JPH04170753A - 光学的情報処理装置 - Google Patents
光学的情報処理装置Info
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- JPH04170753A JPH04170753A JP2297179A JP29717990A JPH04170753A JP H04170753 A JPH04170753 A JP H04170753A JP 2297179 A JP2297179 A JP 2297179A JP 29717990 A JP29717990 A JP 29717990A JP H04170753 A JPH04170753 A JP H04170753A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は半導体レーザを用いた光学的情報処理装置に関
する。
する。
［従来の技術］
光学的情報処理装置としては、半導体レーザからの光ビ
ームを光学的記録媒体に照射することにより記録媒体に
情報を記録する光学的情報記録装置や記録媒体に記録さ
れている情報を再生する光学的情報再生装置 さらに記
録と再生の両機能を兼ね備えた光学的情報記録再生装置
がある。
ームを光学的記録媒体に照射することにより記録媒体に
情報を記録する光学的情報記録装置や記録媒体に記録さ
れている情報を再生する光学的情報再生装置 さらに記
録と再生の両機能を兼ね備えた光学的情報記録再生装置
がある。
一般に半導体レーザでは、その光出力が急激に立ち上が
るしきい値電流＋ｔｈは次式の関係式に従って温度の上
昇と共に上昇する。
るしきい値電流＋ｔｈは次式の関係式に従って温度の上
昇と共に上昇する。
１ｔｈ ＝ ｋ ｅｘｐ（Ｔｉ／Ｔ、）ここにｋは定数
、Ｔｉは接合温度である。 またＴｏは特性温度と呼ば
れる定数でほぼ５０〜２００［’Ｋ］の値である。 ま
た、 しきい値電流よりも高い駆動電流の範囲（発振領
域）において、電流の変化量に対する光出力の変化量（
微分効率）も温度に依存して変化する。この様子を示し
た半導体レーザの駆動電流と光出力の関係を第２図に示
す０図には、異なる温度Ｔｌ 、 Ｔｉ （ＴＩ ＜Ｔ
ｚ ）における動作特性を示す２本の曲線と、それぞれ
の動作特性のしきい値電流＋ｔｈ１．１ｔｈ２が示しで
ある。このように半導体レーザの動作特性は温度に依存
して変化するため、ある光出力での温度による駆動電流
の変化をＡＰＣ動作で補正した後に定電流駆動を行なっ
ても、温度による微分効率の変化によって適正な光出力
が得られず、記録媒体に照射する光ビームの強度が変化
してしまう。
、Ｔｉは接合温度である。 またＴｏは特性温度と呼ば
れる定数でほぼ５０〜２００［’Ｋ］の値である。 ま
た、 しきい値電流よりも高い駆動電流の範囲（発振領
域）において、電流の変化量に対する光出力の変化量（
微分効率）も温度に依存して変化する。この様子を示し
た半導体レーザの駆動電流と光出力の関係を第２図に示
す０図には、異なる温度Ｔｌ 、 Ｔｉ （ＴＩ ＜Ｔ
ｚ ）における動作特性を示す２本の曲線と、それぞれ
の動作特性のしきい値電流＋ｔｈ１．１ｔｈ２が示しで
ある。このように半導体レーザの動作特性は温度に依存
して変化するため、ある光出力での温度による駆動電流
の変化をＡＰＣ動作で補正した後に定電流駆動を行なっ
ても、温度による微分効率の変化によって適正な光出力
が得られず、記録媒体に照射する光ビームの強度が変化
してしまう。
これに対する従来の技術としては、例えば特開平１−１
９６７３３号公報に示されているように、記録媒体の駆
動装置内部の温度を検出する温度検知手段からの信号に
より半導体レーザの駆動電流を制御して記録媒体に照射
する光ビームの強度を制御する方法がある。このような
従来の温度制御の方法を第３図を参照して説明する。半
導体レーザｌから出た発散性の光ビームはコリメートレ
ンズ２で曲げられて平行ビームとなる。この平行ビーム
は対物レンズ３により集光されて、光カードや光ディス
ク等の光学的記録媒体４の情報記録面に光スポット８を
形成する。一方、装置内の温度は温度検出センサー６で
検出され、その情報はコントローラ７に送られる。 コ
ントローラ７は、 予め与えられている装置内の温度と
光ビームの強度との関係に基づいて、半導体レーザ駆動
回路５を駆動させる制御信号を出力する。この信号を受
けた半導体レーザ駆動回路５は、その時の装置内の温度
に対して最適な強度の光ビームを出力させる大きさの定
電流を半導体レーザ１に供給する。このような一連の動
作を常に行なうことにより、半導体レーザ１の光ビーム
を装置内の温度に対して最適な強度に維持できる。
９６７３３号公報に示されているように、記録媒体の駆
動装置内部の温度を検出する温度検知手段からの信号に
より半導体レーザの駆動電流を制御して記録媒体に照射
する光ビームの強度を制御する方法がある。このような
従来の温度制御の方法を第３図を参照して説明する。半
導体レーザｌから出た発散性の光ビームはコリメートレ
ンズ２で曲げられて平行ビームとなる。この平行ビーム
は対物レンズ３により集光されて、光カードや光ディス
ク等の光学的記録媒体４の情報記録面に光スポット８を
形成する。一方、装置内の温度は温度検出センサー６で
検出され、その情報はコントローラ７に送られる。 コ
ントローラ７は、 予め与えられている装置内の温度と
光ビームの強度との関係に基づいて、半導体レーザ駆動
回路５を駆動させる制御信号を出力する。この信号を受
けた半導体レーザ駆動回路５は、その時の装置内の温度
に対して最適な強度の光ビームを出力させる大きさの定
電流を半導体レーザ１に供給する。このような一連の動
作を常に行なうことにより、半導体レーザ１の光ビーム
を装置内の温度に対して最適な強度に維持できる。
［発明が解決しようとする課題］
この方法は、装置内の温度を検出しているため、装置内
の温度変化による半導体レーザの温度変化を補償するこ
とはできる。 しかし、装置内の熱拡散の時定数は、半
導体レーザの発熱による半導体レーザ自体の温度変化の
時定数に比べて大きいので、例えば記録時のように高出
力で運転した後などの比較的短時間のあいだに起きる半
導体レーザの温度変化に十分に対応できない、このため
、記録媒体に照射する光ビームの強度が変化するという
欠点があった。
の温度変化による半導体レーザの温度変化を補償するこ
とはできる。 しかし、装置内の熱拡散の時定数は、半
導体レーザの発熱による半導体レーザ自体の温度変化の
時定数に比べて大きいので、例えば記録時のように高出
力で運転した後などの比較的短時間のあいだに起きる半
導体レーザの温度変化に十分に対応できない、このため
、記録媒体に照射する光ビームの強度が変化するという
欠点があった。
本発明は、半導体レーザの温度が変化しても、光ビーム
の強度は常に最適に維持される光学的情報処理装置の提
供を目的とする。
の強度は常に最適に維持される光学的情報処理装置の提
供を目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明の光学的情報処理装置は、半導体レーザのＡＰＣ
動作時に半導体レーザの駆動電流の変化から半導体レー
ザの温度または温度変化を検出する検出手段と、検出手
段からの検出信号の変化に応じて半導体レーザの定電流
駆動時の駆動電流の設定値を変化させる手段とを備える
。
動作時に半導体レーザの駆動電流の変化から半導体レー
ザの温度または温度変化を検出する検出手段と、検出手
段からの検出信号の変化に応じて半導体レーザの定電流
駆動時の駆動電流の設定値を変化させる手段とを備える
。
［作用］
ＡＰＣ動作時に半導体レーザの駆動電流の変化によって
半導体レーザの温度または温度変化を検出し、温度検出
信号に基づいて半導体レーザの定電流駆動時の駆動電流
を設定し、記録媒体に照射する光ビームの強度を最適に
する。
半導体レーザの温度または温度変化を検出し、温度検出
信号に基づいて半導体レーザの定電流駆動時の駆動電流
を設定し、記録媒体に照射する光ビームの強度を最適に
する。
［実施例］
本発明の光学的情報処理装置の一実施例を第１図に示す
、この実施例の詳細な説明を以下に述べる。
、この実施例の詳細な説明を以下に述べる。
図に示すように、半導体レーザｌからの発散性ビームは
コリメートレンズ２により平行ビームに変えられる。こ
の平行ビームは対物レンズ３で集光され、光学的記録媒
体４の情報記録面に光スポット８を形成する。一方、温
度検出センサー６は装置内の温度を検出し、その信号を
コントローラ７に送る。 コントローラ７は、予め与え
られている半導体レーザの温度と光ビームの強度との関
係に基づいて、半導体レーザ駆動回路５を駆動させる制
御信号を出力する。この信号を受けた半導体レーザ駆動
回路５は、その時の半導体レーザの温度に対して最適な
強度の光ビームを出力させる大きさの定電流を半導体レ
ーザ１に供給する。
コリメートレンズ２により平行ビームに変えられる。こ
の平行ビームは対物レンズ３で集光され、光学的記録媒
体４の情報記録面に光スポット８を形成する。一方、温
度検出センサー６は装置内の温度を検出し、その信号を
コントローラ７に送る。 コントローラ７は、予め与え
られている半導体レーザの温度と光ビームの強度との関
係に基づいて、半導体レーザ駆動回路５を駆動させる制
御信号を出力する。この信号を受けた半導体レーザ駆動
回路５は、その時の半導体レーザの温度に対して最適な
強度の光ビームを出力させる大きさの定電流を半導体レ
ーザ１に供給する。
また、半導体レーザ１の内部には、その光出力を検出す
るモニタフォトダイオード９が設けられている。モニタ
フォトダイオード９の出力はＡＰＣ回路１０に送られる
。ＡＰＣ回路１０は、モニタフォトダイオード９の出力
に応じて半導体レーザ１の駆動電流を帰還制御するため
の信号を半導体レーザ駆動回路５に出力し、半導体レー
ザの光出力を一定にするようにモニタフォトダイオード
の出力を設定値と等しくなるように駆動電流を制御する
。 このＡＰＣ回路１０は、 コントローラ７によって
そのオン／オフが制御される。
るモニタフォトダイオード９が設けられている。モニタ
フォトダイオード９の出力はＡＰＣ回路１０に送られる
。ＡＰＣ回路１０は、モニタフォトダイオード９の出力
に応じて半導体レーザ１の駆動電流を帰還制御するため
の信号を半導体レーザ駆動回路５に出力し、半導体レー
ザの光出力を一定にするようにモニタフォトダイオード
の出力を設定値と等しくなるように駆動電流を制御する
。 このＡＰＣ回路１０は、 コントローラ７によって
そのオン／オフが制御される。
記録媒体に記録された情報を再生する際、ＡＰＣ回路１
０は、 コントローラ７からの信号によってＡＰＣ動作
を行なう、ＡＰＣ動作の間、モニタフォトダイオード９
とＡＰＣ回路１０・半導体レーザ駆動回路５・半導体レ
ーザｌとからなる帰還ループによって半導体レーザ１の
光出力は一定に保たれるが、半導体レーザｌの発熱や装
置内の温度変化による半導体レーザ１の温度変化に応じ
て半導体レーザｌの駆動電流は変化する。コントローラ
７は、駆動電流の変化を示す信号を半導体レーザ駆動回
路５から取り込み、予め与えられている再生時の光出力
で発光したときの駆動電流と半導体レーザの温度の関係
を示すデータに基づいて半導体レーザ１の温度または温
度変化を検出する。
０は、 コントローラ７からの信号によってＡＰＣ動作
を行なう、ＡＰＣ動作の間、モニタフォトダイオード９
とＡＰＣ回路１０・半導体レーザ駆動回路５・半導体レ
ーザｌとからなる帰還ループによって半導体レーザ１の
光出力は一定に保たれるが、半導体レーザｌの発熱や装
置内の温度変化による半導体レーザ１の温度変化に応じ
て半導体レーザｌの駆動電流は変化する。コントローラ
７は、駆動電流の変化を示す信号を半導体レーザ駆動回
路５から取り込み、予め与えられている再生時の光出力
で発光したときの駆動電流と半導体レーザの温度の関係
を示すデータに基づいて半導体レーザ１の温度または温
度変化を検出する。
記録媒体に情報を記録する記録時には、 コントローラ
７からの信号によりＡＰＣ回路１０がＡＰＣ動作を停止
し定電流駆動に切り替わる。 コントローラ７には、上
述した再生時のデータの他に。
７からの信号によりＡＰＣ回路１０がＡＰＣ動作を停止
し定電流駆動に切り替わる。 コントローラ７には、上
述した再生時のデータの他に。
記録時の光出力で発光したときの駆動電流と半導体レー
ザの温度の関係を示すデータも予め与えられている。こ
のデータに基づいて、定電流駆動に切り替わる直前の半
導体レーザ１の温度に応じた最適な駆動電流の設定値を
判断し、 二の信号を半導体レーザ駆動回路に出力する
。 この信号に従って半導体レーザ駆動回路５は半導体
レーザｌの駆動電流を制御する。
ザの温度の関係を示すデータも予め与えられている。こ
のデータに基づいて、定電流駆動に切り替わる直前の半
導体レーザ１の温度に応じた最適な駆動電流の設定値を
判断し、 二の信号を半導体レーザ駆動回路に出力する
。 この信号に従って半導体レーザ駆動回路５は半導体
レーザｌの駆動電流を制御する。
以上、−記録・再生を繰り返しながら上述の動作を行な
う、短い周期で記録・再生を繰り返した場合でも、記録
時の高い光出力の発生による半導体レーザの急激な温度
変化は、それに続く再生時に検出され、次の記録時には
駆動電流設定値が最適な光ビーム強度を与えるように制
御される。
う、短い周期で記録・再生を繰り返した場合でも、記録
時の高い光出力の発生による半導体レーザの急激な温度
変化は、それに続く再生時に検出され、次の記録時には
駆動電流設定値が最適な光ビーム強度を与えるように制
御される。
本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、種々
の変形や応用が可能である９例えば、実施例では半導体
レーザのＡＰＣ駆動に半導体レーザの内部に設けたモニ
タフォトダイオードの出力を使用したが、半導体レーザ
から記録媒体に至る光路の途中に光検出器を設置し、
この出力をＡＰＣ駆動に使用してもよい、 また、ＡＰ
Ｃ駆動時の温度の変化量が一定の値を越えた場合に定電
流駆動時の駆動電流設定値を変更するようにしたり、Ａ
ＰＣ駆動時に温度が予め設定した値よりも高くなった場
合に半導体レーザの熱による破壊を防止するため駆動電
流を切るようにしたりしてもよい。
の変形や応用が可能である９例えば、実施例では半導体
レーザのＡＰＣ駆動に半導体レーザの内部に設けたモニ
タフォトダイオードの出力を使用したが、半導体レーザ
から記録媒体に至る光路の途中に光検出器を設置し、
この出力をＡＰＣ駆動に使用してもよい、 また、ＡＰ
Ｃ駆動時の温度の変化量が一定の値を越えた場合に定電
流駆動時の駆動電流設定値を変更するようにしたり、Ａ
ＰＣ駆動時に温度が予め設定した値よりも高くなった場
合に半導体レーザの熱による破壊を防止するため駆動電
流を切るようにしたりしてもよい。
さらに、本発明は情報記録の方法（例えば追記型や光磁
気記録方式・相転移方式など）や記録媒体の形状（カー
ド・ディスク・テープ等）の条件によらず適用できるこ
とは明かである。
気記録方式・相転移方式など）や記録媒体の形状（カー
ド・ディスク・テープ等）の条件によらず適用できるこ
とは明かである。
［発明の効果］
本発明によれば、半導体レーザの定電流駆動時の駆動電
流の設定値を半導体レーザの温度検出手段の信号に応じ
て変化させることにより、半導体レーザの温度が変化し
た際にも記録媒体に照射する光ビームを常に最適な強度
に保つことができる。
流の設定値を半導体レーザの温度検出手段の信号に応じ
て変化させることにより、半導体レーザの温度が変化し
た際にも記録媒体に照射する光ビームを常に最適な強度
に保つことができる。
第１図は、本発明の光学的情報処理装置の一実施例を示
す図、 第２図は、半導体レーザの動作特性図、第３図は、従来
の光学的情報処理装置の一例を示す図である。 １は半導体レーザ、４は光学的記録媒体、 ５は半導体
レーザ駆動回路、 ９はモニタフォトダイオード、 １
０はＡＰＣ回路である。 出願人代理人 弁理士 坪 井 淳 第１ｒｌＡ 第２図 第 ３ ｍ 手続補正書 平成 徊、６．２１ 日 特許庁長官 深 沢 亘 殿 １、事件の表示 特願平２−２９７１７９号 ２、発明の名称 光学的記録再生装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （０３７）オリンパス光学工業株式会社４、 代
理 人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 鈴榮内外國特許事務所内 −〒１００ 電話０３（３５０２）３１８１ （大代
表）５、 自発補正 ７、補正の内容 （１、発明の名称を「光学的記録再生装置」と訂正する
。 （２、特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （３）明細書第１頁１６行〜１７行の「光学的情報処理
装置」を［光学的情報処理装置、特に光学的記録再生装
置」と訂正する。 （４）明細書第４頁２０行〜第５頁１行の「光学的情報
処理装置」を「光学的記録再生装置」に訂正する。 （５）明細書第５頁３行の［光学的情報処理装置」を「
光学的記録再生装置」に訂正する。 （６）明細書第５頁１６行の「光学的情報処理装置」を
「光学的記録再生装置」に訂正する。 （７）明細書第６頁５行〜１１行の「コントローラ７は
、 ・・・に供給する。」を削除する。 （８）明細書第６頁１５行〜第７頁２行のｒＡＰＣ回路
１０は、 ・ ・・が制御される。 」を ｒＡＰＣ回
路１０は、コントローラ７からの制御信号に応じてＡＰ
Ｃ動作をオン／オフする。ＡＰＣ動作がオンの時には、
ＡＰＣ回路１０はモニタフォトダイオード９の出力と予
め設定された値とを比較して半導体レーザ１の駆動電流
を負帰還制御するための信号を半導体レーザ駆動回路５
に出力する。 この動作により半導体レーザの光出力は一定に保たれる
。ＡＰＣ動作がオフの時には、ＡＰＣ回路ｌＯは帰還制
御の信号を出力せず、半導体レーザ駆動回路５はコント
ローラからの信号に応じて半導体レーザ１を定電流駆動
する。」に訂正する。 （９）明細書第７頁７行〜８行の「帰還ループｊを「負
帰還ループ」に訂正する。 （１０）明細書第９頁１８行の１光学的情報処理装置」
を「光学的記録再生装置」に訂正する。 ＜１１）ｌＩＡ細書添書添付図面１図を別紙の第１図に
訂正する。 （ＡＰＧ回路をＡＰＣ回路に訂正） −（ＡＰＣ回路への信号線の元をフォトダイオード９に
訂正） 特許請求の範囲 半導体レーザの発する光ビームを光学的記録媒体に照射
して情報の記録点再生を行なう光学的Ｅ１五４装置にお
いて、 半導体レーザのＡＰＣ動作時に半導体レーザの駆動電流
の変化から半導体レーザの温度または温度変化を検出す
る検出手段と、
す図、 第２図は、半導体レーザの動作特性図、第３図は、従来
の光学的情報処理装置の一例を示す図である。 １は半導体レーザ、４は光学的記録媒体、 ５は半導体
レーザ駆動回路、 ９はモニタフォトダイオード、 １
０はＡＰＣ回路である。 出願人代理人 弁理士 坪 井 淳 第１ｒｌＡ 第２図 第 ３ ｍ 手続補正書 平成 徊、６．２１ 日 特許庁長官 深 沢 亘 殿 １、事件の表示 特願平２−２９７１７９号 ２、発明の名称 光学的記録再生装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （０３７）オリンパス光学工業株式会社４、 代
理 人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 鈴榮内外國特許事務所内 −〒１００ 電話０３（３５０２）３１８１ （大代
表）５、 自発補正 ７、補正の内容 （１、発明の名称を「光学的記録再生装置」と訂正する
。 （２、特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （３）明細書第１頁１６行〜１７行の「光学的情報処理
装置」を［光学的情報処理装置、特に光学的記録再生装
置」と訂正する。 （４）明細書第４頁２０行〜第５頁１行の「光学的情報
処理装置」を「光学的記録再生装置」に訂正する。 （５）明細書第５頁３行の［光学的情報処理装置」を「
光学的記録再生装置」に訂正する。 （６）明細書第５頁１６行の「光学的情報処理装置」を
「光学的記録再生装置」に訂正する。 （７）明細書第６頁５行〜１１行の「コントローラ７は
、 ・・・に供給する。」を削除する。 （８）明細書第６頁１５行〜第７頁２行のｒＡＰＣ回路
１０は、 ・ ・・が制御される。 」を ｒＡＰＣ回
路１０は、コントローラ７からの制御信号に応じてＡＰ
Ｃ動作をオン／オフする。ＡＰＣ動作がオンの時には、
ＡＰＣ回路１０はモニタフォトダイオード９の出力と予
め設定された値とを比較して半導体レーザ１の駆動電流
を負帰還制御するための信号を半導体レーザ駆動回路５
に出力する。 この動作により半導体レーザの光出力は一定に保たれる
。ＡＰＣ動作がオフの時には、ＡＰＣ回路ｌＯは帰還制
御の信号を出力せず、半導体レーザ駆動回路５はコント
ローラからの信号に応じて半導体レーザ１を定電流駆動
する。」に訂正する。 （９）明細書第７頁７行〜８行の「帰還ループｊを「負
帰還ループ」に訂正する。 （１０）明細書第９頁１８行の１光学的情報処理装置」
を「光学的記録再生装置」に訂正する。 ＜１１）ｌＩＡ細書添書添付図面１図を別紙の第１図に
訂正する。 （ＡＰＧ回路をＡＰＣ回路に訂正） −（ＡＰＣ回路への信号線の元をフォトダイオード９に
訂正） 特許請求の範囲 半導体レーザの発する光ビームを光学的記録媒体に照射
して情報の記録点再生を行なう光学的Ｅ１五４装置にお
いて、 半導体レーザのＡＰＣ動作時に半導体レーザの駆動電流
の変化から半導体レーザの温度または温度変化を検出す
る検出手段と、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体レーザの発する光ビームを光学的記録媒体に照
射して情報の記録や再生を行なう光学的情報処理装置に
おいて、 半導体レーザのＡＰＣ動作時に半導体レーザの駆動電流
の変化から半導体レーザの温度または温度変化を検出す
る検出手段と、 検出手段からの検出信号の変化に応じて半導体レーザの
定電流駆動時の駆動電流の設定値を変化させる手段とを
備える光学的情報処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2297179A JPH04170753A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 光学的情報処理装置 |
| US07/787,048 US5233596A (en) | 1990-11-05 | 1991-11-04 | Optical recording/reproducing apparatus including both automatic power control and temperature-based drive current control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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