(57)【要約】【課題】薄型化かつ高剛性化が実現された対物レンズアクチュエータ、光ピックアップ装置および光ディスク装置を提供する。【解決手段】本発明は、少なくとも対物レンズを保持するためのトラッキング方向とフォーカシング方向の２軸に駆動可能なレンズ保持部材と、支持基台と、を少なくとも有する、光源より射出された光束を偏光ミラーを介して対物レンズに導く光ピックアップ装置に用いられる対物レンズアクチュエータであって、前記偏光ミラーを覆うように配置された前記レンズ保持部材は、前記光源からの光束を該偏光ミラーに導くための切り欠き部を有し、前記切り欠き部には透光性を有する光学素子が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも対物レンズを保持するためのトラッキング方向とフォーカシング方向の２軸に駆動可能なレンズ保持部材と、支持基台と、を少なくとも有する、光源より射出された光束を偏光ミラーを介して対物レンズに導く光ピックアップ装置に用いられる対物レンズアクチュエータであって、
前記偏光ミラーを覆うように配置された前記レンズ保持部材は、前記光源からの光束を該偏光ミラーに導くための切り欠き部を有し、
前記切り欠き部には、透光性を有する光学素子が設けられていることを特徴とする対物レンズアクチュエータ。
【請求項２】
前記透光性を有する光学素子は、λ／４波長板であることを特徴とする請求項１に記載の対物レンズアクチュエータ。
【請求項３】
前記透光性を有する光学素子は、ガラス板であることを特徴とする請求項１に記載の対物レンズアクチュエータ。
【請求項４】
少なくとも対物レンズを保持するためのトラッキング方向とフォーカシング方向の２軸に駆動可能なレンズ保持部材と、支持基台と、を少なくとも有する、光源より射出された光束を偏光ミラーを介して対物レンズに導く光ピックアップ装置に用いられる対物レンズアクチュエータであって、
前記偏光ミラーを覆うように配置された前記レンズ保持部材は、前記光源からの光束を該偏光ミラーに導くために、該光束に対して透光性を有する材料よりなることを特徴とする対物レンズアクチュエータ。
【請求項５】
前記レーザ光に対して透光性を有する材料は、アクリル系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、またはシクロオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項４に記載の対物レンズアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の対物レンズアクチュエータが搭載されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光ピックアップ装置が搭載されていることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物レンズアクチュエータ、光ピックアップ装置および光ディスク装置に関する。より詳しくは、レーザ光を対物レンズにより光ディスクの情報信号記録層に集光させることによって、情報信号の記録または再生を行う光ピックアップ装置に搭載される対物レンズアクチュエータ、光ピックアップ装置および光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光ディスクに対して情報信号の記録や再生を行う光ピックアップ装置が実用化されている。図８に、従来の光ピックアップ装置の概略構成を示す。ここで、参照番号１は光ディスク、参照番号２は光ピックアップ装置を示している。光ピックアップ装置２は、以下の構成よりなる。つまり、光学基台３、該光学基台上に搭載されたレーザ光源４、ビームスプリッタ５、集光レンズ６、受光素子７、コリメータレンズ８、λ／４波長板９、偏光ミラー１０、対物レンズ１１、該対物レンズを駆動させるアクチュエータ２０である。
【０００３】
図７は、従来の対物レンズアクチュエータ２０の構成を示す斜視図である。対物レンズアクチュエータ２０は、固定部と可動部とからなる。前記固定部は、アクチュエータ基台２１、該アクチュエータ基台上に固定された永久磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、支持基台２３から構成される。前記可動部は、対物レンズ１１、およびフォーカスコイル２７ａ、２７ｂ、トラッキングコイル２８ａ、２８ｂと、これらを保持するレンズ保持部材２４から構成される。可動部を構成するレンズ保持部材２４には、その両端に取り付け部２５ａ１、２５ａ２、２５ｂ１、２５ｂ２が形成されている。そして、各取り付け部に一方の端部が接続された２対（４本）の線状で弾性および高導電性を有する弾性支持部材２６ａ１、２６ａ２、２６ｂ１、２６ｂ２の先端に、レンズ保持部材２４は保持されている。また、レンズ保持部材２４は、フォーカスコイル２７ａ、２７ｂ、トラッキングコイル２８ａ、２８ｂに電気的に接続されている。また、弾性支持部材２６ａ１、２６ａ２、２６ｂ１、２６ｂ２の他方の端部は、支持基台２３において固定されており、これによりレンズ保持部材２４を光ディスクに対して自在に保持できる。また、フォーカスコイル２７ａ、２７ｂ、トラッキングコイル２８ａ、２８ｂに供給される電流と永久磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃが発生する磁束との間で発生する電磁力によって、レンズ保持部材２４は駆動される。
【０００４】
情報信号の記録または再生を行うための光ディスク１は、可逆的に相状態が変化し得る相変化材料からなる情報信号記録層を備えており、この情報信号記録層には、らせん状または同心円状の記録トラックが形成されている。なお、情報信号記録層は、あらかじめピット（凹凸）によって情報信号を形成した金属反射膜からなってもよい。
【０００５】
情報信号の記録または再生を行う場合、まずスピンドルモータにより光ディスク１を回転駆動する。この状態で、レーザ光源４より発生させたレーザ光を、ビームスプリッタ５を透過させ、コリメータレンズ８によって平行光とする。さらに１／４波長板９を透過させることによって直線偏光から円偏光に変化させ、これを偏光ミラー１０で９０度反射させ、対物レンズ１１によって、光ディスク１の情報信号記録層上において、微小な光スポットに集光するように照射する。
【０００６】
情報信号記録層からの反射光は、対物レンズ１１により再び平行光となり、１／４波長板９の透過によって円偏光から直線偏光に変化する。この直線偏光は、往路の入射光に対して偏光方向が９０度回転しているので、コリメータレンズ８を透過後、ビームスプリッタ５によって反射され、センサレンズ６によって受光素子７に集光される。受光素子７は複数に分割された受光面を備えている。そして、各受光面の検出信号より、制御回路（不図示）によってフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号が生成され、これらのエラー信号に基づく制御電流がアクチュエータ２０に供給される。アクチュエータ２０は、この制御電流によって、可動部を光ディスク１に対して垂直なフォーカス（Ｆｏ）方向と記録トラックに直交するトラッキング（Ｔｒ）方向とに駆動する。
【０００７】
このようにして、光スポットは、光ディスク１が面振れにより垂直方向に変位しても、これに追従して記録トラック上に正確に集光するようにフォーカス制御される。また、記録トラックが偏芯によりトラッキング方向に変位してもこれに追従しながら走査するようにトラッキング制御される。
【０００８】
このような制御状態を維持しつつ、記録時には情報信号によってパルス変調された高強度の記録光を情報信号記録層に照射して、繰り返し加熱冷却を行う。そして、そのプロセスの違いによってアモルファス相、または結晶相に相状態が変化した記録マークを情報信号として記録する。また、再生時には低強度の再生光を情報信号記録層に照射し、記録マークからの反射光をセンサによって検出し、これより情報信号を再生する。
【０００９】
特に、近年においては、このような光ディスク装置の大容量化によって、ポータブル機器例えばデジタルビデオカメラ等の動画記録装置への利用が増加しており、また、転送速度も高速化されている。したがって、従来のものより、薄型化かつ高帯域化された対物レンズアクチュエータが要求されている。
【特許文献１】特開２００２−２６９７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このようなポータブル機器などに内蔵される光ディスク装置において、光ピックアップ装置および対物レンズアクチュエータの薄型化は重要な課題である。しかし、対物レンズアクチュエータを薄型化する際に、レンズ保持部材を薄くするとその剛性が弱くなり、高周波数帯域での共振特性に問題が生じる。よって、薄型化かつ高周波数帯域化という相反する要求をクリアすることが課題となっている。
【００１１】
図９は、従来の対物レンズアクチュエータ２０の上面図を表した図である。また、図１０は、図９のIII−III線での矢印方向から見た第１の従来例を示す断面図である。光ピックアップ装置の高さをＺｃとして、光ピックアップ装置を薄型化するために図のようにＺｃを短縮する。そうすると、図１０に示されるように、箱型のレンズ保持部材２４の一部に光路を確保するための切り欠きＡを設ける必要があるため、レンズ保持部材２４の剛性が下がり共振周波数が低下する（特許文献１参照）。
【００１２】
また、図１１は、図９のIII−III線での矢印方向から見た第２の従来例を示す断面図である。この図のように、レンズ保持部材３４の剛性を向上させるために光路確保用切り欠き部を設けない場合、光ピックアップ装置の高さＺｄが大きくなり、薄型化することが不可能である。
【００１３】
上記２つの従来例の対物レンズアクチュエータの周波数特性（ゲイン：Ｆｏ駆動）を比較したグラフを、図１２に示す。図中丸印部の共振周波数は、レンズ保持部材の共振であり、レンズ保持部材の剛性が支配的となる。これら２種類の共振周波数のピークを比較すると、切り欠きありは切り欠きなしに対してレンズ保持部材の剛性が弱まることで共振周波数が低下しているのが確認できる。このように、対物レンズアクチュエータにおいては、薄型化かつ高周波数帯域化（＝高剛性化）を実現することは困難であった。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、薄型化かつ高剛性化が実現された対物レンズアクチュエータ、光ピックアップ装置および光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、少なくとも対物レンズを保持するためのトラッキング方向とフォーカシング方向の２軸に駆動可能なレンズ保持部材と、支持基台と、を少なくとも有する、光源より射出された光束を偏光ミラーを介して対物レンズに導く光ピックアップ装置に用いられる対物レンズアクチュエータであって、前記偏光ミラーを覆うように配置された前記レンズ保持部材は、前記光源からの光束を該偏光ミラーに導くための切り欠き部を有し、前記切り欠き部には透光性を有する光学素子が設けられていることを特徴とする。ここで、前記透光性を有する光学素子は、λ／４波長板であることを特徴とする。あるいは、前記透光性を有する光学素子は、ガラス板であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、少なくとも対物レンズを保持するためのトラッキング方向とフォーカシング方向の２軸に駆動可能なレンズ保持部材と、支持基台と、を少なくとも有する、光源より射出された光束を偏光ミラーを介して対物レンズに導く光ピックアップ装置に用いられる対物レンズアクチュエータであって、前記光束を前記レンズ保持部材に透過させてから前記偏光ミラーに導くために、該レンズ保持部材は、レーザ光に対して透光性を有する材料よりなることを特徴とする。また、前記レーザ光に対して透光性を有する材料は、アクリル系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、またはシクロオレフィン系樹脂であることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明は、前記に記載の対物レンズアクチュエータが搭載されていることを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００１８】
またさらに、本発明は、前記に記載の光ピックアップ装置が搭載されていることを特徴とする光ディスク装置である。
【発明の効果】
【００１９】
レンズ保持部材に透過部を有することで、レーザ光源からの光路を確保しつつ箱型構造を具備した本発明の対物レンズアクチュエータにおいては、薄型化および周波数特性の共振周波数ピークを上昇させることができる。これにより、薄型化かつ高剛性化という相反する課題を解決した対物レンズアクチュエータ、光ピックアップ装置および光ディスク装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の対物レンズアクチュエータ、光ピックアップ装置および光ディスク装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
最初に、本発明の対物レンズアクチュエータを搭載している光ディスク装置について説明する。
【００２２】
図１３に、光ディスク装置の概略構成を示す。ここで参照番号１は光ディスク、参照番号２は光ピックアップ装置、参照番号５１は光ディスクを回転駆動するスピンドルモータ、参照番号５２ａおよび５２ｂは光ピックアップ装置２を支持するガイド軸であり、これらはシャーシ５３に搭載されている。
【００２３】
次に、対物レンズアクチュエータの第１の実施形態について説明する。
【００２４】
本発明の対物レンズアクチュエータは、光源より射出された光束を偏光ミラーを介して対物レンズに導く光ピックアップ装置に用いられる。そして、少なくとも対物レンズを保持するためのトラッキング方向とフォーカシング方向の２軸に駆動可能なレンズ保持部材と、支持基台と、から少なくとも構成される。ここで、本実施形態の特徴であるが、偏光ミラーを覆うように配置されたレンズ保持部材においては、光源からの光束を偏光ミラーに導くための切り欠き部を有し、該切り欠き部には透光性を有する光学素子が設けられている。そして、本実施形態においては、前記光学素子として、λ／４波長板が用いられている。
【００２５】
図２に、本発明の第１の実施形態における光ピックアップ装置の概略構成を示す。ここで参照番号１は光ディスク、参照番号２は光ピックアップ装置である。光ピックアップ装置２は、次の部材より構成される。光学基台３、光学基台３上に搭載されたレーザ光源４、ビームスプリッタ５、集光レンズ６、受光素子７、コリメータレンズ８、λ／４波長板５１、偏光ミラー１０、対物レンズ１１、および対物レンズ１１を駆動させるアクチュエータ５０である。
【００２６】
図１は、本発明の対物レンズアクチュエータの第１の実施形態の構成を説明するための斜視図である。対物レンズアクチュエータ５０は、固定部と可動部とから構成されている。前記固定部は、アクチュエータ基台２１、アクチュエータ基台２１上に固定された永久磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、支持基台２３から構成される。前記可動部は、対物レンズ１１、およびフォーカスコイル２７ａ、２７ｂ、トラッキングコイル２８ａ、２８ｂとこれらを保持するレンズ保持部材５２より構成される。可動部を構成するレンズ保持部材５２には、その両端に取り付け部２５ａ１、２５ａ２、２５ｂ１、２５ｂ２が形成されている。そして、各取り付け部に一方の端部が接続された２対（４本）の線状で弾性および高導電性を有する弾性支持部材２６ａ１、２６ａ２、２６ｂ１、２６ｂ２に、レンジ保持部材５２は保持されている。また、レンズ保持部材５２は、フォーカスコイル２７ａ、２７ｂ、トラッキングコイル２８ａ、２８ｂに電気的に接続されている。また、弾性支持部材２６ａ１、２６ａ２、２６ｂ１、２６ｂ２の他方の端部は、支持基台２３において固定されており、これによりレンズ保持部材５２を光ディスクに対して自在に保持できる。また、フォーカスコイル２７ａ、２７ｂ、トラッキングコイル２８ａ、２８ｂに供給される電流と永久磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃが発生する磁束との間で発生する電磁力によって、レンズ保持部材５２は駆動される。それによって、レンズ保持部材５２は、トラッキング方向とフォーカシング方向の２軸に駆動可能となる。
【００２７】
ここで、本実施形態の特徴部分であるのだが、レンズ保持部材５２には、光軸を確保するための切り欠き部に、λ／４波長板５１が取り付けられている。つまり、レンズ保持部材５２は、光源と偏光ミラーの間における光束を透過させるための切り欠き部に、λ／４波長板５１を有していることを特徴とする。図３は、本実施形態の対物レンズアクチュエータ５０の上面図（ａ）と、（ａ）のI−I線での矢印方向から見た断面図（ｂ）を示している。図３（ｂ）で示してあるように、レンズ保持部材５２に透過部を有することで光路を確保し、対物レンズアクチュエータの高さＺａを縮小している。また、周波数特性（ゲイン：Ｆｏ駆動）を図４に示す。図中丸印部の共振周波数は、レンズ保持部材の共振でありレンズ保持部材の剛性が支配的となる。従来例の切り欠きあり・なしのものと比較すると、切り欠きありのものに対しては、周波数上昇が確認でき切り欠きなしのものと同等の特性になっている。このように、レンズ保持部材５２の光路確保用切り欠き部に光ピックアップ装置２の構成要素である光学素子のλ／４波長板５１を取り付けることで、次のことが確認できる。すなわち、レンズ保持部材５２が、偏光ミラー１０で９０度反射されて対物レンズに導かれる光束の四面を覆う箱型形状となり、剛性が向上して周波数特性が向上している。したがって、従来の課題である薄型化かつ高剛性化を実現した対物レンズアクチュエータを提供することが可能となった。
【００２８】
次に、本発明の対物レンズアクチュエータの第２の実施形態について説明する。
【００２９】
第２の実施形態は、前記第１の実施形態の別様態となっており、図５に示されている構成をしている。すなわち、第１の実施形態において、透光性を有する光学素子としてλ／４波長板５１が設けられていた切り欠き部に、それに代わってガラス板１２が設けられている。そして、λ／４波長板５１は、該ガラス板１２とコリメートレンズ８の間における光束が通過する行程上に配置されている。以上のような、切り欠き部にガラス板１２を設けるという本実施形態の構成によっても、前述した本発明の特徴である効果を第１の実施形態と同様に得ることが可能である。
【００３０】
次に、本発明の対物レンズアクチュエータの第３の実施形態について説明する。
【００３１】
光ピックアップ装置の概略構成は従来例（図８）と同様なので省略する。図６は、本発明の対物レンズアクチュエータの第３の実施形態の構成を説明するための上面図（ａ）と、（ａ）のII−II線での矢印方向から見た断面図（ｂ）である。対物レンズアクチュエータ６０は、固定部と可動部とから構成されている。前記固定部は、アクチュエータ基台２１、アクチュエータ基台２１上に固定された永久磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、支持基台２３から構成される。前記可動部は、フォーカスコイル２７ａ、２７ｂ、トラッキングコイル２８ａ、２８ｂとこれらを保持するレンズ保持部材６２から構成される。可動部を構成するレンズ保持部材６２には、その両端に取り付け部２５ａ１、２５ａ２、２５ｂ１、２５ｂ２が形成されている。そして、各取り付け部に一方の端部が接続された２対（４本）の線状で弾性および高導電性を有する弾性支持部材２６ａ１、２６ａ２、２６ｂ１、２６ｂ２の先端にレンジ保持部材６２は保持されている。また、レンズ保持部材６２は、フォーカスコイル２７ａ、２７ｂ、トラッキングコイル２８ａ、２８ｂに電気的に接続されている。また、弾性支持部材２６ａ１、２６ａ２、２６ｂ１、２６ｂ２の他方の端部は、支持基台２３において固定され、これによりレンズ保持部材５２を光ディスクに対して自在に保持できる。また、フォーカスコイル２７ａ、２７ｂ、トラッキングコイル２８ａ、２８ｂに供給される電流と永久磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃが発生する磁束との間で発生する電磁力によって、レンズ保持部材６２は駆動される。それによって、レンズ保持部材６２は、トラッキング方向とフォーカシング方向の２軸に駆動可能となる。
【００３２】
ここで、本実施形態の特徴について、図６（ｂ）を用いて説明する。この実施形態では、レンズ保持部材６２は、例えばアクリル系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、シクロオレフィン系樹脂など、レーザ光に対して透過率９０％以上の材料で成型されている。すなわち、レンズ保持部材６２が透光性を有する材質よりなるため、レーザ光源４から射出されるレーザ光が偏光ミラー１０で９０度反射されるように、レンズ保持部材６２の透過部で光を透過させることが可能である。したがって、対物レンズアクチュエータ６０の高さＺｂを縮小することができる。また、偏光ミラー１０で９０度反射されて対物レンズ部に導かれる光路の四面を覆う構造とすることが可能であるため、剛性が向上する。このように、レンズ保持部材６２を光が透過可能な材質で成型することで、次のことが可能となる。すなわち、光路の切り欠きを必要としないので、箱型で剛性に有利な構造とすることが可能であるため、薄型化かつ高剛性化を実現した対物レンズアクチュエータを提供することが可能となる。
【００３３】
また、本発明は、以上で説明した本発明の特徴を有する対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置と、該光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の対物レンズアクチュエータにおける、第１の実施形態を説明するための斜視図である。
【図２】本発明の対物レンズアクチュエータにおける、第１の実施形態の光ピックアップ装置の概略構成を説明するための上面図である。
【図３】本発明の対物レンズアクチュエータにおける、第１の実施形態を説明するための上面図（ａ）と、（ａ）のI−I線での矢印方向から見た断面図（ｂ）である。
【図４】本発明の対物レンズアクチュエータにおける、第１の実施形態の周波数特性を説明するためのグラフである。
【図５】本発明の対物レンズアクチュエータにおける、第２の実施形態を説明するための上面図である。
【図６】本発明の対物レンズアクチュエータにおける、第３の実施形態を説明するための上面図（ａ）と、（ａ）のII−II線での矢印方向から見た断面図（ｂ）である。
【図７】従来例の対物レンズアクチュエータを説明するための斜視図である。
【図８】従来例の光ピックアップ装置の概略構成を説明するための上面図である。
【図９】従来例の対物レンズアクチュエータを説明するための上面図である。
【図１０】第１の従来例の対物レンズアクチュエータを説明するための図９のIII−III線での矢印方向から見た断面図である。
【図１１】第２の従来例の対物レンズアクチュエータを説明するための図９のIII−III線での矢印方向から見た断面図である。
【図１２】従来例の対物レンズチルトアクチュエータの周波数特性を説明するためのグラフである。
【図１３】本発明の光ディスク装置の概略構成を説明するための上面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  光ディスク
２  光ピックアップ装置
３  光学基台
４  レーザ光源
５  ビームスプリッタ
６  集光レンズ
７  受光素子
８  コリメートレンズ
９、５１  λ／４波長板
１０  偏光ミラー
１１  対物レンズ
１２  ガラス板
２０、３０、５０、６０  対物レンズアクチュエータ
２１  支持基台
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  永久磁石
２３  アクチュエータ基台
２４、３４、５２、６２  レンズ保持部材
２５ａ１、２５ａ２、２５ｂ１、２５ｂ２  取り付け部
２６ａ１、２６ａ２、２６ｂ１、２６ｂ２  弾性支持部材
２７ａ、２７ｂ  Ｆｏコイル
２８ａ、２８ｂ  Ｔｒコイル
５１  スピンドルモータ
５２ａ、５２ｂ  ガイド軸
５３  シャーシ
【図１３】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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