JP2004103203A - 両面高密度情報記憶媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】高密度で高容量の両面高密度情報記録媒体を提供する。
【解決手段】青色光と同等かより短い波長の短波長レーザー・ピックアップヘッドを使用して読み書きされる両面高密度情報記憶媒体であって、両面にランドアンドグルーブ表面を有する基板１００と、基板１００の第１の面のランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第１記録スタック１１０と、基板１００の第２の面のランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第２記録スタック１２０と、第１記録スタック１１０および第２記録スタック１２０をそれぞれ覆うカバー層１３０とを有することを特徴とする両面高密度情報記憶媒体。
【選択図】　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記憶媒体に関し、特に、短波長レーザー・ピックアップヘッドを用いてデータの読み込みおよび書き込みを行う両面高密度情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ、通信、一般電子機器など、いわゆる３Ｃ製品に用いられる記憶媒体は、高密度化し、また記録容量が増加している。
【０００３】
光学情報記憶媒体の一つとして、１９８２にフィリップスとソニーによってそのスペックが提案されたコンパクトディスク（ＣＤ）は、広く受け入れられて使用されている。
【０００４】
マルチメディアは、来たるべきデジタル時代におけるオーディオ／ビデオ（ＡＶ）などを含むアプリケーションとして、ユーザーから期待されている。
【０００５】
このための情報記録媒体として、データ記録領域の高記憶密度化、および記録容量の高容量化の要求が高まっている。
【０００６】
特に、従来のＣＤスペックは、デジタルＡＶにもはや充分でない。たとえば、ビデオコンパクトディスク（ＶＣＤ）は、１時間のＡＶ情報を記録することができるだけであり、しかも画像品質は、通常のビデオテープよりはるかに悪い。
【０００７】
フィリップスおよびソニーは合意に達して、他会社とともに、１９９６年４月に、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）のスペックを提案した。
【０００８】
このＤＶＤスペックによれば、単一のＤＶＤにおけるデータ記憶容量が４．７ＧＢであり、通常のＣＤの容量である６５０ＭＢをはるかに超える。そして、このＤＶＤを読み込んで再生するためのハードウェアが、その規格の機器として発売されている。また、多くの関連したＤＶＤスペックが、開発されている。
【０００９】
一方、画像信号を集積化し、より高いＡＶ品質を追求するために、高解像度テレビジョン（ＨＤＴＶ）の技術が開発され、このための高品質なＨＤＴＶ信号を扱うための新しいＡＶ規格が誕生した。
【００１０】
ＨＤＴＶは、１９２０×１０８０の解像度、１６：９を使用するディスプレイスクリーン、３０または６０スクリーン／秒のリフレッシュレート（従来のテレビシステムのリフレッシュレートは２４または３０スクリーン／秒である）を採用した新規なビデオ信号画像スペックをサポートしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＨＤＴＶ信号を扱う場合、光ディスクの記憶容量がボトルネックとなる。
【００１２】
４．７ＧＢのＤＶＤがＨＤＴＶのための高品質のＡＶ信号に使われる場合、一枚のディスクには４０分の情報しか記録することができない。
【００１３】
このため、ＤＶＤの使用は、このようなＨＤＴＶ時代において非常に制約されるものとなる。
【００１４】
また、光学情報記憶媒体のためのピックアップ光源としては、これまで赤色レーザーが通常使われている。しかし、赤色レーザーは光学干渉のために記憶密度に対しての制限がある。
【００１５】
光ピックアップ・ヘッドの焦点スポット・サイズと波長は相関がある。ピックアップ・レーザ光源の波長を短くすると、焦点スポット・サイズは小さくすることができる。そして、ディスクの単位領域当たりの記録容量が増加する。
【００１６】
高容量の光学情報記憶媒体のための規格、たとえば高密度のＤＶＤ（ＨＤ−ＤＶＤ）の規格として、青または紫色のより短い波長を有するレーザー光を用いた光ピックアップ・ヘッドが、さまざまな会社から提案されている。
【００１７】
これらのことから、短波長レーザーを使用する光ディスク規格とその構成が、今後の光学情報記憶媒体を開発する主なストリームであることがわかる。
【００１８】
そこで本発明の目的は、青または紫色などのより短い波長を有するレーザー光を用いた光ピックアップ・ヘッドをデータの読み書きに利用した高密度で高容量の両面高密度情報記録媒体を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の構成により達成される。
【００２０】
（１）青色光と同等かより短い波長の短波長レーザー・ピックアップヘッドを使用して読み書きされる両面高密度情報記憶媒体であって、両面にランドアンドグルーブ表面を有する基板と、前記基板の第１の面のランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第１記録スタックと、前記基板の第２の面のランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第２記録スタックと、を有することを特徴とする両面高密度情報記憶媒体。
【００２１】
（２）前記基板は、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリマー樹脂、ガラス、およびアルミニウムからなる群から選択された少なくとも一つの材料よりなることを特徴とする。
【００２２】
（３）前記基板の厚みが０．８５〜１．３ｍｍであることを特徴とする。
【００２３】
（４）前記基板の厚みが０．９５〜１．１ｍｍであることを特徴とする。
【００２４】
（５）前記基板は、片方の面にランドアンドグルーブ表面を有する２枚の基板を張り合わせたものであることを特徴とする。
【００２５】
（６）前記２枚の基板の厚みは、それぞれが０．４〜０．６５ｍｍであることを特徴とする。
【００２６】
（７）前記２枚の基板の厚みは、それぞれが０．４５〜０．５５ｍｍであることを特徴とする。
【００２７】
（８）前記第１記録スタックおよび第２記録スタックの表面には、カバー層が設けられていることを特徴とする。
【００２８】
（９）前記情報記録層は、相転移材料、有機材料、および光磁気材料からなる群から選択された少なくと一つを有することを特徴とする。
【００２９】
（１０）前記情報記録層は、光学的および／または熱的に強化された層をさらに有することを特徴とする。
【００３０】
（１１）青色光と同等かより短い波長の短波長レーザー・ピックアップヘッドを使用して読み書きされる４つの記録層を有する両面高密度情報記憶媒体であって、第１の面に第１ランドアンドグルーブ表面を有し、第２の面に第２ランドアンドグルーブ表面を有する基板と、前記基板の前記第１の面の前記第１ランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第１記録スタックと、前記第１記録スタック上に形成され、その表面に第３ランドアンドグルーブ表面を有する第１セパレータ層と、前記第１セパレータ層上の前記第３ランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第２記録スタックと、前記基板の前記第２の面の前記第２ランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第３記録スタックと、前記第３記録スタック上に形成され、その表面に第４ランドアンドグルーブ表面を有する第２セパレータ層と、前記第２セパレータ層上の前記第４ランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第４記録スタックと、を有することを特徴とする両面高密度情報記憶媒体。
【００３１】
（１２）前記基板は、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリマー樹脂、ガラス、およびアルミニウムからなる群から選択された少なくとも一つの材料よりなることを特徴とする。
【００３２】
（１３）前記基板の厚みが０．８５〜１．３ｍｍであることを特徴とする。
【００３３】
（１４）前記基板の厚みが０．９５〜１．１ｍｍであることを特徴とする。
【００３４】
（１５）前記基板は、片方の面にランドアンドグルーブ表面を有する２枚の基板を張り合わせたものであることを特徴とする。
【００３５】
（１６）前記２枚の基板の厚みは、それぞれが０．４〜０．６５ｍｍであることを特徴とする。
【００３６】
（１７）前記２枚の基板の厚みは、それぞれが０．４５〜０．５５ｍｍであることを特徴とする。
【００３７】
（１８）前記第１セパレータ層および第２セパレータ層の厚みは、０．１〜１００μｍであることを特徴とする。
【００３８】
（１９）前記第１セパレータ層および第２セパレータ層の厚みは、１０〜４０μｍであることを特徴とする。
【００３９】
（２０）前記第２記録スタックおよび第４記録スタックの表面には、カバー層が設けられていることを特徴とする。
【００４０】
（２１）前記情報記録層は、相転移材料、有機材料、および光磁気材料からなる群から選択された少なくと一つを有することを特徴とする。
【００４１】
（２２）前記情報記録層は、光学的および／または熱的に強化された層をさらに有することを特徴とする。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における両面高密度情報記録媒体を示す図面である。
【００４３】
この両面高密度情報記録媒体は、その両面にランドアンドグルーブ表面を有する基板１００を有する。ランドアンドグルーブは、レーザートラッキングのためのもので、溝（グルーブ）と、この溝に対して相対的に突出した凸部（ランド）により構成されている。なお、基板１００の一方の面を第１の面、他方の面を第２の面と称する（以下、他の実施の形態においても同様とする。）。
【００４４】
基板１００の第１の面のランドアンドグルーブ表面には第１記録スタック１１０を有し、基板１００の第２の面のランドアンドグルーブ表面には第２記録スタック１２０を有する。
【００４５】
第１記録スタック１１０および第２記録スタック１２０は、両方とも少なくとも一つの情報記録層を含む。
【００４６】
第１記録スタック１１０および第２記録スタック１２０は、いずれもその上にカバー層１３０を有し、このカバー層１３０により保護されている。
【００４７】
カバー層１３０の厚みは、たとえば、７０〜１２５μｍである。また、基板１００の厚みは、たとえば、０．８５〜１．３ｍｍ、より好ましくは０．９５〜１．１ｍｍである。
【００４８】
以上のように、本第１の実施の形態は２つの記録層を持つ両面高密度情報記憶媒体が得られる。この２つの記録層を持つ両面高密度情報記憶媒体は、青色光と同等かより短い波長の短波長レーザーを使用するピックアップヘッドを用いてデータの読み書きが行われる。
【００４９】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態である、４つの記録層を有する両面高密度情報記憶媒体を示す図面である。
【００５０】
この４つの記録層を有する両面高密度情報記憶媒体は、両側にランドアンドグルーブ表面を有する基板２００を用いている。ここで、基板２００の第１の面側のランドアンドグルーブ表面を第１ランドアンドグルーブ表面とし、第２の面側のランドアンドグルーブ表面を第２ランドアンドグルーブ表面とする。
【００５１】
基板２００の第１の面側の第１ランドアンドグルーブ表面には第１記録スタック２１０を有し、さらにこの第１記録スタック２１０の上に第１セパレータ層２２０が形成されている。
【００５２】
そして、第１セパレータ層２２０の上には、型を用いて第３ランドアンドグルーブ表面が形成されていて、その上に第２記録スタック２３０が形成されている。
【００５３】
一方、基板２００の第２の面側の第２ランドアンドグルーブ表面には、第３記録スタック２４０が形成されている。
【００５４】
この第３記録スタック２４０上にも、前記同様に第２セパレータ層２５０が形成されている。
【００５５】
そして、第２セパレータ層２５０上にはさらに第４ランドアンドグルーブ表面が形成されて、そこに第４記録スタック２６０が形成されている。
【００５６】
第１〜第４記録スタックは、いずれも少なくとも一つの情報記録層を含む。
【００５７】
第１の面側の第２記録スタック２３０、および第２の面側の第４記録スタック２６０は、いずれもカバー層２７０でおおわれて保護されている。
【００５８】
カバー層の厚みは、たとえば７０〜１２５μｍである。また、基板２００の厚みは、前記第１の実施の形態と同様に、たとえば、０．８５〜１．３ｍｍ、好ましくは０．９５〜１．１ｍｍである。さらに、前記第１セパレータ層２２０および第２セパレータ層２５０の厚みは、０．１〜１００μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍである。
である。
【００５９】
以上のように本第２の実施の形態は、４つの記録層を有する両面高密度情報記憶媒体である。この４つの記録層を有する両面高密度情報記憶媒体は、青色光と同等かより短い波長の短波長レーザー・ピックアップヘッドを使用して読み書きされる。
【００６０】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明による第３の実施の形態による両面高密度情報記憶媒体を示す図面である。
【００６１】
本第３の実施の形態では、一方の表面のみにランドアンドグルーブ表面を有する基板３００を２枚使用する。この２枚の基板の厚みは、それぞれがたとえば、０．４〜０．６５ｍｍ、好ましくは、０．４５〜０．５５ｍｍである。
【００６２】
それぞれの基板３００のランドアンドグルーブ表面には、少なくとも一つの情報記録層を含む記録スタック３１０がそれぞれ形成されている。それぞれの記録スタック３１０上はカバー層３２０によって保護されている。
【００６３】
このカバー層３２０の厚みは、たとえば、７０〜１２５μｍである。
【００６４】
この２枚の基板３００は、それぞれのランドアンドグルーブ表面が互いに表面となるように配置され、ランドアンドグルーブ表面が形成されていない面同士が接着材層３３０によって貼り合わされて、２つの記録層を有する両面高密度情報記憶媒体となる。この両面高密度情報記憶媒体は青色光と同等かより短い波長の短波長レーザー・ピックアップヘッドを使用して読み書きされる。
【００６５】
（第４の実施の形態）
図４は、本発明の第４の実施の形態である、４つの記録層を有する両面高密度情報記憶媒体を示す図面である。
【００６６】
本第４の実施形態は、図４に示すように、４つの記録層を有する両面高密度情報記憶媒体である。
【００６７】
本第４の実施の形態では、片面のみにランドアンドグルーブ表面を有する２枚の基板４００を使用し、各基板４００のランドアンドグルーブ表面上には、それぞれ記録スタック４１０を形成している。
【００６８】
２枚の基板の厚みは、それぞれがたとえば、０．４〜０．６５ｍｍ、好ましくは、０．４５〜０．５５ｍｍである。
【００６９】
それぞれの記録スタック４１０上にはさらにセパレータ層４２０が設けられていて、各セパレータ層４２０は、その表面に型を使用してランドアンドグルーブ表面が形成されている。各セパレータ層の厚みは、０．１〜１００μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍである。
【００７０】
そして、セパレータ層４２０上のランドアンドグルーブ表面には、それぞれ記録スタック４３０が形成されている。
【００７１】
セパレータ層４２０によって分離されている各記録スタック４１０および４３０はそれぞれ少なくとも一つの情報記録層を含む。
【００７２】
そして、各基板４００は、外部にランドアンドグルーブ表面が向くようにして接着材層４５０を使用して結合されている。
【００７３】
また、それぞれの記録スタック４３０の表面は、カバー層４４０によって保護されている。
【００７４】
これにより、４つの記録層を持つ両面高密度情報記憶媒体が提供される。
【００７５】
以上４つの実施の形態を説明したが、これら実施の形態において共通して使用される部材について以下に説明する。
【００７６】
まず、基板は、たとえば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリマー樹脂、ガラスまたはアルミニウムから選ばれる少なくとも一つの材料を用いることができる。
【００７７】
片面に複数の記録スタックを設ける場合（第２および第４の実施の形態）に設けられている、各記録スタックを切り離すためのセパレータ層は、たとえば、エポキシ、ＰＭＭＡ、またはポリエステルなどが使用される。
【００７８】
また、基板は、射出成形技術を使用して製造されることができる。
【００７９】
そして、基板上、およびセパレータ層上のランドアンドグルーブ表面は、型コピーを使用して製造される。
【００８０】
各々の記録スタックは、少なくとも一つの情報記録層を有する。
【００８１】
情報記録層は、さまざまな種類の材料により作ることができる。
【００８２】
たとえば、情報記録層は、複数回の記録、再生を達成するためには相転移材料、有機材料または光磁気材料から選択することができる。
【００８３】
さらに、情報記録層には、光学的および／または熱的に強化された層（たとえば誘電層、金属層、および熱支援層）を差し込むことができる。
【００８４】
金属層の材料は、金、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、およびシリコンの何か、またはこれらを組み合わせた合金から選択される。
【００８５】
ここで、このような記録スタックの構造例を説明する。
【００８６】
図５は、記録スタックの一例として、前述した第２の実施の形態における第１記録スタックの構造を示す図面である。
【００８７】
この記録スタックは、基板２００の上に、厚さ２０〜２００ｎｍの金属層２１１、厚さ１０〜１５０ｎｍの誘電層２１２、厚さ３〜３０ｎｍの相転移材料記録層２１３、および厚さ１０〜１５０ｎｍの誘電層２１４を積層した構造となっている。
【００８８】
このような記録スタックにおいて、レーザー光線は、誘電層２１４、相転移材料記録層２１３、誘電層２１２を通過して、最後に金属層２１１に達する。
【００８９】
各実施の形態における情報記録媒体の製造には、短波長レーザー・ピックアップヘッドにより読み書きされる情報記憶媒体を作るために利用可能な光ディスク製造プロセスを利用する。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、短波長レーザー・ピックアップヘッドを使用してデータの読み書きを行うことのできる、高密度、高容量の情報記録媒体を提供することができる。
【００９１】
特に、４つの記録スタックを有する記憶媒体媒体は、単位媒体領域当たりのデータ記憶容量を増加させで、情報記憶容量をよりいっそう高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における情報記録媒体を説明するための図面である。
【図２】本発明の第２の実施の形態における情報記録媒体を説明するための図面である。
【図３】本発明の第３の実施の形態における情報記録媒体を説明するための図面である。
【図４】本発明の第４の実施の形態における情報記録媒体を説明するための図面である。
【図５】記録スタックの構造の一例を示す図面である。
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００…基板
１１０、２１０…第１記録スタック
１２０、２３０…第２記録スタック
２２０…第１セパレータ層
２１２、２１４…誘電層
２１３…相転移材料記録層
２４０…第３記録スタック
２５０…第２セパレータ層
２６０…第４記録スタック
１３０、２７０、３２０、４４０…カバー層
３１０、４１０、４３０…記録スタック
３３０、４５０…接着材層
４２０…セパレータ層

Claims (22)

  1. 青色光と同等かより短い波長の短波長レーザー・ピックアップヘッドを使用して読み書きされる両面高密度情報記憶媒体であって、
    両面にランドアンドグルーブ表面を有する基板と、
    前記基板の第１の面のランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第１記録スタックと、
    前記基板の第２の面のランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第２記録スタックと、
    を有することを特徴とする両面高密度情報記憶媒体。
  2. 前記基板は、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリマー樹脂、ガラス、およびアルミニウムからなる群から選択された少なくとも一つの材料よりなることを特徴とする請求項１記載の両面高密度情報記憶媒体。
  3. 前記基板の厚みが０．８５〜１．３ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載の両面高密度情報記憶媒体。
  4. 前記基板の厚みが０．９５〜１．１ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載の両面高密度情報記憶媒体。
  5. 前記基板は、片方の面にランドアンドグルーブ表面を有する２枚の基板を張り合わせたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の両面高密度情報記憶媒体。
  6. 前記２枚の基板の厚みは、それぞれが０．４〜０．６５ｍｍであることを特徴とする請求項５記載の両面高密度情報記憶媒体。
  7. 前記２枚の基板の厚みは、それぞれが０．４５〜０．５５ｍｍであることを特徴とする請求項５記載の両面高密度情報記憶媒体。
  8. 前記第１記録スタックおよび第２記録スタックの表面には、カバー層が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の両面高密度情報記憶媒体。
  9. 前記情報記録層は、相転移材料、有機材料、および光磁気材料からなる群から選択された少なくと一つを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の両面高密度情報記憶媒体。
  10. 前記情報記録層は、光学的および／または熱的に強化された層をさらに有することを特徴とする請求項９記載の両面高密度情報記憶媒体。
  11. 青色光と同等かより短い波長の短波長レーザー・ピックアップヘッドを使用して読み書きされる４つの記録層を有する両面高密度情報記憶媒体であって、
    第１の面に第１ランドアンドグルーブ表面を有し、第２の面に第２ランドアンドグルーブ表面を有する基板と、
    前記基板の前記第１の面の前記第１ランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第１記録スタックと、
    前記第１記録スタック上に形成され、その表面に第３ランドアンドグルーブ表面を有する第１セパレータ層と、
    前記第１セパレータ層上の前記第３ランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第２記録スタックと、
    前記基板の前記第２の面の前記第２ランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第３記録スタックと、
    前記第３記録スタック上に形成され、その表面に第４ランドアンドグルーブ表面を有する第２セパレータ層と、
    前記第２セパレータ層上の前記第４ランドアンドグルーブ表面上に形成され、少なくとも一つの情報記録層を有する第４記録スタックと、
    を有することを特徴とする両面高密度情報記憶媒体。
  12. 前記基板は、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリマー樹脂、ガラス、およびアルミニウムからなる群から選択された少なくとも一つの材料よりなることを特徴とする請求項１１記載の両面高密度情報記憶媒体。
  13. 前記基板の厚みが０．８５〜１．３ｍｍであることを特徴とする請求項１１または１２記載の両面高密度情報記憶媒体。
  14. 前記基板の厚みが０．９５〜１．１ｍｍであることを特徴とする請求項１１または１２記載の両面高密度情報記憶媒体。
  15. 前記基板は、片方の面にランドアンドグルーブ表面を有する２枚の基板を張り合わせたものであることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一つに記載の両面高密度情報記憶媒体。
  16. 前記２枚の基板の厚みは、それぞれが０．４〜０．６５ｍｍであることを特徴とする請求項１５記載の両面高密度情報記憶媒体。
  17. 前記２枚の基板の厚みは、それぞれが０．４５〜０．５５ｍｍであることを特徴とする請求項１５記載の両面高密度情報記憶媒体。
  18. 前記第１セパレータ層および第２セパレータ層の厚みは、０．１〜１００μｍであることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一つに記載の両面高密度情報記憶媒体。
  19. 前記第１セパレータ層および第２セパレータ層の厚みは、１０〜４０μｍであることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一つに記載の両面高密度情報記憶媒体。
  20. 前記第２記録スタックおよび第４記録スタックの表面には、カバー層が設けられていることを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか一つに記載の両面高密度情報記憶媒体。
  21. 前記情報記録層は、相転移材料、有機材料、および光磁気材料からなる群から選択された少なくと一つを有することを特徴とする請求項１１〜２０のいずれか一つに記載の両面高密度情報記憶媒体。
  22. 前記情報記録層は、光学的および／または熱的に強化された層をさらに有することを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一つに記載の両面高密度情報記憶媒体。
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