JP2008269662A - Optical disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ディスクに対して情報を記録又は再生する光ディスク装置に関する。 The present invention relates to an optical disc apparatus for recording or reproducing information on an optical disc.
光ディスク装置に対し高速で安定なシーク動作が要求されている。シーク動作には、トラッキングを外してスレッドを高速に移動させるロングジャンプと、トラッキング状態からトラックジャンプによりトラッキングエラーのゼロクロスを計数しながら速度制御を行うショートジャンプとがある(例えば、下記の特許文献1参照)。 A high-speed and stable seek operation is required for an optical disc apparatus. The seek operation includes a long jump in which tracking is removed and a thread is moved at high speed, and a short jump in which speed control is performed while counting a zero cross of a tracking error by a track jump from a tracking state (for example, Patent Document 1 below) reference).
通常、トラッキング状態でアドレスを読み込み、ジャンプトラック数を計算する。次に、トラック数が多い場合には、トラッキングOFF状態でスレッドを高速に移動させて、目標トラックの手前でスレッドを停止させる。次に、トラッキングONとしてアドレスを読込み、ショートジャンプを行い、目標のトラックに到達する。また、当然通常のトラッキングOFF状態からONとした場合にも、高速で安定な動作を実現することを要求される。
従来の装置は、トラッキングエラーのゼロクロスを計数して偏心分を検出していたが、この方法は、FG区間内の計数値となり、FGとの位相関係により、偏心が最大になるポイントがずれる可能性があり、誤差が大きい。また、偏心が大きいときを想定すると、専用の高速カウンタ回路が必要であり、ソフトのみでは対応できないなどの問題がある。 The conventional device counts the zero cross of the tracking error and detects the eccentricity, but this method is a count value in the FG section, and the point at which the eccentricity becomes maximum can be shifted due to the phase relationship with the FG. There is a large error. Further, assuming that the eccentricity is large, a dedicated high-speed counter circuit is necessary, and there is a problem that it cannot be handled only by software.
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、ピックアップのレンズ変位の最大値又は最小値を検出に基づいて光ディスクの偏心そのものを計測し、精度が高く、専用の高速カウンタ回路が不要であり、ソフトのみで対応でき、トラッキング引き込みを安定かつ短時間に行える光ディスク装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described points, and measures the eccentricity of the optical disk itself based on detection of the maximum or minimum value of the lens displacement of the pickup, which is highly accurate and does not require a dedicated high-speed counter circuit. An object of the present invention is to obtain an optical disc apparatus that can be handled only by software and can perform tracking pull-in stably and in a short time.
上記目的を達成するための手段として、光ディスクに対して情報の書き込み又は情報の読み取りをするピックアップと、前記ピックアップのトラッキング制御及びフォーカス制御を行うためのピックアップ駆動・調整手段と、前記光ディスクを回転するとともに、前記光ディスクのディスク回転位相に対応したFG信号を出力するディスク回転手段と、前記ピックアップを構成する対物レンズの位置変位に応じたレンズエラー信号を検出するレンズエラー検出手段と、前記FG信号及び前記ディスク回転位相毎の前記レンズエラー検出手段からの前記レンズエラー信号に基づいて前記対物レンズのレンズ変位の最大値又は最小値を検出して記憶し、前記トラッキング制御を開始する際に、記憶した前記最大値又は最小値となるディスク回転位相の位置をトラッキング開始位置としてトラッキングを開始する制御手段とを備えたものである。 As means for achieving the above object, a pickup for writing information to or reading information from an optical disk, pickup driving / adjusting means for performing tracking control and focus control of the pickup, and rotating the optical disk And a disk rotation means for outputting an FG signal corresponding to the disk rotation phase of the optical disk, a lens error detection means for detecting a lens error signal corresponding to a displacement of an objective lens constituting the pickup, the FG signal, Based on the lens error signal from the lens error detection means for each disk rotation phase, the maximum or minimum value of the lens displacement of the objective lens is detected and stored, and stored when the tracking control is started. Disk rotation position at which the maximum or minimum value is reached The position as a tracking start position is obtained by a control means for starting the tracking.
本発明によれば、ピックアップのレンズ変位の最大値又は最小値を検出に基づいて偏心そのものの最大値を計測するので、精度が高く、専用の高速カウンタ回路が不要であり、ソフトのみでは対応でき、トラッキング引き込みを安定かつ短時間に行える。 According to the present invention, since the maximum value of the eccentricity itself is measured based on the detection of the maximum or minimum value of the lens displacement of the pickup, the accuracy is high, a dedicated high-speed counter circuit is unnecessary, and it can be handled only by software. Tracking pull-in can be performed stably and in a short time.
以下、本発明の光ディスク装置について説明する。
<実施の形態1>
図1は、本発明に係る光ディスク装置の実施の形態1の構成を示すブロック図である。図1において、光ディスク101は、光ディスクを回転するスピンドルモータ102のシャフト103に固着されたフランジ104に着脱可能な状態で保持されている。スピンドルモータ102は、光ビームのスポット位置で所定の線速度となるように回転数が制御される。また、スピンドルモータ102より出力されるディスク回転位相に比例した周波数のFG信号は、制御手段としてのマイクロコンピュータ113により回転制御の際に速度信号を検出するのに使用される。さらに、このFG信号を分周回路116により分周して、1回転に1発の基準回転位相信号REFPを得る。そして、マイクロコンピュータ113により、このREFP信号をリセット信号としてFG信号を計数すると、ディスク回転位相信号(データ)が得られる。
The optical disk apparatus of the present invention will be described below.
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the optical disk apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, an
ピックアップ105は、レーザーダイオード106、複数のフォトダイオードにより構成される受光部107、ハーフミラー、対物レンズ及びマグネット(図示省略)を搭載してトラッキング方向とフォーカス制御方向に変位できる可動部、トラッキング・フォーカス制御のためのトラッキングコイル108、フォーカスコイル109より構成されている。
The
また、ピックアップ105全体はディスク101の半径方向に移動可能なように構成されている。これは、ピックアップ105に取り付けられた雌ネジ部分と螺合するリードスクリュー111に取り付けられたスレッドモータ110を駆動回路112を介してマイクロコンピュータ113が制御することにより実現している。
Further, the
レーザーダイオード106から放射されたレーザー光は、対物レンズを介してディスク101に照射されて記録信号や案内溝に変調されて反射される。この光をハーフミラーを介して受光部107に入射する。ビームは詳細に図示しない回折格子などの光学系により3ビームの構成となっている。アナログ信号処理回路114は、ピックアップ105で光電変換された信号よりトラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FE、レンズエラー信号LEを検出して出力する。さらに、これらの出力信号は、AD変換器118〜120によりアナログデジタル変換されて、マイクロコンピュータ113に入力する。
The laser light emitted from the
図2は、図1中の受光部107とアナログ処理回路114の詳細な説明図である。ここで、A、B、C、D、E、F、G、Hは受光部107を構成する1個の4分割フォトダイオードと2個の2分割フォトダイオードの出力であり、アナログ処理回路114は、既知の方法により下記のアナログ演算をすることによりトラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FE、レンズエラー信号LEを得ることが可能である。
FIG. 2 is a detailed explanatory diagram of the
FE=(A+C)−(B+D)
TE=((A+D)−(B+C))+((E−F)+(G−H))
LE=((A+D)−(B+C))−((E−F)+(G−H))
FE = (A + C)-(B + D)
TE = ((A + D) − (B + C)) + ((E−F) + (G−H))
LE = ((A + D)-(B + C))-((E-F) + (GH))
レンズエラー信号LEにより、レンズのトラッキング方向の移動量に比例した出力を得ることができる。中点サーボでは、このレンズエラー信号をサーボエラー信号として、レンズ中心位置のときのLEを目標値としてエラー信号を得て、これをフィードバック制御する。これにより、スレッド移動時でもレンズが振動しないで中心位置に位置決めされる。 An output proportional to the amount of movement of the lens in the tracking direction can be obtained from the lens error signal LE. In the midpoint servo, this lens error signal is used as a servo error signal, and an error signal is obtained using LE at the lens center position as a target value, and this is feedback controlled. Thereby, even when the sled is moved, the lens is positioned at the center position without vibrating.
図1において、トラッキングエラー信号TEは、AD変換器118でアナログデジタル変換されて、マイクロコンピュータ113に取り込まれる。同様に、フォーカスエラー信号FEは、AD変換器119でアナログデジタル変換されて、マイクロコンピュータ113に取り込まれる。また、レンズエラー信号LEは、AD変換器120を介してマイクロコンピュータ113に取り込まれる。
In FIG. 1, the tracking error signal TE is converted from analog to digital by an
マイクロコンピュータ113には、ROMが接続されており、プログラムや固定データが記憶されている。また、RAMも接続されており、変数値などを記憶する。さらに、初期設定値などを記憶するフラッシュROMが接続されている。
The
また、マイクロコンピュータ113には、DA変換器121が接続されており、トラッキング制御駆動信号を演算したデータを出力し、この値で駆動回路123を介してトラッキング制御用コイル108を駆動する。同様に、マイクロコンピュータ113には、DA変換器122が接続されており、フォーカス制御駆動信号を演算したデータを出力し、この値で駆動回路124を介してトラッキング制御用コイル109を駆動する。
Further, the
また、固定部には内周スイッチ117が取り付けてあり、スレッドの移動により可動部が最内周の位置になるとスイッチがONとなり、これをマイクロコンピュータ113が読み込んで検出する。
Further, an inner
図3は、図1の実施の形態1でのシーク動作におけるロングジャンプの動作の説明図である。まず、通常のトラッキング状態(TRON:トラッキングサーボによりTE信号に基づいてトラッキングアクチュエータを制御してオントラック状態に保たせる)で、マイクロコンピュータ113は、ピックアップ105によりディスク101からアドレスを読み込む、次に目標アドレスのトラックまでの距離を計算し、目標アドレスのトラックまでの距離が所定値より大きい場合には、スレッドモータ110を制御して既知のロングジャンプ(トラッキングサーボをオフ状態にしてトラッキングアクチュエータを制御して光ビームスポットをトラックジャンプさせる)を行う。ロングジャンプは、中点サーボにして、スレッドモータ110を計算で求めたステップ数回転させ、高速にピックアップ105を目標トラック直前に移動させる。そして、スピンドルモータ102からのFG信号に基づいてトラッキング引き込みやすい回転位相まで待ってから、トラッキングONとして、再びピックアップ105によりディスク101からアドレスを読み込み、残りのトラック本数を計算して、スピンドルモータ102を制御して既知のショートジャンプを開始する。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the long jump operation in the seek operation in the first embodiment shown in FIG. First, in a normal tracking state (TRON: the tracking actuator is controlled based on the TE signal by the tracking servo to keep the on-track state), the
偏心の大きなディスクを使用している場合、このとき、つまりトラッキングをONとしたときに問題が発生する。 When a disk with large eccentricity is used, a problem occurs at this time, that is, when tracking is turned on.
図4に、偏心ディスクにおけるトラック軌跡を示す。実線が偏心がないときの軌跡である(実際にはスパイラルであるが、閉じて表記してある)。放射状の線は、回転位相を示すFG番号に対応したものであり、この実施の形態1では、1周16分割(16パルス)の構成になっている。点線は偏心ディスク時のトラック軌跡である。 FIG. 4 shows a track locus in the eccentric disk. The solid line is the locus when there is no eccentricity (actually it is a spiral but is shown closed). The radial line corresponds to the FG number indicating the rotational phase, and in the first embodiment, it has a structure of 16 divisions per round (16 pulses). A dotted line is a track locus at the time of an eccentric disk.
図5に、トラッキングサーボによるフォローイング時のレンズのトラッキング方向への変位量となるレンズエラー信号LEを示す。レベルが高い方が外周側であり、低い方が内周側である。この図において、図4のFG番号に対応した変位となっており、P5が最外周に変位した状態であり、P13が最内周に変位した状態である。このように、レンズエラー信号LEは、レンズの変位そのものを示しており、この信号をAD変換器120によりAD変換することにより、マイクロコンピュータ113は、レンズの位置を知ることができる。また、最内周・最外周となる点は、軌跡の変曲点となっており、トラックまたぎが最小になり、トラッキングを最も引き込み易いポイントになる。
FIG. 5 shows a lens error signal LE that is the amount of displacement in the tracking direction of the lens during following by the tracking servo. The higher level is on the outer peripheral side, and the lower level is on the inner peripheral side. In this figure, the displacement corresponds to the FG number in FIG. 4, P5 is displaced to the outermost periphery, and P13 is displaced to the innermost periphery. Thus, the lens error signal LE indicates the displacement of the lens itself, and the
図6に、偏心が少ない場合のトラッキングエラー信号TEと、トラッキングエラーのゼロクロス信号TESと、その回転位相に対応させた状態でトラックフォローしたときのレンズエラー信号LEとを示す。トラッキングエラー信号TEの周波数が低いので引き込み易い。図7は少し偏心が大きく、図8はさらに偏心が大きい状態を示している。レンズエラー信号LEが最大・最小になる位置がトラッキングエラー信号TEの周波数が下がり、引き込み易いことがわかる。ただし、偏心が大きくなるにつれて、引き込み可能な時間は短くなる。 FIG. 6 shows a tracking error signal TE when the eccentricity is small, a tracking error zero cross signal TES, and a lens error signal LE when the track follow is performed in a state corresponding to the rotation phase. Since the frequency of the tracking error signal TE is low, it is easy to pull in. FIG. 7 shows a slightly large eccentricity, and FIG. 8 shows a state where the eccentricity is further large. It can be seen that the position where the lens error signal LE is maximized / minimized decreases the frequency of the tracking error signal TE and is easy to pull in. However, as the eccentricity increases, the retractable time becomes shorter.
図9と図10は、制御手段としてのマイクロコンピュータ113によるトラッキング引き込み制御とレンズ変位の最大値又は最小値検出時のプログラムの内容を示すフローチャートである。まず、マイクロコンピュータ113により、レンズエラー信号LEが最大となるFG番号と最小になるFG番号を検出するプログラムのフローチャートである、図10を参照して、レンズ変位の最大値又は最小値を検出する内容を説明する。
FIG. 9 and FIG. 10 are flowcharts showing the contents of a program at the time of tracking pull-in control by the
ステップS1001で、トラッキングをONとする。測定は1回なので、この時の引き込みは時間が掛かっても問題はない。ステップS1002では、レンズエラー信号LEの最大値LEMAXと最小値LEMINとを初期化している。ここでは、AD変換値を8ビットデータとしている。そこで、LEMIN=0xFFとなっている。ステップS1003では、スピンドルモータ102より出力される回転速度に比例した周波数のFG信号に基づいてFG番号を読み込んでいる。そして、ステップS1004では、分周回路116からの基準回転位相信号REFPに基づいて1回転分の測定が終了したかを調べている。FG番号が1周したら終了である。
In step S1001, tracking is turned ON. Since the measurement is performed once, there is no problem even if the pull-in at this time takes time. In step S1002, the maximum value LEMAX and the minimum value LEMIN of the lens error signal LE are initialized. Here, the AD conversion value is 8-bit data. Therefore, LEMIN = 0xFF. In step S1003, an FG number is read based on an FG signal having a frequency proportional to the rotational speed output from the
1回転分の測定が未終了であれば、ステップS1005となる。ここでは、レンズエラー信号LEをAD変換して取り込んでいる。ステップS1006では、測定したレンズエラー信号LEの値LEとこれまでの最大値LEMAXとを比較する。LEがLEMAXより大きい場合には、ステップS1007でLEMAXをLEに置き換え、ステップS1008で、そのときのFG番号のカウント値FGCNTをLEMAXFGとしている。また、ステップS1009では、測定したレンズエラー信号LEの値LEとこれまでの最小値LEMINとを比較する。LEがLEMINより小さい場合には、ステップS1010でLEMINをLEに置き換え、ステップS1011で、そのときのFG番号のカウント値FGCNTをLEMINFGとしている。これにより、LEが最大になるときと最小になるときのFG番号を知ることができる。 If the measurement for one rotation is not completed, step S1005 is performed. Here, the lens error signal LE is taken in after AD conversion. In step S1006, the measured value LE of the lens error signal LE is compared with the maximum value LEMAX thus far. If LE is greater than LEMAX, LEMAX is replaced with LE in step S1007, and the count value FGCNT of the FG number at that time is set to LEMAXFG in step S1008. In step S1009, the measured value LE of the lens error signal LE is compared with the previous minimum value LEMIN. If LE is smaller than LEMIN, LEMIN is replaced with LE in step S1010, and the count value FGCNT of the FG number at that time is set to LEMINFG in step S1011. Thereby, it is possible to know the FG number when LE is maximized and minimized.
本実施の形態1では、ディスク1回転分全周にわたり、レンズエラー信号LEの値を取り込むので、その中の最大値、最小値を漏れることなく検出できる。そのときのFG番号範囲に必ず、その位置が入ることにある。しかし、従来方法では、FG番号範囲内でのトラッキングエラーのゼロクロス信号TESの数が問題となるので、極大値・極小値がその範囲になるとは限らない。 In the first embodiment, since the value of the lens error signal LE is captured over the entire circumference of one rotation of the disk, the maximum value and the minimum value can be detected without omission. The position is always in the FG number range at that time. However, in the conventional method, the number of tracking error zero-cross signals TES within the FG number range becomes a problem, and the maximum value and the minimum value do not always fall within that range.
次に、マイクロコンピュータ113によるトラッキング引き込み制御プログラムのフローチャートである、図9を参照して、トラッキングをONとして引き込むときの制御内容を説明する。すでに、引き込むべきFG番号はわかっているので、その位置がくるまで待てばよい。ステップS901でスピンドルモータ102より出力されるFG信号に基づいてFG番号を読み込む。ステップS902では、FG番号のカウント値FGCNTがLEMAXFGに等しいか調べる。等しければ、ステップS904に移行してトラッキングをONとする。また、ステップS903では、FG番号のカウント値FGCNTがLEMINFGに等しいか調べる。等しければ、ステップS904に移行してトラッキングをONとする。そうでなければ、ステップS901に移行する。これらの処理は、割り込み処理も必要とせず、特別なハードも必要ない。
Next, referring to FIG. 9, which is a flowchart of a tracking pull-in control program executed by the
また、本実施の形態1では、上述したようにレンズエラー信号LEの最大値と最小値の両方を測定しているが、どちらか一方を測定してFG番号を特定したら、その180°位相をずらした位置をもう一方の引き込み可能な位相としてもよい。これは、偏心の多くは、正弦波状になるために可能なことである。 In the first embodiment, as described above, both the maximum value and the minimum value of the lens error signal LE are measured. If one of them is measured and the FG number is specified, the 180 ° phase is measured. The shifted position may be the other pullable phase. This is possible because much of the eccentricity is sinusoidal.
また、検出した偏心が最大となるFG番号位置の、直前にトラッキングをONにした方が引き込みが安定である場合もあるので、測定位置の直前のFG番号をONタイミングとしても良い。また、この直前のFG番号を得た後に、ソフトタイマーにより僅かな時間を計測し、その経過後にONしてもよい。 Further, since the pulling may be more stable when tracking is turned on immediately before the FG number position where the detected eccentricity is maximum, the FG number immediately before the measurement position may be set as the ON timing. Further, after obtaining the immediately preceding FG number, a slight time may be measured by a soft timer and turned on after the lapse.
さらに、本実施の形態1では、中点サーボ後にトラッキングONとする場合について説明したが、通常のトラックOFF状態からONとする場合にも適応可能であり、効果が高い。 Further, in the first embodiment, the case where the tracking is turned on after the mid-point servo has been described. However, the present embodiment is applicable to the case where the tracking is turned on from the normal track OFF state, and is highly effective.
<実施の形態2>
図11は、本発明に係る光ディスク装置の実施の形態2の構成を示すブロック図である。図11に示す実施の形態2において、図1に示す実施の形態1の構成と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。図11に示す実施の形態2では、図1に示す実施の形態1の構成に対し、ピックアップ105の可動部に反射板を取り付ける一方、固定部にレンズ位置検出手段としての光反射センサ125をさらに取り付けている。
<Embodiment 2>
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of Embodiment 2 of the optical disc apparatus according to the present invention. In the second embodiment shown in FIG. 11, the same parts as those of the first embodiment shown in FIG. In the second embodiment shown in FIG. 11, in contrast to the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, a reflection plate is attached to the movable portion of the
ここで、ピックアップ105の対物レンズが適性位置にある状態で光反射センサ125から得られる信号が基準レベルとなるように調整され、対物レンズが適性位置からずれた場合に、光反射センサ125から得られる信号が基準レベルを中心として対物レンズのずれ量に比例したレベルに変化するようになされており、光反射センサ125によりレンズエラー信号LEを直接検出してAD変換器120に出力し、AD変換器120によりアナログデジタル変換されて、マイクロコンピュータ113に入力することができる。
Here, when the objective lens of the
すなわち、実施の形態1では、ピックアップ105の受光部107を構成する1個の4分割フォトダイオードと2個の2分割フォトダイオードの出力に基づいてアナログ処理回路114によりアナログ演算してレンズエラー信号LEを得ていたが、この実施の形態2では、レンズ位置検出手段としての光反射センサ125により、レンズエラー信号LEを直接検出することができ、光反射センサ125がレンズエラー検出手段となり得る。
That is, in the first embodiment, the
この実施の形態2の他の構成及び動作は、実施の形態1と同様であり、同様な効果を得ることができる。 Other configurations and operations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and similar effects can be obtained.
本発明は、DVDプレーヤ・レコーダやBDプレーヤ・レコーダなど各種の光ディスク記録再生装置に適用できる。 The present invention can be applied to various optical disc recording / reproducing apparatuses such as a DVD player / recorder and a BD player / recorder.
101 光ディスク
102 スピンドルモータ(ディスク回転手段)
105 ピックアップ
108,109 コイル(ピックアップ駆動・調整手段)
110 スレッドモータ
113 マイクロコンピュータ(制御手段)
114 アナログ信号処理回路(レンズエラー検出手段)
125 光反射センサ(レンズエラー検出手段)
101
105
110
114 Analog signal processing circuit (lens error detection means)
125 Light reflection sensor (Lens error detection means)
Claims (4)
前記ピックアップのトラッキング制御及びフォーカス制御を行うためのピックアップ駆動・調整手段と、
前記光ディスクを回転するとともに、前記光ディスクのディスク回転位相に対応したFG信号を出力するディスク回転手段と、
前記ピックアップを構成する対物レンズの位置変位に応じたレンズエラー信号を検出するレンズエラー検出手段と、
前記FG信号及び前記ディスク回転位相毎の前記レンズエラー信号に基づいて前記対物レンズのレンズ変位の最大値又は最小値を検出して記憶し、前記トラッキング制御を開始する際に、記憶した前記最大値又は最小値となるディスク回転位相の位置をトラッキング開始位置としてトラッキングを開始する制御手段とを、
備えた光ディスク装置。 A pickup for writing information to or reading information from an optical disc;
Pickup drive / adjustment means for performing tracking control and focus control of the pickup;
A disk rotating means for rotating the optical disk and outputting an FG signal corresponding to a disk rotation phase of the optical disk;
Lens error detection means for detecting a lens error signal in accordance with the displacement of the objective lens constituting the pickup;
The maximum or minimum value of the lens displacement of the objective lens is detected and stored based on the FG signal and the lens error signal for each disk rotation phase, and the stored maximum value when the tracking control is started. Or a control means for starting tracking with the position of the disk rotation phase that is the minimum value as the tracking start position,
Optical disk device provided.
前記制御手段は、前記スレッドモータの制御によるロングジャンプ時に、前記レンズエラー信号に基づいて中点サーボ制御を行い、その後、前記レンズエラー信号の値が前記最大値又は最小値となるディスク回転位相の位置をトラッキング開始位置としてトラッキングを開始することを特徴とする請求項1に記載の光ディスク装置。 Further comprising a sled motor for moving the pickup;
The control means performs mid-point servo control based on the lens error signal during a long jump by the thread motor control, and then the disk rotation phase at which the value of the lens error signal becomes the maximum value or the minimum value. 2. The optical disc apparatus according to claim 1, wherein tracking is started with the position as a tracking start position.
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