JP2010230580A - Luminous pointer structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、車両用計器などに用いられ、指針に光を導入し、光輝させて視認性を向上させる発光指針構造に関する。 The present invention relates to a light emission pointer structure that is used in, for example, a vehicle instrument and that improves the visibility by introducing light into the pointer and making it shine.
特許文献1に「発光指針」が記載され、特許文献2に「指針の照明装置」が記載されている。 Patent Document 1 describes “light emission pointer”, and Patent Document 2 describes “lighting device for pointer”.
これら特許文献1の発光指針201と特許文献2の指針の照明装置301は、例えば、図27に示すような車両の計器251,253に用いられる。
The
図28と図29のように、発光指針201は、光源203からの光が受光部材205を透過して指示部材207の入光部209,211に入光し、指示部材207を発光させ、計器251,253の文字盤255,257上で視認性を高めている。
As shown in FIG. 28 and FIG. 29, the
また、図30と図31のように、指針の照明装置301は、光源303の光が指針プリズム305を透過し、指針307に入光して発光させ、文字盤255,257上で視認性を高めている。
Further, as shown in FIGS. 30 and 31, in the
ところが、発光指針201では、光源の光を取り入れる入光部209,211の面積が狭く、充分な光量が得られないので、輝度不足と発光ムラによって指示部材207の視認性を充分に高めることができない恐れがある。
However, in the
また、指針の照明装置301の場合、指針プリズム305は固定側に配置されており、指針307の回動に対応するために、図31のように、指針307の回動軸309の全周にそれぞれ4個の光源303と指針プリズム305が配置されているが、指針307の回動角度は360°より小さいから、指針307の回動範囲に入らない光源303と指針プリズム305において、光源303が電力を無駄に消費すると共に、指針プリズム305が無駄にスペースを占有している。
Further, in the case of the
そこで、この発明は、光源からの光を効率的に利用することによって指針の輝度不足と発光ムラを防止し、視認性を充分に高めることができると共に、スペースの利用効率を向上させて、コンパクトに構成可能な発光指針構造の提供を目的としている。 Therefore, the present invention effectively uses the light from the light source to prevent insufficient brightness of the pointer and uneven light emission, and can sufficiently enhance the visibility, and improve the space utilization efficiency and compact. The purpose is to provide a luminescent pointer structure that can be configured in a simple manner.
請求項1の発光指針構造は、回動自在に配置された指針と、光源からの光を前記指針へ導いて照射する中継プリズムとを備えた発光指針構造であって、前記中継プリズムは、前記指針と一体に回動すると共に、前記光源からの光を受光する受光面と、受光した光を反射させる反射面と、受光した光を射出する射出面とを有し、前記受光面は、前記指針の回動範囲の中心側に対応する中央受光面と、前記指針の回動方向の両側に拡大して設けられた拡大受光面とを有し、前記反射面は、前記受光面からの光を集光しながら前記射出面に導き、前記射出面は、前記指針に設けられた入光部とほぼ同一の形状及び寸法を有し、前記反射面からの光を前記入光部に向けて射出し、指針を照射することを特徴とする。 The light emission pointer structure according to claim 1 is a light emission pointer structure including a pointer that is rotatably arranged, and a relay prism that guides and emits light from a light source to the pointer, The light receiving surface that rotates integrally with the pointer and receives light from the light source, a reflective surface that reflects the received light, and an exit surface that emits the received light, the light receiving surface, A central light-receiving surface corresponding to the center side of the rotation range of the pointer, and an enlarged light-receiving surface provided on both sides in the rotation direction of the pointer, and the reflection surface is light from the light-receiving surface The light exiting surface is guided to the light exit surface, and the light exit surface has substantially the same shape and size as the light incident portion provided on the pointer, and directs light from the reflection surface toward the light incident portion. It is characterized by emitting and irradiating a pointer.
請求項2の発明は、請求項1に記載された発光指針構造であって、前記光源と前記中継プリズムとの間に、前記指針と一体に回動する指針プリズムが配置され、前記指針プリズムは、薄板状の基板に設けられ、光源からの光を集光し、中継プリズムの前記受光面に向けて照射する凸レンズを有することを特徴とする。 The invention of claim 2 is the light emitting pointer structure according to claim 1, wherein a pointer prism that rotates integrally with the pointer is disposed between the light source and the relay prism. And a convex lens that is provided on a thin plate-like substrate and collects light from the light source and irradiates the light receiving surface of the relay prism.
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載された発光指針構造であって、中継プリズムの前記受光面が、前記光源、あるいは、指針プリズムの前記凸レンズとの近接位置まで延長されていることを特徴とする。
The invention of
請求項4の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載された発光指針構造であって、前記光源が、中継プリズムの前記拡大受光面、あるいは、指針プリズムの前記凸レンズの回動範囲に対向する範囲内に配置されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the light emitting pointer structure according to any one of the first to third aspects, wherein the light source is a rotation of the enlarged light receiving surface of the relay prism or the convex lens of the pointer prism. It arrange | positions in the range facing a range, It is characterized by the above-mentioned.
請求項5の発明は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載された発光指針構造であって、中継プリズムは、前記反射面が第1反射面と第2反射面とからなると共に、第1導光部と第2導光部とを有し、前記第1導光部は中継プリズムの前記受光面で受けた光を前記第1反射面へ導き、前記第2導光部は第1反射面で反射した光を前記第2反射面へ導き、第2反射面は反射した光を前記射出面へ導くように構成され、中継プリズムの受光面から第1導光部と第1反射面と第2導光部と第2反射面と射出面までの光束面積をこの順で狭くすることによって、前記光源からの光を集光して指針の前記入光部に照射することを特徴とする。
The invention according to
請求項6の発明は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載された発光指針構造であって、中継プリズムの前記拡大受光面は、前記中央受光面から、前記指針を回動させる駆動力源の駆動軸の周方向両側に向けて拡大されていることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the light emission pointer structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the enlarged light receiving surface of the relay prism is driven to rotate the pointer from the central light receiving surface. The power source is enlarged toward both sides in the circumferential direction of the drive shaft.
請求項1の発光指針構造は、中継プリズムの受光面を、指針の回動範囲の中心側に対応する中央受光面と、回動方向の両側に拡大して設けられた拡大受光面とで形成し、回動する指針に対応させたことによって光源からの光を効率良く受光すると共に、射出面の形状及び寸法を指針の入光部とほぼ同一にしたことによって光を効率良く指針に入光させている。 In the light emission pointer structure of claim 1, the light receiving surface of the relay prism is formed by a central light receiving surface corresponding to the center side of the rotation range of the pointer and an enlarged light receiving surface provided on both sides in the rotation direction. In addition, the light from the light source is efficiently received by making it correspond to the rotating pointer, and the light is efficiently incident on the pointer by making the shape and size of the exit surface substantially the same as the light incident portion of the pointer. I am letting.
従って、指針の輝度不足と発光ムラが防止され、計器(文字盤)上での視認性を充分に高めることができる。 Therefore, insufficient brightness of the pointer and uneven light emission are prevented, and visibility on the instrument (clockface) can be sufficiently enhanced.
また、上記のように光を有効に利用することによって、光源(例えば、発光ダイオード:LED)の消費電力をそれだけ低減することができる。 Further, by effectively using light as described above, the power consumption of a light source (for example, a light emitting diode: LED) can be reduced accordingly.
請求項2の発光指針構造は、請求項1の構成と同等の効果が得られる。 The light emission pointer structure of claim 2 can obtain the same effect as the structure of claim 1.
また、光源と中継プリズムとの間に凸レンズを有する指針プリズムを配置したことによって、中継プリズムが凸レンズで収束された光を効率よく受光することができるようになり、光の利用効率がさらに向上し、指針の視認性を高めることができる。 Also, by arranging a pointer prism having a convex lens between the light source and the relay prism, the relay prism can efficiently receive the light converged by the convex lens, further improving the light utilization efficiency. The visibility of the pointer can be improved.
また、光の利用効率の向上分だけ、光源の消費電力をさらに低減することができる。 In addition, the power consumption of the light source can be further reduced by the amount of improvement in light utilization efficiency.
また、基板を薄板状にしたことによって指針プリズムは小型で薄く構成されており、それだけスペースの利用効率に優れており、発光指針構造のコンパクト化が可能になる。 Further, since the pointer prism is made small and thin by making the substrate into a thin plate shape, the use efficiency of the space is excellent, and the light emitting pointer structure can be made compact.
請求項3の発光指針構造は、請求項1または請求項2の構成と同等の効果が得られる。
The light emission pointer structure of
また、中継プリズムの受光面を、光源や、指針プリズムの凸レンズとの近接位置まで延長したことにより、光源からの光や、凸レンズで収束された光を効率よく受光することが可能になり、光の利用効率がさらに向上し、指針の視認性を高めることができる。 In addition, by extending the light receiving surface of the relay prism to a position close to the light source and the convex lens of the pointer prism, it becomes possible to efficiently receive light from the light source and light converged by the convex lens. The usage efficiency of the pointer can be further improved, and the visibility of the pointer can be improved.
また、光の利用効率の向上分だけ、光源の消費電力がさらに低減される。 In addition, the power consumption of the light source is further reduced by the improvement in the light utilization efficiency.
請求項4の発光指針構造は、請求項1〜請求項3の構成と同等の効果が得られる。 The light emission pointer structure of claim 4 can obtain the same effects as the configurations of claims 1 to 3.
また、光源を、中継プリズムの拡大受光面または指針プリズムの凸レンズの回動範囲に対向する範囲内に配置したことにより、光源と指針プリズムの一部が回動範囲外に配置されている特許文献2の従来例と異なって、光源による無駄な電力消費が防止されると共に、範囲外の指針プリズムによる無駄なスペースの占有も回避され、その分のコンパクト化が可能になる。 In addition, the light source is arranged in a range opposite to the rotation range of the enlarged light receiving surface of the relay prism or the convex lens of the pointer prism, so that the light source and a part of the pointer prism are arranged outside the rotation range. Unlike the conventional example of FIG. 2, wasteful power consumption due to the light source is prevented, and occupation of wasteful space due to the out-of-range pointer prism is also avoided, thereby making it possible to reduce the size.
請求項5の発光指針構造は、請求項1〜請求項4の構成と同等の効果が得られる。
The light emission pointer structure of
また、受光面から第1導光部と第1反射面と第2導光部と第2反射面と射出面に至る光の透過経路を中継プリズムに設け、光束の面積をこの経路透過に沿って狭くしたことにより、光の集光効果が向上するから、指針への入射光がそれだけ強くなり、視認性が向上する。 Further, a light transmission path from the light receiving surface to the first light guide unit, the first reflection surface, the second light guide unit, the second reflection surface, and the exit surface is provided in the relay prism, and the area of the light flux is along the path transmission. Since the light condensing effect is improved, the incident light to the pointer becomes stronger and the visibility is improved.
請求項6の発光指針構造は、請求項1〜請求項5の構成と同等の効果が得られる。 The light emission indicator structure of claim 6 can obtain the same effects as the configurations of claims 1 to 5.
また、中継プリズムの拡大受光面を中央受光面から、指針の駆動軸の周方向両側に拡大させて設けたことによって、駆動力源の駆動軸回りのスペース利用効率を向上させたので、それだけコンパクトに構成することができる。 In addition, the space receiving efficiency of the driving force source around the drive shaft has been improved by expanding the enlarged light receiving surface of the relay prism from the central light receiving surface to both sides in the circumferential direction of the drive shaft of the pointer. Can be configured.
以下、本発明に係る発光指針構造の実施例について説明する。 Examples of the light emission pointer structure according to the present invention will be described below.
図1〜図15によって発光指針構造1(実施例1)の説明をする。 The light emission pointer structure 1 (Example 1) will be described with reference to FIGS.
発光指針構造1は、図1のように、回動自在に配置された指針3と、光源5(例えば、発光ダイオード:LED)からの光を指針3へ導いて照射する中継プリズム7とを備えた発光指針構造1であって、中継プリズム7は、指針3と一体に回動すると共に、図4〜図15のように、光源5からの光を受光する受光面9と、受光した光を反射させる反射面11と、受光した光を射出する射出面13とを有し、受光面9は、指針3の回動範囲の中心側に対応する中央受光面15と、中央受光面15の両側に拡大して設けられた拡大受光面17,17とを有し、反射面11は、受光面9からの光を集光しながら射出面13に導き、射出面13は、指針3に設けられた入光部19とほぼ同一の形状及び寸法を有し、反射面11からの光を入光部19に向けて射出し、指針3を照射する。
As shown in FIG. 1, the light emitting pointer structure 1 includes a
また、中継プリズム7の受光面9は、延長部21を設けることによって光源5との近接位置にまで延長されている。
Further, the
また、光源5は、中継プリズム7の拡大受光面17,17の回動範囲に対向する範囲内に配置されている。
Further, the
また、中継プリズム7は、図13のように、反射面11が第1反射面23と第2反射面25とからなると共に、第1導光部27と第2導光部29とを有し、第1導光部27は受光面9で受けた光を第1反射面23へ導き、第2導光部29は第1反射面23で反射した光を第2反射面25へ導き、第2反射面25は反射した光を射出面13へ導くように構成されており、図5〜図12のように、受光面9から第1導光部27と第1反射面23と第2導光部29と第2反射面25と射出面13までの光束面積をこの順で狭くすることにより、光源5からの光が集光されて指針3の入光部19に照射される。
Further, as shown in FIG. 13, the
また、図3のように、中継プリズム7の拡大受光面17,17は、中央受光面15から、指針3を回動させる内機31(駆動用モータ:駆動力源)の駆動軸33の周方向両側に延長して設けられている。
Further, as shown in FIG. 3, the enlarged light receiving surfaces 17 and 17 of the
図1〜図3のように、指針3の下部には指針袴35が取り付けられており、指針3は指針袴35のボス部37を介して内機31の駆動軸33に連結されている。内機31はケース39の下部に固定された配線板41に4本の爪43で取り付けられており、ケース39の上部には文字盤45が固定されている。また、指針3の上部には指針キャップ47が取り付けられ、指針キャップ47の内側には、駆動軸33を中心にして指針3の両端部間でバランスをとるバランス49が固定されている。中継プリズム7は、射出面13を指針3の入光部19と接触させた状態で、2箇の取付脚51によって指針袴35に固定され、指針3と一体に回動する。
As shown in FIGS. 1 to 3, a
内機31は配線板41の端子53に接続されており、光源5は配線板41上に複数個接続され、上記のように各光源5は中継プリズム7の中央受光面15と拡大受光面17の回動範囲に対向する範囲内に配置されている。
The
指針3は内機31に駆動され、回動して文字盤45上の指標を指示し、中継プリズム7は指針3と共に回動しながら、常に受光面9(中央受光面15と拡大受光面17)から光源5の光を効率的に受光し、図13のように、受光した光は第1導光部27と第1反射面23と第2導光部29と第2反射面25とを介して射出面13まで透過し、入光部19から指針3に照射される。
The
また、中継プリズム7を透過する光束面積(透過光の断面積)は、第1導光部27で図6と図7のように、第1反射面23で図9のように、第2導光部29で図11と図12のように徐々に狭くなっており、中継プリズム7は、このように光束面積を透過光路に沿って順に狭くすることにより、透過光を集光して指針3に照射し、文字盤45上での視認性を高めている。
In addition, the area of the light beam transmitted through the relay prism 7 (the cross-sectional area of the transmitted light) is determined by the second
発光指針構造1は、中継プリズム7の受光面9を、指針3の回動範囲の中心側に対応する中央受光面15と、回動方向の両側に拡大して設けられた拡大受光面17とで形成し、指針3の回動範囲に対応させたことによって光源5,5からの光を効率良く受光すると共に、射出面13の形状及び寸法を指針3の入光部19とほぼ同一にしたことによって指針3に光を効率良く照射するので、指針3の輝度不足と発光ムラが防止され、文字盤45上での視認性が充分に高められている。
The light emitting pointer structure 1 has a
また、延長部21を設けて中継プリズム7の受光面9(中央受光面15と受光面17)を、光源5との近接位置まで延長したことによって、光源5からの光を効率よく受光することが可能になり、それだけ光の利用効率が向上し、指針3の視認性を高めることができる。
Further, the light receiving surface 9 (the central
また、中継プリズム7に受光面17と延長部21を設け、光を上記のように有効に利用したことによって、光源5の消費電力をそれだけ低減することができる。
Further, by providing the
また、光源5を中継プリズム7の拡大受光面17の回動範囲に対向する範囲内に配置したことにより、光源と指針プリズムの一部が回動範囲外に配置されている特許文献2の従来例と異なって、光源5による無駄な電力消費が防止されると共に、中継プリズム7が無駄なスペースを占有することがないから、その分のコンパクト化が可能になる。
Further, since the
また、中継プリズム7の光の透過経路を順に狭くしたことによって光の集光効果が向上し、指針3への入射光がそれだけ強くなり、視認性が向上している。
Further, by narrowing the light transmission path of the
また、中継プリズム7の拡大受光面17を中央受光面15から、駆動軸33の周方向両側に延長して設け、駆動軸33の周囲のスペース利用効率を向上させたので、さらにコンパクトに構成することが可能になる。
Further, the enlarged
図16〜図26によって発光指針構造101(実施例2)の説明をする。以下、実施例1と同一の機能部及び機能部材には同一の符号を付して説明し、重複する説明文は省略する。 The light emission pointer structure 101 (Example 2) will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the same functional parts and functional members as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.
発光指針構造101は、図16〜図21のように、実施例1の発光指針構造1において、光源5と中継プリズム7との間に、指針3と一体に回動する指針プリズム103を配置したものである。
As shown in FIGS. 16 to 21, the light emitting
指針プリズム103は、薄板状の基板105に凸レンズ107が形成されており、凸レンズ107は、光源5からの光を集光し、中継プリズム7の受光面9(中央受光面15と受光面17)に向けて照射する。
In the
また、中継プリズム7の受光面9は、延長部21によって指針プリズム103の凸レンズ107との近接位置まで延長されている。
Further, the
また、凸レンズ107は基板105に複数個形成されており、光源5は凸レンズ107の回動に対向する範囲内に配置されている。
A plurality of
指針プリズム103は基板105に設けられた3本の脚109によって指針袴35に取り付けられ、上記のように指針3と一体に回動する。また、駆動軸33は指針プリズム103の基板105に設けられた丸孔111を貫通して指針袴35のボス部37に連結されている。
The
光源5の光は凸レンズ107によって収束された後、中継プリズム7の中央受光面15と受光面17に効率よく入光し、中継プリズム7の透過光路で集光されて指針3に照射され、文字盤45上で視認性を高める。
After the light from the
発光指針構造101は、光源5の光を指針プリズム103の凸レンズ107で収束してから中継プリズム7に入光させると共に、中継プリズム7の受光面9(延長部21)を凸レンズ107との近接位置まで延長したので、収束された光を効率よく受光することが可能になり、光の利用効率が向上し、指針の視認性を高めることができる。
The light emitting
また、光の利用効率の向上分だけ、光源5の消費電力を低減することができる。
Further, the power consumption of the
また、基板105を薄板状にしたことによって指針プリズム103は小型で薄く構成されており、それだけスペースの利用効率に優れ、発光指針構造101のコンパクト化が可能になる。
Further, since the
また、光源5を凸レンズ107の回動範囲に対向する範囲内に配置したので、特許文献2の従来例と異なって、光源5による無駄な電力消費が防止されると共に、範囲外の指針プリズム103による無駄なスペースの占有も回避され、さらにコンパクト化される。
Further, since the
これに加えて、発光指針構造101は、実施例1の発光指針構造1と同等の効果が得られる。
In addition to this, the light
1 発光指針構造
3 指針
5 光源
7 中継プリズム
9 受光面
11 反射面
13 射出面
15 中央受光面
17 拡大受光面
19 入光部
23 第1反射面
25 第2反射面
27 第1導光部
29 第2導光部
31 内機(駆動力源)
33 駆動軸
101 発光指針構造
103 指針プリズム
105 薄板状の基板
107 凸レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light
33
Claims (6)
前記中継プリズムは、前記指針と一体に回動すると共に、前記光源からの光を受光する受光面と、受光した光を反射させる反射面と、受光した光を射出する射出面とを有し、
前記受光面は、前記指針の回動範囲の中心側に対応する中央受光面と、前記指針の回動方向の両側に拡大して設けられた拡大受光面とを有し、
前記反射面は、前記受光面からの光を集光しながら前記射出面に導き、
前記射出面は、前記指針に設けられた入光部とほぼ同一の形状及び寸法を有し、前記反射面からの光を前記入光部に向けて射出し、指針を照射することを特徴とする発光指針構造。 A light emitting pointer structure including a pointer that is rotatably arranged and a relay prism that guides and emits light from a light source to the pointer,
The relay prism rotates integrally with the pointer, and has a light receiving surface that receives light from the light source, a reflection surface that reflects the received light, and an emission surface that emits the received light.
The light receiving surface has a central light receiving surface corresponding to the center side of the rotation range of the pointer, and an enlarged light receiving surface provided on both sides in the rotation direction of the pointer,
The reflective surface is guided to the exit surface while collecting light from the light receiving surface,
The exit surface has substantially the same shape and size as a light incident portion provided on the pointer, emits light from the reflection surface toward the light incident portion, and irradiates the pointer. Luminous pointer structure to do.
前記光源と前記中継プリズムとの間に、前記指針と一体に回動する指針プリズムが配置され、
前記指針プリズムは、薄板状の基板に設けられ、光源からの光を集光し、中継プリズムの前記受光面に向けて照射する凸レンズを有することを特徴とする発光指針構造。 A light emission pointer structure according to claim 1,
A pointer prism that rotates integrally with the pointer is disposed between the light source and the relay prism,
The pointer prism is provided on a thin plate-like substrate, and has a convex lens that collects light from a light source and irradiates it toward the light receiving surface of the relay prism.
中継プリズムの前記受光面が、前記光源、あるいは、指針プリズムの前記凸レンズとの近接位置まで延長されていることを特徴とする発光指針構造。 A light emission pointer structure according to claim 1 or claim 2,
The light emitting pointer structure, wherein the light receiving surface of the relay prism is extended to a position close to the light source or the convex lens of the pointer prism.
前記光源が、中継プリズムの前記拡大受光面、あるいは、指針プリズムの前記凸レンズの回動範囲に対向する範囲内に配置されていることを特徴とする発光指針構造。 A light emission pointer structure according to any one of claims 1 to 3,
The light emission pointer structure, wherein the light source is disposed in a range facing a rotation range of the enlarged light receiving surface of the relay prism or the convex lens of the pointer prism.
中継プリズムは、前記反射面が第1反射面と第2反射面とからなると共に、第1導光部と第2導光部とを有し、
前記第1導光部は中継プリズムの前記受光面で受けた光を前記第1反射面へ導き、前記第2導光部は第1反射面で反射した光を前記第2反射面へ導き、第2反射面は反射した光を前記射出面へ導くように構成され、
中継プリズムの受光面から第1導光部と第1反射面と第2導光部と第2反射面と射出面までの光束面積をこの順で狭くすることによって、前記光源からの光を集光して指針の前記入光部に照射することを特徴とする発光指針構造。 A light emission pointer structure according to any one of claims 1 to 4,
The relay prism includes a first light guide unit and a second light guide unit, and the reflection surface includes a first reflection surface and a second reflection surface.
The first light guide unit guides light received by the light receiving surface of the relay prism to the first reflection surface; the second light guide unit guides light reflected by the first reflection surface to the second reflection surface; The second reflecting surface is configured to guide the reflected light to the exit surface;
The light from the light source is collected by narrowing the luminous flux area from the light receiving surface of the relay prism to the first light guide unit, the first reflection surface, the second light guide unit, the second reflection surface, and the exit surface in this order. A light emitting pointer structure characterized by irradiating and irradiating the light incident portion of the pointer.
中継プリズムの前記拡大受光面は、前記中央受光面から、前記指針を回動させる駆動力源の駆動軸の周方向両側に向けて拡大されていることを特徴とする発光指針構造。 A light emission pointer structure according to any one of claims 1 to 5,
The light emitting pointer structure, wherein the enlarged light receiving surface of the relay prism is enlarged from the central light receiving surface toward both sides in a circumferential direction of a drive shaft of a driving force source for rotating the pointer.
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