DE2148935A1 - Kamera,insbesondere Laufbildkamera,mit einem bewegbaren Filter - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE 7 STUTTGART 1...Γ7

DR.-ING. WOLFF, H.BARTELS, iange strasse 51

TELEFONi (0711)J9<O10 und 2?72?5

DR. BRANDES, DR.-ING. HELD telex.W22312

Dlpl.-Phy.. W ο 1 ί f 2U8935

Unser Zeichen: 123 241/8420 kdk

Eastman Kodak Company, Rochester, Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika

Kamera, insbesondere Laufbildkamera, mit einem bewegbaren

Filter

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PATENTÄNWALit

DR-ING WOLFF H BARTFLS lange strasse 51

UK. UNO, YVULI-r, Π. ÜAKIL.LÖ, ΤΕΙΕΓΟΝ. (0711) 29Ä310 und 277295

DR. BRANDES, DR.-ING.-HCLÜ telex,0722312

Die Erfindung betrifft eine Kamera, insbesondere eine Laufbildkamera, mit einer elektromechanisch bewegbaren Blende, die zwei mit einem Objektiv bzw. einem im wesentlichen für sichtbares Licht empfindlichen opto-elektrischen Wandler zusammenwirkende, unveränderliche öffnungen aufweist, mit einem zwischen einer Bereitstellung außerhalb des Strahlenganges und einer Wirkstellung im Strahlengang bewegbaren Filter und mit einer Bewegungseinrichtung für das Filter. Das in seiner Wirkstellung mit dem Objektiv fluchtende Filter dient dazu, die Intensität des zur Belichtung dienenden Lichtes zu verändern und einen Farbausgleich herbeizuführen. Viele zur Aufnahme von Kassetten bestimmte Laufbildkameras, die eine Einrichtung zur automatischen Belichtungssteuerung besitzen, sind mit einem das durch das Objektiv gelangende Licht beeinflussenden Filter versehen, das, falls es optisch mit dem Kameraobjektiv fluchtet, die richtige Belichtung von Allzweck-Farbfilmen vom Typ A durch Sonnenlicht bewirkt. Das Filter wird daher auch als Filter vom Typ A bezeichnet und dient dazu, die Belichtungsdaten eines Films vom Typ A (ohne Filter ein Kunstlichtfilm, mit Filter ein Tageslichtfilm) und eines Tageslichtfilmes zu vereinheitlichen, wenn beide Filme mit Sonnenlicht belichtet werden sollen. Falls ein Farbfilm vom Typ A und Kunstlicht verwendet wird, muß das Filter natürlich aus seiner Wirkstellung entfernt werden, so daß es nicht mehr mit dem Kameraobjektiv fluchtet. Ein Bewegen des Filters aus seiner Wirkstellung in seine Bereitstellung wurde bei den bekannten Kameras bisher mittels eines Betätigungsgliedes erzielt, das bei von der Kamera getrennten Kunstlichtquellen ein gesondertes Kamerateil ist oder an einer mit der Kamera verbindbaren Kunstlichtquelle ausgebildet sein kann. Dieses Betätigungsglied wird in eine Kameraöffnung gesteckt, so dafi es die Bewegungseinrichtung für das Filter in Tätigkeit setzt, die das Filter aus dem Strah-

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lengang entfernt. Wenn nun eine Kamera in Räumen bei Kunstlicht in Betrieb genommen werden soll, kann es vorkommen, daß das Einstecken des schlüsselartigen Betätigungsgliedes übersehen wird. Dies hStte eine fälsche Belichtung des Filmes zur Folge.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Kamera mit einem Filter zur Intensitätsveränderung und/oder zum Earbausgleich zu schaffen, bei deren Inbetriebnahme in Räumen zur Belichtung eines ira Freien ohne Filterung verwendbaren Filmes die Bedienungsperson nicht darauf zu achten braucht, ob das Filter aus dem Strahlengang entfernt ist. Diese Aufgabe ist ausgehend von einer Kamera der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Blende eine dritte, Kit einem zweiten, im wesentlichen für infrarotes Licht empfindlichen opto-elektrischen Wandler zusammenwirkende Öffnung aufweist und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die mittels des vom zweiten Wandler beim Einfall infraroten Lichtes erzeugten elektrischen Signals die Bewegungseinrichtung im Sinne einer Bewegung des Filters in seine Bereitstellung steuert. Da Kunstlicht im Gegensatz zu Sonnenlicht, das einen stärkeren ultravioletten Anteil hat, einen relativ hohen infraroten Anteil hat, wird dadurch erreicht, daß das Filter ohne menschliches Zutun bei Kunstlichtbetrieb aus seiner Wirkstellung im Strahlengang in seine Bereitstellung gebracht wird. Ein Irrtum oder ein Versehen der Bedienungsperson führt daher nicht mehr zu einer Fehlbelichtung des Filmes. ^r

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Kamera nach der Erfindung weist die Bewegungseinrichtung einen mechanisch mit dem Filter gekoppelten, in dessen Wirkstellung eine Gleichgewichtslage einnehmenden Permanentmagneten und eine mit diesem zusammenwirkende Spule auf, die durch eine an den zweiten Wandler angeschlossene Schmitt-Trigger-Schaltung als Steuerein-

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richtung für eine Bewegung des Filters in seine Bereitstellung erregbar ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich das FiIr ter normalerweise in seiner Wirkstellung befindet, die auch am häufigsten benötigt wird, da in der Mehrzahl der Fälle mit Filmen vom Typ A Tageslichtaufnahmen gemacht werden. In den selteneren Fällen, in denen Kunstlichtaufnahmen gemacht werden, wird die Spule während der Dauer der Aufnahme erregt, worauf das Filter in seine Wirkstellung zurückkehrt, wenn der beispielsweise unter der Wirkung einer Feder stehende Permanentmagnet wieder seine Gleichgewichtslage einnimmt.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines durch die Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kamera im einzelnen erläutert. Die einzige Fig. der Zeichnung zeigt ein Schaltbild der Ausführungsform in Verbindung mit einer schematischen Darstellung einzelner Kamerateile. Bei der Ausführungsform kann es sich entweder um eine Stehbildkamera oder um eine Laufbildkamera handeln. Da Stehbildkameras gewöhnlich aber nur mit einer kurz Kunstlicht spendenden Blitzlichteinrichtung betrieben werden, ist eher an eine Laufbildkamera gedacht.

Die Beiichtungssteuerungseinrichtung IO gemäß Fig. 1 weist eine fe selbstabgleichende Schaltung 9 auf, die wie ein Differenzverstärker aufgebaut ist. Die Schaltung 9 ist über eine Antriebswicklung 14, 17 mit einem Permanentmagneten 18 gekoppelt. Die Antriebswicklung besteht aus einer Antriebsspule 14 zum Schliessen einer Blende 21 und aus·, einer Antriebsspule 17 zum öffnen dieser Blende. Der Permanentmagnet 18 wird in Fig. 1 nach unten bewegt, wenn die Antriebsspule 17 erregt wird,und wird nach oben bewegt, wenn die Antriebsspule 14 erregt wird. Der Permanentmagnet 18 ist mechanisch mit der Blende 21 gekoppelt, die in der Ausführungsform in Gestalt einer länglichen Platte vor-

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liegt, wobei die Blende von dem Permanentmagneten 18 in einer Richtung und in einem Ausmaß bewegt wird, die unmittelbar von der Bewegung des Magneten bestimmt werden. Die Blende 21 weist eine mittlere Blendenöffnung 22, durch die ein Lichtstrom in eine Objektivlinse 23 der Kamera auf einen Film 24 fällt, und eine obere Blendenöffnung 27 auf, durch die Licht auf ein lichtempfindliches Element 41 fällt, nachdem es eine Linse 28 passiert hat. Ferner ist die Blende 21 mit einer unteren Blendenöffnung 44 versehen, durch die Licht auf eine Linse 47 fällt, die das Licht auf eine nachstehend im einzelnen erläuterte Photozelle 62 wirft. Das lichtempfindliche Element 41 ist beispielsweise eine Photozelle oder ein Widerstand von einer Art, bei der ein Parameter, beispielsweise der Widerstand, sich umgekehrt wie die Intensität des auftreffenden Lichtstromes ändert. Vorteilhafterweise ist als lichtempfindliches Element 41 eine CdS-ZeIIe vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, daß sie für Licht im sichtbaren Bereich des Spektrums sehr empfindlich ist. Demgegenüber weist die Photozelle 62 zwar auch einen veränderlichen Spannungsparameter auf, wobei es sich vorteilhafterweise um eine Silizium-Zelle (Sperrschichtzelle) handelt, die aber für Infrarotlicht am stärksten empfindlich ist, das für Kunstlicht charakteristisch ist, welches bei Filmaufnahmen in Räumen verwendet wird.

Die Belichtungssteuerungseinrichtung 10 vermag die Blende 21 in Abhängigkeit von den Änderungen der Szenenhelligkeit hin- und herzubewegen, um an dem lichtempfindlichen Element 41 eine bestimmte Beleuchtungsstärke aufrechtzuerhalten. Wenn während des Betriebes der Belichtungssteuerungseinrichtung 10 die Intensität der Szenenhelligkeit abnimmt, bewegt sich die Blende 21 nach unten, so daß der auf jede der Linsen 23, 28 und 47 auftreffende Lichtstrom allmählich zunimmt. Der auf das lichtempfindliche Element 41 fallende erhöhte Lichtstrom ermöglicht

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es der Schaltung 9^ einen Null-Gleichgewichtszustand herbeizuführen.

Die Schaltung 9 der Belichtungssteuerungseinrichtung 10 kann verschieden ausgebildet sein. Beispiele hierfür geben die US-PS 3 427 941 und die DT~os ² Ο22 719, die sich beide besonders gut eignen. Zur Inbetriebnahme dient ein Schalter 42, der geschlossen wird und dann eine Batterie 43 anschließt. Zwei NPN-Transistoren 11 und 12 sind in der von Differenzverstärkern her bekannten Art angeordnet, wobei ihre Emitter über einen gemeinsamen Widerstand/mit Erde verbunden sind. Die Antriebsspule 14 zum Schließen ist mit dem Basis-Kollektor- w Stromkreis des Transistors 11 in Reihe geschaltet, während die Antriebsspule 17 zum Öffnen in gleicher Weise mit dem Basis-Kollektor-Stromkreis des Transistors 12 in Reihe geschaltet ist. Die Antriebsspulen 14 und 17 weisen gegensätzlichen Windungssinn auf, so daß sie bei gleichzeitiger Erregung einander entgegengesetzte Kräfte auf den Permanentmagneten 18 ausüben, wie in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet ist.

Die nach Art eines Differenzverstärkers aufgebaute Schaltung 9 wird von einer Widerstandsbrücke mit zwei von dem lichtempfindlichen Element 41 und einem variablen Widerstand ^ gebildeten Zweigen und ferner durch zwei von einem festen Widerstand 52 und einem variablen Widerstand 53 gebildeten Zweigen bestimmt. Die Brücke ist dann abgeglichen, wenn der auf das lichtempfindliche Element 41 fallende Lichtstrom dazu führt, daß das Verhältnis der Widerstandswerte des Elementes 41 und des Widerstandes 51 im wesentlichen gleich dem Verhältnis der Widerstandswerte der Widerstände 52 und 53 ist. Bei dieser Abgleichbedingung fließen durch die Antriebsspulen 14 und 17 gleichgroße Ströme. Es entsteht daher auch keine resultierende Kraft, die den Permanentmagneten 18, der eine

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feste Ruhelage einnimmt, zu bewegen versucht. Kalibriert werden kann durch Einstellung der Widerstandswerte der variablen Widerstände 51 und 53 in der Weise, daß die Brücke abgeglichen ist, wenn der auf die Linse 23 fallende Lichtstrom die zur Belichtung des Filmes 24 gewünschte Größe hat. Der ausgewählte Widerstandswert des lichtempfindlichen Elementes 41 entspricht einer gewünschten Belichtungseinstellung.

Wenn die Szenenhelligkeit unter denjenigen Pegel absinkt, bei dem die Belichtungssteuerung IO abgeglichen wurde, nimmt der Widerstand des lichtempfindlichen Elementes 41 zu, wodurch das Verhältnis der Widerstandswerte des Elementes 41 und des Widerstandes 51 auf einen Wert anwächst, der größer ist als das entsprechende Verhältnis für die Widerstände 52 und 53. Dadurch wird die Antriebsspule 17 mit mehr Strom versorgt, was wiederum zur Folge hat, daß die Blende 21 bei einer Blickrichtung gemäß der Zeichnung abwärts bewegt wird. Dabei liegt die Antriebsspule 17 in einem sie erregenden Stromkreis, der über sie von einer einseitig geerdeten Batterie 43, den Kollektor-Emitter-Pfad des Transistors 12 und den Widerstand 13 zur Erde führt. Die erwähnte Abwärtsbewegung der Blende 21 führt zu einem "öffnen" der Blendenöffnungen 22, 27 und 44, womit gemeint ist, daß der von den Blendenöffnungen durchgelassene Lichtstrom erhöht wird. Die auf das lichtempfindliche Element 41, den Film 24 und die Photozelle 62 fallenden Lichtströme werden dabei vergrößert, bis wieder ein ausgeglichener Zustand erreicht ist. Wenn umgekehrt die das lichtempfindliche Element 41 und den Film 24 beaufschlagenden Lichtströme größer werden, als es der zuvor eingestellten richtigen Größe für qualitativ gute Bilder entspricht, nimmt das Verhältnis der Widerstandswerte des Elements 41 und des Widerstandes 51 ab und wird kleiner als das Verhältnis der Widerstandswerte der Widerstände 52 und

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53. Dies hat zur Folge, daß der Strom durch die Antriebsspule 14 zum Schließen der Blende 21 erhöht wird und diese sich bei einer Blickrichtung gemäß der Zeichnung nach oben bewegt. Eine Bewegung in dieser Richtung führt zu einem "Schließen" der Blendenöffnungen 22, 27 und 44, womit gemeint ist, daß die von den Blendenöffnungen durchgelassenen Lichtströme verkleinert werden. Der auf das lichtempfindliche Element 41 fallende Lichtstrom wird dabei verkleinert, bis erneut ein ausgeglichener Zustand erreicht ist.

Ein Kompensationslichtfilter 54 ist zwischen einer in der Zeichnung dargestellten Wirkstellung im Strahlengang der Objektivlinse 23 und einer Bereitstellung bewegbar, in der es sich außerhalb des Strahlenganges befindet, so daß es nicht mehr mit der Objektivlinse 23 fluchtet. Das Filter 54 kann als sogenanntes Filter vom Typ A bezeichnet werden, ein Filtertyp, der gewöhnlich dann benutzt wird, wenn Heimaufnahmen gemacht werden. Die Benutzung eines solchen Filters hat sich als wirksam erwiesen, um Bilder mit tiberragender Qualität zu bekommen. Das Filter soll nur bei Lichtverhältnissen zum Einsatz kommen, die etwa einer Tagesbeleuchtung entsprechen, und nicht dann, wenn Kunstlicht mit hoher Intensität verwendet wird, wie es beispielsweise von einer Lampe mit wolframfaden erzeugt wird. Dieses Kunstlicht ist vorherrschend infrarot, wenn man es mit dem überwiegend ultravioletten Tageslicht vergleicht.

Als Steuereinrichtung für das Filter 54 ist eine Schmitt-Trigger-Schaltung 43a, 55, 57, 58, 71 bis 74 vorgesehen, welche die Stellung des leichten Filters 54 bezüglich der Objektivlinse 23 steuert und eine Batterie 43a, zwei NPN-Transistoren 55 und 57, deren Emitter über einen gemeinsamen Widerstand 58 geerdet sind, und eine zugleich einer Bewegungseinrichtung 77 bis 79 für das Filter 54 angehörende Spule 78 aufweist, die zwischen den nicht geerdeten Pol der Batterie 43a und den

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Kollektor des Transistors 55 geschaltet ist. Die neben dem als erstem opto-elektrischen Wandler dienenden lichtempfindlichen Element 41 als zweiter opto-elektrischer Wandler vorgesehene Photozelle 62 ist dadurch in die Schmitt-Trigger-Schaltung miteinbezogen, daß sie in einem der parallel zur Batterie 43a liegenden Zweige mit einem festen Widerstand 71 und einem veränderlichen Widerstand 72 in Reihe geschaltet ist. Die Basis des Transistors 55 ist mit der Verbindungsleitung zwischen der Photozelle 62 und dem Widerstand 71 elektrisch leitend verbunden. Ein weiterer fester Widerstand 73 befindet sich in dem anderen, parallel zur Batterie 43a liegenden Zweig und ist zwischen den nicht geerdeten Pol der

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Batterie/und den Kollektor des Transistors 57 geschaltet.

Schließlich verbindet ein eine Vorspannung liefernder Widerstand 70 die Basis des Transistors 57 mit dem Kollektor des Transistors 55.

Wie in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, ist das Filter 54 mechanisch mit einem zu dessen Bewegungseinrichtung gehörenden Permanentmagneten 77 mechanisch gekoppelt, so daß die Bewegung des Filters in einer direkten Beziehung zur Bewegung des Permanentmagneten steht, der seinerseits bei einer Blickrichtung gemäß der Zeichnung durch die Spule 78 nach unten bewegt wird, wenn diese erregt wird. Eine solche Abwärtsbewegung bewirkt ein Zurückziehen des Filters 54 aus dem Strahlengang der Objektivlinse 23. Eine ferndr zur Bewegungseinrichtung gehörende, in der Wirkstellung des Filters 54 entspannte Feder 79 oder irgendein anderes geeignetes Mittel sorgt dafür, daß das Filter in der dargestellten Wirkstellung bleibt, in der es mit der Objektivlinse 23 fluchtet, solange normale Lichtverhältnisse herrschen, d.h. Tageslicht auf die Photozelle 62 fällt. Falls Sonnen- oder Tageslicht vorherrscht, ändert sich die

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von der Photozelle 62 erzeugte effektive Spannung nicht wesentlich und die Schaltung behält ihren Ruhearbeitspunkt mit abgeschaltetem Transistor 55 und eingeschaltetem Transistor 57 bei. Damit sichergestellt ist, daß die Spule 78 durch Tageslicht nicht erregt wird, ist die Blendenöffnung 54 dazu bestimmt, den v/irksamen Tageslichtstrom, der die Photozelle 62 beaufschlagt, zu steuern. Daher nimmt bei zunehmender Szenenhelligkeit die effektive Größe der Blendenöffnung 54 in dem oben geschilderten Sinne ab und sie nimmt umgekehrt zu, wenn die Szenenhelligkeit abnimmt. Unter diesen Umständen wird erreicht, daß die Ausgangsspannung der Photozelle 62 einen relativ kon-™ stanten Wert beibehält (ihr veränderlicher Spannungsparameter nimmt nämlich wieder einen vorbestimmten Wert an, der so ausgewählt ist, daß der Transistor 55 abgeschaltet ist, während der Transistor 57 eingeschaltet ist). Der veränderliche Widerstand 72 dient zum Kalibrieren eines Zustandes, in dem der Transistor 55 eingeschaltet wird, wie nachstehend erläutert Ist. Ungeachtet der wirksamen Größe der Blendenöffnung 44 wird die Photozelle 62, wenn man annimmt, daß als Kunstlichtquelle eine Wolframfadenlampe hoher Intensität benutzt wird, mit einem Lichtstrom beaufschlagt, der in hohem Maße infrarotes Licht enthält. Die Photozelle 62 ist nun gerade in hohem Maße für Infrarotlicht empfindlich, so daß ihre effektive Spannung in der Schaltung wesentlich erhöht wird. Unter diesen Umständen wird der Transistor 55 eingeschaltet, so daß sich zur Erregung der Spule 78 ein Stromkreis schließt, der vom ungeerdeten Pol der Batterie 43a über die Spüle 78, den Kollektor-Emitter-Pfad des Transistors 55, den Widerstand 58 zur Erde und damit zurück zum geerdeten Pol der Batterie 43a führt. Eine • Erregung der Spule 78 wirkt sich dahingehend aus, daß auf den Permanentmagneten 77 eine Kraft ausgeübt wird, die ihn entgegen der Rückstellkraft der Feder 79,bei einer Blickrichtung gemäß der Zeichnung, nach unten bewegt und damit das Filter 54 au«

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seiner Wirkstellung entfernt, in der es mit der Objektivlinse 42 fluchtete. In der erreichten Bereitstellung verharrt das Filter 54 solange, wie die Beleuchtung durch Kunstlicht andauert .

Wenn die Beleuchtung durch Kunstlicht beendet wird und die von der Photozelle 62 erzeugte Spannung sinkt, kehrt die Schaltung in ihren Normalzustand zurück, in dem der Transistor 55 abgeschaltet und die Spule 78 entregt ist. Das Filter 54 nimmt dabei mit Hilfe der Feder 79 seine normale Wirkstellung wieder ein, die bei Beleuchtung mit Tageslicht vorgesehen ist.

Das Ausführungsbeispiel zeigt, daß durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kamera das Filter in einfacher Weise selbsttätig aus dem Strahlengang der Objektivlinse aus seiner Wirkstellung entfernt wird, wenn Kunstlicht verwendet wird. Es besteht daher für eine Bedienungsperson der Kamera gar nicht die Möglichkeit, eine notwendige Bewegung des Filters zu vergessen.

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Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Kamera, insbesondere Laufbildkamera, mit einer elektromechanisch bewegbaren Blende, die zwei mit einem Objektiv bzw. einem im wesentlichen für sichtbares Licht empfindlichen opto-elektrischen Wandler zusammenwirkende, unveränderliche Öffnungen aufweist, mit einem zwischen einer Bereitstellung außerhalb des Strahlenganges und einer Wirkstellung im Strahlengang bewegbaren Filter und mit einer Bewegungseinrichtung für das Filter, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (21) eine dritte, mit einem zweiten, im wesentlichen für infrarotes Licht empfindlichen opto-elektrischen Wandler (62) zusammenwirkende Öffnung (44) aufweist und eine Steuereinrichtung (43a, 55, 57, 58, 71 bis 74, 78) vorgesehen ist, die mittels des vom zweiten Wandler (62) beim Einfall infraroten Lichtes erzeugten elektrischen Signals die Bewegungseinrichtung (77 bis 79) im Sinne einer Bewegung des Filters (54) in seine Bereitstellung steuert.
2. 2) Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtung (77 bis 79) einen mechanisch mit dem Filter (54) gekoppelten, in dessen Wirkstellung eine Gleichgewichtslage einnehmenden Permanentmagneten (77) und eine mit diesem zusammenwirkende Spule (78) aufweist, die durch eine an den zweiten Wandler (62) angeschlossene Schmitt-Trigger-Schaltung (43a, 55, 57, 58, 71 bis 74, 78) als Steuereinrichtung für eine Bewegung des Filters (54) in seine Bereitstellung erregbar ist.

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