JPS6239492B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザの如き光ビームを用いて、光
学的に記録媒体上に映像信号を記録再生する方式
に関するものである。

一般に上記のような光学的記録再生装置におい
ては、映像信号は適当な周波数のキヤリヤ信号を
映像信号でFM変調し、これをリミツタ回路等で
２値信号に変換し、記録ピツト長の長短として、
記録再生することが行なわれる。また、このよう
に記録する場合、一般的に光ビームを１μｍφ程
度の微少なスポツト径で記録し、記録トラツクピ
ツチも２〜３μｍ程度で記録再生を行なうことが
容易に行なわれるので、大容量の映像の記録再生
装置を得ることができる。

このような記録再生装置に映像信号を記録再生
する場合、カラー信号の記録再生方式として、カ
ラー信号を低域に変換して、FM変調された輝度
信号に合成して記録再生する方式がとられること
がある。

従来上記の信号処理を採用する場合、輝度信号
はFM変調し、カラー信号は低域に変換し、上記
FM信号に重畳し、その後上記合成された信号に
リミツターをかけて２値信号に変換し、デイスク
上に記録するという、いわゆる輝度信号FM変
調、カラー信号パルスデユーテイ変調方式が採用
されている。これは、光学的記録媒体は、一般
に、２値信号の記録再生になるために採用されて
いるものである。

本発明は、上記のような２値信号の記録再生が
行なわれる光学的記録媒体に、映像信号を、能率
良く記録再生する方式を提供することを目的とし
たものである。

まず、第１図に従つて、光学的記録媒体に、レ
ーザの如き光を用いて映像信号を、一例として、
デイスク状の記録担体に記録再生する場合の、一
般的な記録再生装置の概要を説明する。この従来
例は、デイスク１回転の１トラツクに１フレーム
の静止画像を記録再生する光学的記録再生装置に
関するものである。

１はHe−Neレーザ等の光源でコヒーレントな
光l₁を発生する。２は光変調器であり、FM変調
された映像信号により、光源１よりの光l₁を光変
調しl₂を発生する。記録すべきFM変調された映
像信号は端子Ａに入力され、後述する一回転記録
ゲート回路２１に入力し、一回転分（１フレー
ム）のFM変調信号を光変調器２へ印加する。３
は凸の投影レンズ、４はピームスブリツタ、５は
回転軸Ｃを中心に矢印の方向に回転するトラツキ
ングミラーで光路の向きを変える。６は顕微鏡の
対物レンズ等で構成され入射光ビームを１μｍφ
程度に絞つてデイスク１５に照射する対物レンズ
である。７は前記対物レンズ６をデイスク１５に
対して上下方向へ駆動させる為のボイスコイル等
により構成されたレンズ駆動装置である。１５は
デイスクであり、モータ１６によつて回転され
る。又モータ１６及びデイスク１５は、ステツプ
モータ１７及び移送軸１８によつて、１トラツク
づつ移送される。第２図に一例としてデイスク１
５にFM変調信号を記録した図を示す。T₁，T₂は
記録した情報トラツクであり、トラツク幅Ｗは１
μｍ程度であり、トラツク間隔Ｐは２μｍ程度で
ある、記録ビツトの長さＬは、記録したFM変調
信号の周波数に応じて異なり、このビツトが凸凹
又は濃淡として記録される。第１図の８ａ，８ｂ
は、デイスク１５を透過して前記デイスクに記録
されているビツトで、光の強度が変調された透過
光l₄を受光する為の２分割の光電検出器である。
光電検出器の分割線は記録トラツクに対して平行
に配置される。９はそれぞれの光電検出器８ａ，
８ｂの出力信号の和をとり、再生信号として端子
Ｂへ出力する加算器である。又１０は差動増巾器
であり、それぞれの光検出器８ａ，８ｂの出力の
差の信号を発生し、トラツキングミラ５を駆動す
べき駆動回路１１に加え、トラツキングミラー５
を矢印の方向に回転させ、２ケの光検出器８ａ，
８ｂの出力が等しくなる様にトラツキング制御す
る。又一方デイスク１５からの返射光l₃は対物レ
ンズ６、トラツキングミラー５を介してビームス
ブリツタ４によつて光電検出器１２ａ，１２ｂへ
反射される。光電検出器１２ａ，１２ｂは一例と
して太陽電池等で構成される。１３は差動増巾器
であり、光電検出器１２ａ，１２ｂの出力の差の
信号を取り出し、ボイスコイル７を上下方向へ駆
動するべき駆動回路１４へ加え、対物レンズ８と
デイスク１５の高さが一定に保つ様にフオーカス
制御する。１９はデイスク１５の一回転を検出す
る為の検出器であり、ホトトランジスタ等で構成
され、モータ１６の１回転毎の信号を検出する。
２０は検出器１９からの信号を波形整形するべき
波形整形回路である。波形整形回路２０より得ら
れた一回転信号ａは一回転記録ゲート回路２１へ
加えられ、端子Ａから加えられるFM変調した映
像信号の１フレームのみを光変調器２へ加える。

以上、光学的記録再生装置の一実施例について
述べたが、このような光学的記録再生装置にカラ
ーの映像信号を記録再生する従来例について、次
に説明する。従来、カラー映像信号を以上のよう
な光学的記録再生装置に記録する場合、カラー信
号を含め、すべての映像信号を直接FM変調する
ダイレクトFM方式や、カラー信号をくし形フイ
タで抜き出し、従来カラー信号が入つていた、
3.58MHzの周波数より若干低い、例えば1.5MHz
の周波数に変換して、輝度信号に混合してから
FM変調する、いわゆるベリツドクロマ方式や、
カラー信号を輝度信号と分離し、分離されたカラ
ー信号を輝度信号と分離し、分離されたカラー信
号を低域の周波数に変換し、FM変調された輝度
信号に重畳する、いわゆる低域変換方式などがあ
る。ここで本発明に関係のある低域変換方式につ
いて、従来例をもう少し詳しく説明する。

第３図に上記のような光学的記録再生装置に、
カラー映像信号を低域変換方式にて記録再生する
場合の信号処理の回路ブロツク図を、第４図にそ
の場合の信号処理の説明図を示す。

入力回路５１に入つた第４図イのようなカラー
映像信号は、５２，５３のフイルタ回路により、
ロに示すような輝度信号成分Ｙとカラー信号成分
Ｃに分離され、FM変調回路５４と、カラー信号
を低域に変換する回路５５とにより、ハに示すよ
うに信号を変換する。次に合成回路５６により、
ハの信号はニのように重畳された信号となる。ニ
において高い周波数成分は、FM変調された輝度
成分であり、エンベロープを形づくつているの
が、低域に変換されたカラー成分である。この合
成された信号を、リミツター回路５７に通し、信
号ホを得る。信号ホは、FM変調された輝度成分
と、輝度信号のFM信号のデユーテイの中に信号
としており込まれた、カラー信号成分が入つてい
ることになる。この信号ホを記録すべき２値信号
として光学的記録媒体の上に記録する。再生は、
記録媒体からの信号をヘツドアンプ５８で増幅
し、リミツタ回路５９を通して信号ホを得、６
０，６１のフイルタ回路でハの信号を得て、輝度
信号成分はFM復調回路６２で復調され、カラー
信号成分は、カラー復調回路６３で復調され、合
成、増幅回路３４を通つて再生カラー映像信号と
して取り出される。

以上の方法が、２値信号によつて、カラー映像
信号を低域変換する方法で、記録再生する構成で
あり、一般にカラー信号をパルスデユーテイ変調
によつて記録する方法と呼んでいる。

以上説明した従来例は、２値信号の状態でカラ
ー映像信号を記録媒体に記録再生する場合、有用
な方法ではあるが、カラー信号成分は、記録媒体
上にパルスデユーテイの状態で記録されているた
め、カラーの信号成分が十分記録再生できないと
いう傾向があつた。本発明は先にも述べた様に、
カラー信号成分をパルスデユーテイ変調方式より
以上に能率良く記録再生する方式を提供する所に
ある。

レーザの如き光は、一般に第５図に示すような
ガウス分布をした光強度を有しており、光の強さ
に感じる記録媒体にこのような光を照射すると、
光が強くなれば、記録されるビツトの大きさは大
きくなり、光が弱くなれば小さくなるという性質
を有している。

本発明は、前記の光強度により記録されるビツ
トの大きさが変化する特性と、カラー映像信号を
低域変換する方式とをうまく利用して映像信号の
記録再生を能率良く行なおうというものである。

第６図に本発明の信号処理の回路ブロツク図を
示す。図面の番号で第３図のものと同じものは、
同じ回路部を示す。入力されたカラー映像信号は
従来と同じように、輝度信号成分とカラー信号成
分に分離され、FM変調回路５４と、カラー信号
を低域に変換する回路５５とにより、従来通りに
信号処理される。FM変調された信号は、リミツ
ター回路６５に導びかれ、矩形波に整形され、そ
の後、このリツター回路６５の出力と低域変換回
路５５の出力とが合成出力回路６６で合成され、
出力信号となる。

第７図に合成回路６６の出力である合成された
信号の波形図を示す。この波形の信号そのもの
が、光変調部へ導びかれる。

第１図で説明した従来例の如く、１のHe−Ne
レーザ光などの光源を２の光変調器で変調する場
合、光変調器の種類によつては、入力される信号
の大きさに対して変調された光の強度は直線的に
変化しないものもあるが、例えば、光源として半
導体レーザ自体で光変調でき、しかも、入力信号
の大きさ対光出力強度の関係は、第８図に示すご
とく、直線的に変化するので、第７図の波形を入
力された場合、光強度もその波形の形に従つて変
化させることができる。

第９図に、本発明に用いられる、入力信号振幅
と、光出力強度と、記録媒体に記録されるピツト
の形状との関係図を示す。カラー信号成分により
レベルがイ，ロのように振幅変化された信号が入
力されると、光出力強度はハ，ニの領域に変化さ
れる。ハ，ニの光出力強度の変化に対して、記録
媒体上では一応どちらも信号ピツトは記録され
る。従つて輝度信号成分のFM信号部はピツトの
長さとして記録されることになる。一方、光の形
状は第５図に示すようにガウス分布しているの
で、ピツトが記録された言つても、光強度の強い
時は、ガウス分布の広がりの大きい所まで記録に
寄与し、光強度の弱い時は、ガウス分布の先端部
が記録に寄与することになる。すなわち、カラー
信号成分により光強度が強くなるピツト部分は、
光強度が変化しない時に比べて、長さも幅も大き
なピツトとして、またカラー信号成分により光強
度が弱くなるピツト部分は、光強度が変化しない
時に比べて長さも幅も小さいピツトとして記録さ
れることになる。

FM信号成分のピツト長を決めるかたちでの光
ビームのオン、オフと共に、低域に変換されてそ
のFM信号成分に合成されたカラー信号成分でも
第９図イ，ロの範囲で光強度が変化し、それによ
つてピツトの長さと幅の両方の大きさが変化して
記録されることになる。すなわちカラー信号成分
の情報は、記録光の強度変化によりピツトの幅方
向の変化としても独立に記録媒体に記録されるこ
とになる。すなわち、カラー信号成分は、パルス
デユーテイ変調方式の場合は、ピツトの長さの情
報としてのみ記録再生されているが、本発明の方
式を用いれば、カラー信号成分は、ピツトの長さ
方向と共に、幅方向にも情報が記録されることに
なり、カラー信号の記録効率を高めた記録を行な
うことができる。また、このように記録されたピ
ツトを再生する場合は、記録時に比べて十分弱い
一定の光強度のレーザ光を照射すれば、ピツトの
長さも幅も大きなピツト部分はそうでない時のピ
ツト部分の再生時よりも大きな面積のピツト部分
の再生をすることになるので、相対的に大きな再
生振幅が得られ、また、ピツトの長さも幅も小さ
なピツト部分はそうでない時のピツト部分の再生
時よりも相対的に小さな再生振幅が得られること
になる。この再生振幅は、記録時に低域変換され
て合成されたカラー信号成分の情報を担つている
ので、この再生振幅の変化により独立してカラー
信号成分が再生できる。したがつてカラー信号の
再生効率を高めた再生を行なうことができる。な
おこの場合、カラー信号成分の混合割合は、輝度
信号成分の欠落がおきない程度の十分小さいもの
である必要がある。このようにして記録された信
号を再生し、第６図に示す如く、リミツター回路
を通さずに増幅し、輝度信号成分とカラー信号成
分とに分離し、処理すれば、カラーのＳ／Ｎの良
い記録再生を行なうことができる。

以上の説明に於いては、すべてカラー信号成分
に対して説明してきたが、例えば、音声信号成分
その他の信号成分をカラー信号成分と同様に、
FM搬送波より低い周波数領域に混入して記録再
生する場合にも、全く同様の効果があることは言
うまでもない。

また、記録媒体上の記録状態は、透過率、反射
率の利用ばかりでなく、光照射後、エツチングな
どにより、情報を凹凸の状態で利用する場合も、
凹凸の溝の幅方向に同様の考え方で情報を記録で
きることは明らかである。

更に、以上の説明は、デイスク状記録媒体を例
として説明してきているが、記録媒体の形状はデ
イスク状のものとは限らないことも明らかであ
る。

以上のように本発明によれば、少なくともカラ
ー信号成分を低域に変換してこれを輝度FM信号
と合成し、この合成信号で光源の光量を変化さ
せ、前記FM信号に対してピツト長さとして記録
するとともに、前記少なくともカラー信号成分に
より変調された信号に対しては光強度の変化によ
りピツトの長さ方向と幅方向の双方向にデユーテ
イ比を変化させて情報を記録し、記録時より弱い
定強度の光ビームで情報再生を行なうようにした
ことにより、特に再生時にピツトの幅方向の変化
から少なくともカラー信号成分を独立して取り出
すことができ、これを利用して少なくともカラー
信号成分のＳ／Ｎを改善できるという優れた効果
を奏する映像信号記録再生装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学的記録再生方式の概略を説
明するブロツク図、第２図は記録媒体上に記録さ
れたピツトの状態を示す図、第３図は従来のカラ
ー信号を低域に交換する場合の回路ブロツク図、
第４図はその場合の信号形態を説明する波形図、
第５図は光強度分布を示す図、第６図は本発明の
回路ブロツク図、第７図は本発明の光変調器に導
びかれる信号の波形図、第８図は半導体レーザ等
の入力信号対光強度の特性を示す図、第９図は本
発明に用いられる入力信号と光強度の記録媒体上
に記録されるピツトの形状を示す図である。 １……光源、２……光変調器、８……光検出
器、１５……デイスク状記録媒体、９……ヘツド
アンプ、５１……映像信号入力回路、５２，５３
……フイルタ、５４……FM変調部、５５……カ
ラー信号処理部、５６……合成回路部、５７……
リミツター回路、５８……ヘツドアンプ、５９…
…リミツター回路、６０，６１……フイルタ、６
２……FM復調部、６３……カラー信号復調処理
回路、６４，６６……合成出力回路、６５……リ
ミツター回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ビデオ信号の輝度信号成分をFM変調し、そ
   のFM変調された信号の周波数帯域以下に位置
   し、少なくともカラー信号成分により変調された
   少なくとも１個の他の信号成分を作り出し、前記
   FM変調信号と合成し、その合成された信号で、
   レーザの如き光源を変化させ、光学的記録媒体上
   に２値のピツトとして信号を記録再生する方式に
   おいて、前記光源の光量を、前記FM変調信号に
   対しては十分変化させ、前記少なくともカラー信
   号成分により変調された少なくとも１個の他の信
   号成分に対しては前記FM変調信号より少ない量
   だけ変化させるように、前記合成信号を作製し、
   光学的記録媒体上に、前記FM変調信号に対して
   はピツトの長さとして情報を記録し、前記少なく
   ともカラー信号成分により変調された少なくとも
   １個の他の信号成分に対しては、光強度の変化に
   より、ピツトの長さ方向と幅方向の双方向にデユ
   ーテイ比を変化させて情報を記録し、記録時より
   弱い定強度の光ビームにより情報再生を行なうこ
   とを特徴とした映像信号記録再生方式。