JPH01319377A - ビデオディスクの記録再生装置 - 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 本発明は、映像信号と共にパイロット信号を周波数多重
して記録したビデオディスクの記録再生装置に関するも
のである。

従来の技術 近年、現行のテレビ方式に比べて精細度の高いワイドな
画像が表示できる高品位テレビ方式（ハイビジジン）が
提案されている。この高品位テレビ方式は現行のテレビ
方式に比べ５倍以上の情報量を持つため、従来のビデオ
ディスクに記録しても非常に短い時間しか記録できない
。

一方、ＮＨＫにより高品位テレビ信号を帯域圧縮し衛星
放送の１チャンネルを用いて放送することが可能なＭＵ
ＳＥ方式が開発された。この方式で高品位テレビ信号を
帯域圧縮したＭＵＳＥ信号を用いればビデオディスクの
記録時間を延ばすことができる。

しかし、ＭＵＳＥ方式は衛星放送用として開発されたた
め、同期信号が正極性になっている。このため、現行の
テレビ信号のように振幅分離により同期信号を容易に取
り出すことができず、この同期信号を用いてディスクの
回転数制御や時間軸（ジッター）補正を行うことが難し
い。そこで、ＭＵＳＥ信号にパイロット信号を周波数多
重してディスクに記録し、再生時にこのパイロット信号
を用いてディスクの回転やジッター制御を行っている（
例えば、二宮他：ＭＵＳＥ方式による高品位テレビジョ
ン用光学式ビデオディスク　ＩＰＡ７３−８）。

一般に、ＭＵＳＥ信号のような映像信号をディスクに記
録する場合ＦＭ変調を行い、パイロット信号はＦＭ変調
波の下側波帯より低域に周波数多重している。そのため
、ＦＭ変調したＭＵＳＥ信号とパイロット信号を周波数
多重し、ディスクへ記録および再生を行うと相互変調成
分が発生する。

この相互変調成分は、復調した画面上で妨害パターンと
なり著しく画質が低下する。そして、この妨害を視覚的
に目立たなくするために、パイロット信号の周波数ｆｐ
を映像信号の水平同期周波数ｆｈの半整数倍（ｆｐ＝　
（ｋ＋１／２）　ｆｈ：　　ｋは正の整数）に選んでい
る。この場合のパイロット信号の位相は、再生画面上で
ライン毎、フレーム毎に反転している。

発明が解決しようとする課題 高品位テレビ信号をＭＵＳＥ方式で帯域圧縮すれば、最
高周波数８．１ＭＨｚのアナログ信号となる。

このＭＵＳＥ信号の帯域は現行のテレビ信号の約２倍で
ある。そのため、現行のテレビ信号を記録したビデオデ
ィスクと同じ最短記録波長を用いれば、録再時の線速度
は約２倍必要となる。これに対応するには、最内周の半
径を大きくするか、ディスクの回転数を高くしなければ
ならない。そこで、ＭＵＳＥ信号を２つのチャンネルに
分割し、各チャンネルの記録信号の時間軸を伸長させ、
１チャンネル当たりの記録周波数帯域を低下させてディ
スクに記録することが考えられる。ＭＵＳＥ信号はアナ
ログ信号であるため、チャンネルの分割はライン単位で
あることが望ましい。ところが、ライン単位で２チャン
ネルに分割すれば１フレームで１ライン余る。そのため
、パイロット信号の位相を再生画面上でライン毎、フレ
ーム毎に反転するように選ぶことができない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、ディスク
の回転数を低下させ、さらにパイロット信号による妨害
を低減することができるビデオディスクおよびその記録
再生装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段 本発明は、前記問題点を解決するために、映像信号の１
ライン毎に２つのチャンネルに分割する切り換え回路と
、分割した各チャンネルの信号の時間軸を伸長させるメ
モリと、記録信号の水平同期周波数ｆｒをフレーム周波
数の偶数倍とするクロック変換回路と、周波数が（ｍ上
１／２）　ｆｒ　（ただしｍは自然数）のパイロット信
号を発振するパイロット信号発振回路と、一方のチャン
ネルの信号にパイロット信号を周波数多重する多重回路
と、パイロット信号が多重された記録信号で変調する第
１の光変調器と、パイロット信号が多重されていない記
録信号で変調する第２の光変調器とを具備し、各光変調
器で変調された光ビームをディスク原盤上の２つのトラ
ックへ照射することにより映像信号を記録することを特
徴とするビデオディスク記録装置を用いて映像信号にパ
イロット信号を周波数多重してビデオディスク原盤に記
録する。

このようにして記録したビデオディスクを再生する場合
に、ビデオディスク上の２つのトラックにそれぞれ再生
用レーザー光を照射し、各トラックからの反射光を受光
する光検出器と、一方の再生信号からパイロット信号を
抽出するフィルタと、このパイロット信号からクロック
信号を再生するクロック再生回路と、再生したクロック
で２チャンネルの再生信号の書き込みを行い内部の基準
クロックで読み出しを行い時間軸を圧縮するメモリと、
映像信号の１ライン毎にメモリから２チャンネルの再生
信号を順次切り換えて読み出す切換回路と、基準クロッ
クから発生したパイロット信号と再生したパイロット信
号の位相を比べる位相比較回路と、この位相差によりモ
ーターを制御するモーターサーボを具備することを特徴
とするビデオディスク再生装置を用いる。

作用 本発明では、映像信号を１ライン毎に２チャンネルに分
割し、各チャンネルの信号の時間軸を伸長させ、２つの
トラックに記録する。このようにして記録したビデオデ
ィスクを再生する場合に、ビデオディスク上の２つのト
ラックにそれぞれ再生用レーザー光を照射し、２チャン
ネルの信号を再生し、各チャンネルの信号の時間軸を圧
縮しもとの信号を再生する。このようにして、映像信号
を２チャンネルに分けて記録、再生することにより、各
チャンネルでの信号帯域は元の信号の半分となる。その
ため、最短記録波長が同じでも線速度を半分にすること
ができる。

また、再生用レーザー光を各トラックに同時に照射して
２チャンネルの信号を再生するため、各チャンネルで発
生する時間軸の変動はほぼ等しくなる。そのため、片方
のチャンネルにパイロット信号を多重して記録し、再生
時にこのパイロット信号から検出した時間軸変動成分を
用いて２つのチャンネルの時間軸変動を補正することが
できる。

映像信号を１ライン毎に２チャンネルに分割すれば、パ
イロット信号の影響を受けるのは片方のチャンネルだけ
であるため、再生画面上では１ライン毎に妨害のないラ
インが再生される。

また、記録信号の水平同期周波数ｆｒをフレーム周波数
の偶数倍とし、パイロット信号の周波数を（ｍ上１／２
）　ｆｒ　（ただしｍは自然数）することにより、再生
画面上でのパイロット信号の位相をライン毎、フレーム
毎に反転させることができる。

実施例 以下本発明の実施例について説明する。本実施例では、
映像信号としてＭＵＳＥ信号を使用する。

まず、映像信号をディスク原盤に記録するための記録装
置について説明する。第１図は本実施例におけるディス
ク記録装置の構成を示すブロック図である。第１図にお
いて、１は入力端、５は切換回路、１２はパイロット信
号発生回路、１３は多重回路、１８１１７は光変調器、
２０はディスク原盤、３２はクロック変換回路である。

高品位テレビ信号をＭＵＳＥエンコーダにより帯域圧縮
してＭＵＳＥ信号に変換した後、入力端１に加える。ま
た、入力端３０にはＭＵＳＥ信号の画素に対応した伝送
りロック信号りを加える。クロック変換回路３２は、伝
送りロック信号りを記録クロツタ信号！に変換する。入
力したＭＵＳＥ信号ａは、クランプ２で直流再生を行い
、ローパスフィルタ３で不要成分を除去し、Ａ／Ｄ変換
器４で伝送りロック信号り毎にディジタル信号に変換す
る。切換回路５はディジタル化したＭＵＳＥ信号すを１
ライン毎に出力する先をメモリ６とメモＩＪ　７に切り
換えて順次書き込んでいく。２つのメモリは、切換回路
５から１ライン毎に送られてくる各画素のデータを順に
伝送りロック信号りに従って書き込み、時間軸を伸長し
て各画素のデータを記録クロック信号ｉに従って読み出
していく。

Ｄ／Ａ変換器８は、記録クロック信号ｉ毎にメモリ６か
ら読み出したデータをアナログ信号に変換する。この時
間軸伸長されたＭＵＳＥ信号Ｃ信号間変調器ＩＯで変調
し、波形整形回路Ｉ４で矩形波に変換した後、記録信号
ｄとして光変調器１Ｂに入力する。同様に、Ｄ／Ａ変換
器９は、記録クロック信号ｉ毎にメモリ７から読み出し
たデータをアナログ信号に変換する。この時間軸伸長さ
れたＭＵＳＥ信号ｅをＦＭ変調器１１で変調し、多重回
路１３へ加える。パオロフト信号発生回路１２は記録ク
ック信号ｉに同期したパイロット信号を発生さる。多重
回路１３は、このＦＭ変調波にパイロッ信号を周波数多
重し、多重信号ｆとする。波形形回路１５で矩形波に変
換した後、記録信号ｇと１で光変調器１７に入力する。

アルゴンレーザー１Ｂで発振したレーザー光は、光学部
品２２．２３．２４で２本のレーザー光に分けられ、そ
れぞれ光変調器１６、光変調器１７を通る。光変調器１
６、光変調器１７は、それぞれ記録信号ｄ１記録信号ｇ
に従いレーザー光の強度を変調する。

光学部品２５．２［ｉは各光変調器を通過したレーザー
光を１本のレーザー光に合成する。ミラー凰　対物レン
ズ１９は合成したレーザー光が、ディスク原盤２０の目
的とする位置に焦点を結ぶように制御を行う。これによ
り、ディスク原盤２０の上にそれぞれ光変調器１［ｉ、
光変調器Ｉ７で強度変調した２つのレーザー光のスポッ
トを形成する。モーター２１はディスク原盤２０を回転
させ、２つのスポットで２本のトラックを記録していく
。

第２図は、以上のようにして映像信号を記録したビデオ
ディスクの記録面を表した模式図である。

第２図において、２つのレーザー光のスポット３５とス
ポット３６がそれぞれトラック３７、トラック３８に沿
って記録ピットを形成している。なお、実際の記録はデ
ィ不り原盤上にフォトレジストを塗布し、これをレーザ
ー光で感光させることにより行うため、現像前には記録
ピットが見えないが、ここでは模式的に示した。また、
このようなディスク原盤から再生用のビデオディスクを
作成する方法は、従来のビデオディスクと同様であるた
め説明を省略する。

次に、ＭＵＳＥ信号を１ライン毎に２つのチャンネルに
分割して記録する場合の記録クロックについて説明する
。再生画面上でパイロット信号の妨害パターンによる画
質劣化を目立たなくするには、パイロット信号の位相を
ライン毎、フレーム毎に反転させればよい。そのため、
前記のように映像信号を１ライン毎に２チャンネルに分
割し、１チャンネルの記録信号にパイロット信号を多重
して記録する方式では、１つのチャンネルではライン毎
にパイロット信号の位相が反転し、かつ１フレームの期
間に奇数本のラインが存在すればよい。そのため、２チ
ャンネルの記録信号では１フレームに２　（２に＋１）
本［Ｋ：正の整数コのラインが必要である。ＭＵＳＥ信
号の１フレームは１１２５ラインであるから、全てのラ
インを記録する場合には、記録信号の１フレームは１１
２６本のラインが必要である。この場合、記録信号の水
平同期周波数ｆｒはフレーム同期周波数の５６３倍とな
り、ＭＵＳＥ信号の水平同期周波数をｆｈとすれば次の
ようになる。

ｆｒ　＝　（５６３／　１１２５）　ｆｈ同様に、伝送
りロックをｆｓｌ　　記録クロックをｆｋとすれば次の
ようになる。

ｆｋ＝　（５６３／１１２５）ｆｓ また、パイロット信号の周波数ｆｒを次のようにすれば
、ライン反転、フレーム反転ができる。

ｆｐ＝　（ｍｆ：ｌ／２）　ｆｒ　（ただしｍは正の整
数）以上の条件の場合のタイミング図を第３図に示す。

第３図において、２つのチャンネルをチャンネルＡ１　
　チャンネルＢとし、図で線上の番号はその番号のライ
ンのデーターを記録するタイミングを表すものとする。

図に示すように、各フレームとも奇数番目のラインがチ
ャンネルＡ１　　偶数番目のラインがチャンネルＢに記
録される。本実施例ではトラックＢにパイロット信号を
多重して記録するものとする。

また、本実施例ではＭＵＳＥ信号を２ライン入力するの
に要する周期が２チャンネルで１ラインの信号を記録す
る周期よりも長くなる。このずれが最も大きくなるのは
最後の偶数ラインを読み出す時点である。第３図に示す
ようにフレームの開始点Ａから！１２４番目のラインの
読みだし点Ｂまでの時間は次のようになる。

Ｔ　（Ｂ　−Ａ　）＝５Ｇ１＊　（１１２５１５６３）
＊　（＋＃ｈ）＞　１１２１（１／ｒｈ） この結果より、１１２４ラインを読み出すためには、入
力するＭＵＳＥ信号より３ライン以上遅延させる必要が
ある。本実施例では４ライン遅延させている。

このときのメモリの動作を第５図に示す。第５図におい
て、５は切り換え回路、６．７はメモリである。メモリ
６、メモリ７はそれぞれ３ライン分の容量を持ち、図の
数字はその時点で記憶されているラインの番号である。

第５図（ａ）は第３図のＡ点を表す。切り換え回路５に
よりＭＵＳＥ信号すの第５ラインをメモリ６に書き込み
、メモリ６から第１ライン、メモリ７から第２ラインを
読み出す。第５図（ｂ）は第３図のＢ点を表す。

切換回路５によりＭＵＳＥ信号すの第１ラインをメモリ
６に書き込み、メモリ６から第１１２３ライン、メモリ
７から第１１２４ラインを読み出す。また、第１１２６
ライン　はもとのＭＵＳＥ信号には含まれないため、デ
ィスク専用の情報をディスクコントロール信号として記
録することができる。ディスクコントロール信号として
、アドレス、チャプターナンバー、タイムコード、ＣＬ
Ｖ／ＣＡＶ判別コードなどがある。ディスクコントロー
ル信号は、第１図のコントロール信号発生回路３Ｉで作
成し、メモリ７が第１１２６ラインを読み出すときに、
メモリ７からではなくコントロール信号発生回路３１か
ら第１１２Ｂラインのデータを読み出す。

次に、以上のようにして映像信号を記録したビデオディ
スクを再生する再生装置について説明する。第４図は本
実施例におけるディスク再生装置の構成を示すブロック
図である。第４図において、４０はビデオディスク、４
２は半導体レーザー、４５は光検出器、５４はバンドパ
スフィルタ、５８はクロック再生回路、５２．５７はメ
モ１ハ　５９は切換回路、６４は位相比較回路、８５は
モーターサーボである。

ビデオディスク４０をモーター６Ｂで回転させる。半導
体レーザー４２は２つの再生用レーザー光を発光する。

再生用レーザー光は、対物レンズ４Ｉによりディスク上
に稜られる。対物レンズ４１は、第２図の場合と同様に
再生用レーザー光のスポットをそれぞれのトラックに沿
うように制御する。光学部品４３．４４は半導体レーザ
ー４２から照射したレーザー光とディスクから反射した
レーザー光とを分離し、反射光を光検出器４５に入射さ
せる。光検出器４５は２つのトラックからの反射光を受
光し、光電変換した後、それぞれのプリアンプに出力す
る。

第３図に示したトラックＡから再生した再生信号ｊは、
プリアンプ４Ｂで増幅し、イコライザー４８で等化し、
ＦＭ復調器５０で復調しＭＵＳＥ信号ｌとする。同様に
、トラックＢから再生した再生信号には、プリアンプ４
７で増幅し、イコライザー４９で等化し、バイパスフィ
ルタ５３およびバンドパスフィルタ５４へ加える。この
再生信号ｋには、ＦＭ変調信号にパイロット信号が多重
されているため、バイパスフィルタ５３でＦＭ変調信号
を抽出し、バンドパスフィルタ５４でパイロット信号ｐ
を抽出する。抽出したＦＭ変調信号をＦＭ復調器５５で
復調しＭＵＳＥ信号ｍとする。

クロック再生回路５８は、抽出したパイロット信号ｐか
ら時間軸伸長して記録したＭＵＳＥ信号の画素に対応す
る記録クロックｎを発生する。Ａ／Ｄ変換器５１は記録
クロック、ｎにより復調したＭＵＳＥ信号ｌをディジタ
ル信号に変換し、メモリ５２へ書き込む。同様に、Ａ／
Ｄ変換器５６はクロックｎにより復調したＭＵＳＥ信号
ｍをディジタル信号に変換し、メモリ５７へ書き込む。

コントロール信号検出回路６８は、ＭＵＳＥ信号ｍの第
１１２８ラインに記録したディスクコントロール信号を
検出する。また、基準クロック発生回路６２は元のＭＵ
ＳＥ信号の画素に対応する伝送りロック０を発生する。

切換回路５３は、１ライン毎に入力する先をメモリ５２
とメモリ５７に切り換えて伝送りロック０に従って読み
出す。Ｄ／Ａ変換器６０は読み出したＭＵＳＥ信号のデ
ータをアナログ信号に変換し、増幅器６１で増幅し、出
力端６７から出力する。出力したＭＵＳＥ信号は、ＭＵ
ＳＥデコーダで再生処理を行い高品位テレビ信号を再生
する。また、基準パイロット信号発生回路６３は伝送り
ロック０からこのクロックに同期したパイロット信号ｑ
を発生させる。位相比較回路６４は、内部で発生させた
パイロット信号ｑと再生したパイロット信号ｐの位相を
比較し、位相誤差信号ｒを発生させる。モーターサーボ
回路６５は、位相誤差信号ｒが累積しないようにモータ
ーの回転数を制御する。

また、本実施例では２つのチャンネルから各１ラインの
信号を再生する周期がＭＵＳＥ信号を２ライン出力する
のに要する周期よりも短くなる。

このため、メモリで遅延時間の調整を行う必要はなく、
２つのチャンネルから各１ラインの信号を再生した後、
これを読み出せばよい。

以上のように本実施例によれば、再生用レーザー光を各
トラックに同時に照射して２チャンネルの信号を再生す
るため、各チャンネルで発生する時間軸の変動はほぼ等
しくなる。そのため、片方のチャンネルに多重して記録
したパイロット信号から再生したクロックを用いて、復
調した２つのチャンネルの再生信号をメモリに書き込み
、基準クロックでメモリから読み出すことにより、時間
軸伸長して記録したＭＵＳＥ信号を時間軸圧縮しもとの
ＭＵＳＥ信号に変換するのと同時に、再生信号に含まれ
る時間軸変動（ジッター）を除去することができる。定
常的な時間軸の変動はパイロット信号の位相誤差信号が
小さくなるようにモーターの回転数を制御することによ
り除去することができる。

第３図に示したように、パイロット信号の影響を受ける
のはトラックＢに記録したラインだけであり、ＭＵＳＥ
信号を１ライン毎に分割するため、再生画面の上セは偶
数ラインだけにパイロット信号が混入するが、奇数ライ
ンにはパイロット信号が混入しない。しかも、偶数ライ
ン間で位相が反転し、同一ラインではフレーム間で位相
が反転しているため、パイロット信号による妨害パター
ンは目立ちに（くなる。ＭＵＳＥデコーダで再生処理を
行う際に、フィールド内、フィールド間で内挿をしても
１ライン毎に妨害のないラインが存在するためパイロッ
ト信号による画１質劣化を軽減することができる。また
、フレーム間で内、挿する場合は動きベクトルにより１
フレーム前の信号が移動するが、パイロット信号の位相
が一致して妨害が強調される確率を小さくすることがで
きる。

なお、本実施例では映像信号としてＭＵＳＥ信号を用い
たが、これに限定するものではなく、パイロット信号を
多重して記録する場合に適用することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、映像信号を２チャンネル
に分けて記録、再生することにより、ディスクの線速度
（回転数）を半分にすることができ、その実用的効果は
大きい。

また、映像信号を１ライン毎に２チャンネルに分割し、
片方のチャンネルにパイロット信号を多重して記録する
ことにより、パイロット信号の影響を受けるのは片方の
チャンネルだけとなり、再生画面上では１ライン毎に妨
害のないラインが再生される。そのため、ＭＵＳＥ方式
の内挿処理にかかわらずパイロット信号の混入による画
質劣化を軽減することができる。

さらに、記録信号の水平同期周波数ｆｒをフレーム周波
数の偶数倍とし、パイロット信号の周波数を（ｍ上１／
２）　ｆｒ　（ただしｍは自然数）することにより、再
生画面上でのパイロット信号の位相をライン毎、フレー
ム毎に反転させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるディスク記録装置の
構成を示すブロック図、第２図は同装置におけるビデオ
ディスクの記録面を表した模式図、第３図は同装置のタ
イミング図、第４図は本発明の一実施例におけるディス
ク再生装置の構成を示すブロック図、第５図はメモリの
動作を表す模式１・・入力端、５・・切換回路、１２・
・パイロット信号発生回路、１３・・多重回路、１６．
１７・・光変調器、２０・・ディスク原盤、４０・・ビ
デオディスク、４２・・半導体レーザー、４５・・光検
出器、５４・・バンドパスフィルタ、５８・・クロック
再生回路、５２．５７・・メモリ、５９・・切換回路、
６４・・位相比較回路、６５・・モーターサーボである
。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ばか１名第２図 ３７　　乃 第５０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号の１ライン毎に２つのチャンネルに分割
   する切換回路と、分割した各チャンネルの信号を蓄積す
   るメモリと、記録信号の水平同期周波数ｆｒをフレーム
   周波数の偶数倍とするクロック変換回路と、周波数が（
   ｍ±１／２）ｆｒ（ただしｍは自然数）のパイロット信
   号を発振するパイロット信号発振回路と、前期メモリか
   ら前期クロック変換回路のクロックで時間軸伸長して読
   みだした一方のチャンネルの信号に前記パイロット信号
   を周波数多重する多重回路と、前記パイロット信号が多
   重された記録信号で変調する第１の光変調器と、パイロ
   ット信号が多重されていない前記読みだした他方のチャ
   ンネルの記録信号で変調する第２の光変調器とを具備し
   、各光変調器で変調された光ビームをディスク原盤上の
   ２つのトラックへ照射することにより映像信号を記録す
   ることを特徴とするビデオディスク記録装置。
2. （２）映像信号と共にパイロット信号を周波数多重して
   記録したビデオディスクを再生する装置であって、ビデ
   オディスク上の２つのトラックにそれぞれ再生用光ビー
   ムを照射し、各トラックからの反射光を受光する光検出
   器と、一方の再生信号からパイロット信号を抽出するフ
   ィルタと、このパイロット信号からクロック信号を再生
   するクロック再生回路と、再生したクロックで２チャン
   ネルの再生信号の書き込みを行い内部の基準クロックで
   読み出しを行い時間軸を圧縮するメモリと、映像信号の
   １ライン毎にメモリから２チャンネルの再生信号を順次
   切り換えて読み出す切換回路を具備することを特徴とす
   るビデオディスク再生装置。