KR100569492B1 - 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크와 이에 관련된콤보 픽업 장치 - Google Patents

홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크와 이에 관련된콤보 픽업 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크와 이에 관련된 콤보 픽업 장치에 관한 것으로, 광원으로부터의 광이 하프 미러(half mirror)에 의해 투과하여 제 1 광으로 구분되어 상기 디스크의 표면으로 입사하도록 하는 제 1 광 경로와, 상기 광원으로부터의 광이 상기 하프 미러에 의해 반사하여 제 2 광으로 구분되어 상기 디스크의 표면으로 입사하도록 하는 제 2 광 경로와, 상기 디스크에서 회절된 제 1 광을 검출하는 제 1 광 검출부와, 상기 디스크에서 회절된 제 2 광을 검출하는 제 2 광 검출부와, 상기 제 1 광 검출부에서 검출된 데이터에 따라 상기 디지털 데이터 디스크의 트랙킹 및 포커스 제어를 수행하고 상기 제 2 광 검출부에서 검출된 데이터에 따라 상기 홀로그래픽 롬 디스크의 트랙킹 제어를 수행하도록 하는 제어부를 포함한다. 그러므로 본 발명은 2개의 광 검출부를 이용하여 하나의 픽업 장치에서 홀로그래픽 롬 디스크 및 DVD 등의 디지털 데이터 디스크내 데이터를 픽업할 수 있으며 픽업된 광의 검출에 따라 홀로그래픽 롬 디스크 및 DVD 등의 디지털 데이터 디스크의 트래킹 또는 포커싱 서보 제어가 가능하다.
홀로그래픽 롬, DVD, 픽업 장치, 광 검출부, 트랙킹, 포커스

Description

홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크와 이에 관련된 콤보 픽업 장치{DISK FOR HOLOGRAPHIC ROM AND DIGITAL DATA, AND COMBO-PICK UP SYSTEM RELATED TO IT}
도 1은 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크 구조를 나타낸 도면,
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 광원 104 : 하프 미러
106 : HWP 108 : 편광기
112, 120 : QWP 122 : 빔 스플리터
128 : 제 1 광검출부 136 : 제 2 광검출부
140 : 서보 제어부 200 : 기록 물질층
202 : 보호층 204 : 반사층
206 : 기판층
본 발명은 디스크 픽업(pick-up) 장치에 관한 것으로서, 특히 하나의 픽업 장치에서 홀로그래픽 롬(Holographic ROM) 및 디지털 데이터의 디스크내 데이터를 픽업할 수 있는 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크 및 이에 관련된 콤보 픽업 장치에 관한 것이다.
일반적으로 두 개 이상의 서로 다른 장치가 하나의 통합된 시스템으로 연결된 것을 콤비네이션시스템(combination system) 또는 콤보 시스템(combo-system)이라 한다. 콤비네이션 시스템의 예로서 VCR의 기능과 TV를 일체화한 VCR/TV 콤보 시스템 또는 VCR(Video Cassette Record) 데크(deck)와 DVD(Digital Video Disk) 등의 디지털 데이터 디스크의 플레이어를 하나로 일체화한 DVD/VCR 콤보 시스템 등이 있으며 이러한 콤보 시스템은 하나의 기기에서 DVD등의 디스크와 VCR 테이프를 재생하거나 녹화하여 사용자에게 편이성을 제공한다.
하지만 현재까지 홀로그래픽 롬 디스크와 일반 DVD 등의 디지털 데이터 디스크를 하나의 기기에서 데이터를 픽업하는 장치는 없었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 2개의 광 검출부를 이용하여 하나의 픽업 장치에서 홀로그래픽 롬 디스크 및 DVD 등의 디지털 데이터 디스크내 데이터를 픽업할 수 있고 픽업된 광 검출에 따라 디스크의 트래킹 또는 포커싱 제어가 가능한 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 하나의 픽업 장치에서 디스크 데이터를 픽업하도록 홀로그래픽 롬 디스크 및 DVD 등의 디지털 데이터 디스크 구조를 변경한 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크에서 데이터를 픽업하는 장치에 있어서, 광원으로부터의 광이 하프 미러(half mirror)에 의해 투과하여 제 1 광으로 구분되어 상기 디스크의 표면으로 입사하도록 하는 제 1 광 경로와, 상기 광원으로부터의 광이 상기 하프 미러에 의해 반사하여 제 2 광으로 구분되어 상기 디스크의 표면으로 입사하도록 하는 제 2 광 경로와, 상기 디스크에서 회절된 제 1 광을 검출하는 제 1 광 검출부와, 상기 디스크에서 회절된 제 2 광을 검출하는 제 2 광 검출부와, 상기 제 1 광 검출부에서 검출된 데이터에 따라 상기 디지털 데이터 디스크의 트랙킹 및 포커스 제어를 수행하고 상기 제 2 광 검출부에서 검출된 데이터에 따라 상기 홀로그래픽 롬 디스크의 트랙킹 제어를 수행하도록 하는 제어부를 포함한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크에 있어서, 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터가 기록되는 기록 물질층과, 기록 물질층 상부 및 하부에 형성된 보호층과, 기록 물질층의 하부 보호층 아래에 형성된 반사층과, 반사층 아래에 형성된 기판층을 포함하되, 보호층, 기록 물질층, 반사층의 총 두께는 픽업 장치의 렌즈 초점 거리에 따라 상이하게 설정되는 홀로그래픽 록 및 디지털 데이터의 디스크를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치를 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 콤보 픽업 장치는 광원(100)으로부터의 제 1 광을 디스크(138)의 표면으로 입사하도록 하는 제 1 광 경로(S1)와, 광원(100)으로부터의 제 2 광을 디스크(138)의 표면으로 입사하도록 하는 제 2 광 경로(S2)와, 디스크(138)에서 회절된 제 1 광을 검출하는 제 1 광 검출부(128)와, 디스크(138)에서 회절된 제 2 광을 검출하는 제 2 광 검출부(136)와, 제 1 광 검출부(128)에서 검출된 데이터에 따라 디지털 데이터 디스크의 트랙킹 및 포커스 제어를 수행하고 제 2 광 검출부(136)에서 검출된 데이터에 따라 홀로그래픽 롬 디스크의 트랙킹 제어를 수행하도록 하는 서보 제어부(140)를 포함한다.
제 1 광 경로(S1)에는 레이저 광을 방출하는 광원(100)과, 광원(100)의 제 1 광을 평행광으로 바꾸는 렌즈(collimating lens)(102)와, 렌즈(102)를 통과한 광원(100)의 제 1 광을 투과하고 제 2 광을 반사하는 하프 미러(half mirror)(104)와, 하프 미러(104)의 수직(S) 혹은 수평(P) 편광 성분 중 한 성분의 광을 투과시키고 나머지 한 성분의 광은 반사시키는 편광 빔 스플리터(PBS : Polarizer Beam Splitter)(122)와, 빔 스플리터(122)의 광 또는 디스크(138)에서 회절된 광의 편광을 선편광에서 원편광으로, 혹은 원편광에서 선편광으로 변형시키며, 두 번의 소자를 통과하는 경우
Figure 112003047711838-pat00001
의 편광 방향을 변형시키는 QWP(Quarter Wave Plate)(120)와, QWP(120)에서 변형된 광을 디스크(138)로 입사하는 렌즈(object lens)(118)를 포함 한다.
제 2 광 경로(S2)에는 하프 미러(104)에 의해 형성된 광원(100)으로부터의 제 2 광을
Figure 112003047711838-pat00002
로 변형하는 HWP(Half Wave Plate)(106)와, HWP(106)를 통과한 광을 평행광으로 변환하는 편광기(polarizer)(108)와, 반사 미러(110)에 의해 반사된 편광기(108)로부터의 광의 편광 방향을 원편광으로 변형하는 QWP(112)와, QWP(112)의 광을 렌즈(114)를 평행광으로 바꾼 후에 디스크(138)에 소정의 각도로 입사하도록 하는 반사 미러(116)를 포함한다.
이때, 반사 미러(116)를 거쳐 디스크(138)로 입사되는 최종광은 디스크(138)에 의해 반사되어 후술하는 제 2 광검출부(136)의 검출 범위를 벗어나게 되고, 제 2 광 검출부(136)에서는 제 2 광 경로에 의해 이동하는 광에 의한 회절광 만을 검출하게 된다.
본 발명에서 광원(100)은 일정 파장, 예컨대 650nm의 파장을 갖는 적색 레이저 광원으로서, DVD 등의 디지털 데이터 디스크에 요구되는 레이저 광을 발생시킨다. 이에 따라 광원(100)에서 방출되어 하프 미러(104)에서 분리되는 제 1 광은 적색 레이저 광 특성에 의해 수평의 P 편광을 지니며, 광원(100)에서 방출되어 하프 미러(104)에서 분리되는 제 2 광은 편광기(108) 등을 거치면서 수직의 S 편광을 갖는다.
제 2 광 검출부(136)는 제 2 광 경로(S1)의 렌즈(118), QWP(120) 및 빔 스플리터(PBS)(122)를 거쳐 하프 미러(104)에서 반사된 제 1 광을 검출하고 검출 데이 터를 서보 제어부(140)에 전달한다. 이때 하프 미러(104)와 제 2 광 검출부(136) 사이에는 렌즈(imaging lens)(130), 슬릿(slit)(132), 렌즈(134)가 구성된다.
제 1 광 검출부(128)는 제 1 광 경로(S2)의 렌즈(118), QWP(120)을 거쳐 빔 스플리터(PBS)(122)를 통해 반사된 제 1 광을 검출하고 검출 데이터를 서보 제어부(140)에 전달한다. 이때 빔 스플리터(PBS)(122)와 제 1 광 검출부(128) 사이에는 렌즈(collimating lens)(124)와 비점수차 렌즈(126)가 구성된다.
서보 제어부(140)는 제 1 광 검출부(128)에서 검출된 데이터에 따라 제 1 광 경로(S1)의 디스크(138) 상부에 위치한 렌즈(118) 위치를 수평 이동하여 홀로그래픽 롬 디스크의 트랙킹 및 포커스 제어를 수행한다. 그리고 제 2 광 검출부(136)에서 검출된 데이터에 따라 디스크(138) 상부의 렌즈(118) 위치를 수평 또는 수직 이동하여 DVD 등의 디지털 데이터 디스크의 트랙킹 제어를 수행한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치는 다음과 같이 작동된다.
먼저, DVD 등의 디지털 데이터 디스크의 픽업시 광원(100)에서 650nm 파장을 갖는 적색 레이저의 광을 방출한다. 이때 광원(100)으로부터의 레이저 광은 수평의 P 편광을 갖는다.
이 레이저 광은 렌즈(102)를 통과하여 평행광으로 바뀌고 광의 50%를 반사하고 나머지 50%를 투과하는 하프 미러(104)에 의해 투과하여 빔 스플리터(PBS)(122)에 입사된다. 빔 스플리터(PBS)(122)는 제 1 광을 그대로 투과하여 QWP(120)에 보내고 QWP(120)에서는 제 1 광의 P 편광을 변형하여 원 편광으로 바꾼다. QWP(120) 에서 변형된 제 1 광의 원편광은 렌즈(118)를 통해 디스크(138)로 입사된다.
디스크(138)의 기록 물질층으로부터 반사된 제 1 광 신호는 다시 렌즈(128)를 통해 QWP(120)에 입사된다. QWP(120)는 반사된 원편광의 광을 변형하여 수직의 S 편광으로 바꾼다. QWP(120)에서 수직의 편광으로 변형된 광은 빔 스플리터(PBS)(122)를 통해 반사되어 렌즈(124)로 입사되고, 렌즈(124)에서는 평행광으로 되어 비점수차 렌즈(126)로 보낸다. 비점수차 렌즈(126)는 평행광을 제 1 광 검출부(128)로 보내고, 제 2 광 검출부(128)에서는 광량 차이를 검출하여 그 검출 데이터를 서보 제어부(140)에 보낸다.
서보 제어부(140)에서는 DVD 등의 디지털 데이터 디스크(138)와 렌즈(118)의 초점 거리를 정확하게 맞추기 위하여 트랙킹 및 포커스 서보의 제어를 수행한다.
한편, 하프 미러(104)에 의해 형성된 제 2 광은 HWP(106), 편광기(108), QWP(112), 렌즈(114)를 거쳐 디스크(138)로 입사되며, 입사된 최종광은 디스크(138)에 의해 반사되어 제 2 광검출부(128)의 검출 범위를 벗어나게 된다.
그 다음 홀로그래픽 롬 디스크의 픽업 과정은 다음과 같다.
먼저, 광원(100)에서 방출된 적색 레이저 광은 하프 미러(104)를 통해 제 1 광 경로(S1)와 제 2 광 경로(S2)로 구분되며, 제 2 광 경로(S2)로 진행되는 제 2 광은 HWP(106)와 편광기(108)를 거치면서 수직의 S 편광을 갖게된다.
이 제 2 광은 반사 미러(110)를 거쳐 QWP(112)에 입사되고 QWP(112)는 S 편광의 제 2 광을 원편광으로 바꾼다. 제 2 광의 원편광은 렌즈(114)를 통해 평행광으로 되고 반사 미러(116)는 렌즈(114)에서 투과된 광을 홀로그래픽 롬 디스크(138)에 소정의 각도(기록용 기준 신호와 정반대의 각도)로 입사하도록 반사한다.
홀로그래픽 롬 디스크(138)의 기록 물질층으로부터 회절된 제 2 광 신호는 다시 렌즈(118)를 통해 QWP(120)에 입사된다. QWP(120)는 회절된 원편광을
Figure 112003047711838-pat00003
만큼 변형하여 P 편광의 광으로 바꾼다. QWP(120)의 P 편광의 광은 빔 스플리터(PBS)(122)를 투과하고 하프 미러(104)에 입사된다. 하프 미러(104)에서는 P 편광의 광을 반사시켜 렌즈(130)를 통해 슬릿(132)에 입사시킨다. 슬릿(132)의 홀을 통해 관통한 제 1 광은 렌즈(134)를 통해 제 2 광 검출부(136)에 입사된다.
제 2 광 검출부(136)에서는 입사된 제 2 광의 광량을 검출하고 그 검출 데이터를 서보 제어부(140)에 보낸다.
서보 제어부(140)는 제 2 광 검출부(136)에서 검출된 데이터를 통해 디스크(138)의 트랙을 정확하게 찾아갈 수 있도록 트랙킹 서보의 제어를 수행한다.
도 2는 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 및 DVD 등의 디지털 데이터 디스크를 하나의 콤보 픽업 장치에서 사용하기 위하여 이들 디스크는 다음과 같은 구조를 갖는다.
홀로그래픽 롬 및 DVD 등의 디지털 데이터 디스크는 광 디지털 데이터가 기록되는 기록 물질층(200)과, 기록 물질층(200)의 상부 및 하부에 각각 형성된 보호 층(202)과, 기록 물질층(200)의 하부에 형성된 보호층(202) 아래에 형성된 반사층(204)과, 반사층(204) 아래에 형성된 기판층(206)으로 구성된다.
이들 보호층들(202)과 기록 물질층(200) 및 반사층(204)의 총 두께는 픽업 장치의 렌즈(도 1의 118) 초점 거리에 따른 설정 두께를 갖는데, 바람직하게는 0.55㎜∼0.65㎜ 두께를 갖는다.
여기서, 홀로그래픽 롬 디스크와 DVD 등의 디지털 데이터 디스크는 하나의 픽업 장치에서 서로 다른 광원의 광에 의해 기록 물질층(200)의 데이터가 정상적으로 픽업되도록 보호층들(202)과 기록 물질층(200) 및 반사층(204)의 총 두께를 0.55㎜∼0.65㎜ 두께로 디자인한 것이다.
또한 디스크내 반사층(204)의 추가에 의해 홀로그래픽 롬 디스크에서는 두 개의 광 검출로 트랙킹 및 포커스 제어가 가능하다. 앞서 설명한 바와 같이 홀로그래픽 롬 디스크의 픽업시 제 2 광 경로에서 P 파와 제 1 광 경로에서 S 파를 동시에 방출함에 따라 디스크의 기록 물질층(200)에서 회절된 광이 QWP를 통해 P 편광의 광으로 변형되어 제 2 광 검출부에서 검출되고, 디스크의 기록 물질층(200)의 하부에 위치하는 반사층(202)에서 반사된 광이 QWP를 통해 S 편광의 광으로 변형되어 제 1 광 검출부에서 검출된다. 이에 제어부는 제 1 및 제 2 광 검출부에서 검출된 데이터에 따라 홀로그래픽 롬 디스크의 트랙킹 및 포커스 서보 제어를 수행할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 2개의 광 검출부를 이용하여 하나의 픽업 장치에서 홀로그래픽 롬 디스크 및 DVD 등의 디지털 데이터 디스크내 데이터를 픽업할 수 있다. 또한 픽업된 광의 검출에 따라 홀로그래픽 롬 디스크 및 DVD 등의 디지털 데이터 디스크의 트래킹 또는 포커싱 서보 제어가 가능하다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (12)

  1. 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크에서 데이터를 픽업하는 장치에 있어서,
    광원으로부터의 광이 하프 미러(half mirror)에 의해 투과하여 제 1 광으로 구분되어 상기 디스크의 표면으로 입사하도록 하는 제 1 광 경로와,
    상기 광원으로부터의 광이 상기 하프 미러에 의해 반사하여 제 2 광으로 구분되어 상기 디스크의 표면으로 입사하도록 하는 제 2 광 경로와,
    상기 디스크에서 회절된 제 1 광을 검출하는 제 1 광 검출부와,
    상기 디스크에서 회절된 제 2 광을 검출하는 제 2 광 검출부와,
    상기 제 1 광 검출부에서 검출된 데이터에 따라 상기 디지털 데이터 디스크의 트랙킹 및 포커스 제어를 수행하고 상기 제 2 광 검출부에서 검출된 데이터에 따라 상기 홀로그래픽 롬 디스크의 트랙킹 제어를 수행하도록 하는 제어부
    를 포함하는 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광 경로에는 상기 하프 미러의 수평 혹은 수직 편광의 광을 투과하고, 나머지 한 편광의 광을 반사하는 빔 스플리터와, 상기 빔 스플리터의 광 또는 디스크에서 회절된 광의 편광 성분을 선편광에서 원편광으로 혹은 원편광에서 선편광으로 변형시키며, 두 번의 통과에 의해 편광 방향을
    Figure 112003047711838-pat00004
    로 변형하는 QWP(Quarter Wave Plate)와, 상기 QWP에서 변형된 광을 상기 디스크로 입사하는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 광 경로에는 상기 하프 미러를 통한 제 2 광을
    Figure 112003047711838-pat00005
    로 변형하는 HWP(Half Wave Plate)와, 상기 HWP를 통과한 광을 평행광으로 변환하는 편광기(polarizer)와, 반사 미러에 의해 반사된 상기 편광기로부터의 광을 원편광으로 변형하는 QWP와, 상기 QWP의 광을 상기 디스크에 입사시키는 반사 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 광 검출부는 상기 제 1 광 경로의 상기 렌즈, 상기 QWP를 거쳐 상기 빔 스플리터를 통해 반사된 광을 검출하고 검출 데이터를 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 빔 스플리터와 제 1 광 검출부 사이에는 비점수차 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 광 검출부는 상기 제 2 광 경로의 상기 렌즈, 상기 QWP 및 빔 스플리터를 거쳐 상기 반사 미러에서 반사된 광을 검출하고 검출 데이터를 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 광 검출부에서 검출된 데이터에 따라 상기 제 1 광 경로의 렌즈 위치를 수평 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 2 광 검출부에서 검출된 데이터에 따라 상기 제 1 광 경로의 렌즈 위치를 수평 또는 수직 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 2 광 검출부에서 검출된 데이터에 따라 상기 홀로그래픽 롬 디스크의 트랙킹 제어를 수행하면서 동시에 상기 제 1 광 검출부에서 검출된 데이터에 따라 상기 홀로그래픽 롬 디스크의 포커스 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터 디스크의 콤보 픽업 장치.
  10. 삭제
  11. 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크로서,
    광 디지털 데이터가 기록되는 기록 물질층과,
    상기 기록 물질층 상부 및 하부에 형성된 보호층과,
    상기 기록 물질층의 하부 보호층 아래에 형성된 반사층과,
    상기 반사층 아래에 형성된 기판층을 포함하되,
    상기 보호층, 상기 기록 물질층, 상기 반사층의 총 두께는 픽업 장치의 렌즈 초점 거리에 따라 상이하게 설정되는 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 두께는 0.55㎜∼0.65㎜인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크.
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