CN1131793A - 双面光盘重放机 - Google Patents

Abstract

一种双面光盘重放机包括一个盘舱，该盘舱有一个由主轴电机轴支撑及旋转的转盘、用来驱动光盘，还有一个供双面光盘使用的光拾取器，可滑动地连接在盘舱的上方。由一个光盘托架把光盘导向到转盘，以便把光盘装到盘舱上。用一个卡具装置压住放置在转盘上的光盘。通过一个移动装置使放置在转盘上的双面光盘以光拾取器为中心上、下移动，重放双面光盘的各个面。因此，光拾取器的振动大大减小，实现了稳定的记录/重放操作。

Description

双面光盘重放机

本发明涉及双面光盘重放机，尤其涉及在双面盘录/放期间能很容易地把双面光盘移到拾取器(拾感头)的上面和下面，因此，能进行重放两面都有信息记录层的双面光盘的双面光盘重放机。

目前，像小型盘(CD)和激光盘这样的光盘，已经作为具有光卡和光盘图象的光记录媒体在市场上大量使用。

光数据媒体应当有高数据密度，以便使CD达到小型化或者能记录与视盘兼容的高清晰度电视。

为了在光数据媒体中实现高数据密度，读出激光器要以直径很细的光束聚焦。然而，实际上用来聚焦激光束的物镜所能使用的最大数值孔径(NA)值是0.6。缩短激光波长也能得到类似的结果，实际的半导体激光器的波长是有限度的。第二种方法是，在光盘中利用V沟槽以获得高记录密度。这已经在属于Nagashima等人的第4569038号美国专利中，于1986年2月4日发表。

在光盘上使用传统技术记录数据的容量如下所述。对于装在3.5英寸盘盒中的光盘，光盘直径约是86mm，数据存储区域是25mm到41mm。假如激光器的波长是670纳米(nm)，加到数值孔径(NA)为0.55的物镜上，一个具有0.8微米(μm)V沟槽间距是1.6(μm)轨迹间距和0.47微米(μm)字长的未格式化面的容量是1.1千兆字节。如果采用标准的CD格式，一个经格式化面大约有550Mb容量，与12cm CD相同。

将来，由印刷材料提供的信息，如果用CD-ROM或者其他光数据媒体来提供，在信息记录媒体上记录信息，就象在现有的数据媒体上所做的一样，将是主要的和方便的，不再是只读出信息。实现这个目的的一种方法是，把盘分成读区/写区，其中记录层构成盘的内部区域，只读数据区构成盘外部区域的金属反射层。但是，这种方法减少了只读数据区，带来的结果是限制了单个盘上可分配的数据总量。

由于上述情况，象光盘和光卡这一类光媒体，要求有高容量和较小的尺寸。因此，为了提高光媒体，例如光盘中，每个单位面积的信息密度，研制了两面都有记录层的双面光盘和具有多个数据记录层的多层光盘。与此同时，研制记录/重放双面光盘和多面光盘的拾光装置的设想也付诸实施。

在美国第4797866号专利中提供了一种用来在光盘上记录/重放信息的先有光拾取器的例子。

下面参照图1，描述一种用于记录/重放光盘的传统光拾取器的装置。

图1是说明用于在光盘上记录/重放的传统光拾取器的装置的示意图。光源是一个激光二极管10，用于产生激光束，将信息记录在光盘D上，或者重放光盘D上的信息。从激光二极管10发射出的激光束由准直透镜11转变成平行光束。由准直透镜11转变成的平行光束顺序通过分光镜12和物镜14入射到光盘D的表面，形成大约1μm的光点。

分光器12是把两个直角三棱镜的倾斜面(45度)面对面装在一起，在斜面上具有镀层13。因此，保证当部分入射光束透射时沿直线传播，而其它光束与入射光束成90度角被反射。

直射穿过分光镜12后聚焦在光盘D的记录面上的激光束，从光盘D反射回来再经过物镜14入射到分光镜12。激光束被分光器12直角反射，并且在穿过安装在反射光路中的聚焦透镜15时会聚。然而，如图所示，被聚焦透镜15聚焦的反射光束，只有上半部分经过刀口16继续前进，被光接收二极管17接收。光接收二极管17分成二、四或者六个，所以，光拾取装置相对于光盘的位置精确度，也就是聚光误差和轨迹误差，从接收到的光束图象中被检测出来。通过这一工作过程，聚焦和跟踪可以控制。并且，根据由光盘D上的凹痕P所确定的反光量重放信息。

然而，使用这种光拾取装置在对双面光盘进行记录/重放时，光盘的一面重放以后向下翻面，以便重放另一面，或者将光拾取装置在光盘的上面或者下面转移。换句话说，要求采用一种以光拾取装置为中心，把光盘转移到光拾取装置的上面或者下面的装置，或者采用一种以光盘为中心，把光拾取装置转移到光盘的上面或者下面的装置。

例如，Takahara等人1989.6.13发表的第4839881号美国专利中，描述了两面都有记录层的双面光盘和具有U型导向件的光盘重放机，在双面光盘的记录/重放工作期间，光拾取装置借助U型导轨沿着双面光盘的上表面和下表面移动，从而完成记录/重放工作。

然而，具有U型导向件的双面光盘重放机，在光拾取装置需要高精度地完成移动操作时，容易产生振动和抖动。因此，在重放期间经常发生重放差错，大大降低了精度，也会损坏产品。

而且，具有U型导向件的双面光盘记录/重放光盘重放机的结构复杂，防碍了产品的小型化，同时提高了产品的价格。

本发明的目的是提供一种在双面光盘记录/重放工作期间，容易移动两面都有记录层的双面光盘，并保证稳定重放双面光盘的双面光盘重放机。

为了达到本发明的上述目的，所提供的双面光盘重放机包括一个有插入槽的主体，用于在前面板插入双面光盘；一个装在主体中的盘舱，该盘舱的上部装有一个转盘，该转盘由主轴电机轴支撑并旋转，以驱动光盘；和一个用于双面光盘的光拾取装置，其位于转盘附近，可滑动地连接在盘舱的上部。而且，光盘托架将这个双面光盘引导到转盘以将光盘装到盘舱内，并且卡具装置通过光盘托架支撑着这个位于转盘上的双面光盘。一个移动装置以光拾取装置为中心上下方向移动位于转盘上的双面光盘。

卡具装置有一个平面电磁铁，安装在转盘下面的主轴电机轴上，相应于双面光盘的中心孔的位置，当装入双面光盘的时候，用于支撑双面光盘，在电磁铁的下表面装有多个光盘支承支架。此外，一端是钢板的承受板绞接在各自的支承支架上，在垂直于光盘表面的方向上旋转，拉紧弹簧的两端连接在承受板上钢板的相应位置和主轴电机轴上。通过这种连接，当电磁铁产生吸力时，承受板上由钢板做的一端拉向电磁铁，并且，由于拉紧弹簧的两端连接到承受板一端的相应位置和主轴电机轴上，把承受这端拉向主轴电机轴，使得承受板与电磁铁平面平行，所以光盘被承受板的另一端从下面支撑住。

移动装置包括旋转轴上有蜗杆的第一驱动电机部分，用来把光盘移到对准光拾取器或者没有光拾取器的位置，传送装置的齿轮件有一个与第一驱动电机的蜗杆相啮合的蜗轮，整体组装在蜗轮上面的正齿轮和一个垂直于主体里面的盘面的支撑轴，齿轮以支撑轴为中心旋转。一根固定轴安装在主体上的盘舱和齿轮件之间，垂直于盘面。同时，扇形导向板的转盘支架，在其扇形部分的一边有一个齿轮。在齿轮组件上的正齿轮和止述齿轮啮合的情况下，导向板顺时针或者逆时针旋转，支撑板的两端与转盘连接，用于安装双面光盘，由此，沿固定轴上下移动，第二驱动电机具有在旋转轴上有一个小齿轮用于上下移动支架板的导向部件，导向部件沿长度方向的一边有一个啮条，它和第二驱动电机的小齿轮啮合，还有多个的平面导向面和斜面导向面。此外，接触板整体安装在转盘支架板的下面，有一个由固定轴支撑的轴，并且以它的平面与水平导向和倾斜导向面接触。

优选地，接触板的下表面是平的，它的下表面与水平导向面接触，并在一侧倾斜，与倾斜导向面接触，并与该倾斜导向面具有相同斜度。

同时，用于双面光盘的光拾取器有一个激光源，第一和第二分光镜把来自激光源的光束分为向上和向下方向。第一和第二物镜把分出的激光束聚焦到光盘上，并且由第一和第二光检测器接收入射到光盘并从光盘反射以后，再次经过第一和第二分光镜返回来的激光束，完成信息重放和跟踪、聚焦操作。

如上所述，根据本发明的光盘重放机，利用特殊结构的传送机构把光盘移到光拾取器中心的上面和下面，分别重放双面光盘。因此，与典型的方法，把光拾取器移到光盘的上面和下面来重放的光盘重放机相比，大大减小了振动。防止了由于光拾取器振动和抖动引起的误差。从而实现了稳定的记录/重放工作。并显著提高了双面光盘重放机的精度。

而且，根据本发明的光盘重放机与典型地把光拾取器移到光盘上面和下面重放的重放机相比，结构简单，有利于产品小型化和降低价格。

参考附图，详细描述优选实施例，本发明的上述目的和优点将变得更加明显，其中：

图1是用于记录/重放光盘的传统光拾取装置的示意图；

图2是根据本发明的用于记录/重放双面光盘的光拾取装置的一个实施例的示意图；

图3A和3B是根据本发明的双面光盘重放机的平面视图和前视图；

图4A和4B是根据本发明的双面光盘重放机卡具装置的平面视图和前视图；

图5A和5B是表明按照本发明的双面光盘重放机中，光盘托板传送光盘的夹持状态的平行视图和前视图；

图6A和6B是按照本发明的双面光盘重放机中，双面光盘的一面在重放时的平面视图和前视图；

图7A和7B是按照本发明的双面光盘重放机中，以光拾取装置为中心，转盘向上移动时的平面视图和前视图；

图8A和8B是按照本发明的双面光盘重放机中，以光拾取装置为中心，转盘向下移动时的平面视图和前视图；

图9A和9B是按照本发明的双面光盘重放机中，双面光盘的另一面在重放时的平面视图和正视图；

图10A和10B是表示按照本发明的双面光盘重放机的导向件的平面视图和前视图。

下面，参考附图将详细说明根据本发明的双面光盘重放机。

图2是光拾取装置实施例的示意图，用于在根据本发明的双面光盘重放机中记录/重放双面光盘。图3A和3B是根据本发明的双面光盘重放机的平面视图和前视图。

如图3A和图3B所示，光盘重放机主体100的前面板有一个用来插入双面光盘D的插入槽110。

一个主轴电机200和一个支撑在主轴电机轴上，并可以绕主轴电机200的轴210旋转的转盘300，安装在主体100内。双面光盘D所使用的光拾取装置10滑动地安装在转盘300附近、盘舱400的上方。

如图2所示，双面光盘的光拾取装置10包括一个半导体激光二极管11，第一个分光器12和第二个分光器12′，把来自激光二极管11的光束分成向上和向下两个方向。分出来的激光束经过第一个物镜13和第二个物镜13′分别聚焦在光盘D上。此后，入射激光束从光盘D反射回来，再经过第一个和第二个分光器12和12′，被第一和第二个光检测器14和14′接收，以实现信息重放和跟踪、聚焦操作。

同时，光盘D经由主体100的插入槽110固定在盘托架500上，盘托架500露出一个预定长度。盘托架500通过导向装置(未画出)导向固定在盘舱400的转盘300上的光盘D。

如图4A和4B所示，由光盘托架500导向到盘舱400的转盘300上的双面光盘D，用夹具600压在转盘300上。

图4A和4B是根据本发明的双面光盘重放机中的夹具装置的平面视图和前视图；

如图4A和4B所示，夹具600的结构是这样的，使平面电磁铁610安装在转盘300下面的主轴电机轴210上，当装入双面光盘时，以支撑光盘D的底部。

三对光盘支承支架620安装在主轴电机轴210的周围，转盘300的下面。承受板630绞合在各自的光盘支承支架620上，在垂直于光盘D表面的方向上旋转。承受板630的一端是钢板做的，以便当电磁铁610产生吸力时，钢板被拽向电磁铁，使承受板630垂直于电磁铁平面。

拉力弹簧S的两端连接在承受板630的钢板部分和主轴电机轴210上，通过这个连接，当电磁铁610没有吸力时，钢板被拉向主轴电机轴210，从而使承受板630与电磁铁平面平行。因此，光盘D就可以被承受板630的另一端从下面撑住。

被夹具装置600压在转盘300上的双面光盘D，借助传送装置700，以光拾取装置10为中心上、下方向移动。

传送装置700以光拾取器10为中心上下方向移动双面光盘是通过如下方法实现的，第一驱动电机710置于主体100内盘舱400附近的预定位置。蜗杆711形成第一个驱动电机710的旋转轴。齿轮组件730安装在第一驱动电机710附近。齿轮组件730包括一个与驱动电机710的蜗杆711互相啮合的蜗轮731和整体形成在蜗轮731上方的正齿轮732。齿轮组件730还有与主体100里面光盘D的表面垂直安装的支撑轴720，齿轮731、732可以围绕支撑轴720旋转。

标号740表示与转盘300连接的转盘支架，该支架用于上下方向移动装载了光盘D的转盘300。支架740的一端形成如扇形的导向板742，另一端形成与转盘300连接的支承板741。扇形导向板742沿扇形边缘具有扇形齿轮743。齿轮743和齿轮组件730上的正齿轮732互相啮合。

所以，由于导向板742的扇形齿轮743与齿轮732相啮合，只要第一驱动电机710一工作，导向板将作顺时针或逆时针的旋转。

固定轴750伸出在主体100上的光盘舱400和垂直于光盘D表面的齿轮组件730之间。转盘支架740穿在固定轴750上。 因此，转盘支架740可以相对于固定轴750上、下移动，并且可以固定轴为中心旋转。

导向件770形成在转盘支架740的下部。

图10A和10B是根据本发明的双面光盘重放机中导向件的平面视图和前视图。

如图10A和图10B所示，导向件770用来使转盘支架740上、下移动。导向件770由在长度方向的齿条771和平面导向面722、772′、772″以及斜导向面733、773′组成。导向件770的长度方向与转盘支架740垂直形成。

装有一个小齿轮761的第二个驱动电机760安装在转盘支架740附近。

第二驱动电机760的小齿轮761与转盘支架740的齿条771啮合。当第二驱动电机760工作时，通过与小齿轮761啮合的齿条771，使导向件770沿长度方向移动。

接触板780整体组装在转盘支架740的导向板742下面。当接触板780的轴由固定轴750支撑时，其平面与导向件770的平面导向面772、772′和772″以及倾斜导向面773和773′接触。接触平面780形成如下结构：接触平面导向面772、772′和772″的下表面是一个平表面，而接触倾斜导向面773、773′的一个边与倾斜导向面773和773′有相同的斜度。

下面，将参考附图详细描述根据本发明的双面光盘重放机的工作过程。

从图3A和3B开始，这是根据本发明的双面光盘重放机停止状态的平面视图和前视图，如图3B所示，托盘500通过引向装置把双面光盘D移到转盘300上。

在这种情况下，为了重放双面光盘D的上面记录层，应当通过夹具600把光盘D装到转盘300上。

在这个操作中，电源加到转盘300下面的电磁铁610上。由于钢板631安装在承受板630的下端，而承受板630可旋转地安装在转盘300下面的光盘支承支架620上，所以，加电后，钢板631被拉向电磁铁610。接着，如图4所示，承受板630旋转到与电磁铁610平面垂直的位置。也就是，承受板630与转盘300垂直。

在上面所述的情况下，如图5A和5B所示，一旦第二驱动电机760开动就带动小齿轮761旋转，与小齿轮761啮合的齿条771也就被驱动。这样，在一边有齿条771的引向件770在长度方向上向后移动，也就是向有插入槽110的主体100前面板相反的方向移动。这时，与导向装置770的一个边接触的接触板780，沿着固定轴750向下移动，同时沿着导向装置770的水平导向面和倾斜导向面向下移动。这样，接触板780就被置于导向装置770最前端水平导向面772上，安装在转盘300下面的承受板630从双面光盘D的小孔伸出。

如果电磁铁的电源在上述情况下被切断，电磁铁的吸力消失，此时，与拉力弹簧S相连的承受板630的一端被拉向主轴电机轴210，这部分在图4中用虚线画出，这一过程是通过拉紧弹簧S的拉力完成的，从而就使得承受板630可以和电磁铁610平面平行。光盘D就由承受板630的另一端从下面支撑住，并且光盘D稳定地装在转盘300上，如图5B所示。

在这种情况下，为了记录/重放双面光盘D，开动第二驱动电机760，把导向件770向主体100的前方移动，如图6A、6B所示。然后导向件770朝主体100的前面移动，直到接触板780到达了位于引向装置770中心的水平导向面772′为止。此时，接触板780和与接触板780整体形成的转盘支架740以固定轴750为中心向上移动，这样，如图6A、6B所示，装有双面光盘D的转盘300就被置于光拾取器10的下方。

光拾取器移动装置800沿着双面光盘半径的方向移动光拾取装置10来记录/重放双面光盘D上面的记录层。

如图2所示，双面光盘的光拾取装置10，包括了一个激光二极管11和第一和第二分光器12和12′，用来把来自激光二极管11的光束分为向上和向下的方向。被分离的激光束各自经由第一和第二物镜13和13′聚焦于光盘D上，入射激光束和光盘D反射的激光束再通过第一和第二分光器12和12′返回。然后，由光检测器14和14′接收激光信号以实现重放信息、聚焦和跟踪的操作。

另一方面，在记录/重放双面光盘上面的记录层以后，为了记录/重放下面的记录层，就需要以光拾取器10为中心把转盘300移到光盘的上面进行记录/重放操作。

当双面光盘D处在光拾取器10上面时，为了记录/重放光盘D上面的记录层如图7A和7B中所示，首先要启动第一驱动电机710，使旋转轴上的蜗轮杆711旋转。

由于它的旋转，齿轮组件730上与蜗杆711啮合的蜗轮731也旋转起来，从而旋转驱动整体形成在蜗轮731上面的正齿轮732。于是，转盘支架740上与正齿轮732啮合的扇区齿轮743也被驱动旋转。当支撑双面光盘D的转盘支架300以固定轴750为中心上下移动时，旋转支架740的支架板741以固定轴750为中心顺时旋转一个预定的角度，离开光拾取器10和用来移动光拾取器10的光拾取器移动装置800，如图7A所示。也就是说，支撑转盘300的转盘支架740可以以固定轴750为中心上下移动，没有任何障碍。

同样，当转盘300离开光拾取器10的时候，第二驱动电机760启动，使形成在转轴上的小齿轮761旋转，如图8A和8B所示，以便把双面光盘D移到光拾取器10的上面。然后，与小齿轮761紧密啮合的齿条771被带动。从而，使得到一个边上有齿条771的导向件770沿着长度方向滑动向前，也就是向与主体100上有插入槽的前面板相反的方向滑动。此时，与移到部件770的一个边接触的接触板780，沿着固定轴750和导向件770的水平导向面和倾斜导向面向上运动，因此，接触板780被置于水平导向面772″上，这是导向件770最后面的位置，同时，接触板780和与接触板780整体形成的转盘支架740以固定轴750为中心向上移动，把转盘300移到光拾取器10为中心的上方。

在这种状态下，如图9A和9B所示，第一驱动电机710启动，形成在旋转轴上的蜗杆711反向旋转，把转盘300对准光拾取器10的上方。

因此，齿轮组件730上与蜗杆711啮合的蜗轮731旋转以驱动整体形成在蜗轮731上面的正齿轮732。于是，转盘支架740上与正齿轮732啮合的扇形齿轮743也被带动旋转，因此，使得转盘支架740的支架板741以固定轴750为中心反时针旋转一个预定的角度，因此，如图9A中所示，把支撑双面光盘D的转盘300置于光拾取器10的上方，对准光拾取器10。

此时，光拾取器移动装置800被用来记录/重放双面光盘D下面的记录层，同时，光拾取器10在双面光盘D的半径方向上移动。

按照本发明的光盘重放机如上所述，用这个有特殊结构的移动单元把双面光盘移到光拾取器的上面和下面重放双面光盘的两面。结果，光拾取器的振动比通常用移动光拾取器来重放光盘两面的传统光盘重放机显著减小，防止了由于光拾取器的振动和抖动引起的误差，实现了稳定的记录/重放操作，因而显著提高了双面光盘重放机的记录/重放精度。

此外，与移动光拾取器重放双面光盘的上面和下面的光盘重放机相比，按照本发明的光盘重放机的结构简单，有助于产品小型化和降低制造成本。

参照最佳实施例，详细描述了本发明以后，本领域的技术人员可以明白，在细节和形式上的任何变化，都将不脱离后附权利要求所限定的精神和范围。

Claims (5)

1、一种双面光盘重放机包括：

一个主体，其上设有插入槽，该插入槽用于在它的前面板插入容纳双面光盘；

一个安装在主体内的盘舱，在所述盘舱的上部装有一个由主轴电机轴支撑及旋转的转盘，以驱动所述光盘，以及一个供所述的双面光盘使用的光拾取器，该光拾取器可以滑动连接到靠近所述转盘的所述盘舱上部；

一个光盘托架，用来把所述的双面光盘引导到所述转盘，以便把所述光盘装到所述盘舱上；

卡具装置，用来将放置在所述盘舱的所述转盘上的所述双面光盘通过所述光盘托架靠压在所述转盘上；以及

移动装置，用来移动放置在所述转盘上的所述双面光盘，使之以光拾取器为中心上下方向移动。

2、根据权利要求1所述的双面光盘重放机，其中所述的卡具装置包括：

一个平面电磁铁，插在所述转盘下面的主轴电机轴上，位于所述双面光盘中心孔的相应位置，在装入双面光盘时，用来支撑所述的双面光盘；

多个安装在所述电磁铁下表面的光盘支承支架；

一个在一端有钢板的承受板，并且是绞结在所述的各自的光盘支承支架上，在垂直于所述光盘表面的方向上旋转；以及

一个拉紧弹簧，它的两端连接在所述承受板的所述钢板端和主轴电机轴的相应位置上，

其中，当所述电磁铁的吸引力被加上时，所述承受板上由所述钢板做成的一端，被拉向所述的电磁铁，并且所述拉紧弹簧的所述两端被连接到所述钢板端和主轴电机轴的相应位置上把所述钢板端拉向所述主轴电机轴，使所述的承受板与所述的电磁铁平面平行，因此，所述的光盘被所述承受板的另一端从下面支撑住。

3、根据权利要求1所述的双面光盘重放机，其中用于双面光盘的所述的光拾取器包括：

一个单激光源；

第一和第二分光器，用来把来自激光源的激光束分为向上和向下方向的光束；

第一和第二物镜，用来把分出来的激光束聚焦到所述的光盘上；以及

第一和第二光检测器，用来接收经入射和从所述光盘反射以后，再次经过第一和第二分光器返回来的激光束，并实现信息的重放操作、跟踪以及聚焦操作。

4、根据权利要求1所述的双面光盘重放机，其中移动装置包括：

一个在旋转轴上有一个蜗杆的第一驱动电机部分，用来把所述的光盘移到对准所述的光拾取器并没有所述光拾取器的位置；

一个齿轮组件，该组件有一个与所述的第一驱动电机部分的所述蜗杆啮合的蜗轮，还有一个整体形成装在所述的蜗轮上方的正齿轮，以及一根在所述的主体内垂直于盘面安装的支撑轴，该轴用来以所述的支撑轴为中心旋转地安装齿轮。

一个安装在主体上的所述盘舱与齿轮组件之间的固定轴，该轴垂直于所述的盘面；

一个有扇形导向板的转盘支架，在它的扇形部分的一边有一个齿轮，当它和所述的齿轮组件上的所述正齿轮啮合时，导向板可以顺时针或者反时针旋转，并且一个该转盘支架另一端的支承板与用来在其上面放置所述双面光盘的所述转盘相连接，因此，转盘支架沿着固定轴上下移动；

一个在旋转轴上有所述的小齿轮的第二驱动电机；

一个用来上、下移动所述的转盘支架的导向部件，在其长度方向上的一边有一个齿条，与所述第二驱动电机的所述小齿轮啮合，还有数次重复设置的平的导向面和倾斜导向面；以及

一个整体形成在所述转盘支架下面的接触板，它有一个由所述固定轴支撑的轴，并且它在各面与所述的平的导向面和倾斜导向面接触。

5、根据权利要求4所述的双面光盘重放机，其中，所述的接触板的下表面是平的，与所述的平的导向面接触，与所述的倾斜导向面接触的一侧是倾斜的，所述的倾斜面具有各倾斜导向面的斜度。

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