JP2553655B2 - フォーカス制御装置 - Google Patents
フォーカス制御装置Info
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- JP2553655B2 JP2553655B2 JP63216504A JP21650488A JP2553655B2 JP 2553655 B2 JP2553655 B2 JP 2553655B2 JP 63216504 A JP63216504 A JP 63216504A JP 21650488 A JP21650488 A JP 21650488A JP 2553655 B2 JP2553655 B2 JP 2553655B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光源より放射された光ビームを収束させて記
録媒体面上に照射させ、記録媒体面に信号を記録または
再生する光学式記録再生装置における光ビームの収束状
態を制御するフォーカス制御装置に関するものである。
録媒体面上に照射させ、記録媒体面に信号を記録または
再生する光学式記録再生装置における光ビームの収束状
態を制御するフォーカス制御装置に関するものである。
従来の技術 従来の光学式情報記録再生装置のフォーカス制御の引
き込みに関する技術としては特開昭60−121537号公報に
記載されているようなものがある。
き込みに関する技術としては特開昭60−121537号公報に
記載されているようなものがある。
第３図によってフォーカス制御の引き込み動作を説明
する。
する。
円盤状の記録媒体（以下ディスクと称す）をモータで
所定の回転数で回転させ、半導体レーザ等の光源より放
射された光ビームを収束・照射した後、収束レンズを駆
動してフォーカス制御の引き込みを開始する。
所定の回転数で回転させ、半導体レーザ等の光源より放
射された光ビームを収束・照射した後、収束レンズを駆
動してフォーカス制御の引き込みを開始する。
ディスクの記録材料面は透明な保護層で保護されてお
り、その面上には凹凸やそりがあるため、記録材料面，
ディスク表面は回転によって面ぶれとなり第３図ａ及び
ｂのように上下動している。
り、その面上には凹凸やそりがあるため、記録材料面，
ディスク表面は回転によって面ぶれとなり第３図ａ及び
ｂのように上下動している。
収束レンズが第３図ｃに示す軌跡を描いて移動された
場合、つまり収束レンズにより収束した光ビームの位置
（以下フォーカス位置と称す）が第３図ｃに示すように
動いたときのフォーカスエラー信号が第３図ｄに示す。
場合、つまり収束レンズにより収束した光ビームの位置
（以下フォーカス位置と称す）が第３図ｃに示すように
動いたときのフォーカスエラー信号が第３図ｄに示す。
フォーカスエラー信号は反射率の小さいディスク表面
では小さなＳ字、反射率の大きい記録材料面では大きな
Ｓ字を描き、C1,C2点で零となる。
では小さなＳ字、反射率の大きい記録材料面では大きな
Ｓ字を描き、C1,C2点で零となる。
記録材料面及びディスク表面でのフォーカスエラー信
号のピーク値V2及びV1間には V2＞V1の関係があるため フォーカス制御の引き込みレベル V3をV2≧V3＞V1 となるように設定し、フォーカスの位置の移動により、
フォーカスエラー信号がV3を超えたとき、つまりＰ点に
達したときフォーカス制御ループを閉じるようにして引
き込み動作を行なう。
号のピーク値V2及びV1間には V2＞V1の関係があるため フォーカス制御の引き込みレベル V3をV2≧V3＞V1 となるように設定し、フォーカスの位置の移動により、
フォーカスエラー信号がV3を超えたとき、つまりＰ点に
達したときフォーカス制御ループを閉じるようにして引
き込み動作を行なう。
このようなフォーカス引き込み制御において、引き込
み後の制御信号のオーバーシュートを小さくして安定に
引き込ませるため引き込みレベルであるV3はV1に近いレ
ベルに設定されている。
み後の制御信号のオーバーシュートを小さくして安定に
引き込ませるため引き込みレベルであるV3はV1に近いレ
ベルに設定されている。
発明が解決しようとする課題 前述のフォーカス制御引き込み動作において記録媒体
面に引き込まれなかった場合、同一の引き込み制御によ
って再移動が行なわれるが、例えば、ディスク表面の反
射率、制御系における電気的オフセットやゲイン、光学
的な光検出器の位置によるオフセット等のばらつきが大
きいとディスク表面の近傍においてもフォーカスエラー
信号が引き込みレベルを超えてしまい、記録媒体面では
なくディスク表面でフォーカス制御がかかり、再起動を
繰返えしても記録媒体面にかからないという問題が生じ
る。
面に引き込まれなかった場合、同一の引き込み制御によ
って再移動が行なわれるが、例えば、ディスク表面の反
射率、制御系における電気的オフセットやゲイン、光学
的な光検出器の位置によるオフセット等のばらつきが大
きいとディスク表面の近傍においてもフォーカスエラー
信号が引き込みレベルを超えてしまい、記録媒体面では
なくディスク表面でフォーカス制御がかかり、再起動を
繰返えしても記録媒体面にかからないという問題が生じ
る。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、フ
ォーカス制御の引き込みを正確かつ安定にし、信頼性の
高い装置を提供するものである。
ォーカス制御の引き込みを正確かつ安定にし、信頼性の
高い装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決するため、光源から放射さ
れた光ビームを収束させて記録媒体面上に照射するため
の収束手段と、前記記録媒体面上の光ビームの収束状態
を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記収束手段
を前記記録媒体面に対して略垂直方向に移動させる移動
手段と、前記フォーカスエラー検出手段の出力に応じて
前記移動手段を駆動し前記記録媒体面上に光ビームを略
一定の収束状態となるように制御するフォーカス制御手
段と、前記フォーカスエラー検出手段の出力と所定の比
較値とを比較する比較手段と、前記比較値を越えた際、
前記移動手段を駆動し、フォーカス制御を開始させるた
めのフォーカス引き込み制御を行う引き込み制御手段
と、前記比較値を変化させる比較値切換え手段とを備
え、前記引き込み制御手段によるフォーカスの引き込み
ミスによる再起動時に、設定されている前記比較値を光
ビームのフォーカス引き込み位置が記録媒体面に対して
遠ざかる方向となる比較値に前記比較値切換え手段が変
化させるものである。
れた光ビームを収束させて記録媒体面上に照射するため
の収束手段と、前記記録媒体面上の光ビームの収束状態
を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記収束手段
を前記記録媒体面に対して略垂直方向に移動させる移動
手段と、前記フォーカスエラー検出手段の出力に応じて
前記移動手段を駆動し前記記録媒体面上に光ビームを略
一定の収束状態となるように制御するフォーカス制御手
段と、前記フォーカスエラー検出手段の出力と所定の比
較値とを比較する比較手段と、前記比較値を越えた際、
前記移動手段を駆動し、フォーカス制御を開始させるた
めのフォーカス引き込み制御を行う引き込み制御手段
と、前記比較値を変化させる比較値切換え手段とを備
え、前記引き込み制御手段によるフォーカスの引き込み
ミスによる再起動時に、設定されている前記比較値を光
ビームのフォーカス引き込み位置が記録媒体面に対して
遠ざかる方向となる比較値に前記比較値切換え手段が変
化させるものである。
作用 本発明は前記した構成により、フォーカス制御の引き
込みに際し、起動時には、所定のフォーカス位置でフォ
ーカス制御ループを閉じ、フォーカス引き込みのミスに
よる再起動時には、制御系のループを閉じるフォーカス
位置を変化させるものである。このことにより、ディス
ク表面の反射率や制御系における電気的及び光学的にオ
フセットやゲインのばらつき等の影響に対して安定なフ
ォーカス引込みを行なうことができる。
込みに際し、起動時には、所定のフォーカス位置でフォ
ーカス制御ループを閉じ、フォーカス引き込みのミスに
よる再起動時には、制御系のループを閉じるフォーカス
位置を変化させるものである。このことにより、ディス
ク表面の反射率や制御系における電気的及び光学的にオ
フセットやゲインのばらつき等の影響に対して安定なフ
ォーカス引込みを行なうことができる。
実施例 以下、本発明の一実施例のフォーカス制御装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
第１図に装置のブロック図を示す。１はディスクであ
り、ディスクモータ２に取り付けられ所定の回転数で回
転している。光源である半導体レーザ３より放射された
光ビーム４はコリメータレンズ５で平行光にされ、偏光
ビームスプリッタ６で反射され1/4波長板７を通過し、
収束レンズ８により収束され、ディスク１上に約１μｍ
の光ビームとなって照射される。この収束状態を検出し
て、ディスク１が回転することによる上下動があっても
高精度に記録材料面に追従させているのがフォーカス制
御であり、精度としては、例えば±0.5μｍ以下であ
る。
り、ディスクモータ２に取り付けられ所定の回転数で回
転している。光源である半導体レーザ３より放射された
光ビーム４はコリメータレンズ５で平行光にされ、偏光
ビームスプリッタ６で反射され1/4波長板７を通過し、
収束レンズ８により収束され、ディスク１上に約１μｍ
の光ビームとなって照射される。この収束状態を検出し
て、ディスク１が回転することによる上下動があっても
高精度に記録材料面に追従させているのがフォーカス制
御であり、精度としては、例えば±0.5μｍ以下であ
る。
ディスク１により反射された光ビーム４は再び収束レ
ンズ8,1/4波長板7,偏光ビームスプリッタ６を通過し、
分割ミラー10で２方向に分割される。一方の光ビーム４
はフォーカスエラー光検出器11に入る。またもう一方の
光ビームはトラッキングエラー光検出器12に入る。
ンズ8,1/4波長板7,偏光ビームスプリッタ６を通過し、
分割ミラー10で２方向に分割される。一方の光ビーム４
はフォーカスエラー光検出器11に入る。またもう一方の
光ビームはトラッキングエラー光検出器12に入る。
フォーカスエラー光検出器11は２分割構造となってお
り、２つの領域の出力差を差動増幅回路13により演算
し、フォーカスエラー信号14を得る。このフォーカスエ
ラー信号により記録材料面と光ビームのフォーカス位置
との距離を検出しておりこの距離が最小となるようにフ
ォーカス制御が動作する。フォーカスエラー信号は制御
系の位相を補償する位相補償回路25、切換スイッチ回路
19、駆動回路20を通して、収束レンズ８を移動させる制
御素子21に電流を流しフォーカス位置を記録材料面に追
従させる。
り、２つの領域の出力差を差動増幅回路13により演算
し、フォーカスエラー信号14を得る。このフォーカスエ
ラー信号により記録材料面と光ビームのフォーカス位置
との距離を検出しておりこの距離が最小となるようにフ
ォーカス制御が動作する。フォーカスエラー信号は制御
系の位相を補償する位相補償回路25、切換スイッチ回路
19、駆動回路20を通して、収束レンズ８を移動させる制
御素子21に電流を流しフォーカス位置を記録材料面に追
従させる。
またトラッキングエラー光検出器12も２分割構造とな
っており、２つの領域の出力差を差動増幅回路15で演算
することによりトラッキングエラー信号を得ている。
っており、２つの領域の出力差を差動増幅回路15で演算
することによりトラッキングエラー信号を得ている。
トラッキングエラー信号は予め記録材料面につけられ
た溝と、光ビームの収束位置とのずれ量を検出してお
り、この信号により記録材料面上にあることが検出でき
る。
た溝と、光ビームの収束位置とのずれ量を検出してお
り、この信号により記録材料面上にあることが検出でき
る。
このフォーカス制御系において、制御動作の開始は記
録材料面に光ビームのフォーカス位置近傍に移動させて
行なう。このフォーカス引き込み制御動作に際しては、
マイクロコンピュータ17が、D/A回路18、切換スイッチ1
9、駆動回路20を介して制御素子21に駆動信号を加え、
収束レンズ８を移動させて行なう。
録材料面に光ビームのフォーカス位置近傍に移動させて
行なう。このフォーカス引き込み制御動作に際しては、
マイクロコンピュータ17が、D/A回路18、切換スイッチ1
9、駆動回路20を介して制御素子21に駆動信号を加え、
収束レンズ８を移動させて行なう。
収束レンズ８が、ディスク１に離れた位置から近づい
ていくと第２図に示すようにフォーカスエラー信号14は
変化する。C1点がディスク表面の反射によるものでC2点
が記録材料面によるものである。記録材料面にフォーカ
スを引き込ませるため、比較値V3をV1＜V3≦V2になるよ
うに比較値設定回路22で設定し、比較値切換回路23を介
して比較回路24に入力しておく。
ていくと第２図に示すようにフォーカスエラー信号14は
変化する。C1点がディスク表面の反射によるものでC2点
が記録材料面によるものである。記録材料面にフォーカ
スを引き込ませるため、比較値V3をV1＜V3≦V2になるよ
うに比較値設定回路22で設定し、比較値切換回路23を介
して比較回路24に入力しておく。
ここで収束レンズ８をディスクに接近させると、光ビ
ームのフォーカス位置が記録材料近傍にきたとき、フォ
ーカスエラー信号14が変化する。更に接近させると、フ
ォーカスエラー信号14が引込みレベルである比較値V3を
超え、比較回路24より、比較値ON信号がマイクロコンピ
ュータ17に出力され、このマイクロコンピュータ17はフ
ォーカス制御動作ON/OFF信号27をON出力する。このとき
切換スイッチ回路19は位相補償回路25側に切り換わり、
フォーカス制御ループが閉じられ動作状態となる。
ームのフォーカス位置が記録材料近傍にきたとき、フォ
ーカスエラー信号14が変化する。更に接近させると、フ
ォーカスエラー信号14が引込みレベルである比較値V3を
超え、比較回路24より、比較値ON信号がマイクロコンピ
ュータ17に出力され、このマイクロコンピュータ17はフ
ォーカス制御動作ON/OFF信号27をON出力する。このとき
切換スイッチ回路19は位相補償回路25側に切り換わり、
フォーカス制御ループが閉じられ動作状態となる。
次にマイクロコンピュータ17はカウンタ回路26の動作
を開始させ、カウンタ回路26でトラッキングエラー信号
16のトラック信号を所定の時間カウントし、所定本数に
達することを検出して、ディスクの記録材料面C2点に引
き込まれたことを検知する。
を開始させ、カウンタ回路26でトラッキングエラー信号
16のトラック信号を所定の時間カウントし、所定本数に
達することを検出して、ディスクの記録材料面C2点に引
き込まれたことを検知する。
ここで記録材料面検出を行なっているカウンタ回路26
からの所定本数に達したことを検出した検出信号が所定
時間内にマイクロコンピュータに入ってこない場合、切
換スイッチ回路19をD/A回路18側に制御し、フォーカス
制御ループを開き、不動作として比較値切換回路23を制
御して、比較値V3′とし再度、マイクロコンピュータ17
からD/A回路18に信号を入力し、収束レンズ８を駆動し
て、前記の引き込み動作を実行する。
からの所定本数に達したことを検出した検出信号が所定
時間内にマイクロコンピュータに入ってこない場合、切
換スイッチ回路19をD/A回路18側に制御し、フォーカス
制御ループを開き、不動作として比較値切換回路23を制
御して、比較値V3′とし再度、マイクロコンピュータ17
からD/A回路18に信号を入力し、収束レンズ８を駆動し
て、前記の引き込み動作を実行する。
また、引き込み動作に際して、予め収束レンズをディ
スクに接近させておき、遠ざけつつ記録材料面に引き込
ませる場合は、引き込みレベルをV6またはV6′に設定す
る。
スクに接近させておき、遠ざけつつ記録材料面に引き込
ませる場合は、引き込みレベルをV6またはV6′に設定す
る。
このとき引き込みレベルV6は記録材料面のフォーカス
エラー信号の最小値V5に対して、V4＞V6≧V5の関係とす
る。
エラー信号の最小値V5に対して、V4＞V6≧V5の関係とす
る。
比較回路24は、比較値V6に対し、フォーカスエラー信
号が小さくなったとき比較値ON信号をマイクロコンピュ
ータ17に出力する構成とする。マイクロコンピュータ17
は比較回路24の比較値ON信号により、前記同様に切換ス
イッチ回路19を切換えフォーカス制御ループを閉じ、フ
ォーカス制御を開始する。このようにして、収束された
光ビームはディスクの記録材料面に追従する。
号が小さくなったとき比較値ON信号をマイクロコンピュ
ータ17に出力する構成とする。マイクロコンピュータ17
は比較回路24の比較値ON信号により、前記同様に切換ス
イッチ回路19を切換えフォーカス制御ループを閉じ、フ
ォーカス制御を開始する。このようにして、収束された
光ビームはディスクの記録材料面に追従する。
次に記録材料面検出を行なうため、カウンタ回路26を
起動する。所定本数に達したことが所定時間内に検出で
きなかった場合は比較値切換回路23を制御して比較値を
V6′とし、再度引き込み動作を実行する。
起動する。所定本数に達したことが所定時間内に検出で
きなかった場合は比較値切換回路23を制御して比較値を
V6′とし、再度引き込み動作を実行する。
比較値切換回路により切り換えた比較値V3′または
V6′は光ビームが所望の収束状態となるフォーカス位置
よりV3またはV6より更に離れた位置に設定されている。
V6′は光ビームが所望の収束状態となるフォーカス位置
よりV3またはV6より更に離れた位置に設定されている。
このことによって、ディスク表面のフォーカスエラー
信号のV1が変動しても変動量がV3′−V1以内、または収
束レンズをデイスクに接近させておき、遠ざけつつ引き
込まれる場合にはV6′−V4以内であればフォーカスの引
き込み制御が行なえるようになる。
信号のV1が変動しても変動量がV3′−V1以内、または収
束レンズをデイスクに接近させておき、遠ざけつつ引き
込まれる場合にはV6′−V4以内であればフォーカスの引
き込み制御が行なえるようになる。
また、フォーカスの引き込みミスによる再起動を複数
回行なうことによりフォーカスの引き込みの信頼性をよ
り高くすることができる。
回行なうことによりフォーカスの引き込みの信頼性をよ
り高くすることができる。
なお、前記実施例ではフォーカスの引き込み制御の引
き込みミスによる再起動時にフォーカスエラー信号と比
較する引き込みレベルを切り換えていたが、予め、ディ
スクの種類、または反射率等を検知し、起動時にそれに
適した引き込みレベルに設定し実行するように構成すれ
ば、より安定したフォーカス引き込みを行なうことがで
きる。例えば、再生専用ディスク，追記型ディスク，書
き換え型ディスク等の異なった反射率のディスクを使用
する場合にはディスクを収納しているカートリッジにデ
ィスクの種類または反射率を判別するマーク等を設け、
起動時にこのマークを検出して引き込みレベルを切り換
えて引き込み制御を実行する構成としてもよい。
き込みミスによる再起動時にフォーカスエラー信号と比
較する引き込みレベルを切り換えていたが、予め、ディ
スクの種類、または反射率等を検知し、起動時にそれに
適した引き込みレベルに設定し実行するように構成すれ
ば、より安定したフォーカス引き込みを行なうことがで
きる。例えば、再生専用ディスク，追記型ディスク，書
き換え型ディスク等の異なった反射率のディスクを使用
する場合にはディスクを収納しているカートリッジにデ
ィスクの種類または反射率を判別するマーク等を設け、
起動時にこのマークを検出して引き込みレベルを切り換
えて引き込み制御を実行する構成としてもよい。
また、フォーカス引き込みレベルを第１回目の起動時
にV3′、引き込みミスによる再起動時にV3としてもよ
い。再起動、再再起動時の引き込みレベルをV3′,V3,
V3′の如く繰返したり、V1とV2間に設定する引き込みレ
ベルの数を増加させればさらに信頼性を向上させること
ができる。
にV3′、引き込みミスによる再起動時にV3としてもよ
い。再起動、再再起動時の引き込みレベルをV3′,V3,
V3′の如く繰返したり、V1とV2間に設定する引き込みレ
ベルの数を増加させればさらに信頼性を向上させること
ができる。
発明の効果 以上説明したように本発明によればフォーカス引き込
み制御の信頼性が向上し、ディスク表面の反射率、制御
系における電気的オフセットやゲインのばらつき、光学
的な光検出器の位置によるオフセット等の影響に対して
安定な装置を得ることができる。
み制御の信頼性が向上し、ディスク表面の反射率、制御
系における電気的オフセットやゲインのばらつき、光学
的な光検出器の位置によるオフセット等の影響に対して
安定な装置を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例によるフォーカス制御装置の
ブロック図、第２図は本実施例によるフォーカス制御引
き込み動作を示す動作説明図、第３図は従来のフォーカ
ス引き込み動作を示すタイミング図である。 １……ディスク、２……ディスクモータ、３……半導体
レーザ、４……光ビーム、８……収束レンズ、14……フ
ォーカスエラー信号、19……切換スイッチ、22……比較
値設定回路、23……比較値切換回路、24……比較回路、
27……フォーカス制御動作ON/OFF信号。
ブロック図、第２図は本実施例によるフォーカス制御引
き込み動作を示す動作説明図、第３図は従来のフォーカ
ス引き込み動作を示すタイミング図である。 １……ディスク、２……ディスクモータ、３……半導体
レーザ、４……光ビーム、８……収束レンズ、14……フ
ォーカスエラー信号、19……切換スイッチ、22……比較
値設定回路、23……比較値切換回路、24……比較回路、
27……フォーカス制御動作ON/OFF信号。
フロントページの続き (72)発明者 後藤 泰宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 山田 耕一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】光源から放射された光ビームを収束させて
記録媒体面上に照射するための収束手段と、 前記記録媒体面上の光ビームの収束状態を検出するフォ
ーカスエラー検出手段と、 前記収束手段を前記記録媒体面に対して略垂直方向に移
動させる移動手段と、 前記フォーカスエラー検出手段の出力に応じて前記移動
手段を駆動し前記記録媒体面上に光ビームを略一定の収
束状態となるように制御するフォーカス制御手段と、 前記フォーカスエラー検出手段の出力と所定の比較値と
を比較する比較手段と、 前記比較値を越えた際、前記移動手段を駆動し、フォー
カス制御を開始させるためのフォーカス引き込み制御を
行う引き込み制御手段と、 前記比較値を変化させる比較値切換え手段とを備え、 前記引き込み制御手段によるフォーカスの引き込みミス
による再起動時に、設定されている前記比較値を光ビー
ムのフォーカス引き込み位置が記録媒体面に対して遠ざ
かる方向となる比較値に前記比較値切換え手段が変化さ
せることを特徴とするフォーカス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63216504A JP2553655B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | フォーカス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63216504A JP2553655B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | フォーカス制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264918A JPH0264918A (ja) | 1990-03-05 |
| JP2553655B2 true JP2553655B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=16689464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63216504A Expired - Fee Related JP2553655B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | フォーカス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2553655B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61158036A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-17 | Pioneer Electronic Corp | フオ−カスサ−ボ引き込み装置 |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP63216504A patent/JP2553655B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61158036A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-17 | Pioneer Electronic Corp | フオ−カスサ−ボ引き込み装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0264918A (ja) | 1990-03-05 |
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