JP2004111020A - 光ディスク記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記録速度に応じてマルチパルスのライトストラテジの周期を変更する。メモリ6に1T周期のマルチパルスパターンテーブルと2T周期のマルチパルスパターンテーブルを記憶しておき、セットされたCD−RW20のディスク種別および記録速度に応じていずれか一方を選択してライトストトラテジ回路3に設定する。高速記録時に2T周期のマルチパルスパターンテーブルを選択することにより、レーザパワーを低く抑えることができ、半導体レーザの小型化、長寿命化に寄与することができる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスク記録装置、特にはCD−RWドライブの書込制御(ライトストラテジ)の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
CD−RWは、記録層に相変化材料を用い、この相変化材料が昇温急冷されることによってクリスタル状態からアモルファス状態へ相転移することを用いてピットを形成し、さらに昇温徐冷されることによってアモルファス状態へ相転移したピットをクリスタル状態に戻すことによってイレースを行っている。
クリスタル状態とアモルファス状態とでは反射率が15パーセント程度異なることからこれによって情報の記録/消去を行うことができる。
【0003】
記録層の加熱は、レーザ光の照射によって行うが、書込時に高いパワー(ライトパワー)のレーザ光を連続照射すると急冷がうまく行かず、一旦アモルファス化した記録層が再度クリスタル化してピットが形成されないという問題点がある。そこで、CD−RWへの書込制御(ライトストラテジ)は、図7(A)に示すように、ライトパワーのレーザ光をパルス状に間欠的に照射し、各パルス間はボトムパワーまでパワーレベルを下げて記録層の急冷が促進されるようにしたマルチパルス方式で行うようにしている。
【0004】
従来のCD−RWドライブでは、パルスの1周期(パルス幅+パルス間隔)がEFMの1クロック(1T)となるような1Tマルチパルスのライトストラテジを採用していた。
なお、記録層を冷却するときも半導体レーザの電流を完全に遮断してしまわずにボトムパワーの電流を流しているのは、次のライトパワーへの立ち上がりが迅速に行われるようにするためである。また、オーバーライトするために、ピットを形成しない箇所(ランドとなる箇所)にはイレースパワーのレーザ光を照射して古いピットを消去している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
一方、CD−RWの書き込みの高速化が進んでおり、10倍速〜24倍速の記録速度が要求されるようになってきた。24倍速で書き込みを行う場合には、1Tの時間的長さが9.6nS程度の長さになる。一方、半導体レーザの点灯(ボトムパワーからライトパワーへの立ち上がり)、消灯(ライトパワーからボトムパワーへの立ち下がり)に要する時間はそれぞれ2nS程度である。したがって、24倍速で1Tマルチパルスのライトストラテジを行って0.5Tのパルスを立ち上げた場合には、図7(B)に示すようにレーザパワーが立ち上がる前にパルスが終了してしまい良好なピットの形成ができないという問題点があった。
【0006】
これに対応するため、パルス周期を長くすることが考えられるが、パルス周期を1Tよりも長くした場合、たとえば2T周期では3Tのピットを形成できないなど、ピット長とパルス周期が同期しない場合があるため単純なマルチパルス列では正しい長さのピットが形成できないという問題点がある。また、長いパルス周期のマルチパルスのライトストラテジでは、1〜10倍速程度の低速の記録速度では形状のよいピットを形成することができないという問題点もあった。
【0007】
この発明は、CD−RWなどの光ディスクに対して、低速記録時にも高速記録時にも良好なピットの形成をすることができる光ディスク記録装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(1) この発明は、レーザ光を間欠的なマルチパルスとして照射することにより、光ディスクの記録面にピットを形成する光ディスク記録装置において、
形成するピット長に応じたマルチパルスパターンでレーザ光の点滅を制御するライトストラテジ回路と、複数のピット長に対応した複数のマルチパルスパターンからなるマルチパルスパターンテーブルを複数種類記憶した記憶手段と、記録速度、光ディスクのディスク種別の一方または両方に基づいて1つのマルチパルスパターンテーブルを選択し、選択したマルチパルスパターンテーブルを記憶手段から読み出してライトストラテジ回路に設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0009】
(2) この発明は、光ディスクを一定の角速度で回転させ、レーザ光を間欠的なマルチパルスとして照射することにより、前記光ディスクの記録面にピットを形成する光ディスク記録装置において、形成するピット長に応じたマルチパルスパターンと記録線速度に応じてレーザ光の点滅を制御するライトストラテジ回路と、複数のピット長に対応した複数のマルチパルスパターンからなるマルチパルスパターンテーブルを複数種類記憶した記憶手段と、記録速度、光ディスクのディスク種別の一方または両方、および、記録線速度に基づいて1つのマルチパルスパターンテーブルを選択し、選択したマルチパルスパターンテーブルを記憶手段から読み出してライトストラテジ回路に設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0010】
(3) この発明は、(1)、(2)の発明において、前記マルチパルスパターンテーブルは、所定長のピットが形成されるようにレーザ光の点滅周期を決定したマルチパルスパターンを、各ピット長に対応させて複数組み合わせたものであり、前記記憶手段は、それぞれ異なる点滅周期のマルチパルスパターンテーブルを複数記憶していることを特徴とする。
【0011】
(4) この発明は、(3)の発明において、前記記憶手段は、レーザ光をほぼ1T周期で点滅させる1Tマルチパルスパターンテーブル、および、レーザ光をほぼ2T周期で点滅させる2Tマルチパルスパターンテーブルを記憶していることを特徴とする。
【0012】
(5) この発明は、(1)〜(4)の発明において、前記制御手段は、記録中の記録速度の変化を監視し、変化する記録速度に応じて前記マルチパルスパターンテーブルを選択し、選択したマルチパルスパターンテーブルをライトストラテジ回路に設定することを特徴とする。
【0013】
(6) この発明は、(1)、(2)の発明において、前記制御手段は、データ記録前の試し記録において、1Tマルチパルスパターンおよび2Tマルチパルスパターンを使用した試し記録を別々に行い、それぞれの試し記録の品位測定再生の結果に基づいてどちらのマルチパルスパターンを使用するかを決定することを特徴とする。
【0014】
(7) この発明は、(1)、(2)の発明において、前記マルチパルスパターンとして、0.5T〜3T周期まで使用ができることを特徴とする。
【0015】
(8) この発明は、(7)の発明において、前記制御手段は、データ記録前の試し記録において、0.5T〜3T周期の複数の周期のマルチパルスパターンを使用した試し記録を別々に行い、それぞれの試し記録の品位測定再生の結果に基づいてどのマルチパルスパターンを使用するかを決定することを特徴とする。
【0016】
<作用>
この発明では、形成するピットよりも短いレーザ光を間欠的にマルチパルスとして照射することで加熱と急冷を繰り返し行い、これによって光ディスクの記録面に所定長のピットを形成する。ライトパワーでレーザ光を照射する加熱期間であるパルス幅とボトムパワーでレーザ光を消灯する冷却期間であるパルス間隔を組み合わせて所望の長さのピットが形成されるようなマルチパルスパターンを各ピット長(CDのEFMの場合には3T〜11T)について決定してマルチパルスパターンテーブルを作成する。それぞれ異なるパターンの複数のマルチパルスパターンテーブルを作成して記憶手段に記憶しておく。そして、光ディスクにピットを形成するとき、すなわち情報を記録するとき、その光ディスクのディスク種別、この光ディスクに情報を記録する記録速度のうち一方または両方の条件に基づいて上記複数のマルチパルスパターンテーブルから1つを選択する。これはこのメディア種別、記録速度で最も良好なピットが形成されるマルチパルスパターンを選択すればよい。そして、このマルチパルスパターンで情報を記録することにより、記録品質のよい記録済光ディスクを作成することができる。
【0017】
なお、記録中に記録速度(線速度)を変化させるCAV、パーシャルCAV、ゾーンCLVなどの記録方式においては、制御手段が記録中の記録速度の変化を監視し、記録速度の変化に対応してマルチパルスパターンテーブルの選択を変更するようにしてもよい。すなわち、記録速度の変化によってマルチパルスパターンテーブルの選択が切り換わったとき、これにより新たに選択されたマルチパルスパターンテーブルを記憶手段から読み出してライトストラテジ回路に設定する。これにより、記録速度を変化させる記録方式であっても常に最適のライトストラテジで情報の記録(ピットの形成)をすることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
図面を参照してこの発明の実施形態である光ディスク記録装置について説明する。この実施形態では、CD−RWに対してデータの書込/消去を行うCD−RWドライブを例にあげて説明する。
図1は同CD−RWドライブの概略ブロック図である。CD−RWであるディスク20は、スピンドルモータ9によって所定の回転数で回転する。ディスク20の記録面には光学系1が対向している。光学系1は半導体レーザを内蔵している。この半導体レーザは、ALPC(Automatic Lasor Power Controller)2、ライトストラテジ回路3およびエンコーダ/デコーダ4による制御で所定のパワー、所定のマルチパルスパターンで発光し、ディスク20の記録面にレーザ光を照射する。
【0019】
スピンドルモータ9の回転速度、光学系1のディスク半径方向の位置制御、および、レーザ光のフォーカス制御は、サーボ制御回路7が制御する。すなわち、サーボ制御回路7は、スピンドル(回転)サーボ回路、トラッキングサーボ回路、フィード(送り)サーボ回路、フォーカシングサーボ回路を含んでおり、それぞれのサーボ回路が、スピンドルモータ9、トラッキングアクチュエータ(不図示)、フィードモータ(不図示)、フォーカシングアクチュエータ(不図示)を制御する。
【0020】
CD−RWであるディスク20に書き込むべきデータはインタフェース10を介してエンコーダ/デコーダ4に入力される。エンコーダ/デコーダ4は、書き込むべきデータがインタフェース10から入力されたとき、このデータにEDC/ECCを付加するとともにCIRC処理をし、さらに、EFM変調をかけてライトストラテジ回路3に入力する。ライトストラテジ回路3には、EFM変調されたデータの各ピット長(3T〜11T)のピットを形成するためのマルチパルスパターンテーブルが設定されている。エンコーダ/デコーダ4からEFM変調されたデータが入力されると、このEFMデータの3T〜11Tのピット/ランドを形成するようにマルチパルスパターンテーブルに基づいてライトストラテジ処理を行い、ライトパワー、ボトムパワー、イレースパワーのパワーレベルを制御するレーザパワー制御信号を出力する。ALPC2は、このレーザパワー制御信号に対応して半導体レーザがそれぞれ所定のパワーで発光するように、半導体レーザダイオードに入力する電流を制御する。ライトパワー、ボトムパワー、イレースパワーの実際のパワーレベルは、記録速度やOPCなどに基づいてそれぞれ適切に制御される。
【0021】
なお、3T〜11Tの各ピット長の時間的な長さは、記録速度に応じて(反比例して)変化し、ライトストラテジ回路3は、制御部5から入力された記録速度情報に基づき、各パルス幅やパルス間隔が記録速度に一致するようにマルチパルスパターンの時間軸を伸縮させる。
【0022】
装置にディスク20がセットされると、プリローディングによってこのディスク20の属性情報が読み取られ、この属性情報に基づいてディスク種別判別部8がディスク種別を判別する。このディスク種別は制御部5に入力される。また、制御部5には、インタフェース10を介して、ホスト装置から各種のコマンドが入力される。制御部5に記録コマンドが入力されると、制御部5は、記録コマンドに含まれている記録速度指定情報、および、プリロードによって検出されたディスク種別に基づいて、ライトストラテジを決定する、すなわち、マルチパルスパターンテーブルを選択するとともに、マルチパルスパターンテーブルをメモリ6から読み出してライトストラテジ回路3に設定する。また記録直前にOPCを行い、このライトパワーの最適値を求めてALPC2に設定する。
【0023】
こののち、インタフェース10から記録データが入力され、このデータがEFFM化されてディスク20に記録される。
【0024】
ここで、メモリ6は、複数種類のマルチパルスパターンテーブルを記憶している。マルチパルスパターンテーブルは、図2、図3に示すようなものである。マルチパルスパターンテーブルは、3T〜11Tのピットを形成するための最適なパルス幅およびパルス間隔のパターンを設定したものであり、各マルチパルスパターンテーブルには、それぞれ異なるパルス周期(パルス幅+パルス間隔)に基づいたマルチパルスパターンが記憶されている。図2は1Tを基本周期とした1Tマルチパルスパターンテーブル(1T周期ライトストラテジ)であり、図3は2Tを基本周期とした2Tマルチパルスパターンテーブル(2T周期ライトストラテジ)である。
【0025】
ここで、本願におけるnTマルチパルスパターンとは、所定記録速度におけるエンコーダ・クロックの基本周期をTとして、nTのパルス周期(nT/2パルス幅+nT/2パルス間隔)に基づいて生成されたマルチパルスパターンを言う。
【0026】
図2に示す1T周期を基本としたマルチパルスパターンは、どの長さのピットを形成する場合でもほぼ同様の周期パターンが用いられている。すなわち、最初の1T期間はレーザを点灯し、それに続けて0.5T消灯(ボトムパワー)させ0.5T点灯(ライトパワー)させるパターンを繰り返す。そして、最後の1T期間のみ0.6T消灯させたのち、ピット区間の終了前0.4Tからイレースパワーに移行する。
【0027】
また、図3に示す2T周期を基本としたマルチパルスパターンは、全てのピット長において最初の1T(3Tピットの場合のみ1.1T)を点灯する点では同様であるが、それ以後のパルス間隔およびパルス幅が各ピット長に合わせて種々のパターンで形成されている。基本のパルス周期が1Tよりも長いため、ピット長によっては周期が合わない場合がでてくる。そこで、種々のパルス幅、パルス間隔を用いることによって3T〜11Tの全てのピットを性格に形成できるように工夫されている。たとえば、3Tのピットを形成する場合には、まず1.1Tのパルス幅で点灯(ライトパワー)し、次に1.0Tだけ消灯(ボトムパワー)する。そしてその後は(3Tが終了するまでは0.9T残っているが)、イレースパワーで制御する。このようにボトムパワー区間とイレースパワー区間を制御することにより、ライトパワー区間の余熱を制御して3Tのピットが形成されるようにしている。
【0028】
図4は、制御部5の基本的な動作を示すフローチャートである。この動作は、記録速度とディスク種別に基づいて、1Tマルチパルスパターンテーブルまたは2Tマルチパルスパターンテーブルのいずれかを選択する動作を示している。装置にCD−RWであるブランクディスク20がセットされると(s1)、プリロードを行ってこのディスクの種別を判別し(s2)、これを制御部5の内部メモリに保持する。そして、インタフェース10を介して接続されているホスト装置から記録コマンドが入力されるまで待機する。記録コマンドが入力されると(s3)、この記録コマンドに含まれている記録速度指定情報およびプリロード時に判別したディスク種別に基づいて1Tマルチパルスパターンテーブル、2Tマルチパルスパターンテーブルのいずれかを選択し(s4)、この選択したマルチパルスパターンテーブルをメモリ6から読み出してライトストラテジ回路3に設定する(s5)。
【0029】
こののち、インタフェース10を介して記録データが入力されると、エンコーダ/デコーダ4がこのデータに対してEDC/ECCの付加、CIRC処理をするとともにEFM変調してライトストラテジ回路3に入力する。ライトストラテジ回路3は、制御部5によってセットされたマルチパルスパターンテーブルに基づき、エンコーダ/デコーダ4から入力されたEFMエンコードデータに対応する長さのピット/ランドを形成するためのレーザパワー制御信号を生成してALPC2に入力する。ALPC2は、ライトストラテジ回路3から入力されたレーザパワー制御信号に基づき、そのときのディスク種別、記録速度、OPCの結果に基づいて最適なレーザパワーで光学系1の半導体レーザの発光を制御する。これにより、ディスク20にピットが形成され、インタフェース10を介して入力されたデータの記録が行われる。
【0030】
記録可能な光ディスクであるCD−RWは、製造メーカ毎に特性の違いがあるためそれぞれ異なる属性情報(ディスク種別情報)を有しているが、一般的にCD−RWのディスク種別は、1〜4倍速記録用のロー・スピード・メディア、4〜16倍速記録用のハイ・スピード・メディア、8〜32倍速記録用のウルトラ・スピード・メディアに分類される。
【0031】
上記フローチャートのs4で、図2、図3に示した1Tマルチパルスパターンテーブル、2Tマルチパルスパターンテーブルのいずれか一方を選択する場合には、たとえば図5に示すような選択パターンでいずれか一方のマルチパルスパターンを選択するようにすればよい。すなわち同図(A)では、ロー・スピード・メディア、ハイ・スピード・メディアの場合には、記録速度の範囲が1〜4倍、4〜16倍であるため、どの製造メーカのディスクであっても1Tマルチパルスパターンテーブルを選択する。
ウルトラ・スピード・メディアの場合には、20倍以上の記録速度で記録する場合には、どの製造メーカのディスクであっても2Tマルチパルスパターンテーブルを選択する。ただし、ウルトラ・スピード・メディアの光ディスクで8〜20倍の記録速度で記録する場合には、「ウルトラ・スピード・メディア」のディスク種別情報以外の情報を参照し、この記録速度であっても2Tマルチパルスパターンテーブルを選択するか、この記録速度の範囲内では1Tマルチパルスパターンテーブルを選択するかを決定する。
【0032】
このように、2Tマルチパルスパターンテーブル、すなわち2T周期のライトストラテジを用いることにより、高速記録時であっても、半導体レーザを確実に点灯/消灯させることができるため、半導体レーザから実際に出力されるレーザ光のパワーを精度よく制御することができる。
また、図6(A)、(B)の24倍速記録時のジッタ変化図、変調度変化図に示すように、ライトストラテジを2T周期にすれば、高速で記録するときの最適パワーが1T周期のときの約半分になるため、半導体レーザの寿命が延びるなどの利点が生じる。また、低出力の半導体レーザ、ALPCを用いることができるなどの利点が生じる。
【0033】
なお、この実施形態では、マルチパルスパターン(ライトストラテジ)として1T周期、2T周期の2種類のパターンテーブルをメモリ2に記憶したが、マルチパルスパターンの周期はこれに限定されない。また、種類も2種類に限定されず、もっと多種類を記憶するようにしてもよい。
また、図4のフローチャートでは、ディスク種別と記録速度の両方の情報に基づいてマルチパルスパターンテーブルの選択を行っているが、ディスク種別または記録速度のいずれか一方のみの情報に基づいてマルチパルスパターンテーブルの選択を行うようにしてもよい。
【0034】
また、CAV、パーシャルCAV、ゾーンCLVなどの記録方式では記録途中に記録速度が変化する。この場合、ライトストラテジ回路3、ALPC2が、記録速度の変化に追従してクロック周期(T)の変更や書込パワーの変更を行うようにしているが、さらにこれに加えてライトストラテジ回路3に設定するマルチパルスパターンテーブルを変更するようにしてもよい。
すなわちこの場合には、制御部5が、記録中の記録速度の変化を常時監視しており、記録速度の変化に対応して、その記録速度に応じた最適のマルチパルスパターンテーブルがどれかを継続的に判断する。そして、最適のマルチパルスパターンが切り換わったとき、この最適のマルチパルスパターンテーブルをメモリ6から読み出してライトストラテジ回路3に設定する。
【0035】
また、この実施形態は、CD−RWにデータを記録する光ディスク記録装置について説明したが、メディアはCD−RWに限定されず、マルチパルス方式でピットを形成するメディアであれば、たとえば、DVD+RW,DVD−RW,DVD−RAM,Blue Ray diskなどどようなメディアに対してもこの発明を適用することが可能である。
【0036】
また、上記実施形態では、1Tおよび2Tのマルチパルスパターンを例示したが、マルチパルスパターンはこれに限定されず、0.5T〜3Tの範囲で任意の種類のマルチパルスパターンを設定し、上記実施形態の方式でそのいずれかを選択するようにすればよい。
【0037】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、CD−RWなどの光ディスクのディスク種別や記録速度に応じて最適なライトストラテジであるマルチパルスパターンテーブルを選択することができるため、どのような媒体、どのような記録速度でも良好なピット形成ができ、品質のよい情報記録が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態である光ディスク記録装置のブロック図
【図2】同光ディスク記録装置に適用される1Tマルチパルスパターンテーブルの内容を示す図
【図3】同光ディスク記録装置に適用される2Tマルチパルスパターンテーブルの内容を示す図
【図4】同光ディスク記録装置の制御部の動作を示すフローチャート
【図5】同光ディスク記録装置のディスク種別・記録速度に応じたライトストラテジの選択を説明する図
【図6】高速記録時における1T周期ライトストラテジと2T周期ライトストトラテジのジッタ変化、変調度(I11/Itop)変化を示す図
【図7】従来の記録時のライトストラテジを説明する図
【符号の説明】
1…光学系、2…ALPC、3…ライトストラテジ回路、4…エンコーダ/デコーダ、5…制御部、6…メモリ、7…サーボ回路、8…ディスク種別判別部、9…スピンドルモータ、10…インタフェース、20…ディスク(CD−RW)
Claims (8)
- レーザ光を間欠的なマルチパルスとして照射することにより、光ディスクの記録面にピットを形成する光ディスク記録装置において、
形成するピット長に応じたマルチパルスパターンでレーザ光の点滅を制御するライトストラテジ回路と、
複数のピット長に対応した複数のマルチパルスパターンからなるマルチパルスパターンテーブルを複数種類記憶した記憶手段と、
記録速度、光ディスクのディスク種別の一方または両方に基づいて1つのマルチパルスパターンテーブルを選択し、選択したマルチパルスパターンテーブルを記憶手段から読み出してライトストラテジ回路に設定する制御手段と、
を備えた光ディスク記録装置。 - 光ディスクを一定の角速度で回転させ、レーザ光を間欠的なマルチパルスとして照射することにより、前記光ディスクの記録面にピットを形成する光ディスク記録装置において、
形成するピット長に応じたマルチパルスパターンと記録線速度に応じてレーザ光の点滅を制御するライトストラテジ回路と、
複数のピット長に対応した複数のマルチパルスパターンからなるマルチパルスパターンテーブルを複数種類記憶した記憶手段と、
記録速度、光ディスクのディスク種別の一方または両方、および、記録線速度に基づいて1つのマルチパルスパターンテーブルを選択し、選択したマルチパルスパターンテーブルを記憶手段から読み出してライトストラテジ回路に設定する制御手段と、
を備えた光ディスク記録装置。 - 前記マルチパルスパターンテーブルは、所定長のピットが形成されるようにレーザ光の点滅周期を決定したマルチパルスパターンを、各ピット長に対応させて複数組み合わせたものであり、
前記記憶手段は、それぞれ異なる点滅周期のマルチパルスパターンテーブルを複数記憶している請求項1または請求項2に記載の光ディスク記録装置。 - 前記記憶手段は、レーザ光をほぼ1T周期で点滅させる1Tマルチパルスパターンテーブル、および、レーザ光をほぼ2T周期で点滅させる2Tマルチパルスパターンテーブルを記憶している請求項3に記載の光ディスク記録装置。
- 前記制御手段は、記録中の記録速度の変化を監視し、変化する記録速度に応じて前記マルチパルスパターンテーブルを選択し、選択したマルチパルスパターンテーブルをライトストラテジ回路に設定することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の光ディスク記録装置。
- 前記制御手段は、データ記録前の試し記録において、1Tマルチパルスパターンおよび2Tマルチパルスパターンを使用した試し記録を別々に行い、それぞれの試し記録の品位測定再生の結果に基づいてどちらのマルチパルスパターンを使用するかを決定する請求項4に記載の光ディスク記録装置。
- 前記マルチパルスパターンとして、0.5T〜3T周期まで使用ができる請求項1または請求項2に記載の光ディスク記録装置。
- 前記制御手段は、データ記録前の試し記録において、0.5T〜3T周期の複数の周期のマルチパルスパターンを使用した試し記録を別々に行い、それぞれの試し記録の品位測定再生の結果に基づいてどのマルチパルスパターンを使用するかを決定する請求項7に記載の光ディスク記録装置。
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2003
- 2003-07-24 JP JP2003201346A patent/JP2004111020A/ja active Pending
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