JPS6318395B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像信号を記録媒体に記録する画像信
号記録装置に関するものである。

従来、２次元画像信号を記録・再生する装置の
１例にはVTRと呼ばれる方式が知られている。
ところで、従来のVTRをテレビカメラ等に組み
込んでコンパクトな電子撮像装置を作ろうとした
場合、VTRの小型化が問題となる。またVTRに
限らず、他の例えばEVRの様な記録装置におい
て小型化の問題は上記の如き装置の組み込みのた
めに非常に重要である。しかし上記記録装置の小
型化のためには種々の困難があり、まずVTRを
例にとつて説明する。

現在行なわれているベーターフオーマツト、
VHS等のVTR方式では、第１図に示すようにシ
リンダー１に巻きついて送られる磁気テープ２に
対しシリンダー内部の磁気ヘツド４₁，４₂で記録
する。磁気ヘツド４₁，４₂は、シリンダー内部の
高速回転板３に設置されて磁気テープを走査し、
それぞれ交互に記録する。つまりヘツド４₁によ
り磁気テープ２の全幅にわたる１トラツク中に
TV画面の１フイールド分を記録し、次いでヘツ
ド４₂により次の１フイールド分を磁気テープの
次のトラツクに記録する。例えば、１秒間60フイ
ールドのNTSC方式の場合、この磁気ヘツドの設
置された回転円板の回転速度は1800回転／分とな
る。

記録された磁気テープは第１図Ｂに示す如く、
２₁，２₂，２₃……よりなるトラツクに分割され
各トラツクにはTVの１フイールド約250走査線
分の画像信号が記録されている。

ここで従来のVTRの装置をコンパクト化しよ
うとした場合にはシリンダー１の半径を小さくす
る事が必要となる。この場合磁気テープの記録密
度を一定とした時、記録ヘツドが一回で走査でき
る１トラツクの長さを短かくすれば良い。従つ
て、密度を保つたままでコンパクト化すると１ト
ラツクに記録できる走査線数は従来の250走査線
よりも少なくなり、１フイールド分は複数のトラ
ツクに分配されねばならない。その為、従来１回
のヘツド走査で記録できるはずの情報量を数回に
わけて走査しなければならない。それ故、回転円
板の必要回転数は非常に高くなつて機械的に厳し
い条件が必要となる。

また光学的に走査を行なつて記録する場合も、
小型化の為には記録の走査速度を高めなければな
らず、従つて走査系に無理が生ずる事は避け得な
かつた。

本発明の目的は、前述の如き問題を克服して装
置をコンパクトにし、良好な記録が行なえる新規
な画像信号記録装置を提供する事である。

本発明は、記録装置の小型化の最良の方法とし
て記録媒体の走行方向とは異なる方向に、かつ記
録媒体の走行速度よりも速い速度で記録媒体上を
走査する複数個のヘツドを用いる方法を用い、そ
れに伴う種々の技術的問題を解決したものであ
る。但し、本明細書で記録ヘツドとは磁気的、光
学的を問わず１トラツク上を記録走査する記録手
段を意味する。

以下第２，３図の図面を用いて本発明の原理を
理解するための簡単な実施例を説明する。第２，
３図ではVTR記録方式の場合を例にとつている。

第２図は、本発明の特徴である複数個のヘツド
として２コの記録ヘツドを用いて同時に信号を記
録する場合の概略図を示したものである。

第２図において、１は記録テープガイド用シリ
ンダーであり、２で示した部分は記録テープであ
る。３は記録ヘツドが図に示した如く取り付けら
れている回転円板で、５₁，５₂および６₁，６₂は
２つの記録ヘツドがそれぞれ上下に並べて配置さ
れているマルチ記録ヘツドである。記録テープ２
は一定の速度で矢印Ａの方向に送られ、また記録
ヘツドは一定の回転速度で矢印Ｂ方向へ回転し、
記録テープ２に信号を記録する。

また第２図において、記録ヘツド５₁，５₂およ
び６₁，６₂は回転円板３の側面の互いに対向する
位置に設けられている。

第３図は記録されたテープの拡大図である。信
号の記録された方は従来と同様テープの両側に音
声トラツク７、同期信号用トラツク８にそれぞれ
音声信号、同期信号が記録され、中央部には画像
記録ヘツドで画像信号が記録されトラツクａ，
ｂ，ｃ，ｄが形成される。

第２図で、記録ヘツド５₁，５₂の２つのヘツド
で同時間に記録されるトラツクをａ，ｂとし、６
_１，６₂で記録されるトラツクをｃ，ｄとする。

第２図でのヘツド５₁，５₂の状態に対応して第
３図に記録テープ２上のヘツドの位置を仮想的に
示し、その位置を９₁，９₂とする。記録テープ２
は矢印Ａの方向に移動しているものと仮定し、記
録ヘツドは矢印Ｂの方向へ走査しているものとす
ると、見かけ上記録ヘツドは矢印Ｃの方向へテー
プ上を走行する。

今、記録ヘツド５₁，５₂が一走査終了し９₁′，
９₂′の位置に来た時、記録ヘツド６₁，６₂は第３
図において１０₁，１０₂の位置に来て次の情報を
トラツク上に記録し始める。

以上の如く、第２図に示した例では２トラツク
を同時に繰返し信号を記録する。

従来の家庭用VTRでは第１図での説明で示し
た如く、１トラツクにTV信号の１フイールド分
を記録しているため、回転円板の回転数は1800r.
p.mで、かつ、シリンダー１の直径は約60〜70mm
である。記録装置がコンパクトである１つの条件
は、シリンダーの径を小さくする事である。も
し、現在の記録密度を保つてシリンダー径を小さ
くして記録すると記録テープのトラツクには、現
在の１フイールド、即ち約250本走査線より少な
い情報を記録するようにしなければならない。例
えば64走査線を１トラツクに記録し、４トラツク
で１フイールド画像を記録する場合、１トラツク
に250走査線を記録する現在の１／２インチVTRの シリンダー直径約70mmを約18mm程度に縮小でき
る。但し、この場合、回転円板３の回転数は４倍
となり第１図の如く２個の記録ヘツドが対向する
位置に設けられているとして7200r.p.mが必要と
なる。

このように、回転円板３の回転数を上げなけれ
ばならない事は、コンパクトな記録装置を作る上
で困難な事である。

ところが第２図に示した如く、２コの記録ヘツ
ド群を設けたマルチヘツドによる記録の場合、同
時に２トラツクの情報を記録するので回転数は上
記の例では半分の3600r.p.mで良い事になる。一
般的にｎコの記録ヘツドを並べた場合は1/nの回
転数で済む事が容易に理解できるであろう。

次に、本発明の詳しい機構を説明する前に、本
発明を実際に電子撮像装置に組み込んだ場合の実
施例を説明する。第４図はその全体図である。

第４図において、被写体の像は、撮影レンズ１
１によりビーム・スプリツター１２，１５を経て
２次元CCD（チヤージ・カツプルドデバイス）の
如き、２次元イメージ・センサー上に結像され
る。ビーム・スプリツター１２、ミラー１３、ア
イピース１４により構成されている系は、従来の
８mmカメラ等と同様な光学フアインダー系であ
る。

２次元CCD１６，１７の構成は以下の如くな
る。

２管式のTVカメラで良く知られている如く、
例えば２次元CCD１６は輝度情報（Ｙ−信号）
を得るためのセンサー、２次元CCD１７は色情
報（クロマ信号）を得るためのセンサーである。

従つて、後に詳しい説明を行なうが、クロマ信
号用CCD１７にはカラーストライプフイルター
が装着されている。

CCD１６，CCD１７から得られた信号は、そ
れぞれ輝度信号処理系１８、色信号処理系１９で
後に詳しく述べる方法により処理され、第２の処
理回路２０を経て記録系２１に送り込まれる。

また音声信号はマイク２５、音声処理系２６を
経て記録系２１に送り込まれる。

記録材２２は、例えば銀塩フイルム、非銀塩フ
イルム、磁気テープ等の記録材で記録材２２には
後で詳しく説明する如く、それぞれの方式で輝度
信号、色信号、音声信号、さらには同期信号が記
録される。

記録が終了した後、必要ならば記録材２２は適
当な処理（例えば銀塩材料ならば現像処理）を行
なう。

記録された映像・音声信号の再生は、記録材２
２を記録時と同一の位置に装填され、再生系２３
により後に詳しく述べる方法により記録材２２に
記録されている信号を読み出し、再生信号処理系
２４で、TV信号（例えばNTSC方式信号）に変
換されて出力される。従つて出力された信号はそ
のままTV受像機に入れる事によりTV画像が表
示される。

また記録が不必要な場合は、信号は第４図破線
で示した経路を経て直接TV受像機に送る事が可
能である。

本実施例によるカメラは以上の概略の説明の如
く、記録系と再生系を持ち、かつ再生系により得
られる信号はTV信号である。

次に各ブロツクの機能、動作の詳細な説明を行
なう。

第５図は、TV表示用輝度信号２９を得るため
の２次元CCDアレイ１６を示している。これは、
TV用に縦方向に約250列のアレイで構成されて
いて、電荷転送クロツクパルス発生器２６，２７
及び読み出しクロツクパルス発生器２８により制
御されている。それによつてTVの１走査線に相
当する各列上の画像信号を順次１列ずつ連続的に
電荷転送し読み出す。

第６図は、カラー表示用信号３２を得るための
２次元CCDアレイ１７を示している。この表面
にはストライプフイルター３０，３１が電荷転送
方向と垂直にCCDの絵素ピツチで交互に配置さ
れている。このストライプフイルター３０，３１
は−Ｂおよび−Ｒのフイルターでそれぞれ第７
図、第８図で示す分光透過率を有する。従つて１
列のCCDより読み出された画像信号は、その中
に青色を除いた信号（−Ｂ信号）および赤色を除
いた信号（−Ｒ信号）のカラー表示が交互に含ま
れている。

制御系２６′，２７′，２８′は輝度信号用２次
元CCDアレイの場合と同様である。なお、第５
図および第６図に示したCCDは撮像部と転送部
が同居するインターライン型であるが、これらが
上下に分離し設けられるフレーム転送型でも良
い。

次に本実施例における記録系の信号処理法を詳
細に述べる。

第９図において、１６は輝度情報を得るための
２次元CCD１７は色情報を得るための２次元
CCDである。

２次元CCD１６，１７は読み出し用クロツク
パルス発生器２８からのパルス信号により電気信
号を転送する。まず、輝度信号用CCD１６から
の電気信号は衆知の如く第１０図ａに示される如
く、各絵素ごとのパルス列の信号となつているた
め、サンプル＆ホールド回路４３により第１１図
ａの如く一定時間同一レベルが保たれたアナログ
信号に近い波形に整形される。なお、サンプル＆
ホールド回路の作動はクロツクパルス発生器２８
の信号によりタイミングが取られるドライバー回
路４４からの信号で行なわれる。

その後、輝度信号は、ローパスフイルター４５
により高域成分が取り除かれて（例えば4MHz以
上の成分）帯域制限が行なわれた後、アパーチヤ
ー補正回路４６により、以後の系の周波数レスポ
ンス特性のために招く画像の解像力の低下を前も
つて補なうためにアパーチヤー補正（周波数補
正）が行なわれ、更に画像の階調の補正を目的と
したγ−補正回路４７に入れられ、TV受像機に
デイスプレイする際にγ＝１となるように各処理
系でのγ特性を考慮した値でγ補正が行なわれ
る。

更に、記録材に記録された信号を読み出す際に
必要なトラツキング信号がトラツキング信号付加
回路４８で追加される。トラツキング信号は、ク
ロツクパルス発生器２８からの信号で後の記録法
に合つたタイミングのパルスを発生するトラツキ
ング信号発生器４９により発せられる。

このように、各種の補正、信号追加された輝度
信号は増幅器５０により増幅され、次の系へと送
られる。

一方、色情報を得るための第２のCCD１７か
らの信号は、次のように処理される。即ち、
CCD１７には、先に述べた如く、カラーストラ
イプフイルターが各絵素ごとに設けられているた
め、時間的に交互に異なつた色情報が得られる。
説明を簡単にするため第６図の如く、カラースト
ライプフイルターが−Ｒ，−Ｂの信号を得る目的
で交互に配置されているものとする。このためま
ず、ある時間では−Ｒの信号、次の時間では−Ｂ
の信号、次の時間では−Ｒの信号が得られる事は
容易に理解できる。

従つて、スイツチ回路５１（色分離を目的）
で、クロツクパルス発生器２８からの信号で切り
換え信号を出すスイツチング信号発生器５２の信
号を用いてスイツチングを行なう事により、時間
的に−Ｒと−Ｂの信号を分離する事が可能であ
る。

この様子を第１０図ｂ，ｃを用いて示す。ここ
でｂは−Ｒの信号、ｃは−Ｂの信号である。図に
おいて、ａで示す如く輝度信号を示すパルス列と
比較すれば時間的に交互に−Ｒ，−Ｂの信号が得
られる事は容易に判るであろう。なお、第１０，
１１図で横軸は時間軸、縦軸は電圧である。

以上の色信号の説明ならびに色信号の説明図に
おいて判るように、色信号の解像度（即ちサンプ
リング間隔）は１／２に低下する。しかし、色信号 の解像度は、輝度信号の解像度に比べて劣つてい
ても実際にはさしつかえない。分離された−Ｒ，
−Ｂ信号は、輝度信号で行なつたと同様それぞれ
サンプル＆ホールド回路５３，５４に入れられ波
形成形された後（第１１図ｂ，ｃ参照）、それぞ
れバンド・パス・フイルター５５，５６に入れら
れ帯域制限を受ける。その後、演算回路５７，５
８でそれぞれＹ−信号と差分を取り反転させ、そ
れぞれ例えばＲ−Ｙ，Ｒ−Ｂの信号を作る。

これらの信号は、カラー・エンコーダ６４に入
れられて、NTSC信号で行なわれているように
Ｉ，Ｑ信号が作られる。この時第９図で、色パイ
ロツト信号発生器５９からの色パイロツト信号と
色搬送波信号発生器６０からの色搬送波が重畳さ
れる。色パイロツト信号と色搬送波信号は、クロ
ツク信発生器からのクロツクパルスによりタイミ
ングが取られて発生する。

また、色パイロツト信号は、通常のNTSCカラ
ーTV信号においてカラー・バーストと同じ働き
をするもので、再生の際の記録材（通常はフイル
ムorテープ状）の走向速度ムラがあつても、パイ
ロツト信号と色信号の位相関係が一定に保たれ、
色ズレが起らないように付加されるものである。

その後、色信号は輝度信号と同様アパーチヤー
補正回路６１，γ−補正回路６２により補正を受
け、増幅器６３により増幅され次の系に送られ
る。

また、音声信号はマイクロフオン２５により得
られ、フイルター回路、エンフアンス回路等が設
けられた処理回路６５を通り増幅器６６で増幅さ
れ次の系に送られる。

次に、マルチ記録ヘツドによる記録に必要な信
号処理法を示す。

第１２図は、記録材（テープ、フイルム）に輝
度信号と色信号を別々のトラツクに記録するため
の第１の処理系を示したものである。

第１２図において、７０，７０′はシフトレジ
スター、７１，７１′は記録ヘツドの数ｎ個と等
しく設けられたゲート、７２，７２′は例えば
CCD、BBDなどの記憶メモリで７３，７３′は同
じく記憶メモリで、記憶メモリは例えばTV走査
線一本即ち1H分の記憶容量を持つている。また、
７５はゲート切り換えのためのクロツクパルスを
発生するパルス発生器である。

第１２図Ａの図は輝度信号の信号処理系で、Ｂ
図は色信号用の処理系である。

今、端子Ｙ，Y′はそれぞれ輝度信号、色信号
が第９図に示した処理系より順次送られてくる。
更に、シフトレジスターには、例えば、１走査線
分の時間に同期してシフトレジスターを作動さ
せ、かつ、パルス発生器７５よりやはり１走査線
分の時間に同期してφ₁のラインを通してパルス
がゲート７１，７１′に供給される。例えば、１
走査線情報がTV信号の如く、63.5μsec毎に順次
送られて来る場合、ゲートは63.5μsec毎に７１−
１……７１−ｎ，７１−１……７１−ｎの如く順
次開かれ、メモリ７２−１，７２−２，……７２
−ｎ，７２−１，７２−２……７２−ｎあるいは
７２′−１，７２′−２……７２′−ｎ，７２′−
１，７２′−２……７２′−ｎに順次１走査線
（1H）分ずつの信号が記憶される。ここで、１サ
イクルの記憶が終ると同時に、即ち、メモリ７２
ｎあるいは７２n′に信号が記憶されるとほぼ同時
に、φ₂のラインを通して送られてくるパルス発
生器７５よりの信号でタイミングを取られた第２
のパルス発生器７６からのパルス信号により情報
はメモリ７３あるいは７３′に瞬時に転送される。

更に、転送が終了すると同時にパルス発生器７
５からの信号でタイミングを取られた第３のパル
ス発生器からのパルス信号でメモリ７３あるいは
７３′に記憶された情報信号は、63.5μsec×ｎの
時間をかけて所定の順に従つて順次記憶系７４あ
るいは７４′へ送られる。

第１２図において、記録系は輝度信号用と色信
号用の２系統用意しなければならず、本発明の実
施例としては記録系が一系統しかない場合に用い
ることのできる第１３図に示される如き処理系を
用いるものとする。

第１３図に記載された番号は第１２図と共通
で、記録、メモリ転送の動作も全く同一である。

異なる動作は、第３のパルス発生器からのパル
ス信号は同時に輝度信号処理系と色信号処理系に
送られるのではなく、交互に信号を送り出し輝度
信号と色信号を交互に記録系７４に送り出す。

例えば、63.5μsec×ｎ／２の時間で輝度信号を
記録系に送り、次の63.5μ秒×ｎ／２の時間で色信号 を記録系へ送り、時間ズレを与えて輝度信号と色
信号をマルチトラツクに記録する事が出来る。

なお、今までの例で説明を容易にするため、
TV走査線一本に対応するメモリ、記憶、読み出
し時間を用いて説明してきたが、特に、この条件
にとらわれる必要はない。

また、第１３図の処理系を用いない他の方法と
しては、第１４図に示す如き処理系を用いること
が可能であり、参考までに説明する。

第１０，１１図で示したように処理されたＹ信
号を更にFM変調器７８でFM変調をし、色信号
Ｙと混合器７９で混合した後、信号をメモリに記
憶する。

第１４図において示された番号は、第１２図、
第１３図と共通でその働きも全く同一である。

この処理法においては、メモリに記録される信
号は輝度信号に色信号が重畳されている点が、第
１２図、第１３図の処理系と異なるのみで、第１
２図において説明したと同様、この信号が記録系
に送り込まれる。

なお、以上の説明では複数個の記録ヘツドを同
時に駆動するために、CCDから読み取られた信
号を各種処理系を通した後、記憶素子７２，７
２′に一旦記憶されていたが、CCDの外部転送ラ
インを複数個（ｎ個）設け、内部転送部から外部
転送部に電荷を移動させる際にｎパルスのクロツ
ク転送を行なうことによりｎ個の外部転送ライン
に電荷を転送でき、ｎ個の信号を同時に並列して
外部に取り出すことができｎ個の処理系を通した
後ｎ個の記録ヘツドを同時に駆動できる。

次に本実施例における記録装置部分を説明す
る。

まず最初に磁気的な記録方式を用いた場合の装
置を説明する。第１５図は装置の磁気マルチヘツ
ド部分を示す。図の中で１４５は要素ヘツドが多
数アレイ状に並べられたマルチヘツド１４７を配
置した回転円板である。この回転円板１４５の外
周の対向する位置に２組のマルチヘツドが設けら
れている。記録磁気テープ１４６はこの回転円板
１４５とシリンダー（図示省略）を介して接しな
がら連続送りされている。

このようなマルチヘツドによる書き込み方法を
第１６図に示す。第１６図において１５０，１５
２はそれぞれ同期信号トラツク，音声信号トラツ
ク部で１５１は画像信号記録トラツク部である。
マルチヘツドを構成する要素ヘツド数をｎとする
と、この各要素ヘツドが隣接したｎ本のトラツク
に同時に記録する。ここで各トラツクは説明を容
易にするためTV信号の１本分の水平走査信号分
を記録するものとすると、このｎ本の記録に要す
る時間は63.5×ｎ（μ秒）だけ必要である。従つ
て各要素ヘツドが１水平信号を記録するのに要す
る時間も63.5×ｎ（μ秒）となる。この時間は単
一ヘツドの時の書込み時間のｎ倍であるのでヘツ
ド送り速度も単一ヘツドの場合と比較すると１／
ｎの速度でよいことになる。このことは書込みヘ
ツドシリンダー径を同一だとすると、ヘツド回転
数を１／ｎに減少できる事を意味する。このｎ本
の水平画像信号の記録中に次に記録されるべきｎ
本の水平画像信号の情報を第１２図に示したよう
にCCDやBBDなどのメモリにたくわえておく。
そして第１のｎ本の水平画像信号の記録が終了
し、次の書込みヘツドが記録テープにおいて、次
のｎ本の水平画像信号の記録されるべき最初の位
置にきた時に、このたくわえたｎ本分の水平画像
信号をメモリから記憶時の１／ｎの速度で読み出
し、ヘツドに入力し記録していく。

また先に述べたようにヘツドの送り速度は１／
ｎになつているので、次の書き込みヘツドはシン
グルヘツドの場合のｎ倍離れた位置に現われる事
になり、次の記録が準備される。

このようにして各水平画像信号をｎ本分ずつマ
ルチヘツドのｎコの要素ヘツドにより１度に記録
テープ上に記録していく。

この記録時に読み取り時の同期を考えて同期信
号を記録しておく必要がある。この方法としては
第１６図の１５０で示されるように、各水平画像
の最初に記録しておく方法が考えられる。

以上の説明の記録方法では、マルチヘツドを構
成する各要素ヘツドアレイのピツチがそのまま記
録時のトラツクピツチに対応する事になる。従つ
て高密度記録を得るためには、各要素ヘツド同士
を高密度に配列する必要がある。しかし、記録エ
ネルギーの関係で隣接ヘツドを密着させることが
困難な場合が多い。この様な要素ヘツドの高密度
配列が困難な場合でも、次に述べる記録方式によ
れば高密度記録が可能となる。以下さらに図面で
このような場合の記録方式を説明する。

第１７図は第１５図と同様な書込ヘツド部の図
である。１５５は回転円板、１５６はマルチヘツ
ド部であるが、この要素ヘツドの配列は高密度で
はなく一定の間隔をおいて配列されている。１５
７は磁気テープであり、連続的に送られている。
この様に各要素ヘツドが密に並べられていない状
態では前に述べたような記録方式ではトラツク間
の間隔があいてしまう。第１８図に間隔をもつた
２個の要素ヘツドでトラツク間にすき間のない記
録を行なう方式につき示す。図で１５８は記録テ
ープである。１５９は記録された場合の１つのト
ラツクを示す。これに便宜上１から番号をつけて
おく。これは第１６図での記録系でのトラツクと
対応する。図では理解し易いようにトラツクをテ
ープ方向に対し垂直に描いてある。マルチヘツド
を構成する各要素ヘツド１６０−１，１６０−２
等それぞれがトラツクピツチで３ピツチ離れて位
置する。この図では第１のマルチヘツド（これは
要素ヘツド１６０−１，１６０−２より構成され
る）がトラツク１とトラツク４に記録が終了直前
である。この時次の第２のマルチヘツド（これは
要素ヘツド１６１−１，１６１−２より構成され
る）が１トラツク間をおいてトラツク３とトラツ
ク６とに位置し記録開始直前になつている。第１
のマルチヘツドによる記録終了とほぼ同時に第２
のマルチヘツドがトラツク３、トラツク６に記録
を開始する。そして、この第２のマルチヘツドの
記録終了とほぼ同時に第１のマルチヘツドがトラ
ツク５、トラツク８に位置するとする。そして第
２のマルチヘツドによる記録終了と同時に、第１
のマルチヘツドがトラツク５、トラツク８に記録
を開始する。以下この様にして記録していくもの
とする。この様に記録されたフイルムをみると、
記録のされ方に時間的ずれはあるが、トラツク３
以後のトラツクにはぬけもタブリもなく信号が全
てただ一度記録される。第１８図では原理を説明
するために１組のヘツドが回転する度に横方向に
移動して行くように書いたが、実際は一組のヘツ
ドは同一軌跡を走査していて、テープが移動し
て、新たなトラツクが順次記録される。上記実施
例では一組のヘツドが一走査する間にテープは２
トラツク分だけ送られる。

第１９図は、各走査毎のヘツドのスタート位置
を示すもので何回目の記録では信号がどのトラツ
クに記録されるかが示されている。つまり、１回
目の記録ではトラツク３とトラツク６に記録され
るという様子を示している。ここでの１回の記録
は１組のマルチヘツド、この場合２つの要素ヘツ
ド（互いに３トラツクピツチだけはなれている）
により同時に行なわれる。この図よりわかるよう
にこの様な構成により３トラツク目以後の全トラ
ツクが全てただ１度書込まれる。つまり、マルチ
ヘツドを構成する要素ヘツドが３トラツク分だけ
離れて位置しているにもかかわらず、これらの要
素ヘツドが密に並んだ状態と同じ記録密度が得ら
れる。

第１９図での書込みヘツドの位置は、２トラツ
ク書込んだ後で次のヘツドが最初のヘツド位置よ
り２トラツクずれて現われてくればよいわけであ
り、これは第１６図において、ｎ＝２とした場合
とまつたく同様であり、ヘツドの送り速度も第１
６図と同じとなる。

ここではマルチヘツドが２個の要素ヘツドから
構成されている場合について述べたが、この方式
は一般に要素ヘツド数がｎ個の場合でも有効であ
る。

第２０図にｎ＝３、第２１図にｎ＝４、第２２
図にｎ＝５の場合のマルチヘツドを構成する要素
ヘツドに対応して記録するトラツクナンバーを第
１９図と同様に示す。これから次の事がわかる。
つまり、要素ヘツドの数をｎとすると必要な要素
ヘツド間ピツチＰ＝（ｎ＋１）トラツクピツチ、
及び第１の書き込み時と第２の書き込み時との間
でのヘツドとテープの相対移動量ｄはｎトラツク
ピツチである。また、書き込みの初期には全ての
トラツクが記録されず抜けるトラツクが生じる
が、全てのトラツクが記録されるようになる最初
のトラツク番号はｎ（ｎ−１）＋１である。

このように一般的にある配列でもつて離れて並
べた要素ヘツドを多数並べて構成されたマルチヘ
ツドでも、要素ヘツドを密に並べた場合と同じ高
密度記録が得られ、しかも、マルチヘツドの特徴
であるヘツドの送りスピードを１／ｎに低速化で
きるという利点も失なわない。マルチヘツドとし
ては日経エレクトロニクス誌1978年４月17日号
P45に記載されているような薄膜磁気ヘツドが利
用できる。

ここでは説明の都合上１つのトラツクに１本分
の水平走査信号を記録する例を説明したが家庭用
VTRと同じく１フイールド分の信号を書き込む
事も可能である。このような場合、家庭用VTR
の書込みヘツド部をｎ（≧２）の要素ヘツドから
なるマルチヘツドにおきかえ、かつこのヘツドが
設けられている回転円板の回転速度を１／ｎに小
さくしてやれば良い。但しこのように１フイール
ドの信号を１トラツクに書き込む場合にはヘツド
の入力を蓄えておくメモリの容量もこの１フイー
ルド相当分が必要となる。

以上の実施例は磁気記録方式に関するものであ
つたが、本発明は他の各種記録方式、例えば光学
記録、熱記録、電子ビーム記録等にも適用でき
る。

次に本発明の光学的記録および再生方式の実施
例について説明する。本実施例でいう記録ヘツド
は光学的方式の場合、後述する光ICヘツドとか
光源とレンズ系で構成される非接触的なヘツドと
いつたものを含む。また記録ヘツドを高速で走査
させる事は、上記光学的方式の場合光源を回転さ
せるか、またはレンズ系を回転させるか、または
回転ミラーや超音波偏向器やホログラムスキヤナ
ー等の偏向器で記録用ビームを偏向させて行なえ
る。

理解を助ける為に従来の光学的記録装置の１例
を第２３図に示す。第２３図で１１０は光源、１
１１はレンズ、１１２は回転多面鏡、１１３はレ
ンズ、１１４は感光フイルムである。

第２５図で光学方式の１実施例につき説明す
る。この実施例では光偏向系に透過型回転多面体
を用いている。１３０はマルチ光源、１３１は各
光源要素（例えば、LED、半導体レーザなど）
である。

１３２はレンズ、１３３は透過型回転12面多面
体である。各光源は独立なビデオ信号V₁〜V₅に
より変調された光出力を発する。さらにレンズに
よるマルチ光源の像１３４が回転多面体により動
かされることにより走査ができる。記録フイルム
はこのマルチ光源の像面に置かれる。この時の回
転多面体の回転数Ｒはマルチ光源を構成する要素
光源の数をＮとすると、光源が１個の場合に比べ
その値は１／Ｎとなる。

これと同じようにして第２６図に示すような系
も可能である。第２６図において、１３５はマル
チ光源、１３６は各光源要素、１３７は回転円板
の周囲に取付けられた微小レンズ、１３８はレン
ズによるマルチ光源の像である。

各光源要素は直接ビデオ信号により変調され
る。またレンズ１３７が移動することにより光源
の像が矢印方向に移動する。フイルムを光源の結
像面に置くことにより、この走査をラスタースキ
ヤンとして記録する。

これらはいずれも光源の像を書込み記録スポツ
トとして利用しているが、最近の光IC技術を応
用して、光学系自体をさらにコンパクトにするこ
とができる。

第２７図は同一基板上に形成された光ヘツドで
ある。第２７図において、１４０はDFB（デイス
トリビユーテイド・フイード・バツク）レーザ、
１４１は光導波路、１４２は導波路中に形成され
た薄膜レンズである。DFBレーザはビデオ信号
により変調され、レンズによるレーザ光のスポツ
ト１４３がこの光ヘツドの射出端面近傍に形成さ
れる。このような要素光学系をアレイ状に多数並
べたものがこの光ヘツドである。

このようなマルチ光源を例えば、前述した第１
５図の回転円板１４５に取り付けられている磁気
記録ヘツド１４７の代りに用いれば、１つの走査
系となる。

またマルチ光源を使用し、第１９〜第２２図で
説明した記録法が可能である事はいうまでもな
い。

光学方式の記録において、１トラツクが１走査
線から成る場合は、１フイールドの信号が記録さ
れたフイルムはシネカメラで撮影された駒写真と
同様になる。従つてその部分に如何なる画面が記
録されているか、また、その記録の良し悪しを目
で判断できる。この点が光学式記録の利点で、テ
ープ編集の際に便利である。さらに、編集は従来
のシネカメラの編集器と同様な装置を用い、テー
プを低速送りしながら画面が確認できるのも便利
である。また、輝度信号と色信号はEVR方式で
行なつているように、第２４図のような形態でテ
ープの記録場所を変えて行つても良い。同図で１
１６は輝度信号画像、１１７は色信号記録部、１
１５は音声記録トラツク、１１８は同期信号トラ
ツクである。この輝度信号と色信号トラツクの記
録は一走査の間で行なえる。その場合にはマルチ
光源を駆動する信号は一走査の前半で輝度信号、
後半で色信号と順次切替ることになる。

上記実施例で、光源の数を15個とし、ポリゴン
の面数を24面体としたときのポリゴンの必要回転
数は2625回転／分となる。もし、多重光源を用い
ない場合は39375回転／分となりこのような高速
回転は小型装置では困難である。

光学記録材としては銀塩白黒フイルムが最適で
あるが、即時記録を行なう場合にはドライシルバ
ー、メタル薄膜等も使用できる。

次に本発明に用いるのに有利な記録材のカセツ
トの形状、更には装填された時の記録系との相対
位置を第２８図を用いて説明を行なう。

第２８図はカメラ本体に装填ふれたカセツトの
状態と１例として走査系との相対位置を示したも
のである。

カセツト３００は完全に遮光されており、その
内部には軸３０１と軸３０２とが設けられて
いる。軸３０１と軸３０２とにフイルム３０
３の両端が固定されており、前記軸３０１と軸
３０２とに各々巻付けられる構造になつてい
る。

フイルム３０３が走行する軌道にはガイドロー
ラ３０４，３０５、ピンチローラ３０６，３０
７、バツクアツプローラ３０８，３０９が設けら
れている。

ガイドローラ３０４，３０５は正規の位置にフ
イルム３０３を導く役割をなし、３０５、ピンチ
ローラ３０６，３０７はフイルム３０３の張力の
調整を行なうと同時にフイルム３０３の斜行の防
止を行なう。又、バツクアツプローラ３０８，３
０９はカメラ本体内に設けられた逆回転駆動ロー
ラ３１０、正回転駆動ローラ３１１によりフイル
ム３０３を駆動、フイルム送りを完全に行なわせ
るために設けられていて、前記正、逆回転駆動ロ
ーラ側にバネ等により押えられる構造になつてい
る。

前記のカセツト３００はカメラ本体中に矢印の
様に装入されフイルム３０３は光学スリツト３１
２の曲線上に押し当てられる仕組になつていて該
光学スリツト３１２斜行防止手段を有する。

又、フイルム３０３を介してバツクアツプロー
ラ３０８，３０９をも各々逆回転駆動ローラ３１
０、正回転駆動ローラ３１１とも押し当てられ
る。

カセツト３００の装入後に蓋等を閉める動作と
同時にカセツト３００のコ型の切欠き部内にセン
サー３１３が所定の位置に設置される。

上記の様にして装入されたカセツト３００内の
フイルム３０３は正回転駆動ローラ３１１の回転
により矢印の様に送られ予め正回転駆動ローラ３
１１より弱いトルクを与えられた軸３０２上に
巻付けられる。この時正回転駆動ローラ３１１は
回転ムラの少ない、例えばシンクロナスモータ等
を用い駆動するまたは必要ならば前出のクロツク
パルス信号により作られる回転制御信号により回
転が制御される事はいうまでもない。

前記の様にしたフイルム３０３が送られ始めた
らレンズ系３１４、ポリゴンミラー３１５を経て
光学的信号をフイルム３０３上に記録するもので
ある。

又必要に応じてはフイルム３０３上に磁気テー
プを設け録音等を行なう場合においては光学スリ
ツト３１２と同一曲率を有する磁気ヘツド（図示
なし）を必要箇所に設けられる。

上記の様にして光学的信号を所定時間記録した
フイルム３０３はカセツト３００内の軸３０２
上に巻き付けられ記録を終了する。

次に今まで説明してきた光学装置を用いて記録
された記録媒体より画像信号を再生する装置につ
いて説明する。

画像の再生においては記録媒体に記録された画
像信号の読み出しに記録の際に用いた記録ヘツド
を読み出しヘツドとして使用する。ヘツドを記録
時、再生時に共通に使用することによつてシステ
ムの構造を簡単にし、装置をコンパクトにするこ
とが可能である。

第２６図に示したレンズアレイを用いて画像を
記録した場合の読み出しの装置を第２９図に示
す。この図において４００はマルチ光源、４０１
はレンズアレイ、４０２はフイルム、４０３はレ
ンズ、４０４は１次元のセンサーアレイをマルチ
光源数だけ並べたものである。マルチ光源４０
０、レンズアレイ４０１及びその配置は第２６図
に示したものと同じものである。読み出しの際は
マルチ光源４００を一定の輝度で発光させレンズ
アレイ４０１を書き込みのときと同じ速度で回転
させ、フイルム４０２を書き込みのときと同じ速
度で走行させる。従つてフイルム４０２上では書
き込みのときと同じ走査が一定の輝度のスポツト
で行なわれる。このスポツトはフイルム４０２に
記録された画像信号に応じて輝度変調され、更に
レンズ４０３によつて光検出器４０４上にその像
が結ばれる。光検出器４０４は走査方向に一次元
の配列構造を持ち、その一次元配列が光源の並ぶ
方向に光源数だけ並べ走査が進むに従い、フイル
ム４０２より読み出される画像信号を全て検出す
る。

画像信号は書き込み時の順番の通りに読み出さ
れ、後に述べる再生信号処理系に送られる。

音声信号は記録ヘツドと兼用の再生ヘツドで読
み出され音声信号処理系に送られる。

第３０図は読み出し方法の他の例を示したもの
である。４０５はマルチ光源４０６を複数保持す
る回転体、４０７は回転体４０７の彎曲した表面
を平担な面に結像するいわゆるField Flat Lens
（以下FFLと略す）、４０８はフイルム、４０９，
４１０はそれぞれシリンドリカルレンズ、４１１
は光検出器（例えばピンダイオード等）をマルチ
光源４０６１個に含まれる光源数だけ並べたもの
である。

フイルム４０８に記録されている画像信号は記
録ヘツドとしてマルチ光源を複数保持した回転体
４０５、FFL４０７を用いて記録したものであ
る。画像信号の記録の際には回転体４０５、
FFL４０７、フイルム４０８を第３０図と同じ
配置におきフイルム４０８を一定速度で送る一方
向回転体４０５を一定速度で回転させ、ビデオ信
号に応じてマルチ光源４０６を変調する。マルチ
光源４０６はFFL４０７によつてフイルム４０
８上にその像が形成され、回転体の回転に伴つて
フイルム４０８上で走査が行なわれる。

この画像信号の読み出しの際は第３１図に示す
如く記録時と同様の手段で一定輝度のマルチ光源
でフイルム４０８を走査する。

シリンドリカルレンズ４０９，４１０はフイル
ム４０８を光検出器４１１上に結像する。この結
像系をシリンドリカルレンズ構成にすることによ
つて走査方向とそれに直角である光源を並べた方
向との結像倍率を変え、走査方向に関して縮小を
行ない光検出器をマルチ光源に含まれる光源数だ
け用意すれば充分にすることが可能である。

読み出された画像信号及び先の方法と同様な方
法で読み出された音声信号は再生信号処理系に送
られる。

次に第１８図に示した方法で記録を行なつた場
合の読み出し方法について述べる。

第３１図は読み出しのための光検出器である。
この図において４１２は１次元の光検出器配列
（例えばCCD等）である。光検出器配列４１２は
読み出しヘツドの回転体の表面に沿つた曲率を持
つ。

４１３は一次元光検出器配列４１２をマルチ光
源に含まれる光源の数だけ保持したものである。

第３２図は第３１図に示した光検出器を用いて
読み出しを実行しているところを示したものであ
る。この図において４１４はマルチ光源４１５を
複数保持した回転体、４１６はフイルムである。
回転体４１４及びマルチ光源４１５は第１８図に
示したものと同じものである。

第３２図に示した様な配置で先に述べた読み出
し方法と同様に回転体を回転させフイルムを走行
させれば必要な画像信号が読み出される。読み出
された画像信号及び記録ヘツドと兼用の再生ヘツ
ドで読み出された音声信号は再生信号処理系へ送
られる。

他の記録方法で記録された場合にも再生ヘツド
は記録ヘツドと共通にして、フイルム上のスポツ
トを光検出器に導くにはここに述べた方法を用い
れば画像信号の読み出し系を構成することができ
る。

またここに述べた読み出し方法は相互に組み合
わせて用いることができる場合もあることはもち
ろんである。例えば第２９図及び第３０図に示し
た読み出し方法のフイルム上のスポツトを光検出
器に導く手段及び光検出器は相互に交換可能であ
る。

画像信号を磁気テープに記録した場合も再生ヘ
ツドは記録ヘツドと共通である。磁気記録の場合
は光学的な記録の場合と異なり再生の際再生ヘツ
ドから直接に信号を読み出すことができるので特
別な磁気記録読み出し系を付加する必要はない。

例えば第２図に示した方法で記録を行なつた場
合読み出しも同じ構成で行なえば必要な画像信
号、音声信号が得られる。読み出される信号は光
学的な方法の場合と同じく書き込んだ順番に得ら
れ、再生信号処理系へ送られる。

次に、磁気ヘツドまたは光学センサーにより読
み取られた再生信号の処理法につき説明する。

読み出された信号は第３３図に示す如くメモリ
ー７２−１，７２−２……７２−ｎに同時に記憶
される。この記憶のタイミングは記憶タイミング
用パルス発生源２３０からのタイミングパルス
φ₂で制御される。画像信号がメモリ７２に全て
記憶されると、転送タイミングパルスφ₃により、
メモリー７２−１から７２−ｎの全てのデータは
瞬時にメモリー７３−１から７３−ｎに転送され
る。その後、前記記憶タイミングパルスφ₂によ
り、次の画像情報の記憶が開始される。この画像
の開始に伴い、シフトレジスター７０からの読み
出しタイミングパルスとメモリー読み出しパルス
φ₁により、７３−１から７３−ｎの内容が７３
−１から時経列で順次読み出され、画像信号Ｎと
なる。前記記憶素子７２−１から７２−ｎおよび
７３−１から７３−ｎは画像記録時の記憶素子を
使用する事も可能である。

第３４図は画像信号処理系のブロツクダイヤグ
ラムである。再生された画像信号Ｎは、輝度信号
（Ｙ−信号）、色差信号（Ｃ−信号）に分離回路２
１１によつて、Ｙ−信号、Ｃ−信号それぞれ分離
される。その後これれのＹ信号、Ｃ信号はNTSC
方式と呼ばれる公知のカラーテレビ用信号処理系
で処理され、カラーテレビ用映像信号Ｌとなる。

一方磁気テープに記録された音声信号は、画像
信号と同期して、読み取り磁気ヘツドにより電気
信号に変換される。音声再生系のブロツクダイヤ
グラムを第３５図に示す。磁気テープに記録され
た音声信号は磁気ヘツド２２３により読み出さ
れ、イコライザーアンプ２２４、音声アンプ２２
５により音声信号Ｍとして取り出される。

前述の画像信号読み取りを多数個の読み出しヘ
ツドによる例を示したが、読み取りヘツド数を限
定するものではない。

以上、説明した様に、本発明の画像信号記録装
置によれば装置の小型化、簡易化が行う、且つ記
録媒体と記録ヘツドとの相対走査速度を遅くする
ことも可能である。

また、１トラツクに情報量を従来のVTRに比
べ少なく記録するので、記録テープの幅を狭くす
る事が可能となり本発明で明示した如く、小型、
簡易化のムービー・カメラに装填するのに都合の
良い記録テープカセツトのコンパクト化が計れ
る。

更に、本発明にあつては、複数系統の記録信号
を出力するに際し、各系統の記録信号について
夫々画像の同一部分に対応する輝度信号と色信号
とを時分割多重する構成としているので、記録系
の回路及び機構は一系統のみで良く、かつ輝度信
号と色信号とを混合する必要もない。

尚本発明において記録手段は磁気的、光学的に
限らず種々の記録手段を用いても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のVTR記録方式を説明する図、
第２図、第３図は本発明の記録方式を説明する原
理図、第４図は本発明の１実施例を説明する図、
第５図、第６図は第４図示装置の受光装置を説明
する図、第７図、第８図は受光装置に配置される
フイルターの分光特性を示す図、第９図は光電変
換された画像信号を電気的処理する為の回路ブロ
ツク図、第１０図、第１１図は第９図示回路の作
動を説明する為の信号波形図、第１２図、第１３
図、第１４図は輝度及び色差信号を別々のトラツ
クに記録する為の処理系を示す図、第１５図は本
発明の実施例におけるマルチヘツドを説明する
図、第１６図は第１５図示のマルチヘツドで記録
したトラツクを示す図、第１７図は各ヘツド要素
が一定間隔でアレイ状であるマルチヘツドを説明
する図、第１８図は第１７図示のマルチヘツドで
高密度書き込みの為の原理を示す図、第１９，２
０，２１，２２図はｎ個の要素ヘツドをもつ第１
７図示マルチヘツドで高密度書き込みの為の実施
方法を説明する図、第２３図は従来の光学的記録
方式を説明する図、第２４図は従来のEVR方式
で記録されたテープを示す図、第２５図は偏向プ
リズムを用いた光学的記録方式の実施例を示す
図、第２６図はレンズアレイを用いた光学的記録
方式の実施例を示した図、第２７図は同一基板上
に形成された光ヘツドを示す図、第２８図はフイ
ルムカセツトを用いた記録装置を示す図、第２９
図、第３０図は光学的な再生方式の実施例を示す
図、第３１図は再生の為の検出器の配置図、第３
２図は第３１図示の検出器を用いた再生装置を示
す図、第３３，３４，３５図は再生装置における
画像信号処理系を示すブロツク図、である。 図中において、１……シリンダー、２……記録
テープ、３……回転円板、４₁，４₂……記録ヘツ
ド、１１……撮影レンズ、１６……輝度信号用
CCD、１７……色信号用CCD、４３，５３，５
４……サンプル＆ホールド回路、５１……スイツ
チング回路、４５，５５，５６……フイルター回
路、４６，６１……アパーチヤー補正回路、４
７，６２……γ補正回路、６４……カラーエンコ
ーダー回路、７０……シフトレジスタ、７２，７
３……記憶装置、１５６……マルチヘツド、１１
０……光源、１１２……回転多面体、１３０，１
３５……マルチ光源、１３７……レンズアレイ、
３００……フイルムカセツト、４０５……回転型
マルチ光源、４１２……受光素子アレイ
（CCD）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 輝度信号と色信号とが同時に入力され、各系
   統について画像の同一部分に対応する輝度信号と
   色信号とを時分割多重してなるｎ（ｎは２以上の
   整数）系統の出力信号を同時に出力する信号処理
   回路と、記録媒体上に多数の並列するトラツクを
   ｎトラツクづつ形成しつつ前記ｎ系統の出力信号
   を同時に記録する記録手段とを具える画像信号記
   録装置。