CN105371204A - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用灯具，能够选择性地进行近光照射和远光照射，近光用配光图案和远光用附加配光图案能够形成顺畅地连续的远光用配光图案。作为用于形成附加配光图案的发光单元(30)，具备透光部件(34)和15个发光元件(32)，通过在其透光部件(34)的上表面(34d)实施表面处理，构成遮蔽朝向投影透镜(12)的来自发光元件(14)的光中的一部分的遮光罩(20)。而且，使入射到透光部件(34)的来自各发光元件(32)的光，在形成于其前端面(34a)及从其上表面34d的前端边缘向后方分离的位置的出射窗(34dB)朝向投影透镜(12)出射。由此，预先防止在近光用配光图案和附加配光图案之间形成间隙，提高其连续性。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及投影式的车辆用灯具。
背景技术
目前，已知有使来自配置于投影透镜后方的光源的光经由投影透镜朝向前方照射的投影式的车辆用灯具。
在专利文献1中，记载有通过这种投影式的车辆用灯具，选择性地进行近光照射和远光照射的结构。
此时，在该车辆用灯具中，将从第一光源朝向的投影透镜的光的一部分用遮光罩遮蔽而形成近光用配光图案，并且，使来自第二光源的出射光向投影透镜入射，从而附加地形成远光用附加配光图案，由此，形成远光用配光图案。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005－108554号公报
发明内容
在上述专利文献1中所记载的车辆用灯具中，由于遮光罩的存在，来自第一光源的出射光和来自第二光源的出射光在投影透镜的后侧焦点面上被隔开，因此存在如下问题，即，近光用配光图案和远光用附加配光图案不会重叠形成，另外，如果遮光罩的前端部具有少许厚度，就会在近光用配光图案和远光用附加配光图案之间形成间隙。
本发明是鉴于这样的情况而做出的，目的在于提供一种车辆用灯具，可选择性地进行近光照射和远光照射，且能够形成近光用配光图案和远光用附加配光图案顺畅地连续的远光用配光图案。
本发明作为用于形成远光用附加配光图案的发光单元而具备透光部件，在此基础上，通过对上述结构进行研究而实现了前述目的。
即，本发明提供一种车辆用灯具，构成为能够选择性地进行近光照射和远光照射，其特征在于，
具备投影透镜和配置于该投影透镜的后方的第一光源，构成为使来自所述第一光源的出射光经由所述投影透镜朝向前方照射，
在所述投影透镜的后方配置有遮光罩和发光单元，所述遮光罩
为了形成近光用配光图案而遮蔽朝向所述投影透镜的来自所述第一光源的光的一部分，所述发光单元为了对所述近光用配光图案附加形成远光用附加配光图案而使光向所述投影透镜入射，
所述发光单元具备第二光源和使来自该第二光源的出射光入射并从前端面出射的透光部件，
所述遮光罩通过在所述透光部件的上表面实施表面处理而构成，
在所述透光部件的上表面中从该上表面的前端边缘向后方分离的位置，形成有使入射到该透光部件的来自所述第二光源的光朝向所述投影透镜出射的出射窗。
本发明的车辆用灯具可以是使来自第一光源的光作为直射光向投影透镜入射的结构，也可以是使来自第一光源的光被反光镜反射后向投影透镜入射的结构。
上述“第一光源”及“第二光源”的种类没有特别限定，例如，可以采用发光二极管或激光二极管等发光元件，或者光源灯泡等。
上述“遮光罩”通过在透光部件的上表面实施表面处理而制成，但此时的“表面处理”方法不限于特定的处理方法，只要是能够阻止来自第一光源的光向透光部件入射即可，例如，可以采用铝蒸镀等镜面处理或黑色涂漆等非反射处理等。
上述“透光部件”的具体形状及材质没有特别限定，只要使入射到该透光部件的来自第二光源的光从其前端面及出射窗朝向投影透镜出射即可。
上述“出射窗”的具体配置及形状没有特别限定，只要在透光部件的上表面上形成于从其前端边缘向后方分离的位置即可。
如上述结构所示，本发明的车辆用灯具构成为选择性地进行近光照射和远光照射的投影式的灯具，作为用于形成远光用附加配光图案的发光单元而具备第二光源和透光部件，但此时，遮蔽来自第一光源的光的一部分的遮光罩是通过在透光部件的上表面实施表面处理而构成的，另外，透光部件使来自第二光源的入射光从其前端面及其上表面的出射窗朝向投影透镜出射，所以能够获得如下的作用效果。
即，能够利用来自透光部件的前端面的出射光形成远光用附加配光图案的基本形状，另外，利用来自其出射窗的出射光形成远光用附加配光图案，且使该远光用附加配光图案一直扩展至近光用配光图案的截止线的下方。
由此，能够预先防止在近光用配光图案和远光用附加配光图案之间形成间隙的情况，提高其连续性。
这样，根据本发明，提供一种车辆用灯具，其能够选择性地进行近光照射和远光照射，且能够形成近光用配光图案和远光用附加配光图案顺畅地连续的远光用配光图案。
在上述结构中，如果将透光部件的上表面中比出射窗更位于前方的区域作为从该上表面的前端边缘朝向斜下后方延伸的前部反射面来构成，则能够在该前部反射面反射来自出射窗的出射光的一部分，将其用于形成远光用附加配光图案。而且，由此能够更进一步提高近光用配光图案和远光用附加配光图案的连续性。
在上述结构中，由在左右方向上排列配置的多个透光片构成透光部件，在此基础上，作为第二光源具备配置成使光向各透光片入射的多个发光元件，如果这些多个发光元件能够分别点亮，就能够获得如下的作用效果。
即，使多个发光元件同时点亮而形成附加配光图案，由此能够形成远光用配光图案。另外，通过选择性地使多个发光元件中的一部分点亮，形成上述附加配光图案的一部分缺少了的附加配光图案，由此能够形成处于近光用配光图案和远光用配光图案的中间形状的中间配光图案。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的车辆用灯具的侧剖视图；
图2是图1的II方向视图；
图3是图1的III部详细图；
图4是表示上述车辆用灯具的主要结构的立体图；
图5是透视地表示从上述车辆用灯具朝向前方照射的光在配置于灯具前方25m的位置的假想垂直屏幕上形成的配光图案的图；
图6表示上述实施方式的变形例的车辆用灯具，是和图4相同的图；
图7表示上述变形例的作用，是和图5相同的图。
附图标记说明
2对面车
10、110车辆用灯具
12投影透镜
14发光元件(第一光源)
16反光镜
16a反射面
18透镜支架
20遮光罩
20a前端边缘
22基座部件
30、130发光单元
32发光元件(第二光源)
32a发光面
34、134透光部件
34A、34B、34C、34D透光片
34a、134a前端面
34b、134b底面
34b1凹部
34c、134c反射面
34d、134d上表面
34dA、134dA前部反射面
34dB、134dB出射窗
Ax光轴
CL1下段截止线
CL2上段截止线
E拐点
F后侧焦点
PA、PAm、PB附加配光图案
Pa配光图案
PH1、PH2远光用配光图案
PL1、PL2近光用配光图案
PM1中间配光图案
具体实施方式
下面，利用附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的一实施方式的车辆用灯具10的侧剖视图。另外，图2是图1的II方向视图，图3是图1的III部详细图，图4是表示车辆用灯具10的主要结构的立体图。
如这些图所示，本实施方式的车辆用灯具10是能够选择性地进行近光照射和远光照射的前照灯，构成投影式的灯具单元。
即，该车辆用灯具10具备：具有沿车辆前后方向延伸的光轴Ax的投影透镜12、配置在比该投影透镜12的后侧焦点F更靠后方侧的作为光源的发光元件14、从上方侧覆盖该发光元件14并将来自该发光元件14的光朝向投影透镜12反射的反光镜16。
另外，该车辆用灯具10还具备：为了形成近光用配光图案而遮蔽朝向投影透镜12的来自发光元件14的光中的一部分的遮光罩20、为了对近光用配光图案附加形成远光用附加配光图案而使光向投影透镜12入射的发光单元30。
此外，该车辆用灯具10构成为，在其光轴调节结束的状态下，光轴Ax相对于车辆前后方向稍微向下。
下面，对车辆用灯具10的具体结构进行说明。
投影透镜12是其前表面为凸面、其后表面为平面的平凸非球面透镜，将在包含其后侧焦点F的焦点面即后侧焦点面上形成的光源像作为反转像向在灯具前方的假想垂直屏幕投影。
该投影透镜12在其外周凸缘部被透镜支架18支承。而且，该透镜支架18被基座部件22支承。
发光元件14是白色发光二极管，具有横长矩形状的发光面。而且，该发光元件14以使其发光面位于包含光轴Ax的水平面上的状态向上配置。该发光元件14被基座部件22支承。
反光镜16的反射面16a具有与光轴Ax大致同轴的长轴，并且由以发光元件14的发光中心为第一焦点的大致椭圆面状的曲面构成，设定其离心率从垂直截面朝向水平截面逐渐增大。由此，反光镜16使来自发光元件14的光在垂直截面内收敛于比后侧焦点F稍靠前方的点，并且在水平截面内使其收敛位置大幅向前方移动。该反光镜16被基座部件22支承。
发光单元30具备：在比投影透镜12的后侧焦点F更靠下方的位置配置的透光部件34、使光向透光部件34入射的作为第二光源的多个发光元件32。对于该发光单元30的具体的结构，将在后面进行说明。
遮光罩20是通过在构成发光单元30的透光部件34的上表面34d实施铝蒸镀等镜面处理而构成。
该遮光罩20遮蔽被反光镜16反射的来自发光元件14的光中的一部分，并使该被遮蔽的光向上反射而入射到投影透镜12，以使其从投影透镜12朝向前方作为向下光出射。
该遮光罩20中，位于光轴Ax的左侧(在灯具正面看时的右侧)的左侧区域由包含光轴Ax的水平面构成，位于光轴Ax的右侧的右侧区域由经由短斜面而比左侧区域低一层的水平面构成。该遮光罩20的前端边缘20a形成为从后侧焦点F朝向左右两侧延伸。
接着，对发光单元30的具体结构进行说明。
该发光单元30的透光部件34由15个透光片34A、34B、34C、34D构成。
这些各透光片34A、34B、34C、34D是沿着与光轴Ax平行的垂直面延伸的透明树脂制(或者玻璃制)的透光板，以将其侧面彼此相互紧贴的状态在左右方向上排列配置。
这些各透光片34A、34B、34C、34D均以相同的左右宽度形成，且均具有大致相同的侧端面形状。
即，这些各透光片34A、34B、34C、34D具备：在投影透镜12的后侧焦点面的位置沿着与光轴Ax正交的垂直面延伸的前端面34a、从该前端面34a上的光轴Ax的下方位置朝向斜下后方平面状延伸的底面34b、从该底面34b的后端边缘朝向上方曲面状延伸的反射面34c、从该反射面34c的上端边缘朝向前方平面状延伸的上表面34d。
从侧面看，虽然这些各透光片34A、34B、34C、34D的前端面34a、底面34b及反射面34c的位置相互一致，但由于其上表面34d构成遮光罩20的一部分，因此，其高度位置根据各透光片34A、34B、34C、34D的配设位置而不同。
即，构成遮光罩20的左侧区域的7枚透光片34A，其上表面34d位于包含光轴Ax的水平面上，而构成遮光罩20的右侧区域的6枚透光片34D，其上表面34d位于比包含光轴Ax的水平面低一层的水平面上，位于光轴Ax上的透光片34B布置为其上表面34d横跨包含光轴Ax的水平面和短斜面，与该透光片34B的右侧邻接的透光片34C布置为其上表面34d横跨短斜面和上述低一级的水平面。
这些各透光片34A、34B、34C、34D的上表面34d从反射面34c的上端边缘朝向前方沿水平方向延伸，但其前端部构成从该上表面34d的前端边缘(即遮光罩20的前端边缘20a)朝向斜下后方延伸的前部反射面34dA。在该前部反射面34dA的后端边缘，形成有与前端面34a平行延伸的出射窗34dB。
此时，与上表面34d上的其他普通部分同样地，在前部反射面34dA实施了镜面处理，但在出射窗34dB未实施镜面处理。
这些各透光片34A、34B、34C、34D在其底面34b被基座部件22支承。
另一方面，各发光元件32是白色发光二极管，以配置在各透光片34A、34B、34C、34D的底面34b的后端区域下方附近的状态被基座部件22支承。这些各发光元件32被配置成使其发光面32a朝向与底面34b正交的斜上后方。
在各透光片34A、34B、34C、34D的底面34b的后端区域，形成有包围各发光元件32的发光面32a的半球面状的凹部34b1，在这些各凹部34b1使来自各发光元件32的出射光向各透光片34A、34B、34C、34D入射。
此外，在各透光片34A、34B、34C、34D的反射面34c实施了镜面处理，另外，在其底面34b中比凹部34b1更位于前方的部分也实施了镜面处理。
各透光片34A、34B、34C、34D使来自各发光元件32的入射光在其反射面34c上朝向前方进行内面反射。此时，该反射面34c由以发光元件32的发光中心为第一焦点的大致椭圆面状的曲面构成，将反射光收敛在后侧焦点F的稍靠前方的点。由此，在各透光片34A、34B、34C、34D中，使来自其反射面34c的反射光从前端面34a及出射窗34dB朝向前方出射。
此时，来自前端面34a的出射光成为在遮光罩20的前端边缘20a的下方通过投影透镜12的后侧焦点面的光，来自出射窗34dB的出射光成为在遮光罩20的前端边缘20a的上方通过投影透镜12的后侧焦点面的光。因此，作为通过投影透镜12的后侧焦点面的光，通过遮光罩20的前端边缘20a的附近的光就不会缺失。而且，来自出射窗34dB的出射光由于其一部分在前部反射面34dA向上反射，所以确保了通过遮光罩20的前端边缘20a的上方附近的光量较多。
图5是透视地表示从车辆用灯具10朝向前方照射的光在配置于车辆前方25m的位置的假想垂直屏幕上形成的配光图案的图，图5(a)是表示远光用配光图案PH1的图，图5(b)是表示中间配光图案PM1的图。
图5(a)所示的远光用配光图案PH1是近光用配光图案PL1和远光用附加配光图案PA的合成配光图案。
近光用配光图案PL1是左配光的近光用配光图案，在其上端边缘具有左右段不同的截止线CL1、CL2。该截止线CL1、CL2以在垂直方向穿过灯具正面方向的消失点即H－V的V－V线为界，左右段不同地沿水平方向延伸，V－V线右侧的对面车线侧部分形成下段截止线CL1，同时，V－V线左侧的自车线侧部分形成从该下段截止线CL1经由倾斜部成为上段的上段截止线CL2。
将利用反光镜16反射的来自发光元件14的光在投影透镜12的后侧焦点面上形成的发光元件14的光源像，通过投影透镜12向上述假想垂直屏幕上作为反转投影像而投影，从而形成该近光用配光图案PL1，其截止线CL1、CL2作为遮光罩20的前端边缘20a的反转投影像而形成。
在该近光用配光图案PL1中，下段截止线CL1和V－V线的交点即拐点E位于H－V的0.5～0.6°左右的下方。
在远光用配光图案PH1中，附加配光图案PA从截止线CL1、CL2向上方扩展，作为横长的配光图案被追加形成，由此，大范围地照射车辆前方行驶路。
附加配光图案PA作为15个配光图案Pa的合成配光图案而形成。
来自发光单元30中的各透光片34A、34B、34C、34D的光在投影透镜12的后侧焦点面上形成各发光元件32的光源像，这些各配光图案Pa是作为所述光源像的反转投影像而形成的配光图案。
这些各配光图案Pa具有上下方向上稍长的大致矩形状，跨过截止线CL1、CL2而形成。此时，这些各配光图案Pa的上端边缘在比截止线CL1、CL2足够靠上的上方位于相同的高度，其下端缘距截止线CL1、CL2以一定宽度位于其下方。
在各配光图案Pa中，位于截止线CL1、CL2上方的部分，由来自各透光片34A、34B、34C、34D的纵长的前端面34a的出射光形成，而位于截止线CL1、CL2下方的部分，由来自各透光片34A、34B、34C、34D的横长的出射窗34dB的出射光形成，所以形成前述的配光图案。
图5(b)所示的中间配光图案PM1，相比于远光用配光图案PH1，具有一部分缺少了的附加配光图案Pam，以代替附加配光图案PA。
具体地说，该附加配光图案Pam是15个配光图案Pa中从右起第5和第6配光图案Pa缺失的配光图案。该附加配光图案Pam是通过将使出射光向15个发光单元30中从左起第5和第6透光片34A入射的发光元件32熄灭而形成。
通过形成这种中间配光图案PM1，使得来自车辆用灯具10的照射光不会照到对面车2，由此，在不会给对面车2的驾驶员带来眩光的范围内，尽可能大范围地照射车辆前方行驶路。
而且，伴随着对面车2的位置变化，通过依次切换作为熄灭对象的发光元件32，使附加配光图案PAm的形状变化，由此，在不会给对面车2的驾驶员带来眩光的范围内，维持尽可能大范围地照射车辆前方行驶路的状态。
此外，对面车2的存在通过未图示的车载摄像机等进行检测。而且，即使在车辆前方行驶路上存在前方行驶车、或在其路肩部分存在行人这样的情况下，通过检测到前方行驶车或行人并使局部的配光图案Pa缺失，也不会带来眩光。
接着，对本实施方式的作用效果进行说明。
本实施方式的车辆用灯具10是选择性地进行近光照射和远光照射的投影式的灯具，作为用于形成远光用附加配光图案PA的发光单元30，具备透光部件34和作为第二光源的15个发光元件32，此时，遮蔽来自作为第一光源的发光元件14的光中的一部分的遮光罩20通过在透光部件34的上表面34d实施表面处理而构成，另外，透光部件34将来自各发光元件32的入射光从其前端面34a及其上表面34d的出射窗34dB朝向投影透镜12出射，所以能够获得如下的作用效果。
即，能够利用来自透光部件34的前端面34a的出射光来形成远光用附加配光图案PA的基本形状，另外，能够利用来自其出射窗34dB的出射光来形成附加配光图案PA，且使其扩展至近光用配光图案PL1的截止线CL1、CL2下方。
由此，能够预先防止在近光用配光图案PL1和附加配光图案PA之间形成间隙，提高了其连续性。
这样，根据本实施方式，在能够选择性地进行近光照射和远光照射的车辆用灯具10中，能够形成近光用配光图案PL1和附加配光图案PA顺畅地连续的远光用配光图案PH1。
此时，在本实施方式的透光部件34中，比其上表面34d上的出射窗34dB更位于前方的区域构成为从其前端边缘(即遮光罩20的前端边缘20a)朝向斜下后方延伸的前部反射面34dA，所以能够在其前部反射面34dA反射来自出射窗34dB的出射光中的一部分，将其用于远光用附加配光图案PA的形成。由此，能够进一步提高近光用配光图案PL1和附加配光图案PA的连续性。
而且，在本实施方式中，透光部件34由在左右方向上排列配置的15个透光片34A、34B、34C、34D构成，使出射光向这些各透光片34A、34B、34C、34D入射的15个发光元件32能够分别地点亮，所以能够获得如下的作用效果。
即，通过使15个多个发光元件32同时点亮而形成附加配光图案PA，能够形成远光用配光图案PH1。另外，通过选择性地使15个发光元件32中的一部分点亮，能够形成附加配光图案PA的一部分缺少了的附加配光图案PAm，由此，能够形成处于近光用配光图案PL1和远光用配光图案PH1的中间形状的中间配光图案PM1。
而且，能够通过使用了单个投影透镜12的投影式的光学系统来实现上述配光图案。即，根据本实施方式，能够通过紧凑的结构，以多种照射图案形成远光用附加配光图案PA、PAm。
在上述实施方式中，对于各透光片34A、34B、34C、34D的前端面34a及出射窗34dB沿着与光轴Ax正交的垂直面延伸形成的结构进行了说明，但也可以采用相对于与光轴Ax正交的垂直面向前后方向倾斜的方向延伸形成的结构。
在上述实施方式中，对于透光部件34由15个透光片34A、34B、34C、34D构成的结构进行了说明，但也可以采用由其他个数构成的结构。
在上述实施方式中，作为投影透镜12的结构，可以采用其上部区域的后侧焦点比除此之外的一般区域的后侧焦点F位于更下方的结构、或者、赋予其前表面稍许的光扩散功能的结构。通过设定成这样的结构，在截止线CL1、CL2的部分能够以更均匀的光度分布形成附加配光图案PA。
接着，对上述实施方式的变形例进行说明。
图6表示本变形例的车辆用灯具110，是和图4同样的图。
如该图所示，该车辆用灯具110的基本结构和上述实施方式的车辆用灯具10相同，但发光单元130的结构与上述实施方式不同。
即，本变形例的发光单元130和上述实施方式的发光单元30同样地，也具备配置在比投影透镜12的后侧焦点F更下方的位置的透光部件134、和使光向该透光部件134入射的第二光源即15个发光元件132。
但是，本变形例的发光单元130的透光部件134由透明树脂制(或者玻璃制)的单一部件构成，而且15个发光元件32同时点亮。
即，本变形例的透光部件134成为上述实施方式的15个透光片34A、34B、34C、34D一体形成的结构，其前端面134a、底面134b、反射面134c、上表面134d、前部反射面134dA及出射窗134dB连续地形成。
另一方面，15个发光元件32配置在与上述实施方式相同的位置。
图7是透视地表示从车辆用灯具110朝向前方照射的光在上述假想垂直屏幕上形成的远光用配光图案PH2的图。
该远光用配光图案PH2作为近光用配光图案PL2和远光用附加配光图案PB的合成配光图案而形成。
近光用配光图案PL2和上述实施方式的近光用配光图案PL1完全相同。
附加配光图案PB是通过将发光单元30的15个发光元件32同时点亮而形成的配光图案，形成从截止线CL1、CL2向上方扩展的横长的配光图案。
与上述实施方式的附加配光图案PA同样地，该附加配光图案PB上下横跨截止线CL1、CL2而形成，其上端边缘在比截止线CL1、CL2足够靠上方的位置沿水平方向延伸，其下端缘距截止线CL1、CL2以一定宽度位于其下方。
此时，在该附加配光图案PB中，位于截止线CL1、CL2上方的部分，由来自透光部件134的前端面134a的出射光形成，位于截止线CL1、CL2下方的部分，由来自其上表面134d的出射窗134dB的出射光形成。
在采用本变形例的结构时，在能够选择性地进行近光照射和远光照射的车辆用灯具110，能够形成近光用配光图案PL2和附加配光图案PB顺畅地连续的远光用配光图案PH2。
在上述变形例中，对作为发光单元130具备15个发光元件32的结构进行了说明，但也可以是具备其他个数的发光元件32的结构。
在上述变形例中，对发光单元130的透光部件134具备排列形成的15个反射面134c的结构进行了说明，但也可以采用其他的反射面形状。
此外，在上述实施方式及其变形例中作为各结构所表示的数值不过是例子，当然也可以将它们适当设定成不同的值。
另外，本发明不限于上述实施方式及其变形例所记载的结构，可以采用其他施加了各种变更的结构。

Claims (3)

1.一种车辆用灯具，构成为能够选择性地进行近光照射和远光照射，其特征在于，
具备投影透镜和配置于该投影透镜的后方的第一光源，构成为使来自所述第一光源的出射光经由所述投影透镜朝向前方照射，
在所述投影透镜的后方配置有遮光罩和发光单元，所述遮光罩为了形成近光用配光图案而遮蔽朝向所述投影透镜的来自所述第一光源的光的一部分，所述发光单元为了对所述近光用配光图案附加形成远光用附加配光图案而使光向所述投影透镜入射，
所述发光单元具备第二光源和使来自该第二光源的出射光入射并从前端面出射的透光部件，
所述遮光罩通过在所述透光部件的上表面实施表面处理而构成，
在所述透光部件的上表面中从该上表面的前端边缘向后方分离的位置，形成有使入射到该透光部件的来自所述第二光源的光朝向所述投影透镜出射的出射窗。
2.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述透光部件的上表面构成为，比所述出射窗更位于前方的区域是从该上表面的前端边缘朝向斜下后方延伸的前部反射面。
3.如权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述透光部件由在左右方向上排列配置的多个透光片构成，
作为所述第二光源，具备配置成使光向各所述透光片入射的多个发光元件，
多个所述发光元件构成为能够分别点亮。
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