CN213126198U - 热成像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种热成像模组及电子设备，热成像模组应用于电子设备，热成像模组包括：镜头组件和热成像组件。热成像模组根据各部分的结构功能相关性分为镜头组件和设置于镜头组件下方的热成像组件，提升了热成像模组的集成性，便于实现热成像模组的小型化。热成像组件的校准组件通过电磁驱动机构驱动遮挡件在避让位置和遮挡位置之间移动，从而实现对热成像传感器的校准，采用电磁驱动机构不仅简化了驱动结构，有助于热成像模组的整体小型化，还提升了遮挡件在移动过程中的响应速度和控制便利性。

Description

热成像模组及电子设备

技术领域

本公开涉及电子技术领域，尤其涉及热成像模组及电子设备。

背景技术

红外热成像相机对于任何大于绝对温度的物体都能感测生成图像，同时获得物体表面温度信息，可用于实现测量物体表面温度、协助医疗检测人体皮表温度、夜视、辅助成像等功能，具备无接触、高效检测的优势。

然而，在相关技术中，红外热成像相机多为独立设备，导致功能单一，且存在结构复杂以及整机体积较大的技术问题，影响热成像功能的便携化应用。

实用新型内容

本公开提供一种热成像模组及电子设备，以简化热成像模组的结构，提升电子设备的功能丰富性。

根据本公开的第一方面提出一种热成像模组，应用于电子设备，所述热成像模组包括：镜头组件和热成像组件，所述热成像组件沿所述镜头组件的轴向组装在所述镜头组件的下方；

所述热成像组件包括热成像传感器和校准组件，所述热成像传感器包括与所述镜头组件位置对应的感应主体；所述校准组件包括遮挡件和配合于所述遮挡件的电磁驱动机构，所述电磁驱动机构驱动所述遮挡件在覆盖所述感应主体的遮挡位置和避让所述感应主体的避让位置之间移动。

可选的，所述电磁驱动机构包括电磁线圈、磁性件和导轨；所述磁性件活动组装于所述导轨，且所述磁性件与所述遮挡件固定连接；所述电磁线圈配合于所述磁性件，当所述电磁线圈通电时驱动所述磁性件沿所述导轨移动。

可选的，所述遮挡件包括分体设置的第一遮挡结构和第二遮挡结构；所述电磁线圈包括设置于所述导轨第一端处的第一线圈、设置于与所述第一端相对的第二端处的第二线圈以及设置于所述第一端与所述第二端之间的第三线圈；

所述第一线圈和所述第三线圈之间的所述导轨上活动组装有与所述第一遮挡结构固定连接的所述磁性件，所述第二线圈和所述第三线圈之间的所述导轨上活动组装有与所述第二遮挡结构固定连接的所述磁性件。

可选的，所述电磁驱动机构包括设置于所述热成像组件相对两侧的一对所述导轨，每个所述导轨上活动组装有与所述遮挡件固定连接的磁性件。

可选的，所述热成像组件还包括壳体；所述壳体内包括中心组装空间和自所述中心组装空间延伸形成的边缘组装空间，所述电磁驱动机构组装于所述边缘组装空间，所述遮挡件组装于所述中心组装空间；所述壳体上设有与所述中心组装空间位置对应的开口。

可选的，所述热成像模组还包括电路板和导热组件；所述电路板包括镂空区域和功能区域，所述热成像传感器设置在所述电路板上，且所述热成像传感器与所述功能区域电连接；至少一部分所述导热组件组装于所述镂空区域，且所述导热组件配合于所述热成像传感器。

可选的，所述导热组件包括导热胶垫和补强钢板，所述导热胶垫组装于所述镂空区域且配合于所述热成像传感器，所述补强钢板设置在所述电路板底部且分别配合于所述电路板和所述导热胶垫。

可选的，所述镜头组件包括镜头主体、支架和密封件，所述支架设置在所述镜头主体外部，所述密封件设置在所述支架与所述镜头主体之间，且所述密封件分别与所述支架和所述镜头主体密封配合。

可选的，所述支架包括窗口结构，且所述支架内设有组装结构；所述镜头组件还包括盖板，所述盖板配合于所述组装结构，且所述盖板的上表面与所述窗口结构的顶部平齐。

根据本公开的第二方面提出一种电子设备，所述电子设备包括设备壳体和第一方面所述的任一热成像模组，所述热成像模组与所述设备壳体固定连接；所述设备壳体上设有镜头孔，所述热成像组件收容于所述设备壳体内部，所述镜头组件配合于所述镜头孔。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开的热成像模组根据各部分的结构功能相关性分为镜头组件和设置于镜头组件下方的热成像组件，提升了热成像模组的集成性，便于实现热成像模组的小型化。热成像组件的校准组件通过电磁驱动机构驱动遮挡件在避让位置和遮挡位置之间移动，从而实现对热成像传感器的校准，采用电磁驱动机构不仅简化了驱动结构，有助于热成像模组的整体小型化，还提升了遮挡件在移动过程中的响应速度和控制便利性。

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

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本公开一示例性实施例中一种热成像模组的正面结构示意图；

图2是本公开一示例性实施例中一种热成像模组的截面结构示意图；

图3是本公开一示例性实施例中一种电磁驱动机构的结构示意图；

图4是本公开另一示例性实施例中一种热成像模组的截面结构示意图；

图5是本公开一示例性实施例中一种热成像组件的正面结构示意图；

图6是本公开一示例性实施例中一种热成像组件的立体结构示意图；

图7是本公开又一示例性实施例中一种热成像模组的截面结构示意图；

图8是本公开一示例性实施例中一种电子设备的局部剖面结构示意图；

图9是本公开一示例性实施例中一种电子设备的立体结构示意图；

图10是本公开一示例性实施例中一种电子设备的剖面结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

红外热成像相机对于任何大于绝对温度的物体都能感测生成图像，同时获得物体表面温度信息，可用于实现测量物体表面温度、协助医疗检测人体皮表温度、夜视、辅助成像等功能，具备无接触、高效检测的优势。然而，在相关技术中，红外热成像相机多为独立设备，导致功能单一，且存在结构复杂以及整机体积较大的技术问题，影响热成像功能的便携化应用。

本公开提出一种热成像模组，应用于电子设备。上述电子设备可以是手机、可穿戴设备、平板电脑、电视、车载终端、医疗终端等便携设备，本公开并不对此进行限制。

图1是本公开一示例性实施例中一种热成像模组的正面结构示意图；图2是本公开一示例性实施例中一种热成像模组的截面结构示意图。如图1、图2所示，热成像模组1可以包括：镜头组件11和热成像组件12，热成像组件12沿镜头组件11的轴向组装在镜头组件11的下方。热成像组件12可以包括热成像传感器121和校准组件122，热成像传感器121包括与镜头组件11位置对应的感应主体1211，校准组件122包括遮挡件1221和配合于遮挡件1221的电磁驱动机构1222，电磁驱动机构1222驱动遮挡件1221在覆盖感应主体1211的遮挡位置和避让感应主体1211的避让位置之间移动。

需要说明的是，生产工艺的原因导致热成像传感器121的每个像素的感光性能存在差异，为获得较好的图像质量，需要利用黑体对热成像传感器121校准。可以对遮挡件1221的表面进行低反射率处理和均匀处理，以达到类似黑体效果，当遮挡件1221位于遮挡位置时，能够对热成像传感器121的感应主体1211进行遮挡便于其实现校准。

在上述实施例中，根据各部分的结构功能相关性将热成像模组1分为镜头组件11和设置于镜头组件11下方的热成像组件12，提升了热成像模组1的集成性，便于实现热成像模组1的小型化。热成像组件12的校准组件122通过电磁驱动机构1222驱动遮挡件1221在避让位置和遮挡位置之间移动，从而实现对热成像传感器121的校准，采用电磁驱动机构1222不仅简化了驱动结构，有助于热成像模组1的整体小型化，还提升了遮挡件1221在移动过程中的响应速度和控制便利性。

在一些实施例中，如图3所示，电磁驱动机构1222包括电磁线圈1222a、磁性件1222b和导轨1222c。磁性件1222b活动组装于导轨1222c，且磁性件1222b与遮挡件1221固定连接。电磁线圈1222a配合于磁性件1222b，当电磁线圈1222a通电时驱动磁性件1222b沿导轨1222c移动。上述电磁驱动机构1222包括电磁线圈1222a、磁性件1222b和导轨1222c结构，通过电磁线圈1222a通电后产生磁场与磁性件1222b的磁场之间的相互作用，即可推动磁性件1222b在导轨1222c上运动，结构简单且占用空间小。

例如，电磁线圈1222a沿导轨1222c的延伸方向设置在导轨1222c的一端，当电磁线圈1222a中通过第一驱动电流时，电磁线圈1222a与磁性件1222b的相邻磁极相同，因而通过同性相斥原理使得磁性件1222b能够沿导轨1222c朝向远离电磁线圈1222a的一侧移动。当电磁线圈1222a中通过第二驱动电流时，电磁线圈1222a与磁性件1222b的相邻磁极相异，因而通过异性相吸原理使得磁性件1222b能够沿导轨1222c朝向电磁线圈1222a的一侧移动。由于遮挡件1221与磁性件1222b固定连接，所以，遮挡件1221能够随磁性件1222b的移动在避让位置和遮挡位置之间移动。

需要说明的是，如图4所示，上述磁性件1222b可以通过固定销1223与遮挡件1221的边缘位置固定连接。

在上述实施例中，电磁驱动机构1222可以包括设置于热成像组件12相对两侧的一对导轨1222c，每个导轨1222c上活动组装有与遮挡件1221固定连接的磁性件1222b。通过位于相对两侧导轨1222c上的磁性件1222b同时带动遮挡件1221移动，提升了遮挡件1221的组装稳固性和移动稳定性。可以在每个导轨1222c的一端分别设置电磁线圈1222a，也可以使一对导轨1222c上的磁性件1222b共用同一电磁线圈1222a，只要确保一对导轨1222c上的磁性件1222b与电磁线圈1222a配合时的运动方向同步即可，本公开并不对此进行限制。

在一实施例中，如图5所示，遮挡件1221可以包括分体设置的第一遮挡结构1221a和第二遮挡结构1221b，电磁线圈1222a包括设置于导轨1222c第一端处的第一线圈1222a1、设置于与第一端相对的第二端处的第二线圈1222a2以及设置于第一端与第二端之间的第三线圈1222a3。第一线圈1222a1和第三线圈1222a3之间的导轨1222c上活动组装有与第一遮挡结构1221a固定连接的磁性件1222b，第二线圈1222a2和第三线圈1222a3之间的导轨1222c上活动组装有与第二遮挡结构1221b固定连接的磁性件1222b。其中，电磁驱动机构1222可以包括设置于热成像组件12相对两侧的一对导轨1222c，每个导轨1222c的第一端设处设有第一线圈1222a1，每个导轨1222c的第二端处设有第二线圈1222a2，每个导轨1222c的第一端与第二端之间设有第三线圈1222a3。

在上述实施例中，通过位于相对两侧导轨1222c上的磁性件1222b同时带动遮挡件1221移动，提升了遮挡件1221的组装稳固性和移动稳定性。将遮挡件1221设置为分体的第一遮挡结构1221a和第二遮挡结构1221b，第一遮挡结构1221a和第二遮挡结构1221b在自避让位置至遮挡位置的移动过程中的移动方向相反，第一遮挡结构1221a和第二遮挡结构1221b在自遮挡位置至避让位置的移动过程中的移动方向也相反，因而减小了遮挡件1221在移动过程中的空间占用，有助于实现热成像模组1的小型化。

当热成像模组1启动时，第一线圈1222a1、第二线圈1222a2和第三线圈1222a3中分别通入预设电流，和第一遮挡结构1221a固定连接的磁性件1222b与第三线圈1222a3的相邻磁极相异，和第一遮挡结构1221a固定连接的磁性件1222b与第一线圈1222a1的相邻磁极相同，第一线圈1222a1和第三线圈1222a3驱动该磁性件1222b朝向远离第一线圈1222a1的方向移动，从而带动第一遮挡结构1221a朝向遮挡位置移动。同样的，和第二遮挡结构1221b固定连接的磁性件1222b与第三线圈1222a3的相邻磁极相异，和第二遮挡结构1221b固定连接的磁性件1222b与第二线圈1222a2的相邻磁吸相同，第二线圈1222a2和第三线圈1222a3驱动该磁性件1222b朝向远离第二线圈1222a2的方向移动，从而带动第二遮挡结构1221b朝向遮挡位置移动。第一遮挡结构1221a和第二遮挡结构1221b分别移动至遮挡位置后拼接覆盖热成像传感器121的感应主体1211。

当校准完成后，第一线圈1222a1、第二线圈1222a2和第三线圈1222a3中分别通入与预设电流反向的复位电流，和第一遮挡结构1221a固定连接的磁性件1222b与第三线圈1222a3的相邻磁极相同，和第一遮挡结构1221a固定连接的磁性件1222b与第一线圈1222a1的相邻磁极相异。第三线圈1222a3和第一线圈1222a1驱动和第一遮挡结构1221a固定连接的磁性件1222b朝向远离第三线圈1222a3的方向移动，从而带动第一遮挡结构1221a移动至避让位置。和第二遮挡结构1221b固定连接的磁性件1222b与第三线圈1222a3的相邻磁极相同，和第二遮挡结构1221b固定连接的磁性件1222b与第二线圈1222a2的相邻磁极相异，第三线圈1222a3和第二线圈1222a2驱动和第二遮挡结构1221b固定连接的磁性件1222b朝向远离第三线圈1222a3的方向移动，从而带动第二遮挡结构1221b移动至避让位置。通过第三线圈1222a3辅助第一遮挡结构1221a和第二遮挡结构1221b在避让位置和遮挡位置移动，增加了电磁线圈1222a对磁性件1222b的驱动动力，确保了第一遮挡结构1221a和第二遮挡结构1221b的移动稳定性。

在一些实施例中，如图6所示，热成像组件12还包括壳体123，壳体123内包括中心组装空间1232和自中心组装空间1232延伸形成的边缘组装空间1233，电磁驱动机构1222组装于边缘组装空间1233，遮挡件1221组装于中心组装空间1232，壳体123上设有与所述中心组装空间1232位置对应的开口1231。电磁驱动机构1222和遮挡件1221设置在壳体123内，通过壳体123使热成像组件12形成整体结构，提升了热成像组件12的集成性，便于对热成像组件12的组装。由于电磁驱动机构1222设置在壳体123内的边缘组装空间1233，减少了电磁驱动机构1222对遮挡件1221的结构干扰，同时减少电磁驱动机构1222的空间占用。

由于壳体123上设有与中心组装空间1232位置对应的开口1231，位于壳体123底部的开口1231可以与热成像传感器121位置对应，位于壳体123顶部的开口1231可以与镜头组件11位置对应，以便于在遮挡件1221处于避让位置时经过镜头组件11的红外光线经开口1231射向热成像传感器121。当遮挡件1221处于遮挡位置时，经过镜头组件11的红外光线被遮挡件1221遮挡，热成像传感器121将位于遮挡位置的遮挡件1221作为黑体进行校准。

在一些实施例中，如图7所示，热成像模组1还包括电路板13和导热组件14，电路板13包括镂空区域132和功能区域131，热成像传感器121设置在电路板13上，且热成像传感器121与功能区域131电连接。至少一部分导热组件14组装于镂空区域132，且导热组件14配合于热成像传感器121。通过将至少一部分导热组件14组装在电路板13的镂空区域132，一方面减少了导热组件14在厚度方向上的空间占用，另一方面还使得导热组件14能够与热成像传感器121直接接触，提升了导热效果。

在上述实施例中，导热组件14可以包括导热胶垫141和补强钢板142，导热胶垫141组装于镂空区域132且配合于热成像传感器121，补强钢板142设置在电路板13底部且分别配合于电路板13和导热胶垫141。导热胶垫141组装在电路板13的镂空区域132，一方面减少了导热组件14在厚度方向上的空间占用，另一方面还使得导热胶垫141能够与热成像传感器121直接接触，提升导热效果。补强钢板142与导热胶垫141的配合增加了散热面积，还能够增加电路板13以及热成像模组1的整体结构强度。

需要说明的是，上述电路板13可以是柔性线路板，柔性线路板的功能区域131可以包括配合于热成像传感器121的第一区域1311以及自第一区域1311延伸形成的第二区域1312，第二区域1312可以设置电连接器15，以实现电路板13与电子设备2主板或其他电子元器件的电连接。

在一些实施例中，如图8所示，镜头组件11可以包括镜头主体111、支架112和密封件113，支架112设置在镜头主体111外部，密封件113设置在支架112与镜头主体111之间，且密封件113分别与支架112和镜头主体111密封配合。支架112不仅能够对镜头主体111进行保护，还能够利用支架112实现热成像模组1与电子设备2的中框213等壳体21的固定连接，增加热成像模组1的组装稳固性。密封件113能够对热成像模组1的光路进行密封，不仅能够避免支架112与镜头主体111之间漏光而影响热成像传感器121的成像效果，还具备防尘效果。需要说明的是，上述密封件113可以是密封泡棉。

在上述实施例中，支架112可以包括窗口结构1121，且支架112内设有组装结构1122，镜头组件11还包括盖板114，盖板114配合于组装结构1122，且盖板114的上表面与窗口结构1121的顶部平齐。通过支架112内部的组装结构1122实现对盖板114的支撑组装，使得盖板114形成相对于窗口结构1121的顶部下凹的组装效果，不仅提升了整体美观性，还能够降低热成像模组1的整体厚度，有助于实现热成像模组1的小型化。

需要说明的是，上述盖板114的材质可以是可透过红外光线的硅、锗等材质，本公开并不对此进行限制。

本公开进一步提出一种电子设备2，如图9、图10所示，电子设备2包括设备壳体21和上述热成像模组1，热成像模组1与设备壳体21固定连接，设备壳体21上设有镜头孔211，热成像组件12收容于设备壳体21内部，镜头组件11配合于镜头孔211。热成像模组1组装于电子设备2，且能够通过设备壳体21上的镜头孔211获取红外光线而实现热成像功能，对电子设备2结构干涉小，便于组装。

由于根据各部分的结构功能相关性将热成像模组1分为镜头组件11和设置于镜头组件11下方的热成像组件12，提升了热成像模组1的集成性，便于实现热成像模组1的小型化。热成像组件12的校准组件122通过电磁驱动机构1222驱动遮挡件1221在避让位置和遮挡位置之间移动，从而实现对热成像传感器121的校准，采用电磁驱动机构1222不仅简化了驱动结构，有助于热成像模组1的整体小型化，还提升了遮挡件1221在移动过程中的响应速度和控制便利性。上述热成像模组1对电子设备2整机的结构影响较小，便于实现组装，且能够提升电子设备2的功能多样性。

需要说明的是，上述电子设备2可以是手机、可穿戴设备、平板电脑、电视、车载终端、医疗终端等，本公开并不对此进行限制。以电子设备2为手机为例，设置在手机壳体21上的镜头孔211与热成像模组1的镜头组件11配合，在结构上形成类似于摄像头模组的配合效果，能够避免热成像模组1对电子设备2的结构和外观的过多干扰。

当热成像模组1的镜头组件11包括镜头主体111和支架112时，支架112设置在镜头主体111外部，热成像模组1设置在手机的中框213上，支架112通过胶粘结构与与手机后壳212固定连接，增加了热成像模组1的组装稳固性。

如图8、图10所示，热成像模组1的镜头组件11还可以包括密封件113，密封件113设置在支架112与镜头主体111之间，且密封件113分别与支架112和镜头主体111密封配合。密封件113能够对热成像模组1的光路进行密封，不仅能够避免支架112与镜头主体111之间漏光而影响热成像传感器121的成像效果，还具备防尘效果。需要说明的是，上述密封件113可以是密封泡棉。

在上述实施例中，热成像模组1的镜头组件11可以突出设备壳体21上的镜头孔211，以减小热成像模组1对电子设备2整体厚度的影响。或者，在其他实施例中，镜头组件11也可以与设备壳体21上的镜头孔211平齐，以提升电子设备2的外部美观性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术方案后，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下面的权利要求指出。

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)

1.一种热成像模组，其特征在于，应用于电子设备，所述热成像模组包括：镜头组件和热成像组件，所述热成像组件沿所述镜头组件的轴向组装在所述镜头组件的下方；

所述热成像组件包括热成像传感器和校准组件，所述热成像传感器包括与所述镜头组件位置对应的感应主体；所述校准组件包括遮挡件和配合于所述遮挡件的电磁驱动机构，所述电磁驱动机构驱动所述遮挡件在覆盖所述感应主体的遮挡位置和避让所述感应主体的避让位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的热成像模组，其特征在于，所述电磁驱动机构包括电磁线圈、磁性件和导轨；所述磁性件活动组装于所述导轨，且所述磁性件与所述遮挡件固定连接；所述电磁线圈配合于所述磁性件，当所述电磁线圈通电时驱动所述磁性件沿所述导轨移动。

3.根据权利要求2所述的热成像模组，其特征在于，所述遮挡件包括分体设置的第一遮挡结构和第二遮挡结构；所述电磁线圈包括设置于所述导轨第一端处的第一线圈、设置于与所述第一端相对的第二端处的第二线圈以及设置于所述第一端与所述第二端之间的第三线圈；

所述第一线圈和所述第三线圈之间的所述导轨上活动组装有与所述第一遮挡结构固定连接的所述磁性件，所述第二线圈和所述第三线圈之间的所述导轨上活动组装有与所述第二遮挡结构固定连接的所述磁性件。

4.根据权利要求2所述的热成像模组，其特征在于，所述电磁驱动机构包括设置于所述热成像组件相对两侧的一对所述导轨，每个所述导轨上活动组装有与所述遮挡件固定连接的磁性件。

5.根据权利要求1所述的热成像模组，其特征在于，所述热成像组件还包括壳体；所述壳体内包括中心组装空间和自所述中心组装空间延伸形成的边缘组装空间，所述电磁驱动机构组装于所述边缘组装空间，所述遮挡件组装于所述中心组装空间；所述壳体上设有与所述中心组装空间位置对应的开口。

6.根据权利要求1所述的热成像模组，其特征在于，还包括电路板和导热组件；所述电路板包括镂空区域和功能区域，所述热成像传感器设置在所述电路板上，且所述热成像传感器与所述功能区域电连接；至少一部分所述导热组件组装于所述镂空区域，且所述导热组件配合于所述热成像传感器。

7.根据权利要求6所述的热成像模组，其特征在于，所述导热组件包括导热胶垫和补强钢板，所述导热胶垫组装于所述镂空区域且配合于所述热成像传感器，所述补强钢板设置在所述电路板底部且分别配合于所述电路板和所述导热胶垫。

8.根据权利要求1所述的热成像模组，其特征在于，所述镜头组件包括镜头主体、支架和密封件，所述支架设置在所述镜头主体外部，所述密封件设置在所述支架与所述镜头主体之间，且所述密封件分别与所述支架和所述镜头主体密封配合。

9.根据权利要求8所述的热成像模组，其特征在于，所述支架包括窗口结构，且所述支架内设有组装结构；所述镜头组件还包括盖板，所述盖板配合于所述组装结构，且所述盖板的上表面与所述窗口结构的顶部平齐。

10.一种电子设备，其特征在于，包括设备壳体和如权利要求1-9任一项所述的热成像模组，所述热成像模组与所述设备壳体固定连接；所述设备壳体上设有镜头孔，所述热成像组件收容于所述设备壳体内部，所述镜头组件配合于所述镜头孔。

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