JP3929203B2 - マルチトラックディスク再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報ディスクの隣接する複数トラックのデータを並列に読み出すマルチトラックディスク再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＤ−ＲＯＭ装置などのディスク再生装置では、高速読み取り機能が要求されており、それを実現する方法として、ディスクの隣接する複数トラックのデータを並列に読み出すマルチトラックディスク再生装置が提案されている。
従来、マルチトラックディスク再生装置でデータ読み出しを行う場合、アメリカ特許公報５６２７８０５号に記載されたものが知られている。この方法では、複数トラックから読み出したデータを、まずＥＦＭ（８−１４変換）復調を行い、その後大容量のバッファメモリに貯えてディスク上の配列どおりに整列させ、先頭のデータから順にＣＩＲＣ（クロス・インターリーブド・リード−ソロモン・コード）復号を行い、ＥＣＣ情報が含まれている場合にはＥＣＣ訂正を更にこのバッファメモリ上で行い、ＣＩＲＣ復号、ＥＣＣが終了し先頭データとの連続性が確保された整列済みのデータを装置外部に出力する方法をとっている。
【０００３】
また、ＣＩＲＣ復号、Ｃ１，Ｃ２エラー訂正までを並列に行い、Ｃ１，Ｃ２のエラー訂正済みのより冗長度の少ないデータをバッファメモリ上に、やはりトラックの並び順に整列させる方法も提案されている。
これらの読取り方法において、トラックの読取り動作を図３を用いて説明する。図３に示した情報ディスク１としてのＣＤ−ＲＯＭディスクの部分ａの拡大図から判るように、このＣＤ−ＲＯＭディスクには、螺旋状にトラックが形成されており、トラックＴ１、Ｔ２、Ｔ３・・・はディスク１回転後にはそれぞれＴ２、Ｔ３、Ｔ４、・・・と次のトラックに連続に接続されている。
【０００４】
例えば、同時に３トラックを読み取る場合を考えると、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の先頭からそれぞれのトラックのデータの読み取りを始め、１回転分のデータを読み終わると３本の再生トラックはそれぞれ、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の先頭に到達する。次に未読取りのトラックのデータの再生を行うには、それぞれの再生トラックをＴ４、Ｔ５、Ｔ６にトラックジャンプさせなければならない。
【０００５】
したがって、いずれの方法も、ディスクの１回転分のデータを読み取った後は再生トラックを進めるためにトラックジャンプを行い再生トラックを進める動作をディスク１回転毎に行う必要がある。
また、上記の例のバッファメモリは、データをトラックの並び順に整列させ、トラックの並び順に装置外部に出力しなければならないため、ディスクの１回転あたりの記憶容量に同時に再生可能なトラック数を掛けただけの容量が必要で、実用的には再生トラックを進めたとき（トラックジャンプ）にはまだバッファメモリ上に前のトラックのデータが残っていることを考慮すると、この約２倍のバッファ容量が必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のディスク再生装置では、ＣＤ−ＲＯＭなどの線速度一定で記録されているディスクの場合は、ディスク上の内周部と外周部ではディスク１回転あたりの記憶容量が変化するため、最もディスク１回転あたりの記憶容量の大きいディスクの外周部での１回転あたりの最大記憶容量にあわせてバッファメモリを用意しなければならず、内周付近のデータを読み取るときにはバッファメモリが十分に有効活用されないという問題がある。
【０００７】
また、装置外部へのデータの出力速度によってはバッファ容量が一杯になり、複数トラックのデータを同時に再生しても無駄な動作を行っていることになり、余分な電力を消費してしまうという問題がある。
本発明は、バッファメモリのメモリ容量を必要最小限で十分に有効活用できるマルチトラックディスク再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のマルチトラックディスク再生装置は、記録面上に螺旋状または同心円状に複数のトラックが形成され、半径位置により１回転あたりのトラックのデータ記録容量が変化するように記録された情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を並列に再生するマルチトラックディスク再生装置において、前記情報ディスクから隣接する複数トラックの信号を並列に再生する信号再生手段と、前記信号再生手段からの複数トラックの読み取り信号のそれぞれをデジタルデータに変換し出力するデータ変換手段と、並列に出力されたデータを前記情報ディスク上のアドレス順に整列させてデータ整列用メモリに記憶するデータ整列手段と、前記データ整列用メモリの整列済みのデータを読み出す読み出し手段と、前記データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの前記情報ディスク１回転あたりの記憶容量とに応じて、並列に再生するトラック数を変化させるよう制御する制御手段とを設けたものである。
【０００９】
本発明によると、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用バッファメモリを最大限活用できるとともに、データ整列用バッファが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載のマルチトラックディスク再生装置は、記録面上に螺旋状または同心円状に複数のトラックが形成され、半径位置により１回転あたりのトラックのデータ記録容量が変化するように記録された情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を並列に再生するマルチトラックディスク再生装置において、前記情報ディスクから隣接する複数トラックの信号を並列に再生する信号再生手段と、前記信号再生手段からの複数トラックの読み取り信号のそれぞれをデジタルデータに変換し出力するデータ変換手段と、並列に出力されたデータを前記情報ディスク上のアドレス順に整列させてデータ整列用メモリに記憶するデータ整列手段と、前記データ整列用メモリの整列済みのデータを読み出す読み出し手段と、前記データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの前記情報ディスク１回転あたりの記憶容量とに応じて、並列に再生するトラック数を変化させるよう制御する制御手段とを設けたマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載のマルチトラックディスク再生装置は、信号再生手段は、情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を再生する再生ヘッドと、前記再生ヘッドで読み取られた信号を適正な振幅に増幅するヘッドアンプとを備え、制御手段を、指定したトラックの前記再生ヘッドの信号読み取り動作を停止させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載のマルチトラックディスク再生装置は、信号再生手段は、情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を再生する再生ヘッドと、前記再生ヘッドで読み取られた信号を適正な振幅に増幅するヘッドアンプとを備え、制御手段を、指定したトラックの前記再生ヘッドの信号出力を停止させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００１３】
本発明の請求項４に記載のマルチトラックディスク再生装置は、制御手段を、データ変換手段が並列に変換して出力するトラック数を変化させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００１４】
本発明の請求項５に記載のマルチトラックディスク再生装置は、制御手段を、データ整列用メモリに並列に書き込むデータのトラック数を変化させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用することができる。
【００１５】
本発明の請求項６に記載のマルチトラックディスク再生装置は、制御手段を、既に再生済みのトラックに重複する信号再生手段の読み取りトラック数を変化させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用することができる。
【００１６】
本発明の請求項７に記載のマルチトラックディスク再生装置は、情報ディスクを、螺旋状にトラックが形成されて線速度一定でデータ記録されたＣＤ−ＲＯＭ規格のディスクとした請求項１から請求項６のいずれかに記載のマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００１７】
以下、本発明のマルチトラックディスク再生装置を具体的な実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１に示した実施の形態１のマルチトラックディスク再生装置は、従来例と同様に、記録面上に螺旋状または同心円状に複数のトラックが形成され、半径位置により１回転あたりのトラックのデータ記録容量が変化するように記録された情報ディスク１の隣接する複数トラックの信号を並列に再生するマルチトラックディスク再生装置であって、情報ディスク１から隣接する複数トラックの信号を並列に再生する信号再生手段２と、信号再生手段２からの複数トラックの読み取り信号のそれぞれをデジタルデータに変換し出力するデータ変換手段としてのデジタル信号処理回路３と、並列に出力されたデータを情報ディスク１のアドレス順に整列させてデータ整列用メモリ（バッファメモリ）４に記憶するデータ整列手段５と、データ整列用メモリ４の整列済みのデータを読み出す読み出し手段としてのデータ読み出し手段６と、データ整列用メモリ４の残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスク１の１回転あたりの記憶容量とに応じて、並列に再生するトラック数を変化させるよう制御する制御手段７とを設けた点が従来例とは異なっている。
【００１８】
このマルチトラックディスク再生装置の各構成についてもう少し具体的に説明する。
情報ディスク１には、例えば、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスクなどがある。ここでは、この情報ディスク１を光ディスクとする。ディスク駆動装置８は、情報ディスク１を所定の速度で回転させるモータである。
【００１９】
信号再生手段２は、読み取りヘッド部９と読み取りヘッド部駆動装置１０とサーボ回路１１とヘッドアンプ部１２とで構成されている。
読み取りヘッド部９は、例えば、光ディスク装置や光磁気ディスク装置などでは光ピックアップに相当し、磁気ディスク装置では磁気ヘッドに相当するものであり、ここでは読み取りヘッド部９を、図２に示すように、発光素子、受光素子対から構成される光ピックアップ９ａを複数有する構成とし、情報ディスク１の半径方向に移動可能に設置されており、情報ディスク１の隣接する複数のトラックのデータを複数の光ピックアップ９ａで並行して同時に読み取り再生する。図２には、例えば、情報ディスク１の複数のトラックＴ１〜ＴｎのうちのトラックＴ２〜Ｔ５を４個の光ピックアップ９ａで並行して同時に読み取り再生する様子を図示している。
【００２０】
読み取りヘッド部駆動装置１０は、読み取りヘッド部９を半径方向に駆動して目的のトラックに移動する。サーボ回路１１は、読み取りヘッド部７が光ピックアップ９ａで構成されている場合には光ピックアップ９ａのフォーカス、およびトラッキング方向のサーボ制御をおこなう。
ヘッドアンプ部１２は、図２に示すように、読み取りヘッド部９から並列に再生された信号を増幅し適正な大きさの信号にそれぞれ変換して出力するよう複数のヘッドアンプで構成されている。
【００２１】
図１に示すように、デジタル信号処理回路３は、ヘッドアンプ部１２から並列に出力された信号をデジタルデータに変換し、変調や符号化が行われている場合には復調、復号を行い並列に出力する。
データ整列手段５は、デジタル信号処理回路３から並列に出力されたデータを逐次データ整列用メモリ４にデータの先頭から順に整列させるメモリコントローラ１３で構成されている。
【００２２】
データ読み出し手段６は、並列に再生されたデータが再生される合計の速度よりも遅い速度で情報ディスク１のトラックの並びと同じ順番でデータの読み出しを行い本装置外部に出力する。
制御手段７は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）のようなコントローラで、ディスク駆動装置８と、読み取りヘッド部駆動装置９と、サーボ回路１１と、デジタル信号処理回路３と、メモリコントローラ１３と、データ読み出し手段６とを制御する。
【００２３】
ここで、このマルチトラックディスク再生装置の実際の読み取り動作について以下に説明する。
読み取りヘッド部９から並列に読み取られた信号は、ヘッドアンプ部１２で適正な振幅に変換されてデジタル信号処理回路３に入力される。デジタル信号処理回路３は、並列に入力された信号をデジタルデータに変換，復調，復号などの必要な処理を行ってメモリコントローラ１３に出力する。メモリコントローラ１３は、デジタル信号処理回路３から出力されたデータをデータの並び順にデータ整列メモリ４に整列させ一時保存する。データ読み出し手段６は、データ整列用メモリ４のデータを順に出力する。
【００２４】
情報ディスク１の１回転のデータを再生し終わった後は、制御手段７の指示により、読み取りヘッド部駆動装置１０とサーボ回路１１とを駆動して再生トラックを進めるが、この間も情報ディスク１は回転しているので、情報ディスク１が螺旋状にトラックが形成されている場合には、複数の再生トラックのうちで最も内周側の再生トラックを再生する光ピックアップ９ａを再生済みのデータにちょうど接続するように信号再生手段２を移動させることは困難である。
【００２５】
そこで、複数の光ピックアップ９ａをすでに読み取り済みのトラックに重複するように、好ましくは、最も内周側のトラックを再生する光ピックアップ９ａを読み取り済みのトラックのうち最も外周側のトラックに移動させるように信号再生手段２を移動し、移動後即座に読み取りを再開する。再生済みのトラック上に移動した信号再生手段２はそのまま再生を開始して、読み取り済みのデータとの比較を行っても良いし、また無条件に読み取り済みのデータに上書きを行っても良いし、または読み取り動作かデータの出力動作を未読み取りデータが来るまで停止しても良い。
【００２６】
また、読み取りトラック数の制御は制御手段７で以下のように行われる。
情報ディスク１が線速度一定で記録されていて、１トラックあたりのデータ量がディスク上の位置により異なる場合には、まず、データの再生を開始すると各トラックの先頭データのディスク上のアドレスを計算し、それぞれのトラックの先頭アドレス値の差から各トラックのデータ容量を計算する。既に直前のトラックのデータを読み取り済みであれば、数トラックの差では１トラックあたりのデータ容量はほとんど変わらないので、読み取り済みの最も外側のトラックの１回転あたりのデータ容量を基準とすることもできるし、ディスクの線速度と最内周からのトラック数でおおよそのディスク１回転あたりのデータ容量を計算し、これを基準とすることもできる。
【００２７】
また、情報ディスク１が角速度一定で記録されていてディスク上の位置により１回転あたりのデータ容量が変化しない場合には、一定のデータ容量を基準にする。
制御手段７は、データ整列用メモリ４の空き領域が、ディスク１回転あたりのデータ容量に同時再生可能なトラック数を掛けた値から既に読取り済みのデータに重複するデータ容量を除いた値よりも大きい場合には、すべての再生トラックを有効として再生を行うよう制御する。
【００２８】
制御手段７は、データ整列用メモリ４の空き領域が、ディスク１回転あたりのデータ容量に同時再生可能なトラック数を掛けた値から既に読取り済みのデータに重複するデータ容量を除いた値よりも小さい場合には、有効な並列に再生するトラック数を最大の並列に再生可能なトラック数よりも少ない数として、データ整列用メモリ４に書き込むことができないトラックのデータの再生動作を停止するよう制御する。
【００２９】
このように、有効な並列に再生するトラック数を変化させる方法としては、読み取りヘッド部９の再生動作を停止し再生信号を出力するトラック数を変化させても良いし、ヘッドアンプ部１２の特定のヘッドアンプの動作を停止してデジタル信号処理回路３に並列に入力する信号の数を変化させても良いし、デジタル信号処理回路３の動作を停止してメモリコントローラ１３に並列に出力するデータの数を変化させても良いし、メモリコントローラ１３によりデータ整列用メモリ４に並列に書き込むトラック数を変化させても良いし、そしてトラックジャンプ前にデータ整列用メモリ４の空き容量とディスク１回転あたりのデータ容量を比較して、読み取りヘッド部９を既に再生済みのトラックに重複するようにトラックジャンプさせ重複するトラック数を変化させても良い。
【００３０】
また、ディスクの回転速度を制御する方法としては、ディスクを高速回転させる場合に角速度一定（ＣＡＶ）で制御するのが一般的であるが、有効な同時読み取りトラック数が十分多く確保できる場合には、線速度一定（ＣＬＶ）やディスクを２つの区間に分割して線速度一定制御と角速度一定制御を切り替える部分ＣＡＶ制御（ＰＣＡＶ）、ディスクを複数の区間に分けてこの区間ごとに角速度一定で制御するゾーンＣＡＶ（ＺＣＡＶ）、ディスクを複数の区間に分けてこの区間ごとに線速度一定で制御するゾーンＣＬＶ（ＺＣＬＶ）など様々な方法が考えられる。
【００３１】
更に、上記の例ではディスクが線速度一定（ＣＬＶ）で記録されている例で説明したが、他にもディスク上の半径位置でディスク１回転あたりのデータ記録容量が変化する記録方法としては、ディスクを２つの区間に分割して線速度一定と角速度一定の２種類の記録方法を切り替える部分ＣＡＶ記録（ＰＣＡＶ）、ディスクを複数の区間に分けて、区間ごとに角速度一定で記録するゾーンＣＡＶ記録（ＺＣＡＶ）、ディスクを複数の区間に分けて、区間ごとに線速度一定で記録するゾーンＣＬＶ記録（ＺＣＬＶ）など様々な方法が考えられ、いずれの方法でも再生するトラックのディスク１回転あたりのデータ容量がわかれば同様に実施可能である。
【００３２】
以上のように構成したため、データ整列用メモリ４の残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスク１の１回転あたりの記憶容量に応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリ４のメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリ４を最大限に有効活用することができるとともに、有効な並列に再生するトラック数を一部の回路の動作を停止させる構成では、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないようにすることで消費電力の削減を図ることができる。
【００３３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２のマルチトラックディスク再生装置は、前述の実施の形態１で図１に示したマルチトラックディスク再生装置を具体的にＣＤ−ＲＯＭ装置としたものである。なお、ここでは、読み取りヘッド部９で同時に６つの隣接するトラックのデータを再生することができるものとして説明する。
【００３４】
情報ディスク１は、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ規格のディスクであり、記録面上に螺旋状に線速度一定でトラックが形成されており、Ｃ１，Ｃ２と呼ばれるエラー訂正情報を付加し、インターリーブ手法を用いて、データが記録されているものである。
ディスク駆動装置２は、情報ディスク１を所定の速度で回転させるモータであり、具体的には、ＣＬＶ制御、ＣＡＶ制御、ＰＣＡＶ、ＺＣＡＶ、ＺＣＬＶなど様々なバリエーションのものが採用可能であるが、ここでは、現在のＣＤ−ＲＯＭ業界で一般的なＣＡＶ制御で、ディスクの最外周で１トラックあたり１０倍速となるように情報ディスク１の回転を制御するものとする。
【００３５】
信号再生手段２は、読み取りヘッド部９と読み取りヘッド部駆動装置１０とサーボ回路１１とヘッドアンプ部１２とで構成されている。
読み取りヘッド部駆動装置１０は、制御手段７からの指示に基づいて、読み取りヘッド部９を情報ディスク１の半径方向に駆動し、目的のトラックまで光ピックアップ９ａを移動する。サーボ回路１１は、トラッキング、フォーカス方向にピックアップ９ａのレンズを微細に駆動し、信号の読み取りに最適な位置に光ピックアップ９ａのレンズを保持する。読み取りヘッド部９は、記録されたトラックの隣接する６本のトラックのデータを６個の光ピックアップ９ａで同時に再生し、６つののアナログ再生信号を出力する。ヘッドアンプ部１２は、６個の光ピックアップ９ａから出力されたそれぞれの信号を増幅し、デジタル信号処理回路３に出力する。
【００３６】
デジタル信号処理回路３は、それぞれの信号をデジタルデータに変換、ＥＦＭ復調、デインターリーブ、Ｃ１，Ｃ２エラー訂正を行ったあとメモリコントローラ１３に出力する。メモリコントローラ１３は、各トラックのデータをデータ整列メモリ４にトラックの並び順に整列させて書き込み、データがＣＤ−ＲＯＭデータである場合には更にＥＣＣエラー訂正動作を行う。データ読み出し手段６は、整列済みのデータをデータ整列用メモリ４から読み出してトラックの並び順に出力する。制御手段７は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）などのようなコントローラ回路で、ディスク駆動装置８と読み取りヘッド部駆動装置１０とサーボ回路１１とデジタル信号処理回路３とメモリコントローラ１３とデータ読み出し手段６とを制御する。
【００３７】
次に読み取りトラック本数の制御方法について説明する。
ＣＤ／ＣＤ−ＲＯＭ規格のディスクの場合、線速度一定で記録されているので、ディスク上の１回転あたりのデータ容量はＣ１，Ｃ２エラー訂正後で、最内周から最外周で約２０キロバイト（ｋByte）から５０ｋByteの間で変化する。また、１回転あたりのデータ容量はディスク上にアドレス情報が記録されているため各再生トラックの先頭アドレス情報からも正確な値をデータの読み出し開始時に算出することが出来る。
【００３８】
ここで、６本の隣接するトラックのデータを並列に再生して、データ整列用メモリ４に整列させるためには、従来例では最内周４×６＝２４倍速、最外周１０×６＝６０倍速として最外周の１回転あたりのデータ容量は、５０ｋByte×｛６（トラック本数）×２（最低でも２回転分）−１（内周側のトラック１本分）｝＝５０×（６×２−１）により、５５０ｋByte以上のメモリ容量のデータ整列用メモリが最低でも必要であるとしているが、これを今回は、２５６ｋByteとした。
【００３９】
最内周付近で、データ整列用メモリ４が空の状態で、データの読み取りを開始する場合を考える。この例では、目的のデータの先頭位置よりも手前に読み取りトラックを設定して、トラックジャンプ終了後即座にデータの読み取りを開始する方法を取る。この方法では、トラックジャンプ後の目的アドレスのデータが来るまで回転待ちを行う必要が無くなるのでより効率的に再生を進めることが出来る。マルチトラックディスク再生装置では、１回転のデータを読み出し終わるたびにトラックジャンプを行い、再生トラックを進めなければならないので、より効果は大きなものとなる。
【００４０】
最も内周側の再生トラックを、目的の再生開始アドレスの１回転手前以内にジャンプさせ即座にデータの再生を開始する場合、最内周の再生トラックのデータ容量は不確定で、内周付近の１回転あたりの容量の２０ｋByte以下となる。例えば、最内周トラックのデータ容量が１０ｋByteとなる地点にジャンプしたとすると、２〜６トラック目のデータ容量はほぼ一定で内周付近では約２０ｋByteとなり、最初の１回転あたりの全トラックのデータ容量の合計は、１０ｋByte＋２０ｋByte×５＝１１０ｋByteとなる。そこで、１１０ｋByteのメモリをデータ整列用メモリ４に確保し、データを読み取り整列させる。
【００４１】
データの整列が終わる直前までは、先頭データに対して２トラック目以降のデータが連続となっていないので、最も内周側のトラックのデータのみが整列済みの有効なデータとなっている。１回転分のデータを読み出し終わったあとは、２トラック目以降のデータがすべて先頭データと連続となり、すべてのトラックのデータが有効データとなる。データ読み出し手段６はディスク再生装置外部に有効なデータをトラックの並び順に出力して行く。
【００４２】
１回転のデータを読み出し終わると再生トラックを進め、新たなトラックの再生を始める。この時、データ整列用メモリの空き領域は１４６ｋByte以上あるので、すべての再生トラックを有効にしてデータの再生を進めることが出来る。このとき、トラックジャンプ中もディスクは回転を続けているため、トラックジャンプ中に再生ビームは読み取り済みの最終データ位置にを通り過ぎてしまう。このため、最も内周側の再生ビームはトラックジャンプ後即座にデータの再生を始めることが出来るように既に読み取り済みの最外周のトラックに重複するようにトラックジャンプさせる。従って、１回転目のデータを読み出した後再生トラックを進めた場合には、最も内周側の再生トラックはトラックジャンプ中に通り過ぎた部分のデータのみを再生することになり、実質のデータ容量はほぼゼロになり、ディスク１回転で読み出すことが出来るデータ容量の合計は、２０ｋByte×５＝１００ｋByteとなる。
【００４３】
通常、データ読み出し手段６の読み出し速度は、再生速度の合計よりも十分に早いが、データ出力先の処理が遅く、データ整列用メモリ４の空き容量が少なくなる場合がある。このような場合には、たとえば再生トラックを進めた直後、データ整列用メモリ４の空き容量が７０ｋByteしかなかったとすると、１回転あたりのデータ容量は２０ｋByteであるので、７０／２０＝３．５となるので、有効な再生トラック数を５とする。最も内周側の再生トラックは、トラックジャンプ中に通り過ぎた部分のデータを再生するのでデータ容量はほぼゼロ、２〜４トラック目は２０ｋByte、５トラック目は残りの約１０ｋByteを割り当てることになる。５トラック目の再生トラックが先頭から１０ｋByte分のデータを読み出す間にデータ読み出し手段６がデータをデータ整列用メモリ４から読み出し、空き領域が出来ればその分を５トラック目に割り当てることができる。
【００４４】
このように再生を進め、最内周付近では、平均で４×５＝２０倍速でデータの読み取りを進めることが出来る。
最外周付近でデータの再生を進める場合も同様に有効再生トラック数を決定する。トラックジャンプ直後の最内周トラックのデータ容量は、最外周付近では０〜５０ｋByteである。最内周側の再生トラックのデータ容量が２５ｋByteとなる位置にジャンプしたとすると、６トラックを有効再生トラックとして、２〜５トラック目を５０ｋByte、６トラック目に３１ｋByteを割り当てることになる。２回転目以降も内周付近の場合と同様にデータ整列用メモリ４の空き容量に応じて、有効な再生トラック本数を設定してデータの再生を進めて行くが、１回転毎にデータ整列用メモリ４が一杯になってしまい、更に１回転分のデータを読み出し終わるまでは２トラック目以降のデータをデータ読み出し手段が読み出すことは出来ず、１回転おきにしかデータを読み出せないので平均すると、データの読み出し速度は、およそ１０×５／２＝２５倍速以上となる。
【００４５】
このように、データの最大再生速度はデータ整列用メモリ４の容量により制限されるので、外周付近のデータを再生する場合、１回転あたりのデータ容量の合計をデータ整列用メモリ４の容量の約１／２に制限して同様に平均約２５倍速で読取りを行うことも出来る。具体的には、以下のように有効再生トラックの数を決定する。
【００４６】
１回転あたりのデータ容量の合計をデータ整列用メモリ４の容量の１／２の１２８ｋByteに制限する場合は以下のようになる。最外周付近で、１トラック目のデータ容量は０〜５０ｋByte、２、３トラック目を５０ｋByteである。したがって、１トラック目のデータ容量が、２８ｋByteよりも少ない場合は有効再生トラック数を４とし、２８ｋByteよりも多い場合は有効再生トラック数を３とする。例えば、１トラック目のデータ容量が、２５ｋByteなら、２、３トラック目に５０ｋByte、４トラック目に３ｋByteが、また１トラック目の容量が５０ｋByteなら、２トラック目が５０ｋByte、３トラック目は２８ｋByteとなる。そのあと、同様に再生を進めるが、最外周トラックの読み出しデータは、とりあえず実際にはデータ整列用メモリ４は空いているので、空き容量が１２８ｋByte以下になっても書き込みを続け、１回転分のデータを読み取る。再生トラックを進めるときにはデータ整列用メモリ４の空き容量は１トラック目のデータをデータ読み出し手段がどれだけ装置外部に送り出したかにより、１０６ｋByteから１２５ｋByteまでの範囲になる。２回転目以降はデータ整列用メモリ４の残りのメモリ容量全てに再生トラックを割り当てて再生を進めれば、１回転毎に大きく有効再生トラック数を変化させること無く、データの再生を進めることが出来る。
【００４７】
なお、有効読み出しトラックの設定方法は、ディスクの回転速度制御方法がＣＡＶ、ＺＣＡＶ、ＰＣＡＶ、ＺＣＬＶ、ＣＬＶと変わっても、ディスク上のある場所での１回転あたりのデータ容量は変化しないので同様に決定することが出来る。また、有効再生トラック数の決定方法は、この実施例に限定されず、データ整列用メモリ４の空き容量に応じて様々な有効再生トラック数の決定方法が可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明のマルチトラックディスク再生装置によれば、記録面上に螺旋状または同心円状に複数のトラックが形成され、半径位置により１回転あたりのトラックのデータ記録容量が変化するように記録された情報ディスクから隣接する複数トラックの信号を並列に再生する信号再生手段と、前記信号再生手段からの複数トラックの読み取り信号のそれぞれをデジタルデータに変換し出力するデータ変換手段と、並列に出力されたデータを前記情報ディスク上のアドレス順に整列させてデータ整列用メモリに記憶するデータ整列手段と、前記データ整列用メモリの整列済みのデータを読み出す読み出し手段と、前記データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの前記情報ディスク１回転あたりの記憶容量とに応じて、並列に再生するトラック数を変化させるよう制御する制御手段とを設けたマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００４９】
また、前記信号再生手段を、情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を再生する再生ヘッドと、前記再生ヘッドで読み取られた信号を適正な振幅に増幅するヘッドアンプとを備える構成とし、前記制御手段を、指定したトラックの前記再生ヘッドの信号読み取り動作を停止させたり、指定したトラックの前記再生ヘッドの信号出力を停止させたり、データ変換手段が並列に変換して出力するトラック数を変化させたりして並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した場合でも、前述と同様の効果を有する。
【００５０】
また、前記制御手段を、データ整列用メモリに並列に書き込むデータのトラック数を変化させて並列に再生するトラック数を変化させたり、既に再生済みのトラックに重複する信号再生手段の読み取りトラック数を変化させたりして並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した場合では、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用することができる。
【００５１】
また、情報ディスクを、螺旋状にトラックが形成されて線速度一定でデータ記録されたＣＤ−ＲＯＭ規格のディスクとしたマルチトラックディスク再生装置の場合では、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマルチトラックディスク再生装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の信号再生手段の要部の構成を示すブロック図
【図３】情報ディスクのａ部分の拡大図
【符号の説明】
１ 情報ディスク
２ 信号再生手段
３ デジタル信号処理回路
４ データ整列用メモリ
５ データ整列手段
６ データ読み出し手段
７ 制御手段
８ ディスク駆動装置
９ 読取りヘッド部
１０ 読取りヘッド部駆動装置
１１ サーボ回路
１２ ヘッドアンプ部
１３ メモリコントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報ディスクの隣接する複数トラックのデータを並列に読み出すマルチトラックディスク再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＤ−ＲＯＭ装置などのディスク再生装置では、高速読み取り機能が要求されており、それを実現する方法として、ディスクの隣接する複数トラックのデータを並列に読み出すマルチトラックディスク再生装置が提案されている。
従来、マルチトラックディスク再生装置でデータ読み出しを行う場合、アメリカ特許公報５６２７８０５号に記載されたものが知られている。この方法では、複数トラックから読み出したデータを、まずＥＦＭ（８−１４変換）復調を行い、その後大容量のバッファメモリに貯えてディスク上の配列どおりに整列させ、先頭のデータから順にＣＩＲＣ（クロス・インターリーブド・リード−ソロモン・コード）復号を行い、ＥＣＣ情報が含まれている場合にはＥＣＣ訂正を更にこのバッファメモリ上で行い、ＣＩＲＣ復号、ＥＣＣが終了し先頭データとの連続性が確保された整列済みのデータを装置外部に出力する方法をとっている。
【０００３】
また、ＣＩＲＣ復号、Ｃ１，Ｃ２エラー訂正までを並列に行い、Ｃ１，Ｃ２のエラー訂正済みのより冗長度の少ないデータをバッファメモリ上に、やはりトラックの並び順に整列させる方法も提案されている。
これらの読取り方法において、トラックの読取り動作を図３を用いて説明する。図３に示した情報ディスク１としてのＣＤ−ＲＯＭディスクの部分ａの拡大図から判るように、このＣＤ−ＲＯＭディスクには、螺旋状にトラックが形成されており、トラックＴ１、Ｔ２、Ｔ３・・・はディスク１回転後にはそれぞれＴ２、Ｔ３、Ｔ４、・・・と次のトラックに連続に接続されている。
【０００４】
例えば、同時に３トラックを読み取る場合を考えると、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の先頭からそれぞれのトラックのデータの読み取りを始め、１回転分のデータを読み終わると３本の再生トラックはそれぞれ、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の先頭に到達する。次に未読取りのトラックのデータの再生を行うには、それぞれの再生トラックをＴ４、Ｔ５、Ｔ６にトラックジャンプさせなければならない。
【０００５】
したがって、いずれの方法も、ディスクの１回転分のデータを読み取った後は再生トラックを進めるためにトラックジャンプを行い再生トラックを進める動作をディスク１回転毎に行う必要がある。
また、上記の例のバッファメモリは、データをトラックの並び順に整列させ、トラックの並び順に装置外部に出力しなければならないため、ディスクの１回転あたりの記憶容量に同時に再生可能なトラック数を掛けただけの容量が必要で、実用的には再生トラックを進めたとき（トラックジャンプ）にはまだバッファメモリ上に前のトラックのデータが残っていることを考慮すると、この約２倍のバッファ容量が必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のディスク再生装置では、ＣＤ−ＲＯＭなどの線速度一定で記録されているディスクの場合は、ディスク上の内周部と外周部ではディスク１回転あたりの記憶容量が変化するため、最もディスク１回転あたりの記憶容量の大きいディスクの外周部での１回転あたりの最大記憶容量にあわせてバッファメモリを用意しなければならず、内周付近のデータを読み取るときにはバッファメモリが十分に有効活用されないという問題がある。
【０００７】
また、装置外部へのデータの出力速度によってはバッファ容量が一杯になり、複数トラックのデータを同時に再生しても無駄な動作を行っていることになり、余分な電力を消費してしまうという問題がある。
本発明は、バッファメモリのメモリ容量を必要最小限で十分に有効活用できるマルチトラックディスク再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のマルチトラックディスク再生装置は、記録面上に螺旋状または同心円状に複数のトラックが形成され、半径位置により１回転あたりのトラックのデータ記録容量が変化するように記録された情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を並列に再生するマルチトラックディスク再生装置において、前記情報ディスクから隣接する複数トラックの信号を並列に再生する信号再生手段と、前記信号再生手段からの複数トラックの読み取り信号のそれぞれをデジタルデータに変換し出力するデータ変換手段と、並列に出力されたデータを前記情報ディスク上のアドレス順に整列させてデータ整列用メモリに記憶するデータ整列手段と、前記データ整列用メモリの整列済みのデータを読み出す読み出し手段と、前記データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの前記情報ディスク１回転あたりの記憶容量とに応じて、並列に再生するトラック数を変化させるよう制御する制御手段とを設けたものである。
【０００９】
本発明によると、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用バッファメモリを最大限活用できるとともに、データ整列用バッファが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載のマルチトラックディスク再生装置は、記録面上に螺旋状または同心円状に複数のトラックが形成され、半径位置により１回転あたりのトラックのデータ記録容量が変化するように記録された情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を並列に再生するマルチトラックディスク再生装置において、前記情報ディスクから隣接する複数トラックの信号を並列に再生する信号再生手段と、前記信号再生手段からの複数トラックの読み取り信号のそれぞれをデジタルデータに変換し出力するデータ変換手段と、並列に出力されたデータを前記情報ディスク上のアドレス順に整列させてデータ整列用メモリに記憶するデータ整列手段と、前記データ整列用メモリの整列済みのデータを読み出す読み出し手段と、前記データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの前記情報ディスク１回転あたりの記憶容量とに応じて、並列に再生するトラック数を変化させるよう制御する制御手段とを設けたマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載のマルチトラックディスク再生装置は、信号再生手段は、情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を再生する再生ヘッドと、前記再生ヘッドで読み取られた信号を適正な振幅に増幅するヘッドアンプとを備え、制御手段を、指定したトラックの前記再生ヘッドの信号読み取り動作を停止させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載のマルチトラックディスク再生装置は、信号再生手段は、情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を再生する再生ヘッドと、前記再生ヘッドで読み取られた信号を適正な振幅に増幅するヘッドアンプとを備え、制御手段を、指定したトラックの前記再生ヘッドの信号出力を停止させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００１３】
本発明の請求項４に記載のマルチトラックディスク再生装置は、制御手段を、データ変換手段が並列に変換して出力するトラック数を変化させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００１４】
本発明の請求項５に記載のマルチトラックディスク再生装置は、制御手段を、データ整列用メモリに並列に書き込むデータのトラック数を変化させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用することができる。
【００１５】
本発明の請求項６に記載のマルチトラックディスク再生装置は、制御手段を、既に再生済みのトラックに重複する信号再生手段の読み取りトラック数を変化させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用することができる。
【００１６】
本発明の請求項７に記載のマルチトラックディスク再生装置は、情報ディスクを、螺旋状にトラックが形成されて線速度一定でデータ記録されたＣＤ−ＲＯＭ規格のディスクとした請求項１から請求項６のいずれかに記載のマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００１７】
以下、本発明のマルチトラックディスク再生装置を具体的な実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１に示した実施の形態１のマルチトラックディスク再生装置は、従来例と同様に、記録面上に螺旋状または同心円状に複数のトラックが形成され、半径位置により１回転あたりのトラックのデータ記録容量が変化するように記録された情報ディスク１の隣接する複数トラックの信号を並列に再生するマルチトラックディスク再生装置であって、情報ディスク１から隣接する複数トラックの信号を並列に再生する信号再生手段２と、信号再生手段２からの複数トラックの読み取り信号のそれぞれをデジタルデータに変換し出力するデータ変換手段としてのデジタル信号処理回路３と、並列に出力されたデータを情報ディスク１のアドレス順に整列させてデータ整列用メモリ（バッファメモリ）４に記憶するデータ整列手段５と、データ整列用メモリ４の整列済みのデータを読み出す読み出し手段としてのデータ読み出し手段６と、データ整列用メモリ４の残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスク１の１回転あたりの記憶容量とに応じて、並列に再生するトラック数を変化させるよう制御する制御手段７とを設けた点が従来例とは異なっている。
【００１８】
このマルチトラックディスク再生装置の各構成についてもう少し具体的に説明する。
情報ディスク１には、例えば、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスクなどがある。ここでは、この情報ディスク１を光ディスクとする。ディスク駆動装置８は、情報ディスク１を所定の速度で回転させるモータである。
【００１９】
信号再生手段２は、読み取りヘッド部９と読み取りヘッド部駆動装置１０とサーボ回路１１とヘッドアンプ部１２とで構成されている。
読み取りヘッド部９は、例えば、光ディスク装置や光磁気ディスク装置などでは光ピックアップに相当し、磁気ディスク装置では磁気ヘッドに相当するものであり、ここでは読み取りヘッド部９を、図２に示すように、発光素子、受光素子対から構成される光ピックアップ９ａを複数有する構成とし、情報ディスク１の半径方向に移動可能に設置されており、情報ディスク１の隣接する複数のトラックのデータを複数の光ピックアップ９ａで並行して同時に読み取り再生する。図２には、例えば、情報ディスク１の複数のトラックＴ１〜ＴｎのうちのトラックＴ２〜Ｔ５を４個の光ピックアップ９ａで並行して同時に読み取り再生する様子を図示している。
【００２０】
読み取りヘッド部駆動装置１０は、読み取りヘッド部９を半径方向に駆動して目的のトラックに移動する。サーボ回路１１は、読み取りヘッド部７が光ピックアップ９ａで構成されている場合には光ピックアップ９ａのフォーカス、およびトラッキング方向のサーボ制御をおこなう。
ヘッドアンプ部１２は、図２に示すように、読み取りヘッド部９から並列に再生された信号を増幅し適正な大きさの信号にそれぞれ変換して出力するよう複数のヘッドアンプで構成されている。
【００２１】
図１に示すように、デジタル信号処理回路３は、ヘッドアンプ部１２から並列に出力された信号をデジタルデータに変換し、変調や符号化が行われている場合には復調、復号を行い並列に出力する。
データ整列手段５は、デジタル信号処理回路３から並列に出力されたデータを逐次データ整列用メモリ４にデータの先頭から順に整列させるメモリコントローラ１３で構成されている。
【００２２】
データ読み出し手段６は、並列に再生されたデータが再生される合計の速度よりも遅い速度で情報ディスク１のトラックの並びと同じ順番でデータの読み出しを行い本装置外部に出力する。
制御手段７は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）のようなコントローラで、ディスク駆動装置８と、読み取りヘッド部駆動装置９と、サーボ回路１１と、デジタル信号処理回路３と、メモリコントローラ１３と、データ読み出し手段６とを制御する。
【００２３】
ここで、このマルチトラックディスク再生装置の実際の読み取り動作について以下に説明する。
読み取りヘッド部９から並列に読み取られた信号は、ヘッドアンプ部１２で適正な振幅に変換されてデジタル信号処理回路３に入力される。デジタル信号処理回路３は、並列に入力された信号をデジタルデータに変換，復調，復号などの必要な処理を行ってメモリコントローラ１３に出力する。メモリコントローラ１３は、デジタル信号処理回路３から出力されたデータをデータの並び順にデータ整列メモリ４に整列させ一時保存する。データ読み出し手段６は、データ整列用メモリ４のデータを順に出力する。
【００２４】
情報ディスク１の１回転のデータを再生し終わった後は、制御手段７の指示により、読み取りヘッド部駆動装置１０とサーボ回路１１とを駆動して再生トラックを進めるが、この間も情報ディスク１は回転しているので、情報ディスク１が螺旋状にトラックが形成されている場合には、複数の再生トラックのうちで最も内周側の再生トラックを再生する光ピックアップ９ａを再生済みのデータにちょうど接続するように信号再生手段２を移動させることは困難である。
【００２５】
そこで、複数の光ピックアップ９ａをすでに読み取り済みのトラックに重複するように、好ましくは、最も内周側のトラックを再生する光ピックアップ９ａを読み取り済みのトラックのうち最も外周側のトラックに移動させるように信号再生手段２を移動し、移動後即座に読み取りを再開する。再生済みのトラック上に移動した信号再生手段２はそのまま再生を開始して、読み取り済みのデータとの比較を行っても良いし、また無条件に読み取り済みのデータに上書きを行っても良いし、または読み取り動作かデータの出力動作を未読み取りデータが来るまで停止しても良い。
【００２６】
また、読み取りトラック数の制御は制御手段７で以下のように行われる。
情報ディスク１が線速度一定で記録されていて、１トラックあたりのデータ量がディスク上の位置により異なる場合には、まず、データの再生を開始すると各トラックの先頭データのディスク上のアドレスを計算し、それぞれのトラックの先頭アドレス値の差から各トラックのデータ容量を計算する。既に直前のトラックのデータを読み取り済みであれば、数トラックの差では１トラックあたりのデータ容量はほとんど変わらないので、読み取り済みの最も外側のトラックの１回転あたりのデータ容量を基準とすることもできるし、ディスクの線速度と最内周からのトラック数でおおよそのディスク１回転あたりのデータ容量を計算し、これを基準とすることもできる。
【００２７】
また、情報ディスク１が角速度一定で記録されていてディスク上の位置により１回転あたりのデータ容量が変化しない場合には、一定のデータ容量を基準にする。
制御手段７は、データ整列用メモリ４の空き領域が、ディスク１回転あたりのデータ容量に同時再生可能なトラック数を掛けた値から既に読取り済みのデータに重複するデータ容量を除いた値よりも大きい場合には、すべての再生トラックを有効として再生を行うよう制御する。
【００２８】
制御手段７は、データ整列用メモリ４の空き領域が、ディスク１回転あたりのデータ容量に同時再生可能なトラック数を掛けた値から既に読取り済みのデータに重複するデータ容量を除いた値よりも小さい場合には、有効な並列に再生するトラック数を最大の並列に再生可能なトラック数よりも少ない数として、データ整列用メモリ４に書き込むことができないトラックのデータの再生動作を停止するよう制御する。
【００２９】
このように、有効な並列に再生するトラック数を変化させる方法としては、読み取りヘッド部９の再生動作を停止し再生信号を出力するトラック数を変化させても良いし、ヘッドアンプ部１２の特定のヘッドアンプの動作を停止してデジタル信号処理回路３に並列に入力する信号の数を変化させても良いし、デジタル信号処理回路３の動作を停止してメモリコントローラ１３に並列に出力するデータの数を変化させても良いし、メモリコントローラ１３によりデータ整列用メモリ４に並列に書き込むトラック数を変化させても良いし、そしてトラックジャンプ前にデータ整列用メモリ４の空き容量とディスク１回転あたりのデータ容量を比較して、読み取りヘッド部９を既に再生済みのトラックに重複するようにトラックジャンプさせ重複するトラック数を変化させても良い。
【００３０】
また、ディスクの回転速度を制御する方法としては、ディスクを高速回転させる場合に角速度一定（ＣＡＶ）で制御するのが一般的であるが、有効な同時読み取りトラック数が十分多く確保できる場合には、線速度一定（ＣＬＶ）やディスクを２つの区間に分割して線速度一定制御と角速度一定制御を切り替える部分ＣＡＶ制御（ＰＣＡＶ）、ディスクを複数の区間に分けてこの区間ごとに角速度一定で制御するゾーンＣＡＶ（ＺＣＡＶ）、ディスクを複数の区間に分けてこの区間ごとに線速度一定で制御するゾーンＣＬＶ（ＺＣＬＶ）など様々な方法が考えられる。
【００３１】
更に、上記の例ではディスクが線速度一定（ＣＬＶ）で記録されている例で説明したが、他にもディスク上の半径位置でディスク１回転あたりのデータ記録容量が変化する記録方法としては、ディスクを２つの区間に分割して線速度一定と角速度一定の２種類の記録方法を切り替える部分ＣＡＶ記録（ＰＣＡＶ）、ディスクを複数の区間に分けて、区間ごとに角速度一定で記録するゾーンＣＡＶ記録（ＺＣＡＶ）、ディスクを複数の区間に分けて、区間ごとに線速度一定で記録するゾーンＣＬＶ記録（ＺＣＬＶ）など様々な方法が考えられ、いずれの方法でも再生するトラックのディスク１回転あたりのデータ容量がわかれば同様に実施可能である。
【００３２】
以上のように構成したため、データ整列用メモリ４の残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスク１の１回転あたりの記憶容量に応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリ４のメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリ４を最大限に有効活用することができるとともに、有効な並列に再生するトラック数を一部の回路の動作を停止させる構成では、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないようにすることで消費電力の削減を図ることができる。
【００３３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２のマルチトラックディスク再生装置は、前述の実施の形態１で図１に示したマルチトラックディスク再生装置を具体的にＣＤ−ＲＯＭ装置としたものである。なお、ここでは、読み取りヘッド部９で同時に６つの隣接するトラックのデータを再生することができるものとして説明する。
【００３４】
情報ディスク１は、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ規格のディスクであり、記録面上に螺旋状に線速度一定でトラックが形成されており、Ｃ１，Ｃ２と呼ばれるエラー訂正情報を付加し、インターリーブ手法を用いて、データが記録されているものである。
ディスク駆動装置２は、情報ディスク１を所定の速度で回転させるモータであり、具体的には、ＣＬＶ制御、ＣＡＶ制御、ＰＣＡＶ、ＺＣＡＶ、ＺＣＬＶなど様々なバリエーションのものが採用可能であるが、ここでは、現在のＣＤ−ＲＯＭ業界で一般的なＣＡＶ制御で、ディスクの最外周で１トラックあたり１０倍速となるように情報ディスク１の回転を制御するものとする。
【００３５】
信号再生手段２は、読み取りヘッド部９と読み取りヘッド部駆動装置１０とサーボ回路１１とヘッドアンプ部１２とで構成されている。
読み取りヘッド部駆動装置１０は、制御手段７からの指示に基づいて、読み取りヘッド部９を情報ディスク１の半径方向に駆動し、目的のトラックまで光ピックアップ９ａを移動する。サーボ回路１１は、トラッキング、フォーカス方向にピックアップ９ａのレンズを微細に駆動し、信号の読み取りに最適な位置に光ピックアップ９ａのレンズを保持する。読み取りヘッド部９は、記録されたトラックの隣接する６本のトラックのデータを６個の光ピックアップ９ａで同時に再生し、６つののアナログ再生信号を出力する。ヘッドアンプ部１２は、６個の光ピックアップ９ａから出力されたそれぞれの信号を増幅し、デジタル信号処理回路３に出力する。
【００３６】
デジタル信号処理回路３は、それぞれの信号をデジタルデータに変換、ＥＦＭ復調、デインターリーブ、Ｃ１，Ｃ２エラー訂正を行ったあとメモリコントローラ１３に出力する。メモリコントローラ１３は、各トラックのデータをデータ整列メモリ４にトラックの並び順に整列させて書き込み、データがＣＤ−ＲＯＭデータである場合には更にＥＣＣエラー訂正動作を行う。データ読み出し手段６は、整列済みのデータをデータ整列用メモリ４から読み出してトラックの並び順に出力する。制御手段７は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）などのようなコントローラ回路で、ディスク駆動装置８と読み取りヘッド部駆動装置１０とサーボ回路１１とデジタル信号処理回路３とメモリコントローラ１３とデータ読み出し手段６とを制御する。
【００３７】
次に読み取りトラック本数の制御方法について説明する。
ＣＤ／ＣＤ−ＲＯＭ規格のディスクの場合、線速度一定で記録されているので、ディスク上の１回転あたりのデータ容量はＣ１，Ｃ２エラー訂正後で、最内周から最外周で約２０キロバイト（ｋByte）から５０ｋByteの間で変化する。また、１回転あたりのデータ容量はディスク上にアドレス情報が記録されているため各再生トラックの先頭アドレス情報からも正確な値をデータの読み出し開始時に算出することが出来る。
【００３８】
ここで、６本の隣接するトラックのデータを並列に再生して、データ整列用メモリ４に整列させるためには、従来例では最内周４×６＝２４倍速、最外周１０×６＝６０倍速として最外周の１回転あたりのデータ容量は、５０ｋByte×｛６（トラック本数）×２（最低でも２回転分）−１（内周側のトラック１本分）｝＝５０×（６×２−１）により、５５０ｋByte以上のメモリ容量のデータ整列用メモリが最低でも必要であるとしているが、これを今回は、２５６ｋByteとした。
【００３９】
最内周付近で、データ整列用メモリ４が空の状態で、データの読み取りを開始する場合を考える。この例では、目的のデータの先頭位置よりも手前に読み取りトラックを設定して、トラックジャンプ終了後即座にデータの読み取りを開始する方法を取る。この方法では、トラックジャンプ後の目的アドレスのデータが来るまで回転待ちを行う必要が無くなるのでより効率的に再生を進めることが出来る。マルチトラックディスク再生装置では、１回転のデータを読み出し終わるたびにトラックジャンプを行い、再生トラックを進めなければならないので、より効果は大きなものとなる。
【００４０】
最も内周側の再生トラックを、目的の再生開始アドレスの１回転手前以内にジャンプさせ即座にデータの再生を開始する場合、最内周の再生トラックのデータ容量は不確定で、内周付近の１回転あたりの容量の２０ｋByte以下となる。例えば、最内周トラックのデータ容量が１０ｋByteとなる地点にジャンプしたとすると、２〜６トラック目のデータ容量はほぼ一定で内周付近では約２０ｋByteとなり、最初の１回転あたりの全トラックのデータ容量の合計は、１０ｋByte＋２０ｋByte×５＝１１０ｋByteとなる。そこで、１１０ｋByteのメモリをデータ整列用メモリ４に確保し、データを読み取り整列させる。
【００４１】
データの整列が終わる直前までは、先頭データに対して２トラック目以降のデータが連続となっていないので、最も内周側のトラックのデータのみが整列済みの有効なデータとなっている。１回転分のデータを読み出し終わったあとは、２トラック目以降のデータがすべて先頭データと連続となり、すべてのトラックのデータが有効データとなる。データ読み出し手段６はディスク再生装置外部に有効なデータをトラックの並び順に出力して行く。
【００４２】
１回転のデータを読み出し終わると再生トラックを進め、新たなトラックの再生を始める。この時、データ整列用メモリの空き領域は１４６ｋByte以上あるので、すべての再生トラックを有効にしてデータの再生を進めることが出来る。このとき、トラックジャンプ中もディスクは回転を続けているため、トラックジャンプ中に再生ビームは読み取り済みの最終データ位置にを通り過ぎてしまう。このため、最も内周側の再生ビームはトラックジャンプ後即座にデータの再生を始めることが出来るように既に読み取り済みの最外周のトラックに重複するようにトラックジャンプさせる。従って、１回転目のデータを読み出した後再生トラックを進めた場合には、最も内周側の再生トラックはトラックジャンプ中に通り過ぎた部分のデータのみを再生することになり、実質のデータ容量はほぼゼロになり、ディスク１回転で読み出すことが出来るデータ容量の合計は、２０ｋByte×５＝１００ｋByteとなる。
【００４３】
通常、データ読み出し手段６の読み出し速度は、再生速度の合計よりも十分に早いが、データ出力先の処理が遅く、データ整列用メモリ４の空き容量が少なくなる場合がある。このような場合には、たとえば再生トラックを進めた直後、データ整列用メモリ４の空き容量が７０ｋByteしかなかったとすると、１回転あたりのデータ容量は２０ｋByteであるので、７０／２０＝３．５となるので、有効な再生トラック数を５とする。最も内周側の再生トラックは、トラックジャンプ中に通り過ぎた部分のデータを再生するのでデータ容量はほぼゼロ、２〜４トラック目は２０ｋByte、５トラック目は残りの約１０ｋByteを割り当てることになる。５トラック目の再生トラックが先頭から１０ｋByte分のデータを読み出す間にデータ読み出し手段６がデータをデータ整列用メモリ４から読み出し、空き領域が出来ればその分を５トラック目に割り当てることができる。
【００４４】
このように再生を進め、最内周付近では、平均で４×５＝２０倍速でデータの読み取りを進めることが出来る。
最外周付近でデータの再生を進める場合も同様に有効再生トラック数を決定する。トラックジャンプ直後の最内周トラックのデータ容量は、最外周付近では０〜５０ｋByteである。最内周側の再生トラックのデータ容量が２５ｋByteとなる位置にジャンプしたとすると、６トラックを有効再生トラックとして、２〜５トラック目を５０ｋByte、６トラック目に３１ｋByteを割り当てることになる。２回転目以降も内周付近の場合と同様にデータ整列用メモリ４の空き容量に応じて、有効な再生トラック本数を設定してデータの再生を進めて行くが、１回転毎にデータ整列用メモリ４が一杯になってしまい、更に１回転分のデータを読み出し終わるまでは２トラック目以降のデータをデータ読み出し手段が読み出すことは出来ず、１回転おきにしかデータを読み出せないので平均すると、データの読み出し速度は、およそ１０×５／２＝２５倍速以上となる。
【００４５】
このように、データの最大再生速度はデータ整列用メモリ４の容量により制限されるので、外周付近のデータを再生する場合、１回転あたりのデータ容量の合計をデータ整列用メモリ４の容量の約１／２に制限して同様に平均約２５倍速で読取りを行うことも出来る。具体的には、以下のように有効再生トラックの数を決定する。
【００４６】
１回転あたりのデータ容量の合計をデータ整列用メモリ４の容量の１／２の１２８ｋByteに制限する場合は以下のようになる。最外周付近で、１トラック目のデータ容量は０〜５０ｋByte、２、３トラック目を５０ｋByteである。したがって、１トラック目のデータ容量が、２８ｋByteよりも少ない場合は有効再生トラック数を４とし、２８ｋByteよりも多い場合は有効再生トラック数を３とする。例えば、１トラック目のデータ容量が、２５ｋByteなら、２、３トラック目に５０ｋByte、４トラック目に３ｋByteが、また１トラック目の容量が５０ｋByteなら、２トラック目が５０ｋByte、３トラック目は２８ｋByteとなる。そのあと、同様に再生を進めるが、最外周トラックの読み出しデータは、とりあえず実際にはデータ整列用メモリ４は空いているので、空き容量が１２８ｋByte以下になっても書き込みを続け、１回転分のデータを読み取る。再生トラックを進めるときにはデータ整列用メモリ４の空き容量は１トラック目のデータをデータ読み出し手段がどれだけ装置外部に送り出したかにより、１０６ｋByteから１２５ｋByteまでの範囲になる。２回転目以降はデータ整列用メモリ４の残りのメモリ容量全てに再生トラックを割り当てて再生を進めれば、１回転毎に大きく有効再生トラック数を変化させること無く、データの再生を進めることが出来る。
【００４７】
なお、有効読み出しトラックの設定方法は、ディスクの回転速度制御方法がＣＡＶ、ＺＣＡＶ、ＰＣＡＶ、ＺＣＬＶ、ＣＬＶと変わっても、ディスク上のある場所での１回転あたりのデータ容量は変化しないので同様に決定することが出来る。また、有効再生トラック数の決定方法は、この実施例に限定されず、データ整列用メモリ４の空き容量に応じて様々な有効再生トラック数の決定方法が可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明のマルチトラックディスク再生装置によれば、記録面上に螺旋状または同心円状に複数のトラックが形成され、半径位置により１回転あたりのトラックのデータ記録容量が変化するように記録された情報ディスクから隣接する複数トラックの信号を並列に再生する信号再生手段と、前記信号再生手段からの複数トラックの読み取り信号のそれぞれをデジタルデータに変換し出力するデータ変換手段と、並列に出力されたデータを前記情報ディスク上のアドレス順に整列させてデータ整列用メモリに記憶するデータ整列手段と、前記データ整列用メモリの整列済みのデータを読み出す読み出し手段と、前記データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの前記情報ディスク１回転あたりの記憶容量とに応じて、並列に再生するトラック数を変化させるよう制御する制御手段とを設けたマルチトラックディスク再生装置としたものであり、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【００４９】
また、前記信号再生手段を、情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を再生する再生ヘッドと、前記再生ヘッドで読み取られた信号を適正な振幅に増幅するヘッドアンプとを備える構成とし、前記制御手段を、指定したトラックの前記再生ヘッドの信号読み取り動作を停止させたり、指定したトラックの前記再生ヘッドの信号出力を停止させたり、データ変換手段が並列に変換して出力するトラック数を変化させたりして並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した場合でも、前述と同様の効果を有する。
【００５０】
また、前記制御手段を、データ整列用メモリに並列に書き込むデータのトラック数を変化させて並列に再生するトラック数を変化させたり、既に再生済みのトラックに重複する信号再生手段の読み取りトラック数を変化させたりして並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した場合では、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用することができる。
【００５１】
また、情報ディスクを、螺旋状にトラックが形成されて線速度一定でデータ記録されたＣＤ−ＲＯＭ規格のディスクとしたマルチトラックディスク再生装置の場合では、データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの情報ディスクの１回転あたりの記憶容量とに応じて、有効な並列に再生するトラック数を変化させるので、データ整列用メモリのメモリ容量を必要最低限度とすることができ、線速度一定で記録されたディスクの内周部でも用意されたデータ整列用メモリを最大限活用できるとともに、データ整列用メモリが一杯になった後は不要なトラックのデータを再生しないことで消費電力の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマルチトラックディスク再生装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の信号再生手段の要部の構成を示すブロック図
【図３】情報ディスクのａ部分の拡大図
【符号の説明】
１ 情報ディスク
２ 信号再生手段
３ デジタル信号処理回路
４ データ整列用メモリ
５ データ整列手段
６ データ読み出し手段
７ 制御手段
８ ディスク駆動装置
９ 読取りヘッド部
１０ 読取りヘッド部駆動装置
１１ サーボ回路
１２ ヘッドアンプ部
１３ メモリコントローラ
Claims (7)
- 記録面上に螺旋状または同心円状に複数のトラックが形成され、半径位置により１回転あたりのトラックのデータ記録容量が変化するように記録された情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を並列に再生するマルチトラックディスク再生装置において、
前記情報ディスクから隣接する複数トラックの信号を並列に再生する信号再生手段と、
前記信号再生手段からの複数トラックの読み取り信号のそれぞれをデジタルデータに変換し出力するデータ変換手段と、
並列に出力されたデータを前記情報ディスク上のアドレス順に整列させてデータ整列用メモリに記憶するデータ整列手段と、
前記データ整列用メモリの整列済みのデータを読み出す読み出し手段と、
前記データ整列用メモリの残り容量と現在再生中のトラックの前記情報ディスク１回転あたりの記憶容量とに応じて、並列に再生するトラック数を変化させるよう制御する制御手段と
を設けたマルチトラックディスク再生装置。 - 信号再生手段は、情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を再生する再生ヘッドと、前記再生ヘッドで読み取られた信号を適正な振幅に増幅するヘッドアンプとを備え、
制御手段を、指定したトラックの前記再生ヘッドの信号読み取り動作を停止させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置。 - 信号再生手段は、情報ディスクの隣接する複数トラックの信号を再生する再生ヘッドと、前記再生ヘッドで読み取られた信号を適正な振幅に増幅するヘッドアンプとを備え、
制御手段を、指定したトラックの前記再生ヘッドの信号出力を停止させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置。 - 制御手段を、データ変換手段が並列に変換して出力するトラック数を変化させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置。
- 制御手段を、データ整列用メモリに並列に書き込むデータのトラック数を変化させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置。
- 制御手段を、既に再生済みのトラックに重複する信号再生手段の読み取りトラック数を変化させて並列に再生するトラック数を変化させるよう構成した請求項１記載のマルチトラックディスク再生装置。
- 情報ディスクを、螺旋状にトラックが形成されて線速度一定でデータ記録されたＣＤ−ＲＯＭ規格のディスクとした請求項１から請求項６のいずれかに記載のマルチトラックディスク再生装置。
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- 1999-05-10 JP JP12785099A patent/JP3929203B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000322823A (ja) | 2000-11-24 |
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