专利名称：光盘再生设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光盘再生设备，它能够通过从以数字形式记录在光盘媒体上的再生信号中探测出线速度周期来控制锁相环或波形均衡器，从而较容易地锁定产生时钟的锁相环。
为了充分有效地利用记录媒体的容量，常常在例如紧凑型光盘(CD)中使用这样一种记录方法，它通过设定一个恒定的线速度使记录媒体上的记录密度均匀化。在下述情形下很可能会不注意地实现了虚假的锁定，在该情形中，对已经在执行了标记宽度调制以使得记录的线密度变成常量之后以数字形式调制并记录的光盘的再生信号进行相位锁定。这就是说，这种锁定有可能给出一个不同于再生信号的时钟频率的频率，除非在该锁定的开始状态下再生信号的时钟成分的频率接近于锁相环电路的时钟发生器的频率。为了避免这种虚假锁定，探测出光盘的再生线速度和含在调制信号内的脉冲宽度或脉冲间隔，由此来控制光盘的转速和锁相环的自由运行频率，以引导到正常的相位锁定。
这种相位锁定例如可用
图16所示的光盘再生系统来实现。象图17A所示那样的数据记录在光盘28上，使得记录的线密度变为常量。在该情形中，所记录的数据假定已调整得使相继的“0”或“1”的数目落在3至11的范围之内。这就是说，使用了例如8至14调制(EFM)作为调制方法。由再生部分29所再生的再生信号呈现出低通滤波特性，因此，当信号成分的频率变高时其幅度就减小。为了校正这种幅度减小，用一个波形均衡部分1来提高高频带。提高了三倍的再生信号(图17B)被一个数字化部分又以预定的阈值电平数字化，转变成一个数字信号(图17C)。在该情形中，阈值电平的最佳值随着记录标记的大小等因素的变化而变化，不过也可以根据再生信号的直流成分来自动调节。
当输入了数字信号时，一个相位比较器22把输入信号的相位与一个压控振荡器21的输出的相位进行比较，由此产生一个对应于它们之间相位差的相位误差电压。一个电荷泵23根据该相位误差电压来释放或吸收一个恒定电流。一个环滤波器24把电荷泵23输出的电流转换成电压，并同时限制其带宽。然后，压控振荡器21根据环滤波器24的输出电压改变它的输出钟频，由此形成了一个锁相环。该锁相环产生一个时钟信号(图17D)，该信号的相位同步于输入数字信号(图17C)的时钟成分的相位。其后，一个同步部分6使该数字信号(图17C)与同步的时钟信号(图17D)相同步，由此输出同步时钟信号和与同步时钟信号相同步的数字信号数据。
然而，仅仅由上述的锁相环不能排除虚假锁定的可能性，对于锁相开始时压控振荡器21的自由运动频率和输入数字信号的时钟频率相差很大的情形则尤其如此。一般而言，只要压控振荡器21的自由运行频率和数字信号的时钟频率相差在±5％以内，就可以实现相位锁定。一旦这个差别超过了这个值，就可能出现不正常的锁相。因此，在锁相环上还添加了一个11T周期探测部分25作为第一辅助锁定部分，用来探测数字信号(图17C)中“0”或“1”连续出现11次的记录图形的时间周期。如果测得的值长于稳态值，则将由电荷泵向环滤波器注入一个预定量的电流以使压控振荡器的振荡频率变低，反之，如果测得的值短于稳态值，则将由电荷泵从环滤波器吸收一个预定量的电流以使压控振荡器21的振荡频率变高。通过执行这个操作直到压控振荡器的振荡频率变得基本上和数字信号的时钟成分的频率相等，就可以不造成虚假锁定地实现相位锁定。
此外，通过设置一个6T周期探测部分26作为第二辅助锁定部分，来测量数字信号(图17C)中的记录图形(000111)或(111000)的时间周期，如果测得的值短于稳态值，则加快电机的转速。或者，如果测得的值大于稳态值，则减慢电机的转速，使之接近于稳态下的线速度，由此使得数字信号的时钟成分的频率和压控振荡器的自由运行振荡频率基本相等。这样就排除了虚假锁定。在该情形中，记录图形(000111)或(111000)的周期对应于数字信号的上升段时间或下降段时间。即使当数字化部分2中的数字化阈值发生了变化时，这种变化也几乎不会影响到探测的周期。因此，有可能实现对再现搜索操作等情况中的某些干扰有很强抵抗能力的探测。另一方面，用作第一辅助锁定部分的11T周期探测部分25探测的是从上升到下降的周期或者从下降到上升的周期。因此，如果数字化阈值发生了变化，那末该11T周期探测部分25不再能进行正常的探测。不过，由于11T探测部分所要探测的周期较长，所以探测精度不会下降很多。
对于以高速提取记录在光盘媒体上的信息以再生数据的情况，需要实现相应于从光盘再生的信号的高速度的相位锁定。
然而，根据例如上述6T周期探测的方法，其中探测光盘的线速度周期是为了控制光盘的转速，而这需要较长的时间来设定转速，从而在开始能再生出时钟的相位锁定之前需要大量的时间。另一方面，根据例如上述11T周期探测的方法，其中探测了含在调制信号中的脉冲宽度或者脉冲间隔，并且把调制信号的电平与稳态值的电平进行比较，而且为了控制压控振荡器的自由运行频率还要从电荷泵向环滤波器注入或吸收一个预定量的电流，由于这种控制是数字控制，所以其控制精度是不够的。这就是说，除了提高或降低频率之外没有其他的方法可取。
本发明的光盘再生设备包括一个波形均衡部分，用来加强再生信号频带中的一个预定区域；一个数字化部分，用来把已经被波形均衡部分加强到一个预定电平的再生信号数字化，以把该加强的再生信号转换成一个数字信号；一个周期探测部分，用来探测和输出含在该数字信号内的一个预定图形的周期；一个锁相环部分，它具有一个自由运行周期，用来根据周期探测部分的输出来控制该自由运行周期，使自由运行周期变得基本上等同于数字信号的时钟成分的周期，并用来通过再生数字信号的时钟成分来输出一个再生时钟信号；以及一个同步部分，用来使该数字信号与再生时钟信号同步，以输出一个同步的信号，作为再生数据。
在一个实施例中，周期探测部分利用时钟来计数数字信号的预定图形的脉冲宽度或脉冲间隔，并通过在响应一个外部信号时使时钟停止来保持计数值。
在另一个实施例中，该外部信号是一个用来探测光盘缺陷的信号。
在又一个实施例中，周期探测部分利用时钟来计数数字信号的预定图形的脉冲宽度或脉冲间隔，并在计数值落在一个预定范围之内时保持计数值。
在再一个实施例中，周期探测部分包括一个第一计数部分，用来计数再生信号的各上升边缘之间的第一间隔；一个第二计数部分，用来计数再生信号的各下降边缘之间的第二间隔；以及一个确定部分，用来在每当经过一个预定的周期时计算由第一计数部分所计数的第一间隔与由第二计数部分所计数的第二间隔之和的最小值或最大值，以作为该预定图形的周期。
在再一个实施例中，周期探测部分包括一个计数部分，用来连续地计数数字信号的脉冲宽度或脉冲间隔；一个保持部分，用来保持计数部分刚刚得到的计数结果；一个相加部分，用来相加计数部分的输出和保持部分的输出，以获得数字信号的两个相邻的脉冲宽度或脉冲间隔的和；以及一个确定部分，用来在每当经过一个预定的周期时计算相加部分的所有输出中的最小值或最大值，以作为该预定图形的周期。
在再一个实施例中，周期探部分包括一个计数部分，用来连续地计数数字信号的脉冲宽度或脉冲间隔；一个最大值存储部分，用来保持计数部分在一个预定的周期内所得到的所有计数值中的最大值，每当探测到一个新的最大值时，上述最大值就被更新；一个相加部分，用来相加由最大值存储部分所保持的最大值和由计数部分所得到的下一个计数值，以在响应于最大值存储部分中的最大值更新时得到一个相加值；以及一个最大值探测部分，用来在每当经过一个预定的周期时把该相加值作为预定图形的周期输出。
在再一个实施例中，周期探测部分包括一个计数部分，用来连续地计数数字信号的脉冲宽度或脉冲间隔；一个保持部分，用来保持计数部分刚刚获得的计数结果；一个相加部分，用来相加计数部分的输出和保持部分的输出，以获得数字信号的两个相邻脉冲宽度或脉冲间隔的和；一个第一确定部分，用来在每当经过一个预定的周期时计算相加部分的所有输出中的最小值；一个第二确定部分，用来在当经过一个预定的周期时计算计数部分的所有输出中的最大值；一个估计部分，用来根据第一确定部分的输出来估计第二确定部分的输出范围；以及一个禁止部分，用来在第二确定部分的输出位在第二确定部分输出的估计范围之内时输出第二确定部分的输出，而在第二确定部分的输出位在第二确定部分输出的估计范围之外时禁止第二确定部分的输出，并保持刚才得到的值。
在再一个实施例中，被波形均衡部分所加强的频带的预定区域反比于周期探测部分的输出变化。
在再一个实施例中，在开始再生操作时，被波形均衡部分所加强的频带的预定区域被暂时地移动到高于稳定再生操作时期中被波形均衡部分所加强的频带的地方。
在再一个实施例中，在执行从内圈到外圈的搜索操作时，被波形均衡部分所加强的频带的预定区域被暂时地移动到高于稳态再生操作时期中被波形均衡部分所加强的频带的地方。
在再一个实施例中，周期探测部分利用时钟计数数字信号的预定图形的周期，并加上或减去一个小于计数结果分辨率的偏置值。
在再一个实施例中，时钟频率的设定使得设定锁相环部分的自由运行频率的最小分辨率在锁相环部分的锁定范围之内。
在上述各种结构下，通过在从光盘再生信号时探测线速度和把锁相环部分的自由运行频率控制得变为基本上等同于通过使再生信号数字化而得到的信号的时钟成分的频率，便可以有把握地以较高的速度实现相位锁定。通过探测再生信号的丢失来进一步提供保持由探测线速度而获得输出的功能，还有可能改进可靠性。
这样，这里所说明的本发明使得有可能具有提供一种高度可靠的光盘再生设备这样的优点，在该设备中，通过定量地探测光盘的线速度周期和把锁相部分中同步时钟发生器的自由运行频率控制得变为基本上等同于通过根据探测结果使再生信号数字化而得到的信号的时钟成分的频率，就能够较容易地以较高的速度实现相位锁定；通过既利用上升段时间又利用下降段时间作为探测信息，使探测的执行更加频繁；以及通过探测再生信号中的缺陷，由探测线速度而获得的输出得以保持。
当阅读和理解了下面参考附图所作的详细说明之后，本发明的这个优点和其他优点对于熟悉本技术领域的人们将变得明显。
图1是根据本发明第一个例子的光盘再生设备的方框图。
图2是本发明第一个例子中的周期探测部分的方框图(1)。
图3是本发明第一个例子中的周期探测部分的方框图(2)。
图4是示出本发明第一个例子中的周期探测部分的输出值的图。
图5是本发明第一个例子中的周期探测部分的方框图(3)。
图6是本发明第一个例子中的周期探测部分的方框图(4)。
图7是本发明第一个例子中的周期探测部分的方框图(5)。
图8是示出图7所示周期探测部分的工作时序的波形图。
图9是本发明第一个例子中的周期探测部分的方框图(6)。
图10是根据本发明第二个例子中的光盘再生设备的方框图。
图11是示出波形均衡器的频率特性和信号的频带宽度的图。
图12是本发明第一个例子中的波形均衡器的方框图(1)。
图13是本发明第一个例子中的波形的均衡器的方框图(2)。
图14是示出本发明第一个例子中的频率探测部分的普通输出值的图。
图15是示出本发明第一个例子中的频率探测部分的偏置输出值的图。
图16是一种普通光盘再生设备的方框图。
图17A示出记录的数据，图17B至17D是普通光盘再生设备中的波形图。
图18原理性地示出记录信号的存在/短缺和跟踪误差信号之间的关系。
图19是示出本发明中压控振荡器21的输入/输出特性的图。
下面将通过一些说明性的例子参考附图来说明根据本发明的光盘再生设备。例1图1示出根据本发明的第一个例子的光盘再生设备的结构。下面将说明图1所示光盘再生设备的每一个部件。
一个波形均衡部分1对从光盘28再生出的再生信号进行校正，使再生信号的高频带得到加强。
一个数字化部分2把这样被加强到一个预定电平的再生信号数字化，以把加强的再生信号转化成一个数字信号。
一个周期探测部分4利用高频时钟计数含在被数字化部分2所数字化的数字信号中的特定图形的周期。数字信号的特定图形的周期可以以高频时钟的一个周期的时间分辨率来测量。对于用高频时钟的两个边缘进行计数的情形，这种测量的时间分辨率是高频时钟的半个周期。
由周期探测部分4所获得的结果包含了反比于线速度的信息，也即再生信号的时钟周期信息。一个锁相环部分5的自由运行频率根据周期探测部分4输出的信息来设定，使得锁相环部分5的自由运行频率基本上等同于再生信号的时钟频率。
在这个例子中，锁相环部分5包括一个相位比较器22、一个电荷泵23、一个环滤波器24、以及一个压控振荡器21。
如图19中的实线所示，在普通的压控振荡器21中，压控振荡器21的输入/输出特性设计得在光盘稳态再生时期其振荡频率可以根据输入电压在一个偏离中心频率f0为±Δf的范围之内变动。在该情形中，在光盘的转动尚未设定的情况下，例如刚开始要从光盘再现信息或者搜索操作刚完成时，数字化部分2所获得的数字信号的时钟成分的频率与压控振荡器21的振荡频率之间有很大的差异。其结果是，光盘再生设备可能进入一种不能完成相位锁定的状态(以下，这种状态将被称作“虚假锁相状态”)。因此，在开始锁相操作之前有必要控制电机的转速，使之设定在接近于稳态转速的速度上。
在本发明中，周期探测部分4所得到的探测结果包含再生信号的时钟周期信息。通过计算该时钟周期信息的倒数，把时钟周期信息转换成频率信息。在本发明中，如图19的虚线所示，压控振荡器21的中心频率f0被自适应地控制为正比于该频率信息。周期探测部分4根据该频率信息来设定中心频率f0，使得压控振荡器21的振荡频率基本上等同于数字化部分2所得到的数字信号的时钟成分的频率。这使得有可能不需要等待设定好电机的转速就高速地完成相位锁定。
这样，数字化部分2所得到的数字信号时钟或成分频率变得接近于锁相环部分5的自由运行频率。其结果是，锁相环部分5就能完成正常的锁相，而不会进入虚假锁相状态。
锁相环部分5的自由运行频率用电学方法设定。与锁相操作在调整好光盘电机的转速之后才开始进行的情形相比，这使得有可能减少开始锁相操作所需的时间。此外，锁相环5的自由运行频率是以高分辨率设定的，所以锁相环5的自由运行频率几乎等于再生信号的时钟频率。这使得有可能减少锁定频率所需的时间。
同步部分6使数字化部分2所得到的数字信号与锁相环部分所得到的再生时钟信号相同步，由此输出作为再生数据的同步的信号。
周期探测部分4可以通过使时钟停止来停止探测操作，从而保持探测到的值。
例如，如图2所示，在响应于一个光盘的丢失探测信号时可以接通或切断高频时钟信号。其结果是，有可能防止探测值受到光盘缺陷等因素的干扰。
如图3所示，在第一个例子中周期探测部分4可以包括一个特定图形计数部分106和一个输出保持部分7。输出保持部分7监视特定图形计数部分106输出的计数值。较具体地说，当探测值位在一个预定范围之外时，则输出保持部分7就输出这个结果而不保持它；但当探测值位在这个范围之内时，则输出保持部分7就保持这个输出；而且，从此之后输出保持部分7就一直保持这个输出，而不受到由周期探测部分4所得到的探测结果的影响。例如，如图4所示，当刚完成在光盘的内圈侧执行搜索操作时周期探测值就要变大。然而，通过根据周期探测值来改变锁相环部分5的自由运行频率，使之基本上等于再生信号的时钟频率，就可以在紧接着完成搜索操作之后执行锁相。然后，当执行了锁相后光盘电机转速被设定到稳态转速并且周期探测部分4所探测到的值落入预定范围内时，周期探测部分4的输出就被固定下来。
其结果是，即使当由于某种干扰，例如由于光盘的缺陷而使周期探测部分4在稳态再生时期输出一个错误的值，也有可能防止同步时钟的输出频率因自由运行频率的变化而改变，由此改善已完成锁相之后的稳定性。
在紧凑型光盘之类的光盘上记录了一个所谓的同步图形，也即一个11T(其中T是最小记录单位)的连续图形，记录这个11T图形的目的是在每当经过一个预定的周期时就进行一次同步操作。这个图形是一个具有最大长度的图形，在数据中的其他地方不存在这种图形，但是每经过一个预定的周期时它必然出现一次。在这种情形中，通过每当经过一个预定的探测时间测量从该数据的上升边缘到该数据的下一个上升边缘之间的时间，或者测量从该数据的下降边缘到该数据的下一个下降边缘之间的时间，并且计算出这些测量到的时间中的最大值，就有可能获得关于光盘再生线速度的信息。
如图5所示，第一个例子中的周期探测部分4可以包括一个第一计数部分8，用来计数数字化部分2所输出的数字信号的各个再生信号上升部分之间的间隔；一个第二计数部分9，用来计数数字信号的各个下降部分之间的间隔；以及一个确定部分10，用来在每当经过一个预定的周期时输出第一计数部分8和第二计数部分9的计数结果的和中的最小(或最大)值。
这样，图5所示的周期探测部分4计算并输出两个相邻脉冲宽度或脉冲间隔的和的最小(或最大)值。其结果是，与单独计数上升边缘间隔或单独计数下降边缘间隔的情况相比，有可能使计数频率加倍。
或者，如图6所示，第一个例子中的周期探测部分4也可以包括一个计数部分11，用来使数字信号同步于高频时钟，并用来连续地计数数字信号的脉冲宽度或脉冲间隔；一个保持部分12，用来保持计数部分11刚刚获得的计数结果；一个相加部分14，用来相加计数部分11的输出和保持部分12的输出，以得到两个相邻脉冲宽度或脉冲间隔的和；以及一个确定部分10，用来在每当经过一个预定的周期计算相加部分14的所有输出值中的最小(或最大)值。
这样，图6所示的周期探测部分4计算并输出两个相邻脉冲宽度或脉冲间隔的和中的最小(或最大)值。图6所示的周期探测部分只需要一个计数部分，而图5所示的周期探测部分需要2个计数部分。这使得有可能减小电路的尺寸。
或者，如图7所示，第一个例子中的频率探测部分4也可以包括一个计数部分11，用来使数字信号同步于高频时钟，并连续计数数字信号的脉冲宽度或脉冲间隔；一个最大值存储部分13，用来保持由计数部分11在一个预定的探测周期内所得到的计数值中的最大值，该由最大值存储部分13所保持的最大值在预定探测周期的开始端被重置，并且通过对由计数部分11所得到的计数值和由最大值存储部分13所保持的值进行比较，每当计数部分11探测到一个新的计数最大值时就把这个由最大值存储部分13所保持的最大值更新为一个新的最大值；一个相加部分14，用来在响应于存储在最大值存储部分13中的最大值的更新时相加存储在最大值存储部分13中的值和计数部分11所得到下一个计数值，以保持和输出该相加值；以及一个最大周期输出部分15，用来在预定探测周期的末端把相加部分14的输出作为周期探测结果输出。
这样，图7所示的频率探测部分4相加最大脉冲宽度或脉冲间隔和下一个脉冲宽度或脉冲间隔，并输出相加结果。对于某个特定的脉冲宽度或脉冲间隔超过了最大脉冲宽度或脉冲间隔的情况，这有可能改善探测的精度。
如图8所示，每当出现了一个最大脉冲宽度时，最大值存储部分13就保持这个最大值，并且相加部分14把这个值和脉冲宽度的下一个计数值相加在一起，并保持这个相加值。每当经过一个预定的周期时，该保持在相加部分14中的保持值就被输出并同时被重置。
例如，对于含在再生信号中的最大脉冲宽度或脉冲间隔具有一个假定的宽度14T，而下一个图形具有假定的宽度4T的情况，则通过相加和探测这些图形就可以使探测精度改善一个因子18/14。
或者，如图9所示，第一个例子中的频率探测部分4也可以包括一个计数部分11，用来使数字信号同步于高频时钟，并连续地计数数字信号的脉冲宽度或脉冲间隔；一个保持部分12，用来保持由计数部分11所获得的计数结果；一个相加部分14，用来相加计数部分11的输出和保持部分12的输出，以得到两个相邻脉冲宽度或脉冲间隔的和；一个第一确定部分16，用来在每当经过了一个预定的周期时计算相加部分部分14的所有输出值中的最小值；一个第二确定部分17，用来在每当经过一个预定的周期时计算计数部分11的所有输出值中的最大值；一个估计部分18，用来根据第一确定部分16的输出来估计第二确定部分17的输出的范围；以及一个禁止部分19，用来在正常状态下把第二确定部分17的输出原封不动地输出，而在第二确定部分17的输出超出了估计部分18所估计的范围的情形下禁止第二确定部分17的输出，并且保持前面刚获得的值，还用来在第二确定部分17的输出又落入到估计部分18所估计的范围之内时再次原封不动地输出第二确定部分17的输出。
这样，图9所示的频率探测部分4在正常状态下以高探测精度输出第二确定部分17的输出。然而，对于下述情形，图9所示的频率探测部分4将保持第二确定部分17的输出，在该情形中，根据较少可能出现探测错误的第一确定部分的输出确定了第二确定部分17的输出可能有错。
由于第一确定部分16具有比第二确定部分17较低的探测错误率，而第二确定部分17具有比第一确定部分16较高的探测精度，所以图9所示的频率探测部分4可以以高的抗错误能力同时又保持高的探测精度地执行周期探测。
例如，假定在一个T的基础上在光盘上记录了一个EFM图形，即一个具有3T至11T宽度的图形，并且第一确定部分16探测到了记录图形的最小值是一个[3T，3T]图形，而第二确定部分17探测到了记录图形的最大值是[11T]。因此两个确定部分对获得光盘再生线速度的信息都有贡献。
在第一确定部分16具有较低的探测精度和较高的可靠度而第二确定部分17具有较高的探测精度和较低的可靠度的情形下，通过下述途经同时改善了精度和可靠度根据具有较高可靠度的第一确定部分16(例如比第二确定部分的可靠度大一个因子11/6)的输出值来预期第二确定部分17的输出值；当第二确定部分17的输出值接近于预期值时输出第二确定部分17的输出值；当第二确定部分17的输出值不同于预期值时把第二确定部分17的紧接前面的输出值作为探测误差保持。
在这个例子的方法中，把两个相邻的脉冲宽度或脉冲间隔相加在一起并在每当经过一个预定的周期时计算最小值。或者，通过独立地计数再生信号的上升段的时间和再生信号的下降段的时间，就可以如图5所示在每当经过一个预定的周期时计算出两个部分中的最小值。再有，给第二确定部分17的输入可以用来在每当经过一个预定的周期时计算相加部分14的输出的最大值。例2下面将参考图10说明根据本发明第二个例子的光盘再生设备。
一个波形均衡部分1对再生信号进行校正，使再生信号的高频带得到加强。
一个数字化部分2使这样被加强到一个预定电平的再生信号数字化，以把加强的再生信号转换成一个数字信号。
一个周期探测部分4利用高频时钟来计数含在被数字化部分2所数字化的数字信号中的一个特定图形的周期。该数字信号的特定图形的周期可以以高频时钟的一个周期的时间分辨率来测量。对于用高频时钟的两个边缘来计数的情况，这个测量的时间分辨率是高频时钟的半个周期。
当再生线速度较高时，光盘再生过程中再生信号的带宽与线速度成正比地变大。或者，当线速度较低时该带宽也变得较小。周期探测部分4的输出是关于线速度周期的周期信息。该周期信息的值反比于线速度。
如图10所示，一个倒数计算部分20计算由周期探测部分4所输出的线速度周期的探测结果的倒数，以把周期信息转换成频率信息并输出该频率信息。波形均衡部分1中的波形均衡操作可以通过以正比于倒数计算部分20的频率信息输出的方式来改变要加强的高频带而得到优化。
由周期探测部分4所得到的结果包含了线速度信息，也即再生信号的时钟频率信息。锁相环部分5的自由运行频率根据该时钟频率信息被设定得基本上等同于再生信号的时钟频率。这样，由数字化部分2所得到的数字信号的时钟成分的频率变得接近于锁相环部分5的自由运行频率。其结果是，锁相环部分5得以完成正常的相位锁定而不会进入虚假锁定状态。
一个同步部分6使由数字化部分2所得到的数字信号同步于由锁相环部分5所得到的再生时钟信号，进而把该同步的信号作为再生数据输出。
或者，锁相环部分5可以把倒数计算部分20的输出作为输入来接收。在该情形下，锁相环部分5以正比于倒数计算部分20的输出的方式来设定锁相环5的自由运行频率，使得该自由运行频率变得基本上等同于数字信号的时钟频率。
在第一个和第二个例子中，对于波形均衡部分1具有图11中(A)所示频率特性的情形，当光盘的线速度快于稳态下的线速度时，信号的频带有可能超出波形均衡部分1的通频带(如11中所示的“CLV较快”状态)。因为在刚开始从光盘再生时光盘的转速并不处于稳态，所以再生信号的频带有可能超出波形均衡部分1的通频带。
因此，波形均衡部分1最好能够把一个再生开始信号作为一个外部信号(见图12)来接收，并且与正常再生情形相比，最好在响应于再生开始信号时把准备加强的再生信号的高频带从低频侧移动到高频侧(见图11中由(A)和(B)所表示的频率特性)。这可以防止信号频率成分的缺乏。
在第一个和第二个例子中，对于波形均衡部分1是有如图11中(A)所示的频率特性的情形，如果光盘的线速度快于稳态下的线速度，则再生信号的频带有可能超出波形均衡部分1的通频带(图11中所示的“CLV较快”状态)。因为特别是对于从光盘的内圈搜索到外圈的情形下，需要很长的时间来使电机转速收敛到稳态转速，所以刚经过搜索操作之后信号频率的频带有可能超出波形均衡部分的通频带。
因此，波形均衡部分1最好能够把一个从光盘内圈到外圈的搜索信号作为一个外部信号来接收(见图13)，并且与正常再生情形相比，最好在响应于从光盘内圈到外圈的搜索信号时把准备加强的再生信号的高频带从低频侧移动到高频侧(见图11中由(A)和(B)所表示的频率特性)。这可以防止信号频率成分的缺乏。
此外，周期探测部分4利用高频时钟计数由数字化部分2所数字化的数字信号的特定图形的周期。在该情形中，该特定图形的时间长度用对应于高频时钟的一个周期的最低位分辨率(＝1LSB)来测量。对于利用高频时钟的两个边缘来计数的情形，则利用了对应于半个周期的分辨率。
在图14中，实线示出输入给周期探测部分4的特定图形的时间长度和周期探测部分4所探测到的输出之间的关系。当周期探测部分4采用利用高频时钟来计数特定图形的周期这种方法时，将得到如图14所示的那样的阶梯形探测曲线。
在图14中，虚线示出理想的探测曲线。由实线和虚线所表示的两种探测曲线之间的最大误差是对应于计数器最低比特位的1LSB。
如图15所示，通过在输出值上加上一个1/2LSB的偏置，由实线和虚线所表示的两条探测曲线之间的最大误差可以降低到1/2LSB。偏置量不一定限定为1/2LSB。任何等于或小于1/2LSB的偏置都可以用来替代1/2LSB的偏置。
如图18所示，第一个和第二个例子中的丢失探测部分3可以产生一个非记录部分确定信号，它表明再生部分29是否正在通过没有记录信号的部分，并把该信号用作再生信号中的表明数据短缺的信息部分。这个非记录部分确定信号例如是这样产生的通过探测在经过多个记录部分的迹道时所产生跟踪误差信号，并用一个预定的阈值电平使该跟踪误差信号数字化，以把跟踪误差信号转换成一个数字信号。
在前面的各例子中，已经说明了这样的情形，其中从已经以均匀的线速度记录了信号的光盘上用均匀的线速度再生信号。然而，根据本发明，有可能自适应地改变锁相环部分5的振荡频率。所以，不一定要用均匀的线速度来进行再生。
对于熟悉本技术领域的人们来说，在不偏离本发明的范畴和精神的前提下各种其他修改将是明显的并且是容易做到的。所以，不希望把所附权利要求的范畴限定在这里所给出的说明上，而希望能够广义地理解这些权利要求。
权利要求
1.一种光盘再生设备，它包括一个波形均衡装置，用来加强再生信号的频带中一个预定区域；一个数字化装置，用来使已被波形均衡装置加强到一个预定电平的再生信号数字化，以把加强的再生信号转换成一个数字信号；一个周期探测装置，用来探测和输出含在数字信号中的一个预定图形的周期；一个锁相环装置，它具有一个自由运行周期，用来根据周期探测装置的输出来控制自由运行周期，使得自由运行周期变得基本上等于数字信号的时钟成分的周期，并用来通过再生数字信号的时钟成分而输出再生的时钟信号；以及一个同步装置，用来使数字信号同步于再生的时钟信号，从而把同步的信号作为再生数据输出。
2.根据权利要求1的光盘再生设备，其中的周期探测装置利用时钟来计数数字信号的预定图形的脉冲宽度或脉冲间隔，并通过在响应于一个外部信号时使时钟停止来保持计数。
3.根据权利要求2的光盘再生设备，其中的外部信号是一个用来探测光盘缺陷的信号。
4.根据权利要求1的光盘再生设备，其中的周期探测装置利用时钟来计数数字信号的预定图形的脉冲宽度或脉冲间隔，并在计数值落入一个预定范围内时保持计数值。
5.根据权利要求1的光盘再生设备，其中的周期探测装置包括一个第一计数装置，用来计数再生信号的各上升边缘之间的第一间隔；一个第二计数装置，用来计数再生信号的各下降边缘之间的第二间隔；以及一个确定装置，用来在每当经过一个预定的周期时计算由第一计数装置所计数的第一间隔和由第二计数装置所计数的第二间隔的和的最小值或最大值，把它作为预定图形的周期。
6.根据权利要求1的光盘再生设备，其中的周期探测装置包括一个计数装置，用来连续地计数数字信号的脉冲宽度或脉冲间隔；一个保持装置，用来保持由计数装置刚获得的计数结果；一个相加装置，用来相加计数装置的输出和保持装置的输出，以获得数字信号的两个相邻脉冲宽度或脉冲间隔的和；以及一个确定装置，用来在每当经过一个预定的周期时计算相加装置的所有输出中的最小值或最大值，把它作为预定图形的周期。
7.根据权利要求1的光盘再生设备，其中的周期探测装置包括一个计数装置，用来连续地计数数字信号的脉冲宽度或脉冲间隔；一个最大值存储装置，用来保持由计数装置在一个预定的周期内所获得的所有计数值的中的最大值，每当探测到一个新的最大值时，该最大值就被更新；一个相加装置，用来相加由最大值存储装置所保持的最大值和由计数装置所获得的下一个计数值，以在响应于最大值存储装置中最大值的更新时获得一个相加值；以及一个最大值探测装置，用来在每当经过一个预定的周期时把相加值作为预定图形的周期输出。
8.根据权利要求1的光盘再生设备，其中的周期探测装置包括一个计数装置，用来连续地计数数字信号的脉冲宽度或脉冲间隔；一个保持装置，用来保持由计数装置刚获得的计数结果；一个相加装置，用来相加计数装置的输出和保持装置的输出，以获得数字信号的两个相邻脉冲宽度或脉冲间隔的和；一个第一确定装置，用来在每当经过一个预定的周期时计算相加装置的所有输出中的最小值；一个第二确定装置，用来在每当经过一个预定的周期时计算计数装置的所有输出中的最大值；一个估计装置，用来根据第一确定装置的输出来估计第二确定装置的输出的范围；以及一个禁止装置，用来在第二确定装置的输出落在第二确定装置的输出的估计范围之内时输出第二确定装置的输出，而在第二确定装置的输出落在第二确定装置的输出的估计范围之外时禁止第二确定装置的输出，并保持紧接前面所获得的值。
9.根据权利要求1的光盘的再生设备，其中被波形均衡装置加强的频带的预定区域反比于周期探测装置的输出变化。
10.根据权利要求1的光盘再生设备，其中，在开始再生操作时，被波形均衡装置加强的频带的预定区域被暂时移动到高于稳定再生操作期间被波形均衡装置加强的频带的地方。
11.根据权利要求1的光盘再生设备，其中，在执行从内圈到外圈的搜索操作中，被波形均衡装置加强的频带的预定区域被暂时移动到高于稳定再生操作期间被波形均衡装置加强的频带的地方。
12.根据权利要求1的光盘再生设备，其中的周期探测装置利用时钟来计数数字信号的预定图形的周期，并且加上一个小于计数结果的分辨率的偏置值。
13.根据权利要求2的光盘再生设备，其中时钟频率的设定使得用来设定锁相环装置的自由运行频率的最小分辨率落在锁相环装置的锁定范围之内。
全文摘要
光盘再生设备包括波形均衡部分，用来加强再生信号的频带的一预定区域；数字化部分，用来把已被加强到一预定电平的再生信号转换成数字信号；周期探测部分，用来探测并输出含在数字信号中的预定图形的周期；锁相环部分，用来根据周期探测部分的输出控制其自由运行周期，使该周其基本上等于数字信号的时钟成分的周期，并用来通过再生数字信号的时钟成分来输出再生的时钟信号；及同步部分，用来使数字信号同步于再生的时钟信号，以把同步的信号作为再生数据输出。
文档编号G11B20/14GK1142669SQ96102409
公开日1997年2月12日 申请日期1996年2月15日 优先权日1995年2月15日
发明者堀边隆介, 井村正春, 岛田敏幸 申请人:松下电器产业株式会社