JPH07501170A - ビデオマルチプレキシングシステム - 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】 発明の名称 ビデオマルチブレキシングシステム 技術分野 本発明は一般にビデオ記録及び再生技術に関する。さらに詳しくは、可撓性の光 テープのような貯蔵媒体に対するデータの光学的な記録及び判読技術に関する。

背景技術 現在、データの光学的貯蔵のための可撓性のテープは、アメリカ特許４，７１９ ，６１５号及び４，９１２，６９６号に記載されている通り既知である。これら の特許はその表紙に明示されたように０ｐｔｉｃａｌ　Ｄａｔａ　Ｉｎｃ・に譲 渡されたものである。可撓性の光テープのような媒体上にデータを光学的に記録 するため、レーザ光の走査ビームをテープに向ける。レーザビームはデータビッ トを示すデータスポットを形成するためにテープを溶かしたりテープを焼いたり して穴を開ける。データスポットは、光テープの生地から区別できる反射性、透 過性または他の光学的特性を有する。

可撓性テープ上のデジタルあるいはアナログデータビットを示すデータスポット を形成するためのレーザの使用は実際の制限を考慮して選択すべきである。例え ば、動くテープを横切つてレーザな前後に動かす際、１つのデータスポットを形 成するためにテープ上のいずれのスポットの光学的特性がとのぐらい早く変更さ れ得るかについては、ある程度限界がある。その限界は、例えば記録されている 情報が比較的広帯域幅を有するＴＶ信号のビデオ情報に相応する際には重要な意 味を持つ。さらに、その限界は光テープ上に多数のデータスポットを記録する場 合に、空間効率を最適化するための処理が行われる際に重要な意味を持つ。

例えば、比較的低強度のレーザがデータスポットがテープ上に記録するのに使え る。しかし、これはテープが比較的低速で動くことを要求し、実時間内に広帯域 幅信号を記録するためにシステムの能力を制限する。

また、超高電力のレーザがデータスポットを記録するために使われる。しかし、 そのレーザは極めて費用が高（かがって、例えば光ビデオレコーダ（即ち、ＶＣ Ｒ）として使える光学的記録及び再生システムの設計に対して商業的利益を制限 する。

ひいては、強力なレーザを光学的に敏感なテープと共に使う際、比較的広帯域幅 のＴＶビデオ信号の記録を可能にするレーザとテープ間の相対運動が確立されね ばならない。

例えば、公知の修飾周波数変調（ＭＦＭ）技術を用いて記録されたデータの連続 的な判読を容易にするため、一連の多様な大きさのデータスポットに含まれてい る工ないし２ミクロン（１／１００１００Ｏのデータスポットは、後に続くデー タスポットからテープ空間の１ないし２ミクロンの間隔を持って配置されるよう 記録されるべきである。これにより、空間効率を最適化しながらスポットの重畳 を防ぐ。かかる広帯域幅信号を光テープ上に効率的に記録するための高強度レー ザの活用を最適化するため、レーザはテープを横切って前後に高速に走査する。

しかし、この高速偏向実行装置は、典型的には前述した通り、光学ＶＣＨの商業 的実現可能性を困難にさせる程に、付加的な費用がかかる。複数の低強度レーザ は、それらビームが記録媒体上に重畳されるよう合成されつる。しかし、このシ ステムは実際に２つの重畳されたレーザビームの使用以上に拡張できない。かり に２重ビームシステムがレーザ光の強度を増大させるにおいて費用が安（かかる としても、それらは極めて使い勝手の悪いシステムである。これは、その合成さ れたレーザビームが増大された強度を用いるために高速に走査されなければいけ ない時、特にそうである。

従って、広帯域幅のスポットを可撓性の光テープに記録し判読できる光システム を提供するのが好適であろう。しかし、安価なシステムを提供したいとすれば、 高速走査を要求しない１つまたは２つ以上の比較的低強度、安価なレーザな使う のが好適である。もしこのような競争力ある基準（即ち、低速走査、低強度レー ザにより記録される広帯域幅信号）が満たせるとすれば、ＴＶ信号記録用の光学 ＶＣＲのような商業的な環境の中で、その記録能力を用いるのが好適であろう。

発明の開示 本発明は比較的広帯域幅信号の記録を可能にするために、可撓性の光テープのよ うな光学媒体間の相対運動を生じさせるビデオ記録及び再生方法と装置を提供す ることを目的とする。ひいては、本発明は安価な方式でレーザ源と光学媒体との 間の相対運動を最適化するビデオ記録及び再生方法と装置に関する。

従って、一連の所定大きさの特徴（即ち、多様な大きさの穴のセット）を有する データスポットは、広帯域幅信号（即ち、ＴＶビデオ信号）に対して有用な速度 で記録されつる。さらに、可撓性光学媒体（例えば、光テープ）上の記録は、テ ープ上の空間効率を最適化する方式で行われる。

好適な実施例において、本発明は第１周波数の帯域幅を有するアナログビデオ信 号を受信する手段と、ビデオ信号を第１周波数帯域幅より小さい周波数帯域幅を 有する複数の分配された各信号をアナログ信号の中に分配する手段と、光学記録 媒体上に分配された各信号群を記録し、その光学記録媒体から分配された信号を 判読する手段と、光学記録媒体から判読された分配信号を再収集することにより アナログビデオ信号を再生する手段と、その再生されたアナログビデオ信号を出 力させる手段とを備えてなる光学記録媒体上にビデオ情報を貯蔵し判読する装置 を提供する。

図面の簡単な説明 本発明の他の目的及び利点は、添付した図面と結びつけて説明されたように、後 述する好適な実施例の詳細な説明からさらに明らかになろう。

図１は好適な実施例による例示的な記録及び再生システムを示す。

発明を実施するための最良の態様 図１は可撓性光テープのような光学媒体上に、例えばビデオ情報のような情報の 判読及び貯蔵のための記録及び再生システムの例示的な好適な実施例を示す。

図１のシステムは、フィルタ２と信号入力ライン４とを備える受信手段を含む。

フィルタ２は、入力信号から超過分の帯域幅を除去する低域通過フィルタが好ま しい。例えば、入力ライン４上の入力信号が広い帯域幅のアナログビデオ信号の 場合に、フィルタ２の遮断周波数Ｆｅはユーザより決められたように、入力信号 の所定の周波数成分以上の全ての周波数を取り除くよく知られているＮＴＳＣシ ステムにおいて、ＴＶ信号はＴＶ水平走査線の２つの飛越フィールドより構成さ れた複数のＴＶ信号フレームを含んでいる。かかる２つのフィールドは通常偶数 フィールド（即ち、ＴＶ信号フレームにおいて偶数番号の走査線より構成される ）と奇数フィールド（即ち、ＴＶ信号画面において奇数番号の走査線より構成さ れる）と呼ばれる。

公知のビデオ記録システムは、典型的に記録ヘッドにより追跡された記録媒体の 単一トラックに、与えられたフィールド内の全てのＴＶ走査線を記録する。後で 再生できるよう貯蔵媒体（例えば、可撓性光テープ）上にビデオ信号を保存する ため、従来の水平走査線を含む全てのビデオ信号情報が記録されるべきである。

入力アナログ信号がＴＶ信号の場合、フィルタ２用の例示的な遮断周波数はおよ そ４ＭＨｚである。勿論、高鮮明度のＴＶ信号と関連する信号のようなさらに広 帯域幅の信号のためにフィルタ２の遮断周波数はさらに高くなってもよい。

もし、記録されている情報がＴＶビデオ情報なら、フィルタ２を通過した信号の 主な周波数成分は、サンプルアンドホールド回路６及び信号をｎ個の複数チャネ ル中に分配するマルチプレクサ８を含む分配装置に入力される。サンプルアンド ホールド回路６はアナログ入力信号の一番高い大事な周波数成分の２倍以上のサ ンプリング周波数Ｆヨて駆動される。例えば、アナログ人力信号が典型的なＴＶ 信号の場合、サンプルアンドホールド回路６のサンプリング周波数はおよそ１０ ＭＨｚである。

サンプルアンドホールド回路６はデジタルまたはアナログ信号を出力する。本明 細書に説明された例示的な実施例において、サンプルアンドホールド回路は、単 に標本化周波数により示された周波数でアナログ入力信号の振幅を検出して、サ ンプリングされたアナログ信号を示すサンプリングされたアナログ値を出力する 。

サンプリングされたアナログ信号はマルチプレクサ８に入力される。マルチプレ クサ８はサンプル値をマルチプレクサの多様なチャネルに分配する。マルチプレ クサは前述したサンプリング周波数で１つのチャネルから次のチャネルに切り換 える。

従って、マルチプレクサと関連したいずれの１つのチャネルにおける標本の周波 数はＦ　＊　／　ｎとなろう。ここでｎはチャネルの数である。従って、８つの チャネルが使用される場合、このチャネルのうちいずれか１つにおける周波数は 、ｌＯＭＨｚ／８または１・２５ＭＨｚとなる。

マルチプレクサと関連した全てのチャネルは同一である。従って、本実施例では このチャネルのうちただ１つのチャネルのみ詳細に説明する。

図１を参照すれば、マルチプレクサの第１チヤネルは低域通過フィルタ１０を含 む。低域通過フィルタ１０の遮断周波数はｎより分割されたフィルタ２に対応す る。従って、前記の例において、低域通過フィルタ１０の遮断周波数は４　Ｍ　 Ｈｚ　／　８または０・５ＭＨｚとなる。

サンプル値は低域通過フィルタｌＯから狭帯域幅記録及び再生装置１２に入力さ れる。１つの分離された狭帯域幅の光学的な記録及び再生装置が各チャネルのた めに供給される。勿論、各チャネルに存する装置が単一装置に結合できるのは当 業者にとって明らかであろう。

光学的な記録及び再生装置１２において、レーザは光テープの複数のトラック上 に走査され、レーザが走査されるに連れテープ上にデータを記録する。同様に、 再生レーザはテープ上に記録されたデータスポットの表示により反射率の変化を 検出するために、記録されたデータ上を走査する。その後、記録された情報はデ ィスプレイ用ビデオモニタに伝送される。

記録媒体が可撓性光テープの場合、狭帯域幅記録及び再生装置１２は、可撓性光 テープ上に形成された単一チャネル領域を横切って前後に比較的低い走査速度で 偏向される比較的低電力レーザである。

例えば、”両方向正弦波走査システム”という名称で１９９２年９月１５日付け にて現在出願され係属中であり、アメリカ出願番号０７／９４４，９７８号に開 示された類似の偏向技術がその全部が参照として反映る。マルチプレクサ８と関 連したチャネルのうちいずれか１つのチャネルにおける信号周波数は、入力ライ ン４で初期の広帯域幅のアナログ信号の周波数より極めて低いので、比較的安価 なレーザが使える。さらに、そのレーザは狭いチャネル内で比較的低速に走査さ れ得るので、レーザビーム走査用の比較的安価な偏向装置が使える。しかし、こ の安価な装置の選択が、情報がテープ上に記録される精密性を制限することでも なく、テープ上にデータを記録するのに空間効率が落ちることでもない。

テープ上に記録された狭帯域幅アナログ信号はアナログ入力信号と類似でない。

却って、ここにおけるアナログ入力信号はｎ個の各チャネルに記録されているｎ 個の低周波数信号と表現される。公知の修飾周波数変調（ＭＦＭ）技術を用いて 記録されたデータの連続判読を容易にするため、一連の多様な大きさのデータス ポットに含まれているｌないし２ミクロン（１／１００１００Ｏのデータスポッ トは、後に続くデータスポットからテープ空間の１ないし２ミクロンの間隔で配 置されるよう記録される。スポットは必ず円形にテープ上に形成される必要はな い。例えば、スポットは幅と長さにおいて１ミクロンの最小大きさである。また 、スポットは例えばｌ・５または２ミクロンの可変長さを有するが、１ミクロン の一定した幅は保たれるべきである。

チャネルはテープの運動方向に互いに平行にテープ上に記録される。従って、テ ープがレーザの下部に移動するにつれ、各レーザは同時にテープ上の与えられた チャネルにデータが記録できる。例えば、かかる平行チャネルは”光メモリ用広 幅ビーム検出器システム”という名称で１９９１年１２月２４日付けにて出願さ れ係属中のアメリカ特許出願０７／８１２，９４７号の図５に関して記述されて いる、平行バンドと類似した方式でテープ上に形成され得る。このアメリカ特許 出願の内容の全部がここに参考として挿入される。

可撓性光テープの多様なチャネルに貯蔵されたデータを判読するために、再生手 段が図１のシステムに提供されている。その再生手段は各チャネルのための標本 維持回路を含む。かがる標本維持回路のうち１つは前述した第１チヤネルと関連 しており、標本維持回路１４と表現される。ｎ個の各チャネルにおける標本維持 回路からの出力は単一ジマルチプレクサ１６に入力される。

ジマルチブレクサ１６は、マルチプレクサ８と同期化された周波数で作動する。

従って、前述した各チャネルに記録された比較的狭い帯域幅信号はｎ個の各標本 維持回路１４により標本化でき、ジマルチブレクサ１６からの出力がマルチプレ クサ８に入力された標本化されたアナログ信号に対応するようジマルチブレクサ １６により再収集される。ジマルチブレクサ１６からの出力が標本化された信号 なので、この信号はさらに他の低域通過フィルタ１８を含む出力装置に人力され る。言い換えれば、低域通過フィルタ１８はフィルタ２の周波数と類似した遮断 周波数（即ち、４　Ｍ　Ｈｚ　）を含む。

低域通過フィルタ１８は、出力信号がフィルタ２から出力された広帯域幅のアナ ログビデオ信号と一層類似になるように、出力信号を平滑にする。さらに、低域 通過フィルタ１８は、ジマルチブレクサ１６により行われた比較的高周波数サン プリング作動による高周波ノイズを取り除く。

例示的な本実施例が可撓性光テープを使う光学システムと関連して説明されてい るが、本発明はデータを光学的に記録したり判読したりするいずれのシステムに も応用できる。さらに、本実施例がＴＶビデオ信号と関連して説明されたとして も、いずれの信号でも前述した同一技術を用いて記録され得る。

しかし、本発明は、可撓性光学媒体のような貯蔵媒体上で広帯域幅のＴＶ信号の 判読及び／または記録中に大事な利点が実現されるのを可能にする。革新的な特 徴は、システムの機械的な拘束を減少させる一方で、遥かに広帯域幅の信号と関 連した全ての情報を処理して通過させるために、ｎ個の狭帯域幅記録チャネルを 使用する点であることが当業者にとって理解できる。その特徴は、記録帯域幅が レーザ強度と媒体敏感度の結合により制限される可撓性光学記録テープ上に、デ ータを光学的に記録するにおいて極めて有用である。

従って、本発明は、ＴＶビデオ信号のような入力信号と関連した高いサンプル速 度を初期のアナログ信号の信頼すべく、再生品質を犠牲せずに狭帯域幅チャネル で処理できる狭帯域幅の信号に変換する１つの効率的であり安価な方法を示す。

また、スポットがＭＦＭ変調を用いて光学的に記録される例示的な実施例が説明 された。しかし、本発明は、連続的な判読が可能になるように媒体上の記録され たスポットの間に適当な間隔があれば、いずれの知られている変調技術（例えば 、周波数変調（ＦＭ）を用いてデータスポットを光学的に敏感な媒体に記録する ために使えることは、当業者にとって理解されるだろう。

さらに、本発明はその思想または必須的な特徴を逸脱しない他の特別な形態に実 施できることは、当業者にとって理解される。従って、ここに開示した実施例は 全ての側面から例示的なもの見なされ、それに限られることではない。本発明の 範囲は前述した明細書より添付した請求項により定められ、本発明の思想、範囲 及び同一性の範囲内で生ずる全ての変形形態は、本発明に含まれる。

〈産業上の利用可能性〉 本発明は、ビデオ記録及び再生システムに用いられる。特に、本発明によるビデ オマルチブレクシングシステムは、光学ビデオレコーダに使える可撓性光テープ のような貯蔵媒体と関連してデータの光学的記録及び判読システムに用いられる 。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．第１周波数の帯域幅を有するアナログビデオ信号を受信する手段と、 前記アナログビデオ信号をそれぞれ前記第１周波数帯域幅より小さい周波数帯域 幅を有する複数の分配されたチャンネルに分配する手段と、 前記各分配チャンネルからの信号を光学記録媒体上に記録しこの光学的記録媒体 から前記分配された信号を判読する手段と、 光学記録媒体から判読された前記分配信号を再収集することにより前記アナログ ビデオ信号を再生する手段と、前記再生されたアナログビデオ信号を出力させる 手段とを備えてなる光学記録媒体上のビデオデータ貯蔵及び判読装置。
2. ２．前記分配手段は、前記アナログビデオ信号を第１サンプル周波数を有するサ ンプリングされた信号に変換するサンプルアンドホールド回路と、 それぞれ前記第１サンプル周波数より小さい周波数を有する信号を含んでいる複 数のチャンネルの中に前記サンプリンブされた信号を分配するマルチプレクサを 備えてなることを特徴とする請求項１記載のビデオ情報貯蔵及び判読装置。
3. ３．前記各チャンネルは、遮断周波数を有する低域通過フィルタをさらに備えて なることを特徴とする請求項２記載のビデオ情報貯蔵及び判読装置。
4. ４．前記記録手段は、前記各チャンネルにレーザ源をさらに備えてなることを特 徴とする請求項３記載のビデオ情報貯蔵及び判読装置。
5. ５．前記再生手段は、前記各チャンネルにサンプルアンドホールド回路と、 前記各チャンネルのサンプルアンドホールド回路により発生されたデータを再収 集するディマルチプレクサをさらに備えてなることを特徴とする請求項４記載の ビデオ情報貯蔵及び判読装置。
6. ６．前記受信手段は、前記各チャンネルの低域通過フィルタと関連された多重遮 断周波数よりなる所定の第１遮断周波数を有する低域通過フィルタをさらに備え てなることを特徴とする請求項５記載のビデオ情報貯蔵及び判読装置。
7. ７．前記出力手段は、第１フィルタの所定の第１遮断周波数に対応する遮断周波 数を有する低域通過フィルタを備えてなることを特徴とする請求項６記載のビデ オ情報貯蔵及び判読装置。
8. ８．前記光学記録媒体は、可撓性光テープであることを特徴とする請求項７記載 のビデオ情報貯蔵及び判読装置。
9. ９．第１周波数帯域幅を有するアナログビデオ信号を受信する手段と、 前記第１周波数帯域幅より小さい周波数帯域幅を有する複数の分配されたチャン ネルに、前記アナログビデオ信号を分配する手段と、 前記分配された各チャンネルに存する信号を、光学記録媒体の分離されたチャン ネルに記録する手段とを備えてなることを特徴とする光学的記録媒体上のビデオ 情報記録装置。
10. １０．光学記録媒体上に貯蔵された複数チャンネルのデータから分配されたビデ オ信号を判読する手段と、光学記録媒体から判読された前記分配された信号を再 収集することにより、入力されたアナログビデオ信号を前記各チャンネルの帯域 幅よりさらに大きい帯域幅を有する信号に再生する手段と、 前記再生されたアナログビデオ信号を出力させる手段とを備えてなることを特徴 とする光学記録媒体からのビデオ情報判読装置。
11. １１．第１周波数帯域幅を、有するアナログビデオ信号を受信する段階と、 前記アナログビデオ信号をぞれぞれ前記第１周波数帯域幅より小さい周波数帯域 幅を有する複数の分配されたチャンネルに分配する段階と、 前記各分配されたチャンネルからの信号を光学記録媒体に記録し、引き続き光学 記録媒体から前記信号を判読する段階と、光学記録媒体から判読された前記信号 を再収集することにより、前記アナログビデオ信号を再生する段階と、前記再生 されたアナログビデオ信号を出力する段階とを含んでなることを特徴とする光学 記録媒体上のビデオ情報貯蔵及び判読方法。
12. １２．前記分配段階は、 前記アナログビデオ信号を第１のサンプリング速度でサンプリングする段階と、 前記サンプリングされたアナログビデオ信号を、前記各チャンネルの帯域幅が前 記アンログビデオ信号の帯域幅より小さくなるように多数のチャンネルの中に分 配する段階とを含んでなることを特徴とする請求項１１記載のビデオ情報貯蔵及 び判読方法
13. １３．前記再生段階は、 前記各チャンネルに分配されたアナログビデオ信号をサンプリングする段階と、 前記各分配されたアナログビデオ信号をいずれか１つのチャンネルの帯域幅より さらに大きい帯域幅を有する単一アナログビデオ信号に再収集する段階とを含ん でなることを特徴とする請求項１２記載のビデオ情報貯蔵及び判読方法。
14. １４．前記出力段階は、前記受信段階の間に受信された前記アナログビデオ信号 を再生する段階をさらに含んでなることを特徴とする請求項１３記載のビデオ情 報貯蔵及び判読方法。
15. １５．前記光学記録媒体は可撓性光テープであることを特徴とする請求項１４記 載のビデオ情報貯蔵及び判読方法。
16. １６．前記光学記録媒体上の複数のチャンネルのそれぞれにデータスポットを形 成するために、分離されたレーザ光源を前記光学記録媒体に向かわせる段階をさ らに含み、前記記録されたチャンネルのそれぞれは前記分配されたアナログビデ オ信号のうち１つに対応させることを特徴とする請求項１４記載のビデオ情報貯 蔵及び判読方法。