像記録再生装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はビデオテープレコーダ等の画像記録再生装置に
関し、特に映像信号の解像度向上手段に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕ビデオテープレ
コーダやビデオディスク装置等の画像記録再生装置にお
いては、記録すべき映像信号により角度変調されたＦＭ
波等を記録媒体に記録再生するのが一般的である。この
場合、記録される映像信号の周波数には限界がある。す
なわち例えば磁気ヘッドと磁気記録媒体との間で生じる
スペーシングロス等にょ養〕、信号の周波数が高くなれ
ばなるほど損失は増大する。

第１図（ａｌは再生時における周波数特性の一例を示し
た図である。この図から判るように周波数が一定領域以
上になると再生レベルが急減する。

第１図（ｂ）は第１図（ａ）に示すようガ周波数特性の
記録媒体に対し、映像信号を効率よく記録するためのＦ
Ｍ変調の周波数アロケーションを示した図である。この
図において、ｌは記録すべき映像信号の周波数帯域であ
り、２はＦＭ搬送波の中心周波数士あり、３人は変調に
よって生じる下側帯波であ番）、３Ｂは同上側帯波であ
る。

一般的々ＦＭ変調記録方式としてはＦＭ変調によって生
じる下側帯波３Ａと映像信号帯域ｌとが重ならないよう
にＦＭ搬送波の中心周波数２が設定される。ところが第
１図（ａ）に示す如く使用可能な周波数帯域には限界が
あるため、映像信号の周波数帯域ｌをあまを）広くとれ
たいという問題がある。このため、例えばホームＶＴＲ
等では第１図（Ｃ）に示すようＫ、映像信号帯域４は２
ＭＨｚ　　近傍となし、３ＭＨｚ±５００ＫＨｚの色信
号の帯域については低域変換して数百Ｈｚ近傍の信号帯
域５となし７、これをＦＭ信号に多重して記録するよう
にしている。しかるにこの場合、再生された映像信号の
解像度を決定するのは映像信号帯域４であるが、この帯
域４は２ＭＨｚ　　近傍であるため、十分な解像度が得
られないという問題があった。

〔発明゛の目的〕

本発明の目的は記録媒体等の条件によ番）十分な周波数
帯域をとれない場合であっても、高解像度な映像信号の
記録再生が行々える画像記録再生装置を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために次の如く構成したこ
とを特徴としている。すなわち記録時においては記録す
べき映像信号を異々る位相の複数種のサンプリングパル
スでそれぞれサンプリングすることにより複数チャンネ
ルの映像信号を得、これを各水平同期信号期間ごとに順
次選択的に取出して記録媒体上に時間的に直列に記録す
る。そして再生時においては記録媒体から順次再生され
る複数チャンネルの映像信号を上記チャンネル数に対応
して順次−水平同期・信号期間づつ位相がずれた状態に
遅延することにより時間的に並列な複数チャンネルの再
生映像信号を得、これを記録時のサンプリングパルスト
同位相な複数種のサンプリングパルスによってサンプリ
ングして合成することにょｌ）、記録時と同一周波数帯
域をもつ再生映像信号を得る。かくして、記録される映
像信号を時分割的に帯域分割して記録再生することによ
り、帯域制限による解像度低下を回避するようにしたこ
とを特徴としている。

〔発明の実・施例〕

第２図は本発明の一実施例の記録系の構成を示すブロッ
ク図である。入力端子１０に与えられた記録すべき映像
信号はサンプリング回路１１．１２にそれぞれ供給され
てサンプリングされたのち、サンプリングホールド用コ
ンデンサ１３．１４にそれぞれホールドされる。上記コ
ンデンサ１３．１４にホールドされた各信号はＬＰＦ１
５．１６でそれぞれ帯域制限されて・電子スイッチＩ７
に与えられる。本実施例では上記ＬＰＦ１５．１６のカ
ットオフ周波数を約２．５ＭＨ２としているが、この値
は記録すべき映像信号の周波数帯域の選定如何により決
定すればよい。電子スイッチ１７はＬＰＦ１５と１６か
らの出力信号を後述する如゛く一水平同期信号期間ごと
に交互に切換選択してＦＭ変調器１８に供給する。

ＦＭ変調器１８によりＦ　Ｍ変調されたＦＭ波は記録増
幅器１９にて電流増幅されたのち、記録再生切換スイッ
チ２ｏの記録側２０２　　を経て記録再生ヘッド２１に
供給される。その結果、記録媒体としての磁気テープ２
２にＦＭ波が記録される。

一方、入力端子１０に与えられた映像信号は水平同期信
号分離器２３にも供給され、水平同期信号が分離抽出さ
れる。水平同期信睦分離器２３によって分離抽出された
水平同期信号は自動周波数制御回路（以下ＡＦＣと略称
する）２４において水平同期信号に同期した２５４Ｈ（
）（＝水平同期信号の周波数）に周波数でい倍される。

かくしてＡＦＣ回路２４からは約４ＭＨｚの信号が出力
される。ＡＦＣ回路２４から出力された約４ＭＨ２の信
号は一方においてサンプリングパルス発生器２６を直接
トリガーし、他方において移相器２５にてｈ周期だけ移
相されたのちサンプリングパルス発生器２７をトリガー
する。サンプリングパルス発’Ｊ１３２６゜２７で発生
したサンプリングパルスはサンプリング回路ＩＩ、１２
にそれぞれ与えられる。

第３図はサンプリング回路１１．１２の動作を示す波形
であ番〕、ＳＡは映像信号であｌ）、ＳＢはサンプリン
グパルス発生器２６の出力波形でアラ）、ＳＣはサンプ
リングパルス発生器２７の出力波形である。第３図に示
すように、両サンプリングパルス３Ｂと３０との間には
Ｔ＆るる周期分の位相差が与えられている。以下説明の
便宜上波形ＳＢのパルスをφｌ、波形ＳＢのパルスをφ
２と呼ぶことにする。波形ＳＡにおけるＸ印はφｌによ
ってサンプリングされるタイミングポイントであり、○
印はφ２によってサンプリングされるタイミングポイン
トである。

第２図に説明を戻す。水平同期信号分離器２３によって
分離抽出された水平同期信号はフリップフロップ回路（
以下Ｆ　Ｆｍ路と略称する）２８にクロック入力として
与えられる。ＦＦ回路２８はクロック入力を与えられる
ごとに反転動作する。このＦＦ回路２８の出力は電子ス
イッチ１７に切換入力として供給される。このため電子
スイッチＩ７はφｌによってサンプリングされた映像信
号とφ２によってサンプリングされた映像信号とを、水
平同期信号に同期して交互にかつ順次スイッチングして
出力する。

前記入力端子ｌＯに与えられた映像信号は垂直同期信号
分離器２９にも供給され、垂直同期信号が分離抽出され
る。垂部同期信号分離器２９によって分離抽出された垂
直同期信号はリセットパルス発生器３０をトリガーする
。リセットパルス発生器３０からのリセットパルスの幅
はたとえば１μ式程度のものであ＆）、水平同期信号期
間（ＩＨ）に対し十分幅の狭いものとなっている。この
リセットパルスはＦＦ回路２８のリセット入力として与
えられる。その結果、リセットパルスが発生した時点で
ＦＦ回路２８は強制的にリセットされ出力が「０」　　
レベルとなる。このためＦＦ回路２８の出力は垂直同期
信号に位相同期したものとなる。

第４図は電子スイッチ１７の周辺の動作信神波形図であ
り、ＳＤはリセットパルスでア＋）、ＳＥは水平同期信
号であり、ＳＦはＦＦ回路２８の出力であり、ＳＧは電
子スイッチｚ７の出力波形である。第４図中、破線矢印
はリセットパルスＳＤによってＦＦ回路２８の出力８Ｆ
が強制的に「０」　　レベルにリセットされるもようを
示し−でいる。また出力ＳＧにφ１１．φ１２と記しで
あるのはそれぞれφｌ、φ２によってサンプリングされ
た映像信号を示している。この第″４”図から判るよう
に、φＩ、φ２によってサンプリング−された各映像信
号が水平同期信置周期で交互に切換えられている。本実
櫂例では帯域が０〜４ＭＨ２の映像信号を記録再往しよ
うとしているが、この０〜４　Ｍ　ＨＺの帯域を時分割
的に２分し、０〜２ＭＨｚの帯域の映像信号を２チャン
ネル発生させている。この結果、記録媒体である磁気テ
ープ２２には一水平同期信号期間（ＩＨ）毎にφ２によ
ってサンプリングされた映像信号とφ２によってサンプ
リングされた映１象信号とがそれぞれＦＭ変調されて時
間的に直列に交互に記録されることになる。　　　次に
再生系について説明する。第５図は再生系の構成を示す
ブロック図である。記録再生切換スイッチ２ｏの再生側
２ｏｂ　を経て得られた再生ＦＭ波は電圧増幅？’Ｅ３
１にて電圧増幅されてＦＭ復調器３２に供給される。Ｆ
Ｍ復調器３２によって復調された再生映像信号はカット
オフ周波数が約２．５ＭＨｚのＬＰＦ３３を通り、サン
プＩＪ　ｙグ回路３５に供給される。またＬＰＦＳ３の
出力は、他方において電荷転送素子あるいは遅延線から
なるＩＨ遅延器３４にて一水平同期信号期間（ＩＨ）だ
け遅ルされたのち、サンプリング回路３６に供給される
。このため、サンプリング回路３５に供給される映像信
号に対してサンプリング回路３６に供給される映像信号
は丁度ＩＨだけ位相が遅れたものとなる。サンプリング
回路３５．３６はたとえばＦＥＴ　によるアナログゲー
ト回路で構成されており、後述するサンプリングパルス
発生器４５．４６からのサンプリングパルスが与えられ
てい々いときはＯＦＦ状態となり、サンプリングパルス
を与えられている期間だけＯＮ状態となる。このＯＮ状
態となった期間において前記ＬＰＦＢ３の出力である映
像信号がサンプリングされる。

サンプリング回路３５．３６の出力はサンプリングホー
ルド用コンデンサ３７に共通に与えられサンプリングホ
ールドされる。そしてこのホールドされた映像信号は増
幅器３８にて増幅されたのち、出力端子３９から送出さ
れる。

ＦＭ復調器３２の出力である復調映像信号は水平同期信
号分離器４０にも供給され、水平同期信号が分離抽出さ
れる。分離抽出された水平同期信号はＡＦＣＭ路４１に
入力される。ＡＦＣｍＦＦ回路４７図に示すＡＦＣＭ路
２４と同一の構成とたつている。かくしてＡ、　Ｆ　Ｃ
回路４１からは再生水平同期信号に位相同期した４Ｍ）
１ｚの信号が出力される。この４ＭＨｚの信号は電子ス
イッチ４３の第１の切換端子４３ａ　　と電子スイッチ
４４の第２の切換端子４４ｂ　　に供給される。またＡ
ＦＣ回路４ｚの出力は移相器４２により４ＭＨ２の１／
／２周期だけ移相されて電子スイッチ４３の第２の切換
端子４３ｂ　と電子スイッチ４．４の第１の切換端子（
（ａ　　に供給される。

電子スイッチ４３．４４の切換出力はそれぞれサンプリ
ングパルス発生器１１５．４６のトリガー人力となる。

サンプリングパルス発生３４５．４６で発生したサンプ
リングパルスｔは前記サンプリング回路３５．３６にそ
れぞれ供給される。

水平同期信号分離器４θによって分離抽出された水平同
期信号はＦＦ回路４７にクロック入力として与えられる
。ＦＦ回路４７の出力は電子スイッチ４３．４４に同時
切換入力として供給される。

ＦＭ復調器３２の出力である復調映像信号は垂直同期信
号分離器４８にも供給され、映像信号に含まれる垂直同
期信号が分離抽出される。

分離抽出された垂直同期信号は０セットパルス発生器４
９をトリガーする。リセットパルス発生器４９で発生し
たリセットパルスはＦＦ回路４７に与えられＦＦ回路４
７をリセットする。

第６図は第５図に示したブロック図の動作説明用信号波
形図である。第６図において８Ｈはサンプリング回路３
５の入力映像信号であり、ＳＪはサンプリング回路３６
の入力映像信号であ番〕、両信号間には前述したようＫ
ＩＨだけ時間差がある。映像信号ＳＨは記録時において
φｌとφ２によってＩＨ毎に交互にサンプリングされた
映像信号であり、映像信号８Ｊも同様であるがＩＨだけ
遅延されており、同一時間軸で見ると、φｌとφ２とで
サンプリングされた映像信号φ１１．φ１２　がそれぞ
れ同時に得られる。周知の如く映像信号においては特に
走査線間に極めて強い相関がある。そのためＩＨ前の映
像信号と現在の映像信号との間には殆んど差が生じない
。本装置ではこの点を積極的に利用している。すなわち
、ＩＨ前の映像信号であ（）かつφｌによってサンプリ
ングされた映像信号と現在の映像信号でありがっφ２に
よりサンプリングされた映像信Ｃ）それぞれ再生映像信
号に位相同期したサンプリング信号（２５４Ｈ信号）に
よりサンプ１７ングすることにより、記録時と同様の帯
域の映像信号が復元される。

第６図に示すように期間ＴＡにおいては記録時にφＩに
よりサンプリングされた映像信号とφ２によってサンプ
リングされた映像信号とが同一時間軸において得られる
。

ＡＦＣ回路４１の出力信号は再生時におけるサンプリン
グ信号φ１′であり、移相基４２の出力信号は再生時に
おけるサンプリング信号φ２′である。そしてＦＦ回路
４７の出力レベルが「１」　　のときは電子スイッチ４
３．４４はそれぞれ端子４３ａ、４４ａ　　側に切換り
、ｒＯＪ　　のときはそれぞれ端子４．”ｌｂ、４４．
ｂ　側に切換わる。その結果、第６図の期間ＴＡにおい
ては電子スイッチ４３．４４が４３ａ、４４ａ　　側に
切換わるので、−電子スイッチ４３はφｌ′を選択し、
電子スイッチ４４はφ２′を選択する。したがって期間
ＴＡではサンプリング回路３５．３６にはそれぞれφ１
１．φ２′にトリガーさ・れたサンプリングパルスが供
給される。このため再生映像信号φ１１はφｌ′によｌ
）、一方再生映像信号φ１２　はφ２′によってサンプ
リングされる。

第６図においてＳｒ、ＳＫはサンプリングパルス発生’
７５４５．４６の出力波形のモードであ番〕、映像信号
ＳＨ，ＳＪのモードφＩＩ、φ１２　に対応してサンプ
リングパルスのモードφｌ、φ２′　が切換わることを
示している。

かくしてサンプリング回路３５によってφＩ′にてサン
プリングされた映像信号レベルかコンデンサ３７に保持
され、次のタイミングではサンプリング回路３６°によ
りφ２′にてサンプリングされた映像信号レベルがコン
デンサ３７に保持され、順次サンブリジグホールドが繰
返えされる。その結果、記録時における時分割の逆変換
が行なわれ元の周波数帯域の映像イ＝号がコンデンサ３
７に得られ、これが増幅器３８で増幅され、出力端子３
９から送出されることに々る。

次に期間ＴＢにおいては記録時にφｌ、φ２か各水平同
期信号期間ごとに交互に入れ替るために、φＩ、φ２の
関係が期間ＴＡとは逆転する。

すなわちサンプリング回路３５の入力映像信号ＳＨはφ
１１　　からφｚ２に切換わり、サンプリングホールド
回路３６の入力はφ１２　からφＩＩに切換わる。期間
ＴＢに突入するとＦＦ回路４７は再生水平同期信号でト
リガーされて反転し出力が「１」　　から「０」　　に
変わる。このため電子スイッチ４Ｂ、　４（がそれぞれ
端子４’３ｂ。

ｄｄｂ　　側に切換わるので、サンプリング回路３５に
はφ２′のサンプリングパルスが供給され、サンプリン
グ回路３６にはφｌ′が供給される。

以下前述の期間ＴＡの場合と同様の動作が繰返えされ、
順次増幅器３８で増幅され出力端子３９から元の周波数
帯域の映像信号が送出される。以下同様の動作が各水平
同期信号期間ごとに繰返えされ、記録時と同様の周波数
帯域の再生映像信号が得られる。

なお第５図における増幅器３８は電圧増幅機能のほかに
、カットオフ周波数が約４ＭＨｚのＬＰＦ　機能をも有
しており、このＬＰＦ　機能によりサンプリングによっ
て生じる標本化ノイズを除去しつるものとなっている。

第６図中、ＳＬは再生の垂直同期信号でトリガーされて
つくられるリセットパルスであり、ＳＭは水平同期信号
であり、ＳＮはＦ’Ｆ回路４７の出力波形である。第６
図中、破線矢印はリセットパルスＳＬによってＦＩ’回
路４７をリセットし、記録時においてφＩでサンプリン
グされた映像信号φ１１はφｘＪ　Ｋよりサンプリング
し、φ２でサンプリングされた映像信号φ１２はφ２′
によ裔〕サンプリングされる関係が保たれる。

なお、本発明は上述した一実施例に限定されるものでは
々く、次に述べるように種々変形して実施することがで
きる。

たとえば前記実施例では映像信号を時分割的に帯域を二
分割して得た２チヤンネルの映像信号を、各水平同期信
号期間ごとに交互に繰返して記録する場合を示したが、
必らずしも２チヤンネルの信号Ｋ　ｎＨられるものでは
ない。す々ゎち、記録すべき映像信号を複数チャンネル
の信号に帯域分割し、これらを複数の水平同期信号期間
ごとに順次切換えて記録するようにしてもよい。

また前記実施例では複数のチャンネル信号を各水平同期
信号期間ごとに交互に繰返して記録しているが、映像信
号を水平同期信号期間内で例えば数分割し、この分割さ
れた各映像信号に対してそれぞれ複数の帯域に分割した
チャンネル信号を振り分けて記録し、再生時に上記振り
分けて記録された複数の帯域分割チャンネル信号を記録
時と同様の信号となるように編集するようにしてもよい
。上記編集において記録時との順序合わせは水平同期信
号を基準位相として行なえばよい。

さらに前記実施例では時分割のためのサンプリングパル
スを水平同期信号からつく＆】出しているが、特定の周
波数のパイロット信号を用いてもよい。この場合上記パ
イロット信号を映像信号に重畳するか又はＦＭ波の周波
数スペクトラムの低域の復調映像信号に支障のない領域
に重畳して記録し、再生時において時分割の逆変換を行
なうようにしてもよい。なお重畳するパイロット信号は
φｌ、φ２の位相に対応した状態で記録すれば再生時に
おいてφｌ、φ２の位相情報がそのまま得られるので好
都合である。

第７図のＳＯは上記の場合において記録される映像信号
であり、水平同期信号期間ごとにφ１１．φ１２．φ１
１．φ１２・・・　という具合に切換わる。したがって
ＳＰに示す重畳すべきパイロット信号もφｚ＃、φ２′
、φｌ′、φ２′　という具合に上記映像信号に対応さ
せて切換えれば、再生時においてφｌ“、φ２′の逆変
換のためのサンプリングパルスが容易に得られる。

また前記実施例では再生時において映像信号をＩＨ遅延
させたものと遅延させないものとの和を得るようにして
いるためモニター画面上の垂直方向の解像度が低下する
問題がある。

第８図はこの点を改善する手段を示した図である。第８
図において、ＬＰＦ３３の出力とＩＨ遅延器３４の出力
とは差回路５１に供給され両者の差出力が得られる。周
知の如く映像信号では走査線間のレベル差が垂直方向の
解像度を決定するが、上記差回路５１の出力には走査線
間の映像信号のレベル差が生じる。そこでこの差出力を
増幅器５２によって増幅したのち混合器５３の一方の入
力端に与え、上記混合器５３の他方の入力端には前記実
施例の出力端子３９に得られる再生映像信号を与える。

その結果、混合器５３からは再生映像信号に対して走査
線間のレベル差信号を増幅した信号が混合されて出力さ
れるので、垂直方向の解像度が向上した信号となる。こ
の信号が出力端子５４から最終的な再生映像信号として
送出される。なお第８図中、５０は前記実施例で示した
ザンプリング回路３５．３６とコンデンサ３７と増幅器
３８を含んだ回路を示している。

また前記実施例ではサンプリング周波数を２５４Ｈ（約
４ＭＨｚ）　としたが、このサンプリング周波数をイン
タリーブ周波数（”　ｎ　’、　ｎ　＝Ｑ以外の整数）
に選定することにより、標本化ノイズがモニター画面上
でインタリープされて視覚的に目立たないようにするこ
ともできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば記録される映像信号時分割的に帯域分割
して記録再生することにより帯域制限による解像度低下
を回避するようにしたので、記録媒体等の条件により十
分々周波数帯域をとれない場合であっても、高解像度な
映像信号の記録再生を行々える画像記録再生装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ　、　（ｂ）　、　（Ｃ１は従来の記録再
生手段を説明するための図、第２図〜第６図は本発明の
一実施例を示す図で、第２図は記録系の構成を示すブロ
ック図、第３図および第４図は第２図の。 記録系の動作説明用各部信号波形図、第５図は再生系の
構成を示すブロック図、第６図は第５図の再生系の動作
説明用各部信号波形図、第７図および第８図はそれぞれ
本発明の他の実施例を説明するための図である。 ＩＯ・・・入力端子、１７，４３．４４・・・電子スイ
ッチ、２０・・・記録再生切換スイッチ、２１・・・記
録再生ヘッド、２２・・・磁気テープ、３９．５４・・
・出力端子、５１・・・差回路、５３・・・混合器。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦特許庁長官　
　若杉和夫　　０ １．事件の表示 特願昭５８−６４２８４号 ２、発明の名称 画像記録再生装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （０３７）オリンｌぐス光学工業株式会社４、代理人 住所　東京都港区虎ノ門１丁目２６番５Ｊｉ３　　第１
７森ピル〒１０５　　　電話０３　（５０２）　３１８
１　（大代表）６、補正の対象

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体に記録すべき映像信号を異なる位相の複
   数種のサンプリングパルスによってそれぞれサンプリン
   グすることにより複数チャンネルの映像信号を得る手段
   と、上記複数チャンネルの映像信号を各水平同期信号期
   間ごとに順次選択的に取出して記録媒体上に時間的に直
   列に記録する手段と、上記記録媒体から順次再生される
   複数チャンネルの映像信号列を上記チャンネル数に対応
   して順次−水平同期信号期間づつ位相がずれた状態に遅
   延することによｌ）時間的に並列々複数チャンネルの再
   生映像信号を得る手段と、上記時間的に並列な複数チャ
   ンネルの再生映像信号を前記記録時のサンプリングパル
   スと同位相の複数種のサンプリングパルスにてそれぞれ
   サンプリングする手段と、上記サンプリングされた複数
   チャンネルの再生映像信号を合成することにより記録前
   と同一周波数帯域をもった再生映像信号を得る手段とを
   具備したことを特徴とする画像記録再生装置。
2. （２）　　サンプリングパルスは映像信号の水平同期信
   号および垂直同期信号に位相同期したものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の画像記録再
   生装置。