JP2011142632A - カメラ装置、カメラシステムおよびカメラ構成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スクリーンサイズに関係なく、３次元画像を良好に表示する。
【解決手段】
第１の画像および第２の画像から成る第１の立体画像を撮像する３次元画像撮像部と、３次元画像撮像部から離間しており、第１の画像または第２の画像と合わせて見ると第２の立体画像となる第３の画像を撮像する追加カメラ部とを具備するカメラ装置が提供される。３次元画像撮像部と追加カメラ部との間の距離は、第２の立体画像が表示されるスクリーンのサイズに応じて設定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、カメラ装置、カメラシステムおよびカメラ構成方法に関する。

図１は、従来技術の立体画像撮像用カメラリグ１００を示す。係るカメラリグでは、２つのカメラ１０５および１１０が固定部１１５に載置される。これらのカメラは、固定量（ｄ）だけ離間している。この固定量は、各カメラによって撮像された画像間の最大正距離が表示時に瞳孔間距離となるように設定される。当該距離は、視聴者の両眼間の距離であり、通常は約６．５ｃｍである。これによって、２枚の表示画像間の最大正視差が約６．５ｃｍであることが保証される。このようにして、画面上に映し出された３次元画像を視聴することが可能になる。

しかし、シーン、特に横長タイプ（landscape type：背景等）のシーンを撮像する場合、２つのカメラ１０５および１１０間の固定距離は、２枚の画像が表示される全画面サイズには好適ではない。

これは、映画スクリーンで６．５ｃｍの移動を行うのに、約１０ピクセルの２枚の画像間の移動が必要になるためである（１２．４８ｍのスクリーンの場合）。したがって、映画スクリーンに表示するために立体画像を撮像するようにカメラリグ１００をセットアップする場合、表示時の２枚の画像の最大正移動は約１０ピクセルとなる。しかし、この移動は、テレビスクリーンの場合には好適ではない。テレビスクリーンで６．５ｃｍの移動を行うには、２枚の画像間の移動は、１ｍのスクリーンの場合には１２５ピクセルであるか、またはこれより大きいスクリーンの場合には１２５ピクセルより小規模である可能性がある。したがって、映画スクリーンでの表示用に撮像された画像をテレビスクリーンで表示する場合、３次元効果がほとんどなくなってしまうおそれがある。

仏国特許出願公開第２６９９２９６号明細書 国際公開第２００８／１４１２７０号 国際公開第２００８／０７３５１８号 米国特許出願公開第２００２／１６７７２６号明細書

一方、技術の進歩により、消費者が３次元立体画像を家で視聴することも可能となっている。当該視聴は、（視聴用メガネと協働する）特別に構成されたコンピュータディスプレイまたはテレビディスプレイを通じて行うことができる。

これが問題を生むことになる。映画作品を映画スクリーンで表示するために撮像する場合、３次元効果を保ちながら、これをテレビスクリーンで視聴することはできない。

本発明は、上記問題に対処することを目的とする。

本発明の第１の態様によると、第１の画像および第２の画像から成る第１の立体画像を撮像する３次元画像撮像部と、上記３次元撮像部から離間しており、上記第１の画像または上記第２の画像と合わせて見ると第２の立体画像になる第３の画像を撮像する追加カメラ部とを具備するカメラ装置が提供される。

これにより、追加カメラ部を、立体画像が視聴されるスクリーンのサイズから独立して位置決めすることが可能であるため、有益である。

上記３次元画像撮像部と上記追加カメラ部との間の距離は、上記第２の立体画像が表示されるスクリーンのサイズに応じて決められ得る。

上記カメラ装置は、さらに、上記追加カメラ部を摺動可能に取り付け可能な摺動部を具備してもよい。当該摺動部は、上記３次元画像撮像部と上記追加カメラ部との間の上記距離を変更する。

本発明の第２の態様によると、画像処理部と接続可能な、本発明の第１の態様によるカメラ装置を具備するカメラシステムが提供される。上記画像処理部は、上記３次元画像撮像部および上記追加カメラ部から出力された画像を識別子に関係付けて記憶可能な記憶媒体と、当該記憶媒体にそれぞれ記憶された画像を出力して上記第１の立体画像または上記第２の立体画像を形成可能なスイッチ部とを具備する。

上記スイッチ部は、上記第１の画像または上記第２の画像が表示されるスクリーンのサイズに応じて、上記それぞれ記憶された画像を選択するように動作可能であってもよい。

上記カメラシステムは、さらに、上記３次元画像撮像部および上記追加カメラ部を、上記第１の立体画像または上記第２の立体画像を視聴するためのシャッターメガネの動作に応じて駆動可能なプロセッサを具備してもよい。

上記３次元画像撮像部および上記追加カメラ部は、上記シャッターメガネの各レンズが透明であるときに駆動されてもよい。

本発明の第３の態様によると、複数の画像撮像部を用いて立体画像を撮像するカメラ装置を制御可能であり、上記複数の画像撮像部をそれぞれ所定の順序で駆動可能な駆動部を具備する制御装置が提供される。上記所定の順序は、上記複数の立体画像が表示されているときに当該複数の立体画像を視聴するのに用いられるシャッターメガネの動作順序に対応する。

本発明の第４の態様によると、カメラ構成方法が提供される。当該方法は、第１の画像および第２の画像から成る第１の立体画像を撮像するように３次元画像撮像部を配置し、追加カメラ部を上記３次元撮像部から離間して配置し、上記第１の画像または上記第２の画像と合わせて見ると第２の立体画像になる第３の画像を、上記追加カメラ部を用いて撮像する。

上記３次元画像撮像部と上記追加カメラ部との間の距離は、上記第２の立体画像が表示されるスクリーンのサイズに応じて設定され得る。

上記カメラ構成方法は、さらに、摺動部上に上記追加カメラ部を取り付け、上記３次元画像撮像部と上記追加カメラ部との間の距離を可変するように上記摺動部を配置してもよい。

上記カメラ構成方法は、さらに、上記３次元画像撮像部および上記追加カメラ部から出力された画像を識別子と関係付けて記憶し、それぞれ記憶された画像を出力して上記第１の立体画像または上記第２の立体画像を形成してもよい。

上記カメラ構成方法は、さらに、上記第１の画像または上記第２の画像が表示されるスクリーンのサイズに応じて、上記それぞれ記憶された画像を選択してもよい。

上記カメラ構成方法は、さらに、上記３次元画像撮像部および上記追加カメラ部を、上記第１の立体画像または上記第２の立体画像を視聴するシャッターメガネの動作に応じて駆動させてもよい。

上記カメラ構成方法は、さらに、上記シャッターメガネの各レンズが透明であるときに上記３次元画像撮像部および上記追加カメラ部を作動させてもよい。

本発明の第５の態様によると、複数の画像撮像部を用いて立体画像を撮像するカメラ装置を制御する制御方法が提供される。当該方法は、上記複数の画像撮像部をそれぞれ所定の順序で駆動させる。当該所定の順序は、上記複数の立体画像が表示されているときに当該複数の立体画像を視聴するのに用いられるシャッターメガネの動作順序に応じて設定される。

本発明は、コンピュータ可読命令を含むコンピュータプログラムにおいて具現化され得る。また、当該コンピュータプログラムは、コンピュータ可読記録媒体に記録され得る。

本発明の上記および他の目的、特徴および利点が、添付の図面を参照して読まれる例示的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

従来技術のカメラリグを示す。 本発明の一実施形態によるカメラ装置を示す。 本発明の一実施形態によるさらなるカメラ装置を示す。 図２において示される実施形態によるカメラ装置から画像を受信する画像処理装置を示す。 図３において示される実施形態によるカメラ装置から画像を受信するさらなる画像処理装置を示す。 図３のカメラ装置におけるカメラの駆動タイミングを説明するタイミング図を示す。 本発明のさらなる実施形態を示す。

図２を参照すると、カメラ装置２００は、カメラリグ２２０上にそれぞれ取り付けられる第１のカメラ（左カメラ）２０５および第２のカメラ（右カメラ）２１０から成る３次元カメラ部を有する。カメラリグ２２０は、操作者が制御する。具体的には、３次元カメラ部は、距離ｄだけ離間している左カメラ２０５および右カメラ２１０を有する。距離ｄは、映画スクリーンに立体画像を表示するのに適するように設定される。距離ｄの典型的な値は、双眼カメラリグの場合、１２ｃｍであり、好ましくはミラーカメラリグの場合、６．５ｃｍである。さらに、第３のカメラ２１５がカメラリグ２２０上に設けられる。第３のカメラは、左カメラ２０５から距離ｄ’にある。

セットアップの際、第１のカメラ２０５および第２のカメラ２１０は、第１のカメラ２０５および第２のカメラ２１０が同じ物体に対して焦点が合うように位置合わせされる。第１のカメラ２０５および第２のカメラ２１０を位置合わせする方法は既知であるため、詳述しない。さらに、第３のカメラ２１５も上記物体に対して焦点合わせされている。換言すると、第３のカメラ２１５が、第２のカメラ２１０と同様に位置合わせされている。これは、第１のカメラ２０５および第２のカメラ２１０と同じ物体に対して焦点が合っており、よって、第１のカメラ２０５および第２のカメラ２１０と位置合わせされていることを意味している。

上述したように、第３のカメラ２１５が左カメラ２０５から距離ｄ’に配置される。距離ｄ’は、テレビスクリーンに立体画像を表示するのに適するように設定される。例えば、距離ｄ’は６０ｃｍである。第３のカメラ２１５は、左カメラ２０５から距離ｄ’にある位置に固定することができる。代替的に、摺動可能な取り付けブラケット上に第３のカメラ２１５を取り付けることによって、第３のカメラ２１５および第１のカメラ２０５間の距離を可変にしてもよい。これによって、画像が表示されるテレビスクリーンのサイズに合わせてカメラ装置２００を変更することが可能になるため、本システムの柔軟性が増す。

第１のカメラ２０５、第２のカメラ２１０および第３のカメラ２１５はそれぞれ、図２においてＬ、ＲおよびＲ’の符号が付された出力を有する。これらの出力は、画像処理装置４００に供給される。当該画像処理装置４００の詳細については、図４を参照しながら後述するが、画像処理装置４００は、第１のカメラ、第２のカメラおよび第３のカメラによって出力される画像を記憶する記憶媒体（図示せず）を備える。記憶媒体は、磁気ディスクであってもよく、光ディスクであってもよい。また、半導体メモリ等であってもよい。記憶媒体は、第１のカメラ２０５、第２のカメラ２１０および第３のカメラ２１５からの画像を記憶する。これらの画像は、各カメラに関連付けられて記憶媒体に記憶される。これは、各シーンに、第１のカメラ２０５からの画像、第２のカメラ２１０からの画像および第３のカメラ２１５からの画像という、３枚の画像が存在することを意味する。

次いで、第１のカメラ２０５からの画像と、第２のカメラ２１０からの画像および第３のカメラ２１５からの画像の一方とから立体画像が形成される。第２のカメラ２１０からの画像および第３のカメラ２１５からの画像のいずれを第１のカメラ２０５からの画像と共に用いるかは、立体画像が映画スクリーンで視聴されるのかまたはテレビスクリーンで視聴されるのかによって選択される。具体的には、立体画像が映画スクリーンで視聴される場合、第１のカメラ２０５からの画像と第２のカメラ２１０からの画像とが用いられる。一方、立体画像がテレビスクリーンで視聴される場合、第１のカメラ２０５からの画像と第３のカメラ２１５からの画像とが用いられる。

図３を参照して、本発明の別の実施形態を説明する。このカメラ装置は、図２で説明したものと同様であるため、同様の要素には同様の参照符号を付してある。カメラ装置３００は、図２のカメラ装置２００と同じであることが明らかであろう。しかし、図３の画像処理装置４００’は図２の画像処理装置４００とは異なる。図３の画像処理装置４００’では、第１のカメラ、第２のカメラおよび第３のカメラは、画像処理装置４００’が制御する。当該画像処理装置４００’の詳細については図５を参照しながら後述する。

図４を参照すると、画像処理装置４００は、記憶媒体４２０、プロセッサ４３０およびスイッチ部４１０を備える。記憶媒体４２０およびスイッチ部４１０は、プロセッサ４３０によって制御される。

記憶媒体４２０は、第１のカメラ、第２のカメラおよび第３のカメラからの出力を受け入れる。記憶媒体４２０は、第１のカメラ、第２のカメラおよび第３のカメラから出力された画像を各カメラ専用のデータファイルに記憶する。すなわち、記憶媒体４２０は、カメラ装置２００によって撮像された画像を記憶する。

編集処理の際、プロセッサ４３０は、カメラによって撮像された画像をスイッチ部４１０に適切なものに変換するように記憶媒体４２０を制御する。換言すると、スイッチ部４１０から出力される画像は、左画像と、第２のカメラまたは第３のカメラからの右画像（それぞれＲまたはＲ’）のいずれか一方とである。これによって、適切な画像の編集が行われる。

図５および図６を参照すると、画像処理装置４００’は、プロセッサ４３０が第１のカメラ、第２のカメラおよび第３のカメラのそれぞれに対して制御信号を出力するという付加的な特徴を有すること以外は、図３の画像処理装置４００と同一である。当該制御信号の目的について以下に記載する。

記憶媒体４２０は第１のカメラ、第２のカメラおよび第３のカメラによって撮像された画像データを記録する。なお、３次元画像の表示を可能にする１つの方法において、いわゆるシャッターメガネが用いられる。換言すると、１つのビデオフレーム空間において、左眼用の画像が右眼用の画像に先立って表示される。シャッターメガネは、画像表示と同期して非観察側の目のレンズの視野を遮断することで、正確な３次元効果が確実に実現されるようにする。これは、図６のグラフ（１）に示されている。まず、ビデオのフレーム毎に、左眼レンズが透明かつ右眼レンズ（非観察側の目のレンズ）が不透明になり、続いて、右眼レンズが透明かつ左目レンズ（非観察側の目のレンズ）が不透明になる。

上述したように、上記実施形態では、第１のカメラ、第２のカメラおよび第３のカメラによって撮像された画像が記憶媒体４２０に記憶される。しかし、必要な記憶容量を減らすために、本実施形態では、各カメラは選択的に駆動される。

図６のグラフ（２）を参照すると、左目レンズが透明である期間、左カメラの映像（footage）を撮影するカメラ２０５のみが駆動する。換言すると、第１のカメラ２０５は、左目レンズが透明であるフレームの半分に相当する映像のみを撮影する。同様に、第２のカメラ２１０および第３のカメラ２１５は、右目レンズが透明であるフレームの半分に相当する映像のみを撮影する。これは、図６のグラフ（３）および（４）にそれぞれ示されている。フレームレートおよび撮影の順序は、カメラ装置のセットアップ段階で設定される。

上記実施形態において、各カメラに撮像される画像は、表示フレームレートの倍数であるレートで撮像される。上記実施形態では、カメラのそれぞれは、２４０フレーム／秒のレートで画像を撮像し得る。これによって、映像が２４フレーム／秒、または６０フレーム／秒、またはさらに２４０フレーム／秒で表示されることが可能になる。ソニー（登録商標）社製の単眼レンズＨＦＲカメラ等のカメラがこれに適している。

立体画像を表示する場合、ソニー（登録商標）社製の３ＤＢＲＡＶＩＡ（登録商標）ディスプレイを用いてもよい。ソニー（登録商標）社製の３ＤＢＲＡＶＩＡ（登録商標）ディスプレイにはシャッターメガネが用いられており、また、モーションフローが搭載されている。モーションフローは、必要時にはいつでも時間的に補間された映像を生成し、左右の映像間に黒い縁を表示することでクロストークを減少させる。この場合、モーションフロー機能に応じて、画像の撮像方法は適宜変更される。

上記では、１つのカメラリグ上に全てのカメラが取り付けられているものに関して説明してきたが、本発明はこれに限定されない。実際には、１つまたは複数のカメラがカメラリグ上に取り付けられなくてもよい。また、カメラがカメラリグ上ではなくカメラリグ内に搭載されてもよい。さらに、双眼カメラリグに関して説明を行ってきたが、本発明はこれに限定されない。とりわけ、カメラリグはミラーカメラリグであってもよい。

さらに、上記では、カメラ装置において１つの３次元カメラ部および１つの追加カメラ部を用いたものを説明したが、本発明はこれに限定されない。任意の数の追加カメラ部を本発明の実施形態において用いてもよく、各カメラは、画像が表示されるスクリーンのサイズに応じて距離を変えて３次元カメラ部から離間されてもよい。

上記では、それぞれ左画像または右画像のみを撮像する単眼レンズカメラであるカメラに関して説明を行ってきたが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明は、マルチレンズカメラまたは、左画像および右画像の両方を撮像する単眼レンズカメラを用いることが可能である。例えば、立体画像を撮像する単眼レンズカメラが既知である。例えば、ソニー（登録商標）社は、３次元画像を撮像することができる単眼レンズカメラである（上記）ＨＦＲコンフォート３Ｄカメラを開発している。実施形態において、本発明は、このカメラを用いて実現することができる。このカメラを用いる場合、ＨＦＲコンフォート３Ｄカメラは、上記実施形態で述べたように第１のカメラ２０５および第２のカメラ２１０を備える。

図７はこの実施形態を示す。図７において、第１のカメラ２０５および第２のカメラ２１０は、第１の３Ｄカメラ７０５に組み込まれている。さらに、第２の３Ｄカメラ７１０が第１の３Ｄカメラ７０５から距離ｄ’だけ離れて設けられる。第１の３Ｄカメラ７０５および第２の３Ｄカメラ７１０はいずれもカメラリグ２２０上に取り付けられる。各３Ｄカメラは、画像処理装置４００に供給される左出力フィードおよび右出力フィードを有する。この場合、出力フィードＬ１は、第１の３Ｄカメラ７０５内に配置される左側カメラからのものである。出力フィードＲ１は、第１の３Ｄカメラ７０５内に配置される右側カメラからのものである。第１の３Ｄカメラ７０５内の左側カメラおよび右側カメラ間の間隔は、立体画像を映画スクリーンに表示するのに好適なものとなっている。

図７から分かるように、第１の３Ｄカメラ７０５および第２の３Ｄカメラ７１０間の距離はｄ’とされる。上述したように、この距離は、立体画像をテレビスクリーンに表示するのに好適である。したがって、画像を撮像するときに、画像処理装置４００は、立体画像が表示されるスクリーンのサイズに応じて、供給される適切な出力フィードを選択することができる。具体的には、画像処理装置４００は、立体画像が映画スクリーンに表示される場合、出力フィードＬ１および出力フィードＲ１を選択する。一方、画像処理装置４００は、立体画像がテレビスクリーンに表示される場合、出力フィードＬ１および出力フィードＲ２を選択するように構成される。代替的に、画像処理装置４００は出力フィードＬ２および出力フィードＲ１を選択することもできる。

図７では画像処理装置４００が示されたが、当業者は、図３および図５で示した画像処理装置４００’が代用され得ることを理解するであろう。この場合、画像処理装置４００’および各カメラ間の制御接続は図３と同様のものになる。また、図７では第２の３Ｄカメラ７１０が示されているが、本実施形態はこれに限定されない。実際には、第２の３Ｄカメラ７１０は、より古いタイプのカメラにとって代えることが可能である。さらに、２Ｄ画像のみが必要とされる場合、画像処理装置４００は単一の出力フィードを選択してもよい。

画像処理装置の構成および／または制御は、コンピュータによって制御してもよい。この場合、本発明は、コンピュータプログラムとして、また、係るコンピュータプログラムを記憶するコンピュータ可読記録媒体として具現化してもよい。記録媒体は、磁気記録媒体であってもよく、または、光記録媒体であってもよい。さらには、固体メモリであってもよい。実際には、コンピュータプログラムは、任意のコンピュータ可読言語で記述されてもよく、また、コンピュータによって読み出すことができる命令を含んでもよい。

添付の図面を参照しながら本発明の例示的な実施形態を詳述したが、本発明は、上記明確な実施形態に限定されず、種々の変更および変形形態が、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲および精神から逸脱することなく当業者によってなされ得ることを理解されたい。

Claims (16)

1. 第１の画像および第２の画像から成る第１の立体画像を撮像する３次元画像撮像部と、
   前記３次元撮像部から離間しており、前記第１の画像または前記第２の画像と合わせて見ると第２の立体画像となる第３の画像を撮像する追加カメラ部とを具備し、
   前記３次元画像撮像部と前記追加カメラ部との間の距離は、前記第２の立体画像が表示されるスクリーンのサイズに応じて設定される
   カメラ装置。
2. 請求項１に記載のカメラ装置であって、さらに、
   前記追加カメラ部を摺動可能に取り付け可能であり、前記３次元画像撮像部と前記追加カメラ部との間の前記距離を可変する摺動部を具備する
   カメラ装置。
3. 画像処理部と接続可能な、請求項１に記載のカメラ装置を具備し、
   前記画像処理部は、
   前記３次元画像撮像部および前記追加カメラ部から出力された画像を識別子に関係付けて記憶可能な記憶媒体と、
   前記記憶媒体にそれぞれ記憶された前記画像を出力して前記第１の立体画像または前記第２の立体画像を形成可能なスイッチ部と
   を具備するカメラシステム。
4. 請求項３に記載のカメラシステムであって、
   前記スイッチ部は、前記第１の画像または前記第２の画像が表示されるスクリーンのサイズに応じて、前記記憶媒体にそれぞれ記憶された前記画像を選択可能である
   カメラシステム。
5. 請求項４に記載のカメラシステムであって、さらに、
   前記３次元画像撮像部および前記追加カメラ部を、前記第１の立体画像または前記第２の立体画像を視聴するためのシャッターメガネの動作に応じて駆動可能なプロセッサを具備する
   カメラシステム。
6. 請求項５に記載のカメラシステムであって、
   前記３次元画像撮像部および前記追加カメラ部は、前記シャッターメガネの各レンズが透明であるときに駆動される
   カメラシステム。
7. 複数の画像撮像部を用いて立体画像を撮像するカメラ装置を制御可能な制御装置であって、
   前記複数の画像撮像部をそれぞれ所定の順序で駆動可能な駆動部を具備し、
   前記所定の順序は、前記複数の立体画像が表示されているときに当該複数の立体画像を視聴するのに用いられるシャッターメガネの動作順序に応じて設定される
   制御装置。
8. 第１の画像および第２の画像から成る第１の立体画像を撮像するように３次元画像撮像部を配置し、
   追加カメラ部を前記３次元撮像部から離間して配置し、
   前記第１の画像または前記第２の画像と合わせて見ると第２の立体画像となる第３の画像を、前記追加カメラ部を用いて撮像し、
   前記３次元画像撮像部と前記追加カメラ部との間の距離を、前記第２の立体画像が表示されるスクリーンのサイズに応じて設定する
   カメラ構成方法。
9. 請求項８に記載のカメラ構成方法であって、さらに、
   摺動部上に前記追加カメラ部を取り付け、
   前記３次元画像撮像部と前記追加カメラ部との間の距離を可変するように前記摺動部を配置する
   カメラ構成方法。
10. 請求項８に記載のカメラ構成方法であって、さらに、
    前記３次元画像撮像部および前記追加カメラ部から出力された画像を識別子と関係付けて記憶し、
    それぞれ記憶された画像を出力して前記第１の立体画像または前記第２の立体画像を形成する
    カメラ構成方法。
11. 請求項１０に記載のカメラ構成方法であって、さらに、
    前記第１の画像または前記第２の画像が表示されるスクリーンのサイズに応じて、それぞれ記憶された前記画像を選択する
    カメラ構成方法。
12. 請求項１０に記載のカメラ構成方法であって、さらに、
    前記３次元画像撮像部および前記追加カメラ部を、前記第１の立体画像または前記第２の立体画像を視聴するシャッターメガネの動作に応じて駆動させる
    カメラ構成方法。
13. 請求項１２に記載のカメラ構成方法であって、さらに、
    前記シャッターメガネの各レンズが透明であるときに前記３次元画像撮像部および前記追加カメラ部を駆動させる
    カメラ構成方法。
14. 複数の画像撮像部を用いて立体画像を撮像するカメラ装置を制御する制御方法であって、
    前記複数の画像撮像部をそれぞれ所定の順序で駆動させ、
    前記所定の順序は、前記複数の立体画像が表示されているときに当該複数の立体画像を視聴するのに用いられるシャッターメガネの動作順序に応じて設定される
    制御方法。
15. コンピュータに、請求項８〜１３のいずれか一項に記載のカメラ構成方法または請求項１４に記載の制御方法を実行させるプログラム。
16. 請求項１５のプログラムを記録した記録媒体。

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