CN112995438A - 摄像头模组、终端设备及摄像头模组的控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种摄像头模组、终端设备及摄像头模组的控制方法。摄像头模组，包括：电路板、传感器、第一摄像头、第二摄像头以及连接组件，传感器安装于电路板的一侧，电路板对应传感器的位置开设有第一通孔。连接组件与电路板电连接，连接组件用于传输图像数据。第一摄像头装配于电路板的一侧，第二摄像头装配于电路板的另一侧，第二摄像头与传感器位于电路板的同一侧。通过把第一摄像头和第二摄像头共用同一个电路板和传感器，实现两个摄像头对应一个传感器，组成一个可以正面和反面都能实现拍摄功能的新型摄像头模组，整体厚度会比单独两个摄像头模组小，故在终端设备中占用的高度空间就相对较小，可以使产品轻薄化。

Description

摄像头模组、终端设备及摄像头模组的控制方法

技术领域

本公开涉及镜头技术领域，尤其涉及一种摄像头模组、终端设备及摄像头模组的控制方法。

背景技术

近些年来，随着消费者对手持电子设备拍照功能要求越来越高，手机和平板产品上均配置安装多颗前置摄像头(FRONT CAMERA)和后置摄像头(REAR CAMERA)，目前所见的摄像头都是一个镜头(LENS)对应一个图像传感器(以下称为Sensor芯片)。无论是前置摄像头还是后置摄像头，Sensor芯片占整个摄像头模组成本比例很大，一个设备上同时安装多颗前置摄像头和后置摄像头会使整机成本费用(BOM COST)越来越高。另外，每个摄像头模组里面的Sensor芯片都需要封装在PCB(印制电路板，Printed Circuit Board)上，厚度方向叠加会占据一定的空间，若一个设备上安装多颗摄像头必然会占据更多的厚度空间。

然而，诸如手机等高集成度的产品在厚度方向的空间都非常敏感，器件占据空间越小越好。很显然，一个设备上安装摄像头数量越多，相应地Sensor芯片就越多，成本累积自然使整机成本增加，同时也会占据设备内部很大空间，使设备变厚重，影响终端用户体验。

发明内容

本公开提出一种摄像头模组、终端设备及摄像头模组的控制方法，能够有效减小占用终端设备的厚度空间。

为了达到上述目的，本公开所采用的技术方案为：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种摄像头模组，包括：电路板、传感器、第一摄像头、第二摄像头以及连接组件，所述传感器安装于所述电路板的一侧，所述电路板对应所述传感器的位置开设有第一通孔；所述连接组件与所述电路板电连接，所述连接组件用于传输图像数据；

所述第一摄像头装配于所述电路板的一侧，所述第二摄像头装配于所述电路板的另一侧，所述第二摄像头与所述传感器位于所述电路板的同一侧。

可选地，所述第一摄像头包括：第一透镜结构、第一摄像头支架以及第一滤光片，所述第一摄像头支架装配于所述电路板上，所述第一透镜结构安装于所述第一摄像头支架远离所述电路板的一端，所述第一滤光片安装于所述第一摄像头支架内，并与所述电路板电连接。

可选地，所述第二摄像头包括：第二透镜结构、第二摄像头支架以及第二滤光片，所述第二摄像头支架装配于所述电路板上，所述第二透镜结构安装于所述第二摄像头支架远离所述电路板的一端，所述第二滤光片安装于所述第二摄像头支架内，并与所述电路板电连接。

可选地，所述第二摄像头还包括音圈马达，所述音圈马达安装于所述第二摄像头支架内，并与所述第二透镜结构连接，所述音圈马达用于驱动所述第二透镜结构沿远离或靠近所述电路板的方向相对所述传感器移动。

可选地，所述音圈马达的中部开设有第二通孔，所述第二透镜结构部分穿设于所述第二通孔内。

可选地，所述连接组件包括：柔性电路板和连接器，所述柔性电路板与所述连接器及所述电路板电连接，所述连接器用于与外部连接器件连接。

可选地，所述连接组件还包括补强板，所述连接器连接于所述柔性电路板的一侧，所述补强板对应所述连接器的位置连接于所述柔性电路板的另一侧。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种终端设备，包括壳体、主板、连接器件以及如上实施例任一项所述的摄像头模组，所述主板、所述连接器件以及所述摄像头模组均装配于所述壳体内，所述连接器件与所述主板连接，所述摄像头模组的连接组件与所述连接器件连接。

可选地，所述摄像头模组的数量为至少一个，所述连接器件的数量与所述摄像头模组的数量相对应，所述摄像头模组的连接组件与所述连接器件一一对应连接。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种摄像头模组的控制方法，所述摄像头模组包括电路板、传感器、第一摄像头以及第二摄像头，所述传感器安装于所述电路板上，所述第一摄像头装配于所述电路板的一侧，所述第二摄像头装配于所述电路板的另一侧，所述第二摄像头与所述传感器位于所述电路板的同一侧；所述第一摄像头包括与所述电路板电连接的第一滤光片，所述第二摄像头包括与所述电路板电连接的第二滤光片，所述成像控制方法包括：

当所述第一摄像头成像时，所述电路板控制所述第一滤光片允许外界光线通过，控制所述第二滤光片呈设定颜色以阻挡外界光线通过；当所述第二摄像头成像时，所述电路板控制所述第二滤光片允许外界光线通过，控制所述第一滤光片呈设定颜色以阻挡外界光线通过。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开通过把第一摄像头和第二摄像头共用同一个电路板和传感器，实现两个摄像头对应一个传感器，组成一个可以正面和反面都能实现拍摄功能的新型摄像头模组，整体厚度会比单独两个摄像头模组小，故在终端设备中占用的高度空间就相对较小，可以使产品轻薄化。此外，由于第一摄像头与传感器位于电路板的两侧，在电路板上对应传感器的位置开设第一通孔，当用户使用第一摄像头功能时，外界光线可以穿过第一摄像头及该第一通孔到达传感器，不影响第一摄像头的拍摄功能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

图1是本公开一示例性实施例示出的一种摄像头模组的结构示意图。

图2是本公开一示例性实施例示出的一种摄像头模组的爆炸示意图。

图3是本公开一示例性实施例示出的一种摄像头模组的传感器的结构示意图。

图4是本公开一示例性实施例示出的一种终端设备的正面立体示意图。

图5是本公开一示例性实施例示出的一种终端设备的背面立体示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本公开进行详细描述。但这些实施方式并不限制本公开，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本公开的保护范围内。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

本公开提出一种摄像头模组、终端设备及摄像头模组的控制方法，能够有效减小占用终端设备的厚度空间。下面结合附图，对本公开的摄像头模组、终端设备及摄像头模组的控制方法进行详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

参见图1和图2所示，本公开实施例提供一种摄像头模组，包括：电路板10(PCB)、传感器20、第一摄像头30、第二摄像头40以及连接组件50。所述传感器20安装于所述电路板10的一侧，所述电路板10对应所述传感器20的位置开设有第一通孔11。所述连接组件50与所述电路板10连接，所述连接组件50用于与外部设备的连接器件连接，传输图像数据至外部设备。传感器20可以通过四周焊脚走线与电路板10实现封装固定。在图中所示的例子中，传感器20为方形结构，电路板10为方形框结构，传感器20安装在电路板10的中间位置，第一通孔11相应地开设于电路板10的中间位置。可选地，传感器20可以是图像传感器。第一通孔11的孔径小于传感器20的面积，只要能保证外界光线可以穿过第一摄像头30及电路板10的第一通孔11从而到达传感器20即可。

所述第一摄像头30装配于所述电路板10的一侧，图中所示第一摄像头30位于电路板10的下方。所述第二摄像头40装配于所述电路板10的另一侧，图中所示第一摄像头30位于电路板10的上方。所述第二摄像头40与所述传感器20位于所述电路板10的同一侧。

本公开的摄像头模组，通过把第一摄像头30和第二摄像头40共用同一个电路板10和传感器20，实现两个摄像头对应一个传感器20，组成一个可以正面和反面都能实现拍摄功能的新型摄像头模组，整体厚度会比单独两个摄像头模组小，故在终端设备中占用的高度空间就相对较小，可以使产品轻薄化。此外，由于第一摄像头30与传感器20位于电路板10的两侧，在电路板10上对应传感器20的位置开设第一通孔11，当用户使用第一摄像头30功能时，外界光线可以穿过第一摄像头30及电路板10的第一通孔11从而到达传感器20，不影响第一摄像头30的拍摄功能。第一摄像头30可以作为前置摄像头使用，第二摄像头40可以作为后置摄像头使用，摄像头模组在有前置摄像头拍照需求时调用内部相关器件和对应程序完成自拍或特定信息识别。在有后置摄像头拍照需求时调用内部相关器件和对应程序完成拍照或摄像功能。

参见图3所示，示出了传感器20的叠层示意图，传感器20包括P型硅衬底21、制备于P型硅衬底21正面的氧化物22(例如SiO2)、制备于氧化物22上的第一多晶硅金属层23、制备于P型硅衬底21背面的氧化层24(例如SiO2)以及制备于氧化层24上的第二多晶硅金属层25。传感器20可以是由一种具备高感光度的半导体材料制成，能把光信号转变成电信号，再通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由摄像头模组内部的存储器保存。传感器20可以采用CCD(电荷耦合元件，Charge-coupled Device)，或是其他类型的图像传感器。CCD上感光组件的表面可以储存电荷，当其表面感光时会将电荷反应在组件上，整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，就构成了一个完整的画面。因此，当用户使用第一摄像头30功能时，外界光线可以穿过第一摄像头30及电路板10的第一通孔11到达传感器20，产生完整的画面。当用户使用第二摄像头40功能时，外界光线可以穿过第二摄像头30直接到达传感器20，产生完整的画面。

在一些可选的实施例中，所述第一摄像头30包括：第一透镜结构31、第一摄像头支架32以及第一滤光片33，所述第一摄像头支架32装配于所述电路板10上，所述第一透镜结构31安装于所述第一摄像头支架32远离所述电路板10的一端，所述第一滤光片33安装于所述第一摄像头支架32内，并与所述电路板10连接。第一摄像头支架32上设有第一容纳腔34，第一透镜结构31部分收纳于该第一容纳腔34内。当用户使用第一摄像头30功能时，外界光线可以穿过第一摄像头30的第一透镜结构31、第一滤光片33及电路板10的第一通孔11到达传感器20，从而实现第一摄像头30的拍摄功能。在图中所示的例子中，第一摄像头支架32为方形结构，便于与方框结构的电路板10配合安装。第一摄像头30作为前置摄像头使用时，第一滤光片33可以理解为是Front Light Filter(前滤光片)。

所述第二摄像头40包括：第二透镜结构41、第二摄像头支架42以及第二滤光片43，所述第二摄像头支架42装配于所述电路板10上，所述第二透镜结构41安装于所述第二摄像头支架42远离所述电路板10的一端，所述第二滤光片43安装于所述第二摄像头支架42内，并与所述电路板10连接。第二摄像头支架42上设有第二容纳腔45，第二透镜结构41部分收纳于该第二容纳腔45内。当用户使用第二摄像头40时，外界光线可以穿过第一摄像头30的第一滤光片33及电路板10的第一通孔11从而到达传感器20，从而实现第一摄像头30的拍摄功能。在图中所示的例子中，第二摄像头支架42为方形结构，便于与方框结构的电路板10配合安装。第二摄像头40作为后置摄像头使用时，第一滤光片33可以理解为是Rear LightFilter(后滤光片)。可以理解的，传感器20位于第二摄像头支架42内。

实际应用中，第二摄像头支架42可以与第一摄像头支架32相互固定安装形成一整体结构，作为摄像头模组的外壳部件，能够将电路板10和传感器20隐藏在内。第一滤光片33和第二滤光片43分别电连接到电路板10上，通过电路分别单独控制，从而实现拍照时透光作用和过滤红光作用，不拍照时通过电路控制呈现黑色不允许光线通过。

以第一摄像头30作为前置摄像头，第二摄像头40作为后置摄像头使用为例。当第一摄像头30工作时，光线通过第一摄像头30的第一透镜结构31到达第一滤光片33，此时电路控制允许外界光线通过同时过滤掉红外光，穿过的光线到达传感器20，之后进行光电信号转换和AD转换(模数转换)，与此同时，电路控制第二滤光片43呈现黑色，使得通过第二摄像头40的第二透镜结构41的外界光线无法通过，保证第一摄像头30作为前置摄像头完成拍照功能。同理，当第二摄像头40工作时，光线通过第二摄像头40的第二透镜结构41到达第二滤光片43，此时电路控制允许外界光线通过同时过滤掉红外光，穿过的光线到达传感器20，之后进行光电信号转换和AD转换，与此同时，电路控制第一滤光片33呈现黑色，使得通过第一摄像头30的第一透镜结构31的外界光线无法通过，保证第二摄像头40作为后置摄像头完成拍照功能。

通常情况下，第一摄像头30作为前置摄像头主要用途为用户自拍及特定信息识别，并不需要变焦功能。第二摄像头40作为后置摄像头使用场景比较复杂且广泛，需要加入变焦或者长焦功能实现更高质量的成像效果，这就要求后置摄像头Lens(镜头)能实现变焦功能。所述第二摄像头40还可以包括音圈马达(VCM，Voice Coil Motor)44，所述音圈马达44安装于所述第二摄像头支架42内，并与所述第二透镜结构41连接，所述音圈马达44用于驱动所述第二透镜结构41沿远离或靠近所述电路板10的方向相对所述传感器20移动，从而实现变焦功能。可选地，所述音圈马达44的中部开设有第二通孔46，所述第二透镜结构41部分穿设于所述第二通孔46内，便于音圈马达44驱动第二透镜结构41相对传感器20移动。

在一些可选的实施例中，所述连接组件50包括：柔性电路板(FPC，FlexiblePrinted Circuit)51和连接器52，所述柔性电路板51与所述电路板10电连接，所述连接器52与所述柔性电路板51电连接，即所述柔性电路板51与所述连接器52及所述电路板10电连接。所述连接器52用于与外部设备的连接器件连接，传输图像数据至外部设备。连接器52可以采用B2B连接器(板对板连接器)公头，与终端设备主板上的B2B连接器母头扣合连接，这样实现传感器20上的图像数据通过电路板10、柔性电路板51以及连接器52直接传递到终端设备的主板上，完成数据处理及数据存储，最终完成摄像头拍照功能。

进一步地，所述连接组件50还包括补强板53，所述连接器52连接于所述柔性电路板51的一侧，所述补强板53对应所述连接器52的位置连接于所述柔性电路板51的另一侧，补强板53可以采用钢片补强板，对连接器52起到加固及保护作用。

本公开的摄像头模组，通过把第一摄像头30和第二摄像头40共用同一个电路板10和传感器20，实现两个摄像头对应一个传感器20，组成一个可以正面和反面都能实现拍摄功能的新型摄像头模组。传感器20是起感光记录作用的元件，当第一摄像头30作为前置摄像头工作时，第一摄像头30的第一透镜结构31与传感器20组成一个成像系统，光线透过第一摄像头30的第一透镜结构31及第一滤光片33到达传感器20将光学信号转换为电信号，再通过内部的ADC电路转换为数字信号，然后再对数字信号加工处理，转换成相应格式存储完成拍照，此时第二摄像头40作为后置摄像头不工作。当第二摄像头40作为后置摄像头工作时，第二摄像头40的第二透镜结构41与传感器20为一个成像系统，光线透过第二摄像头40的第二透镜结构41及第二滤光片43到达传感器20将光学信号转换为电信号，再通过内部的ADC电路转换为数字信号，然后再对数字信号加工处理，转换成相应格式存储完成拍照，此时第一摄像头30作为前置摄像头不工作。用户可以根据实际应用需求，可以随时切换到对应需要参与拍摄的摄像头。

本公开的摄像头模组，从物料成本上讲，节省了一个图像传感器、电路板、柔性电路板以及一对连接器。从结构及功能上讲，实现了产品厚度方向的两个摄像头共用一个图像传感器，可实现整机外观前/后摄像头同时多颗摄像头结构形态，使拍照功能更强大，用户体验更好。从整机组装效率上讲，之前前后摄像头组装分别安装需要两步完成，本公开的摄像头模组可一步实现，节约人力成本且效率更高。此新型模组可用于手机，平板电脑，也可以用于笔记本电脑和部分小型户外拍摄产品如拍摄无人机上。

参见图4和图5所示，本公开实施例还提供一种终端设备200，包括壳体201、主板、连接器件以及如上实施例任一项所述的摄像头模组，所述主板、所述连接器件以及所述摄像头模组均装配于所述壳体内，所述连接器件与所述主板连接，所述摄像头模组的连接组件与所述连接器件连接。摄像头模组的连接器与连接器件连接，实现图像传感器上的图像数据通过电路板、柔性电路板、连接器以及连接器件直接传递到主板上，完成数据处理及数据存储，最终完成摄像头拍照功能。需要说明的是，上述实施例和实施方式中关于所述摄像头模组的描述，同样适用于本公开的终端设备。终端设备可以是指手机、移动终端、掌上电脑、平板等。可选地，壳体201的正面设有显示屏202，显示屏202包括玻璃盖板。壳体201的背面设有电池盖203。第一摄像头30可以设置在壳体201正面的玻璃盖板上，第二摄像头40可以设在壳体背面的电池盖203上。

在一些可选的实施例中，所述摄像头模组的数量为至少一个，所述连接器件的数量与所述摄像头模组的数量相对应，所述摄像头模组的连接组件与所述连接器件一一对应连接。可以理解的，目前大多数手持电子设备上安装一个或两个前置摄像头实现自拍功能，同时安装后置摄像头数量一般也为两个以上。因此，在这种情况下，本公开的终端设备采用至少两个摄像头模组，每个摄像头模组可以实现前置摄像头和后置摄像头两个摄像头共用一个图像传感器，大大节约了物料成本，以及降低摄像头模组占用终端设备的厚度空间。

本公开实施例还提供一种摄像头模组的控制方法，所述摄像头模组可以采用上述实施例和实施方式中所述的摄像头模组。所述摄像头模组包括电路板、图像传感器、第一摄像头以及第二摄像头，所述图像传感器安装于所述电路板上，所述第一摄像头装配于所述电路板的一侧，所述第二摄像头装配于所述电路板的另一侧，所述第二摄像头与所述图像传感器位于所述电路板的同一侧。所述第一摄像头包括与所述电路板电连接的第一滤光片，所述第二摄像头包括与所述电路板电连接的第二滤光片，所述成像控制方法包括：

当所述第一摄像头成像时，所述电路板控制所述第一滤光片允许外界光线通过，控制所述第二滤光片呈设定颜色以阻挡外界光线通过。当所述第二摄像头成像时，所述电路板控制所述第二滤光片允许外界光线通过，控制所述第一滤光片呈设定颜色以阻挡外界光线通过。可选地，所述设定颜色为黑色，遮挡外界光线的效果较好。

以第一摄像头作为前置摄像头，第二摄像头作为后置摄像头使用为例。当第一摄像头工作时，光线通过第一摄像头的第一透镜结构到达第一滤光片，此时电路控制允许外界光线通过同时过滤掉红外光，穿过的光线到达图像传感器，之后进行光电信号转换和AD转换(模数转换)，与此同时，电路控制第二滤光片呈现黑色，使得通过第二摄像头的第二透镜结构的外界光线无法通过，保证第一摄像头作为前置摄像头完成拍照功能。同理，当第二摄像头工作时，光线通过第二摄像头的第二透镜结构到达第二滤光片，此时电路控制允许外界光线通过同时过滤掉红外光，穿过的光线到达图像传感器，之后进行光电信号转换和AD转换，与此同时，电路控制第一滤光片呈现黑色，使得通过第一摄像头的第一透镜结构的外界光线无法通过，保证第二摄像头作为后置摄像头完成拍照功能。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由本公开的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种摄像头模组，其特征在于，包括：电路板、传感器、第一摄像头、第二摄像头以及连接组件，所述传感器安装于所述电路板的一侧，所述电路板对应所述传感器的位置开设有第一通孔；所述连接组件与所述电路板电连接，所述连接组件用于传输图像数据；

所述第一摄像头装配于所述电路板的一侧，所述第二摄像头装配于所述电路板的另一侧，所述第二摄像头与所述传感器位于所述电路板的同一侧。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一摄像头包括：第一透镜结构、第一摄像头支架以及第一滤光片，所述第一摄像头支架装配于所述电路板上，所述第一透镜结构安装于所述第一摄像头支架远离所述电路板的一端，所述第一滤光片安装于所述第一摄像头支架内，并与所述电路板电连接。

3.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述第二摄像头包括：第二透镜结构、第二摄像头支架以及第二滤光片，所述第二摄像头支架装配于所述电路板上，所述第二透镜结构安装于所述第二摄像头支架远离所述电路板的一端，所述第二滤光片安装于所述第二摄像头支架内，并与所述电路板电连接。

4.根据权利要求3所述的摄像头模组，其特征在于，所述第二摄像头还包括音圈马达，所述音圈马达安装于所述第二摄像头支架内，并与所述第二透镜结构连接，所述音圈马达用于驱动所述第二透镜结构沿远离或靠近所述电路板的方向相对所述传感器移动。

5.根据权利要求4所述的摄像头模组，其特征在于，所述音圈马达的中部开设有第二通孔，所述第二透镜结构部分穿设于所述第二通孔内。

6.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述连接组件包括：柔性电路板和连接器，所述柔性电路板与所述连接器及所述电路板电连接，所述连接器用于与外部连接器件连接。

7.根据权利要求6所述的摄像头模组，其特征在于，所述连接组件还包括补强板，所述连接器连接于所述柔性电路板的一侧，所述补强板对应所述连接器的位置连接于所述柔性电路板的另一侧。

8.一种终端设备，其特征在于，包括壳体、主板、连接器件以及如权利要求1至7中任一项所述的摄像头模组，所述主板、所述连接器件以及所述摄像头模组均装配于所述壳体内，所述连接器件与所述主板连接，所述摄像头模组的连接组件与所述连接器件连接。

9.根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述摄像头模组的数量为至少一个，所述连接器件的数量与所述摄像头模组的数量相对应，所述摄像头模组的连接组件与所述连接器件一一对应连接。

10.一种摄像头模组的控制方法，其特征在于，所述摄像头模组包括电路板、传感器、第一摄像头以及第二摄像头，所述传感器安装于所述电路板上，所述第一摄像头装配于所述电路板的一侧，所述第二摄像头装配于所述电路板的另一侧，所述第二摄像头与所述传感器位于所述电路板的同一侧；所述第一摄像头包括与所述电路板电连接的第一滤光片，所述第二摄像头包括与所述电路板电连接的第二滤光片，所述控制方法包括：

当所述第一摄像头成像时，所述电路板控制所述第一滤光片允许外界光线通过，控制所述第二滤光片呈设定颜色以阻挡外界光线通过；当所述第二摄像头成像时，所述电路板控制所述第二滤光片允许外界光线通过，控制所述第一滤光片呈设定颜色以阻挡外界光线通过。

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