JPS623482B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少くとも１個の回転ヘツドを用い
て、原信号、たとえば音声信号を含む映像信号、
を記録媒体に記録し、これを再生する磁気記録再
生装置に関する。 従来、回転ヘツド手段および長帯状磁気テープ
を用いたヘリカルスキヤン形ビデオテープレコー
ダ（以下VTRと呼ぶ）の構成については一般的
に公知であり詳述を省くが、例えば第１図のごと
く、磁気ヘツド１，２が回転中心３に対して180
度に割り出され同一回転平面上同一高さ位置に設
置される。矢印７方向に回転駆動されるシリンダ
ーテープ案内体１に対して、磁気テープ６がガイ
ドポール４，５に案内規制されて、そのシリンダ
１のほぼ180度に亘つて螺線状に案内され、矢印
８方向に走行させられる回転２ヘツド形VTRの
構成を示す。 磁気テープ６が所定の速度で走行し、回転ヘツ
ドが、記録すべき映像信号のフレーム周期（1/30
SEC）に位相同期状態で駆動されれば、テープ
上に走査記録される映像信号軌跡は第２図テープ
面で実線９で示すごとき軌跡中心を以つてテープ
面長手方向に傾斜せる不連続記録磁化軌跡を描
く。かくして、テレビジヨン信号の略１フイール
ド分が１本の連続記録磁化軌跡として平行に順次
記録、再生されることがわかる。ここで従来の記
録方式では、回転ヘツドは記録時、再生時共に同
一回転速度で駆動されることが常識であつた。 また、VTRにおける諸技術の進歩によつて記
録密度は著しく向上しており、今後も更に高密度
記録化が進む方向に向つている。このような記録
密度の高度化は磁気テープ速度の低速化を伴い、
再生ヘツド出力の減少を来たすことになる。従つ
て、記録密度を向上させて再生ヘツド出力を減少
して、機器ノイズに対して再生ヘツド出力が十分
余裕のあるレベルが得られないようになると再生
画質を確保することが困難となつてくる。 本発明は、前記のような問題点を解決すること
を目的とするものであり、再生ヘツド出力の向上
や信号帯域巾の拡張によつてＳ／Ｎ比の向上を計
り、すぐれた画質を得るために、再生時の回転ヘ
ツドの回転速度を記録時のそれより大きくした点
に特徴を有するものである。 以下に、図面を用いて本発明の構成を詳細に説
明する。 本発明は、たとえば第１図の構成の回転２ヘツ
ド形VTRにおいて、記録時に記録すべきテレビ
ジヨン映像信号中の垂直同期信号に位相同期した
ほぼ1800rpmの回転速度となるように回転ヘツド
を駆動して映像信号を記録し、再生時には、たと
えば記録時の２倍即ち3600rpmで駆動する。一実
施例を示す第３図を用いて説明する。第３図は回
転ヘツド１，２の設置されたシリンダ１０の回転
速度を２種類とする駆動制御系、磁気テープ６を
所望の速度で送る駆動制御系、および映像信号の
記録再生系の構成を示すブロツク図である。シリ
ンダモータ１１として一般にDCモータを用い
る。このモータを定速回転させるための速度制御
系１２を用い、かつ外部基準信号との位相同期を
とる位相同期制御系１３とを用いてシリンダサー
ボ系を構成する。速度制御系１２は、シリンダモ
ータ１１の回転数を検出する周波数発電器（F.
G.）１４、FGアンプ１５、フリツプフロツプ
（F.F.）１６，１７、速度切換えスイツチ１８、
速度基準モノマルチ（M.M.）１９、ゲート回路
２０、フイルター２１、シリンダモータ１１を駆
動するモータドライブアンプ２２とで構成され、
位相制御系１３は回転シリンダの回転位相を検出
する回転パルス発生器（P.G.）２３、PGアンプ
２４、位相比較器２５、ゲイン−位相補償用フイ
ルター回路２６、および外部基準信号入力信号切
換えスイツチ２７から供給される基準信号発生器
２８、映像信号入力端子２９、とで構成される。 速度制御系１２は従来公知の構成であるが、既
略説明すれば、FG１４よりFG信号をFGアンプ
１５で増巾し、F.F.１６で周期比50％−50％の
方形波とする。但し、FGアンプ１６の出力信号
が周期比50％−50％の方形波として得られる場合
はF.F.１６を除去した構成であつてもよい。F.
F.１７はF.F.１６の出力信号をさらに1/2の周波
数に分周するためのものであり、F.F.１７の出
力は速度切換えスイツチ１８の端子Ｐ、F.F.１
６の出力は端子Ｒにそれぞれ接続され、次段の
M.M.１９およびゲート回路２０へ導びかれて、
スイツチ１８を通つたFG信号が常に一定周波数
になる如く制御されるため、スイツチ１８がＲ端
子に接続された状態でシリンダモータ１１は第１
の速度（例えば1800rpm）、Ｐに接続された状態
で第２の速度（２倍速、例えば3600rpm）となし
得る。フイルター２１はゲート回路２０での速度
比較によるANDゲートパルス巾を平滑化するも
のであり、モータドライブアンプに通じてシリン
ダモータ１１の定速制御を行つている。 一方位相同期制御系１３では、記録時にはシリ
ンダモータの回転周波数と、端子２９より入力さ
れる記録すべき映像信号中の垂直同期信号が同期
分離回路３０で分離され、フリツプフロツプ回路
（FF）３１にて1/2に分周されたパルス信号（30
Hz）とが一致するように、これとPGアンプ２４
にて増巾されたシリンダの１回転毎に発生する
PG２３よりのPG信号とが位相比較器２５にて比
較され、その位相比較出力をゲイン−位相補償回
路２６を通じて、M.M.１９の時間巾を変調し、
位相同期制御が行なわれる。また、上記垂直同期
信号を分周した30Hzのパルス信号は、記録アンプ
回路３２、切換えスイツチ３３のＲ端子に接続さ
れて、コントロールヘツド３４により、テープ端
部に記録される。 一方再生時には、速度制御系１２は、入力信号
として、F.F.１６の出力信号をF.F.１７に通じ
て1/2分周した信号を切換えスイツチ１８のＰ端
子を通じて得たものを用いて記録時のそれより２
倍の回転速度即ち、3600rpmを得る速度制御を行
ない、位相同期制御系１３は基準信号発生器２８
からの60Hzを切換えスイツチ２７を通じて位相比
較器２５の一方の基準入力信号とし、PG２３か
らのPG信号を、他方の参照信号として加えるこ
とにより60Hz基準即ち記録時のそれとは２倍の位
相同期駆動を行なわせる。 次にテープ送り駆動系について説明すると、こ
れは記録時にはテープ送り速度の定速化を達成さ
せ、再生時には、ビデオ記録軌跡をトレースする
トラツキング制御を行うためのものである。即
ち、磁気テープ６はキヤプスタン軸３５とピンチ
ローラ（図示せず）に圧着されて駆動される。フ
ライホイール３６、ベルト３７、プーリ３８、直
流キヤプスタンモータ３９、で駆動メカニズムが
構成される。駆動回路系の構成は、シリンダモー
タ１１の駆動系と同様に、前記キヤプスタンモー
タ３９を定速回転させるための速度制御系４０を
用い、かつ外部基準信号との位相同期をとる位相
同期制御系４１とを用いて構成される。速度制御
系は、キヤプスタンモータ３９の回転数を検出す
る周波数発電器（FG）４２、FGアンプ４３、F.
F.４４、速度基準モノマルチ（M.M）４５、ゲ
ート回路４６、フイルタ４７、モータドライブア
ンプ４８で構成される。位相同期制御系４１は、
F.F.４４を１／ｍ（ｍは整数）に分周する分周
回路４９、切換えスイツチ５０、位相比較回路５
１、ゲイン−位相補償回路５２、コントロール信
号アンプ５３、切換えスイツチ５４、1/2分周回
路５５および基準信号発生器２８、1/2分周回路
３１、同期分離回路３０、記録すべき映像信号入
力端子２９とによつて構成される。制御系につい
てはシリンダ制御系と同じ考え方であり、機能を
概略説明すれば、速度制御系は記録時、再生時共
にFG４２の信号周波数が一定周波数となるごと
く速度制御され、位相同期制御系４１は、記録時
には、位相比較器５１の基準入力信号としては記
録すべき映像信号中より垂直同期信号を分離３
０、1/2分周３１した30Hzのパルス信号を切換え
スイツチ５４のＲ端子を通じて加え、参照信号と
してはFG４２の1/2分周器４４信号を所望の回転
速度で30Hzとなるごとく１／ｍ（ｍ：整数）分周
４９した信号を切換えスイツチ５０のＲ端子を通
じて加えることにより位相同期制御が達成され
る。再生時における位相比較器５１への基準入力
信号としては、基準信号発生器（60Hz）をフリツ
プフロツプF.F.５５で1/2分周した30Hzパルス信
号が切換えスイツチ５４のＰ端子を通じて加えら
れ、参照信号として、記録時に磁気テープ６の端
部に記録しておいた30Hzのパルス信号をコントロ
ールヘツド３４にて再生し切換えスイツチ３３の
Ｐ端子を通じて、コントロールアンプ５３にて増
巾された信号が切換えスイツチ５０のＰ端子を通
じて加えられて位相同期制御が行なわれる。即
ち、記録時にはキヤプスタンモータ３９は所望の
回転数を得るごとく記録すべき映像信号の垂直同
期信号基準で駆動制御され、所定速度の定速テー
プ送り速度を得るごとく構成され、再生時には外
部基準信号発生器２８と再生コントロール信号と
が特定位相関係になるごとくテープ送り速度が制
御される構成となる。これは従来公知のごとく、
回転ヘツドの記録軌跡（第２図９）を再生時に回
転ヘツドをして追従させるトラツキング制御系と
なる。 以上述べた駆動構成により、記録時には記録す
べき映像信号が端子２９より入力され、FM変調
手段などを含む映像信号記録回路系５６により信
号処理されて、回転トランス手段（図示せず）を
通じて２つの回転磁気ヘツド１，２を通じて交互
の半回転毎に磁気テープに記録される。再生時に
は、上述したごとく回転ヘツドは記録時と比べて
２倍駆動され、FM検波手段などを含む再生信号
処理回路系５７を通じて時間軸が記録時と比べて
1/2倍に圧縮された信号を時間軸伸長回路系５８
にて、２倍に伸長することにより実質的に記録時
と同一の再生信号を得る。 次に、第３図の駆動構成により、映像信号を記
録し、再生時に回転ヘツドを２倍速にして再生す
る場合に再生信号を実質的に記録信号と同一とす
るためには、Ａ：再生時のトラツキングサーボズ
レ及びＢ：再生信号の時間軸が２倍に圧縮される
という２つの問題を解決する必要がある。Ａのト
ラツキングズレの状態を第４図を用いて説明すれ
ば、記録磁気軌跡中心は第２図に示したごとく実
線９で描かれるに対して、再生時に回転ヘツドが
２倍速で駆動制御された場合の走査中心軌跡は走
査開始位置６２を記録磁化軌跡中心位置に合わせ
た状態を描くと磁化軌跡９の１本に対して走査軌
跡中心線は６０，６１のごとく２本となり、１回
目の走査では走査終了位置でテープ６の長手方向
に磁化軌跡の1/2ピツチ分ズレた状態となり、更
に２回目走査では走査開始位置で1/2ピツチズ
レ、終了位置で１ピツチズレることになる。 しかるに記録信号は１回目の再生走査で全軌跡
をトラツキング出来れば全ての記録情報を得るこ
とが出来、２回目の走査による再生信号は例え軌
跡９をトラツキング出来たとしても本質的には必
要のないものである。上述したごとき、トラツキ
ングのズレを補償する方法としては、シリンダテ
ープ案内体に対する磁気テープの斜め巻き付けの
角度をトラツクズレ矢印６４分だけ再生時補正し
て走行させる方法とか、最近実用化されつつある
回転磁気ヘツドを走査方向に対して直角の方向に
はり合わせ圧電素子などからなる電気−機械変換
素子を介して偏倚制御する方法−１例として特開
昭49−9919号（出願人：松下電器産業株式会社）
が知られており、ここでは、記録時と再生時とで
テープ送り速度を変えることにより、VTRで云
われるスチル、スローモーシヨン、クイツクモー
シヨンなどの再生を可能とする基本思想−が、本
発明における前述Ａを解決するために適用できる
ので、ここでは詳述をしない。 本発明の説明では回転ヘツドを再生時に２倍速
化する例について説明したが、それに止まらず、
３倍速再生を適用すれば上に述べた、一走査での
トラツクズレは最大1/3ピツチとなり、最近実用
されている回転ヘツド１，２の空隙方向を互いに
異にするアジマス記録方式を採る場合など隣接ト
ラツクからのクロストーク除去が可能であり、上
述したトラツキング補償を必ずしも適用しなくと
も実現出来る可特性がある。 次に、上述したＢ項、即ち本実施例で再生時に
1/2倍に時間軸圧縮された再生信号を２倍に伸長
する必要がある。第５図に示すごとく記録時の映
像信号イは、倍速再生で１回走査再生のみを注目
すればロのごとく時間幅が1/2倍に圧縮されるた
め、これをハに示すごとく、実質的に原記録信号
と同一に伸長する時間軸伸長回路系（第３図５
８）を導入する必要がある。 再生映像信号処理回路について、もう少し詳し
く述べる。第６図において、磁気ヘツド１（又は
２）より再生された信号は復調回路５７にて復調
され、その出力に時間軸が1/2に圧縮された再生
映像信号が得られ、時間軸伸長回路５８に導かれ
る。時間軸伸長回路５８において、入力映像信号
は同期分離回路５８−１に導かれ、分離された水
平同期信号が、位相同期発振器（PLL）５８−２
に導かれ、再生映像信号の水平同期信号に位相同
期した周波数_１のクロツク信号が得られる。こ
のクロツク信号_１は例えば21MHz程度の高い
周波数となし、時間軸が1/2に圧縮された映像信
号をサンプリングして十分伝送できるような周波
数に選定するのが望ましい。 このクロツクパルスはゲート回路５８−３に導
かれ、時間圧縮された再生映像信号の１フイール
ド期間クロツクパルスがゲートされ、次の１フイ
ールド期間はクロツクパルスが阻止されるように
繰り返しゲート回路が動作する。このゲート回路
５８−３を通つたクロツクパルスがＡ／Ｄコンバ
ータ５８−４に導かれ、この入力に導かれた再生
映像信号をデイジタル信号に変換する。デイジタ
ル信号に変換された映像信号はメモリー回路５８
−５に導かれ、ゲート回路５８−３によつてゲー
トされたクロツク信号によつてメモリーに書き込
まれる。そして書き込まれた直後に、基準クロツ
ク発振器５８−６の信号（周波数_１／２）で連
続的に読み出され、Ｄ／Ａコンバータ５８−７に
導かれ、その出力に連続した復元された再生ビデ
オ信号が得られるものである。 次に本発明による効果について説明する。 磁気記録再生装置において、記録密度を向上さ
せて再生ヘツド出力が減少して、機器ノイズに対
して再生ヘツド出力が十分余裕のあるレベルが得
られないような装置の場合においては、本発明の
ような記録再生方式を採用すれば効果は大きい。 記録時のヘツド回転速度が一定であるとすれ
ば、再生時のヘツド回転速度を２倍にすれば巻線
形磁気ヘツドを用いる場合にはヘツド出力は約２
倍になり、信号帯域も２倍になる。機器ノイズは
一般に帯域の平方根を比例するためノイズレベル
は√２倍となり、ヘツド出力における信号対機器
ノイズの比Ｃ／Ｎは3dB改善される。 さらに、一般に映像信号を記録するときに用い
るFM変調方式の場合は、２倍速回転では周波数
偏移巾は２倍になり、従つて復調出力は２倍にな
る。このとき信号帯域も２倍に広がつているた
め、ノイズ帯域も２倍になり、ノイズレベルは帯
域の平方根に比例するため√２倍になつている。 従つて復調時のＳ／Ｎも3dB改善されることに
なる。 即ち、ヘツド出力におけるＣ／Ｎ改善度3dBと
復調時のＳ／Ｎ改善度3dBとが得られ、従来方式
における場合に比べて合計6dBの改善が得られる
ものである。 本発明は必ずしもFM記録の場合にかぎらず、
テレビジヨン信号をデイジタル信号に変換して記
録再生するような場合に応用しても効果がある。 本発明における記録時と再生時の回転速度差は
前記実施例に述べた２倍速、３倍速に止まらず、
一般にｎ倍速（ｎは整数を含む実数で、ｎ＞１）
であつてよく、その場合、時間軸伸長系はｎ倍伸
長回路系にすればよい。 また、前記実施例では映像信号の記録再生につ
いて述べたが、音声信号を含む映像信号とか、音
声信号或いは一般に情報信号であつてよいことは
明らかであろう。 さらに、本発明によれば、磁気記録方式とし
て、新しく提案されている垂直磁化記録方式〔テ
レビジヨン学会誌 第32巻 第５号（1978）〕等
を用いたデイジタル高密度記録再生装置に適用し
た場合にも、再生信号の高品質化を計ること、回
転ヘツドシリンダ系をより小形化した高密度記録
に適用して再生信号の高Ｓ／Ｎ化を計ること、あ
るいは再生時に時間軸伸長回路系を用いることに
より従来この種装置の再生信号に発生する時間軸
変動を除去すること、等が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転２ヘツド形VTRの原理的構成
図、第２図は磁気テープに対する記録状態を示す
図であり、第３図は本発明の一実施例の駆動系お
よび記録処理系を示すブロツク線図である。第４
図は記録パターンに対する再生走査軌跡を示す図
であり、第５図は記録信号に対する再生信号の時
間軸を示す図面である。第６図は時間軸伸長回路
系を示すブロツク線図である。 １２……シリンダモータを定速回転させるため
の速度制御系、１３……位相同期制御系、２９…
…映像信号入力端子、４０……キヤプスタンモー
タを定速回転させるための速度制御系、４１……
位相同期制御系、５６……映像信号記録回路系、
５７……再生信号処理回路系、５８……時間軸伸
長回路系。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少くとも１個の回転ヘツドを用いて原信号を
   記録媒体に記録し、これを再生する磁気記録再生
   装置において、記録時に前記回転ヘツドを第１の
   回転速度で駆動する手段と、再生時に前記第１の
   回転速度のｎ倍（ｎ：実数）の第２の回転速度に
   切換えて前記回転ヘツドを駆動する手段と、再生
   時に前記回転ヘツドから得られる時間軸の圧縮さ
   れた再生信号をほぼｎ倍に伸長して、前記原信号
   と実質的に同一の再生信号を得る手段とを有する
   ことを特徴とする磁気記録再生装置。