JP4336115B2 - Ｂｃａ信号のサンプリングクロックジェネレータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータに係り、特に、主軸モータの速度指示信号を利用してサンプリングクロックを発生するＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在ディジタルオーディオビデオディスク（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｃ／Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ；ＤＶＤ）には、読み取り専用のＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、一次書き込み可能なＤＶＤ−Ｒ（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、及び乱アクセス式のＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）がある。ＤＶＤ−ＲＯＭの発展において、この光ディスクはＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ）をデータ記録に供し、これにより各光ディスクに個別データが表示される。図１に示されるように、光ディスク１０のＢＣＡ１１はディスクの中心より起算して２２．３（＋０／−０．４）ｍｍから２３．５±０．５ｍｍ位置までである。各ＢＣＡデータビットは二つのＢＣＡチャネルビットをエンコードしてなる。チャネルビット「１０」はデータビット「０」を代表し、チャネルビット「０１」はデータビット「１」を代表する。ＢＣＡのデータ記録方法は、レーザービームを輻射方向で該ＢＣＡの一部エリアの反射層（ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）を除去するものである。反射層除去の長さと間隔はチャネルビットをＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）変調により制御される。もとのＢＣＡにはすでにダミーピットストリング（Ｄｕｍｍｙ Ｐｉｔ Ｓｔｒｉｎｇ）が存在し、ゆえに光学ヘッドがＢＣＡデータを読み取る時、得られるＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号からはＢＣＡのストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）信号が除かれているほか、高周波ピットストリング信号が含まれ、これは図２の（Ａ）に示されるとおりである。その後、ＢＣＡ信号再生装置でＲＦ信号を処理してＢＣＡ再生信号を発生し、これは図２の（Ｂ）に示されるとおりである。
【０００３】
図３は周知のＢＣＡデータビットの取得装置のブロック図である。図３に示されるように、該ＢＣＡデータビット取得装置３０は、まずＢＣＡチャネルビットジェネレータ３２が、サンプリングクロックに基づきＢＣＡ再生信号をサンプリングした後、ＲＺ復調（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によりＢＣＡチャネルビットを発生し、さらにＢＣＡデコーダ３３でデコードしてＢＣＡデータビットを得る。サンプリングクロック発生の方式は、参考クロックを周波数分割器３１で周波数分割して発生する方式である。しかし、このような方式は光ディスクの回転速度が一定の設定値に符合するように確定させる必要がある。もし光ディスクの回転速度が設計値と異なると、ＢＣＡ再生信号の周波数が光ディスクの回転速度により改変するため、ＢＣＡチャネルビットジェネレータ３２がサンプリングクロックに基づいて正確にＢＣＡ再生信号に対するサンプリングを行えなくなる。
【０００４】
位相ロック回路（Ｐｈａｓｅ ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ；ＰＬＬ）によりＢＣＡ再生信号に基づきサンプリングクロックを発生することはできるが、しかし、ＰＬＬの設計は比較的複雑であり、且つコストが比較的高い。このほか、周知のディスク再生装置には、エッジインターバル（ｅｄｇｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）を計算する方法によりサンプリングクロックを発生する方法を採用したものもあるが、この方法は実施するために必要なファームウエア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）或いは回路が多過ぎ、コストが高い（例えば特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第６０３４９３４号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の問題を鑑み、本発明の目的は、主軸モータの速度指示信号を利用してサンプリングクロックを発生するＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータを提供することとする。
【０００７】
本発明のサンプリングクロックジェネレータは、ディスクの回転速度に基づきサンプリングクロックの周波数を動態調整する。該サンプリングクロックジェネレータは主軸モータの速度指示信号を受け取り各速度指示信号周期が対応する参考クロックのパルス数を計数し、並びに計数値を発生する周波数カウンタと、周波数カウンタの計数値を受け取り設定値で周波数分割した後に周波数分割値を発生する分割器と、参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び周波数分割値を受け取り、並びに該周波数分割値を除数として参考クロックに対して周波数分割を行い、且つ該ＢＣＡ再生信号で位相調整することでサンプリングクロックを発生する可変除数周波数分割器と、を具えている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、
光ディスクの回転速度に正比例する速度指示信号を受け取り、並びに各速度指示信号周期に対応する参考クロックを計数して計数値を発生する周波数カウンタと、
該周波数カウンタの計数値を受け取り、並びに設定値で分割して周波数分割値を発生する分割器と、
該参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び該周波数分割値を受け取り、サンプリングクロックを発生し、該周波数分割値を除数として該参考クロックに対する周波数分割を行い、且つ該ＢＣＡ再生信号に基づきサンプリングクロックの位相調整を行う可変除数周波数分割器と、
を具え、
前記速度指示信号がディスクドライブの主軸モータ回転速度の速度指示信号或いはその整数倍周波数信号とされたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項２の発明は、請求項１に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記可変除数周波数分割器が、
ＢＣＡ再生信号に基づきクリア信号を発生するカウンタクリア信号ジェネレータと、
参考クロックと周波数分割値を受け取り計数値を出力し、該クリア信号が有効である時に計数値をクリアするカウンタと、
該計数値を受け取り、該計数値が設定値に等しい時にサンプリングクロックのサンプリングパルスを発生するパルスジェネレータと、
を具えたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項３の発明は、請求項２に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記カウンタクリア信号ジェネレータが、ＢＣＡ再生信号の上昇縁にある時にクリア信号をある時間有効とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項４の発明は、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、
参考クロックを受け取り、並びに該参考クロックを設定値で分割した後に計数クロックを発生する周波数分割器と、
光ディスクの回転速度に正比例する速度指示信号を受け取り、並びに各速度指示信号周期に対応する前述の計数クロックのパルス数を計数して周波数分割値を発生する周波数カウンタと、
該参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び該周波数分割値を受け取り、サンプリングクロックを発生し、該周波数分割値を除数として該参考クロックに対する周波数分割を行い、且つ該ＢＣＡ再生信号に基づきサンプリングクロックの位相調整を行う可変除数周波数分割器と、
を具えたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項５の発明は、請求項４に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記速度指示信号がディスクドライブの主軸モータ回転速度の速度指示信号或いはその整数倍周波数信号とされたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項６の発明は、請求項４に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記可変除数周波数分割器が、
ＢＣＡ再生信号に基づきクリア信号を発生するカウンタクリア信号ジェネレータと、
参考クロックと周波数分割値を受け取り計数値を出力し、該クリア信号が有効である時に計数値をクリアするカウンタと、
該計数値を受け取り、該計数値が設定値に等しい時にサンプリングクロックのサンプリングパルスを発生するパルスジェネレータと、
を具えたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項７の発明は、請求項６に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記カウンタクリア信号ジェネレータが、ＢＣＡ再生信号の上昇縁にある時にクリア信号をある時間有効とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項８の発明は、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、
光ディスクの回転速度に正比例する速度指示信号を受け取り、並びに各速度指示信号周期の対応する計数クロックのパルス数を計数し、並びに周波数分割値を出力する周波数カウンタと、
参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び前述の周波数分割値を受け取り、サンプリングクロックを発生し、該周波数分割値を除数として前述の参考クロックに対して周波数分割を行い、且つＢＣＡ再生信号に基づきサンプリングクロックの位相調整を行う可変除数周波数分割器と、
を具えたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項９の発明は、請求項８に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記速度指示信号がディスクドライブの主軸モータ回転速度指示信号或いはその整数倍周波数信号とされたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明はＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータを提供し、それはディスクの回転速度に基づきサンプリングクロックの周波数を動態調整する。該サンプリングクロックジェネレータは主軸モータの速度指示信号を受け取り各速度指示信号周期が対応する参考クロックのパルス数を計数し、並びに計数値を発生する周波数カウンタと、周波数カウンタの計数値を受け取り設定値で周波数分割した後に周波数分割値を発生する分割器と、参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び周波数分割値を受け取り、並びに該周波数分割値を除数として参考クロックに対して周波数分割を行い、且つ該ＢＣＡ再生信号で位相調整することでサンプリングクロックを発生する可変除数周波数分割器と、を具えている。
【００１０】
【実施例】
図４は本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータの実施構造を示す。本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ４１は、主軸モータ速度指示信号ＦＧとＢＣＡ再生信号によりＢＣＡ信号のサンプリングクロックを発生する。このＢＣＡ信号のサンプリングクロックはＢＣＡチャネルビットジェネレータ４２とＢＣＡデコーダ４３に提供され、ＢＣＡチャネルビットジェネレータ４２が正確なＢＣＡチャネルビットをサンプリングできるようにし、ＢＣＡデコーダ４３が正確なＢＣＡデータビットにデコードできるようにする。
【００１１】
ＢＣＡ規格（ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に基づき、ディスク回転速度が毎分１４４０回転（１４４０ｒｐｍ，２４Ｈｚ）の時、ＢＣＡチャネルビットの速度（ｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔ ｒａｔｅ）は１／（８．８９ｕｓ）であり、即ち１１２．４９ＫＨｚである。しかし、ディスク回転速度に変化がある時、ＢＣＡチャネルビットの速度もまた変化する。例えばディスク回転速度が毎分１３００回転（１３００ｒｐｍ，２１．６７Ｈｚ）の時、ＢＣＡチャネルビットの速度は１／（９．８５ｕｓ）、即ち、１０１．５５ＫＨｚとなる。これにより、固定周波数のサンプリングクロックによりＢＣＡチャネルビットのデータをキャプチャする時、ディスクが標準回転速度の時に正確にＢＣＡチャネルビットのデータを取得できるが、ディスクが標準回転速度から大きく離れると、錯誤のＢＣＡチャネルビットのデータが発生しうる。
【００１２】
仮に主軸モータ速度指示信号ＦＧの周期（ｐｅｒｉｏｄ）が１／（２４* Ｎ）であり、そのうちＮは異なる主軸モータ設計時の整数値、例えば３、４、５、６等であるとすると、各主軸モータ速度指示信号ＦＧの周期は約（４６７８／Ｎ）個のＢＣＡチャネルビット、即ち１／（２４* Ｎ）／（８．８９×１０ - ６ ）を有する。主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数とＢＣＡチャネルビットの速度は正比例し、ゆえにただ主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数を計算し、並びに（４６７８／Ｎ）の関係に基づき、正確な周波数のＢＣＡ信号のサンプリングクロックを発生することができる。
【００１３】
図５は本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ４１の第１実施例のブロック図である。該サンプリングクロックジェネレータ４１は周波数カウンタ４１１、分割器４１２、及び可変除数周波数分割器４１３を具えている。本発明は参考クロックを基準クロックとしてサンプリングクロックを発生し、これにより該参考クロックの周波数は主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数より高くなければならず、またサンプリングクロックの周波数より高くなければならず、例えば参考クロックの周波数は３３ＭＨｚとされうる。まず、周波数カウンタ４１１を利用して主軸モータ速度指示信号ＦＧと参考クロックを受け取り、並びに主軸モータ速度指示信号ＦＧの各周期が対応する参考クロックのパルス数を計算する。例えば、ディスク回転速度が１４４０ｒｐｍであり、Ｎ値が４の時、計数値は約３４３．７５Ｋとされる。その後、分割器４１２を利用し計数値を等比例縮小し、周波数分割値を発生する。例えば、該分割器の除数は（４６７８／Ｎ）程度の範囲に設定可能で、即ち主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数のＢＣＡチャネルビットの速度の関係値付近、例えば１１９６とする。こうして、本実施例中、分割器４１２の出力する周波数分割値は約２８７となる。最後に、可変除数周波数分割器４１３を利用して参考クロックを分割値で分割し、サンプリングクロックを発生する。このサンプリングクロックの周波数は本実施例では約１１５ＫＨｚとされ、これは必要なサンプリングクロックの周波数１１２．５Ｋとの差が５％に満たない。この５％に満たない周波数の差は、周波数可変除数周波数分割器の設計を透過して位相調整することにより、チャネルビットの正確なサンプリングに影響を与えないものとされる。
【００１４】
且つ本発明のサンプリングクロックジェネレータはディスク回転速度に変化が発生した時、主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数もまたこれに伴い改変するため、該サンプリングクロックの周波数もまたこれに伴い等比例で改変する。例えば、ディスク回転速度が１３００ｒｐｍに下がる時、その変化率は１０．３％である。この時、本実施例の計数値は約３８１Ｋに変わり、周波数分割値は３１８に変わり、サンプリングクロックの周波数は１０３．８ＫＨｚに代わる。これにより、サンプリングクロックの周波数もまた１０．３％下がり、ゆえにシステムが回転速度に対応する正確なサンプリングクロックの周波数を発生することができる。
【００１５】
図６は本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータの第２実施例のブロック図である。第１実施例のサンプリングクロックジェネレータ４１は周波数カウンタを利用して計数値を発生した後、さらに設定値で周波数分割して周波数分割値を発生したが、第２実施例のサンプリングクロックジェネレータ４１’はまず参考クロックを周波数分割した後に計数クロックを発生し、更に周波数カウンタを利用して周波数分割値を発生する。このサンプリングクロックジェネレータ４１’は、周波数分割器４１４、周波数カウンタ４１１、及び可変除数周波数分割器４１３を具えている。本発明は参考クロックを基準クロックとしてサンプリングクロックを発生し、これにより該参考クロックの周波数は主軸モータ速度指示信号ＦＧの主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数より高くなければならず、またサンプリングクロックの周波数より高くなければならず、例えば参考クロックの周波数は３３ＭＨｚとされうる。まず、サンプリングクロックジェネレータ４１’は、周波数分割器４１４を利用し、参考クロックを周波数分割し、計数クロックを発生する。該周波数分割器４１４の除数（４６８７／Ｎ）程度の範囲に設定され得て、すなわち、主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数のＢＣＡチャネルビットの速度の関係値付近、例えば１１９６とされる。これにより、周波数分割器４１４の発生する計数クロックの周波数は２７．５９ＫＨｚとなる。その後、周波数カウンタ４１１を利用し主軸モータ速度指示信号ＦＧと計数クロックを受け取り、並びに主軸モータ速度指示信号ＦＧの各周期の対応する計数クロックのパルス数を計算し、周波数分割値を発生する。例えば、ディスク回転速度が１４４０ｒｐｍであり、且つＮ値が４である時、周波数分割値は約２８７となる。最後に、可変除数周波数分割器４１３を利用し参考クロックを周波数分割値に基づき周波数分割し、サンプリングクロックを発生する。このサンプリングクロックの周波数は本実施例では約１１５ＫＨｚである。これにより、本実施例の発生するサンプリングクロックの周波数と必要なサンプリングクロックの周波数１１２．５ＫＨｚの差は５％に満たず、この５％に満たない周波数の差は、周波数可変除数周波数分割器の設計を透過して位相調整することにより、チャネルビットの正確なサンプリングに影響を与えないものとされる。当然、もしシステムが二種類の異なる周波数の参考クロックを提供できれば、周波数分割器４１４は省略可能である。例えば、システムは一つの計数クロックと一つの参考クロックを提供し且つ参考クロックの周波数が計数クロックの周波数の整数倍であるものとされる。
【００１６】
図７は可変除数周波数分割器のブロック図である。図示されるように、可変除数周波数分割器４１３は、カウンタクリア信号ジェネレータ４１３１、カウンタ４１３２、及びパルス発生器４１３３を具えている。該可変除数周波数分割器４１３はＢＣＡ再生信号を利用してサンプリングクロックの位相を調整し、発生するサンプリングクロックに良好なサンプリング位相を具備させ、且つサンプリングクロックの僅かな周波数誤差を補償できる。この可変除数周波数分割器４１３はカウンタクリア信号ジェネレータ４１３１を利用し、ＢＣＡ再生信号に基づいてクリア信号を発生し、例えば、各ＢＣＡ再生信号の上昇縁で一つのクリア信号のパルスを発生する。カウンタ４１３２は参考クロックと周波数分割値を受け取った後、計数値を発生し、並びに計数値が周波数分割値に等しい時は０にリセットされ並びに新たに計数し、或いは、クリア信号のパルスを受け取って０にリセットされ並びに新たに計数する。パルスジェネレータ４１３３はカウンタ４１３２の計数値を受け取り、並びに計数値がＡに等しい時は、一つのサンプリングクロックのパルスを発生する。該サンプリングクロックのパルス幅は必要に応じて設計できる。例えば、該パルスジェネレータ４１３３は計数値がＡとＡ＋Ｂの間の時、出力信号がハイとなり、その他の時間ではローとなる。
【００１７】
図８はＢＣＡ再生信号、計数値とサンプリングクロックのパルスの表示図である。図示されるように、ＢＣＡ再生信号の上昇縁の時、計数値は０にクリアされる。その後、計数値がＡの時、サンプリングクロックは一つのパルスを発生する。続いて、計数値がＤとなる時（Ｄは周波数分割値）、カウンタは０にリセットされ、並びに新たに計数する。可変除数周波数分割器４１３はＢＣＡ再生信号により位相調整するため、周波数分割値に僅かな誤差があっても、サンプリングクロックの発生に影響を与えることはない。
【００１８】
以上の実施例の説明は、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、主軸モータの速度指示信号を利用してサンプリングクロックを発生するＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータを提供している。
【図面の簡単な説明】
【図１】周知の光ディスクのＢＣＡ信号の表示図である。
【図２】光ディスクよりキャプチャされるＲＦ信号（Ａ）とＢＣＡ信号再生装置でＲＦ信号を処理して発生するＢＣＡ再生信号（Ｂ）の表示図である。
【図３】周知のＢＣＡ信号の取得ブロック図である。
【図４】本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータの実施構造図である。
【図５】本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータの第１実施例のブロック図である。
【図６】本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータの第２実施例のブロック図である。
【図７】本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータの可変除数周波数分割器のブロック図である。
【図８】本発明のＢＣＡ信号、計数値とサンプリングクロックのパルス表示図である。
【符号の説明】
４１、４１’ サンプリングクロックジェネレータ
４１１ 周波数カウンタ
４１２ 分割器
４１３ 可変除数周波数分割器
４１３１ カウンタクリア信号ジェネレータ
４１３２ カウンタ
４１３３ パルスジェネレータ
４１４ 周波数分割器
４２ ＢＣＡチャネルビットジェネレータ
４３ ＢＣＡデコーダ
【発明の属する技術分野】
本発明はＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータに係り、特に、主軸モータの速度指示信号を利用してサンプリングクロックを発生するＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在ディジタルオーディオビデオディスク（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｃ／Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ；ＤＶＤ）には、読み取り専用のＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、一次書き込み可能なＤＶＤ−Ｒ（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、及び乱アクセス式のＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）がある。ＤＶＤ−ＲＯＭの発展において、この光ディスクはＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ）をデータ記録に供し、これにより各光ディスクに個別データが表示される。図１に示されるように、光ディスク１０のＢＣＡ１１はディスクの中心より起算して２２．３（＋０／−０．４）ｍｍから２３．５±０．５ｍｍ位置までである。各ＢＣＡデータビットは二つのＢＣＡチャネルビットをエンコードしてなる。チャネルビット「１０」はデータビット「０」を代表し、チャネルビット「０１」はデータビット「１」を代表する。ＢＣＡのデータ記録方法は、レーザービームを輻射方向で該ＢＣＡの一部エリアの反射層（ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）を除去するものである。反射層除去の長さと間隔はチャネルビットをＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）変調により制御される。もとのＢＣＡにはすでにダミーピットストリング（Ｄｕｍｍｙ Ｐｉｔ Ｓｔｒｉｎｇ）が存在し、ゆえに光学ヘッドがＢＣＡデータを読み取る時、得られるＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号からはＢＣＡのストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）信号が除かれているほか、高周波ピットストリング信号が含まれ、これは図２の（Ａ）に示されるとおりである。その後、ＢＣＡ信号再生装置でＲＦ信号を処理してＢＣＡ再生信号を発生し、これは図２の（Ｂ）に示されるとおりである。
【０００３】
図３は周知のＢＣＡデータビットの取得装置のブロック図である。図３に示されるように、該ＢＣＡデータビット取得装置３０は、まずＢＣＡチャネルビットジェネレータ３２が、サンプリングクロックに基づきＢＣＡ再生信号をサンプリングした後、ＲＺ復調（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によりＢＣＡチャネルビットを発生し、さらにＢＣＡデコーダ３３でデコードしてＢＣＡデータビットを得る。サンプリングクロック発生の方式は、参考クロックを周波数分割器３１で周波数分割して発生する方式である。しかし、このような方式は光ディスクの回転速度が一定の設定値に符合するように確定させる必要がある。もし光ディスクの回転速度が設計値と異なると、ＢＣＡ再生信号の周波数が光ディスクの回転速度により改変するため、ＢＣＡチャネルビットジェネレータ３２がサンプリングクロックに基づいて正確にＢＣＡ再生信号に対するサンプリングを行えなくなる。
【０００４】
位相ロック回路（Ｐｈａｓｅ ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ；ＰＬＬ）によりＢＣＡ再生信号に基づきサンプリングクロックを発生することはできるが、しかし、ＰＬＬの設計は比較的複雑であり、且つコストが比較的高い。このほか、周知のディスク再生装置には、エッジインターバル（ｅｄｇｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）を計算する方法によりサンプリングクロックを発生する方法を採用したものもあるが、この方法は実施するために必要なファームウエア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）或いは回路が多過ぎ、コストが高い（例えば特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第６０３４９３４号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の問題を鑑み、本発明の目的は、主軸モータの速度指示信号を利用してサンプリングクロックを発生するＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータを提供することとする。
【０００７】
本発明のサンプリングクロックジェネレータは、ディスクの回転速度に基づきサンプリングクロックの周波数を動態調整する。該サンプリングクロックジェネレータは主軸モータの速度指示信号を受け取り各速度指示信号周期が対応する参考クロックのパルス数を計数し、並びに計数値を発生する周波数カウンタと、周波数カウンタの計数値を受け取り設定値で周波数分割した後に周波数分割値を発生する分割器と、参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び周波数分割値を受け取り、並びに該周波数分割値を除数として参考クロックに対して周波数分割を行い、且つ該ＢＣＡ再生信号で位相調整することでサンプリングクロックを発生する可変除数周波数分割器と、を具えている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、
光ディスクの回転速度に正比例する速度指示信号を受け取り、並びに各速度指示信号周期に対応する参考クロックを計数して計数値を発生する周波数カウンタと、
該周波数カウンタの計数値を受け取り、並びに設定値で分割して周波数分割値を発生する分割器と、
該参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び該周波数分割値を受け取り、サンプリングクロックを発生し、該周波数分割値を除数として該参考クロックに対する周波数分割を行い、且つ該ＢＣＡ再生信号に基づきサンプリングクロックの位相調整を行う可変除数周波数分割器と、
を具え、
前記速度指示信号がディスクドライブの主軸モータ回転速度の速度指示信号或いはその整数倍周波数信号とされたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項２の発明は、請求項１に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記可変除数周波数分割器が、
ＢＣＡ再生信号に基づきクリア信号を発生するカウンタクリア信号ジェネレータと、
参考クロックと周波数分割値を受け取り計数値を出力し、該クリア信号が有効である時に計数値をクリアするカウンタと、
該計数値を受け取り、該計数値が設定値に等しい時にサンプリングクロックのサンプリングパルスを発生するパルスジェネレータと、
を具えたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項３の発明は、請求項２に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記カウンタクリア信号ジェネレータが、ＢＣＡ再生信号の上昇縁にある時にクリア信号をある時間有効とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項４の発明は、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、
参考クロックを受け取り、並びに該参考クロックを設定値で分割した後に計数クロックを発生する周波数分割器と、
光ディスクの回転速度に正比例する速度指示信号を受け取り、並びに各速度指示信号周期に対応する前述の計数クロックのパルス数を計数して周波数分割値を発生する周波数カウンタと、
該参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び該周波数分割値を受け取り、サンプリングクロックを発生し、該周波数分割値を除数として該参考クロックに対する周波数分割を行い、且つ該ＢＣＡ再生信号に基づきサンプリングクロックの位相調整を行う可変除数周波数分割器と、
を具えたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項５の発明は、請求項４に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記速度指示信号がディスクドライブの主軸モータ回転速度の速度指示信号或いはその整数倍周波数信号とされたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項６の発明は、請求項４に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記可変除数周波数分割器が、
ＢＣＡ再生信号に基づきクリア信号を発生するカウンタクリア信号ジェネレータと、
参考クロックと周波数分割値を受け取り計数値を出力し、該クリア信号が有効である時に計数値をクリアするカウンタと、
該計数値を受け取り、該計数値が設定値に等しい時にサンプリングクロックのサンプリングパルスを発生するパルスジェネレータと、
を具えたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項７の発明は、請求項６に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記カウンタクリア信号ジェネレータが、ＢＣＡ再生信号の上昇縁にある時にクリア信号をある時間有効とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項８の発明は、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、
光ディスクの回転速度に正比例する速度指示信号を受け取り、並びに各速度指示信号周期の対応する計数クロックのパルス数を計数し、並びに周波数分割値を出力する周波数カウンタと、
参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び前述の周波数分割値を受け取り、サンプリングクロックを発生し、該周波数分割値を除数として前述の参考クロックに対して周波数分割を行い、且つＢＣＡ再生信号に基づきサンプリングクロックの位相調整を行う可変除数周波数分割器と、
を具えたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
請求項９の発明は、請求項８に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記速度指示信号がディスクドライブの主軸モータ回転速度指示信号或いはその整数倍周波数信号とされたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータとしている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明はＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータを提供し、それはディスクの回転速度に基づきサンプリングクロックの周波数を動態調整する。該サンプリングクロックジェネレータは主軸モータの速度指示信号を受け取り各速度指示信号周期が対応する参考クロックのパルス数を計数し、並びに計数値を発生する周波数カウンタと、周波数カウンタの計数値を受け取り設定値で周波数分割した後に周波数分割値を発生する分割器と、参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び周波数分割値を受け取り、並びに該周波数分割値を除数として参考クロックに対して周波数分割を行い、且つ該ＢＣＡ再生信号で位相調整することでサンプリングクロックを発生する可変除数周波数分割器と、を具えている。
【００１０】
【実施例】
図４は本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータの実施構造を示す。本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ４１は、主軸モータ速度指示信号ＦＧとＢＣＡ再生信号によりＢＣＡ信号のサンプリングクロックを発生する。このＢＣＡ信号のサンプリングクロックはＢＣＡチャネルビットジェネレータ４２とＢＣＡデコーダ４３に提供され、ＢＣＡチャネルビットジェネレータ４２が正確なＢＣＡチャネルビットをサンプリングできるようにし、ＢＣＡデコーダ４３が正確なＢＣＡデータビットにデコードできるようにする。
【００１１】
ＢＣＡ規格（ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に基づき、ディスク回転速度が毎分１４４０回転（１４４０ｒｐｍ，２４Ｈｚ）の時、ＢＣＡチャネルビットの速度（ｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔ ｒａｔｅ）は１／（８．８９ｕｓ）であり、即ち１１２．４９ＫＨｚである。しかし、ディスク回転速度に変化がある時、ＢＣＡチャネルビットの速度もまた変化する。例えばディスク回転速度が毎分１３００回転（１３００ｒｐｍ，２１．６７Ｈｚ）の時、ＢＣＡチャネルビットの速度は１／（９．８５ｕｓ）、即ち、１０１．５５ＫＨｚとなる。これにより、固定周波数のサンプリングクロックによりＢＣＡチャネルビットのデータをキャプチャする時、ディスクが標準回転速度の時に正確にＢＣＡチャネルビットのデータを取得できるが、ディスクが標準回転速度から大きく離れると、錯誤のＢＣＡチャネルビットのデータが発生しうる。
【００１２】
仮に主軸モータ速度指示信号ＦＧの周期（ｐｅｒｉｏｄ）が１／（２４* Ｎ）であり、そのうちＮは異なる主軸モータ設計時の整数値、例えば３、４、５、６等であるとすると、各主軸モータ速度指示信号ＦＧの周期は約（４６７８／Ｎ）個のＢＣＡチャネルビット、即ち１／（２４* Ｎ）／（８．８９×１０ - ６ ）を有する。主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数とＢＣＡチャネルビットの速度は正比例し、ゆえにただ主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数を計算し、並びに（４６７８／Ｎ）の関係に基づき、正確な周波数のＢＣＡ信号のサンプリングクロックを発生することができる。
【００１３】
図５は本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ４１の第１実施例のブロック図である。該サンプリングクロックジェネレータ４１は周波数カウンタ４１１、分割器４１２、及び可変除数周波数分割器４１３を具えている。本発明は参考クロックを基準クロックとしてサンプリングクロックを発生し、これにより該参考クロックの周波数は主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数より高くなければならず、またサンプリングクロックの周波数より高くなければならず、例えば参考クロックの周波数は３３ＭＨｚとされうる。まず、周波数カウンタ４１１を利用して主軸モータ速度指示信号ＦＧと参考クロックを受け取り、並びに主軸モータ速度指示信号ＦＧの各周期が対応する参考クロックのパルス数を計算する。例えば、ディスク回転速度が１４４０ｒｐｍであり、Ｎ値が４の時、計数値は約３４３．７５Ｋとされる。その後、分割器４１２を利用し計数値を等比例縮小し、周波数分割値を発生する。例えば、該分割器の除数は（４６７８／Ｎ）程度の範囲に設定可能で、即ち主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数のＢＣＡチャネルビットの速度の関係値付近、例えば１１９６とする。こうして、本実施例中、分割器４１２の出力する周波数分割値は約２８７となる。最後に、可変除数周波数分割器４１３を利用して参考クロックを分割値で分割し、サンプリングクロックを発生する。このサンプリングクロックの周波数は本実施例では約１１５ＫＨｚとされ、これは必要なサンプリングクロックの周波数１１２．５Ｋとの差が５％に満たない。この５％に満たない周波数の差は、周波数可変除数周波数分割器の設計を透過して位相調整することにより、チャネルビットの正確なサンプリングに影響を与えないものとされる。
【００１４】
且つ本発明のサンプリングクロックジェネレータはディスク回転速度に変化が発生した時、主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数もまたこれに伴い改変するため、該サンプリングクロックの周波数もまたこれに伴い等比例で改変する。例えば、ディスク回転速度が１３００ｒｐｍに下がる時、その変化率は１０．３％である。この時、本実施例の計数値は約３８１Ｋに変わり、周波数分割値は３１８に変わり、サンプリングクロックの周波数は１０３．８ＫＨｚに代わる。これにより、サンプリングクロックの周波数もまた１０．３％下がり、ゆえにシステムが回転速度に対応する正確なサンプリングクロックの周波数を発生することができる。
【００１５】
図６は本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータの第２実施例のブロック図である。第１実施例のサンプリングクロックジェネレータ４１は周波数カウンタを利用して計数値を発生した後、さらに設定値で周波数分割して周波数分割値を発生したが、第２実施例のサンプリングクロックジェネレータ４１’はまず参考クロックを周波数分割した後に計数クロックを発生し、更に周波数カウンタを利用して周波数分割値を発生する。このサンプリングクロックジェネレータ４１’は、周波数分割器４１４、周波数カウンタ４１１、及び可変除数周波数分割器４１３を具えている。本発明は参考クロックを基準クロックとしてサンプリングクロックを発生し、これにより該参考クロックの周波数は主軸モータ速度指示信号ＦＧの主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数より高くなければならず、またサンプリングクロックの周波数より高くなければならず、例えば参考クロックの周波数は３３ＭＨｚとされうる。まず、サンプリングクロックジェネレータ４１’は、周波数分割器４１４を利用し、参考クロックを周波数分割し、計数クロックを発生する。該周波数分割器４１４の除数（４６８７／Ｎ）程度の範囲に設定され得て、すなわち、主軸モータ速度指示信号ＦＧの周波数のＢＣＡチャネルビットの速度の関係値付近、例えば１１９６とされる。これにより、周波数分割器４１４の発生する計数クロックの周波数は２７．５９ＫＨｚとなる。その後、周波数カウンタ４１１を利用し主軸モータ速度指示信号ＦＧと計数クロックを受け取り、並びに主軸モータ速度指示信号ＦＧの各周期の対応する計数クロックのパルス数を計算し、周波数分割値を発生する。例えば、ディスク回転速度が１４４０ｒｐｍであり、且つＮ値が４である時、周波数分割値は約２８７となる。最後に、可変除数周波数分割器４１３を利用し参考クロックを周波数分割値に基づき周波数分割し、サンプリングクロックを発生する。このサンプリングクロックの周波数は本実施例では約１１５ＫＨｚである。これにより、本実施例の発生するサンプリングクロックの周波数と必要なサンプリングクロックの周波数１１２．５ＫＨｚの差は５％に満たず、この５％に満たない周波数の差は、周波数可変除数周波数分割器の設計を透過して位相調整することにより、チャネルビットの正確なサンプリングに影響を与えないものとされる。当然、もしシステムが二種類の異なる周波数の参考クロックを提供できれば、周波数分割器４１４は省略可能である。例えば、システムは一つの計数クロックと一つの参考クロックを提供し且つ参考クロックの周波数が計数クロックの周波数の整数倍であるものとされる。
【００１６】
図７は可変除数周波数分割器のブロック図である。図示されるように、可変除数周波数分割器４１３は、カウンタクリア信号ジェネレータ４１３１、カウンタ４１３２、及びパルス発生器４１３３を具えている。該可変除数周波数分割器４１３はＢＣＡ再生信号を利用してサンプリングクロックの位相を調整し、発生するサンプリングクロックに良好なサンプリング位相を具備させ、且つサンプリングクロックの僅かな周波数誤差を補償できる。この可変除数周波数分割器４１３はカウンタクリア信号ジェネレータ４１３１を利用し、ＢＣＡ再生信号に基づいてクリア信号を発生し、例えば、各ＢＣＡ再生信号の上昇縁で一つのクリア信号のパルスを発生する。カウンタ４１３２は参考クロックと周波数分割値を受け取った後、計数値を発生し、並びに計数値が周波数分割値に等しい時は０にリセットされ並びに新たに計数し、或いは、クリア信号のパルスを受け取って０にリセットされ並びに新たに計数する。パルスジェネレータ４１３３はカウンタ４１３２の計数値を受け取り、並びに計数値がＡに等しい時は、一つのサンプリングクロックのパルスを発生する。該サンプリングクロックのパルス幅は必要に応じて設計できる。例えば、該パルスジェネレータ４１３３は計数値がＡとＡ＋Ｂの間の時、出力信号がハイとなり、その他の時間ではローとなる。
【００１７】
図８はＢＣＡ再生信号、計数値とサンプリングクロックのパルスの表示図である。図示されるように、ＢＣＡ再生信号の上昇縁の時、計数値は０にクリアされる。その後、計数値がＡの時、サンプリングクロックは一つのパルスを発生する。続いて、計数値がＤとなる時（Ｄは周波数分割値）、カウンタは０にリセットされ、並びに新たに計数する。可変除数周波数分割器４１３はＢＣＡ再生信号により位相調整するため、周波数分割値に僅かな誤差があっても、サンプリングクロックの発生に影響を与えることはない。
【００１８】
以上の実施例の説明は、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、主軸モータの速度指示信号を利用してサンプリングクロックを発生するＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータを提供している。
【図面の簡単な説明】
【図１】周知の光ディスクのＢＣＡ信号の表示図である。
【図２】光ディスクよりキャプチャされるＲＦ信号（Ａ）とＢＣＡ信号再生装置でＲＦ信号を処理して発生するＢＣＡ再生信号（Ｂ）の表示図である。
【図３】周知のＢＣＡ信号の取得ブロック図である。
【図４】本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータの実施構造図である。
【図５】本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータの第１実施例のブロック図である。
【図６】本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータの第２実施例のブロック図である。
【図７】本発明のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータの可変除数周波数分割器のブロック図である。
【図８】本発明のＢＣＡ信号、計数値とサンプリングクロックのパルス表示図である。
【符号の説明】
４１、４１’ サンプリングクロックジェネレータ
４１１ 周波数カウンタ
４１２ 分割器
４１３ 可変除数周波数分割器
４１３１ カウンタクリア信号ジェネレータ
４１３２ カウンタ
４１３３ パルスジェネレータ
４１４ 周波数分割器
４２ ＢＣＡチャネルビットジェネレータ
４３ ＢＣＡデコーダ
Claims (9)
- ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、
光ディスクの回転速度に正比例する速度指示信号を受け取り、並びに各速度指示信号周期に対応する参考クロックを計数して計数値を発生する周波数カウンタと、
該周波数カウンタの計数値を受け取り、並びに設定値で分割して周波数分割値を発生する分割器と、
該参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び該周波数分割値を受け取り、サンプリングクロックを発生し、該周波数分割値を除数として該参考クロックに対する周波数分割を行い、且つ該ＢＣＡ再生信号に基づきサンプリングクロックの位相調整を行う可変除数周波数分割器と、
を具え、
前記速度指示信号がディスクドライブの主軸モータ回転速度の速度指示信号或いはその整数倍周波数信号とされたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ。 - 請求項１に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記可変除数周波数分割器が、
ＢＣＡ再生信号に基づきクリア信号を発生するカウンタクリア信号ジェネレータと、
参考クロックと周波数分割値を受け取り計数値を出力し、該クリア信号が有効である時に計数値をクリアするカウンタと、
該計数値を受け取り、該計数値が設定値に等しい時にサンプリングクロックのサンプリングパルスを発生するパルスジェネレータと、
を具えたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ。 - 請求項２に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記カウンタクリア信号ジェネレータが、ＢＣＡ再生信号の上昇縁にある時にクリア信号をある時間有効とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ。
- ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、
参考クロックを受け取り、並びに該参考クロックを設定値で分割した後に計数クロックを発生する周波数分割器と、
光ディスクの回転速度に正比例する速度指示信号を受け取り、並びに各速度指示信号周期に対応する前述の計数クロックのパルス数を計数して周波数分割値を発生する周波数カウンタと、
該参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び該周波数分割値を受け取り、サンプリングクロックを発生し、該周波数分割値を除数として該参考クロックに対する周波数分割を行い、且つ該ＢＣＡ再生信号に基づきサンプリングクロックの位相調整を行う可変除数周波数分割器と、
を具えたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ。 - 請求項４に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記速度指示信号がディスクドライブの主軸モータ回転速度の速度指示信号或いはその整数倍周波数信号とされたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ。
- 請求項４に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記可変除数周波数分割器が、
ＢＣＡ再生信号に基づきクリア信号を発生するカウンタクリア信号ジェネレータと、
参考クロックと周波数分割値を受け取り計数値を出力し、該クリア信号が有効である時に計数値をクリアするカウンタと、
該計数値を受け取り、該計数値が設定値に等しい時にサンプリングクロックのサンプリングパルスを発生するパルスジェネレータと、
を具えたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ。 - 請求項６に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記カウンタクリア信号ジェネレータが、ＢＣＡ再生信号の上昇縁にある時にクリア信号をある時間有効とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ。
- ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、
光ディスクの回転速度に正比例する速度指示信号を受け取り、並びに各速度指示信号周期の対応する計数クロックのパルス数を計数し、並びに周波数分割値を出力する周波数カウンタと、
参考クロック、ＢＣＡ再生信号及び前述の周波数分割値を受け取り、サンプリングクロックを発生し、該周波数分割値を除数として前述の参考クロックに対して周波数分割を行い、且つＢＣＡ再生信号に基づきサンプリングクロックの位相調整を行う可変除数周波数分割器と、
を具えたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ。 - 請求項８に記載のＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータにおいて、前記速度指示信号がディスクドライブの主軸モータ回転速度指示信号或いはその整数倍周波数信号とされたことを特徴とする、ＢＣＡ信号のサンプリングクロックジェネレータ。
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