JP2009139580A - Lens barrel and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばカメラ付き携帯電話機等に適用されるレンズ鏡筒及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens barrel and an imaging device applied to, for example, a camera-equipped mobile phone.
従来のレンズ鏡筒としては、レンズを保持するレンズ枠と、レンズが光軸方向に沿って移動するようにレンズ枠の移動を案内するガイド軸と、レンズ枠を収容すると共にガイド軸の一端部を支持するハウジングと、を備え、軸受にガイド軸が偏心されて支持されているものが知られている(例えば、特許文献1〜4参照)。このようなレンズ鏡筒では、軸受を回転させることで、ガイド軸の倒れが変化するように当該ガイド軸が移動され、レンズの光軸が調整される。
しかしながら、上述したような技術では、レンズの光軸を調整する際、ガイド軸を一定の軌跡で移動させることしかできないため、レンズの光軸の調整が制限されてしまい、レンズの光軸を精度よく調整できないおそれがある。また、近年のレンズ鏡筒においては、ハウジングの薄型化が望まれている。 However, in the technique as described above, when the optical axis of the lens is adjusted, the guide axis can only be moved along a fixed trajectory. Therefore, the adjustment of the optical axis of the lens is limited, and the optical axis of the lens is accurate. May not be able to adjust well. In recent lens barrels, it is desired to reduce the thickness of the housing.
そこで、本発明は、レンズの光軸を精度よく調整することができると共に、ハウジングの薄型化を実現することが可能なレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a lens barrel and an imaging device that can adjust the optical axis of a lens with high accuracy and can realize a thin housing.
上記課題を解決するため、本発明に係るレンズ鏡筒は、レンズを保持するレンズ枠と、レンズが光軸方向に沿って移動するようにレンズ枠の移動を案内するガイド軸と、レンズ枠を収容すると共にガイド軸の一端部を支持するハウジングと、を備えたレンズ鏡筒であって、ハウジングには、ガイド軸の軸線方向にガイド軸の他端部を係止する係止部が設けられており、係止部に形成された貫通孔に対し隙間を空けた状態で挿入され、且つ他端部に螺合するネジ部材と、ネジ部材の頭部と係止部との間に介在された弾性部材と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a lens barrel according to the present invention includes a lens frame that holds a lens, a guide shaft that guides the movement of the lens frame so that the lens moves along the optical axis direction, and a lens frame. A lens barrel that houses and supports one end of the guide shaft, and the housing is provided with a locking portion that locks the other end of the guide shaft in the axial direction of the guide shaft. A screw member that is inserted in a through-hole formed in the locking portion with a gap and is screwed to the other end, and is interposed between the head portion of the screw member and the locking portion. And an elastic member.
このレンズ鏡筒では、例えばドライバー型の冶具をネジ部材の頭部に連結し、この冶具を移動させることで、貫通孔とネジ部材との間の隙間によってガイド軸の他端部(以下、単に「他端部」という)が移動される。これにより、ガイド軸の倒れが調整されてレンズの光軸が調整される。そして、冶具でネジ部材を他端部に締め込むことにより、ネジ部材の螺合作用と弾性部材の弾性力とが協働されて、他端部と弾性部材とで係止部が挟持され、ガイド軸がハウジングに固定される。従って、ネジ部材に連結した冶具の位置を調整することにより、ガイド軸の倒れを自由に調整することができ、レンズの光軸を精度よく調整することが可能となる。さらに、このように、冶具の位置を調整してガイド軸の倒れを調整することから、ガイド軸の位置を調整する機能を冶具に持たせることができ、ハウジングを簡易に構成することが可能となる。その結果、ハウジングの薄型化を実現することができる。 In this lens barrel, for example, a screwdriver-type jig is connected to the head of the screw member, and the jig is moved, so that the other end portion of the guide shaft (hereinafter simply referred to as a gap between the through hole and the screw member). "The other end" is moved. Thereby, the tilting of the guide shaft is adjusted, and the optical axis of the lens is adjusted. And by tightening the screw member to the other end portion with a jig, the screwing action of the screw member and the elastic force of the elastic member cooperate, and the locking portion is sandwiched between the other end portion and the elastic member, A guide shaft is fixed to the housing. Therefore, by adjusting the position of the jig connected to the screw member, the tilt of the guide shaft can be adjusted freely, and the optical axis of the lens can be adjusted with high accuracy. Furthermore, since the position of the jig is adjusted in this way to adjust the tilt of the guide shaft, the jig can have a function of adjusting the position of the guide shaft, and the housing can be configured easily. Become. As a result, the housing can be thinned.
ここで、ハウジングには、隙間を空けた状態で一端部が嵌合される凹部が設けられていることが好ましい。この場合、ネジ部材に連結した冶具の位置を制御することで、ガイド軸の倒れが調整されるだけでなく、一端部と凹部との間の隙間によって、軸線方向と交差する方向におけるガイド軸の並進移動をも調整されることになる。よって、レンズの光軸を一層精度よく調整することが可能となる。 Here, it is preferable that the housing is provided with a recess into which one end is fitted with a gap. In this case, by controlling the position of the jig connected to the screw member, not only the tilting of the guide shaft is adjusted, but also the guide shaft in the direction intersecting the axial direction due to the gap between the one end and the recess. Translational movement will also be adjusted. Therefore, the optical axis of the lens can be adjusted with higher accuracy.
また、本発明に係る撮像装置は、上述したレンズ鏡筒と、レンズによって結像された光を検出する撮像素子と、を備えることを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention includes the lens barrel described above and an imaging element that detects light imaged by the lens.
この撮像装置では、上述したレンズ鏡筒を備えていることから、上記効果と同様な効果、すなわち、レンズの光軸を精度よく調整すると共にハウジングの薄型化を実現するという効果が奏される。 Since this imaging apparatus includes the lens barrel described above, the same effect as the above effect, that is, the effect of accurately adjusting the optical axis of the lens and realizing the thinning of the housing is achieved.
本発明によれば、レンズの光軸を精度よく調整することができると共に、ハウジングの薄型化を実現することが可能となる。 According to the present invention, the optical axis of the lens can be adjusted with high accuracy, and the housing can be thinned.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明に係る撮像装置の一実施形態の斜視図である。図1に示されるように、撮像装置1は、対向する底面が長方形状であり且つ高さが底面の各辺よりも短い直方体形状のレンズ鏡筒2と、CMOS等の撮像素子3とを備えている。レンズ鏡筒2には、屈曲光学系が適用されている。これにより、撮像装置1では、レンズ鏡筒2の高さ方向(以下、単に「高さ方向」という)Zと平行な光軸L1に沿って被写体側から入射した光は、レンズ鏡筒2の底面の長手方向(以下、単に「長手方向」という)Yと平行な光軸L2に沿うようにレンズ鏡筒2によって90°屈曲されて、撮像素子3によって検出される。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
図2は、図1の撮像装置の分解斜視図であり、図3は、図1の撮像装置の内部構成図である。図2,3に示されるように、レンズ鏡筒2は、箱状のハウジング4を備えている。ハウジング4は、長手方向Yにおいて撮像素子3側に開口する開口部5a、及び長手方向Yと直交し且つ高さ方向と直交する方向(以下、「幅方向」という)Xにおいて一方の側に開口する開口部5bが形成された本体部5、並びに本体部5の開口部5aを覆う蓋部6を有している。本体部5及び蓋部6のそれぞれは、例えば、ガラス繊維入りポリカーボネートからなり、射出成形によって一体的に形成されている。
2 is an exploded perspective view of the imaging apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is an internal configuration diagram of the imaging apparatus of FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the
本体部5の表壁(すなわち、レンズ鏡筒2の被写体側の底面を有する壁)には、光軸L1に沿って被写体側から進行してきた光を本体部5内に進入させる光通過孔5cが形成されており、本体部5の表壁には、光通過孔5cを覆う光透過板7が取り付けられている。なお、光透過板7に代えて、レンズを用いてもよい。ハウジング4内には、光軸L1上において光通過孔5cの後側に位置し、光軸L1に沿って被写体側から入射した光を光軸L2に沿うように90°屈曲するプリズム8が配置されている。また、ハウジング4内には、光軸L2上において撮像素子3の前側に位置する固定レンズ11が配置されている。プリズム8は、本体部5によって保持されており、固定レンズ11は、蓋部6によって保持されている。
A
なお、長手方向Yにおいて撮像素子3と反対側の本体部5の端部は、本体部5の裏壁(すなわち、レンズ鏡筒2の被写体と反対側の底面を有する壁)がクランク状に屈曲されて切欠き部5dが形成されることで、本体部5のその他の部分に比べて薄型化(低背化)されている。このように、長手方向Yにおいて撮像素子3と反対側の本体部5の端部を薄型化することができるのは、本体部5の端部については、その内部に配置されるプリズム8の厚さ分を考慮すれば充分だからである。
Note that the end of the
更に、ハウジング4内には、光軸L2上に位置するシャッタ・ズームレンズユニット12、及び光軸L2上においてシャッタ・ズームレンズユニット12と固定レンズ11との間に位置するズームフォーカスレンズユニット13が配置されている。
Further, in the
シャッタ・ズームレンズユニット12は、光軸L2に沿って進行してきた光の通過及び遮断を選択的に行うシャッタ、並びにズームレンズを含んでいる。シャッタ・ズームレンズユニット12は、ハウジング4内において光軸L2に対し開口部5b側に立設されたガイド軸14に係合する円筒状の係合部12a、及びハウジング4内において光軸L2に対し開口部5bと反対側に立設された回り止め軸15に係合するU字溝状の係合部12bを有している。これにより、シャッタ・ズームレンズユニット12は、光軸L2回りの回転が規制された状態で、光軸L2に沿って移動することが可能となる。
The shutter /
ズームフォーカスレンズユニット13は、ズームフォーカスレンズを含んでいる。ズームフォーカスレンズユニット13は、ハウジング4内において光軸L2に対し開口部5b側に立設されたガイド軸16に係合する円筒状の係合部13a、及び回り止め軸15に係合するU字溝状の係合部13bを有している。これにより、ズームフォーカスレンズユニット13は、光軸L2回りの回転が規制された状態で、光軸L2に沿って移動することが可能となる。なお、ガイド軸14とガイド軸16とは、高さ方向Zにおいて並設されている。
The zoom
本体部5の開口部5b内には、駆動ユニット17が配置されている。図4は、図1の撮像装置の駆動ユニットの斜視図である。図4に示されるように、駆動ユニット17は、長方形薄板状の取付部18a、及びその長手方向における両端に立設された長方形薄板状の支持部18b,18cを含む支持部材18を有している。支持部材18は、ステンレス鋼の薄板を折り曲げることで一体的に形成されている。
A
支持部18bの外面には、ステッピングモータ(駆動モータ)21が取り付けられている。ステッピングモータ21のリードスクリュー22の両端部は、支持部18b,18cによって軸支されており、リードスクリュー22における支持部18b,18c間の部分には、凸部23aを有する従動ナット23が螺合されている。一方、支持部18cの外面には、ステッピングモータ(駆動モータ)24が取り付けられている。ステッピングモータ24のリードスクリュー25の両端部は、支持部18b,18cによって軸支されており、リードスクリュー25における支持部18b,18c間の部分には、凸部26aを有する従動ナット26が螺合されている。なお、リードスクリュー22とリードスクリュー25とは、支持部18b,18cの立設方向において並設されている。
A stepping motor (drive motor) 21 is attached to the outer surface of the
図2,3に示されるように、駆動ユニット17は、支持部18b,18cの立設方向が高さ方向Zと一致するように本体部5の開口部5b内に配置されており、取付部18aが本体部5の表壁にネジ止めされることで本体部5に取り付けられている。このように、駆動ユニット17においては、ステッピングモータ21とステッピングモータ24とが互い違いに配置されることで、リードスクリュー22とリードスクリュー25との近接化が図られている。これにより、駆動ユニット17は、本体部5延いてはレンズ鏡筒2の薄型化に寄与することになる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
リードスクリュー22に螺合された従動ナット23の凸部23aは、シャッタ・ズームレンズユニット12が有する係合部12cの凹部に嵌合している。これにより、ステッピングモータ21によってリードスクリュー22が回転されると、シャッタ・ズームレンズユニット12が光軸L2に沿って移動することになる。一方、リードスクリュー25に螺合された従動ナット26の凸部26aは、ズームフォーカスレンズユニット13が有する係合部13cの凹部に嵌合している。これにより、ステッピングモータ24によってリードスクリュー25が回転されると、ズームフォーカスレンズユニット13が光軸L2に沿って移動することになる。
The
ハウジング4の蓋部6には、光軸L2上において固定レンズ11の後側に位置する撮像素子3が内面に設けられた回路基板27が取り付けられている。回路基板27の内面には、シャッタ駆動回路やモータ駆動回路等も設けられており、回路基板27の外面には、回路基板27に対して電気信号を入出力するためのコネクタ接続ポート28が設けられている。駆動ユニット17の各ステッピングモータ21,24とモータ駆動回路とは、本体部5において開口部5aと対向する側壁の外面及び開口部5bと対向する側壁の外面に配置されたフレキシブルプリント基板(以下、「FPC」という)31によって電気的に接続されている。シャッタ・ズームレンズユニット12のシャッタとシャッタ駆動回路とは、本体部5において開口部5bと対向する側壁の外面に延出するFPC32、及びFPC32と電気的に接続されたFPC31によって電気的に接続されている。
A
本体部5の開口部5b内に配置された駆動ユニット17、及び本体部5において開口部5aと対向する側壁の外面に配置されたFPC31は、ステンレス鋼からなる薄板をL字状に折り曲げることで一体的に形成された外装カバー33によって覆われている。また、本体部5において開口部5bと対向する側壁の外面に配置されたFPC31、及びハウジング4の蓋部6に取り付けられた回路基板27は、ステンレス鋼からなる薄板をL字状に折り曲げることで一体的に形成された外装カバー34によって覆われている。
The
外装カバー33と外装カバー34とは、本体部5において開口部5aと対向する側壁と開口部5bと対向する側壁とが交差する角部で着脱可能に係合しており、本体部5において開口部5aと開口部5bとで挟まれた角部でハウジング4の蓋部6にピン止めされている。また、外装カバー34は、回路基板27のグランド端子と電気的に接続されており、更に、各外装カバー33,34は、本体部5の表壁の外面及び裏壁の外面に蒸着等によって形成された金属膜と電気的に接続されている。これにより、撮像装置1の各構成部品は、電磁シールドによって覆われることになる。なお、外装カバー34において回路基板27のコネクタ接続ポート28に対応する部分は、コネクタ接続ポート28に対するコネクタのアクセスが可能となるように切り欠かれている。
The
次に、上述したガイド軸14に関して詳細に説明する。
Next, the
図3に示されるように、ガイド軸14は、シャッタ・ズームレンズユニット12が光軸L2方向に沿って移動するように、シャッタ・ズームレンズユニット12の移動を案内するものである。このガイド軸14は、軸体41及び先端部材44を有している。
As shown in FIG. 3, the
軸体41は、その軸線Gが光軸L2と平行に(つまり、長手方向Yに沿って)ハウジング4の本体部5内に配置されている。また、軸体41には、シャッタ・ズームレンズユニット12の係合部12aが摺動可能に係合している。この軸体41の後方端部である基端部(一端部)41aは、ハウジング4の本体部5の凹部42に隙間M1を空けた状態で嵌合されて支持されている。この凹部42は、本体部5において固定レンズ11よりも開口部5a側に設けられ、前方に開口している。また、凹部42内の基端部41aの周辺には、接着剤(不図示)が本体部5の充填口(不図示)から充填され、基端部41aが凹部42に固定されている。
The
図5は図1の撮像装置の切欠き部側を示す斜視図、図6は図3の撮像装置におけるレンズ鏡筒の要部を示す拡大断面図である。図6に示されるように、先端部材44は、軸体41の先端部41bに固定されており、ガイド軸14の先端部(他端部)を構成する。この先端部材44は、略立方体形状を呈しており、先端面44aには、後述のビス(ネジ部材)51を螺合するためのネジ孔61が軸体41と同軸に設けられている。
5 is a perspective view showing a notch portion side of the imaging apparatus of FIG. 1, and FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a lens barrel in the imaging apparatus of FIG. As shown in FIG. 6, the
図3に示されるように、先端部材44は、本体部5においてプリズム8よりも開口部5a側に設けられ後方に開口する凹部45に収容されている。図6に示されるように、先端部材44は、その先端面44aが凹部45の底面45aに当接されている。つまり、先端部材44は、本体部5において凹部45の底面45aを構成する係止部67に係止されている。なお、ここでの係止部67は、ハウジング4の外壁としても機能している。
As shown in FIG. 3, the
さらに、先端部材44が凹部45に収容された状態において、凹部45内の先端部材44の周囲には、接着剤(不図示)が充填されており、これにより、先端部材44が凹部45内にて固定されている。
Further, in the state where the
ビス51は、係止部67に形成された円形の貫通孔66に対し隙間M2を空けた状態で挿入され、且つ先端部材44のネジ孔61に螺合している。ビス51の頭部51aには、冶具63(図7参照)を差し込むための差込口62(ここでは、プラス型)が設けられている。また、図5,6に示されるように、ビス51の頭部51aと係止部67との間には、板バネ(弾性部材)55が介在されている。この板バネ55は、ビス51の頭部51aを軸線G方向の前側に付勢する。なお、本実施形態では、上述したように、凹部45内の先端部材44の周囲に接着剤を充填して先端部材44を凹部45内に固定しているが、これに代えて若しくは加えて、ビス51又は板バネ55の周囲に接着剤を充填してもよい。
The
図7に示されるように、冶具63は、ドライバー(ネジ回し)部63aと、制御部63bと、を備えている。ドライバー部63aは、その先端部が差込口62に対応する形状となっている。制御部63bは、ドライバー部63aを移動させてその位置を制御するものであり、例えばマイクロメータ等を含んで構成されている。
As shown in FIG. 7, the
次に、撮像装置1のレンズ鏡筒2における光軸L2の調整について説明する。レンズ鏡筒2では、例えば製造・組立工程において、まず、ビス51の頭部51aに冶具63のドライバー部63aを差し込み、ビス51に冶具63を連結する。
Next, adjustment of the optical axis L2 in the
続いて、撮像素子3で撮像された像を観察しつつ、冶具63のドライバー部63aを移動させる。このとき、貫通孔66及びビス51間に隙間M2が確保されていることから、ガイド軸14の先端部材44が隙間M2の許容範囲内で移動され、基端部41aを中心とするガイド軸14の倒れが調整される。さらに、基端部41a及び凹部42間に隙間M1が確保されていることから、かかるドライバー部63aの移動により、ガイド軸14が高さ方向Z及び幅方向Xにも移動され、ガイド軸14の高さ方向Z及び幅方向X位置が調整される。よって、光軸L2が調整されることとなる。
Subsequently, the
そして、撮像された像が最適な状態のとき、冶具63のドライバー部63aでビス51を先端部材44に締め込むことにより、ビス51の螺合作用と板バネ55の弾性力(付勢力)とを協働させ、先端部材44の先端面44aと板バネ55とで係止部67を挟持させる。これと共に、凹部42,45内に接着剤を充填する。これにより、ガイド軸14がハウジング4に固定される。
When the imaged image is in an optimal state, the
以上、本実施形態によれば、ビス51に連結した冶具63の位置を調整することにより、ガイド軸14の倒れを自由に調整することができ、光軸L2を精度よく調整することが可能となる。つまり、レンズ鏡筒2では、1つのビス51でガイド軸14の位置を所望に調整することができ、高さ方向Z及び幅方向Xの任意の位置にてガイド軸14を固定することが可能となる。
As described above, according to this embodiment, by adjusting the position of the
さらに、このように、冶具63の位置調整でガイド軸14の倒れを調整することから、ガイド軸14の位置を調整する位置調整機能を冶具63に持たせることができる。そのため、ハウジング4を簡易に構成することが可能となり、ハウジング4の薄型化を実現することができる。
Furthermore, since the tilt of the
また、本実施形態では、上述したように、ガイド軸14の基端部41aが、隙間M1を空けた状態で本体部5の凹部42に嵌合される。よって、冶具63の位置を制御することにより、ガイド軸14の倒れを調整するだけでなく、ガイド軸14の軸線G方向と交差する方向(高さ方向Z及び幅方向X)におけるガイド軸14の並進移動をも調整することが可能となる。その結果、レンズの光軸を一層精度よく調整することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
なお、本実施形態のレンズ鏡筒2は、シャッタ・ズームレンズユニット12の光学系の光軸を調整することで、光軸L2を容易に調整できるように構成されている。すなわち、ガイド軸14は、光軸L2調整の寄与度が最も高い光学系の移動を案内するものである。
The
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ガイド軸14が先端部材44を有するが、この先端部材はなくともよい。この場合、軸体41の先端面にビス51が直接螺合されることになる。また、上記実施形態では、軸体41の基端部41aを、ハウジング4の凹部42に隙間M1を空けた状態で嵌合したが、隙間を空けずに嵌合してもよい。この場合でも、レンズの光軸調整が可能である。
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、板バネ55を設けたが、これに限定されず、種々の弾性部材を設けてもよい。また、上記実施形態では、ネジ孔61にビス51を締め付けたが、ビス51自体でネジを刻みながら締め付けてもよい(いわゆる、セルフタッピング)。また、ビス51を本体部5に固定すべく、ビス51が覆われるように接着剤を塗布してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the leaf |
また、各ステッピングモータ21,24は、支持部材18を介して間接的にハウジング4に取り付けられる場合に限定されず、ハウジング4に直接取り付けられてもよい。また、レンズ鏡筒2は、屈曲光学系が適用されたものに限定されず、沈胴式光学系等が適用されたものであってもよい。
Further, each stepping
1…撮像装置、2…レンズ鏡筒、3…撮像素子、4…ハウジング、12…シャッタ・ズームレンズユニット(レンズ,レンズ枠)、14…ガイド軸、41a…基端部(ガイド軸の一端部)、42…凹部、44…先端部材(ガイド軸の他端部)、51…ビス(ネジ部材)、51a…頭部、55…板バネ(弾性部材)、66…貫通孔、67…係止部、G…ガイド軸の軸線、L2…光軸、M1,M2…隙間。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ハウジングには、前記ガイド軸の軸線方向に前記ガイド軸の他端部を係止する係止部が設けられており、
前記係止部に形成された貫通孔に対し隙間を空けた状態で挿入され、且つ前記他端部に螺合するネジ部材と、
前記ネジ部材の頭部と前記係止部との間に介在された弾性部材と、を有することを特徴とするレンズ鏡筒。 A lens frame that holds the lens; a guide shaft that guides the movement of the lens frame so that the lens moves along the optical axis direction; and a housing that houses the lens frame and supports one end of the guide shaft. A lens barrel comprising:
The housing is provided with a locking portion that locks the other end portion of the guide shaft in the axial direction of the guide shaft,
A screw member that is inserted in a state where there is a gap with respect to the through hole formed in the locking portion, and screwed into the other end portion;
A lens barrel comprising: an elastic member interposed between the head of the screw member and the locking portion.
前記レンズによって結像された光を検出する撮像素子と、を備えることを特徴とする撮像装置。
The lens barrel according to claim 1 or 2,
An imaging device comprising: an imaging element that detects light imaged by the lens.
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- 2008-09-18 CN CNU2008201300770U patent/CN201273951Y/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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