JPS6120925B2 - - Google Patents

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JPS6120925B2
JPS6120925B2 JP53087132A JP8713278A JPS6120925B2 JP S6120925 B2 JPS6120925 B2 JP S6120925B2 JP 53087132 A JP53087132 A JP 53087132A JP 8713278 A JP8713278 A JP 8713278A JP S6120925 B2 JPS6120925 B2 JP S6120925B2
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JP
Japan
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cylinder
magnetic
recording
heads
tape
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JP53087132A
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Shozo Nakagawa
Katsuya Yokoyama
Hiromoto Katayama
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Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Japan Broadcasting Corp
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Publication date
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Priority to GB7923832A priority patent/GB2027252B/en
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Priority to US06/854,693 priority patent/US4809118A/en
Publication of JPS6120925B2 publication Critical patent/JPS6120925B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ヘリカル走査磁気記録再生装置に関
するものであり、特にテレビジヨン画像信号を
PCM変調して記録し、逆の過程を経て再生を行
なうVTRに好適な磁気記録再生装置を提供する
ものである。
現在、この種のVTRは家庭用録画機器として
広く使用されるに到つているが、近年の周辺回路
技術の発達等に伴つて、従来問題になつていた時
間軸ジツターが大きいなどの技術的諸問題の解決
や特性の向上が計られ、放送用４ヘツドVTRと
比較しても特性的に遜色なくかつ小型、軽量で安
価なものが実現されている。
このようなヘリカル走査VTRについては、現
在までは、特性改善を主目的に開発がなされてき
たが、今後広範な使用に耐えるためには、特性の
一層の改善と操作性の向上が要望される。また、
この種VTRを放送用として使用するためには、
編集作業が不可欠になり、その場合に、スチルや
スローモーシヨン再生の機能を併せもつことが必
要となる。
従来、ヘリカル走査VTRの記録再生方式とし
ては、ヘツドドラムへのテープ巻き付け方法やヘ
ツド個数をいくつに選択するかなどに応じて種々
の形態のもの、例えばSMPTE（Society of
Motion Picture and Television Engineers）方
式が知られている。以下にこのような従来例およ
びその問題点について更に詳しく述べる。
まず、SMPTEタイプＣ形VTRの記録再生方式
（SMPTE Journal：vol.87，March，1978；
C98.18，C98.19，p163−165参照）においては、
画面内切換（画面内切換とは、垂直ブランキング
以外の水平ブランキング内で再生ヘツドを切り換
えることをいう）を避けるために、ヘツドの１回
転で１フイールド分の信号を記録するようにテー
プを走査する。このために、磁気テープをシリン
ダにほぼ360度全周にわたつて巻き付けて走査を
行なつている。従つて、シリンダとテープとの摩
擦が大きく、テープ走行が困難になる場合があ
り、そのための対策を種々施す必要があつた。更
に加えて、このような構造に起因してテープ装填
が困難であるという欠点もあり、特に磁気テープ
としてカセツトテープを用いる場合には、いつた
んセツトされたカセツトからテープを機械的に引
つ張り出してシリンダに巻き付けることになり、
そのためには極めて複雑な機構を必要とすること
になり、テープをシリンダに360度近く巻き付け
る場合やもしくはそれ以上にわたつてテープをシ
リンダに巻き付けるα−形やΩ−型の場合には、
小型かつ簡易な構造でカセツトテープ用の記録再
生機構を実現することは困難である。
次に、SMPTEタイプＢ形VTRの記録再生方式
（SMPTE Journal：vol.87，February，1978；
C98.15，C98.16，p.89−90参照）では、磁気テー
プをヘツドドラムにほぼ180度にわたつて巻き付
け、このヘツドドラムの回転軸方向に対して同一
の高さの位置に配設された第１および第２ヘツド
を用いて、ヘツドドラムの2.5回転に対して１フ
イールド分のテレビジヨン画像信号（ビデオ信
号）を５つのトラツクに分けて記録する。従つ
て、テープ走行を停止したとき、前記第１および
第２のヘツドは同一トラツクを走査することにな
り、ヘツド１回転では１フイールド分の映像信号
の1/5しか再生されず、スローやスチル画の再生
を行なうためには、外部に大容量のメモリーを設
け、テープの往復運動を行うことが必要となり、
そのための駆動回路や制御回路など極めて複雑な
構成とならざるを得なかつた。
そこで、本発明の目的は、上述した種々の欠点
を解消し、PCM信号の記録再生をかかるPCM映
像信号に致命的であるPCM映像信号のドロツプ
アウトなしに行うようにしたヘリカル走査VTR
の記録再生装置を提供することにある。
更に詳述すると、本発明の目的は、シリンダへ
テープの巻き付け角を小さくなし、以てテープと
シリンダとの摩擦を少なくしてテープ走行を改善
し、テープ装填を容易に行なうことができるよう
にすると共に複数のヘツドの走査時間に重なり期
間を設け、その期間に誤り訂正符号信号を記録ま
たは再生し得るようにしてPCM映像信号に致命
的なドロツプアウトを排除するようにした磁気記
録再生方式を提供することにあり、あわせて、特
にデジタル画像信号の記録再生に好適な磁気記録
再生装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、シリンダへのヘツドの配
置および走査を適切に行なつて、シリンダを記録
信号の１フイールド期間で１回転させるようにな
し、テープ走行を停止した場合でもシリンダの１
回転で１フイールドのPCM映像信号が再生され
るようにし、以て外部メモリーおよびテープの往
復運動を要することなく容易にスチルおよびスロ
ーモーシヨン再生ができるようにした磁気記録再
生装置を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、
ヘリカル走査磁気記録再生装置において、ｎ個
（ｎは２以上の正整数）のヘツドを、シリンダの
外側壁に、その回転軸線を中心として相互に２
π／ｎラジアンの角度をもち、かつ前記回転軸線
の方向に磁気テープの幅のほぼ１／ｎの相互間隔
で配設するとともに、前記シリンダに前記磁気テ
ープを前記回転軸線を中心として２π／ｎラジア
ンを越える角度にわたつて巻き付けて走行させる
ようにし、前記シリンダを入力のPCM映像信号
の１フイールド期間に１回転させて、前記PCM
映像信号をｎトラツクに時間順次に分割するとと
もに、前記ｎ個のヘツドの走査時間の重なり期間
において、前記PCM映像信号と所定の関係に定
めた誤り訂正符号信号を記録または再生するよう
にしたことを特徴とするものである。
以下に図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。本発明記録再生装置の一例を第１図、第２
図、第３図および第４図に示す。本例では３個の
磁気ヘツドをシリンダ外側壁に配設しており、第
１図および第２図において、符号１および２はそ
れぞれ上部固定シリンダおよび下部固定シリンダ
を示し、これら両固定シリンダ１と２との間に回
転シリンダ３を配設する。３個の磁気ヘツド４，
５および６を、回転シリンダ３の外側壁に、その
回転軸線を中心として相互に２π／３ラジアン、
すなわち120度の角度をもつて配設する。しか
も、これら磁気ヘツド４，５および６を、第２図
に示すように、シリンダ回転軸線方向に磁気テー
プ７の幅を３等分した相互間隔で配置する。換言
すると、回転シリンダの軸線方向の寸法（高さ）
をテープ７の幅の約2/3に定め、ヘツド４を回転
シリンダ３の上端部、ヘツド５を中央部およびヘ
ツド６を下端部に配設する。
回転シリンダ３の外周面に近接して、しかも２
π／３ラジアンを越える角度をもつて２個のポス
ト８および９を配設し、磁気テープ７を、第１図
において、左側よりポスト８と回転シリンダ３と
の間より進入させ、更に回転シリンダ３の外周面
に沿わせてポスト９と回転シリンダ３との間を経
由して第１図の右側に送出させる。回転シリンダ
３はモータ１０により駆動され、第１図に示す矢
印１１の方向にヘツド４，５および６は回転す
る。以上のように、磁気テープ７は回転シリンダ
３の外周面に沿いほぼ２π／３にわたつて巻き付
けられながら第１図に示す矢印１２の方向に走行
する。
モータ１０の回転速度は適当な制御回路３０に
よつて制御され、必要な回転速度でモータ１０が
回転する。一方、テープ７はモータ４０によつて
駆動され、矢印１２の方向に走行する。モータ４
０は適当な制御回転５０によつて制御され、テー
プ７は必要な速度で走行する。したがつて、回動
シリンダ３の回転速度およびテープ７の走行速度
は制御回路３０および５０によつてそれぞれ調整
することができる。
このように、本発明では、テープ７が回転シリ
ンダ３に120度を越える角度にわたつて巻き付け
られ、３個の磁気ヘツド４，５および６がテープ
７の上側トラツク７Ｈ、中央トラツク７Ｍおよび
下側トラツク７Ｌをそれぞれ時間順次に走査す
る。従つて、回転シリンダ３の１回転により１フ
イールド分の映像信号は、上記３つのトラツク７
Ｈ，７Ｍおよび７Ｌに時間順次に分割されて記録
され、あるいはこれら３つのトラツクから時間順
次に再生される。この場合の磁気テープ７上の記
録パターンは第３図に示すようになり、記録パタ
ーン１３，１４および１５はそれぞれヘツド４，
５および６によるものであつて、記録パタン１
３，１４および１５の斜線を付さない実線部分は
時間軸上で連続した一連の記録パタンを成してお
り、斜線部分はテープ巻き付け角度が前述の120
度を越える量に応じて定まる各ヘツド走査時間の
重なり部（オーバラツプ部）である。第３図にお
いて、各ヘツドはそれぞれトラツクの左上端から
右下端に向けて矢印１６で示す走査方向で走査を
行なう。なお、第３図に示したテープは第２図示
のテープの記録された面を示しており、上下方向
が逆向きとなつている。
本例の記録または再生映像信号の時間関係を第
４図に示す。本例では、上述したように３個のヘ
ツド４，５および６によつて、１フイールドの映
像信号を1/3期間ずつ３つのトラツク１３，１４
および１５に時間順次に記録する。なお、テープ
の巻き付け角度はヘツド相互間のなす角度２π／
３よりも大きいので、ヘツド４，５および６のテ
ープを走査する期間はそれぞれ1/3フイールド期
間よりも長く、第４図に斜線を付して示すよう
に、各走査期間は互いに前述した角度２π／３を
越えるテープの巻き付け角度に応じた時間ずつオ
ーバーラツプしており、従つて、映像信号は欠落
することなく第４図に斜線を付さない実線で示す
時間軸上で連続した部分で連続して、また映像信
号と異なる他の信号、たとえば誤り訂正符号や音
声PCM信号あるいはタイムコード等はこのオー
バラツプ部分において記録または再生を行う。
以上に述べた本発明の磁気記録再生装置におい
ては、回転シリンダ３の１回転によつて１フイー
ルド分の映像信号が３分割されて時間順次に記録
または再生されるので、再生時に、静止画再生
（スチルモード）やスローモーシヨン再生が要求
される場合に、上述した従来のSMPTEタイプＢ
形VTRのように外部メモリーを設ける必要がな
く、しかもテープを往復運動させることも不要で
ある。
すなわち、３個の磁気ヘツド４，５，６が、ヘ
ツドドラム３の１回転の間にそれぞれ記録領域７
Ｈ，７Ｍ，７Ｌを時分割で走査して１フイールド
の映像信号１３，１４，１５を再生する。したが
つて、ヘツドドラム３がモータ１０によつて回転
を続け、しかもヘツド４，５，６が記録された同
じパターン１３，１４，１５をそれぞれ繰返し走
査することによつて、ヘツド４，５，６から静止
画像の映像信号がそれぞれ分割され、かつ時間軸
上は連続した信号として取り出される。
このように、静止画像を再生する時には磁気テ
ープ７の走行を停止させてヘツドドラム３を回転
させればよい。また、スローモーシヨン再生を行
なう時は、磁気テープを所要の低速度で走行さ
せ、ヘツドドラムを所定の速度で回転させればよ
い。
なお、以上では本発明を磁気ヘツド個数が３の
場合について述べてきたが、本発明はヘツド個数
を２以上の任意所望の個数に定めることができる
ものである。ここで、ヘツド数が２個の例を第５
図、第６図、第７図および第８図に示す。本例に
おいて、上例と同様の個所には同一符号を付して
その説明を省略する。第５図および第６図におい
て、磁気テープ２０の幅の約1/2に等しい高さを
もつ回転シリンダ２１を上部固定シリンダ１と下
部固定シリンダ２との間に挿設し、モータ１０に
より第１図示の矢印１１の方向に回転可能とな
し、更に２個の磁気ヘツド２２および２３を、回
転シリンダ２１の外側壁に、その回転軸線を中心
にして相互に２π／２ラジアン、すなわち180度
の角度をもつて配設し、しかも両ヘツド２２およ
び２３を、第６図に示すように、シリンダ回転軸
線方向に磁気テープ２０の幅を２等分した間隔
で、すなわち、ヘツド２２を回転シリンダ２１の
下端部に、およびヘツド２３を回転シリンダ２１
の上端部に配設する。
更に、回転シリンダ２１の外周面に近接して、
しかも２π／２ラジアンを越える角度をもつて２
個のポスト２４および２５を配設し、磁気テープ
２０をポスト２４と回転シリンダ２１との間より
進入させ、ポスト２５と回転シリンダ２１との間
より送出し、ポスト２４と２５との間では、180
度を越える角度にわたつて、テープ２０をシリン
ダ２１に巻き付ける。
本例では、テープ２０が回転シリンダ２１に
180度を越える角度にわたつて巻き付けられ、２
個の磁気ヘツド２２および２３がテープ２０の上
側トラツク２０Ｈおよび下側トラツク２０Ｌをそ
れぞれ時間順次に走査する。従つて、回転シリン
ダ２１の１回転により１フイールド分の映像信号
は２つのトラツク２０Ｈと２０Ｌとにより２分割
されて時間順次に記録または再生される。本例の
磁気テープ２０上の記録パターンは第７図に示す
ようになり、ここで、記録パターン２６および２
７はそれぞれヘツド２２および２３によるもので
あつて、記録パタン２６および２７の斜線を付さ
ない実線部分は時間軸上で連続した一連の記録パ
タンを成しており、斜線部分はテープ巻き付け角
度が前述の180度を越える量に応じて定まる各ヘ
ツド走査時間の重なり部（オーバラツプ部）を示
すものである。
本例の記録または再生映像信号の時間関係を第
８図に示す。本例では、２個のヘツド２２および
２３により１フイールドの映像信号を1/2期間ず
つ２つのトラツク２６および２７に時間順次に記
録する。
なお、テープの巻き付け角度はヘツド相互間の
なす角度２π／２よりも大きいので、ヘツド２２
および２３のテープを走査する期間はそれぞれ1/
２フイールド期間よりも長く、第８図で斜線を付
して示すように、各走査期間は互いに前述した角
度２π／２を越えるテープの巻き付け角度に応じ
た時間ずつオーバラツプしており、従つて、映像
信号は欠落することなく第８図に斜線を付さない
実線で示す時間軸上で連続した部分において連続
し、また映像信号と異なる他の信号、たとえば誤
り訂正符号や音声PCM信号あるいはタイムコー
ド等については、このオーバラツプ部分におい
て、記録または再生を行う。
次に、本発明をPCM記録方式VTRに適用した
場合について述べる。
はじめに、FM記録方式VTRの問題点について
述べると、かかるVTRでは、同期信号、カラー
バースト信号によつて時間軸変動を検出し、時間
軸の補正を行なつている。例えば、１つの水平同
期信号およびそこに重畳されたカラーバースト信
号からそれに引き続く１水平期間についての時間
軸変動を検出してその補正を行なう。この場合
に、前述の１つの水平同期信号とそれに引き続く
カラーバースト信号の１組のみによつて時間軸変
動の検出を行なうと、ランダム雑音による検出誤
差が発生し、VTRのＳ／Ｎ比がかなり良好でな
いと、各水平ライン毎に変動する色相むらが発生
してしまう。
このような場合に、上述した検出誤差を取り除
くためには、１水平走査期間前または複数水平走
査期間前からの複数の水平同期信号とカラーバー
スト信号との組合せに基く時間軸変動の検出をも
併せ行ない、これら検出結果に基いて時間軸変動
の補正を行えばよい。しかしながら、以上の方法
は、１フイールド分の映像信号が１つのトラツク
に連続した信号として記録されている場合にのみ
正確な補正が可能であり、色むらのない再生画面
が得られるが、画面内の記録トラツクの切換が行
なわれる本発明の場合のように記録時間軸に不連
続がある場合には、この不連続部を埋めることは
不可能であり、画面中に色むらを生じることは避
けられない。次に、ヘツドとテープとの間の相対
速度が、例えばテープの部分的伸び、機械の寸法
および摩擦力の差などに起因して、記録時と再生
時とで変動する場合がある。これを補正するに
は、前のバースト信号と次のバースト信号との時
間測定により速度誤差を検出する方法が用いられ
るが、ヘツド切換点では、前のバースト信号と次
のバースト信号との間に時間的不連続があるの
で、速度誤差の検出ができず、従つて補正が不可
能である。
ところが、PCM記録方式VTRでは、時間軸に
関する情報の検出は再生信号からクロツクを再生
することによつて行なわれるが、デイジタル記録
信号の中にはクロツク周波数成分が常に存在し、
ヘツド切換点のような時間軸の不連続点があつて
も直ちにクロツク再生を追従させることが可能で
あり、極めて短時間のうちに正しい補正が行なわ
れる。以上のことから、PCM記録方式を用いる
と、本発明による磁気記録再生装置のように画面
内でヘツドの切換あるいは記録トラツクの切換を
行なつても、FM記録方式のように再生画像に色
むらが発生することはない。換言すると、本発明
磁気記録再生装置は、PCM記録方式VTRに用い
て極めて好適なものである。また、特にPCM記
録では、ビデオ信号をPCM信号に変換した後
に、このPCM信号を回路の動作速度に応じて２
ないし４チヤンネルなど適宜に分けて記録するこ
とも考えられるが、この場合、マルチチヤンネル
ヘツドまたは多数のヘツドを近接配置して得た多
チヤンネル化ヘツドを用いればよい。
なお、本発明においても、トラツクと垂直な方
向へのヘツドの制御による慣例のトラツキングを
行なうことにより、再生ヘツドが複数トラツクに
またがることにより生じる一部画面の欠除のない
完全なスチル画やスローモーシヨン画の再生を行
なうことができる。
以上説明したように、本発明によれば、次のよ
うな種々の利点を得ることができる。
１ シリンダへの巻付け角度を約２π／ｎ（ｎは
ヘツド個数）ラジアン程度に小さくできるの
で、テープのシリンダによる摩擦が少なく、テ
ープ振動も起こりにくく、テープ走行が安定に
なり得るとともに、ｎ個のヘツドの走査時間の
重なり期間において、映像信号と異なる他の信
号、たとえば誤り訂正符号，音声PCM信号あ
るいはタイムコード等の種々の信号を記録およ
び再生し得るので、これら映像信号と異なる他
の信号に応じて誤り訂正や音声再生あるいは画
像の検索等々種々の処理が可能となる。
２ テープ装填が容易であり、テープのカセツト
化に適する。
３ シリンダの１回転に対して１フイールド分の
映像信号を記録する場合、スローモーシヨン
画、スチル画の再生が容易に行なえ、外部メモ
リーやテープの往復運動が不要である。
４ PCM録画方式VTRに本発明を適用した場
合、上項１ないし３の各利点が得られるのみな
らず、ヘツド走査の切換点における時間軸の不
連続による色むら等の画質劣化が生じない。従
つて、簡易で安定な走行系と共に極めて良好な
再生画質を確保できる。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は本発明の一例を示すそれ
ぞれ上面図および側面図、第３図は本例の記録パ
ターンを示す線図、第４図は本例の記録または再
生信号のトラツク間の時間関係を示す線図、第５
図および第６図は本発明の他の例を示すそれぞれ
上面図および側面図、第７図は本例の記録パター
ンを示す線図、および第８図は本例の記録または
再生信号のトラツク間の時間関係を示す線図であ
る。 １……上部固定シリンダ、２……下部固定シリ
ンダ、３，２１……回転シリンダ、４，５，６，
２２，２３……磁気ヘツド、７，２０……磁気テ
ープ、８，９，２４，２５……ポスト、１０……
モータ、１１……ヘツド回転方向、１２……テー
プ送り方向、１３，１４，１５，２６，２７……
記録トラツク、１６……ヘツド走査方向。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ヘリカル走査磁気記録再生装置において、ｎ
    個（ｎは２以上の正整数）のヘツドを、シリンダ
    の外側壁に、その回転軸線を中心として相互に２
    π／ｎラジアンの角度をもち、かつ前記回転軸線
    の方向に磁気テープの幅のほぼ１／ｎの相互間隔
    で配設するとともに、前記シリンダに前記磁気テ
    ープを前記回転軸線を中心として２π／ｎラジア
    ンを越える角度にわたつて巻き付けて走行させる
    ようにし、前記シリンダを入力のPCM映像信号
    の１フイールド期間に１回転させて、前記PCM
    映像信号を２トラツクに時間順次に分割するとと
    もに、前記ｎ個のヘツドの走査時間の重なり期間
    において、前記PCM映像信号のうち時間的に近
    接する１／ｎフイールドのPCM映像信号の信号
    ビツト構成に基づいて定めた誤り訂正符号信号を
    記録または再生するようにしたことを特徴とする
    磁気記録再生装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の磁気記録再生装
    置において、前記ｎ個のヘツドを、それぞれマル
    チチヤンネルヘツドまたは多数のヘツドを近接配
    置した多チヤンネル化ヘツドで構成したことを特
    徴とする磁気記録再生装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
    磁気記録再生装置において、再生時には前記磁気
    テープの走行を停止するとともに前記シリンダを
    回転し得るようにしたことを特徴とする磁気記録
    再生装置。 ４ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
    磁気記録再生装置において、再生時には前記磁気
    テープの走行を記録時の走行速度より低速度とす
    るとともに、前記シリンダを回転し得るようにし
    たことを特徴とする磁気記録再生装置。
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