CN102054489A - 光盘装置及跟踪控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供光盘装置及跟踪控制方法。随着物镜的小径化，对于偏心较大的盘片来说，在轨道捕获后物镜从中立位置大幅度移位时，跟踪误差信号的振幅大幅度下降，跟踪控制会变得不稳定。本发明的光盘装置具有：透镜位置信号生成部，其生成表示物镜在光盘半径方向上的位置的透镜位置信号；振幅修正部，其对跟踪误差信号的振幅进行修正；跟踪控制部，其根据振幅修正部的输出生成作为用于进行致动器控制的信号的致动器驱动信号，其中，振幅修正部根据透镜位置信号对跟踪误差信号的振幅进行修正，以使对光斑与轨道的偏差的跟踪误差检测灵敏度大致固定。

Description

光盘装置及跟踪控制方法

技术领域

本发明涉及光盘装置中的跟踪控制。

背景技术

作为涉及跟踪控制的文献，可知专利文献1。该专利文献1中，其背景技术一栏中，记载了“首先，在关闭跟踪伺服的状态下对由光盘的偏心引起的轨道横切(横断)频率进行检测，在轨道横切频率最低的时刻(因偏心引起轨道向光盘的内周侧或者外周侧最大移位的时刻)，并且物镜没有从中立位置移位的状态下，开启跟踪伺服，即进行所谓的轨道捕获(track pull-in)”，“接着，对跟踪致动器进行驱动，使物镜追随轨道，开始使其向光盘的内周方向或者外周方向移位的跟踪控制，然后，通过基于光盘每转一圈的跟踪致动器的驱动信号的平均值来驱动滑动器，使物镜的中立位置移动到由光盘的偏心引起的轨道移位后的中立位置”，“然后，通过使物镜按照追随轨道的方式移位，进行跟踪控制”。

专利文献1：日本特开2008-299963号公报

发明内容

笔记本型个人计算机等移动设备要求小型、轻量、薄型化，其光盘驱动器装置的小型、轻量、薄型化的要求也随之提高，在此背景下，提出了厚度12.7mm的光盘驱动器，或者进一步薄型化至与薄型化的硬盘驱动器(HDD)单元有同等厚度的9.5mm厚的光盘驱动器。这些装置中，通过光拾取器上搭载的物镜的小径化来实现薄型化。

然而，伴随着物镜的小径化，物镜偏离中立位置时跟踪误差信号振幅的降低会变得更大。由于跟踪误差信号的振幅降低，检测光斑与轨道的偏离的灵敏度(跟踪误差检测灵敏度)降低，跟踪控制***的增益会降低。因此，存在如下问题，即，对于偏心较大的盘来说，在轨道捕获后物镜从中立位置大幅度移位时，跟踪误差信号振幅会大幅度降低，跟踪控制***的增益降低，由此使得跟踪控制变得不稳定。针对该问题，专利文献1中没有记载。

本发明的目的在于，提供跟踪控制的稳定性得到提高的光盘装置。

上述问题，例如通过权利要求书所记载的结构来解决。对其概要简单说明如下。

例如，本光盘装置具备：透镜位置信号生成部，其生成表示物镜在光盘半径方向上的位置的透镜位置信号；和跟踪驱动信号生成部，其根据透镜位置信号，改变上述跟踪驱动信号与上述跟踪误差信号的比，由此生成该跟踪驱动信号。

另外，本光盘装置例如还具备振幅修正部，其根据透镜位置信号对跟踪误差信号的振幅进行修正，以使对光斑与轨道的偏离的跟踪误差检测灵敏度变得大致固定。

通过本发明，能够提供跟踪控制的稳定性得到提高的光盘装置。

附图说明

图1是表示本实施方式的光盘装置的结构的框图。

图2是用以说明光盘的偏心量的概念图。

图3是用以说明由于光盘的偏心引起的轨道的时间上的移位的波形图。

图4是用以说明增益修正学习处理的流程图。

图5(a)是用以说明本实施方式的跟踪控制方式的效果的波形图。

图5(b)是用以说明本实施方式的跟踪控制方式的效果的波形图。

图5(c)是用以说明本实施方式的跟踪控制方式的效果的波形图。

图5(d)是用以说明本实施方式的跟踪控制方式的效果的波形图。

图6是表示本实施方式的光盘装置的动作的流程图。

图7表示从光盘装置的各部输出的信号波形。

附图标记说明

1    光盘

2    光拾取器

3     信号处理单元

4     主轴马达

5     透镜位置信号生成单元

6     误差信号生成单元

7     致动器驱动单元

8     滑动器马达驱动单元

9     主轴马达驱动单元

10    滑动器马达

22    激光光源

26    致动器

27    物镜

29    光检测器

31    ***控制单元

32    聚焦控制单元

33    振幅修正单元

34    跟踪控制单元

35    开关

36    滑动器控制单元

37    主轴控制单元

具体实施方式

下面，针对用以实施本发明的方式利用附图来进行说明。

图1是表示本实施方式所述的光盘装置的结构的框图。

其中，光盘装置只需为对光盘进行记录或再现或者两者都能进行的装置即可。然而，为了能够更显著地发挥以下所说明的技术的优点，光盘装置优选为所谓薄型(slim)或者超薄型(ultra-slim)光盘驱动器。因为对于这些光盘驱动器来说，物镜小径化的需求更强。此外，薄型光盘驱动器是指例如厚度12.5mm～12.9mm的驱动器。此外，超薄型光盘驱动器是指厚度9.3mm～9.7mm的驱动器。

光盘1在主轴马达4的作用下以规定的转速旋转。此外，主轴马达4由主轴马达驱动单元10所驱动。并且主轴马达驱动单元10基于主轴控制单元37所输出的控制信号通过主轴马达驱动单元10驱动主轴马达4，其中，主轴控制单元37从安装在进行光盘装置的各种信号处理的信息处理单元3中的***控制单元31接收指令信号。

激光光源22，根据***控制单元31向安装在拾取器2中的激光功率控制单元21发出的指示信号，以规定的功率发光。

激光光源22所发出的激光通过准直透镜23、分束器24、上升反射镜25、物镜27，在光盘1的信息记录面上会聚为光斑。

在光盘1的信息记录面上反射的光被分束器24所分束，经聚光透镜28会聚于光检测器29。在光检测器29上将会聚的光转换成电信号，输出到透镜位置生成单元5、误差信号生成单元6。

从误差信号生成单元6输出的聚焦误差信号FES被输入到聚焦控制单元32中。聚焦控制单元32，在***控制单元31的指示下基于聚焦误差信号FES输出聚焦控制信号。

致动器驱动单元7根据聚焦控制信号在垂直于盘片的方向上驱动致动器26，其中该致动器以与物镜26一体动作的方式构成。通过该致动器驱动单元7进行聚焦控制，以使照射到光盘1上的光斑总是对焦在盘片1的消息记录面上。接着，聚焦控制运作，通过使光斑对焦到盘1的信息记录面上，从误差信号生成单元6输出跟踪误差信号TES。此处，跟踪误差信号TES是表示光斑与信息记录面上的轨道的位置偏差的信号。

跟踪误差信号TES，由振幅修正单元33基于从透镜位置信号生成单元5所输出的透镜位置信号LPS修正信号振幅。接着，修正后的修正跟踪误差信号MTES被输出到跟踪控制单元34中。

跟踪控制单元34在***控制单元31发出的指令信号下，基于修正跟踪误差信号MTES，输出用于沿光盘1半径方向驱动物镜27的信号，以使光斑追踪信息记录面上的轨道。而且，用于沿光盘半径方向驱动物镜27的信号，通过开关35b，作为跟踪驱动信号TRD，输入到致动器驱动单元7。

致动器驱动单元7根据跟踪驱动信号TRD驱动致动器26，从而沿光盘半径方向驱动物镜27。

滑动器控制单元36基于接收了来自***控制单元31的指令信号的跟踪致动器驱动信号TRD的平均值，输出用于驱动滑动器马达10的滑动器驱动信号。

滑动器驱动信号8根据滑动器驱动信号驱动滑动器马达10。由此，沿光盘半径方向移动光拾取器2以使物镜27总是在中立位置附近动动作。

此外，信号处理单元3是CPU、LSI等的处理电路，具备：***控制单元31、聚焦控制单元32、振幅修正单元33、跟踪控制单元34、开关35、滑动器控制单元36、主轴控制单元37。

下面，针对所述光盘装置中采用的跟踪控制方式进行说明。

在此，首先利用图2对光盘1的“偏心量”进行说明。

在本实施方式中，光盘1的“偏心量”是指光盘1的旋转中心产生偏心的程度。该“偏心量”如图2所示，相当于以光斑为中心的光盘(轨道)的移位量，可以测定光盘1旋转1/2圈时光盘1(轨道)的移位量作为该“偏心量”。并且，光盘1旋转1圈的情况下，可能表现出外周方向的“偏心量(偏心量(+))”和内周方向的“偏心量(偏心量(-))”，但可以认为两者大小相同。

图3是表示由于光盘的偏心引起的轨道的时间上的移位的波形图。具体而言，图3表示的是，在使偏心的光盘1旋转，并关闭跟踪控制的状态下，使光拾取器2位于与光盘1相对的位置上时的，从光拾取器2所观察到的光盘1的各轨道的位置(y轴)与时间(x轴)的关系。

此外，跟踪控制单元34，在跟踪控制关闭的状态下对由光盘1的偏心而引起的轨道横切频率(トラツク横断周波数)进行检测。并且，跟踪控制单元34在轨道横切频率变得最低的时刻，并且物镜没有从中立位置移位的状态下，开启跟踪控制，进行所谓的轨道捕获。此处，轨道横切频率变得最低的时刻表示的是，例如，由于偏心造成轨道向光盘的内周侧或者外周侧最大移位的时刻。此外，在该说明中，“横切频率变得最低”仅表示在可测量的范围内横切频率变得最低。并且，不是最低值而是极小值亦可。此外，“轨道横切频率变得最低的时刻”也可为横切频率小于规定的阈值的时刻。而规定的阈值可为例如比假定的最低频率大5％的值，但并不限定为该值。并且，光盘装置也可以根据横切频率的微分值来获取进行轨道捕获的时刻。

如图3所示，在光盘1偏心的情况下，光盘1的一个旋转周期中，轨道上产生与该光盘1的偏心量相应的移位。结果是，当在由于偏心造成轨道最大移位的时刻(时刻t1、t2……)进行轨道捕获的情况下，在光盘1旋转1/2圈后，已进行捕获的轨道移位到发生与光盘1的偏心量的2倍相应大小的偏移的位置上。

在上述情况中，本光盘装置在轨道捕获后通过基于光盘1每旋转一圈的致动器驱动信号的平均值来驱动滑动器马达10，使物镜27的中立位置移动到因光盘的偏心而引起的轨道移位的中立位置上。并且，在图3中，P1、P3表示进行轨道捕获的点，P2、P4表示光盘1旋转1/2圈后该两点P1、P3的位置。

下面，针对振幅修正单元33中的振幅修正量的学习处理，利用图4、图5以及图7进行说明。

图4是表示振幅修正量的学习处理的流程图。此外，图7表示与图4的流程图对应的图1的各部的波形。

首先，光盘装置将开关35连接到a侧(S400，图7的时刻t0)，选择***控制单元31所输出的信号。

接着，光盘装置从***控制单元31输出0作为致动器驱动信号TRD，使致动器26为不被驱动的状态，即，使物镜27为中立位置的状态(S401，图7的时刻t1)。

接下来，***控制单元31对物镜为中立位置的状态下透镜位置信号LPS的信号电平LP0以及跟踪误差信号TES的振幅TE0进行测量(S402)。

然后，光盘装置使致动器驱动信号TRD为规定的设定值TRDp，使致动器26沿规定的半径方向移位规定的量(S403，图7的t2)。由此物镜27成为从中立位置移位的状态。

接着，利用***控制单元31测量该状态下的透镜位置信号LPS的信号电平LPp和跟踪误差信号TES的振幅TEp(S404)。

然后，光盘装置将致动器26沿与S403、S404不同的半径方向移位规定的量(S405，图7的时刻t3)。并且，S450中，使致动器驱动信号TRD为与S403中所设定的值的极性不同的规定的设定值TRDm。通过采用该设定值TRDm，物镜27成为从中立位置沿与S403、S404不同的半径方向移位的状态。

然后，光盘装置利用***控制单元31测量该状态下的透镜位置信号LPS的信号电平LPm和跟踪误差信号TES的振幅TEm(S406)。

接着，光盘装置基于S402、S404、S406中测得的透镜位置信号LPS的信号电平和跟踪误差信号TES的振幅，求取跟踪误差信号振幅修正量与透镜位置信号LPS的信号电平的关系。接着，光盘装置根据所求得的修正量TEA，设定振幅修正单元33的修正表(S407)。并且，在该S407中，说明了设定修正表，但设定的信息，只需为表示透镜位置信号LPS的信号电平与跟踪误差信号修正量TEA之间的对应的信息即可，也可以不必为表的形式。

然后，将开关35连接到b侧，使跟踪控制单元34的输出作为跟踪驱动信号TRD输入到致动器驱动单元7中，并结束流程(S408，图7的时刻t4)。

利用图5对振幅修正单元的动作进行说明。

图5(a)是表示跟踪驱动信号TRD与跟踪误差信号TES的振幅的关系的图。图中，跟踪误差信号振幅TE0表示的是，在图4的步骤S401中令跟踪驱动信号TRD为0时——即物镜106位于中立位置时——的跟踪误差信号振幅。相对地，还表示了下述情况：当在图4的步骤S403和S405中令跟踪驱动信号TRD为TRDp、TRDm时——即，使物镜27从中立位置移位时——的跟踪误差信号的振幅分别降低到TEp、TEm。

此外，图5(b)表示了跟踪驱动信号TRD与透镜位置信号LPS的振幅的关系。并且，该图表示，所输出的位置信号LPS与跟踪驱动信号TRD的设定成比例，即与物镜27的位置成比例。根据图5(a)和图(b)的关系可知，跟踪误差信号振幅TE与透镜位置信号LPS的关系可用下式给出。

式1

$\mathrm{TE}=\mathrm{TE}0-\frac{\mathrm{TE}0-\mathrm{TEp}}{\mathrm{LPp}-\mathrm{LP}0}\·(\mathrm{Lp}-\mathrm{LP}0),(\mathrm{LP}>=\mathrm{LP}0)$

$=\mathrm{TE}0-\frac{\mathrm{TE}0-\mathrm{TEm}}{\mathrm{LPm}-\mathrm{LP}0}\&CenterDot;(\mathrm{Lp}-\mathrm{LP}0),(\mathrm{LP}<\mathrm{LP}0)$

并且，振幅修正量TEA与透镜位置信号LPS的关系可用下式给出。

式2

$\mathrm{TEA}=\frac{\mathrm{TE}0}{\mathrm{TE}0-\frac{\mathrm{TE}0-\mathrm{TEp}}{\mathrm{LPp}-\mathrm{LP}0}\&CenterDot;(\mathrm{Lp}-\mathrm{LP}0)},(\mathrm{LP}>=\mathrm{LP}0)$

$=\frac{\mathrm{TE}0}{\mathrm{TE}0-\frac{\mathrm{TE}0-\mathrm{TEm}}{\mathrm{LPm}-\mathrm{LP}0}\&CenterDot;(\mathrm{Lp}-\mathrm{LP}0)},(\mathrm{LP}<\mathrm{LP}0)$

图5(c)表示了式(2)中透镜位置信号LPS与振幅修正量TEA的关系。图中，物镜27位于中立位置——透镜位置信号为LP0——时的振幅修正量为TEA＝1。并且，物镜27从中立位置移位——透镜位置信号为LPp——时的振幅修正量为TEA＝TE0/TEp。此外，图中表示了透镜位置信号为LPm时振幅修正量为TEA＝TE0/Tem的情况。

图5(d)表示了透镜位置信号LPS与从振幅修正单元33输出的修正跟踪误差信号MTES的振幅的关系。并且该图中表示的是，对输入的跟踪误差信号振幅TE修正振幅修正量TEA后输出的信号。例如，当透镜位置信号为LP0时，即物镜27为中立位置时，振幅修正单元33输出振幅为TE0×TEA＝TE0×1＝TE0的修正跟踪误差信号MTES。而在透镜位置信号为LPp，即物镜27从中立位置移位时，振幅修正单元33输出振幅为TEp×TEA＝TEp×TE0/TEp＝TE0的修正跟踪误差信号MTES。由此，即使在物镜27从中立位置移位的情况下，从振幅修正单元33输出的修正跟踪误差信号MTES的振幅也能保持大致固定。并且，跟踪误差信号MTES的振幅保持大致固定是在光盘装置没有进行跟踪伺服控制的情况下的。

此外，跟踪驱动信号TRD的输出电平是与修正跟踪误差信号MTES的输出电平成比例的值。此外，根据图5(c)、(d)，跟踪误差信号TES的振幅与修正跟踪误差信号MTES的振幅的比根据透镜位置信号LPS而变化。更具体地说，物镜27的位置从中立位置偏离越大，即透镜位置信号LPS相对于中立位置的变化越大，修正跟踪误差信号MTES的振幅相对于跟踪误差信号TES的振幅的比也越大。根据以上内容，本光盘装置的信号处理单元3进行处理，使得：物镜27的位置从中立位置偏离越大，即透镜位置信号LPS相对于中立位置的变化越大，跟踪驱动信号TRD的输出电平相对于跟踪误差信号TES的比也越大。

并且，如图5(d)所示，在不进行跟踪控制，并且通过振幅修正单元33进行修正的情况下，信号处理单元3所输出的跟踪驱动信号TRD的振幅固定。

此外，换而言之，图5所示的处理也即，本光盘装置或者信号处理单元3或者振幅修正单元33，根据透镜位置信号对跟踪误差信号的振幅进行修正，使得对光斑与轨道的偏差的跟踪误差检测灵敏度保持大致固定。

下面，利用图6的流程图，针对光盘装置的振幅修正处理进行说明。

首先，光盘装置取得图4的S407中所求得的修正表(S601)。接着，光盘装置取得透镜位置信号LPS(S602)。然后，光盘装置基于上述取得的修正表和透镜位置信号LPS，取得振幅修正量TEA，对跟踪误差信号TES的振幅进行修正(S603)。并且，在S603中，光盘装置在之后跟踪控制中进行处理，以使透镜位置信号LPS相对于中立位置的变化越大，跟踪驱动信号TRD的输出电平与跟踪误差信号TES的比也越大。

在上述实施例的振幅修正量学习处理中，在跟踪驱动信号TRD的设定为3点的情况下，测量透镜位置信号LPS和跟踪误差信号TES的振幅，求取振幅修正量。然而，本发明并不限定于该处理，可以对跟踪驱动信号TRD设定更多点，进而测量透镜位置信号LPS和跟踪误差信号TES的振幅来求取振幅修正量。此外，跟踪误差信号TES的振幅相对于透镜位置信号LPS的关系求取为直线，但并不限于此，显然也可以为二次曲线，只要配合光学***的特性来处理即可。

进一步地，透镜位置信号LPS是根据光盘1的反射光得到的，但也可以通过直接检测物镜27的位置的其它检测机构来获取。

此外，在本实施例中，通过求取跟踪误差信号TES的振幅与透镜位置信号LPS的关系来进行修正，同样地，也可以通过求取跟踪误差信号TES的偏移(offset)与透镜位置信号的LPS的关系来对偏移进行修正。或者也可以通过求取跟踪误差信号TES的振幅和偏移与透镜位置信号LPS的关系来对振幅和偏移进行修正。

如上所述，通过本光盘装置或者本跟踪控制方法，能够稳定地进行跟踪控制。

尤其是，通过本光盘装置或者本跟踪控制方法，即使在物镜与以往相比更为小径化的情况下，也能够提高对物镜移位时的跟踪误差信号的振幅与物镜处于中立位置时的跟踪误差信号的振幅之间的差进行修正的精度。

此外，通过本光盘装置或者本跟踪控制方法，能够在维持跟踪控制的稳定性的同时，实现物镜或光拾取器的小型化、轻量化。进一步地，伴随着小型化、轻量化，也能对降低成本起到贡献。

并且，在上面的说明中，主要针对跟踪控制进行了说明，但聚焦控制中也能利用本光盘装置。当物镜从中立位置大幅度移位时，聚焦控制信号也会劣化。对此，光盘装置通过聚焦驱动信号生成部进行如下处理。即，聚焦控制信号生成部也可以根据透镜位置信号来改变聚焦驱动信号与聚焦误差信号的比。由此，在聚焦方向上，也能够抑制由于偏心造成物镜从中立位置大幅度移位时的影响，能够进行稳定的聚焦控制。

此外，本发明并不限定于上述的实施例，包含了各种变形例。例如，上述实施例是为了使本发明易于理解而进行的详细说明，并非限定必须具备所说明的全部的结构。此外，能够将某实施例的结构的一部分替换成其他实施例的结构，或能够在某实施例中添加其他实施例的结构。另外，针对各实施例的结构的一部分，能够追加、删除或替换其他结构。

此外，上述的各结构，其一部分或者全部，可由硬件构成，或者也可以通过由处理器执行程序来实现。此外，控制线或信息线表示了说明上被认为是必要的部分，产品上并不限定必须展示所有的控制线或信息线。实际上可以认为几乎全部的结构是互相连接的。

Claims (10)

1.一种对光盘进行信息记录或再现的光盘装置，其特征在于，具有：

射出激光的激光光源；

将所述激光聚光在光盘上的物镜；

对所述物镜进行驱动的致动器；

输出与来自光盘的反射光量相应的电信号的光检测部；

跟踪信号生成部，其根据所述光检测部的输出信号生成表示聚光在光盘上的激光与光盘的轨道之间的偏差的跟踪误差信号；

透镜位置信号生成部，其生成表示所述物镜在盘片半径方向上的位置的透镜位置信号；和

跟踪驱动信号生成部，其根据所述跟踪误差信号，生成向所述致动器输入的跟踪驱动信号，其中

所述跟踪驱动信号生成部，根据所述透镜位置信号，改变所述跟踪驱动信号与所述跟踪误差信号的比，由此生成该跟踪驱动信号。

2.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，

所述跟踪驱动信号生成部，使所述跟踪驱动信号与所述跟踪误差信号的比在所述物镜的位置越远离规定的中立位置时越大，由此生成该跟踪驱动信号。

3.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，具有：

根据所述透镜位置信号对所述跟踪误差信号的振幅进行修正的振幅修正部，其中

所述跟踪驱动信号生成部，根据已由所述振幅修正部修正的所述跟踪误差信号来生成所述跟踪驱动信号。

4.如权利要求3所述的光盘装置，其特征在于，

所述振幅修正部，基于多个移位位置上的所述跟踪误差信号的振幅和所述透镜位置信号，获取与所述透镜位置信号相应的所述跟踪误差信号的振幅的修正量。

5.如权利要求3所述的光盘装置，其特征在于，

所述振幅修正部，根据所述透镜位置信号来对所述跟踪误差信号的振幅进行修正，以使跟踪误差检测灵敏度变得大致固定。

6.一种光盘装置的跟踪控制方法，其特征在于，具备：

利用物镜将从激光光源射出的激光聚光在光盘上的步骤；

基于来自光盘的反射光对跟踪误差信号进行检测的步骤；

对所述物镜的位置进行检测的步骤；和

根据所述跟踪误差信号，生成向致动器输入的跟踪驱动信号的步骤，其中

在生成所述跟踪驱动信号的步骤中，根据所述透镜的位置，改变所述跟踪驱动信号与所述跟踪误差信号的比。

7.如权利要求6所述的跟踪控制方法，其特征在于，

在生成所述跟踪驱动信号的步骤中，使所述跟踪驱动信号与所述跟踪误差信号的比在所述物镜的位置越远离规定的中立位置时越大。

8.如权利要求6所述的跟踪控制方法，其特征在于，具有：

根据所述物镜的位置对所述跟踪误差信号的振幅进行修正的步骤，其中

在生成所述跟踪驱动信号的步骤中，根据所述已修正的所述跟踪误差信号来生成所述跟踪驱动信号。

9.如权利要求8所述的跟踪控制方法，其特征在于，

在对所述跟踪误差信号的振幅进行修正的步骤中，基于多个移位位置上的所述跟踪误差信号的振幅和所述透镜位置信号，获取与所述透镜位置信号相应的所述跟踪误差信号的振幅的修正量。

10.如权利要求8所述的跟踪控制方法，其特征在于，包括：

在对所述跟踪误差信号的振幅进行修正的步骤中，所述振幅修正部根据所述透镜位置信号来对所述跟踪误差信号的振幅进行修正，以使跟踪误差检测灵敏度变得大致固定。

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