JP3651167B2 - ディスク再生装置及びその再生方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は光学式ディスクのメディアに記録された再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在最も代表的な光ディスク装置としてCD(Compact Disc)が挙げられる。CDでは誤り訂正符号としてCIRC(Cross Interleave Read-Solomon Code)、(32,28,4)(28,24,4)、変調としてEFM(8-14Modulation)変調が用いられている。しかしCDは600MByteと、データ容量が少ないという問題点があるため、4.7GByteとデータ容量が多いDVD(Digital Video Disc)などのディスクを再生する場合、解決法として訂正コードの変調則においてデータの冗長度を下げるという方法が挙げられる。訂正コードの冗長度を下げるには符号長を長くすればよいが、変調則はEFMから8-16変調に変更する方法があり、この変調則ではDC成分を抑圧するためにデータにあらかじめスクランブルをかけてから変調することが望ましい。
【0003】
またCDでは、ディスクのどこを再生するべきかの情報(曲番や各曲目ごとの演奏時間などのメニュー情報)は、ディスクの最内周部分のTOC(Table Of Contents)に記録されており、CDはディスク再生時にこのTOCを読み込むことによりディスク再生可能となる。このことは、「林謙二編著、CD−オーディオからパソコンへ、1990年7月25日コロナ社発行」に述べられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
CDを再生する場合の一時記憶手段に対するアクセスの例をあげると、再生された入力データに対し、復調処理後に一時記憶手段に記録して、C1の誤り訂正を行った後、一時記憶手段にデータを再度記録し、一時記憶手段からデータを読み込み、C2の誤り訂正を行い、再び一時記憶手段に記録し、外部からの要求により出力部が一時記憶手段からデータを読み込み出力する、となり一時記憶手段へのアクセス回数が多くなっている。よってDVDの様な大容量,高転送レートなディスクの再生を行う場合、一時記憶手段へのアクセス回数を減らすことが課題となる。
【0005】
またDVDの様な大容量ディスクでは再生制御情報、例えば、その内の一つである位置情報はデータ量も大きくなるため、再生制御情報をCDのTOC情報のように最内周部に記録するよりも分散して記録して相対位置を示したほうが小さくなる。ここでディスクに記録されているデータは、n(n;自然数)バイトのデータをもって1データセクタとするセクタ単位で、記録されているとする。k(k;自然数)セクタの内のp(p;自然数)セクタを再生制御情報を格納するセクタとすることにより、ディスクに分散して記録することが可能となる。しかし、この再生制御情報を得るためにはスクランブルが掛けられている各セクタに対し、デスクランブル処理を行い再生制御情報を有するセクタであるかを判断しなければならないため、一時記憶手段全体にわたる検索が必要となる。よって一時記憶手段へのアクセス回数が多くなってしまうため、一時記憶手段へのアクセス回数を減らすことが課題となる。
【0006】
以上二つより、本発明は一時記憶手段へのアクセス回数を減らすことを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明ではディスクから再生された入力データを一時的に一時記憶手段に記憶させる手段を有するディスク再生装置で、再生された入力データをデスクランブル処理を行わずに一時記憶手段に記録し、出力時にデスクランブル処理を行うことにより一時記憶手段へのアクセス回数を減らす。
【0008】
また再生制御情報を再生制御情報検出手段により検出し、一時記憶手段にデスクランブル処理を行った後で記録することにより、再生制御情報が特定の場所に格納される。よって再生制御情報を得るには再生制御情報を格納した一時記憶手段の箇所のみにアクセスすればよく、一時記憶手段全体にわたってのアクセスが必要なくなりアクセス回数が減る。
【0009】
以上の二つにより一時記憶手段へのアクセス回数を減らす。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【0011】図1は本発明の第1の実施例であるディスク再生装置のブロック図である。図1で、101は再生するディスクであり、元データが変調処理されて記録された媒体である。102はディスク101を回転させるモータであり、103はディスク101に記録されているデータを読み取るピックアップであり、104はピックアップ103にディスク101より読み出されたデータである。105はデータ104に同期したクロックを作り出すPLLである。106はPLL105によって再生されたクロックであり、107は再生データである。108は再生データを復調する手段である。109はモータの回転速度をコントロールする信号であり、110は復調されたデータであり、111は入力されたデータを一時的に貯えておく一時記憶手段である。112は誤り訂正を行う手段であり、113は一時記憶手段111と各処理手段間のデータバスを示す。114はこのシステム全体を統括するマイコンであり、115はマイコン114から出力されている制御信号である。116はクリスタルからマスタークロックを生成する水晶発振器である。117は一時記憶手段に書き込まれている誤り訂正されたデータのスクランブルを解く出力デスクランブル手段であり、デスクランブル処理されたデータ118は出力制御手段119に入力され、外部からのデータ要求信号121に応じて出力データ120として出力される。また122は出力データ120に対する同期クロックである。123は一時記憶手段に書き込まれている誤り訂正されたデータをデスクランブル処理する手段であり、124はスクランブルが解除されたデータである。125は再生制御情報を検出する再生制御情報検出手段であり、126は再生制御情報を転送する再生制御情報検出信号である。
【0012】
再生制御情報とはディスクのデータ再生と制御に関する情報であり、この情報により再生を行うときに必要となるデータは、ディスクのどの位置に記録されているかを知ることができる。ディスクから再生され一時記憶手段に記録されたデータの中の、再生制御情報の有無を検出する手段が再生制御情報検出手段である。
【0013】
127はマイコン114から再生制御情報が検出された場合にのみ、出力される再生制御情報転送命令信号である。128は再生制御情報転送手段であり、検出された再生制御情報をデスクランブル処理手段に転送する手段である。129はマイコン114からの指令により一時記憶手段111から転送された再生制御情報であり、デスクランブル処理手段130に送られる。502は一時記憶手段の一部分であり、デスクランブル処理が行われた後のデータはデータバス113で502に記録される。
【0014】
この実施例では図2,図3,図4,図5で示されるフォーマットに従ったデータが入力される場合を例にして説明する。図2は1データセクタのデータ構造を示したものである。図2で、入力されたデータを、2064バイト単位に分割し、ID201(6Byte)を主データの前に付加した後、そのデータを172バイト単位に分割し1行とし、各行を、1行ずつ12行順にならべて、12行で1データセクタを構成する。また202は制御情報部(6Byte)であり、203はメインデータで、204はデータセクタの誤りを訂正する誤り訂正符号EDCである。図3はECCブロックのデータ構造を示したものである。図3で、POは、付加データ及び、主データに付加された列方向の誤り訂正符号であり、PIは、付加データ,主データ及び、POに付加された行方向の誤り訂正符号である。連続する16個のデータセクタを順に並べて、1ECCブロックを構成する。図4は図2のデータセクタの最初の1行だけを拡大したものである。図4で、ID部201の一部に、スクランブル解除キー部401(4bit)が含まれており、再生制御情報を含むデータ部分は402(4Byte),403(1Byte)である。図5は本実施例における一時記憶手段111のメモリマップであり、本実施例では4MBitの容量を持つ一時記憶手段を考える。図5で501は14個のECCブロックおよび誤り訂正符号C1,C2格納部分である。502は再生制御情報を格納するため専用に設けた一時記憶手段の部分(以下、ワークエリア)であり、本実施例ではこのワークエリア502は約163Kbitの容量を考える。
【0015】
以下、図1に示されるディスク再生装置の動作を入力より、順次説明する。
【0016】
図1で、モータ2によって回転しているディスク101に対して、ピックアップ103によりディスク1からデータ104を読みだし、PLL105は、そのデータ104に同期してクロックを生成する。復調手段108は、ディスク101より読みだされたデータ107を復調し、復調後のデータ110を一時記憶手段111に転送する。転送されたデータは誤り訂正手段112によって誤り訂正が行われた後、再び一時記憶手段111に記録される。ここで記録されているデータはまだデスクランブル処理されていないデータである。よって記録されたデータは外部からのデータ要求信号121に応じて、出力デスクランブル処理手段117でデスクランブル処理が行われた後、出力制御手段119によってデータ120として出力される。
【0017】
一時記憶手段111に記録されているデータの中から再生制御情報を検出するためには、検出に必要となるデータ部分であるスクランブル解除キー部401とデータ402,403の3ヶ所を読み込み、再生制御情報かどうかを判断すればよい。判別データ402と403にはスクランブルが掛かっているため、まずはスクランブル解除キーを使ってデスクランブル処理を行う。
【0018】
ここでスクランブル解除キーについて説明を加える。スクランブルデータはメインとなる元データと、スクランブル設定値の排他的論理和で算出されており、そのスクランブル設定値とは、帰還を設けて構成したm系列発生回路で発生された値であり、m系列発生回路のプリセット値はスクランブル解除キーで与えられる。よってデスクランブル処理を行うためには、スクランブル解除キーでスクランブル設定値を設定し、スクランブル処理と逆の処理を行えばよい。
【0019】
図6で上記についての説明を行う。スクランブル設定プリセット値設定回路にスクランブル解除キーが与えられることで、スクランブル設定プリセット値がm系列発生回路に入力される。m系列発生回路から発生したスクランブル設定値と、スクランブルデータ入力端子から入力されたスクランブルデータは、スクランブル処理手段に入力され、スクランブルが解かれ、スクランブル解除値を出力する。このスクランブル解除値と一致判別用比較値が比較手段に入力され、一致がとれた場合のみ再生制御情報検出信号として出力される。
【0020】
例えば、スクランブル解除値がデータ402が0000_01bb'h、データ403が00'hであり、また一致判別用の比較値の値はデータ402は0000_01bb'h、データ403は00'hであったとすれば、スクランブル解除値と一致判別用の比較値は一致するため、取り込んだデータセクタが再生制御情報であると、比較手段で認識され再生制御情報検出信号が出力される。また、この再生制御情報検出処理は16のデータセクタごと、つまり1ECCブロックごとに行われる。
【0021】
1ECCブロック分の検出処理を行ったあとで、この様に再生制御情報セクタであることが検出された場合、マイコン114にどこのデータセクタが再生制御情報のセクタであるかを知らせる再生制御情報検出信号606(16Bit)が出力される。例えばその信号が0000_0000_0011_0001'hであったとすれば0,4,5セクタ目が再生制御情報のデータセクタということになる。
【0022】
マイコン114は外部からの要求に従って、再生制御情報転送手段128に再生制御情報転送命令信号127を出力し、一時記憶手段のワークエリア502へ再生制御情報を転送するように制御する。再生制御情報転送手段128はそのデータをデスクランブル処理手段130に伝達し、デスクランブル処理手段130でデスクランブル処理を行う。デスクランブル処理が終了した再生制御情報はデータバス113で一時記憶手段のワークエリア部分502の先頭アドレスから順に記録され、マイコン114は必要に応じて再生制御情報を読み込むことができる。
【0023】
ここで、デスクランブル処理手段について説明を加える。メインデータを外部に出力する際に、使用するデスクランブル処理手段は117である。また再生制御情報を検出するためには、常にデータセクタの先頭に記録されている判別データのスクランブルを解除しなければならず、図1における出力デスクランブル手段117とは別のデスクランブル処理手段123が必要となり、デスクランブル処理手段は少なくとも二つは必要となる。そして、さらにデスクランブル処理手段130を設けることによりマイコン114は任意のタイミングで転送の処理を行うことができるようになる。図7にそれぞれのデスクランブル処理時間の相対関係の図を示す。本発明ではデスクランブル処理を行いながら外部にデータを出力しているため、デスクランブル処理手段117は外部からデータ要求されている間、常に動作している。よって外部から常にデータが要求されているとするとデスクランブル処理手段117の処理時間は701のようになる。702は再生制御情報検出手段用のデスクランブル処理手段123の処理時間を示している。検出処理は1ECCブロック単位で行われるため、1ECCブロック分つまり16データセクタ分の検出に必要なデータだけを読み込んで再生制御情報を検出している。703は再生制御情報転送手段用のデスクランブル処理手段の処理時間を示しており、再生制御情報検出手段で1ECCブロック分の再生制御情報が検出されると、マイコン114からの指令により処理を行い再生制御情報を一時記憶手段のワークエリアに転送している。704は三つのデスクランブル処理手段が並列に処理を行っている時間である。
【0024】
以上、本実施例ではデスクランブル処理手段を一時記憶手段と出力制御手段との間に置き、誤り訂正されたデータをデスクランブル処理した後は一時記憶手段に戻さず、そのまま出力することで一時記憶手段へのアクセス回数を減らすことができ、また再生を制御する時に必要なデータについてはデスクランブル処理を行い、一時記憶手段のワークエリアに記録することにより、マイコンは必要なときにデスクランブル処理を行うことなく、すぐに再生制御情報を読み込むことができるため、一時記憶手段を効率よく使いつつ一時記憶手段へのアクセス回数を減らすことができる。また、デスクランブル処理手段を三つ有することで、マイコン114は任意のタイミングで処理を行うことができる。
【0025】
次に、本発明の第2の実施例を図9を用いて説明する。図9のディスク再生装置はマイコン114から再生制御情報転送命令信号127が出力されておらず、制御信号901が出力されており、前記、セクタ転送手段を制御する手段902を有し、再生制御情報検出手段125から再生制御情報検出信号126が転送制御手段902へ出力されている以外は、図1の構成要素と同じである。転送制御手段902には、再生制御情報検出手段125で検出された再生制御情報検出データ126とマイコンから出力される制御信号901が入力され、その情報を元に転送制御手段902は転送制御情報903を再生制御情報転送手段128に出力する。再生制御情報転送手段128は、転送制御情報903をもとに、一時記憶手段からデータを取り込み、デスクランブル処理手段130にデータを転送し、データのデスクランブル処理が行われる。スクランブルが解かれたデータは一時記憶手段111のワークエリア部502に書き込まれる。
【0026】
よって本実施例では、転送手段を制御する手段902を設けることによりマイコン114の負荷を減らすことができる。
【0027】
次に、本発明の第3の実施例を図8,図10を用いて説明する。図10のディスク再生装置はデータ129がデスクランブル処理手段123に出力されており、デスクランブル処理手段130がない以外は、図1の構成要素と同じである。再生制御情報転送手段128には、再生制御情報検出手段125で検出された再生制御情報検出データ126とマイコンから出力される制御信号901が入力される。その情報を元に再生制御情報転送手段128は一時記憶手段からデータを取り込み、デスクランブル処理手段123でデスクランブル処理を行い、スクランブルが解かれたデータは一時記憶手段111のワークエリア部502に書き込まれる。また、図8はそれぞれのデスクランブル処理時間の相対関係を示した図である。本実施例では、マイコン114を制御することで、図8でデスクランブル処理手段123が再生制御情報検出処理する時間(702)以外の時間に再生制御情報転送の処理(703)を行うことができるため、デスクランブル処理手段を一つ減らすことができる。
【0028】
次に、本発明の第4の実施例を図11を用いて説明する。図11のディスク再生装置はデスクランブル処理手段130でスクランブルが解かれた再生制御情報が一時記憶手段B1101に記録されている以外は、図1の構成要素と同じである。記録された再生制御情報はマイコン114の要求に従ってデータバス1102で出力される。なお、この実施例は実施例9,10にも適応される。
【0029】
よって本実施例では、スクランブルが解かれた再生制御情報を一時記憶手段B1101に記録することにより一時記憶手段111のアクセス負荷を減らすことができる。
【0030】
【発明の効果】
本発明によればデスクランブル処理手段を一時記憶手段と出力制御手段との間に置き、誤り訂正されたデータをデスクランブル処理した後は一時記憶手段に戻さず、そのまま出力することで一時記憶手段へのアクセス回数を減らすことができ、また再生を制御する時に必要なデータについてはデスクランブル処理を行い、一時記憶手段のワークエリアに記録することにより、マイコンは必要なときにデスクランブル処理を行うことなく、すぐに再生制御情報を読み込むことができるため、一時記憶手段を効率よく使いつつ一時記憶手段へのアクセス回数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のディスクから再生されたデータが出力されるまでのブロック図。
【図2】1データセクタのデータ構造の説明図。
【図3】1ECCブロックのデータ構造の説明図。
【図4】1データセクタのデータ構造の1行目の説明図。
【図5】一時記憶手段のメモリマップの説明図。
【図6】再生制御情報検出信号出力回路のブロック図。
【図7】デスクランブル処理時間の相対関係の説明図。
【図8】デスクランブル処理時間の相対関係の説明図。
【図9】実施例2のディスクから再生されたデータが出力されるまでのブロック図。
【図10】実施例3のディスクから再生されたデータが出力されるまでのブロック図。
【図11】実施例4のディスクから再生されたデータが出力されるまでのブロック図。
【符号の説明】
101…ディスク、102…サーボモータ、103…ピックアップ、104…データ、105…PLL、106…再生クロック、107…シリアルデータ、108…復調部、110…復調データ、111…一時記憶手段、112…誤り訂正手段、113…データバス、114…マイコン、116…水晶発振器、117…出力デスクランブル処理手段、118…データ、119…出力制御手段、120…データ、122…同期クロック、123…デスクランブル処理手段、124…デスクランブル処理済みのデータ、125…再生制御情報検出手段、126…再生制御情報検出データ、128…再生制御情報転送手段、129…再生制御情報データ、130…デスクランブル処理手段、502…一時記憶手段ワークエリア部。
Claims (7)
- n(n;自然数)バイトのデータをもって1セクタを構成し、セクタ単位でスクランブルされたデータが記録されたディスクからデータを再生するディスク再生装置であって、復調する手段、一時的に記憶する手段、誤り訂正を行う手段、出力制御手段、デスクランブル処理を行うデスクランブル処理手段を有し、
ディスクから読取ったデータを復調する手段で復調し、該復調されたデータを一時的に記憶する記憶手段に記憶し、該記憶されたデータに対して誤り訂正を行う手段で誤り訂正処理を行い、該誤り訂正が終了したデータをデスクランブル処理手段でデスクランブル処理した後は、出力制御手段で、そのまま出力することを特徴とするディスク再生装置。 - 請求項1記載のディスク再生装置において、
前記一時記憶手段に記録されたデータから再生制御情報を有するセクタを検出する手段と、
前記再生制御情報を有するセクタのデータをデータ保持する手段に転送する手段を有し、
前記再生制御情報はデスクランブル処理された状態で前記データ保持する手段に記録しておくことを特徴とするディスク再生装置。 - 請求項2の前記データ保持する手段は、前記一時記憶手段の特定領域であることを特徴とするディスク再生装置。
- 請求項2の前記データ保持する手段は、前記一時記憶手段と独立した手段であることを特徴とするディスク再生装置。
- n(n;自然数)バイトのデータをもって構成されたセクタ単位でスクランブルされたデータが記録されたディスクからデータを再生するディスク再生方法であって、
ディスクから読取ったデータを復調する手段で復調し、該復調されたデータを一時的に記憶する記憶手段に記憶し、該記憶されたデータに対して誤り訂正を行う手段で誤り訂正処理を行い、該誤り訂正が終了したデータをデスクランブル処理手段でデスクランブル処理した後は、出力制御手段で、そのまま出力を行い、
前記一時記憶手段に記録された誤り訂正が終了したデータから再生制御情報を有するセクタを検出し、該再生制御情報を有するセクタと判定されたセクタに対しては、デスクランブル処理手段でデスクランブル処理を行ってからデータ保持する手段に記録することを特徴とするディスク再生方法。 - 請求項5記載のディスク再生方法において、前記再生制御情報を有するセクタのデスクランブル処理後の記録であるデータ保持する手段への記録は、前記一時記憶手段の特定領域への格納であることを特徴とするディスク再生方法。
- 請求項5記載のディスク再生方法において、前記再生制御情報を有するセクタのデスクランブル処理後の記録であるデータ保持する手段への記録は、前記一時記憶手段とは独立した記憶手段に格納することを特徴とするディスク再生方法。
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JPH10261263A JPH10261263A (ja) | 1998-09-29 |
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