JPS6142915B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテレビジヨン信号の記録装置に関する
もので、再生時に隣接記録トラツクよりのクロス
トークより影響を軽減除去せんとするものであ
る。

従来よりテレビジヨン信号の磁気記録再生装置
として回転ヘツドを用いたヘリカルスキヤン方式
VTRがよく知られている。

この記録軌跡は良く知られているように第１図
のような磁気テープ１の長手方向に対して傾斜し
た不連続な軌跡２となる。このような装置におい
て記録密度を向上させるために、アジマス損失を
利用して記録トラツク間のスペースをなくして記
録する方法が知られている。しかながらアジマス
損失を利用して記録再生する場合においても、再
生時トラツクずれを起して隣接トラツクにまたが
つて信号を再生した場合、隣接トラツクからの信
号がクロストークとして若干混入してくる。一般
にテレビジヨン信号はFM変調波として記録され
ているため、隣接トラツクからのクロストークが
あると主トラツクのFMキヤリヤーと隣接トラツ
クのFMキヤリヤーの差周波数のビート成分が再
生ビデオ信号に混入することになり、再生画面上
で極めて見ずらい妨害を及ぼすことになる。従つ
て、アジマス記録の場合においても、隣接するト
ラツクのFMキヤリヤー周波数がほぼ一致するよ
うに、水平同期信号の記録位置が隣接トラツク間
で一直線上に並ぶように記録することによつて隣
接トラツクからのクロストークの影響が軽減され
るように構成する方法が採用されるのが通例であ
つた、これはFM信号復調における三角ノイズの
性質（即ちFMキヤリヤーに近い周波数のノイズ
ほど抑圧効果が大きい性質）を利用していると考
えることができる。

しかしながら、第２図に示したように、隣接ト
ラツク間の水平同期信号が一直線上に並ぶように
するためには次のような関係式が成り立つ必要が
あり、記録フオーマツト設定上の大きな制約にな
る。

但し Ｒ：ヘツドシリンダ半径 Ｗ：テープ巾方向のビデオ信号記録巾 ｎ：０，１，２……の整数 ｖ：フイールド周波数 であり、NTSC信号、２ヘツド記録の場合であ
る。

また、たとえ隣接トラツク間の水平同期信号記
記位置が一直線上に並んでいたとしても、隣接ト
ラツク間のFMキヤリヤー周波数を正確に一致さ
せることは困難であり、若干のビード妨害の発生
はまぬがれないものである。

本発明は従来のこのような問題点を解決する手
段としてFM波をそのまま記録するトラツクと、
FM波の極性を１水平走査おきに反転させて記録
するトラツクを交互に記録して、隣接トラツクか
らのクロストークによるビート妨害を再生画面上
で視覚的に抑圧する記録装置を提供するものであ
り、この記録装置の特徴は隣接トラツク間の水平
同期信号記録位置が一直線上に並んでいないとき
にも大きな抑圧効果が得られることである。以下
に本発明の根拠を理論的に説明すると同時に、本
発明による具体的構成例を述べる。

入力ビデオ信号を時間関数としてｇ（ｔ）で表
わせば、このビデオ信号でFM変調したときの
FM波の瞬時キヤリヤー角周波数ωは ω＝ω_０＋Δω・ｇ（ｔ） ……(1) で表わされる。

従つてFM波の位相θ（ｔ）は θ（ｔ）＝∫ωdt＝ω₀t＋Δω∫ｇ（ｔ）dt
……(2) で示される。

従つて、ビデオ信号ｇ（ｔ）で変調されたFM
波Ｆ（ｔ）は Ｆ（ｔ）＝Acos｛ω₀t＋Δω∫ｇ（ｔ）dt｝
……(3) と表わすことができる。

さて、回転ヘツド型ヘリカルスキヤン方式
VTRで上記FM変調されたビデオ信号Ｆ（ｔ）
を、第３図に示したように磁気テープ１上に斜の
トラツクB₁，B₂，B₄……として順次すきまなく
記録していく場合、例えばB₁，B₃，B₅……のよ
うな寄数番目のトラツクにはFM波Ｆ（ｔ）をそ
のまま記録し、偶数番目のトラツクB₂，B₄，…
…には１水平走査期間おきに前記FM波（ｔ）の
極性を反転させて記録するものとする。第３図に
おいて各トラツクの区切りは１水平走査期間を示
し、NTSC信号の場合を例にとつてライン番号を
示してある。また、(一)記号を付したラインはFM
波の極性を反転させて記録した期間を示してい
る。

このようにして記録した信号を再生する場合、
再生ヘツドが隣のトラツクにまたがらずに完全に
一つのトラツク上を再生するとすれば、FM波を
反転させずに記録したトラツク（B₁，B₃，B₅…
…）再生時は従来のFM記録と全く同様であり何
等問題はないが、１水平走査期間おきに極性反転
して記録したトラツクを再生する時には極性反転
の切換点においてFM波の位相不連続が生ずるた
めFM復調時にトランジエントノイズを生ずるこ
とになる。しかしながら極性切換点を水平同期信
号期間に設定すれば、復調信号のトランジエント
ノイズは水平同期信号期間に発生し、容易に取り
除くことができるため支障なく再生ビデオ信号が
得られるものである。

さて、次に、再生時にミストラツキングのため
に、再生ヘツドＨが第３に示したようにB₁トラ
ツクとB₂トラツクにまたがつて走査した場合を
考えよう。

いまB₁トラツクから再生される信号レベルと
B₂トラツクから再生される信号レベルの比を１
対〓（〓＜１）とし、ある時点ｔにおけるB₁ト
ラツクから再生されるFM波をF₁（ｔ）（これに
対するビデオ信号をg₁（ｔ））、隣接トラツクから
の再生FM信号（クロストーク成分）をF₂（ｔ）
（これに対するビデオ信号をg₂（ｔ）とすれば、 F₁（ｔ）＝A₁cos｛ω₀t＋Δω∫g₁（ｔ）dt｝
……(4) F₂（ｔ）＝A₁ ^kcos｛ω₀t＋Δ∫g₂（ｔ）dt｝
……(5) を表わすことができる。

そして、時点ｔから１水平走査期間Ｔ_H後にB₁
トラツクから再生される信号F₁（ｔ＋Ｔ_H），B₂
トラツクから再生される信号F₂（ｔ＋Ｔ_H）は F₁（ｔ＋Ｔ_H）＝A₁cos ｛ω_０（ｔ＋Ｔ_H）＋Δω∫g₁（ｔ＋Ｔ_H）
dt｝ ……(6) F₂（ｔ＋Ｔ_H）＝−A₁ ^kcos ｛ω_０（ｔ＋Ｔ_H）＋Δω∫g₂（ｔ＋Ｔ_H）
dt｝ ……(7) となる。（B₂トラツクではFM波は１水平走査お
きに極性が反転して記録されているため、F₂に
は負号がつく） さてここで θ_１（ｔ）＝ω₀t＋Δω∫g₁（ｔ）dt ……(8) θ_２（ｔ）＝ω₀t＋Δω∫g₂（ｔ）dt ……(9) とすれば、時点ｔにおける合成信号F₁₂（ｔ）は F₁₂（ｔ）＝F₁（ｔ）＋F₂（ｔ） ＝A₁cosθ_１（ｔ）＋〓A₁cosθ_２（ｔ）
……(10) (10)式をベクトル表示すれば第４図のようになり、
合成ベクトルの振巾をａ、位相角をθ（ｔ）とす
ると F₁₂（ｔ）＝ａ cosθ（ｔ） ＝acos｛θ_１（ｔ）＋Δθ（ｔ）｝……(11) 但し、Δθ（ｔ）＝tan^-1 〓Ａ_１ｓｉｎ｛θ_２（ｔ）−θ_１（ｔ）｝／Ａ_１
＋〓Ａ_１ｃｏｓ｛θ_２（ｔ）−θ_１（ｔ）｝……(12) と表わされる。

さて、合成FM波(11)式がFM復調されて得られ
る復調信号（ビデオ信号）V₁₂（ｔ）はｄθ（ｔ）／ｄ
ｔに 比例するから V₁₂（ｔ）＝ｋｄθ（ｔ）／ｄｔ＝ｋｄθ（ｔ）／ｄ
ｔ ＝ｋ｛ｄθ_１（ｔ）／ｄｔ＋ｄΔθ（ｔ）／ｄｔ｝
……(13) となり、ｄθ_１（ｔ）／ｄｔ成分はB₁トラツクから再生
され る正規な信号を示しており、ｄΔθ（ｔ）／ｄｔ（＝Δ
Ｖ （ｔ））がB₂トラツクよりのクロストーク成分を
示している。このクロストーク成分ΔＶ（ｔ）は となり (8)，(9)式より ｄ｛θ_２（ｔ）−θ_１（ｔ）｝／ｄｔ ＝｛ω_０＋Δωg₂（ｔ）｝ω_０＋Δωg₁
（ｔ）｝ ＝Δω｛g₂（ｔ）−g₁（ｔ）｝ ……(15) であ、いま、ミストラツク量が少く〓≪１の場合
を考えると、ΔＶ（ｔ）は近似的に ΔＶ（ｔ）〓Ｋ^kΔω ｛g₂（ｔ）−g₁（ｔ）｝cos〔Δω∫｛g₂（ｔ）dt〕
……(16) となる。

１水平走査期間後の合成FM信号を復調したビ
デオ信号V₁₂（ｔ＋Ｔ_H）に含まれるクロストーク
成分Δ〓Ｖ（ｔ＋Ｔ_H）は同様にして ΔＶ（ｔ＋Ｔ_H）〓−Ｋ^kΔω ｛g₂（ｔ＋Ｔ_H）−g₁（ｔ＋Ｔ_H）｝cos 〔Δω∫｛g₂（ｔ＋Ｔ_H）−g₁（ｔ＋Ｔ_H）｝
dt〕 ……(17) で表わされることがわかる。

ところでビデオ信号においては一般にライン相
関が非常に強いため時間ｔにおけるビデオ信号ｇ
（ｔ）と、これより１水平走査後のビデオ信号ｇ
（ｔ＋Ｔ_H）とは近似的に等しいと見なすことがで
きる。

従つて(16)，(17)式より ΔＶ（ｔ）Δ−〓Ｖ（ｔ＋Ｔ_H） ……(18) となることがわかる。

即ち(18)式は、B₂トラツクから再生されてくる
クロストーク成分がある走査線と次の走査線にお
いて極性が逆転することを意味している。従つ
て、再生画面上ではこのクロストーク成分は視覚
的に打ち消されてビート妨害を与えないことにな
る。

また、逆にB₂トラツクを主に再生するときに
B₁トラツクにまたがつて再生する場合には、 (10)式の代りに F₂₁（ｔ）＝A₁ ^kcosθ_１（ｔ）＋A₁cosθ_２
（ｔ） ＝a′cos｛θ_２（ｔ）−Δθ（ｔ）｝ ……(10)′ これより１水平走査期間後の合成波は F₂₁（ｔ＋Ｔ_H）＝A₁ ^kcosθ_１（ｔ＋Ｔ_H） ＋A₁cosθ_２（ｔ＋Ｔ_H） ＝−a′cos｛θ_２（ｔ＋Ｔ_H）−〓（＋
_H）｝ ……(19) となり、(12)式の代りに （ｔ）＝tan^-1 −^ｋＡ_１ｓｉｎ｛θ_２（ｔ）−θ_１（ｔ）／Ａ_１＋^ｋ
Ａ_１ｃｏｓ｛θ_２（ｔ）−θ_１（ｔ）｝……(12)′ これより１水平走査期間後の値（＋_H）
は Δθ（ｔ＋Ｔ_H）＝tan^-1〓Ａｓｉｎ｛θ_２（ｔ＋Ｔ_Ｈ）−θ_１（ｔ＋Ｔ_Ｈ｝／−Ａ_１＋〓Ａ_１ｃｏｓ｛θ_２（ｔ＋
Ｔ_Ｈ）−ｃｏｓθ_１（ｔ＋Ｔ_Ｈ）｝……(20) となる。従つて(10)′式の復調信号V₂₁（ｔ）は V₂₁（ｔ）＝Ｋ｛ｄθ_２（ｔ）／ｄｔ−ｄΔθ（ｔ）
／ｄｔ｝……(21) (19)式の復調信号V₂₁（ｔ−Ｔ_H）は V₂₁（ｔ＋Ｔ_H）＝Ｋ｛ｄθ_２（ｔ＋ｔ_Ｈ）／ｄｔ − ｄΔθ（ｔ＋Ｔ_Ｈ）／ｄｔ……(22) (21)，(22)式のｄθ_２（ｔ）／ｄｔ及びｄθ_２（ｔ＋Ｔ
_Ｈ）／ｄｔ成分は B₂トラツクに記録された正規のビデオ信号を示
し ｄΔθ（ｔ）／ｄｔ及びｄΔθ（ｔ＋Ｔ_Ｈ）／ｄｔ成
分はB₁トラツクか らのクロストーク成分を示しており、この成分
は、〓≪１の場合には(12)′式，(20)式より極性が
逆になることがわかる。即ち、前述のB₁トラツ
クを主再生したときのクロストークと同様にB₂
トラツクを主に再生した場合にも再生画面でのク
ロストーク抑圧効果が同様に得られることがわか
る。

上述の説明ではB₁トラツクB₂トラツクとを再
生する場合について述べたが、B₂とB₃，B₃とB₄
……のように各トラツク間でも同様の効果がある
ことは明らかである。

また、上述の説明では２つのトラツクにまたが
つて再生する場合について説明したが、第３図の
Ｈで示したように１つの主トラツクと両隣のトラ
ツク若干の信号をひろうようにトララツクピツチ
より若干広いギヤツプ巾のヘツドで再生する場合
においても、両側の隣接トラツクよりのクロスト
ーク成分は各々別々に考えることができ、前述の
説明と同様の抑圧効果が得られることが証明され
る。

なお、前述の説明で抑圧効果が大きく得られる
のは〓≪１の場合であることがわかつたが、〓≪
１とするためにはトラツキング精度を良くする方
法とか、若干のトラツク間スペースを空ける方法
も考えられるが、〓≪１を実現する法方としては
良く知られているアジマス損失を利用した記録方
式が有効である。即ち、隣接するトラツク間でヘ
ツドギヤツプとベツド走査方向とのなす角度が異
なるように記録し、記録時と同一ギヤツプ角度の
牢ベツドで再生される主信号に対し、隣接トラツ
クの信号は記録ギヤツプ角度が異るためクロスト
ーク成分の減衰は大きくなり、大きくトラツクず
れを起しても等価的に〓≪１が確保できるもので
ある。

このようなアジマス記録の場合にも３トラツク
にまたがつて再生しても抑圧効果が大きいことは
明らかである。

上述の説明からもわかるように、本発明の方式
によれば、隣接トラツク間において水平同期信号
記録位置が並んでいても、並んでいなくても前記
関係は常に成りたつことがわかる。

隣接する記録トラツク間で水平同期信号記録位
置が並んでいる場合は、磁気テープを１つのヘツ
ドよりなる回転シリンダに360度巻きつけて記録
するような方式に対して大きな効果が得られる。

即ち、２ヘツド型のヘリカルスキヤンVTRの
場合などは、２つのヘツドのギヤツプ角度を異な
らしめて記録（アジマス記録）することによつて
トラツク間スペースをなくして記録しても、再生
時のミストラツキングによるクロストークはアジ
マスロスのため抑圧されるため〓≪１が保たれる
が、１ヘツドVTRの場合にはこのようなアジマ
ス記録方式を採用することが困難である。

従つて、１ヘツドヘリカルスキヤンVTRでト
ラツク間スペースをなくして（もしくは極く小さ
くして）記録する場合、ミストラツキングによる
隣接トラツクからのクロストーク量は大きくな
る。しかしながら、水平同期信号の記録位置が隣
接トラツク間で並んでいれば、主トラツクと隣接
トラツクのビデオ信号情報は非常に相関が大きい
ため、FMキヤリヤー周波数もほぼ同じとなつて
いる。従つて、隣接トラツクからのクロストーク
成分は復調された場合、零周波数に近いビート成
分となる。

FM変調波の性質として、キヤリヤー周波数に
近い雑音（クロストーク）に対しては抑圧効果が
大きいため、前記零周波に近い復調クロストーク
成分に対しては抑圧効果が大きいことになる。従
つて本発明の方式を併用することによつて〓＜1/
３程度までに対しては、FM波の抑圧効果との相
乗作用によつてビート妨害は実用上無視できる。

即ち、１ヘツドヘリカルスキヤンVTRにおい
て、トラツク間のスペースをなくして記録しても
隣接トラツク間で水平同期信号を並べて記録する
とともに本発明による方式を採用すれば実質的に
トラツク間スペースをあけて記録したのと同様に
なり、トラツキング余裕が生れたのと等価になり
高密度記録できるものである。

次に本発明の回路構成の具体的構成例について
説明する。

第５図において３はビデオ信号入力端子、４は
周波周変調器であり、同期分離回路５によつて同
期信号を分離し、この同期信号によつてフリツプ
フロツプ回路６をトリガーし、その出力に水平走
査周波数（_H）の1/2周波数の矩形波を得る。

一方、同期分離回路５で得られた同期信号よ
り、垂直同期信号（ｖ）を垂直同期分離回路７
によつて分離し、この垂直同期信号でフリツプフ
ロツプ８をトリガーしてフレーム周波数の矩形波
を得る。フリツプフロツプ６および８の出力をア
ンド回路９に導き、この出力として第６図に示し
たような信号を得る。

周波数変調器４の出力であるFM波をスイツチ
回路１０に導き、前記アンド回路９の出力パルス
によつて、例えば、パルスの正の期間は入力FM
波をそのまま通し、パルスの負の期間は入力FM
波の極性を反転させて出力させる。このようなス
イツチ回路は例えば平衡変調回路で簡単に構成で
きる。

なお、スイツチングタイミングは、ビデオ信号
の水平ブランキング区間になるように設定され
る。（特に水平同期信号区間が再生側の処理上好
ましい） 従つてスイツチ回路１０の出力は、１フイール
ドごとに、水平走査おきに極性が反転していない
FM波と、１水平走査おきに極性が反転したFM
波とが交互に現れることになり、この信号が、記
録アンプ１１を通して、磁気ヘツド１２にて磁気
テープ上に記録される。

再生時は、前置増巾器１３で増巾されたFM波
はFM復調器１４に導かれ、FM復調されて得ら
れたビデオ信号はゲート回路１５に導かれる。
FM復調されたビデオ信号では、１水平走査おき
に極性を反転して記録されたフイールド再生時に
は、第７図イに示したように、FM波のスイツチ
ング点においてスパイク状のトランジエントノイ
ズを生じている。

従つて、同期分離回路１６によつて取り出した
同期信号より回路１７において、第７図ロに示し
たようなゲートパルスを作成し、これによつて上
記ノイズをゲート回路において除去し第７図ハに
示したような正常なビデオ信号を出力端子１８に
得るものである。

本発明を実現するための回路構成は第５図の構
成に限らず種々の既存の回路技術によつて構成し
うることはいうまでもない。

なお前記説明では１トラツクに１フイールド記
録することを前提に説明したが、この場合にかぎ
らず、１トラツクに複数のフイールドを記録する
場合、あるいは１フイールドを複数のトラツクに
記録する場合においても本発明を適用することが
でき、いずれの場合にも、１つ飛ばしのトラツク
にはFM波をそのまま記録し、その間に入るトラ
ツクにおいては、１水平走査おきにFM波の極性
を反転させて記録することによつて、同様の効果
が得られる。

またヘリカル記録にかぎらず、テープ巾方向記
録、あるいは円盤上の同心円又はスパイラル記録
の場合にも同様に適用できることは明らかであ
る。

円盤記録の場合には１回転おきに、FM波を位
相連続記録と１水平走査おき反転記録とを切り換
えるようにすればよい。

以上のように本発明によれば、隣接トラツクか
らのクロストークの悪影響を再生画面上で、視覚
的に著しく軽減させることができ、記録再生装置
のトラツキング情度の軽減がはかれること、トラ
ツク間スペースをなくして記録密度を向上させる
ことができること、記録フオーマツト設定の制約
条件がなくなり設計の自由度が大きくなることな
どその効果は大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はヘリカルスキヤン方式VTRにおける
記録トラツクの説明図、第２図は高密度記録時の
信号記録状態の説明図、第３図は本発明の記録再
生方式を説明するための記録トラツク図、第４図
は本発明における再生信号を説明するためのベク
トル図、第５図は本発明の具体的回路構成例を示
す回路ブロツク図、第６図および第７図は本発明
の動作説明するための波形図である。 ４……FM変調器、５，７，１６……同期分離
回路、６，８……フリツプフロツプ、９……アン
ド回路、１０……スイツチング回路、１３……増
巾器、１４……FM復調器、１５……ゲート回
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テレビジヨン信号を周波数変調波として、複
   数の記録トラツクに記録するに際し、隣りあう２
   つの記録トラツク間において、一方の記録トラツ
   クには該周波数変調波をそのまま位相の連続した
   信号として記録し、他方の記録トラツクには該周
   波数変調波を１水平走査おきにその極性を反転せ
   しめて記録することによつて、再生時トラツクず
   れによつて生ずる隣接トラツクからのクロストー
   ク成分の復調信号の極性が隣りあう走査線上で互
   いに逆になるようにせしめ、再生画面におけるク
   ロストーク妨害を視覚的に抑圧するよう構成する
   装置において、入力テレビジヨン信号をFM変調
   するFM変調器、入力テレビジヨン信号の水平同
   期信号により駆動されるフリツプフロツプ回路、
   該フリツプフロツプ出力をフイールドごとにゲー
   トするゲート回路、該ゲート回路の出力にフリツ
   プフロツプ回路出力が導かれている期間にはフリ
   ツプフロツプ回路出力信号のハイレベルとロール
   レベルとに応じて前記FM変調器の出力FM波の
   極性を切り換えるように動作し、該フリツプフロ
   ツプ回路出力が該ゲート回路の出力に導かれてい
   ない期間には前記FM調器の出力FM波を極性を
   切り換えることなく出力に導くように動作するス
   イツチ回路とを少くとも有し、該スイツチ回路の
   出力を記録アンプを通して記録するように構成し
   たことを特徴とするテレビジヨン信号の記録再生
   装置。 ２ １水平走査おきの極性の反転は水平ブランキ
   ング期間内におこなわれることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のテレビジヨン信号の記録
   再生装置。