JP3866330B2 - Spindle motor drive circuit for disk media drive - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ等のデイスク系媒体のドライブ装置のスピンドル・モータ・ドライバー回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＣＤプレーヤーの一例を、本発明にも適用される図１の構成図により説明する。図１に示すように、１は音声を記録するＣＤ、２はＣＤを回転させるスピンドル・モータである。スピンドル・モータとしては、直流ブラシモーター、直流ブラシレスモーター等が用いられる。
【０００３】
３はレーザ・ダイオード、フォーカス・アクチュエータ、トラッキング・アクチュエータ、及び集光レンズ（以上図示せず）を有し、ＣＤ信号を読み取る光学ピックアップ（Ｐ／Ｕ）ブロックである。
４はデータ抽出時にクロック信号を読み取り信号に同期させるＰＬＬ回路、抽出したＥＦＭ（Ｅｉｇｔｈ ｔｏ Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号をデコードするデコーダ、及びデコードされた信号をデインタリーブし、誤り訂正をするＣＩＲＣ（Ｃｒｏｓｓ Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ Ｒｅｅｄ Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｅ）回路（以上図示せず）とからなるデジタル信号処理（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：ＤＳＰ）ブロックである。
【０００４】
６はＣＤの信号面にフォーカスを合わせるフォーカス・サーボ、信号トラックにトラッキングするトラッキング・サーボ、ピックアップを信号読み取りエリアの径に応じて送るスレッド・サーボ、及び信号読み取りの線速度を一定にするためのＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ：定線速度）サーボ（以上図示せず）を制御するサーボ信号処理（Ｓｅｒｖｏ ＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：ＳＳＰ）ブロックである。
【０００５】
７は各ブロックの初期設定やモード移行制御をするマイクロ・コンピュータである。
Ｐ／Ｕブロック３で信号を読み取り、ＤＳＰブロック４で信号のデコードとデインターリーブ、誤り訂正をし、ブロック５で例えば音楽信号にする。５はデジタル／アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）である。
【０００６】
次に、上記従来技術の動作を説明する。
まず、ＣＤプレーヤーで再生する場合、マイクロ・コンピュータ７がＳＳＰ６にシリアル通信等でサーボＯＮの指示を出すと、それを受信したＳＳＰ６はＰ／Ｕ３にフォーカス・サーボをＯＮするための動作を行う。フォーカス・サーボＯＮ後ＳＳＰ６はスピンドル・モータ２に回転命令を出す。スピンドル・モータ２の回転後、ＳＳＰ６はＰ／Ｕ３にトラッキング・サーボＯＮ命令を出す。そして、トラッキング・サーボＯＮ後スピンドル・モータ２にＣＬＶサーボのＯＮ命令を出す。 各サーボＯＮ後、Ｐ／Ｕ３から信号が読み出されると、ＤＳＰ４は信号のデインターリーブ、誤り訂正を行い、ＤＡＣ５へ信号を送信し再生を開始する。
【０００７】
ＣＤプレーヤーを停止する場合、マイクロ・コンピュータ７から、ＳＳＴ６に停止を指示する。停止の処理は、
（１）ＳＳＰ６が、スピンドル・モータ２に逆電圧を印加するための制動信号を
出す。
（２）ＳＳＰ６はＰ／Ｕ３によるデイスクからの読み取り信号の周期をモニターし、制動によりデイスクの回転速度が低下すると信号の周期が長くなるため、信号の周期がある一定時間以上になるとデイスクの回転が遅くなったと判断し、スピンドル・モータ２に停止信号を出す。
【０００８】
制動信号を必要以上に長い時間出すと、印加される逆電圧によってスピンドル・モータ２は逆回転を始めてしまう。そのため、スピンドル・モータ２の回転速度をＰ／Ｕからの信号の周期から判断し、信号の周期がある時間以上になると回転速度が遅くなったと判断し、停止信号に切り換える必要がある。停止信号はスピンドル・モータに対し”０Ｖ”を印加することである。その後、フォーカス・サーボをＯＦＦし、トラッキング・サーボをＯＦＦする。
【０００９】
スピンドル・モータ２に停止信号を出す前に、制動信号を与えて制動処理を行うのは、スピンドル・モータ２にいきなり停止信号（０Ｖ）を出しても、デイスクの慣性のためすぐには停止できず、次の動作（デイスクの取り出し等）に移行できないためである。また、制動時間を一定にせずに信号の周期から判断するのは、ＣＤは線速度一定制御のため、Ｐ／Ｕがデイスクの内側に位置する時と外側に位置する時でデイスクの回転速度は異なっており、制動開始時のデイスクの回転速度は一定ではない。そのため、制動時間を一定にしてしまうとスピンドル・モータ２がうまく停止しない場合が生ずるからである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスピンドル・モータの制動処理においては、まずスピンドル・モータに逆電圧を印加して制動をかけると同時に、Ｐ／Ｕ３からの読み取り信号の周期をモニターし、周期がある一定の時間以上になった時に停止信号を出して停止させているため、フォーカス・サーボ、及びトラッキング・サーボが外れると信号を取り出すことが出来なくなってしまい、その周期をモニターすることが出来ず、制動のための逆電圧が印加され続けてスピンドル・モータが高速逆回転になってしまうことがあった。また、スピンドル・モータが停止する直前には、デイスクの回転速度が低下することによりピットの信号成分が低周波となり、フォーカス、トラッキングのエラー信号と同じ経路でＰ／Ｕに入り込んでＰ／Ｕのレンズを振動させ、ここから音が発生してしまう。
【００１１】
本発明の目的は、デイスクから信号を読み出せない状態でも停止信号を出してスピンドル・モータの回転を停止させ、かつ，停止直前に音が発生しないようにすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、従来例のように制動信号を出した後に停止信号を出し、かつ、停止信号を出すタイミングをＰ／Ｕによる読み取り信号の周期から決めるのではなく、停止信号を出した時点でのスピンドル・モータの逆起電圧からモータの回転速度と回転方向を検出し、これらをモータにフィードバックして制動をかけ停止させるようにしたものである。
【００１３】
また、デイスクからの信号の読み出しは必要ないので、停止信号を出すと同時にフォーカス・サーボ、及びトラッキング・サーボをＯＦＦにするものである。上記手段を用いることにより、デイスクから信号を読み出せない状態でも停止信号を出し、スピンドル・モータを制動停止させてデイスクの回転を停止させることが出来、また、回転速度が低下する前にフォーカス・サーボ、及びトラッキング・サーボをＯＦＦにしてしまうので、停止直前の音の発生を無くすことができる。
【００１４】
さらに、スピンドル・モータの回転方向が検出できるので、万が一逆回転になってしまった場合でも、それに応じた制動をかけることが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の実施の形態を示したものである。図において、回転信号Ａは図１のＳＳＰ６から発して信号切り換えスイッチ（ＳＷ１）、電力増幅器（Ｐ−ＡＭＰ）、モータ印加信号ＯＮ／ＯＦＦスイッチ（ＳＷ２）を経てスピンドル・モータＭに送られる。ＳＷ１は通常の回転時（再生時等）には端子ａ側の接点に、そして停止時には端子ｂ側に切り換えられる。Ｐ−ＡＭＰは回転信号のアナログ電圧信号を、スピンドル・モータＭを回転させることが出来る電力に変換する電力増幅器である。ＳＷ２はモータＭの逆起電圧を検出する時にＯＦＦとなり、その他の場合はＯＮとなるスイッチである。
【００１６】
逆起電圧検出回路（ＤＥＴ）は、モータＭの逆起電圧をサンプルホールド回路（ＳＰ）に送るための電圧バッファー回路である。サンプルホールド回路（ＳＰ）はスイッチ（ＳＷ３）とコンデンサ（Ｃ１）から出来ており、ＳＷ２がＯＦＦの時（逆起電圧検出時）にＳＷ３がＯＮし、Ｃ１にサンプルホールド電圧をサンプルホールドする。
【００１７】
制御回路（ＣＯＮＴ）は，ＳＰよりの出力電圧情報からモータＭに印加する電圧と時間を制御する制御回路である。
スイッチ・コントロール（ＳＷＣＮＴ）は、停止／回転信号によりＳＷ１〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ接点の切り換え、また、ＣＯＮＴが制動停止出力を発するタイミングを制御するブロックである。
【００１８】
次に図２に示された本発明の実施形態の動作を説明する。
通常のプレイ時にＳＷＣＮＴに回転命令が与えられると（例えば、停止”０”、回転”１”の論理信号）、ＳＷＣＮＴはＳＷ１をａ側に，ＳＷ２をＯＮ，ＳＷ３をＯＦＦにそれぞれ切り換え、スピンドル・モータＭには回転信号がＰ−ＡＭＰで電力増幅されて印加され回転する。（タイムチャートＡ区間）。
【００１９】
この状態においてＳＷＣＮＴに停止信号が入力されると、フォーカス・サーボ、及びトラッキング・サーボがＯＦＦにされるとともに、ＳＷ２はＯＦＦに、ＳＷ３はＯＮにそれぞれ切り換えられ、スピンドル・モータＭに発生している逆起電圧をＤＥＴで検出し、サンプルホールド回路（ＳＰ）にスピンドル・モータＭの回転情報としてサンプルホールドする。なお、スピンドル・モータＭの逆起電圧は、下記式のようにその回転速度に比例し、また、回転方向によって正負の極性が変わる（タイムチャートＢ区間）。
【００２０】
Ｅc ＝Ｋe ・Ｎ
（Ｅc ：逆起電圧[V] 、Ｋe : 誘導電圧定数[V/RPM] 、Ｎ：回転数[RPM] ）
次に、ＳＷＣＮＴはＳＷ１をｂ側に、ＳＷ２をＯＮに、そしてＳＷ３をＯＦＦにそれぞれ切り換える。するとＳＰの電圧から得られる停止信号が出された時点でのスピンドル・モータＭの回転方向と回転速度に基づき、ＣＯＮＴで計算された制動をかける逆方向の電圧の値とその印加時間（例えば回転数に比例した電圧値と時間）の電圧を出力するようＳＷＣＮＴはＣＯＮＴに対し命令する（タイムチャートＣ区間）。
【００２１】
この電圧はＳＷ１、Ｐ−ＡＭＰ、及びＳＷ２を経てスピンドル・モータＭに印加され、スピンドル・モータＭの回転速度は低下し停止に至る。タイムチャートの区間ＢとＣは１回でもよいが、これを数回繰り返すことによって、より確実な停止動作が可能となる。例えば、個々の装置の部品のバラツキ等によってスピンドル・モータの逆起電圧に対応した所定の制動電圧値を所定の時間印加しても、モータの回転は低下するが完全に停止しないことが生じる可能性がある。そのような場合でもタイムチャートの区間ＢとＣを数回繰り返すことによって確実に停止させることが出来る。この場合、ＳＰの電圧はモータＭの回転速度に応じて決まるため、従来例のように制動をかけすぎてモータＭが逆回転をしてしまうことはない。また、万が一モータＭが逆回転になってしまった場合でも、ＣＯＮＴから出力される制動停止用電圧はモータＭの回転方向と回転速度に対応しているので、制動停止させることが出来る。
【００２２】
上記実施の態様では、アナログ回路を用いて信号の処理を行ったが、例えば、図２において、逆起電圧検出回路（ＤＥＴ）をアナログ・デジタル変換器に、サンプルホールド回路（ＳＰ）をラッチ回路に、制御回路（ＣＯＮＴ）及びスイッチ・コントロール（ＳＷＣＮＴ）をデジタル信号処理回路、あるいはＣＰＵに置き換えることによりデジタル回路として構成できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればデイスクから信号を読み出せない状態でもスピンドル・モータＭを停止させることができ、かつ，制動停止動作開始後はフォーカス・サーボ、及びトラッキング・サーボをＯＦＦに出来るので、停止直前の音の発生を無くすことができる。
【００２４】
さらに、タイムチャートの区間ＢとＣを数回繰り返すことによってモータＭを確実に停止させることが出来ると共に、万が一モータＭが逆回転になってしまった場合でも、ＣＯＮＴから出力される制動停止用電圧はモータＭの回転方向と回転速度に対応しているので、これを制動停止させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＣＤプレーヤーの制御ブロック図である。
【図２】本発明によるモータの回転を制動停止させるための制御ブロック図である。
【図３】本発明によるモータの回転を制動停止させるためのタイム・チャートである。
【符号の説明】
１…ＣＤ
２…スピンドル・モータ
３…光学ピック・アップ（Ｐ／Ｕ）
４…デジタル信号処理ブロック（ＤＳＰ）
５…デジタル・アナログ・コンンバータ（ＤＡＣ）
６…サーボ信号処理ブロック（ＳＳＰ）
７…マイクロ・コンピュータ
ＳＷ１…信号切り換えスイッチ
ＳＷ２…モータ印加信号ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
Ｐ−ＡＭＰ…電力増幅器
Ｍ…スピンドル・モータ
ＤＥＴ…逆起電圧検出回路
ＳＰ…サンプルホールド回路
ＣＯＮＴ…制御回路
ＳＷＣＮＴ…スイッチ・コントロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spindle motor driver circuit of a drive device for a disk medium such as a CD.
[0002]
[Prior art]
An example of a conventional CD player will be described with reference to the block diagram of FIG. 1 applied to the present invention. As shown in FIG. 1, 1 is a CD for recording sound, and 2 is a spindle motor for rotating the CD. As the spindle motor, a DC brush motor, a DC brushless motor, or the like is used.
[0003]
An optical pickup (P / U) block 3 has a laser diode, a focus actuator, a tracking actuator, and a condenser lens (not shown above) and reads a CD signal.
4 is a PLL circuit that synchronizes a clock signal with a read signal at the time of data extraction, a decoder that decodes an extracted EFM (Eight to Four Modulation) signal, and a CIRC (Cross Interleaved Reed) that deinterleaves the decoded signal and corrects an error. This is a digital signal processing (DSP) block composed of a Solomon Code circuit (not shown above).
[0004]
6 is a focus servo that focuses on the signal surface of the CD, a tracking servo that tracks the signal track, a thread servo that sends the pickup according to the diameter of the signal reading area, and a constant signal reading linear velocity This is a servo signal processing (Servo Signal Processing: SSP) block for controlling a CLV (Constant Linear Velocity) servo (not shown above).
[0005]
The signal is read by the P / U block 3, the signal is decoded, deinterleaved, and error-corrected by the DSP block 4. Reference numeral 5 denotes a digital / analog converter (DAC).
[0006]
Next, the operation of the above prior art will be described.
First, when reproducing by a CD player, when the
[0007]
When stopping the CD player, the
(1) The SSP 6 issues a braking signal for applying a reverse voltage to the spindle motor 2.
(2) The SSP 6 monitors the period of the signal read from the disk by the P / U 3, and the signal period becomes longer when the disk rotation speed decreases due to braking, so the disk rotation occurs when the signal period exceeds a certain time. Is delayed, and a stop signal is output to the spindle motor 2.
[0008]
If the braking signal is output for a time longer than necessary, the spindle motor 2 starts to reversely rotate due to the applied reverse voltage. Therefore, it is necessary to determine the rotation speed of the spindle motor 2 from the period of the signal from the P / U, and to determine that the rotation speed has decreased when the signal period exceeds a certain time, and to switch to the stop signal. The stop signal is to apply “0V” to the spindle motor. After that, the focus servo is turned off and the tracking servo is turned off.
[0009]
Before issuing a stop signal to the spindle motor 2, the brake signal is applied to perform the braking process. Even if a stop signal (0V) is suddenly output to the spindle motor 2, it can be stopped immediately due to the inertia of the disk. This is because it is not possible to shift to the next operation (disk removal or the like). Also, the reason for judging from the signal period without making the braking time constant is that the CD is controlled at a constant linear velocity, so the rotational speed of the disc is different when the P / U is located inside and outside the disc. The disk rotation speed at the start of braking is not constant. For this reason, if the braking time is made constant, the spindle motor 2 may not stop properly.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional spindle motor braking process, first, a reverse voltage is applied to the spindle motor for braking, and at the same time, the period of the read signal from the P / U 3 is monitored, and the period exceeds a certain time. When the focus servo and tracking servo are removed, the signal cannot be taken out, and the period cannot be monitored, and the reverse voltage for braking. May continue to be applied, causing the spindle motor to rotate at a high speed in the reverse direction. Also, immediately before the spindle motor stops, the signal speed of the pit becomes low frequency due to a decrease in the rotational speed of the disk, and enters the P / U through the same path as the focus and tracking error signals. The lens is vibrated and sound is generated from here.
[0011]
An object of the present invention is to stop the rotation of the spindle motor by outputting a stop signal even when the signal cannot be read from the disk, and to prevent a sound from being generated immediately before the stop.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention does not determine the timing to issue a stop signal after issuing a braking signal and determine the timing for issuing the stop signal from the period of the read signal by P / U, as in the prior art. The rotational speed and direction of the motor are detected from the back electromotive force of the spindle motor at the time when the signal is output, and these are fed back to the motor to be braked and stopped.
[0013]
Further, since it is not necessary to read out a signal from the disk, the focus servo and tracking servo are turned off at the same time when a stop signal is issued. By using the above means, a stop signal can be issued even when the signal cannot be read from the disk, and the spindle motor can be braked to stop the rotation of the disk. Since the servo and tracking servo are turned off, it is possible to eliminate the generation of sound immediately before stopping.
[0014]
Furthermore, since the rotation direction of the spindle motor can be detected, even if the spindle motor rotates in the reverse direction, braking can be applied accordingly.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. In the figure, the rotation signal A is sent from the SSP 6 in FIG. 1 to the spindle motor M via the signal changeover switch (SW1), the power amplifier (P-AMP), and the motor application signal ON / OFF switch (SW2). SW1 is switched to the contact on the terminal a side during normal rotation (reproduction, etc.) and to the terminal b side when stopped. The P-AMP is a power amplifier that converts an analog voltage signal of the rotation signal into electric power that can rotate the spindle motor M. SW2 is a switch that is turned off when the counter electromotive voltage of the motor M is detected, and turned on in other cases.
[0016]
The counter electromotive voltage detection circuit (DET) is a voltage buffer circuit for sending the counter electromotive voltage of the motor M to the sample hold circuit (SP). The sample hold circuit (SP) is made up of a switch (SW3) and a capacitor (C1). When SW2 is OFF (back electromotive voltage detection), SW3 is turned ON, and the sample hold voltage is sampled and held at C1.
[0017]
The control circuit (CONT) is a control circuit that controls the voltage and time applied to the motor M from the output voltage information from the SP.
The switch control (SWCNT) is a block for controlling switching of the ON / OFF contacts of SW1 to SW3 according to a stop / rotation signal and the timing at which CONT issues a braking stop output.
[0018]
Next, the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described.
When a rotation command is given to SWCNT during normal play (for example, logic signal of stop “0”, rotation “1”), SWCNT switches SW1 to a side, SW2 to ON, SW3 to OFF, A rotation signal is amplified by the P-AMP and applied to the motor M to rotate. (Time chart A section).
[0019]
When a stop signal is input to SWCNT in this state, the focus servo and tracking servo are turned off, SW2 is turned off, and SW3 is turned on, which is generated in the spindle motor M. The back electromotive force is detected by DET, and sampled and held as rotation information of the spindle motor M in the sample and hold circuit (SP). The back electromotive force of the spindle motor M is proportional to the rotation speed as shown in the following equation, and the positive and negative polarities change depending on the rotation direction (time chart B section).
[0020]
E c = K e · N
(E c: counter electromotive voltage [V], K e: induced voltage constant [V / RPM], N: rotational speed [RPM])
Next, SWCNT switches SW1 to the b side, SW2 to ON, and SW3 to OFF. Then, based on the rotation direction and rotation speed of the spindle motor M at the time when the stop signal obtained from the SP voltage is issued, the value of the reverse voltage for applying braking calculated by CONT and its application time (for example, rotation) SWCNT commands CONT to output a voltage having a voltage value and time proportional to the number (time chart C section).
[0021]
This voltage is applied to the spindle motor M via SW1, P-AMP, and SW2, and the rotation speed of the spindle motor M decreases and stops. The sections B and C of the time chart may be one time, but by repeating this several times, a more reliable stop operation becomes possible. For example, even if a predetermined braking voltage value corresponding to the back electromotive force of the spindle motor is applied for a predetermined time due to variations in parts of individual devices, the rotation of the motor may be reduced but not stopped completely. There is sex. Even in such a case, it can be surely stopped by repeating the sections B and C of the time chart several times. In this case, since the SP voltage is determined according to the rotational speed of the motor M, the motor M does not reversely rotate due to excessive braking as in the conventional example. Even if the motor M is reversely rotated, the braking stop voltage output from the CONT corresponds to the rotation direction and the rotation speed of the motor M, so that the braking can be stopped.
[0022]
In the above embodiment, the signal processing is performed using the analog circuit. For example, in FIG. 2, the back electromotive voltage detection circuit (DET) is an analog / digital converter, and the sample hold circuit (SP) is a latch circuit. Further, the control circuit (CONT) and the switch control (SWCNT) can be configured as a digital circuit by replacing them with a digital signal processing circuit or CPU.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the spindle motor M can be stopped even when a signal cannot be read from the disk, and the focus servo and tracking servo are turned off after the braking stop operation is started. Since it is possible, the generation of the sound just before the stop can be eliminated.
[0024]
In addition, the motor M can be stopped reliably by repeating the sections B and C of the time chart several times, and the braking stop voltage output from the CONT should the motor M reversely rotate. Corresponds to the rotation direction and rotation speed of the motor M, so that braking can be stopped.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of a conventional CD player.
FIG. 2 is a control block diagram for stopping braking of a motor according to the present invention.
FIG. 3 is a time chart for stopping braking of a motor according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... CD
2 ... Spindle motor 3 ... Optical pick-up (P / U)
4. Digital signal processing block (DSP)
5. Digital / analog converter (DAC)
6. Servo signal processing block (SSP)
7 ... Microcomputer SW1 ... Signal changeover switch SW2 ... Motor application signal ON / OFF switch P-AMP ... Power amplifier M ... Spindle motor DET ... Back electromotive voltage detection circuit SP ... Sample hold circuit CONT ... Control circuit SWCNT ... Switch Control
Claims (6)
該スピンドル・モータを制動停止させる出力を発生させる手段は、スピンドル・モータの逆起電圧をサンプルホールドする回路、サンプルホールドされた値に基づきスピンドル・モータを制動停止させる逆方向の電圧の値とその印加時間を計算し、それに対応する電圧を出力する制御回路より成る、デイスク系媒体駆動用スピンドル・モータの駆動回路。A disk medium driving device comprising means for interrupting a rotation signal to the spindle motor by a stop signal, and means for generating an output for stopping braking of the spindle motor based on the counter electromotive voltage of the interrupted spindle motor A drive circuit for a spindle motor ,
The means for generating an output for stopping the braking of the spindle motor includes a circuit for sampling and holding the back electromotive voltage of the spindle motor, a reverse voltage value for stopping the braking of the spindle motor based on the sampled and held value, A drive circuit for a spindle motor for driving a disk-type medium, comprising a control circuit for calculating an application time and outputting a voltage corresponding thereto .
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| JPH1066371A JPH1066371A (en) | 1998-03-06 |
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