KR100653356B1 - 광디스크의 판별 방법 - Google Patents

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Abstract

광디스크의 판별방법이 개시된다. 개시된 광디스크의 판별방법은 광디스크로부터 반사되는 광빔 중 메인 빔을 수광하는 4분할판과 4분할판의 양측면에 상기 광빔 중 사이드 빔을 수광하는 2분할판이 배열되는 광검출기를 이용하는 광디스크의 판별 방법에 있어서, 2분할판에 수광되는 사이드 빔의 합신호로 상기 광디스크의 종류를 판별하거나, 4분할판에 수광되는 메인 빔과 2분할판에 수광되는 사이드 빔의 합신호로 상기 광디스크의 종류를 판별할 수 있다. 본 발명은 광검출기의 수광량을 증가시키고 광신호의 진폭 변화를 감소시킴으로써 광디스크의 판별 능력을 향상시키고 신뢰성을 증가시킨다.

Description

광디스크의 판별 방법{Discrimination method of optical disk}
도 1a는 일반적인 CD의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 1b는 일반적인 DVD의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 2는 광픽업에서 광검출기의 광디스크 상의 궤적을 간략히 보인 도면,
도 3은 종래의 광디스크에서 반사되는 빔의 기판 두께에 따른 FE신호의 시간차를 보이는 그래프,
도 4는 종래의 광디스크에서 반사되는 빔의 반사량 차이에 따른 FE 신호의 진폭을 보이는 그래프,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 광디스크의 판별방법을 나타낸 플로우 차트.
도 6은 본 발명의 제1 및 제2실시예에 광디스크의 판별방법에 채용되는 광검출기의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 광디스크의 판별방법에 따라 검출된 EFO(EFsum 신호)신호의 진폭을 보이는 그래프,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 광디스크의 판별방법을 나타낸 플로우 차트.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 광디스크의 판별방법에 따라 검출된 EFO(EFsum 신호)신호의 시간차를 보이는 그래프,
도 10은 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 광디스크의 종류 판별방법의 실행시 광검출기의 합신호를 생성하기 위하여 사용하는 회로의 구성을 보이는 회로도,
도 11a는 픽업의 상하 변동에 따른 기존의 포커싱 에러 신호(FE=(A+C)-(B+D))의 변화를 개략적으로 보이는 그래프,
도 11b는 픽업의 상하 변동에 따른 EFO 신호의 진폭 변화를 개략적으로 보이는 그래프,
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 광디스크의 판별방법에서 FE신호와 RFO 신호 및 EFO 신호의 진폭 변화를 보이는 그래프,
도 13은 광픽업의 위치를 미러에서 트랙으로 이동시키며 검출된 PO(ABCDEFsum) 신호, RFO 신호 및, EFO 신호의 진폭 변화를 보이는 그래프.
본 발명은 광디스크를 판별하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광디스크의 종류 인식력을 향상시킨 광디스크의 종류 판별 방법에 관한 것이다.
광디스크의 사용이 증가하고 광디스크의 종류가 다양화됨에 따라 한 광정보 기록 및 재생기기에서 다양한 광디스크를 호환하여 사용하는 경우가 일반화되고 있다. 다양한 종류의 광디스크에 정보의 기록 및 재생작업을 수행하고자 할 때 먼저 장착된 광디스크의 종류를 판별하는 작업이 선행되어야 한다.
일반적으로 CD(Compact Disk) 또는 DVD(Digital Versatile Disk)를 호환하여 정보를 기록하거나 재생하는 광기록 및 재생기기에서 광디스크의 종류 판별시 먼저, CD 또는 DVD 인지를 판별한 다음, 보통의 재생전용 디스크인지 또는 기록가능 디스크(rewritable)인지를 판단한다.
도 1a는 일반적인 CD의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 1a를 참조하면, CD(10)는 기판(11)과, 기판(11) 상에 위치하며 정보를 포함하는 피트가 형성된 기록층(13)과, 기록층(13) 상에 형성되는 보호층(15)과, 보호층(15) 상에 적층되는 라벨층(17)을 포함한다. 여기서, 참조부호 12는 기판(11)의 표면을 나타낸다.
CD(10)의 기판(11)은 일반적으로 1.2mm의 두께로 형성되며, 이 기판(11)의 두께로 인해 외부로부터의 입사광(I1, I2)은 표면(12)과 반사면(14)에서 두 번 반사가 일어난다. I1과 I2가 광검출기(도 2의 PD 참조)까지 도달하는 시간의 차이와 반사 광량의 차이를 검출하여 광디스크의 종류를 판별한다.
도 1b는 일반적인 DVD의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 1b를 참조하면, 참조부호 21은 기판, 22는 기판의 표면, 23은 기록층, 24는 반사면, 25는 보호층, 27은 라벨층을 각각 나타낸다. DVD(20)에서 기판(21)의 두께는 일반적으로 0.6mm로 형성되며, 이 기판(21)의 두께로 인해 표면(22)에서 반사되는 입사광(I3)과 반사면(24)에서 반사되는 입사광(I4)이 광검출기(도 2의 PD참조)에서 검출되는 시간차가 발생한다. 하지만, 기판(21)의 두께는 CD의 기판(11)의 두께의 절반에 해당하므로 검출되는 시간차도 짧아지게 된다. DVD(20)에서도 역시 표면(22) 반사광 량과 반사면(24) 반사광량의 차이를 검출하여 기록가능 디스크와 재생전용 디스크를 판별할 수 있다.
도 2는 광픽업에서 광검출기의 광디스크 상의 궤적을 간략히 보인 도면이다. 도 2를 참조하면, 광검출기(PD)는 광디스크의 피트가 형성된 트랙 상을 추종하며 광디스크에서 반사된 광을 수광한다. 광검출기(PD)의 수광판은 메인 빔이 포커싱되는 4분할판(A, B, C, D)과 사이드 빔이 포커싱되는 2분할판(E, F)으로 구분된다. 일반적인 광검출기(PD)에서 A, B, C, D 영역은 RF sum, FE(Focusing error) 신호를 검출하는데 이용되며, EF 영역은 TE(Tracking error)신호를 검출하는데 이용된다.
종래의 광픽업에서 광디스크의 종류를 판별하는 방법에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 광디스크의 기판 두께에 따른 표면 반사와 반사면 반사의 시간차를 보이는 그래프이다. 도 3을 참조하면, 광디스크의 종류를 판별하기 위해 4분할판에 수광되는 광빔 중 A 및 C영역에 수광되는 광량의 합(AC)과 B 및 D 영역에 수광되는 광량의 합(BD)의 차(FE=AC-BD) 신호를 산출한다.
도 1a에 도시된 CD(10)와 도 1b에 도시된 DVD(20)에서 FE(AC-BD)를 검출하면, 표면(12, 22)에서는 동일한 시점에 입사광(I1, I2)가 반사되더라도 기판(11, 21)의 두께의 차(1.2mm, 0.6mm)로 인해 반사면(14, 24)에서 반사되는 입사광(I2, I4)은 도시된 바와 같이 시간차를 두고 검출된다.
DVD(21)의 반사면(24)에서 반사되어 수광되는 광이 나타내는 신호(FE1)는 FE0에 대해 DVD(t)의 시간차를 두고 검출되며, CD(11)의 반사면(14)에서 반사되어 수광되는 광이 나타내는 신호(FE2)는 FE0에 대해 CD(t)의 시간차를 두고 검출되므로, 검출되는 시간이 소정 기준 시간보다 길면 CD로 판별하고 소정 기준 시간보다 짧으면 DVD로 판별할 수 있다.
도 4는 재생전용 디스크와 기록가능 디스크의 FE(AC-BD) 신호의 진폭을 나타내는 그래프이다. 도 4를 참조하면, CD(10) 또는 DVD(20)의 표면(12, 22)에서 검출되는 신호(FE3)에 대해 기록가능 디스크에서 검출되는 신호(FE4)의 진폭(RW)은 재생전용 디스크에서 검출되는 신호(FE5)의 진폭(normal)보다 작게 검출된다. 이는 기록가능 디스크의 경우 일반 재생전용 디스크에 비해 반사 광량이 30% 정도 밖에 되지 않기 때문이다. 따라서, FE4와 FE5 사이의 중간 진폭 정도를 기준값으로 정하여 두 디스크를 구분하는 방법을 쓰고 있다.
하지만, 상술한 종래의 광디스크의 종류 판별 방법은 FE 신호를 이용하므로 CD 또는 DVD의 광디스크의 종류 판별시 광을 조사하는 디스크 상의 위치에 따라 광량의 차이가 최대값에 비해 1/4까지 감소하는 경우가 발생하여 광디스크의 종류 판별시 에러 발생 확률이 높아진다.
또한, 재생전용 디스크와 기록가능 디스크의 판별에 있어 재생전용 디스크의 진폭이 기준 진폭 이상으로 낮아지는 경우 기록가능 디스크로 오독하는 경우가 발생하거나, 기록가능 디스크가 장착된 경우 피트에서 광이 반사되면 수광되는 광량이 현저히 낮아져 노이즈 신호와 구별이 모호해지는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점 을 개선하기 위한 것으로서, 광검출기에 수광되는 광빔의 신호를 이용하여 광디스크의 종류 판별 능력을 향상시킨 광디스크의 판별방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,
광디스크로부터 반사되는 광빔 중 메인 빔을 수광하는 4분할판과 상기 4분할판의 양측면에 상기 광빔 중 사이드 빔을 수광하는 2분할판이 배열되는 광검출기를 이용하는 광디스크의 판별 방법에 있어서,
상기 2분할판에 수광되는 상기 사이드 빔의 합신호로 상기 광디스크의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 판별 방법을 제공한다.
상기 광디스크는 기판과 상기 기판 상에 위치하며 피트가 형성되는 기록층 및, 상기 기록층 상에 적층되는 보호층을 구비하며, 상기 기록층에는 반사면이 형성된다.
상기 광디스크의 판별 방법에서 상기 기판의 두께에 따라 사이드 빔의 합신호가 나타내는 기판의 표면 반사 신호와 반사면 반사 신호의 시간차로부터 광디스크의 종류를 판별한다. 여기서, 상기 광디스크는 시간차가 소정 기준 시간보다 길면 CD로 판별하고 시간차가 소정 기준 시간보다 짧으면 DVD로 판별할 수 있다.
또는, 상기 광디스크의 판별 방법에서 상기 광디스크는, 상기 사이드 빔의 합신호의 진폭이 소정 기준 진폭보다 작으면 기록가능 디스크로 판별하고 소정 기준 진폭보다 크면 재생전용 디스크로 판별할 수 있다.
상기 광검출기의 2분할판은 미러와 트랙에 절반 정도 점유되도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 또한,
광디스크로부터 반사되는 광빔 중 메인 빔을 수광하는 4분할판과 상기 4분할판의 양측면에 상기 광빔 중 사이드 빔을 수광하는 2분할판이 배열되는 광검출기를 이용하는 광디스크의 판별 방법에 있어서,
상기 4분할판에 수광되는 상기 메인 빔의 합신호와 상기 2분할판에 수광되는 상기 사이드 빔의 합신호를 모두 합한 합신호로 상기 광디스크의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 판별 방법을 제공한다.
상기 광디스크는 기판과 상기 기판에 위치하며 피트가 형성되는 기록층 및, 상기 기록층에 적층되는 보호층을 구비하고, 상기 기록층에는 반사면이 형성된다.
상기 광디스크의 판별 방법에서, 상기 기판의 두께에 따라 상기 메인 빔 및 사이드 빔의 합신호가 나타내는 기판의 표면 반사 신호와 반사면 반사 신호의 시간차로부터 광디스크의 종류를 판별한다. 여기서, 상기 광디스크는 시간차가 소정 기준 시간보다 길면 CD로 판별하고 시간차가 소정 기준 시간보다 짧으면 DVD로 판별할 수 있다.
또는, 상기 광디스크의 판별 방법에서 상기 광디스크는, 상기 메인 빔 및 사이드 빔의 합신호의 진폭이 소정 기준 진폭보다 작으면 기록가능 디스크로 판별하고 소정 기준 진폭보다 크면 재생전용 디스크로 판별할 수 있다.
상기 광검출기의 2분할판은 미러와 트랙에 절반 정도 점유되도록 배치되는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 광디스크의 판별방법에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 광디스크의 판별방법을 나타낸 플로우 차트이다. 본 발명의 제1실시예에 따른 광디스크의 종류 판별방법은 광검출기의 분할판에 검출되는 광신호의 사이드빔의 합신호를 이용하여 재생전용 디스크와 기록가능 디스크를 판별한다.
도 5를 참조하면, 먼저 광디스크가 광정보 기록 및 재생장치에 삽입되면(제101단계), 광픽업이 온 상태가 되고 광원 및 광검출기를 포함한 소자들이 구동된다(제103단계). 광원으로부터 조사된 광빔은 광디스크에서 반사된 다음 광검출기에 수광되는데, 본 발명의 광디스크 판별방법에서 이용하는 광검출기는, 사이드 빔의 수광량의 변화에 따른 검출신호의 에러를 최소화하도록 미러와 트랙에 대해 평행하게 배치되지 않고 경사지게 배치된다.
도 6은 광검출기의 구조를 간략히 나타낸 평면도이다. 도 6을 참조하면, 광검출기(PD)는 메인 빔이 포커싱되는 4분할판(A, B, C, D)과 사이드 빔이 포커싱되는 2분할판(E, F)으로 이루어진다. 광검출기(PD)는 도시된 바와 같이, 양측의 미러 사이에 위치하는 트랙의 상부에 위치하는데 2분할판의 E 및 F 영역이 트랙과 미러에 절반 정도 걸치도록 E 영역은 우측 상방에, 2분할판의 F 영역은 좌측 하방으로 향하도록 설치된다. 이러한 배치를 가지는 광검출기(PD)에서는 미러 또는 트랙에서 반사되는 광빔의 광량 변화에 따른 수광량의 증감을 최소화할 수 있다. 즉, 미러에서 반사되는 광량에 비해 트랙에서 반사되는 광량이 훨씬 작으므로 트랙과 미러에 2분할판(E, F)이 절반씩 점유되면 수광량의 변화를 일정하게 유지시킬 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 광픽업 구동 후, 광검출기에서 2분할판의 합신호(EFO)를 검출한다. 여기서, 2분할판의 합신호 대신 4분할판과 2분할판 모두의 합신호(PO)를 검출할 수도 있다(제105단계), 합신호(EF0)의 진폭과 기준 진폭(REF)을 비교하여(제107단계), 합신호(EFO)의 진폭이 기준 진폭(REF) 보다 크면 재생전용 디스크로 판별하고(제109단계), 합신호(EFO)의 진폭이 기준 진폭(REF) 이하이면 기록가능 디스크로 판별한다(제111단계).
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 광디스크의 종류 판별방법에 따라 검출되는 합신호(EFO)의 진폭을 보이는 그래프이다.
도 7을 참조하면, 표면에서 반사된 광빔에 의한 제1신호(EFO1), 반사면에서 반사되어 나타나는 제2 및 제3신호(EFO2, EFO3)가 나타난다. 기준 진폭을 REF라고 하는 경우 EFO2의 진폭은 REF보다 작게 나타나고 EFO3의 진폭은 REF보다 크게 나타나므로 EFO2는 기록가능 디스크의 신호로 판단할 수 있으며, EFO3는 재생전용 디스크로 판단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 광디스크의 판별방법을 나타낸 플로우 차트이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 광디스크의 종류 판별방법은 CD 또는 DVD와 같이 상이한 두께의 기판을 가지는 광디스크의 종류를 판별하고자 하는 경우 사용되는 방법이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 광디스크의 판별방법도, 기존의 광디스크의 판별방법과 마찬가지로 기판의 두께의 차이에 따른 표면 반사와 반사면 반사의 시간차로 광디스크의 종류를 판별한다.
도 8을 참조하면, 광디스크가 광정보 기록 및 재생장치에 삽입되면(제210단계), 광픽업이 구동되어(제203단계). 광디스크에 광빔을 조사하고 반사된 광빔은 광검출기의 수광판에 집속된다. 광디스크에 입사한 광빔은 광디스크의 표면과 광디스크의 반사면에서 각각 반사되는데, 광검출기에서는 광디스크의 표면에서 반사된 광신호의 합신호(EFOS)가 먼저 검출되고(제205단계), 다음 반사면에서 반사된 광신호의 합신호(EFOR)가 검출된다(제207단계). EFOS과 EFOR은 각각 광검출기의 2분할판(EF)의 표면 반사 신호의 합과 반사면 반사신호의 합을 의미하는데, 4분할판(ABCE) 및 2분할판(EF)의 표면반사신호의 합신호와 반사면 반사신호의 합신호를 합한 각각의 합신호를 대신 검출할 수 있음은 물론이다.
2분할판의 합신호(EFOR, EFOS)가 검출되면, 합신호(EFOR, EFOS) 사이의 시간차 T(EFOR)-T(EFOS)를 계산하여 기준 시간(RT)와 비교한다(제209단계). T(EFOR)-T(EFOS)이 RT보다 크면 기판의 두께가 상대적으로 두꺼운 CD로 판별하고(제211단계), T(EFOR)-T(EFOS)가 RT이하이면 반대로 DVD로 판별한다(제213단계).
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 광디스크의 종류 판별방법에 따라 검출되는 합신호(EFO)의 진폭을 보이는 그래프이다.
도 9를 참조하면, 표면 반사된 제1신호(EFO4)로부터 반사면 반사된 제2신호(EFO5)까지의 검출 시간차(DVD(T))에 비해, 제1신호(EFO4)로부터 반사면 반사된 제3신호(EFO6)까지의 검출 시간차(CD(T))가 더 길므로 EFO5는 DVD의 반사면에서 반사된 신호로 판별되며, EFO6는 CD의 반사면에서 반사된 신호로 판별된다.
도 10은 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 광디스크의 종류 판별방법의 실 행시 광검출기의 합신호를 생성하기 위하여 사용하는 회로이다. 도 5를 참조하면, 광검출기의 4분할판의 A, B, C 및, D 영역에서 발생하는 광신호를 제1증폭기(31)를 통해 합하여 합신호(f1)을 생성하고, 2분할판의 E 및, F 영역에서 발생하는 광신호를 제2증폭기(33)를 통해 합하여 합신호(f2)를 생성한 다음, 다시 제3증폭기(35)를 통해 f1 및 f2를 합한 최종적인 합신호(f3)를 생성한다. 4분할판과 2분할판에서 생성되는 신호를 모두 합한 신호는 종래의 포커싱 에러 신호(FE)를 이용하는 방법에 비해 광신호의 진폭이 적어도 4배 이상 증가되어 광디스크의 판별시 인식능력을 크게 증대시킬 수 있다.
여기서, A, B, C 및, D 영역에 수광되는 메인 빔의 합신호를 제외하고 E 및 F 영역에 수광되는 사이드 빔의 합신호만을 이용하여서도 광디스크의 종류를 판별할 수 있으며 이 경우에서 광신호는 그 진폭이 종래의 FE 신호에 비해 2배 이상 증가되므로 역시 광디스크 판별의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 11a는 픽업의 상하 변동에 따른 기존의 포커싱 에러 신호(FE=(A+C)-(B+D))의 변화를 보이는 그래프이고, 도 11b는 EFO 신호의 변화를 보이는 그래프이다. 도 11a 내지 도 11b의 그래프 중 첫 번째 그래프(1)는 미러에서의 반사를 나타내고, 두 번째 및 네 번째 그래프(2)(4)는 트랙과 미러 사이의 경계면에서의 반사를 나타내며, 세 번째 그래프(3)는 트랙에서의 반사를 나타낸다. 도 11a를 참조하면, 기존의 FE 신호는 트랙에서의 반사광량이 미미하게 나타나지만, 도 11b를 참조하면, 본 발명의 합신호(EFO)는 트랙에서의 반사광량이 어느 정도 확보되는 것을 알 수 있다.
도 12는 광기록 및 재생기기에서 50여 번의 광디스크 판별 실험을 통해 FE 신호, RFO 신호 및, EFO 신호의 진폭 변화를 알아낸 그래프이다. 도 12를 참조하면, 진폭의 평균값은 RFO가 가장 크며, FE가 가장 작게 나타나고 있으며, 진폭의 변화는 EF가 가장 작고 FE가 가장 크게 나타나는 것을 알 수 있다.
도 13은 광픽업의 위치를 미러에서 트랙으로 이동시키며 PO 신호, RFO 신호 및, EFO 신호, E 및 F 신호의 진폭 변화를 알아본 그래프이다. 도 13을 참조하면, 합신호가 아닌 E 및 F 신호를 제외하고, 광신호의 진폭은 PO 신호, RFO 신호, EFO 신호 순서로 감소하고 있으며 진폭의 변화는 EFO 신호가 0.9% 가장 작게 나타나고 있고 RFO 신호가 14.95%로 가장 크게 나타나고 있다. 따라서, 본 발명의 광디스크 판별 방법은 반사광량이 크고 진폭의 변화가 비교적 작은 PO 신호와, 반사광량은 다소 작지만 진폭의 변화가 거의 없는 EFO 신호를 채택함으로써 광디스크의 판별 능력을 향상시키고 신뢰성을 확보할 수 있다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광디스크의 판별 방법의 장점은 수광판의 전체 합신호를 이용하여 수광량을 증가시키고 사이드 빔의 합신호를 이용하여 반사광량의 변화를 최소화함으로써 판별 능력의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 것이다.

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  7. 광디스크로부터 반사되는 광빔 중 메인 빔을 수광하는 4분할판과 상기 4분할판의 양측면에 상기 광빔 중 사이드 빔을 수광하는 2분할판이 배열되는 광검출기를 이용하는 광디스크의 판별 방법에 있어서,
    상기 4분할판에 수광되는 상기 메인 빔의 합신호와 상기 2분할판에 수광되는 상기 사이드 빔의 합신호를 모두 합한 합신호로 상기 광디스크의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 판별 방법.
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  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 광디스크는 상기 메인 빔 및 사이드 빔의 합신호의 진폭이 소정 기준 진폭보다 작으면 기록가능 디스크로 판별하고 소정 기준 진폭보다 크면 재생전용 디스크로 판별하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 판별 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 광검출기의 2분할판은 미러와 트랙에 절반 정도 점유되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광디스크의 판별 방법.
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