JPH029516B2

JPH029516B2 -

Info

Publication number: JPH029516B2
Application number: JP56161426A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kimura; Shunpei Tanaka
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1981-10-09
Filing date: 1981-10-09
Publication date: 1990-03-02
Also published as: JPS5862992A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、ビデオレコーダの改良に関する。
とくに、単管式カラーテレビカメラあるいは固体
イメージセンサを用いた単板式カラーテレビカメ
ラから得られるカラー画像情報を記録するビデオ
テープレコーダ（VTR）に関する。

（従来の技術）近年、野外でカラービデオレコーデイングを行
なうために、小型軽量なポータブル型カラー
VTRシステムに対する需要が高まつてきている。
この要望に応じるためには、小型カラーカメラお
よび小型VTRが必要である。小型カラーカメラ
には、単管式あるいは単板式イメージセンサが適
している。このようなイメージセンサでは、スト
ライプ状の色フイルタを用いて入力光を分割して
いる。

すなわち、それぞれ異なつた空間周波数を有す
るイエロー（Ｂ反射、ＧおよびＲ透過）およびシ
アン（Ｒ反射、ＢおよびＧ透過）の２色のストラ
イプフイルタが、イメージセンサの結像面上に配
置される。入力された光学像は、フイルタの空間
周波数で変調されて、イメージセンサのターゲツ
トに達する。すると、このイメージセンサから、
輝度信号成分および色信号成分が時系列に沿つて
多重化された映像信号（カラー画像情報）が得ら
れる。

（発明が解決しようとする課題）従来のVTRでは、上記多重化された映像信号
の搬送波から輝度信号成分および色信号成分を分
離し、分離された色信号成分からカラーデコーダ
によりクロマ信号を作り、輝度信号成分およびク
ロマ信号を混合してNTSCカラー信号を合成して
いる。そして、このNTSCカラー信号をVTR記
録部変調回路に供給している。この場合、VTR
の記録部はカラーデコーダなどの色信号処理回路
を含むため、小型化、省電力化に不利となつてい
る。このため、とくに小型テレビカメラとともに
ポータブルVTRシステムを構成しようとする際
に、従来方式のVTRは、記録部の小型省電力化
に関して、改善すべき余地を残している。

［発明の構成］（発明の課題を達成するための手段）この発明は上記事情にかんがみなされたもの
で、小型省電力化に適した記録部をもつビデオレ
コーダを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明に係るビ
デオレコーダでは、記録部と再生部とを分離し、
色信号処理回路を記録部から除去している。記録
部は、輝度信号成分および色信号成分を分離し、
これらの信号成分を記録媒体上の互いに独立した
２本一組の記録トラツクに並列記録する。この記
録は、輝度信号についてはたとえばFM変調記録
によつて行なわれ、色信号成分については変調な
しの直接記録によつて行なわれる。再生部は、前
記２本一組の記録トラツク上の輝度信号成分およ
び色信号成分を並列再生し、これらの再生信号か
ら、たとえばNTSCカラー信号を合成する。

（作用）上記構成によれば、記録部からカラーデコーダ
などの色信号処理回路を除去できるので、それだ
けVTR録画システムの小型、省電力化が可能に
なる。さらに、電力消費が少なくなつた分だけバ
ツテリ容量を小さくできるので、この点から、さ
らに小型軽量化を図ることができる。

また、輝度信号成分および色信号成分が別々に
記録されるために、ビート障害などの問題が発生
せず、高品位な映像信号の記録再生が可能にな
る。さらに、輝度信号成分および色信号成分の記
録トラツクが独立しているために、これら両信号
成分が同時にドロツプアウトの影響を受ける確率
は小さくなる。このため、輝度信号成分および色
信号成分を１つの記録トラツクを用いて記録再生
する場合に比べて、ドロツプアウトによる画質の
劣化の程度が少なくなる。

（実施例）次に、この発明の一実施例を説明する。

単管式（単板式）カラーテレビカメラは、スト
ライプ状色フイルタを備えたイメージセンサを有
している。このイメージセンサの光電変換出力か
ら輝度信号成分および色信号成分を取出す方法は
色々あるが、一般に、周波数分離方式および電極
分離方式に大別できる。以下においては、周波数
分離方式について説明する。本願実施例の説明に
入る前に、まず、周波数分離方式の概要を説明し
ておく。

第１図はイメージセンサのターゲツト面（結像
面）に配設されるストライプフイルタを示す。こ
こでは、幅およびピツチが26μｍの黄ストライプ
Yeと、幅およびピツチが26μｍのシアンストライ
プCyとが、互いに42゜の角度をなすように重ねら
れている。黄ストライプYeおよびシアンストラ
イプCyが重なる部分が緑Ｇとなり、これらのス
トライプのいずれも存在しない部分が透明Ｗとな
る。このようなストライプフイルタのｎ−１番目
およびｎ番目の走査線を走査すると、第２図に示
すような、Ｒ（赤）Ｇ（緑）、Ｂ（青）成分を含む光
電変換出力が、イメージセンサから得られる。こ
の場合、ｎ−１番目の走査により得られる信号成
分Ｓ（ｎ−１）はＳ（ｎ−１）＝Ｇ＋Ｒ／２＋Ｂ／２＋ａ（Ｒ−Ｂ）sin（ωt＋π／２） ……(1) となる。また、ｎ番目の走査により得られる信号
成分Ｓ（ｎ）は、Ｓ（ｎ）＝Ｇ＋Ｒ／２＋Ｂ／２＋ａ（Ｒ＋Ｂ）sinωt
……(2) となる。ここで、ａは比例係数を示す。また、
Ｇ、ＲおよびＢは、それぞれ緑、赤および青の信
号成分を示し、ωはＲおよびＢ信号の変調角周波
数を示し、ｔは時間を示す。第(1)式および第(2)式
からわかるように、（Ｒ−Ｂ）成分および（Ｒ＋
Ｂ）成分は、一走査線ごとに90゜（π／２）の位相
差をもつてくり返される。

第３図は、第１図に示すようなストライプフイ
ルタを備えたイメージセンサ１０の光電変換出力
から、輝度信号（Ｙ信号）と色信号のＲおよびＢ
成分とを合成する構成を示す。プリアンプ１２に
より増幅されたイメージセンサ１０の光電変換出
力は、ローパスフイルタ（LPF）１４およびバ
ンドパスフイルタ（BPF）１６に入力される。
LPF１４からは、第(1)式あるいは第(2)式に示さ
れるＧ＋Ｒ／２＋Ｂ／２の成分を含むＹ信号が出
力される。BPF１６からは、第(1)式の（Ｒ−Ｂ）
sin（ωt＋π／２）の成分および第(2)式の（Ｒ＋
Ｂ）sinωtの成分を含む色信号が出力される。
BPF１６の出力のうち第(1)式の成分は、90゜移相
器１８により90゜移相され、（Ｒ−Ｂ）sinωtとな
る。また、BPF１６の出力のうち第(2)式の成分
は、1H遅延回路２０により1H（一走査線）分遅
延される。すると、90゜移相器１８の出力（Ｒ−
Ｂ）sinωtと同一タイミングでもつて、遅延回路
２０から、第(2)式の成分（Ｒ＋Ｂ）sinωtが出力
される。これらの両成分は減算器２２において減
算合成される。すると、差成分（Ｒ＋Ｂ）sinωt−（Ｒ−Ｂ）sinωt ＝2Bsinωt が得られる。また、前記両成分は加算器２４にお
いて加算合成され、和成分（Ｒ＋Ｂ）sinωt＋（Ｒ−Ｂ）sinωt ＝2Rsinωt が得られる。上記差成分および和成分は、復調器
２６および２８においてエンベロープ検波され、
それぞれＢ信号およびＲ信号に復調される。こう
して得られたＲ、Ｂ信号から、カラーデコーダ
（図示せず）によりクロマ信号が合成される。こ
のクロマ信号を前記Ｙ信号に重畳すると、従来の
カラーVTR用記録信号が得られる。

ところで、第(1)式あるいは第(2)式に示すよう
に、イメージセンサ１０の光電変換出力は、輝度
（Ｙ）信号成分および色（Ｒ、Ｂ）信号成分が多
重化された映像信号となつている。このイメージ
センサ１０の光電変換出力（多重化映像信号）を
輝度信号成分および色信号成分に分けたあと、こ
れらの信号成分を２本一組の記録トラツクに並列
記録すれば、VTRの記録部から第３図の構成要
素１８ないし２８を除去できることになる。

第４図はこの発明に係るビデオレコーダの記録
部を示す。撮像管（イメージセンサ）３０のター
ゲツト３０Ａの前面には、第１図に示すような色
フイルタ３１が配置されている。撮像管３０に対
する水平／垂直走査などは、撮像管駆動回路３２
により行なわれる。駆動回路３２による走査に従
つてターゲツト３０Ａから、光電変換出力（多重
化映像信号）Ｓ３０が導出される。この信号Ｓ３
０は、ローパスフイルタ（LPF）３４に入力さ
れる。LPF３４は、信号Ｓ３０の周波数成分の
うち、輝度信号（Ｙ信号）成分を通過させる。
LPF３４から出力される輝度信号成分Ｓ３４は、
変調入力として、FM変調器（周波数変調器）３
６に入力される。変調器３６は、前記信号Ｓ３４
に対応するFM変調された変調輝度信号Ｓ３６を
提供する。変調器３６は、PM変調器（位相変調
器）でもよい。信号Ｓ３６は記録増幅器３８によ
つて、所定の大きさの記録電流Ｓ３８に変換され
る。電流Ｓ３８は、録再切換スイツチ４０の第１
接点を介して、回転ヘツド機構４８内に設けられ
たロータリトランス５０の一次コイルに供給され
る。

前記信号Ｓ３０はまた、バンドパスフイルタ
（BPF）４４に入力される。BPF４４は、信号Ｓ
３０の周波数成分のうち、色信号（Ｒ、Ｂ）成分
を通過させるもので、3.58MHzの中心周波数を有
している。BPF４４から出力される色信号成分
Ｓ４４は、記録増幅器４６によつて、所定の大き
さの記録電流Ｓ４６に変換される。電流Ｓ４６は
録再切換スイツチ４２の第１接点を介して、前記
機構４８内のロータリトランス５２の一次コイル
に供給される。

ロータリトランス５０および５２おのおのの二
次コイルは、回転シリンダ５４に取付けられた２
個一組のビデオヘツド５６および５８に接続され
る。シリンダ５４には、もう一組のビデオヘツド
が180゜の間隔をおいて取付けられているが、ここ
では一組のビデオヘツド５６，５８だけを示して
いる。

シリンダ５４は、シヤフト６０を介して、サー
ボコントロールされるシリンダモータ６２に結合
されている。このモータ６２により、シリンダ５
４は一定速度で回転される。シリンダ５４には、
同径の固定シリンダ６４が同軸的に相対してい
る。これらのシリンダ５４，６４には、磁気テー
プ（記録媒体）６６が半周強、巻付けられる。ヘ
ツド５６および５８はシリンダ５４の回転によつ
て、テープ６６の磁性面を斜めにトレースする。
すなわち、ヘリカルスキヤニングが行なわれる。
すると、前記変調輝度信号Ｓ３６（輝度信号成
分）および色信号成分Ｓ４４が、テープ６６上の
別々の記録トラツクに並列記録される。

第６図は回転ヘツド機構４８のヘツドシリンダ
部を示す。回転シリンダ５４に取付けられたビデ
オヘツド５６および５８それぞれのギヤツプ部
は、回転方向にスタガ（ずれ）量ｌだけ、そして
回転方向と垂直な方向にピツチｐだけ、互いに離
れている。このような回転ヘツド機構４８によつ
て、シリンダ５４の1/2回転について、磁気テー
プ６６上に第７図に示すような２本の記録トラツ
クTYおよびTCが形成される。ここで輝度信号
成分Ｓ３４はヘツド５６を介してトラツクTYに
記録され、色信号成分Ｓ４４はヘツド５８を介し
てトラツクTCに記録される。なお、シリンダに
取付けられるビデオヘツドが１組のときは、シリ
ンダ５４の１回転について２本の記録トラツクが
形成される。シリンダ５４の回転とともにテープ
６６が送行されると、テープ６６上に、２本一組
の記録トラツクTY１，TC１；TY２，TC２；
TY３，TC３…が順次形成されてゆく。

第８図はテープ６６に記録された映像信号の周
波数分布を示す。輝度信号記録トラツクTYに
は、たとえば中心周波数が8MHzのFM波Ｓ３６
が記録される。また、色信号記録トラツクTCに
は、中心周波数f₁が3.58MHzのカラーサブキヤリ
アを含む色信号Ｓ４４が記録される。

第４図において、再生時にスイツチ４０，４２
は第２接点側へ切換えられる。再生時には、トラ
ツキングコントロールにより、ヘツド５６，５８
はテープ６６の記録済トラツクTY，TCを正確
にトレースする。すると、ロータリトランス５
０，５２を介して変調輝度信号Ｓ５０および色信
号成分Ｓ５２が再生される。

第４図において、LPF（第１フイルタ）３４お
よびBPF（第２フイルタ）４４は、多重化映像信
号Ｓ３０から輝度信号成分Ｓ３４および色信号成
分Ｓ４４を分離する手段を構成している。また、
構成要素３６〜４２，４６〜６４は、前記信号成
分Ｓ３４およびＳ４４を、記録媒体６６上の互い
に独立した２本一組の記録トラツクTY，TC（第
７図）に並列記録する手段を構成している。

第５図は、第４図の記録部に組合わされる再生
部を示す。前記再生された変調輝度信号Ｓ５０は
電圧増幅器７０により増幅される。増幅器７０の
出力Ｓ７０（FMまたはPM信号）は、復調器７
２に入力される。復調器７２により、輝度信号
（Ｙ信号）Ｓ７２が復調される。また、前記再生
された色信号成分Ｓ５２は、電圧増幅器７４によ
り増幅されて、信号Ｓ７４となる。この信号Ｓ７
４は、BPF７６に入力される。BPF７６は、信
号Ｓ７４から色信号Ｓ７６（Ｒ、Ｂおよび搬送
波）を周波数分離する。色信号Ｓ７６は、90゜移
相器７８により、信号Ｓ７６よりも90゜位相の遅
れた（あるいは進んだ）移相信号Ｓ７８に変換さ
れる。色信号Ｓ７６はまた、1H遅延回路８０に
より一走査線分だけ遅延され、遅延信号Ｓ８０に
変換される。信号Ｓ７８およびＳ８０は、減算器
８２において減算合成され、Ｂ信号成分を含む信
号Ｓ８２となる。また、信号Ｓ７８およびＳ８０
は、加算器８４において加算合成され、Ｒ信号成
分を含む信号Ｓ８４となる。信号Ｓ８２およびＹ
信号Ｓ７２は、減算器９０においてアナログ的に
減算合成される。また、前記信号Ｓ８４およびＹ
信号Ｓ７２は減算器９２においてアナログ的に減
算合成される。すると、減算器９０および９２か
ら、Ｂ−Ｙ色差信号Ｓ９０およびＲ−Ｙ色差信号
Ｓ９２が出力される。

前記Ｂ−ＹおよびＲ−Ｙ色差信号Ｓ９０，Ｓ９
２は、直交変調器（カラーデコーダ）１０１に入
力され、クロマ信号Ｓ１００に変換される。すな
わち、前記色差信号Ｓ９０は平衡変調器（90゜軸
変調器）９４に入力され、前記色差信号Ｓ９２は
平衡変調器（0゜軸変調器）９６に入力される。変
調器９６には周波数3.58MHzのカラーサブキヤリ
ヤCSが入力される。変調器９４には、90゜移相器
９８により移相されたサブキヤリアＳ９８が入力
される。変調器９４および９６の出力Ｓ９４およ
びＳ９６は、混合器１００によりベクトル合成さ
れる。すると、混合器１００から、前記色差信号
Ｓ９０，Ｓ９２に対応したクロマ信号Ｓ１００が
出力される。このクロマ信号Ｓ１００および前記
Ｙ信号Ｓ７２は加算器１０２において加算合成さ
れ、NTSCカラー映像信号Ｓ１０２となる。

第５図において、構成要素、７０〜７６は、前
記２本一組の記録トラツクTY，TCから輝度信
号成分（変調輝度信号）Ｓ５０および色信号成分
Ｓ５２を並列再生して、再生輝度信号Ｓ７２およ
び再生色信号Ｓ７６を提供する手段を構成してい
る。また、構成要素７８〜１０２は、前記信号Ｓ
７２およびＳ７６から所定のカラー映像信号Ｓ１
０２を合成する手段を構成している。

［発明の効果］以上述べたように、この発明によれば、電子回
路の消費電力のうちの多くを占めるとともに比較
的大きなスペースを要する回路（７８−１０２）
を、再生部（第５図）側に移すことができる。こ
のため、記録部（第４図）の構成がシンプルにな
り、小型、軽量、省電力化に適したビデオレコー
ダが得られる。

なお、イメージセンサ３０としては、CCDイ
メージセンサあるいはMOSイメージセンサを用
いてもよい。ビデオヘツド５６および５８は、第
６図に示すようなスタガ配置でなく、インライン
配置であつてもよい。しかし、ピツチｐを小さく
するためには、スタガ配置の方が作りやすい。記
録時と再生時との間において、信号Ｓ５０および
Ｓ５２の間に位相ずれが生じたときは、たとえば
第５図の増幅器７４のあとに図示しない移相器を
挿入すればよい。

本願発明は、本願と同一の出願人による下記特
許出願に開示される装置と併用されてもよい。

(1) 特願昭56−114625号「情報記録再生装置」 (2) 特願昭56−114627号「情報記録再生装置」

【図面の簡単な説明】

第１図は単管式あるいは単板式イメージセンサ
のターゲツト面に配設されるストライプフイルタ
を例示する図、第２図は第１図のストライプフイ
ルタを走査して得られるイメージセンサの出力に
含まれるRGB成分を示す図、第３図は第１図の
ストライプフイルタを備えたイメージセンサの出
力からどのように輝度信号Ｙおよび色信号Ｒ，Ｂ
が合成されるのかを説明するブロツク図、第４図
はこの発明の一実施例に係るビデオレコーダの記
録部を示すブロツク図、第５図は第４図に示され
た記録部に組合わされる再生部を示すブロツク
図、第６図は第４図に示されたヘツド・シリンダ
部を取出して示す斜視図、第７図は第６図に示す
シリンダに取付けられた２個の回転ヘツドによつ
て磁気テープ上に形成される記録トラツク・パタ
ーンを示す図、第８図は磁気テープに記録された
映像信号の周波数分布を示す図である。１０……イメージセンサ、１２……プリアン
プ、１４……ローパスフイルタ、１６……バンド
パスフイルタ、１８，７８，９８……90゜移相器、
２０，８０……1H遅延回路、２２，８２，９０，
９２……減算器、２４，８４，１０２……加算
器、２６，２８……復調回路、３０……撮像管
（イメージセンサ）、３０Ａ……ターゲツト、３１
……色フイルタ、３２……撮像管駆動回路、Ｓ３
０……光電変換出力（多重化映像信号）、３４…
…ローパスフイルタ（第１フイルタ）、Ｓ３４…
…輝度信号成分、３６……FM変調器、Ｓ３６…
…変調輝度信号、３８，４６……記録増幅器、Ｓ
３８，Ｓ４６……記録電流、４０，４２……録再
切換スイツチ、４４……バンドパスフイルタ（第
２フイルタ）、Ｓ４４……色信号成分、４８……
回転ヘツド機構、５０，５２……ロータリトラン
ス、５４……回転シリンダ、５６……ビデオヘツ
ド、６０……シヤフト、６２……シリンダモー
タ、６４……固定シリンダ、６６……磁気テープ
（記録媒体）、TY……輝度信号記録トラツク、
TC……色信号記録トラツク、Ｓ５０……再生さ
れた変調輝度信号、Ｓ５２……再生された色信号
成分、７０，７４……電圧増幅器、７２……復調
器、Ｓ７２……再生輝度信号（Ｙ信号）、Ｓ７６
……再生色信号、Ｓ７８……移相信号、Ｓ８０…
…遅延信号、Ｓ８６……Ｂ信号、Ｓ８８……Ｒ信
号、Ｓ９０……Ｂ−Ｙ色差信号、Ｓ９２……Ｒ−
Ｙ色差信号、CS……カラーサブキヤリア
（3.58MHz）、９４，９６……平衡変調器、１００
……混合器、１０１……直交変調器（カラーデコ
ーダ）、Ｓ１００……クロマ信号、Ｓ１０２……
カラ…映像信号。

Claims

【特許請求の範囲】１輝度信号成分および色信号成分が多重化され
た映像信号を記録するものにおいて、前記多重化
映像信号から輝度信号成分および色信号成分を分
離する分離手段と、前記輝度信号成分および色信
号成分を記録媒体上の互いに独立した２本一組の
記録トラツクに並列記録する記録手段とを備え、
この記録手段によつて、前記輝度信号成分が周波
数変調記録あるいは位相変調記録されるととも
に、前記色信号成分については色信号処理および
変調処理なしで直接記録が行なわれることを特徴
とするビデオレコーダ。２輝度信号成分および色信号成分が多重化され
た映像信号を記録再生するものにおいて、前記多
重化映像信号から輝度信号成分および色信号成分
を分離する分離手段と、前記輝度信号成分および
色信号成分を記録媒体上の互いに独立した２本一
組の記録トラツクに並列記録する記録手段とを含
む記録部と；前記記録部に着脱自在に結合される
ものであつて、前記２本一組の記録トラツクから
前記輝度信号成分および前記色信号成分を並列再
生して再生輝度信号および再生色信号を提供する
再生手段と、前記再生輝度信号および前記再生色
信号から所定のカラー映像信号を合成する合成手
段とを含む再生部とが組み合わされ、前記記録部において前記輝度信号成分が周波数
変調記録あるいは位相変調記録されるとともに前
記色信号成分については色信号処理および変調処
理なしで直接記録が行なわれ、前記再生部におい
て前記再生輝度信号の復調および前記再生色信号
の色信号処理が行なわれることを特徴とするビデ
オレコーダ。３前記分離手段が、前記輝度信号成分を周波数
分離する第１フイルタと、前記色信号成分を周波
数分離する第２フイルタとを含み、前記記録手段が、前記第１フイルタにより分離
された輝度信号成分でもつて周波数変調あるいは
位相変調された変調輝度信号を記録する第１記録
回路と、前記第２フイルタにより分離された色信
号成分を直接記録する第２記録回路と、前記第１
および第２記録回路の出力を前記記録媒体に記録
するものであつて少なくとも２ヘツド構成のヘリ
カルスキヤン型回転ヘツドとを含むことを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載のビデオレコー
ダ。４前記分離手段が、前記輝度信号成分を周波数
分離する第１フイルタと、前記色信号成分を周波
数分離する第２フイルタとを含み、前記記録手段が、前記第１フイルタにより分離
された輝度信号成分でもつて周波数変調あるいは
位相変調された変調輝度信号を記録する第１記録
回路と、前記第２フイルタにより分離された色信
号成分を直接記録する第２記録回路と、前記第１
および第２記録回路の出力を前記記録媒体に記録
するものであつて少なくとも２ヘツド構成のヘリ
カルスキヤン型回転ヘツドとを含むことを特徴と
する特許請求の範囲第２項に記載のビデオレコー
ダ。