JPS61196407A - 広帯域信号の記録装置 - 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】 〔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１８０°角間隔隔てられた１対の回転ヘッド
をｎ対設け、一方、単位時間分の広帯域信号をｎチャン
ネルに分割して、そのｎ対の回転ヘッドによりｎ本のト
ラックとして記録することにより、ｌトラック当りの記
録波長を長くできるようにして、広帯域信号の記録をド
ラムの径を大きくすることなく可能にしたものである。

〔従来の技術〕

ベースバンドが８　ＭＨｚ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ＶＴＲで記録可能なベースバンド帯域は約２〜３
　ＭＨｚ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度分、テープをドラムに巻い付
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（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図はその回路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フイールドで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（１＾）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フイールドごとに回
転ヘッド（ｌ＾）及び（ＩＢ）に供給されて、テープ（
２）上に回転ヘッド（ＩＡ）によってトラックＴＡが、
回転ヘッド（ＩＢ）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本のトランクＴＡ及びＴＢにはそれぞ
れ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フイ一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フイ一ルド分の信号を
記録していた場合に比べて記録波長は、１本づつのトラ
ックで見れば２倍に伸びたのと同様になる。した力（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には画面の下
半分の情報が記録されることになり、これらトラックＴ
Ａ及びＴＢからの信号が再生時、１／２フイールド毎に
切り換えられて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）とトランク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われ、見苦しい。

また、テープ（２）に対するヘッドＨＡとＨＢの当りが
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（３
Ａ）と下半分の画面（３８）とて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フイールドの画
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（ＩＡ）及び（ＩＢ）の他にさらに変
速再生用ヘッドを設ける等、特別の処置を講する必要が
生じてしまう。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明においては、互いに１８０°各間隔隔てて配さ
れる１対の回転ヘッド（ｌｌＡｌ　）　　（１１＾２）
。

（１１Ｂ＊　）　　（１１Ｂ２　）かｎ対設けられると
ともにこれらｎ対の回転ヘッドが高さ方向にもずらされ
て配された回転ヘッド装置と、広帯域信号を回転ヘッド
の１／２回転時間分毎にｎチャンネルの信号に時間的に
分割するチャンネル分割手段（２２）と、各分割された
各チャンネルの信号を上記１／２回転時間毎に時間軸伸
長する時間伸長手段（２３Ａ）（２３Ｂ）と、この時間
軸伸長された各チャンネルの信号を上記ｎ対の回転ヘッ
ドの互いの回転位相差に応じて遅延させる遅延手段（２
４）と、この遅延手段（２４）を通じた信号を周波数変
調する周波数変調手段（２６／ｌ　）　　（２６Ｂ　）
と、この周波数変調手段（２６Ａ）　　（２６Ｂ）より
の各チャンネルの周波数変調手段を各チャンネルの１対
の回転ヘッドにその１８０°回転角区間の走査区間毎に
交互に切り換えて供給するスイッチ回路（２８Ａ　）　
　（２８Ｂ　）とを設ける。

〔作用〕

回転ヘッドの１／２回転時間分の広帯域信号はｎトラッ
クにチャンネル分割され、しかも各トラック上では時間
軸伸長されて記録される。すなわち、ｌトランク当りの
記録信号の記録波長は長くなるので、広帯域信号が良好
に記録できることになる。

〔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対、したがって４個の回転ヘ
ッド（ＩＩＡｌ）　　（１１Ａ２　）　　（ＩＩＢＩ　
＞（１１Ｂ２　）を用いる。この例においては１対の回
転ヘッド（１１＾１）（１１Ａ２）は互いに１８０゛角
間隔隔てて配し、互いにアジマス角の等しいものとする
。また、１対の回転ヘッド（１１Ｂ＊　）　　（１１Ｂ
２　）も１８０″角間隔隔てて配し、互いにアジマス角
の等しいものとする。そしてこの例では、ヘッド（１１
Ａｚ　）　　（１１Ａ２　）とヘッド（１１ｔｈ　）　
　（１１Ｂ２）とは互いにアジマス角が異なるようにさ
れている。

しかし、隣接トラック間にガートバンドを形成するよう
に記録するときは、アジマス角は異ならせなくてもよい
。

またこの場合は、ヘッド（１１＾１）と（ｌｌＢｓ　）
及びヘッド（１１７ｈ　）と（１１８２）は互いに近接
して回転方向に回転角でｌｏだけずれた位置に配置され
ており、しかも第２図に示すようにその位置が回転方向
に対して垂直な高さ方向にもずらされて配置されている
。この場合、トラック間にガートバンドを形成しないと
きにはヘッド（１１Ａ１）〜（１１８２）のギャップ幅
ｇより若干短い距離だけ高さ方向にずらされて配され、
ガートバンドを形成するときはギャップ幅ｇより大きい
距離だ□け高さ方向にずらされて配置される。

このように配置した回転ヘッドを従来の家庭用ＶＴＲと
同様に映像信号の１フレームで１回転するような回転速
度で回転させる。そして、テープ（２）を第１図に示す
ように案内ドラム（４）の１８０°角範囲にわたって斜
めに巻き付けて一定速度で図の矢印方向に走行させ、ア
ジマス角の異なる２個の回転ヘッドによりほぼ同時にそ
の１／２回転のテープ対接期間に２本のトラックを形成
し、これを順次１／２回転毎に繰り返して記録がなされ
る。

すなわち、第３図に示すように、ヘッド（１１Ａｚ（１
１８１）がテープ（２）上を走査する１／２回転期間に
おいて、テープ（２）上に２本のトラックＴａ１＋Ｔｂ
１として１フイールドの映像信号が記録され、つづ＜１
／２回転期間において、ヘッド（１１＾２）（ＬＩＢ２
　）によってテープ（２）上に２本のトラックＴａ２．
　Ｔｂ２として次の１フイールドの映像信号が記録され
、以下これが順次繰り返される。

なお、この場合アジマスの異なる２個の回転ヘッド（１
１＾１）（ＩＩＢＩ）及び（１１Ａ２　）　　（１１Ｂ
２　）はそれぞれ同時に信号が供給されるようになるた
め余りに近づいて配置されると漏洩磁束のため両者に記
録の段階で信号がクロストークとして飛び込むことにな
る。このため、図に示すように回転角でｌｏの分だけ回
転方向にヘッド（ＩＩＡｌ）と（１１８１）並びに（１
１Ａ２　）と（１１Ｂ２　）が隔てて配置されて漏洩磁
束が飛び込むのが防止されるのであるが、この回転方向
のずれ角ｌ°は、テープパターン上の水平同期区間をＨ
′としたときＨ′の整数倍例えば１０Ｈ′程度分の角度
に選ばれる。

）　　　第４図はこの発明装置の一例のブロック図で、
入力端子（２０）を通じた広帯域映像信号はＡ／Ｄコン
バータ（２１）においてデジタル信号に変換され、チャ
ンネル分割回路（２２）に供給される。チャンネル分割
回路（２２）では１水平ライン分ごとに入力デジタル映
像信号ＤＶ（第５図Ａ）を１水平ラインごとに２チャン
ネル分に分割する。そしてこの分割回路（２２）からの
奇数ラインの情報Ｄｏ（第５図Ｂ）は時間軸伸長回路（
２３Ａ）に供給されて時間軸が２倍に伸ばされる。また
、分割回路（２２）からの偶数番目の水平ラインの情報
ＤＥ（第５図Ｃ）は時間軸伸長回路（２３Ｂ）に供給さ
れてこれも２倍の時間軸に伸長される。この時間軸伸長
回路（２３＾）及び（２３Ｂ　）はメモリを有し、書き
込みクロックに対し、　ｌ／２の周波数の読み出しクロ
ックで読み出すことにより伸長できる。なお、この読み
出し時に、２チヤンネルの信号の１フイールドの頭の位
置がそろえられる。

この時間軸伸長回路（２３＾）からの信号ＥＤＯ（第５
図Ｄ）は遅延回路（２４）を通じてＤ／Ａコンバータ（
２５＾）に供給される。この遅延回路（２４）は後述す
るように、ヘッド（１１Ａｚ　Ｘ　Ｉｌｈ　）とヘッド
（ＩＩＢｌ）　　（１１８２）との位相差を補償するた
めのものである。まだ、時間軸伸長回路（２３Ｂ）の出
力信号ＥＤＥ　（第５図Ｅ）はＤ／Ａコンバータ（２５
Ｂ）に供給される。そして、それぞれアナログ信号に戻
され、ＦＭｆ調回路（２６＾）及び（２６Ｂ）に供給さ
れてＦＭ変調された後、ア７７’　（２７Ａ　）　及び
（２７Ｂ）を通じてスイッチ回路（２８Ａ）及び（２８
Ｂ　）に供給される。

そしてスイッチ回路（２８Ａ　）がヘッド（１１Ａｔ　
）とヘッド（１１Ａ２　）のテープ対接期間ごとに切り
換え信号ＲＰ！Ｖｘによって交互に切り換えられて、そ
れぞれヘッド（１１Ａ１　）　　（１１Ａ２　）のテー
プ対接期間においてアンプ（２７Ａ　）を通じた信号が
これらヘッド（１１＾ｘ）（１１＾２）に供給される。

同様にして切り換え信号ＲＦＳＷ２によりスイッチ回路
（２８Ｂ）が切り換えられてヘッド（１１Ｂｚ　）及び
（１１８２）のテープ対接期間おいてアンプ（２７Ｂ）
を通じた信号がこれらヘッド（１ｌｌｋ　）　　（１１
Ｂ２　）に交互に供給される。

したがって、この場合、切り換え信号ＲＦＳ１１ｔとＲ
ＦＳＷ＊はヘッド（１１Ａｚ　）　　（１１＾２）と（
１１Ｂｔ　）（１１Ｂ２　）との角間隔ｌ°に相当する
分だけ位相が異なるようにされている。

そして、信号的にも時間軸伸長回路（２３Ａ）の出力信
号は遅延回路（２４）によりヘッド（１１＾１）（ｌｌ
Ｂｓ　）及びヘッド（１１Ａ２　）　　（１１Ｂ２　）
の回転角間隔ｌ°の分だけ遅延されてＤ／Ａコンバータ
（２５＾）に供給される。したがって、スイッチ回路（
２８Ａ　）と（２８Ｂ　）のスイッチングポイントは時
間的には異なるが、入力広帯域信号からみると、同じス
イッチングポイントとなり、１フイールドの信号を２チ
ヤンネルに分けたものが、それぞれ過不足なくトラック
Ｔａｘ　＋Ｔｂ１又はＴａ２．　Ｔｂ２として記録され
る。

そして、記録トラックパターンは、第３図に示すように
１水平ライン分が２水平ライン区間にわたって伸長され
た状態の信号がトラックＴａｔ及びＴｂ１又はＴａ２及
びＴｂｚとして２本づつ形成されることになる。そして
、この場合にヘッド（ｌｌＡｌ　）（１１Ａ２　）と（
１１Ｂｔ　）　　（１１８２）の間隔１０を整数Ｈ′例
えば１０Ｈ′　にしたことによりテープ（２）上に同時
に記録されるトラックＴａｘ　とＴｂｔ　、　Ｔａｘと
Ｔｂ２では水平同期信号記録位置ＨＴがトラックの幅方
向に沿って並ぶようになる。

また第３図の例においては、トラックの傾き角とテープ
スピード及び高さ方向のずれ量を選定してＨアライメン
トが３．５Ｈと（Ｈは元の水平同期区間分に相当）とな
るように定め、全てのトランクにおいて水平同期信号記
録位置ＨＴがトランクの幅方向に沿って整列するように
配慮されている。

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
のよう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周波のバイ
ロフ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した信号の再生系を示す。

すなわち、ヘッド（１１Ａ１　）と（１１Ｂｔ　）とが
トラックＴａ１　とＴｂｔとを同時に走査することによ
り、また、ヘッド（１１＾２）とヘッド（１１Ｂ２　）
が同様に走査することによって２チャンネル同時に再生
信号が得られる。そして、この４個のヘッド（ｌｌＡｌ
　）及び（１１＾２）さらに（１ｌｌｌｔ　）（１１Ｂ
２　）がスイッチ回路（３１＾）及び（３１Ｂ　＞にお
いて切り換え信号ＲＦＳＷ１及びＲＦＳｋｈによって切
り換えられることにより、２本のトラックＴａｚ　＋Ｔ
ｂｚ　＋　Ｔａ２＋　Ｔｂｚから順次スイッチ回路（３
１Ａ　）及び（３１Ｂ）を通じて信号が得られることに
なる。

なお、この場合に前述したコントロール信号あるいは４
周波のパイロット信号が用いられてトラッキングサーボ
がかけられると同時に、切り換え信号ＲＦＳＷｔ及びＲ
ＦＳ１１２は各ヘッドがテープ対接期間になるときスイ
ッチ回路（３１Ａ）　　（３１Ｂ）がそのヘッドの出力
を選ぶような関係となるように位相サーボがかけられて
いる。

こうしてスイッチ回路（３１Ａ）及び（３１Ｂ）より得
られた信号はアンプ（３２Ａ）及び（３２Ｂ　）を通じ
てＦＭ復調回路（３３Ａ）及び（３３Ｂ）に供給されて
ＦＭ復調される。そして、各復調出力はＡ／Ｄコンバー
タ（３４Ａ）及び（３４Ｂ）に供給されてデジタル信号
に変換され、時間軸誤差補正回路（３５）に供給される
。

ＦＭ復調回路（３３Ａ）及び（３３Ｂ）よりの信号は、
また、それぞれクロック発生回路（３６＾）及び（３６
Ｂ）に供給される。これらクロック発生回路（３６Ａ）
及び（３６Ｂ）はそれぞれＰＬＬ回路で構成され、これ
より再生された映像信号の時間軸誤差分を有するクロッ
ク信号が形成とされ、これより得られたクロック信号に
よって、Ａ／Ｄコンバータ（３３Ａ）及び（３３Ｂ　）
よりのデジタル映像信号が時間軸誤差補正回路（３５）
のメモリに書き込まれる。一方、タイミングコントロー
ル回路　−（３６）からの水晶発振器より形成した基準
の読み出しクロック信号が時間軸誤差補正回路の（３５
）のメモリに供給されてデジタル映像信号が読み出され
時間軸誤差が除去される。

こうして、時間軸誤差が除去された信号は、この時間軸
誤差補正回路（３５）よりそれぞれ時間軸圧縮回路（３
９＾）及び（３９Ｂ　）に供給されて２倍の伸長されて
いた信号がそれぞれ１／２に時間圧縮され、１水平区間
分の信号はもとの１水平区間の時間長の信号に戻される
。なお、この場合に２つのヘッド（１１＾１）及び（Ｉ
ＩＢｌ）また（　１１＾２）（１１８２）間の回転方向
の角度差に応じて時間軸誤差補正回路（３５）からの信
号の内、ヘッド（１１Ｂｚ　）及び（１１８２）からの
信号は遅延回路（３８）を通じて遅延されて、時間軸圧
縮回路（３７＾）に供給されて、ヘッド（１１Ａ１　）
　　（１１＾２）よりの信号と時間的に揃えられる。

時間軸圧縮回路（３９＾）及び（３９Ｂ）により元の時
間長に戻された信号は合成回路（４０）に供給される。

そして、この合成回路（４０）においては１水平ライン
分ごとに時間軸圧縮回路（３９＾）及び（３９Ｂ）から
の信号を交互に得て合成し、その合成出力をＤ／Ａコン
バータ（４１）に供給して元のアナログ広帯域映像信号
に変換し、これを出力端子（４２）に導出する。

以上のようにして、１フイ一ルド分の映像信号を２本づ
つのトラックに、時間軸伸長して記録することができる
ので、１トラック当りの信号の記録波長は長くなり、広
帯域の信号の記録再生が可能になる。

この場合、ヘッド（’１１７ｋ）と（ＩＩＢｉ）及びヘ
ッド（１１＾２）と（１１Ｂ２　）の回転方向の角間隔
ｌ°は、上記の例では１０Ｈ′程度の小さいものとした
が、原理的には最大９０°とすることができる。

しかし、このように角間隔ｌ°を大きくすると、遅延回
路（２４）及び（３８）は遅延量の大きいものを必要と
する０例えば９０°であればｌ／２フイールドの遅延量
を必要とし、それだけハードウェアの規模が大きくなる
とともにコスト高となる。

また、１８０°角間隔巻き付けられたテープに対しアジ
マスの異なる２個のヘッドが同時に走査をする状態が生
じるが、特にその２個のヘッドが９０゜角間隔異なって
配置されている場合には一本のトラックの真中を一方の
ヘッドが走査しているときに他のヘッドがテープに対し
対接し始め、この時生ずるインパクトエラーの影響がそ
の真中を走査しているヘッドに現われ、これが再生時支
障をきたすことになる。

これに対し、図の例のようにヘッド（１１＾１）と（Ｉ
ＩＢｌ）　、　　（１１Ａ２　）　　（１１Ｂ２　）を
近接して配置した場合には、一方のヘッドの走査中に他
方のヘッドが対接し始めるときのインパクトエラーの影
響はあっても、このエラーの生じる期間を垂直ブランキ
ング期間内にすることができるので、再生画面への影響
は殆どないようにできる。

なお、以上は広帯域信号として高品位テレビジョン信号
の場合を例にとって説明したが、映像信号に限らないこ
とは勿論である。

また、対の回転ヘッドは図の例のように２対に限らず、
３対以上ｎ対であっても勿論よく、そのときは信号はｎ
チャンネルに分割し、単位時間分光たりｎトラックとし
て記録される。

〔発明の効果〕

この発明においては、単位時間分の信号当たりｎ本のト
ラックとして記録するものであっても、このｎ本のトラ
ックに信号を順次スイッチングして記録するものではな
いので、再生時、再生画面上に、冒頭で述べたようなス
イッチングによるノイズバーが生じるようなことなく広
帯域信号の記録ができる。この場合に、チャンネル分割
して記録することにより１トランク当たりの信号の記録
波長を長くしたので、ヘッドドラム径を大きくすること
なく実現できる。

またこの発明においては、回転ヘッドの速度を従来の家
庭用ＶＴＲと同じにしたので前述した従来例の１転速度
を２倍速とする場合に比べて、テープ走行系の負担が小
さくテープの耐久性が長いという利点もある。

【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
説明するための図、第２図はそのヘッド配置の説明図、
第３図は記録トラックパターンを示す図、第４図はこの
発明装置の記録系のブロック図、第５図は記録系のタイ
ミングチャート、第６図はその再生系のブロック図、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。 （１１Ａｚ　）　　（１１Ａ２　）　　（１１Ｂｔ　）
及び（１１Ｂ２　）は回転ヘッド、（２２）はチャンネ
ル分割回路、（２３Ａ）及び（２３Ｂ　＞　は時間軸伸
長回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）互いに１８０°角間隔隔てて配される１対の回転
   ヘッドがｎ対設けられるとともにこれらｎ対の回転ヘッ
   ドが高さ方向にもずらされて配された回転ヘッド装置と
   、 （ｂ）広帯域信号を上記回転ヘッドの１／２回転時間分
   毎にｎチャンネルの信号に時間的に分割するチャンネル
   分割手段と、 （ｃ）各分割された各チャンネルの信号を上記１／２回
   転時間分に時間軸伸長する時間軸伸長手段と、（ｄ）こ
   の時間軸伸長された各チャンネルの信号を上記ｎ対の回
   転ヘッドの互いの回転位相差に応じて遅延させる遅延手
   段と、 （ｅ）上記遅延手段を通じた信号を周波数変調する周波
   数変調手段と、 （ｆ）この周波数変調手段よりの各チャンネルの周波数
   変調信号を各チャンネルの１対の回転ヘッドにその１８
   ０°回転角区間の走査区間毎に交互に切り換えて供給す
   るスイッチ回路とからなる広帯域信号の記録装置。