JP2767960B2 - 記録媒体の検査方法および検査装置ならびに記録再生装置の検査方法 - Google Patents

記録媒体の検査方法および検査装置ならびに記録再生装置の検査方法

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    • G11B20/1816Testing
    • G11B20/182Testing using test patterns

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ディジタル情報を記録する記録媒体の、符
号間干渉に係わる特性を検査する検査方法および検査装
置に関するものである。
従来の技術 近年、磁気記録の高密度化や光記録の進歩は目覚まし
く、それに伴って記録媒体の管理も重要になってきてい
る。記録密度の向上は記録のマージンを狭くする傾向に
あり、記録条件の管理も重要である。特に光記録の場合
は、記録する光スポットのパワー分布がガウシアン分布
に近く、裾が広がっているため、記録パワーの変動によ
って記録されるマークの大きさが変動し易く、記録条件
の管理が一層重要である。したがって、光記録媒体の場
合には、最適記録パワーを常に検査してきた。
以下、図面を参照しながら、上述した従来の記録媒体
の検査方法の一例について説明する。
第2図は従来の方法によって記録媒体を検査した特性
図を示すものである。第2図における波形は、一定の周
波数のキャリアを記録し、これを再生した信号をスペク
トル・アナライザで測定した結果を示すものである。
以上のようなスペクトル・アナライザによる測定を利
用した記録媒体の検査方法について以下に説明をする。
一般に、記録再生系の性能は、周波数特性とS/N比に
よって評価される。周波数特性は、周波数を掃引しなが
ら正弦波を記録し、その再生信号をスペクトル・アナラ
イザで観測することにより測定が可能である。しかし、
この方法は手間がかかるので、工業的には、必要とする
上限付近の単一周波数の信号を記録し、その再生信号の
レベルが十分であるか否かを検査する場合が多い。
一方、S/N比は、一定の周波数のキャリアを記録して
これを再生したときのS/N比を測定してきた。これをC/N
比と呼んでいる。通常、このキャリアの周波数には、実
際に使用される帯域の上限の周波数が用いられる。この
周波数でC/N比を測定することにより、周波数特性とS/N
比とを総合した性能が検査できるからである。また、周
波数特性は記録時に投入パワーに依存する場合も多い。
記録時の投入パワーが変化すると、記録された信号のデ
ューティー比が変化するからである。デューティー比が
50%から大幅にずれると、通常は飽和しないような高い
周波数の信号も、正か負のいずれか一方で飽和が起こ
り、信号レベルが低下するからである。したがって、最
適記録パワーも、このC/N比を最大にするパワーとみな
して、C/N比を測定しながら求めていた。(例えば、ISO
規格「DIS 9171」14章) 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような方法では、スペクトル・ア
ナライザによる周波数領域での検査を必要とするため、
検査が手間取り、測定装置も高価であるという問題点を
有していた。さらに、周波数領域での測定は、実際の信
号処理を行う時間領域での性能を直接保証するものでは
ないという問題点も有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、時間領域で簡便に測定で
きる、記録媒体および記録再生装置の検査方法ならびに
記録媒体の検査装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の記録媒体の検
査方法および検査装置ならびに記録再生装置の検査方法
は、ディジタル情報を記録する記録媒体に、符号間干渉
によるタイミングずれの生じ易い所定のパターンを繰り
返し記録し、これを再生して、上記符号間干渉によるタ
イミングずれの生じ易い所定の部分のタイミングのずれ
量の平均値を測定するようにしたものである。
作用 本発明は上記した構成によって、符号間干渉に起因す
る、記録再生信号のタイミングのずれ量を定量的に測定
でき、周波数特性を、実際に信号処理を行う時間領域で
直接的な実用に近い形で評価できることとなる。
その測定原理について、以下に説明する。
一般に、ディジタル信号を伝送する伝送系の周波数特
性が劣化すると、伝送されるディジタル信号に符号間干
渉となって現れる。符号間干渉とは、あるパルスを伝送
したときのパルスの波高値やタイミングが、そのパルス
の隣接域の他のパルスの有無によって影響を受けるとい
う現象である。これは、帯域が制限されると、1ビット
に対応する孤立パルスを伝送すると、パルスが鈍って裾
が1ビットの幅を越えて広がり、この広がった裾の部分
が他のパルスと重なるために起こる。この符号間干渉の
大きさは、データのパターンに依存する。例えば、パル
スのエッジのタイミングずれを問題とする場合には、存
在し得る最長の正パルスの間に最短の負パルスが挟まれ
るパターン、あるいはその逆のパターンは、最短パルス
の幅がさらに狭くなる方向にエッジシフトが生じ易く、
符号間干渉が最も大きくなる最悪パターンあるいはそれ
に極めて近いパターンとなる。実際には、最短のパルス
を挟む両隣のパルスは最長でなくても、所定の長さ以上
であれば、符号間干渉が生じ易くなる。本発明は符号間
干渉の生じ易いパターンを繰り返し記録し、符号間干渉
によるタイミングのずれ量を測定することにより、周波
数特性に係わる実用性能を検査しようとするものであ
る。実際には、タイミングのずれは符号間干渉によって
のみ起こるのではなく、様々な雑音によっても生起され
る。ところが、雑音に基づくタイミングのずれは、多く
のパルスの平均値をとればゼロになるので、タイミング
のずれ量の平均値は、符号間干渉によるもののみを示す
こととなる。
実 施 例 以下本発明の一実施例の記録媒体および記録再生装置
の検査方法について、図面を参照しながら説明する。
第1図は本発明の実施例における記録媒体および記録
再生装置の検査方法を示す原理図を示すものである。第
1図において、1は‘0'および‘1'の2値で表されるデ
ータ列の‘1'に対応して記録媒体上に形成されるマー
ク、2はこのマーク列を読み取りヘッドで走査して得ら
れる再生信号である。3はこの再生信号2を波形整形し
てディジタル信号にするための閾値である。
以上のようにして成される検査方法について、以下、
図面を用いてその手順を説明する。
まず、データは‘0'と‘1'の2値のディジタル情報で
ある。この‘1'に対応してマーク1が記録媒体上にRZで
光学的に記録される。RZ記録とは、データのビット‘1'
に対して、ビット幅よりも短い幅のパルスで記録するよ
うな記録方法である。このマーク列を読み取ると再生信
号2が得られる。符号間干渉が起こるような記録再生系
ではこのマーク1が連続するような場合にはRZ信号とし
ては分解されず、NRZ信号のような波形となる。NRZと
は、‘1'が連続するときにはパルスが繋がって1つの長
いパルスとなるような信号形態である。データは、[11
1101111]のパターンと[000010000]のパターンとを交
互に繰り返すようにしている。このようなパターンを記
録再生すると、帯域に制限によって起こる符号間干渉に
より、[111101111]の孤立した‘0'に対応するパルス
幅T1Pと[000010000]の孤立した‘1'に対応するパルス
幅T1Nは共に狭くなる。これらのパルス幅は、閾値3を
交差する時間間隔として測定される。閾値3は孤立した
‘0'に対応するパルスのピーク値と孤立した‘1'に対応
するパルスのピーク値とのほぼ中央に設定する。この閾
値3が多少上下に変動しても、T1PとT1Nとは相補的に変
動するので、T1PとT1Nとの平均値を測定するようにすれ
ば、閾値3はそれぼど厳密に設定する必要はない。この
T1Pの平均値とT1Nの平均値をさらに平均した値をデータ
の1ビットの長さTと比較してもよいが、記録時と再生
時とで記録媒体の回転速度が変動するとTの絶対値が変
動するので好ましくない。そこで、次のようにするとそ
の影響がなくなる。本実施例においては、長いパルスは
4Tの長さを有し、短いパルスはTの長さを有する。正方
向の長いパルスの平均パルス幅と短いパルスの平均パル
ス幅、負方向の長いパルスの平均パルス幅および短いパ
ルスの平均パルス幅の実測値をそれぞれ、[T4P],[T
1P],[T4N]および[T1N]とする。符号間干渉による
エッジシフトは、短いパルスの両側のエッジでのみ発生
し、長い正パルスと負パルスとの境界のエッジでは発生
しない。短いパルスのエッジのシフト量をδとすれば、 [T4P]+[T4N]=8T+2δ [T1P]+[T1N]=2T−4δ したがって [T4P]+[T4N]−4([T1P]+[T1N])=18δ [T4P],[T1P],[T4N]および[T1N]を求めて上式
を計算すれば、δの値を定量的に測定することががき
る。
実際にこれらの測定は、市販のパルス・ジッター・カ
ウンタを用いて、以下の手順で容易に行うことができ
る。
i)再生信号2からハイ・パス・フィルタで余分な低域
成分を除去して高域成分のみ増幅する。
ii)閾値3をゼロ・レベルに設定する。
iii)[T1P]と[T1N]を測定する。
iv)[T1P]が[T1N]比べて大き過ぎるときには閾値3
のレベルを上げ、小さ過ぎるときには下げて、iii)か
ら繰り返す。
v)[T4P]と[T4N]を測定する。
vi)[T4P]+[T4N]−4([T1P]+[T1N])を演算
する。
以上のような手順でパルスエッジのタイミングずれを測
定することにより、記録媒体や記録再生装置、特にその
記録再生ヘッドの周波数特性の測定を実際の使用形態に
沿った形で測定することができる。また、以上の測定
を、記録パワーを変えながら行い、タイミングのずれ量
が最小となるところを探すことにより、記録媒体の最適
記録パワーを測定することもできる。
以上のように、本実施例によれば、記録媒体に、符号
間干渉によるタイミングずれの生じ易い所定のパターン
の記録再生信号から符号間干渉によるタイミングのずれ
量を測定することにより、記録媒体や記録再生装置の周
波数特性を、実際に信号処理を行う時間領域で直接的に
実用に近い形で評価することができる。
なお、上記の実施例において、記録する所定のパター
ンは1は最短のパルスをその4倍の長さのパルスで挟む
ように構成したが、短いパルスを長いパルスで挟むよう
な構成であれば、どのようなパターンであっても差し支
えない。
また、本実施例では、光学記録を例にとり、符号間干
渉による信号のタイミングのずれは、パルスのエッジの
シフトとして測定したが、パルスのピーク検出を行う他
の光学記録再生方式や磁気記録などでは、短いピーク間
隔を長いピーク間隔で挟むようなパターンを用い、短い
間隔で並んだ2つのピークのシフトを測定するようにす
ればよい。
発明の効果 以上のように本発明は、記録媒体に、符号間干渉によ
るタイミングずれの生じ易い所定のパターンの記録再生
信号から符号間干渉によるタイミングのずれ量を測定す
ることにより、記録媒体や記録再生装置の周波数特性
を、実際に信号処理を行う時間領域で直接的に実用に近
い形で評価することができる。
さらに、所定のパターンを、比較的長い正のパルスの
間に挟まれた短い負のパルスと、比較的長い負のパルス
に挟まれた短いふのパルスとが形成されるようなパター
ンとし、記録再生信号の、短い正のパルスに対応するパ
ルス幅の平均値と、短い負のパルスに対応するパルス幅
の平均値とをさらに実質的に平均することによって、容
易に符号間干渉によるタイミングずれを測定することが
できるという効果が得られる。
さらに、パルス幅を計測するときの閾値は、短い正の
パルスのピーク値と短い負のパルスのピーク値のほぼ中
間のレベルとすることにより、符号間干渉によるタイミ
ングずれを精度よく測定することができるという効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における記録媒体および記録再
生装置の検査方法を示す原理図、第2図は従来の方法に
よって記録媒体を検査した特性図である。 1……マーク、2……再生信号、3……閾値。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G11B 20/18 572 G11B 20/18 572C (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 20/8 G11B 7/00 G11B 20/14

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ディジタル情報を記録する記録媒体に、符
    号間干渉によるタイミングずれの生じ易い所定のパター
    ンを繰り返し記録し、これを再生して、上記符号間干渉
    によるタイミングずれの生じ易い所定の部分のタイミン
    グのずれ量の平均値を測定することを特徴とする記録媒
    体の検査方法。
  2. 【請求項2】所定のパターンは、第1および第2の2つ
    の状態をとるディジタル信号において、比較的長い第1
    の状態の間に挟まれた短い第2の状態と、比較的長い第
    2の状態に挟まれた短い第1の状態とが形成されるよう
    なパターンであり、これを再生したときのタイミングず
    れ量の平均値は、上記した短い第1の状態に対応するパ
    ルスのパルス幅の平均値と上記した短い第2の状態に対
    応するパルスのパルス幅の平均値とをさらに実質的に平
    均することによって測定することを特徴とする特許請求
    の範囲第(1)項記載の記録媒体の検査方法。
  3. 【請求項3】パルス幅は、短い第1の状態に対応するパ
    ルスのピーク値と短い第2の状態に対応するパルスのピ
    ーク値とのほぼ中間の値に設定された閾値を再生した信
    号が交差する時間に基づいて測定することを特徴とする
    特許請求の範囲第(2)項記載の記録媒体の検査方法。
  4. 【請求項4】所定のパターンを記録パワーを変えながら
    多数記録し、特許請求の範囲第(1)項、第(2)項あ
    るいは第(3)項の方法より測定したタイミングのずれ
    量が最小となる記録パワーを検査することを特徴とする
    記録媒体の検査方法。
  5. 【請求項5】ディジタル情報を記録する記録媒体に、符
    号間干渉によるタイミングずれの生じ易い所定のパター
    ンを繰り返し記録し、これを再生して、上記符号間干渉
    によるタイミングずれの生じ易い所定の部分のタイミン
    グのずれ量の平均値を測定することを特徴とする記録媒
    体の検査装置。
  6. 【請求項6】所定のパターンは、第1および第2の2つ
    の状態をとるディジタル信号において、比較的長い第1
    の状態の間に挟まれた短い第2の状態と、比較的長い第
    2の状態に挟まれた短い第1の状態とが形成されるよう
    なパターンであり、これを再生したときのタイミングず
    れ量の平均値は、上記した短い第1の状態に対応するパ
    ルスのパルス幅の平均値と上記した短い第2の状態に対
    応するパルスのパルス幅の平均値とをさらに実質的に平
    均することによって測定することを特徴とする特許請求
    の範囲第(5)項記載の記録媒体の検査装置。
  7. 【請求項7】パルス幅は、短い第1の状態に対応するパ
    ルスのピーク値と短い第2の状態に対応するパルスのピ
    ーク値とのほぼ中間の値に設定された閾値を再生した信
    号が交差する時間に基づいて測定することを特徴とする
    特許請求の範囲第(6)項記載の記録媒体の検査装置。
  8. 【請求項8】所定のパターンを記録パワーを変えながら
    多数記録し、特許請求の範囲第(5)項、第(6)項あ
    るいは第(7)項の方法より測定したタイミングのずれ
    量が最小となる記録パワーを検査することを特徴とする
    記録媒体の検査方法。
  9. 【請求項9】ディジタル情報を記録する記録媒体に、符
    号間干渉によるタイミングずれの生じ易い所定のパター
    ンを繰り返し記録し、これを再生して、上記符号間干渉
    によるタイミングずれの生じ易い所定の部分のタイミン
    グのずれ量の平均値を測定することを特徴とする記録再
    生装置の検査方法。
  10. 【請求項10】所定のパターンは、第1および第2の2
    つの状態をとるディジタル信号において、比較的長い第
    1の状態の間に挟まれた短い第2の状態と、比較的長い
    第2の状態に挟まれた短い第1の状態とが形成されるよ
    うなパターンであり、これを再生したときのタイミング
    ずれ量の平均値は、上記した短い第1の状態に対応する
    パルスのパルス幅の平均値と上記した短い第2の状態に
    対応するパルスのパルス幅の平均値とをさらに実質的に
    平均することによって測定することを特徴とする特許請
    求の範囲第(9)項記載の記録再生装置の検査方法。
  11. 【請求項11】パルス幅は、短い第1の状態に対応する
    パルスのピーク値と短い第2の状態に対応するパルスの
    ピーク値とのほぼ中間の値に設定された閾値を再生した
    信号が交差する時間に基づいて測定することを特徴とす
    る特許請求の範囲第(10)項記載の記録再生装置の検査
    方法。
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