CN1351331A - 记录时钟发生装置及记录时钟发生方法 - Google Patents

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Abstract

一种记录时钟发生装置,利用摆动信号的周期平均化部件、生成与平均周期近似为同一周期的矩形波的计时器以及对计时器的输出进行倍增的频率倍增PLL来构成记录时钟发生电路;特别是,周期平均化部件对摆动的每1个周期计算出平均周期的近似值,并把摆动信号与计时器的相位误差反映到计时器的设定值中,据此来提高记录时钟的稳定性。

Description

记录时钟发生装置及记录时钟发生方法
技术领域
本发明涉及一种用来对具有摆动的记录沟的光盘，特别是用来对一种DVD-R光盘和DVD-RW光盘进行数据记录的记录时钟发生装置及记录时钟发生方法。
背景技术
作为一种针对具有摆动的记录沟的光盘，特别是针对DVD-R光盘的记录时钟生成方法，例如有特开平10-293926号公报所公开的方法。该公报所公开的方法是，利用摆动信号是具有与光盘的旋转同步的频率成分的连续信号的性质，通过由频率倍增PLL生成与该连续信号相位同步的时钟信号来生成与光盘的旋转准确同步的记录用的时钟信号。通常是由在寻迹方向被分割的检测器来接收从沟反射的反射光，在通过BPF(Band Pass Filter)之后，使取了来自各个检测器的信号的差动的信号(称为推挽信号)双值化，据此来获得摆动信号。
不过，近年来的光盘随着记录密度的提高，光道间距越来越窄，使相邻光道之间的串道成为不容忽视这一问题。特别是DVD-R光盘，由于是CLV格式，所以光盘的每一次旋转其摆动相位都不同，在光道之间的摆动相位是不一致的。即存在着因光道之间的串道而使摆动信号被调制这一固有问题。因此，以往的方法是：在光盘的沟间表面上以给定间隔记录预置刻标信号(把其称为沟间表面预置刻标)，把从光盘检测出的沟间表面预置刻标信号与摆动信号进行相位比较，输出相位差信号，根据相位差信号来修正记录时钟信号的相位。即，使用不受串道影响的沟间表面预置刻标，对根据不能视光道之间的串道影响的摆动信号而生成的时钟信号的时间轴上的变动进行修正，生成与光盘的旋转高精度同步的记录用时钟信号。
众所周知，当把摆动的一个周期设定为360°时，DVD-R光盘的相位修正需要±30°左右的修正量。由于DVD-R光盘的记录时钟是通过把摆动信号倍增186倍之后获得的，所以相位修正量相对于记录时钟来说，必须进行186×(30/360)＝16，即16个时钟的相位修正。由于难以稳定地对记录时钟进行超过1个周期的相位修正，所以作为现实的构成例，设计方案如特开平10-293926号公报的图10所示的那样，设置以频率较低的摆动信号周期来进行振荡的第1PLL，通过对第1PLL的输出进行相位移动，由第2PLL进行倍增，来生成记录时钟信号这样的使用2个PLL的方法。
另外，如果在不存在沟间表面预置刻标的期间内有摆动的周期变动，则有使记录时钟信号的特性恶化的弊端。在以往的实例中还提出了以下方法：即，通过使第2PLL的应答特性在存在沟间表面预置刻标的期间和不存在沟间表面预置刻标的期间内为可变的，使不存在沟间表面预置刻标期间内的PLL应答特性降低，以此来提高记录时钟信号的稳定性。
下面，就针对具有摆动的记录沟的光盘来生成记录时钟时所存在这一问题进行说明。
第1，如在以往的实例中也所涉及到的那样，相邻光道的串道已成为不容忽视这一问题。例如，在4.7GB的DVD-R光盘中，光道的间隔为0.74μm，摆动周期为24.7μm，与第1代3.9GB的DVD-R光盘相比，其光道的间隔进一步地变窄，存在着在约5.3圈这一较慢的周期内摆动的相位呈周期性地变动这一问题。在以往的实例中，虽然通过使用沟间表面预置刻标信号对记录时钟生成PLL进行相位修正，就能对因串道而造成的记录时钟的稳定性恶化起到一定的效果，但对于不存在沟间表面预置刻标的区间，只提出了降低PLL应答特性的方法。没有提出如何对应沟间表面预置刻标的误检的方法。
另外，在以往的实例中为了构成实际的相位位移电路，由于必须要有摆动频率为140KHz的PLL和用于生成记录时钟信号的26MHz的频率倍增PLL的共2个PLL，所以存在着电路规模增大这一问题。尤其是在近年来的数字LSI进程中，随着生产工序向细微化方向的发展，着重开发高速度高集成度的电路。存在这一问题是：在这样的数字LSI中，摆动频率为140KHz左右的PLL由于频带较低而难以内存到LSI中。而且，如果在数字LSI中集成了许多作为模拟PLL的构成要素的充电泵和VFO等，则不仅加大了LSI芯片的面积，而且为了确保PLL的稳定性能还必须施加高精度的噪声管理措施，这就增加了LSI的设计难度。而且，为了使以摆动频率140KHz来产生振荡的PLL的输出相位移动，从该频率段考虑，普遍采用利用模拟电路的移相电路，所以又存在着与数字LSI的亲和性较差这一问题。
第2，虽然可通过使通过BPF(Band Pass Filter)之后的推挽信号双值化来获得摆动信号，但在推挽信号中叠加有沟间表面预置刻标信号。由此产生这一问题是：由于该沟间表面预置刻标信号不能用BPF(Band Pass Filter)完全除去，所以特别是在摆动双值化限制电平附近存在沟间表面预置刻标的情况下，由于摆动信号的边缘发生位移，所以不能获得准确的摆动信号周期。
第3，在进行记录时，对应记录标记部及记录空白部的激光功率的改变，激光头检测器的感光电平大幅度地变动。在DVD-R光盘中，由于激光被调制为：例如在记录标记部是11mW、在记录空白部是0.7mW，所以来自检测器的光量10倍以上地变动。由于是从检测器的输出中提取推挽信号，然后再通过BPF(Band Pass Filter)提取摆动信号，所以，虽然在相当大的程度上消除了记录功率变动的影响，但功率变动的影响的一部分还残留在差动后的信号中，特别是摆动双值化限制电平附近的记录功率变动的影响可能会导致摆动信号的边缘移动，从而造成不能获得准确的摆动信号周期这一问题。
第4，由于在进行记录时，激光功率由重放功率转变为记录功率，所以检测器的感光光量的振幅和DC电平都发生很大的变动。在典型的DVD-R光盘中，重放功率为0.7mW，在进行记录时的标记部和空白部的平均记录功率为7mW，相差约10倍。如果把该变动直接通过BPF(Band Pass Filter)，再进行双值化处理，则在进行记录时放大器将形成饱和，在进行重放时信号将会被噪声信号所掩盖。因此，为了吸收该变动，通常在RF放大器内设置AGC(AuTOmatic Gain Control)电路，进行反馈控制，以保证双值化之前的信号具有一定的振幅，然而，在刚刚开始进行记录时和刚刚结束记录时的过渡状态下，在AGC应答之前的期间内，不能实现准确的双值化动作，致使摆动信号的周期发生很大混乱，有时难以检测出摆动信号。
第5，虽然通过用沟间表面预置刻标进行相位修正就能减弱串道的影响，但还存在着由于对沟间表面预置刻标的误检和未检测而使记录时钟信号发生摆动着一问题。另外，因在第3项问题中所叙述的记录功率变动，还存在着使沟间表面预置刻标的检测本身具有高频段不稳定成分这一问题。
在所述以往例中，未对所述第2～第5的问题提出具体的解决方案。
发明内容
鉴于以上所述问题的存在，本发明的目的在于：提供能解决以上所述问题的记录时钟发生装置及记录时钟发生方法。
为解决以上所述问题，本发明1的记录时钟发生装置是：用于对以给定的周期在半径方向上形成摆动的记录沟和在每个包含给定数的摆动周期的单位区间内形成预置刻标的光盘进行数据记录的记录时钟发生装置；其特征在于：包括：
对记录沟的摆动进行检测，并输出摆动信号的摆动信号检测部件；
对所述预置刻标进行检测的预置刻标检测部件；
用于求出所述摆动信号周期的平均周期的周期平均化部件；
生成与用所述周期平均化部件求出的平均周期近似为同一周期的矩形波的计时器；
通过对所述计时器的输出进行倍增来生成记录时钟的频率倍增PLL；
所述周期平均化电路把一个或多个所述单位区间作为周期平均化区间，计算出在该周期平均化区间中的所述摆动信号的周期平均值。
通过选择周期平均化区间，使预置刻标被均等地分配，就能减小预置刻标对摆动周期变动的影响，而且通过使用周期的平均值，就能减小记录功率变动对摆动边缘位移的影响，就能获得正确的记录时钟。
本发明2的记录时钟发生装置是：用于对以给定的周期在半径方向上形成摆动的记录沟和在每个包含给定数的摆动周期的单位区间内形成预置刻标的光盘进行数据记录的记录时钟发生装置；其特征在于：包括：
对记录沟的摆动进行检测，并输出摆动信号的摆动信号检测部件；
对所述预置刻标进行检测的预置刻标检测部件；
用于求出所述摆动信号周期的平均周期的周期平均化部件；
生成与用所述周期平均化部件求出的平均周期近似为同一周期的矩形波的计时器；
通过对所述计时器的输出进行倍增来生成记录时钟的频率倍增PLL；
所述周期平均化部件在记录沟的内周侧和外周侧都不存在预置刻标的区间内，计算出平均周期。
通过把周期平均化区间设定在不存在预置刻标的区间内，就能排除因预置刻标的影响而导致的摆动周期变动，而且通过使用周期平均值，就能减小记录功率变动对摆动边缘位移的影响，就能获得正确的记录时钟。
本发明3的记录时钟发生装置是：用于对以给定的周期在半径方向上形成摆动的记录沟和在每个包含给定数的摆动周期的单位区间内形成预置刻标的光盘进行数据记录的记录时钟发生装置；其特征在于：包括：
对记录沟的摆动进行检测，并输出摆动信号的摆动信号检测部件；
对所述预置刻标进行检测的预置刻标检测部件；
用于求出所述摆动信号周期的平均周期的周期平均化部件；
生成与用所述周期平均化电路求出的平均周期近似为同一周期的矩形波的计时器；
通过对所述计时器的输出进行倍增来生成记录时钟的频率倍增PLL；
所述周期平均化电路包括：
计测所述摆动信号的N个周期(N是给定的整数)的合计时间，将其作为周期累计值V来进行保持的部件；
计测下一个摆动周期X，把从周期累计值V减去周期累计值V的(1/N)，再加上X后的值作为新的N个周期的合计时间的部件。
通过对每1个摆动周期更新平均周期，就能改善对摆动的周期变动的记录时钟的反应特性和在平均区间的连接点处的计时器周期的不连续性，并能改善记录时钟的不稳定性。
本发明4的记录时钟发生装置是：用于对以给定的周期在半径方向上形成摆动的记录沟和在每个包含给定数的摆动周期的单位区间内形成预置刻标的光盘进行数据记录的记录时钟发生装置；其特征在于：包括：
对记录沟的摆动进行检测，并输出摆动信号的摆动信号检测部件；
对所述预置刻标进行检测的预置刻标检测部件；
用于求出所述摆动信号周期的平均周期的周期平均化部件；
生成与用所述周期平均化电路求出的平均周期近似为同一周期的矩形波的计时器；
通过对所述计时器的输出进行倍增来生成记录时钟的频率倍增PLL；
计测所述摆动信号与所述矩形波的相位差Z的相位差计测部件；
所述周期平均化部件包括：
计测所述摆动信号的N个周期(N是给定的整数)的合计时间，将其作为周期累计值V来进行保持的部件；
计测下一个摆动周期X，并把从周期累计值V减去周期累计值V的(1/N)，加上X，再对相位差Z进行修正之后的值作为新的N个周期的合计时间的部件。
通过对每1个摆动的周期更新平均周期，并且控制计时器的周期以减小摆动信号与计时器输出矩形波的相位差，就能改善记录时钟对摆动的周期变动的反应特性和在平均区间的连接点处的计时器周期的不连续性，就能防止：由于伴随周期平均化处理的误差的累积而导致的计时器输出矩形波的相位与摆动信号的相位的偏离。
本发明5的记录时钟发生装置，在本发明1～4中任意1项的记录时钟发生装置，其特征在于：还包括：
从记录开始时刻检测给定时间的记录开始检测部件；
从记录结束时刻检测给定时间的记录结束部件；
检测所述摆动信号的欠缺的欠缺检测部件；
当检测出从记录开始时刻的一定时间或从记录结束时刻的一定时间或摆动信号的欠缺中任意一个时，保持所述计时器的输出周期的第1计时器控制部件。
依照这样的构成，即使在因摆动信号欠缺而使摆动信号的平均周期为异常值的情况下，以及在记录刚刚开始之后和记录刚刚结束之后，到RF放大器AGC应答之前，摆动周期发生混乱的情况下，也可以排除其影响。
本发明6的记录时钟发生装置，在本发明1～5中任意1项的记录时钟发生装置，其特征在于：还包括：
在所述周期平均化部件中算出的平均周期与所述计时器输出的矩形波的周期相差给定值以上时，把计时器的输出周期的变动量限制在所述给定值以下的第2计时器控制部件。
依照这样的构成，即使在因不可预测的原因而导致摆动的周期发生较大混乱的情况下，仍能抑制计时器输出的急剧变动，能提高记录时钟的稳定性。由于摆动信号的周期变动不会超过光盘的偏心和光盘电机的最大加速度，所以抑制超出的周期变动对外部干扰具有良好的效果。
本发明7的记录时钟发生装置，在本发明1～6中任意1项的记录时钟发生装置，其特征在于：还至少包括：
每当检测到所述预置刻标信号时，记忆所述计时器的值的计时器值记忆部件；
除去所述计时器值记忆部件输出中的高频成分的低频带通滤波器；
所述频率倍增PLL对应所述低频带通滤波器的输出量，来对记录时钟的相位进行修正。
依照这样的构成，就能利用计时器检测出记录时钟与预置刻标的相位差，就能通过插入低频带通滤波器来防止因预置刻标的误检而导致PLL相位发生大的变动。而且，能利用1个PLL来有效地进行记录时钟的相位修正。
附图说明
下面，简要说明附图。
图1是实施例3的方框图。
图2是光盘的沟形状图。
图3是光盘记录格式化的图。
图4是实施例1的方框图。
图5是实施例1中的周期平均化电路的方框图。
图6是实施例1中的周期平均化电路的动作说明图。
图7是实施例1中的周期比较电路的方框图。
图8是实施例1中的周期比较电路的动作说明图。
图9是实施例1中的周期平均化电路的第2动作说明图。
图10是实施例2的方框图。
图11是实施例2中的周期平均化电路的动作说明图。
图12是实施例3中的相位差检测的动作说明图。
图13是实施例3中的频率倍增PLL的方框图。
图14是实施例3中的频率倍增PLL的动作说明图。
图15是实施例4中的周期平均化电路的动作说明图。
符号说明
下面简要说明附图符号。
1-光盘，2-光盘电机，3-激光头，4-RF放大器，5-解码器，6-摆动信号检测电路，7、24-周期平均化电路，8-记录开始位置判定电路，9-记录结束位置判定电路，10-摆动欠缺判定电路，11-第1时钟控制电路，12-周期比较电路，13-第2时钟控制电路，14-固定频率发生器，15-计时器，16-频率倍增PLL，17-接口，18-编码器，19-电源控制电路，20-激光驱动电路，21-沟间表面预置刻标检测电路，22-窗口保护电路，23-相位比较电路，25、505-闩锁电路，16-减法器，27-低频带通滤波器，28-频率倍增PLL，201-沟，202-沟间表面，203-沟间表面预置刻标，204-记录标记，303-外周侧沟间表面预置刻标信号，304-内周侧沟间表面预置刻标信号，501-D触发器，502-累计周期计测计数器，503-摆动周期计数器，504-一致检测器，506-移相器，507-平均区间生成电路，601-减法器(Q-T0)，602-减法器(T0-Q)，603-限制值设定寄存器，604-比较器(Q-T0和A)，605-比较器(T0-Q和A)，606-加法器(T0+A)，607-减法器(T0-A)，608-选择器，1101-相位比较器，1102-充电泵，1103-VCO，1104-744分频计数器，1105-一致检测器，1106-4分频计数器。
具体实施方式
实施例1
图2表示在本发明中假设的典型光盘的沟形状。在图2中，201是记录沟，202是沟间表面，203是在沟间表面上形成的沟间表面预置刻标，204是被记录在记录沟内的记录标记。记录沟的曲折被称为摆动，用于检测光盘的线速度。即用于生成记录时钟信号和进行CLV控制。在DVD-R光盘或DVD-RW光盘上，摆动周期是记录时钟周期的186倍。另外，沟间表面预置刻标203还用于检测地址信息是否被编码以及检测出其在光盘上的正确位置。
下面，图3表示在光盘上的记录格式的视图。在图中，301是记录格式，1个扇区由26桢构成，1桢相当于摆动信号的8个周期长度。302是推挽信号，是由沿着与寻迹方向大致平行的线被分割的检测器接收从记录沟反射的反射光，通过提取出各个检测器的信号差动来获得。摆动信号可通过将推挽信号进一步通过只允许摆动频率通过的BPF(Band Pass Filter)除去噪声成分，再进行双值化获得。沟间表面预置刻标信号出现在推挽信号的上侧和下侧。也是根据差动的极性，例如在推挽信号的上侧出现光盘外周侧的沟间表面预置刻标信号303，在推挽信号的下侧出现光盘内周侧的沟间表面预置刻标信号304。
实际上，在对地址信息进行解码时，只规限提取外周侧的沟间表面预置刻标信号，而忽略内周侧的沟间表面预置刻标信号。沟间表面预置刻标信号通常被配置在如图3所示的偶数桢的摆动的8个周期中的最初3个周期内，在内周侧的沟间表面预置刻标位置与外周侧的沟间表面预置刻标位置发生重叠形成干扰的情况下把其配置在奇数桢内。下面，对该关系进行更详细的说明。
如图3所示，原则上沟间表面预置刻标形成在1个扇区内的各个偶数桢的摆动信号的最初3个周期(第1周期、第2周期、第3周期)内。即，沟间表面预置刻标形成在每个包含给定数的摆动周期的单位区间。在图3的例中，1个单位区间相当于2个桢区间。根据沟间表面预置刻标信号的有无形成3位(bit1、bit2、bit3)的沟间表面预置刻标信号。在各个扇区的0号桢内形成表示其为起始桢的沟间表面预置刻标信号(111)。在起始桢0以外的其他偶数桢2、4、6、…的摆动信号的最初3个周期内形成沟间表面预置刻标信号(101)或(100)。沟间表面预置刻标信号(101)表示数据“1”，沟间表面预置刻标信号(100)表示数据“0”。这些数据的集合表示地址信息或其他的信息。在该场合下，可通过使偶数桢形成同步来获得地址信息等。
外周侧的沟间表面预置刻标和内周侧的沟间表面预置刻标一般不是并列在半径方向上的直线上，是在相互错开的位置上，但在每个给定的周期内，外周侧的沟间表面预置刻标和内周侧的沟间表面预置刻标形成直线的排列。可通过计算来计算出排列的位置。这是由于在CLV格式下光盘的每一周的旋转摆动的相位都要发生位移的原因。如果把外周侧的沟间表面预置刻标和内周侧的沟间表面预置刻标排列在半径方向上，则在推挽信号上形成相互抵消，将不能获得沟间表面预置刻标信号。在该情况下，例外地将形成沟间表面预置刻标的位置从偶数桢转移到其后的奇数桢内。即如果直线排列的位置在桢0，则在桢1内形成沟间表面预置刻标信号(110)，表示是奇数桢的起始位置，如果直线排列的位置在桢2，则在奇数桢3内形成沟间表面预置刻标信号(101)或(100)，表示数据“1”或数据“0”。桢4、6、8…的情况与此相同。
表1是沟间表面预置刻标的解码表。
表1
    bit2     bit1     Bit0     意义
    1     1     1 偶数桢的同步
    1     1     0 奇数桢的同步
    1     0     1   数据“1”
    1     0     0   数据“0”
例如只在3个周期的最初和最后的周期检测出沟间表面预置刻标的情况下，依照表中的“101”一栏进行解码。其结果表示“1”的数据。通过把在16个扇区内的沟间表面预置刻标集中进行解码可以确定在光盘上的地址。
另外如已做过的说明那样，在推挽信号中存在着因相邻光道串道的影响导致的波形失真，内周侧的沟间表面预置刻标位置和外周侧的沟间表面预置刻标位置的相对关系也随着每一周的旋转发生0.74×3.142.3μm的位移。
图4是本发明实施例1的方框图。在图4中，1是光盘，2是光盘电机，3是激光头，激光头3接收从光盘反射的反射光，具有将其转换成电信号的2分割检测器。4是RF放大器，把从2分割检测器输出的2个输出相加后的全加法RF信号送至解码器5，另一方面把2分割检测器的2个输出之差的推挽信号送至摆动信号检测电路6和沟间表面预置刻标检测电路21。
为了使装置动作还必须有激光头的聚焦寻迹控制，但由于其是与本发明无关的公知技术，未记载在方框图中。
5是解码器，用于数据的解调。6是摆动信号检测电路，用于从推挽信号提取摆动信号。7是周期平均化电路，用于求出摆动周期的平均值。8是记录开始位置判定电路，用于以由编码器18输出的记录门限信号为起点检测距记录开始时刻的一定时间。所谓记录门限信号是表示在编码器18数据被调制，激光器受记录功率调制的区间的信号。9是记录结束位置判断电路，用于以由编码器18输出的记录门限信号为起点检测距记录结束时刻的一定时间。10是摆动欠缺检测电路，用于检测出摆动信号的欠缺。11是第1计时控制电路，用于抑制平均周期被载入计时器15，保持计时器的输出周期。
30是保持在摆动的每16个周期内载入计时器15的平均周期的周期保持电路，12是周期比较电路，用于把由周期平均化电路7求出的平均周期Q与由周期保持电路30所保持的计时器15的上一次的矩形波输出的周期T0进行比较，判断是否形成给定值以上的差。13是第2计时控制电路，用于在周期比较电路12形成给定值以上的周期差的情况下，对被载入计时器15的平均周期实施一定的限制。在后面将对此进行详细的说明。
14是固定频率发生器，用于生成使计时器动作的时钟信号。必须把固定频率发生器的振荡频率设定为充分高于摆动信号周期的频率。15是计时器，用于载入由周期平均化电路7求出的平均周期的值，生成与平均周期基本相同周期的矩形波。16是频率倍增PLL，用于生成对应计时器的输出矩形波的186倍增的记录时钟信号。17是接口，用于与计算机之间的数据传送。18是编码器，用于把从接口17送来的记录数据在频率倍增PLL16输出的记录时钟的记录时刻进行数据调制，并送至功率控制电路9。另外，编码器18把对应数据的调制区间的记录门限信号输出到记录开始判定电路8和记录结束判定电路9。19是功率控制电路，用于控制激光的功率。20是激光器驱动电路，用于使激光器发射具有记录功率的激光。
21是沟间表面预置刻标检测电路，用于检测所述沟间表面预置刻标。22是窗口保护电路，用于生成预测沟间表面预置刻标信号的出现位置的窗口，通过只允许在该窗口内的沟间表面预置刻标通过来防止沟间表面预置刻标的误检。
下面，对实施例1的动作进行说明。由摆动信号检测电路6获得的摆动信号通过周期平均化电路7求出一定区间的平均周期。作为平均周期的求出方法，例如先计测摆动信号的16个周期，即计测整个周期平均化区间的时间，再把该计测时间除以16，从而求出平均周期。把包含给定数(例如16)的摆动周期的期间称为单位期间，把包含1个或多个单位区间的期间称为周期平均化区间。而且，在每个单位区间内形成沟间表面预置刻标。由沟间表面预置刻标检测电路21检测出的沟间表面预置刻标经过窗口保护电路22被输入到周期平均化电路7，用于确定周期平均化区间的起始点。下面通过图5及图6来说明周期平均化电路7的具体动作。
原则上是把所述周期平均值载入计时器15，作为计时值。计时器的动作时钟具有固定的频率，通过相对所述周期平均值具有充分高的固定频率振荡器14使其动作，可生成与周期平均值基本相同周期的稳定的方波。频率倍增PLL16对计时器的输出进行倍增，生成记录时钟信号。
在此假设为，在记录刚刚开始之后也就是激光刚刚从重放功率转入记录功率之后，或刚刚结束记录之后也就是激光刚刚从记录功率转入重放功率之后，至RF放大器4的AGC开始发挥作用的期间，假设形成推挽信号发生很大的变动，一时不能检测出摆动信号或扰乱了摆动信号的周期的状态。在该情况下，当检测出记录开始位置判定电路8的表示从记录开始过后的一定时间的信号、记录结束位置判定电路9的表示从记录结束过后的一定时间的信号，或摆动欠缺检测电路10的表示摆动信号的欠缺的信号之中任意一个时，在第1计时器控制电路11的作用下，抑制计时器15载入新的平均周期，保持计时器的输出矩形波的周期。这样可提高记录时钟在过渡状态下的稳定性。在典型的光盘装置中，AGC的反应时间为200微秒左右，只要在此程度的时间内保持时间记录时钟的周期，在实用上则不会有问题。
此外，摆动的欠缺检测还能够有效地应对因光盘表面上的划痕和附着的灰尘而造成的摆动信号周期混乱。摆动欠缺检测可根据摆动周期大大长于标准的周期，或因光盘表面的灰尘或划痕所导致的检测器的全加法信号低于给定值来检测出摆动的欠缺。
另外，周期比较电路12用于把在周期平均化电路7算出的平均周期Q与被周期保持电路30保持的上一次的计时器输出周期T0进行比较。第2计时器控制电路13当在周期比较电路检测出有给定差以上的周期差时，把从周期平均化电路4载入计时器5的更新周期的变动量限制在给定值以下。对于周期比较电路的具体动作通过图7及图8进行说明。
编码器18在从频率倍增PLL16输出的记录时钟的相应时刻对从接口17送来的数据进行调制。被调制后的数据通过功率控制电路19、激光驱动电路20驱动激光头3内部的激光器。此外，编码器18把对应数据调制区间的记录门限信号输出到记录开始位置判定电路8和记录结束位置判定电路9。
下面，对周期平均化电路7的具体动作进行说明。图5是周期平均化电路的方框图，图6是周期平均化电路的动作说明图。把求出摆动信号的16个周期的平均周期作为动作例进行说明。在图5中，501是D触发器，502是累计周期计测计数器，用于计测摆动周期的合计时间。503是摆动周期计数器，用于累计摆动信号的周期数。504是一致检测器，用于判断已输入的摆动的16个周期。505是保持计测时间的闩锁电路，506是进行除法运算的位移寄存器，507是生成在沟间表面预置刻标位置之后的平均区间的平均区间生成电路。在图6中510是推挽信号，511是摆动信号，512是计测区间，513示意地表示计时器的计数值的计时动作，514表示计时器的矩形波输出。
图5的平均区间生成电路507是输出表示以沟间表面预置刻标的时刻为起点的对应图6的计测区间512的2桢的计测区间，即单位区间的信号的电路，在摆动信号的上升沿即在2桢的前端沿的近前输出计测区间信号。必须在使其确保包含摆动的第16个周期的末端沿即其后的2桢的前端沿，并且必须在使其不包含该沿近前沿的时刻输出区间计测信号，对此可通过计测中的摆动信号周期容易地推算出。周期的计测开始时刻始终是摆动信号被输入到D触发器501的时刻。在D触发器501中由平均区间生成电路507输出的计测区间信号与摆动信号构成连接。D触发器用于在摆动信号的上升沿时刻准确地启动计数器502。
当有计测区间信号的输出，摆动信号的上升沿被输入到D触发器501使D触发器的输出改变后，累计周期计测计数器502被解除清零的状态，使固定频率时钟开始进行时间计测。摆动周期计数器503累计被输入的摆动信号的周期数。一致检测器504在输入了摆动信号的16个周期的时刻输出时钟信号，当把该时刻的计数器502的计数值例如设为V1时，将V1复制到闩锁电路505中。从而使被锁定的值成为以固定频率的分辨率计测摆动信号的16个周期的值。闩锁电路的输出通过在位移寄存器506进行4位的右向位移来实现除以16的除法运算，得到V1/16也就是16周期的平均值。以上对周期计测的电路构成例进行了简明的说明，但在连续进行16周期的时间计测的情况下必须要使累计周期计测计数器50改变成具有可连续进行计测的构成。由于可容易地实现这样的构成，故省略对其的说明。
利用图6对平均区间生成电路507的计测区间进行附加说明。用于求出摆动信号的周期平均值的计测区间如计测区间512所示的那样，把存在沟间表面预置刻标的摆动1周期的上升沿的时刻作为起始时刻来计测每16个周期的时间。如通过图3及表1所说明的那样，由于沟间表面预置刻标周期性地出现在每2桢中，所以计测区间生成电路可通过确定沟间表面预置刻标的出现模式来预测沟间表面预置刻标的出现。也可以构成先预测表1所示的沟间表面预置刻标的先头脉冲(111)或(110)的出现位置，然后再输出包含该出现位置的摆动信号的先头周期之后的16个周期的计测区间信号的形式。通过对在以上所述的区间预测的16周期的合计时间V1进行除以16的除法运算，可求出1个摆动周期即摆动信号周期的平均值。之后对摆动的每16个周期进行同样的时间计测，把获得的计测值除以16的值作为平均周期载入计时器15。在平均周期被载入计时器15之后，直到载入下一个平均周期的时间内，如513所示的那样计时器保持相同周期的振荡频率。另外，之所以把平均周期的计测区间定为16个周期，是因为如所述那样，沟间表面预置刻标重复出现在每2桢中，也可以考虑采用例如用摆动的每64个周期求出平均周期的构成。
在图6所示的实例中，通过把周期计测区间的起始点确定在沟间表面预置刻标的先头位置把区间的长度确定为出现间隔的整数倍，可把因沟间表面预置刻标造成的摆动波形的失真基本均匀地分散到每个周期平均化区间中。
下面，对在图6中的时刻T1的动作进行说明。在时刻T1进行V1/16的计算，把V1/16的计算结果载入计时器15，同时还载入周期保持电路30中。在T1之后，计时器15在每个载入的期间(V1/16)内输出作为计时器输出的脉冲信号(如514所示)。另外，在周期平均化电路7中，在时刻T1之后开始对下一个摆动的16个周期的期间V2进行计数。
另外，周期平均化区间也可以采用如图9所示实例的构成。图9是周期平均化电路的第2动作说明图。在该实例中，把周期平均化区间702确定为在光盘的内周侧和外周侧都不存在沟间表面预置刻标的摆动的8个周期的区间。通过在不存在沟间表面预置刻标的区间求出平均周期，可完全排除无论是在外周侧还是在内周侧的沟间表面预置刻标对摆动信号周期的影响。可通过对在推挽信号上的上侧(外周侧)和下侧(内周侧)两方向的沟间表面预置刻标进行双值化的检测来检测出不存在沟间表面预置刻标的区间。
下面，对周期比较电路12的详细动作进行说明。图7是周期比较电路12的方框图，图8是周期比较电路12的动作说明图。在图7中，601是进行Q-T0计算的减法器，602是进行T0-Q计算的减法器，603是设定给定范围的给定值(也称为限制值)A的寄存器，604是比较Q-T0与A的比较器，605是比较T0-Q与A的比较器，606是T0+A的加法器，607是T0-A的减法器，608是选择器。在图8的流程图中，601表示符号的定义，611、612表示平均周期与计时器周期的比较，613～615表示计时器载入值的更新内容。
首先，对图8的流程图610所示的符号的定义进行说明。把由周期平均化电路7求出的平均周期设为Q，把计时器的振荡周期即刚刚载入计时器的值设为T0，把更新量限制值设为A。在理想的状态下，Q与T0应为相等的值。然后，减法器601把从平均周期Q减去计时器周期T0的结果输出到比较器604。减法器602把从计时器周期T0减去平均周期Q的结果输出到比较器605。在限制值设定寄存器603中预先设定好限制值A。如流程图中的611和613所示的那样，当平均周期Q比计时器周期T0大于A值以上时，比较器604动作，选择器608选择加法器606的输出。由于加法器608输出T0+A，所以向计时器输出的不是平均周期Q而是T0+A。另外，如612和614所示的那样，当平均周期Q比计时器周期T0小于A值以上时，比较器605动作，选择器608选择减法器607的输出。由于减法器607输出T0-A，所以向计时器输出的不是平均周期Q而是T0-A。在任何比较器都不动作时，选择器608选择平均周期Q，计时器的周期更新值还是Q。
在DVD-R光盘中，由于如果是例如直径为48mm的内周位置，则相当于摆动的16周期的长度为396μm，所以在图6中的1周旋转的计时器载入次数，即摆动平均周期的计测次数为，
48(mm)×3.141×1000÷396(μm)＝380(次)另一方面，由于光盘电机的最大加减速度时的速度变动，在典型的光盘装置是对光盘的1周旋转其速度变动量比在10％以下，所以每个计时器载入的周期计测值的变动为：
10(％)÷380(次)＝0.026(％)的程度。实际上，还需要考虑到因光盘的中心偏离对周期变动的影响，所以作为限制值A的设定例，在进行计时值T0为10,000的计数时把限制值A设定约为3较为妥当。
在所述内容的基础上，对图6中的在时刻T2的动作进行说明。在时刻T2进行V2/16的计算，把计算结果V2/16与保持在周期保持电路30中的V1/16进行比较。这时，把被保持在周期保持电路30中的值作为基准值。在V2/16与V1/16的差超出给定范围(超出±A)的情况下，认为V2/16是不合适的值，在该差在给定范围内(±A内)的情况下，认为V2/16是合适的值。在V2/16不是合适的值的情况下，把对计算结果V1/16加上或减去给定值A的值载入计时器15。在V2/16是合适的值的情况下，把计算结果V1/16载入计时器15。被载入到计时器15的值还被载入周期保持电路30中。也可以在时刻T2开始计时器15的计数，在开始进行计数之后载入计时器15。
作为在判断出不是合适值的情况下的实例，虽然应累计摆动的16个周期，但有时也累计了因灰尘或划痕而导致的不应有的累计数。此时，虽然实际上累计了摆动的15个周期的期间，但又累计了因灰尘或划痕而导致的不应有的1个累计数。在累计了1个不应有的累计数的情况下，以15/16(＝0.9375)的比例小于原来的计数值。在该场合下，把对V1/16减去给定值A的值(如用所述例计算，相对原来的计数值此值为0.997)载入计时器，舍弃形成很大不同值的V2/16。
作为判断出不是合适值的另一个实例是，虽然应累计摆动的16个周期，但其中有1个摆动周期的信号未被读出。在该情况下，实际形成累计了摆动的17个周期的期间。当有一个摆动周期的信号未被读出时，该值增大到相当于原来的计数值的17/16(＝1.0625)。在该情况下，把对V1/16加上给定值A的值(如用所述例计算，相对原来的计数值此值为1.0003)载入计时器，舍弃形成很大不同值的V2/16。
通过以上的动作，即使在因不可预测的原因造成摆动的周期发生大的混乱的情况下，也可以抑制计时器的输出发生急剧的变动，把被更新的周期的变动量限制在给定值A以下。由于在正常的动作状态下，从原理上讲，摆动信号的周期不会形成超出光盘的中心偏离或光盘电机的最大加速度范围的大的变动，所以抑制超出该范围的周期变动对于提高记录时钟的稳定性具有良好的效果。
以上的实施例1对于受沟间表面预置刻标的影响或记录功率调制的影响形成局部周期变动的摆动信号可利用周期平均化电路来减轻该影响，从而检测出正确的摆动周期。作为周期平均化电路的动作例，阐述了2种不易受沟间表面预置刻标影响的方法。对于因记录功率调制导致的相位变动和噪声的影响，由于考虑到相位的变动方向是随机的，所以把摆动周期进行平均化是有效的。另外，在记录的刚刚开始时和刚刚结束时因光盘表面上的灰尘等的原因造成的摆动信号的周期形成局部的不匀，也可以在该期间保持计时器的输出周期，生成正确的记录时钟信号。
另外，虽然周期平均化区间越长就越不容易受外来因素的影响，但必须要根据记录时钟的对应线速度变动的应答特性来确定该长度。例如，在对应线速度的变动要求记录时钟具有2KHz左右的应答频率特性的情况下，应把周期平均化区间设定在500毫秒以下。
实施例21
图10是本发明第实施例的方框图。在图10中，1是光盘，2是光盘电机，3是激光头，4是RF放大器，5是解码器，6是摆动信号检测电路，8是记录开始位置判定电路，9是记录结束位置判定电路，10是摆动空白判定电路，11是第1时钟控制电路，12是周期比较电路，13是第2时钟控制电路，14是固定频率发生器，15是计时器，16是频率倍增PLL，17是接口，18是编码器，19是功率控制电路，20是激光驱动电路，以上这些与实施例1相同，故省略详细的说明。23是相位比较电路，用于把摆动信号与计时器的输出进行相位比较。24是周期平均化电路，用于根据由摆动信号检测电路6检测出的摆动周期与由相位比较电路23检测出的相位差来确定计时器的载入值。
下面，对周期平均化电路和相位比较电路的具体动作进行说明。图11是周期平均化电路的动作说明图。在图11中，901是摆动信号，902表示周期计测区间1，区间1的长度用长方形的长度表示。假设周期计测是对摆动信号的N个周期(N是给定的整数)进行计测。同样地903表示周期计测区间2，区间2的长度用长方形的长度表示。904表示周期计测区间3，区间3的长度用长方形的长度表示。在本实施例中，除了计测摆动周期，还计测摆动信号与计时器输出的相位误差，905表示相位差计测区间1，用Z1表示在用长方形的长度所表示的区间1发生的相位误差的合计值，也就是在区间1的终止端残留的摆动信号与计时器的矩形波的相位误差。同样，906表示相位差计测区间2，用Z2表示在用长方形的长度所表示的区间2的终止端残留的摆动信号与计时器的矩形波的相位误差。907表示相位差计测区间3，用Z3表示在用长方形的长度所表示的区间3的终止端残留的摆动信号与计时器的矩形波的相位误差。908表示计时器的动作，909表示计时器的矩形波输出。
在实施例1中，是通过对于摆动的每16个周期进行不形成重复区间的时间计测，来求出周期的平均值，但在本实施例中，使用摆动周期的计测值和相位误差的计测值双方来求出平均周期。首先对摆动周期的计测方法进行说明。在本实施例中，对输入的摆动信号的每1个周期重新计算平均周期，通过求出移动平均值来计算出周期平均值。具体的是，当把在902周期计测区间1计测到的摆动信号的N个周期的时间设为V1，把计测V1之后的摆动信号输入周期设为X2、X3…时，把从V1减去V1(1/N)，再加上X2的值作为周期累计值V2。即：V2＝((N-1)/N)×V1+X2。作为V2之所以不用计测值本身而使用利用V1和X2的近似式，是因为不需要预先保存所有的计测区间的起始点。也就是如果使用近似式，必须把N个区间全都并排地进行计测，这是因为区间计测用的计数器的频率是N倍。同样，在之后的摆动信号周期X3被输入的时刻，对应计测区间3的累计值V3是从V2减去V2(1/N)，再加上X3的值，即：V3＝((N-1)/N)×V2+X3。
下面，对摆动信号与计时器输出的相位差进行说明。虽然只把求出的周期平均值载入计时器也能够获得与摆动周期基本相同的周期的矩形波，但由于周期平均化对误差的近似取舍或对周期平均值的分辨率的原因，有可能在原来的摆动信号与计时器矩形波输出之间形成相位差的累加。尽管各个计测区间的相位差非常小，累加的误差将会使记录时钟与光盘上的沟间表面预置刻标之间的相位误差增大，是一种不希望发生的状态。因此，在本实施例中，把摆动信号与计时器输出矩形波之间的相位差Z反映在计时器载入值中，把相位误差Z控制在通常趋于最小的状态。具体的动作是，如909所示的那样当把在计测摆动的N个周期的时刻摆动信号与计时器矩形波输出的相位差设为Z1，把相位误差的累计值的初始值设为W1＝Z1时，下一个载入计时器的值是V1的1/N与W1的1/N之和。之所以把相位差W1乘以1/N，是因为通过把相位误差分散到N个周期内，反映在计时器设定中，来避免计时器周期的急剧变动，以此来提高记录时钟的稳定性。
当相位误差趋向越来越小，即计时器相位滞后摆动信号时，对V1加上W1，当计时器相位超前时，从V1减去W1。同样在之后的输入摆动信号的时刻的相位误差为Z2时，作为在计时器设定中所反映的相位差累计值W2是从周期计测相同的W1减去W1(1/N)再加上Z2后的值，即：W2＝((N-1)/N)×W1+Z2，被载入计时器中的值为(V2+W2)/N。对于下一个周期X3和相位差Z3也是同样，在计时器中载入(V3+W3)/N。图11的905、906和907所示的相位误差的修正也可以被省略。
在以上所述的本发明的实施例2中，由于对于摆动的每1个周期进行周期平均值的更新，所以与实施例1比较，能够进一步抑制计时器的输出周期的变动，可改善通过把计时器输出进行倍增而获得的记录时钟的稳定性。而且，通过把摆动信号与计时器输出信号的相位差反映在计时器载入值中，即使存在周期平均化的近似取舍误差和计时器分辨率的误差也可以抑制该误差的累加，使摆动信号与计时器输出的相位始终保持一致地进行动作。
实施例3
图1表示本发明实施例3。在图1中，1是光盘，2是光盘电机，3是激光头，4是RF放大器，5是解码器，6是摆动信号检测电路，8是记录开始位置判定电路，9是记录结束位置判定电路，10是摆动空白判定电路，11是第1时钟控制电路，12是周期比较电路，13是第2时钟控制电路，14是固定频率发生器，15是时钟，17是接口，18是编码器，19是功率控制电路，20是激光驱动电路，23是相位比较电路，24是周期平均化电路，以上与实施例2相同，故省略详细的说明。21是沟间表面预置刻标检测电路，22是窗口保护电路，这些已在实施例1中作过说明。25是闩锁电路，用于锁定在沟间表面预置刻标在窗口内被检测出时的计时器15的计数值。即把从计时器的输出矩形波的上升沿到沟间表面预置刻标位置的计测结果保存在闩锁电路中。26是减法器，从闩锁电路中的内容减去给定的数值。27是低频带通滤波器，是只允许减法器输出中的低频成分通过的数字滤波器。28是频率倍增PLL，其基本的PLL动作与实施例1及实施例2相同，但对应低频滤波器27的输出值可对记录时钟的相位进行修正。
下面，利用图12对检测摆动信号与沟间表面预置刻标信号之间的相位差的检测方法进行说明。图12是相位差检测的动作说明图。在图12中，1001是沟间表面预置刻标信号，1002是检测窗口，1003表示计时器的计数动作，1004是摆动信号，1005是闩锁电路的输出，1006表示减法器的输出，对于沟间表面预置刻标信号1001通过检测窗口1002除去窗口以外的误检成分。计时器如1003所示的那样执行一贯的计时动作，当计时到零时载入新的平均周期。被载入的平均周期在图中用L1、L2表示。当在窗口内检测到沟间表面预置刻标信号时，对应该检测位置的计时器的计数值C1被复制到闩锁电路1005中。摆动信号与沟间表面预置刻标信号的相位差A1可利用被锁定的值通过算式A1＝L1-C1求出。在此，如果预先知道在光道之间不存在串道的理想状态下的摆动信号与沟间表面预置刻标信号的相位差AN，则可通过对频率倍增PLL进行A1、AN即L1 C1 AN的相位修正，把摆动信号与沟间表面预置刻标信号的相位差始终保持在在光道之间没有串道的状态。由减法器26来执行L1-C1-AN的减法运算。减法器26的输出通过数KHz的低频带通滤波器27后作为相位修正信号被送至频率倍增PLL28。之所以使用低频带通滤波器，是为了除去沟间表面预置刻标信号因在记录时的记录脉冲的标记部、空白部所造成的感光量的不同以及在重放时的标记部、空白部所造成的感光光量不同而形成的不稳定跳跃成分。并为了抑制频率倍增PLL对于沟间表面预置刻标的未检或误检的随动反应。
下面，利用图13对频率倍增PLL进行说明。图13是频率倍增PLL的方框图。在图13中，1101是相位比较器，用于把计时器的输出与一致检测器的上升沿相位进行比较。1102是充电泵，1103是VCO，1104是744分频计数器，1105是一致检测器，1106是输出记录时钟的4分频计数器。
在本实施例中，为了使相位修正的分辨频率设定为记录时钟的4分之1周期，使VCO的振荡频率为记录时钟的4倍。从而使记录时钟为由把VCO1103的输出用4分频计数器1106分频后的频率。另外，由于摆动信号的频率为记录时钟的186分之1，作为分频器还需要进一步进行4倍分频，即186×4＝744，所以要设置744分频计数器1104。一致检测器1105在不进行相位修正的状态下，每当744分频计数器的计数器为0时生成包含正向脉冲的矩形波。一致检测器1105输出的矩形波与计时器的输出矩形波的上升沿通过相位比较器1101进行比较，对应该相位差量驱动充电泵1102来控制VCO1103的输出频率。
下面，利用图14对频率倍增PLL的相位修正动作进行说明。图14是频率倍增PLL的相位修正动作的说明图。在图14中，1201表示744分频器的计数值。由于该分频器是具有744分频的固定分频比的计数器，所以反复进行从计数值743到0的倒计数。1202表示从低频带通滤波器27输出的相位修正值。在该实例中为了便于说明，在时序的前半部的修正值用-10，后半部分的修正值用+10来表示，但在实际中，由于插入有数KHz的低频带通滤波器27，所以修正值不会发生在瞬间从-10转变成+10的急剧变动。一致检测器1105在修正值为-10时，当744分频计数器的计数值为-10(733)时，生成正向波形，在修正值为+10时，当744分频计数器的计数值为+10时，生成正向矩形波。即，一致检测器输出的矩形波对应设定值在记录时钟的4分之1周期单位内其相位被修正。在因光道之间的串道致使相对沟间表面预置刻标信号摆动信号的相位向前移动，计时器输出的相位也向前移动的情况下，通过控制一致检测器，使其输出相位也以低频带通滤波器的输出量向前移动，能够控制PLL使其输出相位不发生移动。相反地，在摆动信号的相位滞后的情况下，只要控制一致检测器的相位也向滞后方向移动即可。由于相位比较器1101只具有比较上升沿的构成，所以不需要精确地确定一致检测器1105输出的矩形波的下降位置。例如可以设计成在计数值被计数到一半时的370附近确定下降沿。
另外，由于对摆动信号与沟间表面预置刻标信号的相位差是以固定时钟振荡器14的频率分辨率进行计测，由VCO1103的振荡频率来确定频率倍增PLL28的相位修正单位，所以在两者的频率不同的情况下，有时需要进行修正值的设定单位的转换。
并且，在本实施例中，虽然是对VCO1103的输出进行相位修正，对计时器的输出进行相位修正也可以获得同样的效果。在该场合下，如果使用与计时器相同的时钟对计时器的输出进行相位修正，则不需要对所述修正值的设定单位进行转换。
依照如上所述的本实施例，通过把具有较小电路规模的可构成数字化的周期平均化电路与低频滤波器及1个频率倍增PLL有机地配合，可容易地检测出摆动信号与沟间表面预置刻标信号的相位，可容易地对使用沟间表面预置刻标信号的记录时钟进行相位修正。
而且，在DVD-R光盘中，摆动频率为140KHz，沟间表面预置刻标的出现间隔为2桢(约10KHz)，跟踪光盘偏心的PLL的反应带宽为1KHz左右的情况下，如果把摆动的光道间干扰设定为5.3旋转周期则比较慢。因此，以周期平均化电路的计时器的相位修正的反应速度140KHz来测定以约10KHz出现的沟间表面预置刻标与摆动信号的相位差，则富富有余。另外，通过选择1KHz左右的低频滤波器的截止频率，可跟踪光盘的线速度的变动，充分抑制沟间表面预置刻标的高频不稳定成分地进行频率倍增PLL的相位修正。另外，通过利用低频滤波器，即使存在着沟间表面预置刻标的误检和未检，也可以把记录时钟的不稳定成分的增加抑制到最小，由此可见，本发明具有显著的实用效果。实施例4
下面，对周期平均化电路的又一例的具体动作进行说明。图15是实施例4的周期平均化电路的动作说明图。由于周期平均化电路的方框图与实施例2相同，故在此省略对其的说明。在图15中，1501表示摆动信号，1502表示周期计测区间1，1503表示周期计测区间2，1504表示周期计测区间3。1505表示相位差计测区间1，1506表示相位差计测区间2，1507表示相位差计测区间3。1508表示计时器的动作，1509表示计时器的矩形波输出。
在实施例4中，首先对摆动周期的计测方法进行说明。虽然周期累计值V1、V2、V3…的计测方法与实施例2相同，但相位误差的累计值的计算方法及相位误差的计时器载入值的计算方法与实施例2不同。在实施例4中，对应摆动信号与计时器输出矩形波之间的相位误差把用固定衰减常数相乘的值反映在计时器载入值中。
具体的动作是，如1509所示的那样，当把在计测摆动的N个周期时刻的摆动信号与计时器矩形波输出的相位差设为Z1时，把W1的初始值设为Z1，在其后载入计时器的值为V1/N和W1/(D×N)的合计值。D是衰减常数。把在计时器中的相位差的反映值设为W1/(D×N)的原因是，通过对相位误差乘以固定的衰减常数，使其反映在把相位误差分散到所有N个周期内的计时器设定中，使计数器周期可更为稳定地追随摆动周期。在把之后的摆动信号的输入时刻的相位误差设为Z2时，相位差累计值W2设为：W2＝((N-C)/N)×W1+Z2。C是减法运算常数。减去常数C的理由是，为了调整相对累计值Wi的相位误差量的增量。这时的计时器载入值为V2/N和W2/(D×N)的合计值。在以后的周期进行同样的计时器的载入。
例如，在周期平均化区间相当与128个摆动周期的情况下(N＝128)，本实施例通过设定减法运算常数C＝4，衰减常数D＝2，可把相位误差的反馈量抑制到比实施例3更低，特别是在输入的摆动信号的周期发生急剧变动的情况下，具有抑制计时器输出，即平均化摆动信号的周期变动的效果。另外，周期平均化区间也可以是计测周期累计值和相位差累计值的其他的值。
在以上所述的本发明实施例3中，通过把摆动信号与计时器输出的相位差用固定的衰减常数相乘，使其较平稳地反映在计时器载入值中，可防止摆动信号与计时器输出的相位差的累加，并且即使在摆动信号的周期急剧变动的情况下，也可以防止因相位误差量被过量地反馈而导致的计时器输出的不稳定。
在本发明的记录时钟发生装置中，针对因相邻光道的影响而导致的摆动信号的相位变动，因沟间表面预置刻标信号的遗漏而导致的摆动信号的相位变动，因记录功率调制成分的遗漏而导致的摆动信号的相位变动，以及因其他噪声而导致的摆动信号的周期变动，通过实施周期平均化就可产生稳定的记录时钟。
另外，即使在因记录开始时和记录结束时的RF放大器的过度反应和光盘表面上的灰尘等而导致摆动信号发生遗漏的情况下，通过在摆动信号的平均周期内保持正在振荡的计时器的输出周期，可最大限度地抑制频率倍增PLL的输出即记录时钟的不稳定性。
另外，即使在沟间表面预置刻标信号中存在高频不稳定、误检和未检的情况下，也能通过利用通过低频带通滤波器的信号把其作为对记录时钟的相位修正信号，来抑制高频不稳定和欠缺的影响，能极大地改善记录时钟相对于光盘的相位不稳定。
并且，根据本发明，周期平均化电路、计时器及低频带通滤波器等都能用规模较小的数字电路来构成，能基本上用1个频率倍增PLL来生成根据沟间表面预置刻标信号来进行相位修正的稳定的记录时钟，具有很大的实用效果。

Claims (13)

1.一种记录时钟发生装置，用于对以给定的周期在半径方向上形成摆动的记录沟和在每个包含给定数的摆动周期的单位区间内形成预置刻标的光盘进行数据记录；其特征在于：包括：
对记录沟的摆动进行检测，并输出摆动信号的摆动信号检测部件；
对所述预置刻标进行检测的预置刻标检测部件；
用于求出所述摆动信号周期的平均周期的周期平均化部件；
生成与用所述周期平均化部件求出的平均周期近似为同一周期的矩形波的计时器；
通过对所述计时器的输出进行倍增来生成记录时钟的频率倍增PLL；
所述周期平均化部件把一个或多个所述单位区间作为周期平均化区间，计算出在该周期平均化区间的所述摆动信号的周期平均值。
2、一种记录时钟发生装置，用于对以给定的周期在半径方向上形成摆动的记录沟和在每个包含给定数的摆动周期的单位区间内形成预置刻标的光盘进行数据记录；其特征在于：包括：
对记录沟的摆动进行检测，并输出摆动信号的摆动信号检测部件；
对所述预置刻标进行检测的预置刻标检测部件；
用于求出所述摆动信号周期的平均周期的周期平均化部件；
生成与用所述周期平均化部件求出的平均周期近似为同一周期的矩形波的计时器；
通过对所述计时器的输出进行倍增来生成记录时钟的频率倍增PLL；
所述周期平均化部件在记录沟的内周侧和外周侧都不存在预置刻标的区间内，计算出平均周期。
3.一种记录时钟发生装置，用于对以给定的周期在半径方向上形成摆动的记录沟和在每个包含给定数的摆动周期的单位区间内形成预置刻标的光盘进行数据记录；其特征在于：包括：
对记录沟的摆动进行检测，并输出摆动信号的摆动信号检测部件；
对所述预置刻标进行检测的预置刻标检测部件；
用于求出所述摆动信号周期的平均周期的周期平均化部件；
生成与用所述周期平均化电路求出的平均周期近似为同一周期的矩形波的计时器；
通过对所述计时器的输出进行倍增来生成记录时钟的频率倍增PLL；
所述周期平均化电路包括：
计测所述摆动信号的N个周期(N是给定的整数)的合计时间，作为周期累计值V来进行保持的部件；
计测下一个摆动周期X，把从周期累计值V减去周期累计值V的(1/N)，再加上X后的值作为新的N个周期的合计时间的部件。
4.一种记录时钟发生装置，用于对以给定的周期在半径方向上形成摆动的记录沟和在每个包含给定数的摆动周期的单位区间内形成预置刻标的光盘进行数据记录；其特征在于：包括：
对记录沟的摆动进行检测，并输出摆动信号的摆动信号检测部件；
对所述预置刻标进行检测的预置刻标检测部件；
用于求出所述摆动信号周期的平均周期的周期平均化部件；
生成与用所述周期平均化电路求出的平均周期近似为同一周期的矩形波的计时器；
通过对所述计时器的输出进行倍增来生成记录时钟的频率倍增PLL；
计测所述摆动信号与所述矩形波的相位差Z的相位差计测部件；
所述周期平均化部件包括：
计测所述摆动信号的N个周期(N是给定的整数)的合计时间，作为周期累计值V来进行保持的部件；
计测下一个摆动周期X，并把从周期累计值V减去周期累计值V的(1/N)，加上X，再对相位差Z进行修正之后的值作为新的N个周期的合计时间的部件。
5.根据权利要求1～4中任意1项所述的记录时钟发生装置，其特征在于：还包括：
从记录开始时刻检测给定时间的记录开始检测部件；
从记录结束时刻检测给定时间的记录结束部件；
检测所述摆动信号的欠缺的欠缺检测部件；
当检测出从记录开始时刻的一定时间或从记录结束时刻的一定时间或摆动信号的欠缺中的任意一个时，保持所述计时器的输出周期的第1计时器控制部件。
6.根据权利要求1～5中任意1项所述的记录时钟发生装置，其特征在于：还包括：
当在所述周期平均化部件中算出的平均周期与所述计时器输出的矩形波的周期相差给定值以上时，把计时器的输出周期的变动量限制在所述给定值以下的第2计时器控制部件。
7.根据权利要求1～6中任意1项所述的记录时钟发生装置，其特征在于：至少还包括：
每当检测到所述预置刻标信号时，记忆所述计时器的值的计时器值记忆部件；
除去所述计时器值记忆部件输出中的高频成分的低频带通滤波器；
所述频率倍增PLL进行工作，对应所述低频带通滤波器的输出量，对记录时钟的相位进行修正。
8.一种记录时钟发生方法，用于对以给定的周期在半径方向上形成摆动的记录沟和在每个包含给定数的摆动周期的单位区间内形成预置刻标的光盘进行数据记录；其特征在于：包括：
检测记录沟的摆动，输出摆动信号的步骤；
检测所述预置刻标的步骤；
求出所述摆动信号周期的平均周期的步骤；
生成与求出的平均周期近似为同一周期的矩形波的步骤；
通过对所述矩形波进行倍增，来生成记录时钟的步骤；
把一个或多个所述单位区间作为周期平均化区间，计算出在该周期平均化区间中的所述摆动信号的平均周期。
9.一种记录时钟发生方法，用于对以给定的周期在半径方向上形成摆动的记录沟和在每个包含给定数的摆动周期的单位区间内形成预置刻标的光盘进行数据记录；其特征在于：包括：
检测记录沟的摆动，输出摆动信号的步骤；
检测所述预置刻标的步骤；
求出所述摆动信号周期的平均周期的步骤；
生成与求出的平均周期近似为同一周期的矩形波的步骤；
通过对所述矩形波进行倍增，来生成记录时钟的步骤；
在记录沟的内周侧和外周侧都不存在预置刻标的区间内，计算出平均周期。
10.一种记录时钟发生方法，用于对以给定的周期在半径方向上形成摆动的记录沟和在每个包含给定数的摆动周期的单位区间内形成预置刻标的光盘进行数据记录；其特征在于：包括：
检测记录沟的摆动，输出摆动信号的步骤；
检测所述预置刻标的步骤；
求出所述摆动信号周期的平均周期的步骤；
生成与求出的平均周期近似为同一周期的矩形波的步骤；
通过对所述矩形波进行倍增，来生成记录时钟的步骤；
生成所述矩形波的步骤包括：
计测所述摆动信号的N个周期(N是给定的整数)的合计时间，作为周期累计值V来进行保持的步骤；
计测下一个摆动周期X，把从周期累计值V中减去周期累计值V的(1/N)，再加上X之后的值作为新的N个周期的合计时间的步骤。
11.一种记录时钟发生方法，用于对以给定的周期在半径方向上形成摆动的记录沟和在每个包含给定数的摆动周期的单位区间内形成预置刻标的光盘进行数据记录；其特征在于：包括：
检测记录沟的摆动，输出摆动信号的步骤；
检测所述预置刻标的步骤；
求出所述摆动信号周期的平均周期的步骤；
生成与求出的平均周期近似为同一周期的矩形波的步骤；
通过对所述矩形波进行倍增，来生成记录时钟的步骤；
计测所述摆动信号与所述矩形波的相位差Z的步骤；
生成所述矩形波的步骤包括：
计测所述摆动信号的N个周期(N是给定的整数)的合计时间，作为周期累计值V来进行保持的步骤；
计测下一个摆动周期X，把从周期累计值V中减去周期累计值V的(1/N)，加上X，再对相位差Z进行修正之后的值作为新的N个周期的合计时间的步骤。
12.根据权利要求8～11中任意1项所述的记录时钟发生方法，其特征在于：包括：
从记录开始时刻检测给定时间的步骤；
从记录结束时刻检测给定时间的步骤；
检测所述摆动信号的欠缺的步骤；
当检测出从记录开始时刻的一定时间或从记录结束时刻的一定时间或摆动信号的欠缺中的至少一个时，对所述计时器的输出周期进行保持的步骤。
13.根据权利要求8～12中任意一项所述的记录时钟发生方法，其特征在于：包括：
当计算出的平均周期与矩形波的周期相差给定值以上时，把计时器的输出周期的变动量限制在所述给定值以下的步骤。
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