JP2010078772A - Camera module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば屋外のセキュリティカメラや車載カメラに用いられるカメラモジュールに関する。 The present invention relates to a camera module used for, for example, an outdoor security camera or an in-vehicle camera.
近年、屋外で用いられる小型で防水性に優れたカメラモジュールの需要が高まっている。特許文献1には、従来のカメラモジュールが開示されている。この種のカメラモジュールは、図7に示すように、イメージセンサ300を搭載した基板400、レンズユニット500、外装ケース100、および底蓋200を備えている。レンズユニット500は、イメージセンサ300に対する結像用のレンズ501〜503を保持し、このイメージセンサ300に被さるように基板400と一体化されている。外装ケース100は、レンズユニット500の上部に密接した状態で引っ掛かりつつこのレンズユニット500を囲っている。底蓋200は、基板400の裏面に当接しつつ外装ケース100の下端部に密接した状態でネジ(図示略)を介して締結固定されている。
In recent years, there has been an increasing demand for small and excellent waterproof camera modules used outdoors.
このような従来のカメラモジュールでは、防水機能をもたせるために、レンズユニット500の上部と外装ケース100との密接部分や、外装ケース100の下端部と底蓋200との密接部分に環状の弾性リング600,700が挟み込まれている。これらの弾性リング600,700は、ネジの締結方向(図中の上下方向)に圧縮変形することにより、レンズユニット500や外装ケース100、底蓋200といった部品同士の密接部分を密封している。
In such a conventional camera module, in order to provide a waterproof function, an annular elastic ring is provided at a close portion between the upper portion of the
しかしながら、上記従来のカメラモジュールでは、レンズユニット500、外装ケース100、および底蓋200からなる3つの部品に著しい寸法誤差があると、たとえば底蓋200が基板400に当接する関係から外装ケース100と底蓋200との間に隙間が生じ、弾性リング600,700が上下方向に十分に圧縮変形しないおそれがある。こうした場合、密接部分から水分が浸入することとなり、防水機能が損なわれてしまう。
However, in the above-described conventional camera module, if there are significant dimensional errors in the three parts including the
一方、上記3つの部品の寸法誤差をできる限り小さくするには、製造時に寸法精度を向上させればよいが、そうした場合、製造コストや歩留まりの点で不利になり、生産性の低下を招くという難点があった。 On the other hand, in order to reduce the dimensional error of the three parts as much as possible, it is only necessary to improve the dimensional accuracy at the time of manufacturing. In such a case, however, it is disadvantageous in terms of manufacturing cost and yield, leading to a decrease in productivity. There were difficulties.
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、防水機能を損なうことなく生産性を容易に高めることができるカメラモジュールを提供することをその課題とする。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide a camera module that can easily improve productivity without impairing the waterproof function.
本発明の第1の側面によって提供されるカメラモジュールは、イメージセンサを搭載した基板と、上記イメージセンサに被さるように上記基板と一体化され、このイメージセンサに対する結像用のレンズを保持したレンズユニットと、上記レンズユニットの上部に密接した状態で引っ掛かりつつこのレンズユニットを囲う外装ケースと、上記基板を上記レンズユニットに向けて押圧しつつ上記外装ケースの下端部に密接した状態でネジの締結により固定される底蓋と、を備えたカメラモジュールであって、上記レンズユニットの上部とこれに密接する上記外装ケースの対応部分、または上記外装ケースの下端部とこれに密接する上記底蓋の対応部分には、互いに側方向に向き合う断面視側壁状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間には、環状弾性体が挟み込まれていることを特徴としている。 A camera module provided by the first aspect of the present invention includes a substrate on which an image sensor is mounted, and a lens that is integrated with the substrate so as to cover the image sensor and holds an imaging lens for the image sensor. Fastening the screws in close contact with the lower end of the outer case while holding the unit against the lens unit, and the outer case surrounding the lens unit while being hooked in close contact with the upper part of the lens unit A bottom lid fixed by the camera module, the upper part of the lens unit and a corresponding part of the outer case in close contact with the lens unit, or the lower end of the outer case and the bottom cover in close contact with the lower part. The corresponding portions are formed with side wall-shaped peripheral edges that face each other in the lateral direction. Between, is characterized in that the annular elastic body is sandwiched.
本発明の好ましい実施の形態としては、上記レンズユニットの上部とこれに密接する上記外装ケースの対応部分、および上記外装ケースの下端部とこれに密接する上記底蓋の対応部分のどちらにも、互いに側方向に向き合う断面視側壁状の上記周縁部が形成されており、これらの対応部分における上記周縁部と周縁部との間には、環状弾性体が挟み込まれている。 As a preferred embodiment of the present invention, both the upper part of the lens unit and the corresponding part of the outer case in close contact with the lens unit, and the lower part of the outer case and the corresponding part of the bottom cover in close contact with the upper part, The peripheral edge portions in the shape of side walls in cross section facing each other are formed, and an annular elastic body is sandwiched between the peripheral edge portions and the peripheral edge portions in the corresponding portions.
本発明の第2の側面によって提供されるカメラモジュールは、イメージセンサを搭載した基板と、上記イメージセンサに被さるように上記基板と一体化され、このイメージセンサに対する結像用のレンズを保持したレンズユニットと、上記レンズユニットの上部に密接した状態で引っ掛かりつつこのレンズユニットを囲う外装ケースと、上記基板を上記レンズユニットに向けて押圧しつつ上記外装ケースの下端部に密接した状態でネジの締結により固定される底蓋と、を備えたカメラモジュールであって、上記外装ケースの下端部とこれに密接する上記底蓋の対応部分には、内側に向かうにしたがって互いに近づく断面視斜面状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間には、環状弾性体が挟み込まれていることを特徴としている。 A camera module provided by the second aspect of the present invention includes a substrate on which an image sensor is mounted, and a lens that is integrated with the substrate so as to cover the image sensor and holds an imaging lens for the image sensor. Fastening the screws in close contact with the lower end of the exterior case while holding the unit against the lens unit, the exterior case surrounding the lens unit while being caught in close contact with the unit and the upper part of the lens unit A bottom lid fixed by the camera module, wherein a lower end portion of the exterior case and a corresponding portion of the bottom lid that is in close contact with the peripheral edge in a cross-sectional view sloped toward each other toward the inside A portion is formed, and an annular elastic body is sandwiched between the peripheral edge and the peripheral edge. That.
本発明の好ましい実施の形態としては、上記レンズユニットの上部とこれに密接する上記外装ケースの対応部分には、互いに側方向に向き合う断面視側壁状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間にも、環状弾性体が挟み込まれている。 As a preferred embodiment of the present invention, a peripheral portion having a side wall in cross-sectional view facing each other is formed on the upper portion of the lens unit and a corresponding portion of the outer case that is in close contact with the lens unit. An annular elastic body is also sandwiched between the peripheral edge portion and the peripheral edge portion.
本発明の好ましい実施の形態としては、互いに側方向に向き合う上記周縁部の少なくともいずれか一方には、側方向に鍔状に突き出た鍔部が形成されている。 As a preferred embodiment of the present invention, at least one of the peripheral edge portions facing each other in the lateral direction is formed with a flange portion protruding in a hook shape in the lateral direction.
本発明の好ましい実施の形態としては、上記底蓋と上記基板との間には、弾性シートが挟み込まれている。 As a preferred embodiment of the present invention, an elastic sheet is sandwiched between the bottom lid and the substrate.
このような構成によれば、レンズユニット、外装ケース、および底蓋からなる3つの部品にある程度の寸法誤差があってもよい。このような寸法誤差から例えば外装ケースと底蓋との密接部分に多少の隙間があっても、断面視側壁状あるいは断面視斜面状の周縁部と周縁部との間に挟み込まれた環状弾性体は、ネジの締結方向に対して垂直方向あるいは斜めの方向に圧縮変形することとなる。したがって、本発明のカメラモジュールによれば、環状弾性体によって密接部分が確実に密封されるので、防水機能を損なうことなく生産性を容易に高めることができる。 According to such a configuration, there may be some dimensional error in the three parts including the lens unit, the exterior case, and the bottom cover. Due to such a dimensional error, for example, an annular elastic body sandwiched between a peripheral portion and a peripheral portion of a side wall in a sectional view or a slope in a sectional view even if there is a slight gap in the close part between the outer case and the bottom cover Is compressed and deformed in a direction perpendicular or oblique to the fastening direction of the screw. Therefore, according to the camera module of the present invention, the close contact portion is surely sealed by the annular elastic body, so that the productivity can be easily increased without impairing the waterproof function.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1および図2は、本発明にかかるカメラモジュールの一実施形態を示している。本実施形態のカメラモジュールAは、外装ケース1、底蓋2、イメージセンサ3を搭載した基板4、レンズユニット5、環状弾性体としてのオーリング6および角形リング7、弾性シート8、およびネジ9を有して構成されている。
1 and 2 show an embodiment of a camera module according to the present invention. The camera module A of this embodiment includes an
図2に示すように、外装ケース1は、レンズユニット5の上部に密接するように引っ掛かりつつ、このレンズユニット5を囲うものである。外装ケース1の上部には、レンズユニット5の一部を露出させるための開口部10Aが設けられており、その下端隅部には、ネジ9を締結するためのネジ穴10B(図1参照)が設けられている。レンズユニット5との密接部分Xとなる外装ケース1の上部内側には、断面視側壁状の周縁部11が形成されている。この周縁部11は、オーリング6を側方向内側へと押し付けた状態でレンズユニット5の上部に密接する。底蓋2との密接部分Yとなる外装ケース1の下端部にも、断面視側壁状の周縁部12が形成されている。この周縁部12は、角形リング7を側方向外側へと押し付けた状態で底蓋2の上端部に密接する。
As shown in FIG. 2, the
底蓋2は、外装ケース1の下端部に対してネジ9を締結することにより固定される。底蓋2の内部には、弾性シート8を介して基板4の裏面に突き当たるリブ20が設けられており、底蓋2の下部には、基板4に接続されたケーブル90を外部に引き出すための孔21が設けられているとともに、ネジ9を締結するためのネジ孔22(図1参照)が貫通形成されている。ケーブル引き出し用の孔21は、たとえばケーブル90を引き出した後で樹脂により封止される(図示略)。外装ケース1との密接部分Yとなる底蓋2の上端部には、断面視側壁状の周縁部23が形成されている。この周縁部23は、外装ケース1の周縁部12と側方向に向き合う姿勢でこれとの間に角形リング7を挟み込み、この角形リング7を側方向内側へと押し付けた状態で外装ケース1の下端部に密接する。
The
イメージセンサ3は、CCDあるいはCMOSといった撮像素子からなり、各画素で受けた光の強度に応じた画素信号を出力する。
The
基板4は、イメージセンサ3を搭載した主面をレンズユニット5の内部側に向けた姿勢をとるとともに、レンズユニット5の下端部に接合されることでこのレンズユニット5と一体化されている。基板4の裏面には、ケーブル90を接続するためのコネクタ40が設けられている。
The
レンズユニット5は、レンズをはじめとする各種の光学部品を保持したものである。このレンズユニット5は、レンズホルダ50、レンズアセンブリ51、外側レンズ52、およびレンズ押さえ部材53を有して構成されている。
The
レンズホルダ50の下端部には、イメージセンサ3を搭載した基板4が接合される。このレンズホルダ50の円筒状を呈した内周部分には、レンズアセンブリ51をねじ込みながらピント調整するためのネジ山50aが形成されている。
The
レンズアセンブリ51は、鏡胴51Aに対して中間レンズ51B、開口絞り51C、内側レンズ51D、スペーサ51E、および光学フィルタ51Fを組み込んだものである。鏡胴51Aの外周部分には、レンズホルダ50にねじ込むためのネジ山51aが形成されている。
The
外側レンズ52は、中間レンズ51Bの上方に配置された状態でレンズ押さえ部材53により固定される。外側レンズ52の外周面とレンズ押さえ部材53の内周面との間には、防水用のゴムリング54が挟み込まれている。
The
レンズ押さえ部材53は、レンズアセンブリ51と外側レンズ52とを一体化させるためのものである。このレンズ押さえ部材53の内周部分には、レンズアセンブリ51にねじ込みながら固定するためのネジ山53aが形成されている。外装ケース1との密接部分Xとなるレンズ押さえ部材53の上部には、断面視側壁状の周縁部53bが形成されている。この周縁部53bは、外装ケース1の周縁部11と側方向に向き合う姿勢でこれとの間にオーリング6を挟み込み、このオーリング6を側方向外側へと押し付けた状態で外装ケース1の上部内側に密接する。
The
上記レンズユニット5は、次のようにして基板4と一体化される。まず、レンズホルダ50に基板4を接合した下部パーツを用意する一方、レンズアセンブリ51に外側レンズ52およびレンズ押さえ部材53を組み付けた上部パーツを用意する。次に、上部パーツと下部パーツを一体化すべく、レンズホルダ50の内周部分に対して鏡胴51Aをねじ込む。このとき、ピント調整がなされることにより、基板4に対して鏡胴51Aやレンズ押さえ部材53の相対的な位置が決まる。つまり、外装ケース1に引っ掛かるレンズ押さえ部材53の上部から基板4までの縦寸法は、製造ばらつきによって個々のカメラモジュールごとに多少異なる。
The
オーリング6は、外装ケース1とレンズユニット5との密接部分Xに挟み込まれる。具体的に、オーリング6は、外装ケース1の上部内側における周縁部11とレンズユニット5の上部における周縁部53bとの間に挟み込まれ、これらの周縁部11,53bに密着した状態で側方向に圧縮変形させられる。
The O-
角形リング7は、外装ケース1と底蓋2との密接部分Yに挟み込まれる。具体的に角形リング7は、外装ケース1の下端部における周縁部12と底蓋2の上端部における周縁部23との間に挟み込まれ、これらの周縁部12,23に密着した状態で側方向に圧縮変形させられる。
The
弾性シート8は、底蓋2のリブ20と基板4の裏面との間でこれらの接触状態を緩衝させる。
The
ネジ9は、図1に示すように、底蓋2のネジ孔22を貫通して外装ケース1のネジ穴10Bに締め付けられる。
As shown in FIG. 1, the screw 9 passes through the
次に、カメラモジュールAの作用について説明する。 Next, the operation of the camera module A will be described.
カメラモジュールAを組み立てる際には、まず、基板4と一体化されてピント調整がなされたレンズユニット5を外装ケース1に収容した状態とする。このとき、レンズユニット5の上部を外装ケース1の上部内側に引っ掛けた状態とし、外装ケース1の周縁部11とレンズユニット5の周縁部53bとの間には、オーリング6を嵌め合わせておく。
When assembling the camera module A, first, the
次に、基板4の裏面に弾性シート8を介して底蓋2のリブ20を突き当てつつ、この底蓋2を外装ケース1に組み付ける。このとき、外装ケース1の下端部と底蓋2の上端部を突き合わせた状態とし、外装ケース1の周縁部12と底蓋2の周縁部23との間には、角形リング7を嵌め合わせておく。
Next, the
次に、ネジ9を介して外装ケース1を底蓋2に固定する。このとき、図2に示すように、外装ケース1の上部内側とレンズユニット5の上部が引っ掛かった状態で、かつ、底蓋2のリブ20が弾性シート8を介して基板4の裏面に突き当たる。このような状態において、たとえばレンズユニット5の上部から基板4までの縦寸法がレンズ調整によって標準的な長さよりも若干長い場合、外装ケース1と底蓋2との密接部分Yにおいてネジ9の締め付け方向(上下方向)に隙間が生じる。このような密接部分Yにおいては、周縁部12,22の間に角形リング7が挟み込まれているため、側方向には隙間が生じない。
Next, the
同様に、レンズユニット5の上部から基板4までの縦寸法が標準的な長さよりも若干短く、外装ケース1とレンズユニット5との密接部分Xにおいてネジ9の締め付け方向に隙間が生じても、この密接部分Xにおける周縁部11,53bの間に挟み込まれたオーリング6により側方向には隙間が生じない。
Similarly, even if the vertical dimension from the upper part of the
したがって、本実施形態のカメラモジュールAによれば、外装ケース1、底蓋2、およびレンズユニット5からなる3つの部品についてある程度の寸法誤差を許容することができ、さらにはピント調整によってレンズユニット5の上部から基板4までの縦寸法が標準寸法より多少ずれていてもよい。これらの寸法誤差や寸法ずれにより、外装ケース1とレンズユニット5との密接部分Xや外装ケース1と底蓋2との密接部分Yに隙間が生じても、オーリング6および角形リング7によって側方向には隙間が生じない。これにより、密接部分X、Yを確実に密封することができ、防水機能を損なうことなくカメラモジュールAの生産性を容易に高めることができる。
Therefore, according to the camera module A of the present embodiment, a certain degree of dimensional error can be allowed for the three parts including the
図3〜6は、本発明にかかるカメラモジュールの他の実施形態を示している。なお、先述した実施形態に含まれる構成要素と同一または類似のものについては、同一符号を付してその説明を省略する。 3 to 6 show another embodiment of the camera module according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component which is the same as that of the embodiment mentioned above, or similar, and the description is abbreviate | omitted.
図3に示すカメラモジュールBでは、外側レンズ52がレンズアセンブリ51に対して直接一体化されている。つまり、外側レンズ52の内周部分には、レンズアセンブリ51にねじ込みながら固定するためのネジ山52aが形成されており、外装ケース1との密接部分Xとなる外側レンズ52の外側部には、断面視側壁状の周縁部52bが形成されている。この周縁部52bは、外装ケース1の周縁部11と側方向に向き合う姿勢でこれとの間にオーリング6を挟み込み、このオーリング6を側方向外側へと押し付けた状態で外装ケース1の上部内側に密接させられる。このような構成によれば、レンズ押さえ部材やゴムリングが不要になるため、レンズユニット5の部品点数を削減することができる。
In the camera module B shown in FIG. 3, the
図4に示すレンズユニット5では、外側レンズ52が鏡胴としても機能する。このような外側レンズ52の内部には、中間レンズ51B、断面視H字状の開口絞り51C、内側レンズ51D、弾性を有するスペーサ51E、光学フィルタ51F、および下側のスペーサ51Gが組み込まれている。スペーサ51Gは、接着剤あるいは圧入によって外側レンズ52の下部内側に固定される。外側レンズ52の外周部分には、レンズホルダ50にねじ込むためのネジ山52cが形成されている。このような構成によれば、レンズ押さえ部材やゴムリングだけでなく鏡胴までも不要になるため、レンズユニット5の部品点数をより削減することができる。
In the
図5(A)に示す形態では、先述した実施形態とは逆に、外装ケース1の下端部には、角形リング7を側方向内側へと押し付けた状態で底蓋2の上端部に密接する周縁部12が形成されている。一方、底蓋2の上端部には、角形リング7を側方向外側へと押し付けた状態で外装ケース1の下端部に密接する周縁部23が形成されている。このような構成でも、密接部分Yを確実に密封することができ、防水機能を果たすことができる。図5(B)に示す形態では、外装ケース1における周縁部12の先端に鍔部12aが形成されている。この鍔部12aは、側方向に鍔状に突き出ており、角形リング7のずれを防止している。このような構成では、外装ケース1に底蓋2を組み付けるのに先立ち、あらかじめ外装ケース1の周縁部12に角形リング7を密着させた状態としても、その角形リング7のずれや脱落を鍔部12aによって防止することができる。なお、上記鍔部は、底蓋の周縁部の先端に形成するようにしてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 5A, contrary to the above-described embodiment, the lower end portion of the
図6に示すカメラモジュールCでは、密接部分Yとなる外装ケース1の下端部および底蓋2の上端部には、断面視斜面状の周縁部12,23が形成されている。これらの周縁部12,23は、内側に向かうにしたがって互いに近づくような斜面状を呈している。このような周縁部12,23の間には、角形リング7が挟み込まれる。角形リング7は、それ自体の内側に収縮する作用によって斜面状の周縁部12,23に隙間なく密着させられる。このような構成によれば、外装ケース1の下端部と底蓋2の上端部との間に隙間があっても、周縁部12,23と角形リング7との間には隙間が生じないので、密接部分Yを確実に密封することができ、防水機能を果たすことができる。なお、外装ケースや底蓋を円筒状の形態とし、周縁部の間には、オーリングを挟み込むようにしてもよい。
In the camera module C shown in FIG. 6,
なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではない。本発明にかかるカメラモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the camera module according to the present invention can be modified in various ways.
たとえば、レンズユニットや基板に電磁シールド機能をもたせるようにしてもよい。 For example, the lens unit or the substrate may have an electromagnetic shielding function.
1 外装ケース
11,12 外装ケースの周縁部
12a 鍔部
2 底蓋
23 底蓋の周縁部
3 イメージセンサ
4 基板
5 レンズユニット
51B 中間レンズ
51D 内側レンズ
52 外側レンズ
52b,53b レンズユニットの周縁部
6 オーリング
7 角形リング
8 弾性シート
9 ネジ
A〜C カメラモジュール
X 外装ケースとレンズユニットの密接部分
Y 外装ケースと底蓋の密接部分
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記イメージセンサに被さるように上記基板と一体化され、このイメージセンサに対する結像用のレンズを保持したレンズユニットと、
上記レンズユニットの上部に密接した状態で引っ掛かりつつこのレンズユニットを囲う外装ケースと、
上記基板を上記レンズユニットに向けて押圧しつつ上記外装ケースの下端部に密接した状態でネジの締結により固定される底蓋と、
を備えたカメラモジュールであって、
上記レンズユニットの上部とこれに密接する上記外装ケースの対応部分、または上記外装ケースの下端部とこれに密接する上記底蓋の対応部分には、互いに側方向に向き合う断面視側壁状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間には、環状弾性体が挟み込まれていることを特徴とする、カメラモジュール。 A substrate mounted with an image sensor;
A lens unit that is integrated with the substrate so as to cover the image sensor and holds an imaging lens for the image sensor;
An outer case surrounding the lens unit while being caught in close contact with the upper part of the lens unit;
A bottom lid fixed by fastening screws in a state of being in close contact with the lower end of the outer case while pressing the substrate toward the lens unit;
A camera module comprising:
The upper part of the lens unit and the corresponding part of the outer case that is in close contact with the upper part of the lens unit, or the lower part of the outer case and the corresponding part of the bottom cover that is in close contact with the peripheral part of the side wall in sectional view facing each other A camera module characterized in that an annular elastic body is sandwiched between the peripheral edge and the peripheral edge.
上記イメージセンサに被さるように上記基板と一体化され、このイメージセンサに対する結像用のレンズを保持したレンズユニットと、
上記レンズユニットの上部に密接した状態で引っ掛かりつつこのレンズユニットを囲う外装ケースと、
上記基板を上記レンズユニットに向けて押圧しつつ上記外装ケースの下端部に密接した状態でネジの締結により固定される底蓋と、
を備えたカメラモジュールであって、
上記外装ケースの下端部とこれに密接する上記底蓋の対応部分には、内側に向かうにしたがって互いに近づく断面視斜面状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間には、環状弾性体が挟み込まれていることを特徴とする、カメラモジュール。 A substrate mounted with an image sensor;
A lens unit that is integrated with the substrate so as to cover the image sensor and holds an imaging lens for the image sensor;
An outer case surrounding the lens unit while being caught in close contact with the upper part of the lens unit;
A bottom lid fixed by fastening screws in a state of being in close contact with the lower end of the outer case while pressing the substrate toward the lens unit;
A camera module comprising:
In the lower end portion of the outer case and the corresponding portion of the bottom lid that is in close contact therewith, a peripheral portion having a slope shape in section view that approaches each other as it goes inward is formed, and between these peripheral portions and the peripheral portion Is a camera module characterized in that an annular elastic body is sandwiched.
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