JPH0945009A - データ記録再生装置及びデータ記録再生装置に適用する同期パルス信号生成回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】データ再生処理に必要な同期パルス信号を生成
するいわゆるＰＬＬ回路において、ディスクの欠陥に伴
う異常な再生信号が入力された場合でも、同期パルス信
号の発振周波数が所定の値から大きく外れることを防止
して、データ再生動作時に発生する再生エラーを最小限
にすることを図ることにある。 【解決手段】データ再生動作時に再生信号ＲＤと同期パ
ルス信号ＴＣとの位相誤差を検出する位相比較回路１を
有し、位相誤差を解消するように同期パルス信号ＴＣの
位相同期動作を実行する位相同期ループ回路と周波数引
込みループ回路とを有するＰＬＬ回路である。周波数引
込みループ回路は、データ再生動作時及び非動作時に、
基準パルス信号ＣＬと同期パルス信号ＴＣとの周波数誤
差を検出する周波数比較部６を有し、周波数誤差を解消
するための周波数引込み動作を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばハードディ
スク装置や光ディスク装置等のデータ記録再生装置に関
し、特にデータ再生処理に必要な同期パルス信号生成回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばハードディスク装置（ＨＤ
Ｄ）や光ディスク装置等のデータ記録再生装置は、記録
媒体であるディスクに対して、ヘッド（磁気ヘッドやレ
ーザ等の光ヘッドを含む）によりデータを記録し、また
ディスクからデータを再生するための装置である。

【０００３】このようなデータ記録再生装置には、ヘッ
ドから読出した再生信号を処理して記録データに再生す
るためのデータ再生回路（リードチャネル）が設けられ
ている。ＨＤＤでは、データ再生回路はデータ記録回路
と共に、リード／ライトＩＣとして一体的に集積回路化
されている。

【０００４】データ再生回路には、再生信号を増幅した
り、Ａ／Ｄ変換する各種の処理回路要素と共に、再生信
号からデータパルス列を弁別し、かつ記録データに復号
化するときの同期パルス信号（同期クロック）を生成す
る同期パルス信号生成回路（位相同期回路）が必要であ
る。

【０００５】同期パルス信号生成回路は、ＰＬＬ（ｐｈ
ａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ）回路を主構成要素と
するため、単にＰＬＬ回路と呼ばれている。ここでは、
ＨＤＤのリードチャネルに使用されているＰＬＬ回路を
想定する。

【０００６】ＰＬＬ回路は、図８に示すように、基本的
には位相比較回路１と、チャージポンプ回路２と、ルー
プフィルタ４と、電圧制御発振器（以下ＶＣＯと称す
る）５とを有する。ＶＣＯ５は、入力信号の位相と周波
数が一致した出力信号（同期パルス信号）ＴＣを発振す
る回路であり、この出力信号ＴＣを位相比較回路１の第
２の入力端子にフィードバックするように構成されてい
る。

【０００７】位相比較回路１の第１の入力端子には、入
力信号としてディスクからの再生信号ＲＤが入力され
る。位相比較回路１は再生信号ＲＤと出力信号ＴＣとの
位相差を検出する。チャージポンプ回路２は検出された
位相差を電圧（又は電流）に変換する。ループフィルタ
４はローパスフィルタ（ＬＰＦ）であり、ノイズ除去
（直流化）等の処理により、ＶＣＯ５の入力電圧を生成
する。なお、チャージポンプ回路２が位相差を電流に変
換し、ループフィルタ４がその電流を電圧に変換する回
路として構成されてもよい。

【０００８】ところで、ＨＤＤでは、ヘッドとして記録
と再生の兼用である誘導型の薄膜ヘッドまたは再生専用
のＭＲヘッドを使用した複合型の磁気ヘッドが使用され
ている。複合型の磁気ヘッドは、記録用として誘導型の
薄膜ヘッドを使用する。

【０００９】このようなヘッドにより、データの記録再
生動作が実行されるが、記録動作と再生動作とは同時に
実行されることはなく、データ再生動作時には記録動作
は停止状態となる。通常では、データ再生動作は、ＨＤ
Ｄのディスクコントローラ（ＨＤＣ）から出力されるリ
ードゲートと称する制御信号により実行される。また、
データ記録動作は、ライトゲートと称する制御信号によ
り実行される。

【００１０】したがって、データ記録動作時には、ＰＬ
Ｌ回路には再生信号が入力されないことになる。再生信
号の入力が停止されると、ＶＣＯ５は自走発振し、デー
タ再生動作に必要な所定の周波数から外れることにな
る。

【００１１】ここで、ＨＤＤのＰＬＬ回路の動作過程
は、ＶＣＯ５の発振周波数を所定の周波数に引込むため
の周波数引込み過程（プルイン過程）過程と位相を同期
させる位相同期過程（ロックイン過程）に大別される。

【００１２】データ記録動作時に再生信号の入力が一旦
停止されて、再度、再生信号の入力が行なわれると、プ
ルイン過程を再度実行するため、結果的に位相同期の終
了まで長時間を要することになる。これは、ＨＤＤで
は、ディスク上に記録できるデータ量の減少化を意味す
る。

【００１３】そこで、図８に示すように、第２の位相比
較回路２０を使用した周波数比較動作を実行し、データ
記録動作時には基準クロックＣＬの周波数とＶＣＯ５の
出力信号ＴＣの周波数とを一致させる周波数引込み動作
を行なう方式が採用されている。

【００１４】このようなＰＬＬ回路では、データ再生時
に有意信号なるリードゲートＲＧによりスイッチ動作す
るスイッチ回路２１が設けられている。スイッチ回路２
１は、データ再生時にオンとなるスイッチ２１ｂによ
り、第１の位相比較回路１の出力をチャージポンプ回路
２に入力させる。また、データ記録時にオンとなるスイ
ッチ２１ａにより、第２の位相比較回路２０の出力をチ
ャージポンプ回路２に入力させる。

【００１５】基準クロックＣＬは、例えばデータ記録時
に使用されるライト同期クロック生成回路から出力され
るパルス信号であり、常時ＰＬＬ回路に供給される。ま
た、再生信号ＲＤは、ヘッドにより読出されたアナログ
のリード信号がＡ／Ｄ変換された後のパルス信号列であ
る。

【００１６】ここで、ＨＤＤでは、図９に示すように、
例えばＰＲＭＬ方式のリードチャネルが使用されてお
り、このリードチャネルの構成要素としてＰＬＬ回路３
７が組込まれている。リードチャネルは、ヘッド３０か
らのリード信号をヘッドアンプ３１により増幅した後
に、再生処理するための回路であり、利得調整機能を有
するＡＧＣアンプ３２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３
３、Ａ／Ｄコンバータ３４、ＰＲイコライザ３５、デコ
ーダ３６、およびＰＬＬ回路３７からなる。

【００１７】ＰＲイコライザ３５は、Ａ／Ｄコンバータ
３４により変換されたディジタルデータに対して、ＰＲ
（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）特性に従った波
形等化処理を実行するためのディジタルフィルタであ
る。デコーダ３６は、ＰＲ等化されたディジタルデータ
（コードデータ列）から最尤のデータ系列を検出するビ
タビデコーダ及び記録データに復号化する記録デコーダ
からなり、復号化した再生データをＨＤＣに出力する。

【００１８】ＰＲＭＬ方式のリードチャネルでは、ＰＬ
Ｌ回路３７の入力信号としては、ＰＲイコライザ３５か
ら出力された再生信号ＲＤが使用される。ＰＬＬ回路３
７は、生成した同期パルス信号（リード同期クロックと
も称する）ＴＣを、Ａ／Ｄコンバータ３４やデコーダ３
６に供給する。

【００１９】ＨＤＤでは、ディスク上には同心円状の多
数のトラックが構成されており、さらに各トラックがセ
クタ単位（通常では１セクタが５１２バイトのデータ
量）に分割されている。通常では、１トラックが５０セ
クタ乃至６０セクタ程度に分割されている。したがっ
て、ＨＤＤでは、データのアクセス（記録／再生）単位
はセクタ単位である。

【００２０】データアクセスのタイミングは、図７に示
すように、各セクタの先頭位置で発生するセクタパルス
ＳＰにより決定される。インデックスパルスＩＰは、各
トラックの先頭を示すセクタパルスＳＰの一種であり、
ディスクの１回転に同期して発生する回転同期パルス信
号である。

【００２１】データ再生動作の起動時には、ＨＤＣは再
生制御信号としてリードゲートＲＧを出力する。図７で
は、便宜的にローレベルを有意とするリードゲートＲＧ
を示し、ハイレベルを記録動作期間として示す。

【００２２】前述したように、図８に示すＰＬＬ回路で
は、リードゲートＲＧによりスイッチ回路２１が動作
し、データ記録動作時にはスイッチ２１ａがオンとな
り、スイッチ２１ｂがオフとなる。これにより、第２の
位相比較回２０からＶＣＯ５を含む帰還ループが動作
し、再生信号ＲＤの入力が停止されていても、ＶＣＯ５
の発振周波数は、基準クロックＣＬの周波数（所望の周
波数に相当する）に一致するように制御される。

【００２３】したがって、データ再生動作が一旦中断し
て、再開されたときに、前述のようなプルイン過程がな
くても、ＰＬＬ回路はデータ再生処理に対応する位相同
期動作に速やかに復帰することができる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】近年、ＨＤＤは高記録
密度化が著しく、その実現のために前述した再生専用の
ＭＲヘッドを使用した複合型の磁気ヘッドやＰＲＭＬ方
式のリードチャネル等の技術の導入がなされている。

【００２５】ところで、高記録密度化に伴って、記録媒
体であるディスク上の欠陥によるデータ再生エラーの問
題が顕在化されつつある。通常では、ディスク上の欠陥
に対しては、エラー訂正（ＥＣＣ）技術が有効であり、
データ記録動作時に記録データにエラー訂正用の冗長ビ
ット列からなるＥＣＣ情報がディスク上に記録されてい
る。

【００２６】このようなエラー訂正技術は、データ再生
回路（リードチャネル）が正常に動作して、欠陥の領域
に対応する限定された範囲の再生データに対してのみ訂
正処理が有効である。

【００２７】しかしながら、ディスクの欠陥領域に対し
てヘッドにより再生動作が実行されたときに、前述のＰ
ＬＬ回路には異常状態の再生信号が入力されることにな
る。したがって、データ再生動作時に、ＰＬＬ回路の位
相比較回路１は正常な位相誤差を検出することはできな
い。

【００２８】ディスクの欠陥領域の大きさ（即ち、欠陥
データ量）によっては、ＰＬＬ回路のＶＣＯ５の発振周
波数が所定の値から大きく外れる可能性がある。このた
め、ディスクの正常領域に対する再生動作でも、ＰＬＬ
回路から正常な同期パルス信号が出力されないために、
正常な再生処理ができず、結果的に欠陥データも含めて
大量のエラー再生データが発生する。このような大量の
エラー再生データに対して、前記のエラー訂正処理によ
りデータを修復することは不可能である。

【００２９】本発明の目的は、データ再生処理に必要な
同期パルス信号を生成するいわゆるＰＬＬ回路におい
て、ディスクの欠陥に伴う異常な再生信号が入力された
場合でも、同期パルス信号の発振周波数が所定の値から
大きく外れることを防止して、データ再生動作時に発生
する再生エラーを最小限にすることを図ることにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は、データ再生処
理のタイミングを決定する同期パルス信号をＰＬＬ回路
により生成する方式のデータ記録再生装置において、デ
ータ再生動作時に再生信号と同期パルス信号との位相誤
差を検出し、この位相誤差を解消するように同期パルス
信号の位相同期動作を実行する位相同期ループ回路（位
相同期手段）と同期パルス信号との周波数誤差を解消す
るための周波数引込み動作を実行する周波数引込みルー
プ回路（周波数引込み手段）とを有するＰＬＬ回路を備
えた装置である。

【００３１】周波数引込みループ回路は、データ再生動
作時及び非動作時に、所定の基準パルス信号と同期パル
ス信号との周波数誤差を検出し、周波数誤差を解消する
ための周波数引込み動作を実行する。

【００３２】さらに、本発明のＰＬＬ回路は、データ再
生動作時に位相同期ループ回路の位相誤差に応じて生成
された電圧信号と周波数引込みループ回路の電圧レベル
誤差に応じた電圧信号とを加算し、同期パルス信号の発
振周波数を制御する電圧として生成するための加算回路
を有する。

【００３３】このような構成のＰＬＬ回路であれば、位
相同期ループ回路とは別に、周波数引込みループ回路に
より、同期パルス信号の発振周波数は常時、所定の値で
ある基準周波数と一致するように補正されている。した
がって、例えば記録媒体であるディスク上に比較的大き
な欠陥領域が存在している場合でも、ＰＬＬ回路の発振
周波数を正常値に比較的早く復帰させることが可能とな
る。即ち、その欠陥領域に対するデータ再生動作が実行
された場合に、異常な再生信号がＰＬＬ回路に入力され
るため、同期パルス信号の発振周波数は所定値から一旦
外れるが、周波数引込みループ回路により直ちに発振周
波数を所定値と一致するように補正される。

【００３４】したがって、このようなＰＬＬ回路を例え
ばＨＤＤ等のデータ記録再生装置に適用すれば、ディス
ク上に比較的大きな欠陥領域が存在している場合でも、
その欠陥領域の再生動作に伴うＰＬＬ回路の動作から正
常な再生動作時のＰＬＬ回路の動作に早く復帰させるこ
とができる。これにより、欠陥領域に対応するエラー再
生データ以外のエラー再生データの発生を最小限にする
ことが可能となる。

【００３５】周波数引込みループ回路は、具体的には、
ＰＬＬ回路のＶＣＯの出力信号と基準クロックの各周波
数を比較して、周波数誤差に応じた電圧信号を出力する
周波数比較部を有する。この周波数比較部は、ＶＣＯの
出力信号と基準クロックのそれぞれを処理するための一
対の分周回路と、一対のＦ／Ｖ（周波数／電圧）変換回
路と、一対のピークホールド回路と、電圧比較回路とを
有する。

【００３６】このような周波数引込みループ回路によ
り、電圧比較回路の電圧差を無くすように動作して、基
準クロックとＶＣＯの出力信号（即ち、同期パルス信
号）の各周波数を一致させる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１は本実施形態に関係するＰＬＬ
回路の構成を示すブロック図であり、図２乃至図４は本
実施形態の動作を説明するためのタイミングチャートで
あり、図５は本実施形態のＰＬＬ回路とＨＤＤのデータ
再生動作との関係を説明するためのフローチャートであ
る。 （ＰＬＬ回路の構成）本実施形態のＰＬＬ回路は、ＨＤ
Ｄのリードチャネル（図９を参照）に使用されるデータ
再生処理に必要な同期パルス信号を出力する同期パルス
信号生成回路を想定している。

【００３８】ＰＬＬ回路の具体的構成は、図１に示すよ
うに、位相比較回路１と、チャージポンプ回路２と、ス
イッチ回路３と、ループフィルタ４と、ＶＣＯ５とから
なる位相同期ループ、および周波数比較部６と、チャー
ジポンプ回路７と、ループフィルタ４と、ＶＣＯ５とか
らなる周波数引込みループに大別される。

【００３９】位相同期ループでは、位相比較回路１は入
力信号である再生信号ＲＤとＶＣＯ５の出力信号ＴＣと
の位相差を検出する。ここで、再生信号ＲＤは、ヘッド
によりディスクから読出されたアナログのリード信号か
ら変換されたパルス列信号である。チャージポンプ回路
２は、位相比較回路１の位相差を電流に変換する。

【００４０】ループフィルタ４はチャージポンプ回路２
からの電流を電圧に変換し、かつノイズ除去（直流化）
処理を行なうローパスフィルタ（ＬＰＦ）である。ＶＣ
Ｏ５は電圧制御発振器であり、再生信号ＲＤに対して位
相と周波数が一致した出力信号（同期パルス信号）ＴＣ
を発振する回路である。

【００４１】スイッチ回路３は、データ再生動作の起動
時にＨＤＣから出力されるリードゲートＲＧによりスイ
ッチ動作し、データ再生動作時にオンしてチャージポン
プ回路７の出力を加算回路８の第１の入力端子に接続す
る。加算回路８の第２の入力端子には、周波数引込みル
ープのチャージポンプ回路７の出力が接続されている。

【００４２】一方、周波数引込みループの周波数比較部
６は、基準クロックＣＬを入力として分周するための第
１の分周回路１０ａと、分周された基準クロックＣＬの
周波数を電圧信号に変換する第１のＦ／Ｖ変換回路１１
ａと、変換された電圧信号のピーク値をホールドする第
１のピークホールド回路１２ａとからなる基準系回路を
有する。

【００４３】さらに、周波数比較部６は、前記基準系回
路と同一構成の帰還系回路および電圧比較回路１３を有
する。帰還系回路は、ＶＣＯ５の出力信号（同期パルス
信号）ＴＣを入力として分周するための第２の分周回路
１０ｂと、分周された同期パルス信号ＴＣの周波数を電
圧信号に変換する第２のＦ／Ｖ変換回路１１ｂと、変換
された電圧信号のピーク値をホールドする第２のピーク
ホールド回路１２ｂとからなる。

【００４４】電圧比較回路１３は、基準系回路と帰還系
回路の各ピークホールド回路１２ａ，１２ｂにホールド
されたピーク値を比較し、その電圧差に応じた電圧信号
をチャージポンプ回路７に出力する。

【００４５】ここで、第１のＦ／Ｖ変換回路１１ａと第
２のＦ／Ｖ変換回路１１ｂは、具体的には図６に示すよ
うに、定電流器６０と、スイッチ回路６１と、コンデン
サ６２とから構成される一種の積分回路である。

【００４６】スイッチ回路６１がオン（短絡）すると、
コンデンサ６２が電位が一定値に固定される。また、ス
イッチ回路６１がオフ（開放）すると、コンデンサ６２
の電位が上昇する。即ち、スイッチ回路６１の開放時間
（オフ時間）がコンデンサ６２の電位に変換されること
になる。

【００４７】スイッチ回路６１は、図２に示すように、
第１と第２の分周回路１０ａ，１０ｂの各出力ＣＬａ，
ＴＣｂのハイレベル期間が開放時間（オフ時間）とな
る。したがって、第１のＦ／Ｖ変換回路１１ａは、第１
の分周回路１０ａの出力ＣＬａのハイレベル期間に電位
が上昇するような電圧波形ＣＬＶを出力する。また、第
２のＦ／Ｖ変換回路１１ｂは、第２の分周回路１０ｂの
出力ＴＣｂのハイレベル期間に電位が上昇するような電
圧波形ＴＣＶを出力する。

【００４８】第１のピークホールド回路１２ａは、第１
のＦ／Ｖ変換回路１１ａの電圧波形ＣＬＶのピーク電圧
値ＰＶａをホールドする。また、第２のピークホールド
回路１２ｂは、第２のＦ／Ｖ変換回路１１ｂの電圧波形
ＴＣＶのピーク電圧値ＰＶｂをホールドする。

【００４９】電圧比較回路１３は、ホールドされたピー
ク電圧値ＰＶａとピーク電圧値ＰＶｂとの電圧差ＶＥに
相当する電圧信号を出力する（図２の合成波形ＴＣＶ＋
ＣＬＶを参照）。 （位相引込み動作）以下、本実施形態のＰＬＬ回路の動
作を、ＨＤＤのデータ再生動作とを関連付けて説明する
（図５のフローチャートを参照）。

【００５０】ＰＬＬ回路の位相同期ループは、従来のＰ
ＬＬ回路と同様であり、入力信号である再生信号ＲＤと
ＶＣＯ５の出力信号（同期パルス信号）ＴＣとの位相が
一致するように位相引込み動作を実行する。

【００５１】まず、ＨＤＣからデータ再生動作を起動す
るためのリードゲートＲＧが出力されると、ＰＬＬ回路
のスイッチ回路３はオン状態（短絡）となる（ステップ
Ｓ１のＹＥＳ，Ｓ４）。したがって、位相同期ループ
は、データ再生動作時のみ動作状態となり、それ以外は
非動作状態である。

【００５２】スイッチ回路３のオン状態により、位相引
込み動作が開始される（ステップＳ５）。即ち、位相比
較回路１は入力信号である再生信号ＲＤとＶＣＯ５の出
力信号ＴＣとの位相差を検出する。チャージポンプ回路
２は位相比較回路１の位相差を電流に変換する。

【００５３】チャージポンプ回路２からの位相差電流
は、スイッチ回路３と加算回路８を介してループフィル
タ４に入力される。ループフィルタ４は抵抗とコンデン
サからなるＬＰＦであり、通常では１次の伝達特性に設
定されており、位相差電流をＶＣＯ５の入力電圧に変換
する。ＶＣＯ５は、入力電圧に応じて同期パルス信号Ｔ
Ｃの発振周波数を変化させる。

【００５４】このような位相同期ループにより、同期パ
ルス信号ＴＣと再生信号ＲＤの位相が一致するように、
ＶＣＯ５の発振周波数が制御される。ここで、位相と周
波数とは位相の時間微分が周波数となる関係であり、位
相同期ループは一種の積分回路の特性を有する。

【００５５】具体例として、図３に示すように、ＶＣＯ
５からの周期Ｔの同期パルス信号ＴＣに対して、位相差
Ｔｅだけ位相が進んでいる再生信号ＲＤｅが入力されて
いる場合と位相差Ｔｄだけ位相が遅れている再生信号Ｒ
Ｄｄが入力されている場合がある。位相同期ループはそ
の位相差Ｔｅ又はＴｄを検出し、解消するように動作す
る。

【００５６】ここで、図３において、周期Ｔはデータの
１ビット周期になる。再生信号ＲＤのデータ系列は周期
Ｔを最小間隔とし、その整数倍の不規則な信号系列であ
る。位相同期ループは、再生信号ＲＤである入力信号
（パルス列）のパルスが存在するときだけ位相比較動作
を実行する。この位相比較動作において、図４に示すよ
うに、プルイン（周波数引込み）可能な周波数が多数存
在する。

【００５７】換言すれば、図１に示す位相同期ループの
位相比較回路１は、所望の周波数（例えば、図４の周波
数ｆ）に引込む周波数引込み機能を備えていない。この
ため、一旦、外乱やディスク欠陥等を要因として、ＶＣ
Ｏ５の発振周波数が所定値から外れた場合に、位相同期
ループだけでは、所定の周波数に復帰することが不可能
となる。 （周波数引込み動作）まず、周波数引込みループは、デ
ータ再生動作時と共に、データ再生の非動作時（データ
記録動作時）の場合でも、周波数引込み動作を実行して
いる（ステップＳ１のＮＯ，Ｓ２）。

【００５８】周波数引込みループは、図１に示す周波数
比較部６により、基準クロックＣＬの周波数（所定値）
とＶＣＯ５の出力信号ＴＣの周波数とが一致するように
周波数引込み動作を実行する。

【００５９】以下、周波数比較部６の動作を、図２のタ
イミングチャートを参照して説明する。第１の分周回路
１０ａは、基準クロックＣＬを分周し、周期Ｔ２のパル
スＣＬａを出力する。第１のＦ／Ｖ変換回路１１ａは、
パルスＣＬａの周波数を電圧信号ＣＬＶに変換する。第
１のピークホールド回路１２ａは、その電圧信号ＣＬＶ
のピーク電圧値ＰＶａをホールドする。基準クロックＣ
Ｌは、例えばデータ記録時に使用されるライト同期クロ
ック生成回路から出力されるパルス信号であり、常時Ｐ
ＬＬ回路に供給される。

【００６０】一方、第２の分周回路１０ｂは、ＶＣＯ５
の出力信号（同期パルス信号）ＴＣを分周し、周期Ｔ１
のパルスＴＣｂを出力する。第２のＦ／Ｖ変換回路１１
ｂは、パルスＴＣｂの周波数を電圧信号ＴＣＶに変換す
る。第２のピークホールド回路１２ｂは、その電圧信号
ＴＣＶのピーク電圧値ＰＶｂをホールドする。

【００６１】電圧比較回路１３は、ホールドされたピー
ク電圧値ＰＶａとピーク電圧値ＰＶｂとの電圧差ＶＥに
相当する電圧信号を出力する（図２の合成波形ＴＣＶ＋
ＣＬＶを参照）。この電圧差ＶＥに応じた入力電圧が、
チャージポンプ回路７とループフィルタ４により生成さ
れて、ＶＣＯ５に供給される。

【００６２】これにより、ＶＣＯ５は、電圧差ＶＥに応
じた入力電圧に応じて発振周波数を変化し、基準クロッ
クＣＬの周波数と一致するように、同期パルス信号ＴＣ
の周波数を補正することになる。 （データ再生動作時の異常発生に対する処理）以上のよ
うなＰＬＬ回路の位相引込み動作と周波数引込み動作に
おいて、データ再生動作時に、例えばディスク欠陥に伴
う再生信号の異常が発生した場合を想定する（ステップ
Ｓ６のＹＥＳ）。

【００６３】再生信号に異常が発生すると、ＨＤＤでは
所定のリードエラー処理を実行する（ステップＳ７）。
リードエラー処理には、一旦、データ再生動作を停止し
て、例えば再実行をさせる方式がある（リトライ動
作）。

【００６４】この異常発生時には、再生信号ＲＤが異常
となるため、位相同期ループは位相引込み動作が不可能
となる。また、リードエラー処理により、データ再生動
作が停止されると、リードゲートＲＧのオフによりスイ
ッチ回路３はオフとなる。したがって、位相同期ループ
は非動作状態となる。

【００６５】このとき、周波数引込みループは、再生信
号ＲＤに異常が発生していても、基準クロックＣＬとの
周波数引込み動作を継続している（ステップＳ２，Ｓ３
のＮＯ）。したがって、異常発生により、一旦、同期パ
ルス信号ＴＣの発振周波数が所定値より外れても、直ち
に周波数引込みループの周波数引込み動作より復帰す
る。

【００６６】これにより、リードゲートＲＧが出力され
て、データ再生動作が再開されたときに、同期パルス信
号ＴＣの発振周波数は、周波数引込みループによりほぼ
所定値の周波数に一致している。したがって、ＰＬＬ回
路は位相引込み動作と周波数引込み動作により、位相と
周波数とが所定値に一致した同期パルス信号ＴＣをデー
タ再生処理に必要な各要素に供給する（ステップＳ
８）。

【００６７】以上のように本実施形態によれば、データ
再生動作時と共に、その非動作時（データ記録動作時）
においても、周波数引込みループによる基準クロックＣ
Ｌに基づいて周波数引込み動作を実行している。したが
って、ディスク上に比較的大きい欠陥領域が存在して、
その欠陥領域に対する再生動作に伴って異常な再生信号
がＰＬＬ回路に入力された場合でも、ＶＣＯ５の発振周
波数を所定値に一致するように補正することができる。

【００６８】換言すれば、再生信号の異常発生により位
相同期ループの機能が停止しても、ＶＣＯ５の発振周波
数が所定値から大きく外れるような事態を防止し、直ち
に所定値に復帰させることができる。したがって、ディ
スクの欠陥領域から正常なデータ再生動作に移行した場
合に、ＰＬＬ回路から正常な同期パルス信号が供給され
るため、欠陥領域に伴う欠陥データ以外に、エラー再生
データの発生を最小限にすることができる。

【００６９】なお、本実施形態では、ＨＤＤのリードチ
ャネルに使用されるＰＬＬ回路を想定したが、光ディス
ク装置や磁気テープ装置等のデータ記録再生装置のＰＬ
Ｌ回路にも適用することができる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、記
録媒体の欠陥領域のデータ再生に伴って再生信号に異常
が発生した場合でも、ＰＬＬ回路の発振周波数が所定の
値から大きく外れるような事態を防止することができ
る。したがって、記録媒体の欠陥領域に伴う欠陥データ
以外に、エラー再生データの発生を最小限にすることが
できる。これにより、ディスク等の記録媒体の欠陥が顕
在化する高記録密度化を実現したデータ記録再生装置に
適用すれば、極めて有効である。即ち、エラー再生デー
タの発生を最小限にできるため、データの誤り訂正機能
を実現するための誤り訂正用データ量（冗長ビット数）
を最小限にすることができるため、結果的に記録媒体の
データ記憶量の増大化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に関係するＰＬＬ回路の構成
を示すブロック図。

【図２】本実施形態の動作を説明するためのタイミング
チャート。

【図３】本実施形態の動作を説明するためのタイミング
チャート。

【図４】本実施形態の動作を説明するためのタイミング
チャート。

【図５】本実施形態のＰＬＬ回路とＨＤＤのデータ再生
動作との関係を説明するためのフローチャート。

【図６】本実施形態のＦ／Ｖ変換回路の具体例を示すブ
ロック図。

【図７】従来のＨＤＤのデータ再生動作を説明するため
のタイミングチャート。

【図８】従来のＨＤＤに使用されているＰＬＬ回路の構
成を示すブロック図。

【図９】従来のＨＤＤに使用されているリードチャネル
の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１…位相比較回路（位相同期ループの構成要素） ２…チャージポンプ回路 ３…スイッチ回路 ４…ループフィルタ ５…電圧制御発振器（ＶＣＯ） ６…周波数比較部（周波数引込みループの構成要素） ７…チャージポンプ回路 ８…加算回路 １０ａ…第１の分周回路 １１ａ…第１のＦ／Ｖ変換回路 １２ａ…第１のピークホールド回路 １０ｂ…第２の分周回路 １１ｂ…第２のＦ／Ｖ変換回路 １２ｂ…第２のピークホールド回路 １３…電圧比較回路 ３０…ヘッド ３１…ヘッドアンプ ３２…ＡＧＣアンプ ３３…ローパスフィルタ（ＬＰＦ） ３４…Ａ／Ｄコンバータ ３５…イコライザ ３６…デコーダ ６０…定電流器 ６１…スイッチ回路 ６２…コンデンサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体から読出した再生信号のデータ
   再生処理に必要な同期パルス信号を生成するための同期
   パルス信号生成手段を有するデータ記録再生装置であっ
   て、 データ再生動作の起動に応じて前記再生信号と前記同期
   パルス信号との位相誤差を解消するように前記同期パル
   ス信号の位相同期動作を実行する位相同期手段と、 前記データ再生動作時及び非動作時に、所定の基準パル
   ス信号と前記同期パルス信号との周波数誤差を解消する
   ための周波数引込み動作であって、前記再生信号が異常
   状態の前記同期パルス信号の周波数を前記基準パルス信
   号の周波数に一致させるように補正する動作を含む前記
   周波数引込み動作を実行する周波数引込み手段とを具備
   したことを特徴とするデータ記録再生装置。
2. 【請求項２】 同期パルス信号のタイミングに基づいて
   記録媒体から読出した再生信号のデータ再生処理を実行
   するデータ記録再生装置に適用する同期パルス信号生成
   回路であって、 データ再生動作の起動に応じて前記再生信号と前記同期
   パルス信号との位相誤差を解消するように前記同期パル
   ス信号の位相同期動作を実行し、所定の基準パルス信号
   と前記同期パルス信号との周波数誤差を解消するための
   周波数引込み動作を実行する位相同期手段と、 前記データ再生動作の非動作時及び前記再生信号が異常
   状態の発生時に、前記同期パルス信号の周波数を前記基
   準パルス信号の周波数に一致させるように補正する周波
   数補正手段とを具備したことを特徴とする同期パルス信
   号生成回路。
3. 【請求項３】 同期パルス信号のタイミングに基づいて
   記録媒体から読出した再生信号のデータ再生処理を実行
   するデータ記録再生装置であって、 データ再生動作の起動を制御する制御信号により切換え
   動作するスイッチ手段と、 前記スイッチ手段の切換え動作に従って、前記データ再
   生動作時に前記再生信号と前記同期パルス信号との位相
   誤差を検出し、この位相誤差に応じて生成された電圧信
   号により制御された発振周波数の前記同期パルス信号を
   出力し、前記位相誤差を解消するように前記同期パルス
   信号の位相同期動作を実行する位相同期ループ回路と、 前記データ再生動作時及び非動作時に、所定の基準パル
   ス信号と前記同期パルス信号との周波数誤差に応じた電
   圧レベル誤差を検出し、前記電圧レベル誤差に応じて所
   定の基準パルス信号と前記同期パルス信号との周波数誤
   差を解消するための周波数引込み動作を実行する周波数
   引込みループ回路と、 前記スイッチ手段の切換え動作に従って、前記データ再
   生動作時に前記位相同期ループ回路の位相誤差に応じて
   生成された電圧信号と前記周波数引込みループ回路の電
   圧レベル誤差に応じた電圧信号とを加算し、前記同期パ
   ルス信号の発振周波数を制御する電圧として生成するた
   めの加算回路とを具備したことを特徴とするデータ記録
   再生装置。
4. 【請求項４】 前記位相同期ループ回路と前記周波数引
   込みループ回路の共用構成要素であって、入力電圧信号
   に応じて発振周波数を制御された前記同期パルス信号を
   出力するための電圧制御発振回路とを有し、 前記位相同期ループ回路の位相誤差に応じた電圧信号を
   生成するための第１のチャージポンプ回路と前記周波数
   引込みループ回路の前記電圧レベル誤差に応じた電圧信
   号を生成するための第２のチャージポンプ回路とを有
   し、 前記加算回路は前記第１と第２のチャージポンプ回路に
   より生成された各電圧信号を加算して、前記入力電圧信
   号を前記電圧制御発振回路に供給するように構成された
   ことを特徴とする請求項３記載のデータ記録再生装置。
5. 【請求項５】 前記周波数引込みループ回路は、基準パ
   ルス信号の周波数に応じた電圧信号を生成する第１のＦ
   ／Ｖ変換回路と前記電圧信号のピーク値をホールドする
   第１のピークホールド回路とを有する基準信号系回路
   と、 前記同期パルス信号の周波数に応じた電圧信号を生成す
   る第２のＦ／Ｖ変換回路と前記電圧信号のピーク値をホ
   ールドする第２のピークホールド回路とを有する帰還系
   回路と、 前記第１のピークホールド回路のピーク値と前記第２の
   ピークホールド回路のピーク値とを入力して前記基準パ
   ルス信号と前記同期パルス信号との周波数誤差に応じた
   電圧レベル誤差に応じた電圧信号を出力する電圧比較回
   路とから構成されたことを特徴とする請求項３記載のデ
   ータ記録再生装置。