CN1221964C - 用于播放一张盘片的系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用以保存多张盘片的环形盘片保持器。该盘片保持器被可旋转地安装在一个基座之上，并且由一个安装在该盘片保持器以及该基座之间的引导装置来引导，使之能环绕一根轴旋转。

Description

用于播放一张盘片的系统

本申请是98125580.9号专利申请的分案申请。

本发明涉及盘片播放系统。

一种具有自动换盘装置的盘片播放系统最近已经变得很普及。该盘片播放系统配有一个在其中存放大量光盘的支架，以便改进诸光盘的存贮效率。

图26是曾经由本专利申请人提出申请的、在日本专利公报9-223351号中公开的这样一种播放系统的一份透视图。

图27和28表示在日本专利公报59-104759号中公开的另一种播放系统。

首先说明图26所示的系统。一个盘片播放系统配有一个转盘装置3，它被安装在位于一个机箱里面的一个底座2之上。该机箱包括该底座2，罩壳8，后面板9以及前操作面板10。该转盘装置3包括一个基座3a，具有主轴3c的支架基座3b，安装在该主轴3c之上的一个中心杆5，以及5个可旋转的圆形支架4a，4b，4c，4d，和4e，其中每一个都具有一个中心孔4，用以跟该中心杆5相配合。因此，所有支架4a到4e都以一种分层的形式牢固地安装在该中心杆5之上。

在诸支架4a到4e中的每一个里面，形成了许多径向的狭缝40，在其中的每一个里面都可以存放例如光盘那样的记录介质D。在诸支架4a到4e中的每一个里面，在一个预定的圆周位置上，还形成了一个径向的凹部41，安装在诸支架4a到4e附近的一个盘片驱动器7从其中穿过。在该驱动器7中，备有一个臂7a，用以取出诸记录介质D中的一张。在将诸记录介质D装入该盘片驱动器7或从其中弹出时，该臂7a由一个驱动装置(未示出)进行操纵，由此使该记录介质D从下面通过该支架的诸狭缝40中的一个。

前面板10备有一个开口10a，记录介质D通过该开口插入和取出。该开口10a被一扇门6所遮盖，门6有一根从顶部向下插入的销6a。该销6a跟该中心杆5的上端衔接，因此该门6被可旋转地安装于其上。该门6以反时钟方向在杆5之上旋转，以便通过该开口10a暴露诸支架4a到4e。

在支架4a的下面，备有一个编码器(未示出)和诸光传感器，用以检测在诸支架4a到4e其中一个之上的一张所需的记录介质的位置。

当在该操作面板10之上的一个选择按钮被按下以选择一张所需的记录介质时，诸支架4a到4e被旋转，并停止在一个存有所需记录介质的角位置上。该盘片驱动器7被垂直地移动到存有该记录介质的一个支架的位置上。该臂7a取出该记录介质并将其装入该盘片驱动器7，由此播放该记录介质。

参看图27和图28，一个环形的存贮基座12被可旋转地安装在一个框架11里面，并且由一个旋转装置13使之旋转。在该存贮基座12上，存贮了许多记录介质D。在一个保持基座14之上，安装了一个信息读写装置15以及一个用以驱动臂16的臂驱动装置17。还备有一个导轨15a  用以引导该记录介质D。形成一个开口18用以插入该记录介质D。在该臂16上装有诸棘爪16a，并且由一根丝杠19来驱动。

当一张所需的记录介质被选中，该存贮基座12就被旋转，使得该被选中的记录介质被定位于该信息读写装置15的开口18的位置上。然后，该臂驱动装置17沿着X方向移动该臂16，并将该记录介质D插入该装置15。该记录介质D被定位于由虚线表示的一个位置d之上。在这个位置上进行信息的读和写。

此后，该信息读写装置15将该记录介质D移动到一个位置上，在这个位置上，一部分的记录介质从该开口18处被投入。

一个安装在该臂16之上的检测器(未示出)检测该记录介质D是否与该臂16相接触。若接触，则诸棘爪16a被诸螺线(未示出)沿着图27的Y方向移动，以便夹紧该记录介质D。若没有接触，则该臂16沿着X方向被移动直至发生接触为止。随后，该臂16沿着X’方向被移动，使得该记录介质D被送回该存贮基座12，并由此完成该顺序操作。

图29表示该盘片播放系统的一个旋转机构的一个例子。在该旋转机构20中，一根轴22被固定到一个框架21的上端，同时被固定到一个基座23的下端。一个盘片保持器24被可旋转地安装到该轴22之上。许多盘片D被径向排列，并且被支持在该盘片保持器24的一个盘片接受器24a之上。

该盘片保持器24具有一个带齿轮的外周24b，它跟一个小齿轮25相啮合。

一个电动机通过该小齿轮25使该盘片保持器24旋转，以便将一张选定的盘片定位到一个播放装置(未示出)那里。

在图26所示的系统中，有必要提供一个用以防止该中心杆5发生振动的装置。若该中心杆5发生振动，则无法精确地检测到所需盘片的位置。

在图27和图28所示的系统中，同样有必要提供一个用于该旋转装置13的防振装置，以便精确地装入一张盘片。然而，为该旋转装置13提供这样一种装置是有困难的。

图29的装置存在下列问题。

(1)该旋转装置20在该轴22上具有5个自由度，并且在该小齿轮25上具有1个自由度，在该旋转装置20中，重要的是该轴22应保持垂直，因为该轴的振动将导致其外周位置的大幅度的摆动。

(2)由于具有一个小直径的驱动小齿轮25跟具有大直径的盘片保持器的齿轮相啮合，所以存在这样一种情况，即：随着环境温度的变化，齿轮的齿距大约变化0.8mm。

(3)该盘片保持器的偏转导致包括该驱动小齿轮25在内的该驱动机构的运行产生缺陷。

(4)由于该轴22被安排在该盘片保持器24的中心，所以在该盘片保持器的中心部位不能安装各种装置。

为了解决上述诸问题，已经提出了一个示于图30的旋转机构20′。

该旋转机构20′包括一个基座27、一个具有一个盘片接受器28a和一个带齿轮的外周28b，以及一个与该带齿轮的外周28b相啮合的驱动小齿轮29。

在该盘片保持器28的下面，形成一个环形的凸缘28c。该环形凸缘28c被安装在许多个可旋转的滚柱30之上，而后者则被可旋转地安装在该基座27之上，因此，该盘片保持器28被安装在该基座27之上，并且它可以环绕Z轴旋转。这样一来，通过诸滚柱30将该盘片保持器定位于Z、X和Y轴之上。

为了将大量的盘片安装到该盘片保持器之上，一个盘片保持器的内径可达200mm。

这样一个大的盘片保持器引起下列问题。

(1)为了精确地制造该盘片保持器，使得制造成本增加。

(2)要生产具有高精度的盘片保持器是有困难的。

本发明的目的就是提供一种能精确地装取盘片的盘片播放系统。

根据本发明，提供了一种盘片播放系统，至少包括：外壳；在保持多个盘片的同时能够以虚拟轴为中心转动地设置在所述外壳内的盘片保持器；以及能够播放从所述盘片保持器选出的盘片的播放装置，其特征在于：所述盘片保持器或所述外壳的一个上设有多个凸缘；所述盘片保持器或所述外壳的另一个上设有与所述凸缘啮合的槽；所述多个凸缘中至少包含两个独立的凸缘，所述虚拟轴分别与所述两个独立的凸缘的连线所成的角度大约为90°，以及通过在所述凸缘与所述槽啮合的状态下，使所述盘片保持器相对于外壳旋转，所述盘片保持器能够把所述虚拟轴的位置定在中心。

在平面图上，该盘片保持器具有一种圆环形状。所述环形槽被安装在盘片保持器的下面，并且诸凸缘被安装在该基座上，它们中的每一个都具有一种圆柱的形状。

该旋转装置包括一个形成于该盘片保持器的内周的支架，并且一个驱动齿轮啮合于该支架。

诸凸缘当中的一个被配置在该驱动齿轮与该支架相啮合的一个啮合点附近。另一个凸缘被配置在一根垂直于所述轴与该啮合点的连线的直线上。

通过以下参考诸附图的详细说明，本发明的这些和其他目标与特征将变得更加明显。

图1是一个采用本发明的播放装置的透视图，作为一个第一实施例；

图2是本装置的一个侧视图；

图3是表示本装置的一部分的一个平面图；

图4是表示一个运载装置的一个平面图；

图5是该运载装置的一个侧视图；

图6是表示本发明的一个第二实施例的一个装置的一部分的一个平面图；

图7a到7e表示诸凸缘的配置的诸实例；

图8a和8b表示诸凸缘的诸实例；

图9到23是表示该运载装置的工作的诸侧视图；

图24a到24e是表示该运载装置的一个基本部件的工作的诸侧视图；

图25是一个平面图，用以说明返送一张盘片的工作；

图26是表示一种常规装置的一份透视图；

图27是另一种常规装置的一个透视图；

图28是该装置的一个截面图；以及

图29和图30表示其他各种常规装置。

下面参考图1至图5，对本发明的第一实施例加以说明。

一个环形的盘片保持器被可旋转地安装在位于一个机箱100里面的一个支架基座110上面。

在该支架基座110上面，沿着一个环绕着Z轴(Z轴是该环形盘片保持器120的旋转中心)的圆，环形地安装多个圆柱形凸缘111。而且在该支架基座110上面，沿着一个环绕该Z轴的圆，可旋转地安装多个旋转的滚柱112。如图3所示，每一个滚柱112的轴都被径向地配置。

在该盘片保持器的下面，形成一个环形槽121，以便跟该支架基座110上面的凸缘111相啮合。诸凸缘111中的每一个都可以是一个环绕一根垂直轴旋转的圆柱体。

在该盘片保持器120的下面形成了一个环形的凸缘，而该盘片保持器120则有待于安装在诸滚柱112之上，这样一来，该盘片保持器就被可旋转地安装在诸滚柱112之上。

该盘片保持器备有一个信息记录介质(以下称为盘片)存贮部分，后者具有多个沿径向排列的隔板123，用以垂直地存放诸盘片。

如图2和图3所示，在该支架基座上，在盘片保持器120的中心部位备有一个支架驱动装置130。该支架驱动装置130具有一个驱动电动机131。一个滑轮132被牢固地安装在该电动机130的一根输出轴之上，滑轮132通过一条三角皮带133连接到滑轮134。一个与滑轮134同轴的小齿轮135跟一个可旋转地安装在该支架基座110之上的减速齿轮136相啮合。一个位于该齿轮136的轴之上的小齿轮137跟可旋转地安装在该支架基座110之上的驱动齿轮138相啮合。该驱动齿轮138跟在该盘片保持器120的一个内周上形成的一个支架122相啮合。

在该盘片保持器120的一个中心部位备有一个具有一个盘片装入器的齿轮驱动装置140，作为该盘片D的一个装入装置。一个具有一个装载电动机151的盘片播放装置300被安装在靠近该驱动装置140的地方，后者作为一个驱动臂170的一个驱动源。位于该装载电动机151的轴上的一个滑轮152通过一条三角皮带153连接到被保持在一个齿轮保持器150之上的一个滑轮154。一个位于该滑轮154的轴上的小齿轮155跟一个减速齿轮156相啮合。一个与该齿轮156同轴的小齿轮157跟一个减速齿轮158相啮合。一个与该齿158同轴的小齿轮169跟一个圆形驱动凸轮160相啮合。

一个安装在该凸轮160一侧的销161跟一个凸轮槽172(图24a)相啮合，该凸轮槽172被安装在该臂170的基本部件之上，而该臂170则可旋转地安装在一根轴171之上，使得该臂170能旋转。在该凸轮160的另一侧形成的一个凸轮槽162跟安装在一块滑板180之上的一个导销181相啮合，以便使该滑板180进行往复运动。

如图3所示，该滑板180被安装在该盘片保持器120下面的支架基座110之上。一对从该滑板180下面插入的导销182可滑动地啮合于诸导槽113，使得该滑板180在一个槽114里面滑动。

在滑板180的另一侧，形成一个垂直的凹部183，用以控制一块压板190。在其一侧安装了一个导销191，用以跟该凹部183相啮合。

一个安装在该压板190之上的、并且以相反于导销191的方向插入的导销192跟一个保持基座200(将在下文加以说明)上的一个孔201相啮合。当该滑板进行往复运动时，该压板190环绕该导销192旋转。

在该压板190上形成一个V字形端头193a(图3)，又形成一个夹槽193，用以夹持一张所需的盘片D，还形成两个倾斜的侧面194，使得诸侧面194可以插入到介于所需盘片D以及相邻的盘片D’之间的间隙之中，由此增加该盘片保持器在圆周方向上的间隙。

此外，该压板190还具有一个导槽195，在其中，一个运载臂250的一个引导部件255(图4)被调适，以便与之啮合。

另一方面，在该盘片保持器120的中心部位安装了一个夹紧柱210，而在该盘片保持器120的外面，在该支架基座110上安装了该推板保持基座200(图2)。在该盘片保持器120(图2)的上面，在该夹紧柱210以及该保持基座200的诸上部，安装了一对导轨220(左)和230(右)。

如图1和图4所示，该导轨220在其内壁上有一个导槽221。在该导槽221中，一个导臂260的一个导销261滑动地与之啮合。在导轨230上，形成了一个面对该导槽221的另一个导槽231。

另一方面，该导臂260有一个导销262，它穿过一个运载臂250上的一个孔251，以及一个中间臂240上的一个孔241，并且跟该导槽231可滑动地啮合。该中间臂240被连接到该驱动臂170的一端。

该运载臂250在其两端具有啮合部件252a和252b。该啮合部件252a具有倾斜的诸侧面253，它仅跟靠近该所需盘片的该相邻盘片D’的外周边缘可滑动地啮合，还具有一个槽254，它跟该所需盘片D的外周边缘可滑动地啮合(图2，4)。

运载臂250的啮合部件252a和252b夹持该盘片D，并将它从该盘片保持器中取出，并将它运载到该盘片播放装置300。

在运载臂250的末端，安装有引导部件255，用以定位该盘片。该引导部件被加工成形，使之能放入到一块薄平板里面(图4)。在该盘片D被运载到该播放装置300之前，该引导部件255被插入到该压板190的导槽195里面(图3)。其结果是，该运载臂250被精确地定位。因此，诸啮合部件252a和252b被精确地啮合于位于该盘片保持器120之上的该盘片D。

参看图5，一根点划线263表示当位于该臂260末端的该导销261沿着该导槽221(图1)移动时的一段行程。

一根点划线264表示当该导销262沿着导轨230的导槽231(图9)移动时的一段行程。虚线256表示当该臂260沿着诸导轨220和230的诸导槽221和231移动时，该臂250的啮合部件252a的一段行程。该行程256被这样调适，使之沿着诸相邻的盘片D’中的每一张的一个外周部分而移动。

如图3所示，一个驱动凸轮270跟位于该盘片保持器120的一个中心部位上的该支架基座110上的一个槽113可滑动地啮合。使之能在该槽113中进行往复运动。该驱动臂270由该电动机151驱动。

在驱动凸轮270上，形成一对导槽271和272，用以运行一个带有夹子的保持器280以及播放装置300的一个伺服装置290。

安装在该带夹子的保持器280以及伺服装置290(它们被有枢轴地安装在该夹紧柱210上面)下面的诸导销281和291跟该凸轮270上的诸导槽271和272可滑动地啮合。因此，当该凸轮270进行往复运动时，该带夹子的保持器280以及伺服装置290发生摆动。在该伺服装置290上，安装了一个传感器，纺锤形电动机以及其他部件。

而且，在该支架基座110上，安装了一个盘片引导器310以及一个环形盖子320。盖子320具有一个凹部321，它衔接于该盘片引导器310。

该盘片引导器310被安装，用以引导该盘片D。为此，该盘片引导器310具有一个槽311。其底部312被这样调适，以便跟该盘片D相衔接(图9)。在靠近底部312的地方，形成一个倾斜的部位313。

参看图3，在基座110之上，面对面地安装了一个传感器座330以及一个传感器支柱340，以便用光学方法检测该盘片D。还安装了一个传感器350，用于检测该盘片保持器120的地址。

在下文中，将参考诸附图来说明本装置的工作过程。

图9表示该盘片D的一种卸下的状态，在这里该驱动臂170以及该导臂260都位于右端的诸位置。而且，该滑板180也位于一个右端的位置。

当从一个操作面板(未示出)发出选择一张所需盘片的指令时，该电动机131(图3)被开动，通过由诸齿轮134，135，136，137和138组成的齿轮传动链使该支架122转动，由此使该盘片保持器120转动。

当该盘片保持器120环绕Z轴旋转时，位于该盘片保持器下面的该环形槽121的对面的侧壁沿着每一个凸缘111的侧壁滑动，并且位于该盘片保持器120下面该环形凸缘122在诸滚柱112上面运动，使它们旋转。因此，该盘片保持器120被顺畅地转动。

由于该环形槽121的诸侧壁跟每一个凸缘111相接触，所以在没有提供一根旋转轴的条件下，该盘片保持器120仍然精确地环绕着一根轴来旋转。

当该地址检测传感器350检测到所需的盘片D被定位于该播放装置300的前方位置时，该盘片保持器120(的转动)被停止。随后该电动机151(图3)被开动，以驱动该齿轮驱动部分140，使得该驱动凸轮160按反时钟方向旋转。通过该滑板180上的销181与该凸轮160上的凸轮槽162之间的啮合，驱动凸轮160的旋转使得该滑板180滑动到左端。相应地，与该滑板180的凹部183啮合的该销191也被移动到左端，使得该压板190环绕着该销192按时钟方向旋转。

如图10所示，该压板190上的槽193跟该所需盘片D的一根外周部分相衔接，并且该倾斜的诸侧面194跟位于所需盘片D的两侧的诸盘片D’相衔接。因此，介于该盘片D以及两侧的诸盘片D’之间的间隔被扩展。

此时，该推板190的一部分与该盘片保持器120的一部分相贴合，以便牢固地止住该盘片保持器，以防止该盘片保持器120在运行过程中发生振动。

在这种情况下，由于该凸轮槽162的形状，该滑板180被保持在图23所示的位置上。

在上述操作过程中，该凸轮160从图24a所示的位置旋转到图24b所示的位置。然而，由于该凸轮槽172中的一个部件172a具有跟该销161在该凸轮160上运动时所画的圆相同的圆形，所以该臂170不转动。

当该凸轮160进一步地转动时，该销161进入如图24c所示的一个直线部分。因此，如图24c所示，该臂170开始环绕该轴171按反时钟方向旋转。

该旋转臂170通过该中间臂240驱动该引导臂260以及该运载臂250。这就是说，该臂260的销261沿着该导轨220的导槽221运动，并且该臂260的销262沿着该导轨230的导槽231运动。

在所需盘片D跟在其两侧的盘片D’被隔开的条件下，该臂250的引导部件255进入该推板190的导槽195。因此，有保证地说，该运载臂250的诸啮合部件252a和252b的槽254跟所需盘片D的外周部分可滑动地啮合，如图12所示。该臂250的倾斜部分253被插入到介于诸盘片D和D’之间的间隔，以便进一步地扩展其中的间隔。还有，该盘片D从该盘片保持器120中被取出，如图12所示。该盘片D被插入到该槽311(图3)，后者将该盘片D滚动到底部312以及该倾斜部分313。因此，如图13所示，该盘片D被装载到该播放装置300。

此时，如图24d所示，该销161仍然啮合于该直线部分172b。该销161在槽172c(图24e)中被进一步地转动，以便移动该臂170。这样一来，如图14所示，该运载臂250的啮合部件252a和252b从盘片D(的外周)被移开。另一方面，该引导部件255仍旧被插入到诸盘片D’之间。

与此同时，该凸轮160将该凸轮270移动到图3中的右边，使得该带夹子的保持器280的销281以及该伺服装置290的销291被诸凸轮槽271和272所移动，由此夹住由该运载臂250运载的盘片D。因此，该盘片D被该播放装置300进行播放。

为了将该盘片D返送到该盘片保持器120，可将上述操作反过来进行，如图14到20所示。此项操作将在下文中加以说明。

当被要求返送该盘片D时，该装载电动机151被反方向运转。该凸轮270被移动到图3的左边，使得该带夹子的保持器280以及该伺服装置290都从该盘片D(的外周)被移开。

该驱动凸轮160也被反方向转动，使得该凸轮的销161移动到该凸轮槽172(图24e)的直线部分172b。相应地，运载臂250被降下来，并且该啮合部件252a和252b跟该盘片D的外周相啮合。如图24c和24b所示，该驱动臂170按时钟方向被转动，使得该盘片D从该播放装置300中被移出，并且被安放到该槽311的底部312，如图16所示。

另一方面，如图14至图16所示，也是在该播放过程中，该引导部件255通常被插入到诸盘片D’之间。因此，可以精确地将该盘片D插入到诸盘片D’之间。此外，该运载臂250的倾斜部分253被插入到诸盘片D’之间(图25)，以便进一步地扩展其中的间隔。因此，使得该盘片D的插入更有保证。

该盘片D被移动到该盘片保持器120，并且该引导部件255被插入到该压板190(图19)的槽195里面。因此，该运载臂被可靠地定位。

如图19所示，该盘片D从位于该盘片保持器120的离中心最远的外周处具有最大宽度和最高高度的位置被插入到介于诸隔板123之间的空间。因此，该盘片D被精确地送入到所希望的空间。其后，该盘片D被逐渐地插入到具有最小宽度和最低高度的空间。这样一来，该盘片D被精确地送回到该盘片保持器120里面。

当该盘片返回到该盘片保持器120时，该啮合部件252a和252b从该盘片的外周被移开，并且该运载臂250停止运行。

滑板180被该凸轮160移动到右边。滑板180的运动导致该压板190通过销191跟槽183之间的啮合，按反时钟方向旋转，使得该压板190从诸盘片D和D’以及从该盘片保持器120被移开，以便释放该盘片保持器。最后，电动机151停止(转动)以完成该盘片D的播放。

作为一种修改，该环形槽可以安置在该支架基座110之中，并且诸凸缘111可以安置在该盘片保持器120的下面。

图6至8表示本发明的第二实施例。

参看图6，一个凸缘111a被配置在连接该Z轴以及该齿轮138的中心的一根直线L1之上，该齿轮138跟在该盘片保持器120的内周形成的支架124相啮合。另一个凸缘111b被配置在跟直线L1成90°的一根直线L2之上(图7a)。

因此，该盘片保持器120的XY位置由介于诸凸缘111a和111b以及该槽121之间的啮合来决定，所需的零件数目是最少的。

即使由于随着时间的变化或者由于环境温度的变化，使得该环形槽121在圆度方面变为有缺陷的，通过仅提供两个凸缘使得诸凸缘不会产生变形，由此保证它们之间的啮合。

如图7b所示，可以提供两个或多个凸缘111b。

参看图8b，可以再提供一个起保护作用的凸缘111c。该凸缘111c不接触该槽121的内壁，而当该罩壳100发生振动时才与之接触，以便保护该盘片保持器120。

在图7b的例子中，环绕着该轴形成一个圆形的外壁121a，并且有3个凸缘与该外壁相啮合。而且，如图7c所示，诸凸缘可以跟一个内壁121b接触。

在图7d的例子中，一个环形槽121’具有大于该凸缘111的直径的宽度，并且诸凸缘啮合于该槽121’的内壁。

在图7e的例子中，诸凸缘111啮合于该外壁。

根据本发明，安装了一个圆形的引导装置，用以可旋转地支撑该盘片保持器。因此，该盘片保持器在没有提供一根旋转轴的条件下可以旋转。其结果是，没有必要去提供一种用于防止该轴产生振动的装置。

在用其优选的特定实施例来描述本发明的同时，应当这样来理解，这种描述旨在进行说明，而不是用来限制本发明的范围，本发明的范围由下列权利要求书加以规定。

Claims (2)

1.一种盘片播放系统，至少包括：外壳；在保持多个盘片的同时能够以虚拟轴为中心转动地设置在所述外壳内的盘片保持器；以及能够播放从所述盘片保持器选出的盘片的播放装置，

其特征在于：

所述盘片保持器或所述外壳的一个上设有多个凸缘；

所述盘片保持器或所述外壳的另一个上设有与所述凸缘啮合的槽；

所述多个凸缘中至少包含两个独立的凸缘，所述虚拟轴分别与所述两个独立的凸缘的连线所成的角度大约为90°，以及

通过在所述凸缘与所述槽啮合的状态下，使所述盘片保持器相对于外壳旋转，所述盘片保持器能够把所述虚拟轴的位置定在中心。

2.如权利要求1所述的盘片播放器，其特征在于：

具有用于旋转驱动所述盘片保持器的旋转装置，

所述凸缘相对于所述盘片保持器和所述旋转装置的连接部分设置在所述虚拟轴一侧。

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