JP2017074735A - Led駆動回路、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のLEDがダイナミック点灯制御によって制御され、一部のLEDを他よりも明るく点灯させることが必要である場合に、回路を簡素化でき、点灯制御信号のポート数を少なくできること。
【解決手段】駆動信号出力回路23が、複数の駆動パルス信号Dr1〜8を複数の給電基幹ライン21に出力する。制御スイッチ24は、入力されるダイナミック点灯制御信号Ct1,Ct2に従って、LED3が接続された複数の給電分岐ライン22を一括して導通状態と非導通状態とに切り替える。第1給電分岐ライン22aは、1つの給電基幹ライン21にのみ接続され、第2給電分岐ライン22bは、複数の給電基幹ライン21に接続されている。
【選択図】図2
【解決手段】駆動信号出力回路23が、複数の駆動パルス信号Dr1〜8を複数の給電基幹ライン21に出力する。制御スイッチ24は、入力されるダイナミック点灯制御信号Ct1,Ct2に従って、LED3が接続された複数の給電分岐ライン22を一括して導通状態と非導通状態とに切り替える。第1給電分岐ライン22aは、1つの給電基幹ライン21にのみ接続され、第2給電分岐ライン22bは、複数の給電基幹ライン21に接続されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、LED駆動回路およびそれを備える画像形成装置に関する。
一般に、プリンター、複写機、ファクシミリ装置および複合機などの画像形成装置は、各種の用途のLED(Light Emitting Diode)を備える。また、前記LEDに電力を供給するLED駆動回路が、複数の前記LEDをダイナミック点灯させることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、前記画像形成装置において、一部のLEDを他のLEDよりも明るく点灯させたい場合がある。この場合、デューティー比の大きな駆動パルス信号を出力する回路が、一部のLEDの専用回路として設けられることが考えられる。そうすると、前記LED駆動回路の規模が大きくなり、ダイナミック点灯制御信号を出力するプロセッサーのポート数が増える。
本発明の目的は、複数のLEDがダイナミック点灯制御によって制御され、一部のLEDを他よりも明るく点灯させることが必要である場合に、回路を簡素化でき、点灯制御信号のポート数を少なくできるLED駆動回路およびそれを備える画像形成装置を提供することにある。
本発明の一の局面に係るLED駆動回路は、複数の給電基幹ラインと、駆動信号出力回路と、複数の給電分岐ラインと、制御スイッチとを備える。前記駆動信号出力回路は、複数の駆動パルス信号を複数の前記給電基幹ラインに出力する回路である。前記駆動パルス信号は、それぞれ周期が同じでパルスが重ならないパルス信号である。複数の前記給電分岐ラインは、前記給電基幹ラインから分岐し、複数のLEDに電気的に接続されている。前記制御スイッチは、前記給電分岐ラインに電気的に接続されている。前記制御スイッチは、入力されるダイナミック点灯制御信号に従って、複数の前記給電分岐ラインを一括して導通状態と非導通状態とに切り替える。前記給電分岐ラインが、第1給電分岐ラインと、第2給電分岐ラインとを含む。前記第1給電分岐ラインは、1つの前記給電基幹ラインにのみ電気的に接続されている。前記第2給電分岐ラインは、複数の前記給電基幹ラインに電気的に接続されている。
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、本発明の一の局面に係る前記LED駆動回路と、前記LED駆動回路から給電される複数のLEDとを備える。
本発明によれば、複数のLEDがダイナミック点灯制御によって制御され、一部のLEDを他よりも明るく点灯させることが必要である場合に、回路を簡素化でき、点灯制御信号のポート数を少なくできるLED駆動回路およびそれを備える画像形成装置を提供することが可能になる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。
[画像形成装置10の構成]
まず、図1を参照しつつ、実施形態に係る画像形成装置10の構成について説明する。画像形成装置10は、シート材901に画像を形成する装置である。シート材901は、紙、コート紙、ハガキ、封筒、およびOHPシートなどのシート状の画像形成媒体である。
まず、図1を参照しつつ、実施形態に係る画像形成装置10の構成について説明する。画像形成装置10は、シート材901に画像を形成する装置である。シート材901は、紙、コート紙、ハガキ、封筒、およびOHPシートなどのシート状の画像形成媒体である。
図1が示す画像形成装置10は、原稿900から画像を読み取る画像読取装置の機能およびシート材901へ画像を形成する画像形成装置の機能を兼ね備えた複合機である。なお、画像形成装置10が、画像送信機能を兼ね備えるファクシミリ装置などであることも考えられる。なお、図1において、原稿900およびシート材901が仮想線で示されている。
画像形成装置10は、主制御部1、LED駆動回路2、複数のLED3、スキャン部31、スキャン制御部30、プリント部41、プリント制御部40、画像処理部50および通信部60などを備える。
主制御部1、スキャン制御部30、プリント制御部40、通信部60および画像処理部50は、バス90を通じて相互にデータの受け渡しが可能である。
スキャン部31は、原稿900に光を走査する不図示の光学系、および原稿からの反射光の光量を画素ごとに検出して原稿900の画像データを出力する不図示のイメージセンサーなどを備える。
スキャン制御部30は、スキャン部31を制御して前記画像データを取得する。さらに、スキャン制御部30は、バス90を通じて前記画像データを画像処理部50などの他の機器に転送する。
プリント部41は、周知の電子写真方式の画像形成処理によってシート材901に画像を形成する。プリント部41は、不図示の感光体およびその周辺機器を備える。前記周辺機器は、帯電部、光走査部、現像部、転写部、クリーニング部および除電部などを含む。
前記帯電部が前記感光体を帯電させ、前記光走査部が帯電した前記感光体に静電潜像を書き込み、前記現像部が前記静電潜像をトナーで現像し、前記帯電部が前記感光体からシート材901にトナー像を転写させ、前記クリーニング部が前記感光体に残存する前記トナーを除去し、前記除電部が前記感光体を除電する。
さらに、プリント部41は、定着部も備える。前記定着部は、シート材901に転写された前記トナー像を加熱することによってシート材901に定着させる。
なお、前記プリント部41がインクジェット方式などの他の方式の画像形成処理によってシート材901に画像を形成することも考えられる。
プリント制御部40は、画像処理部50から記録用画像データを取得し、前記記録用画像データ基づく画像を前記記録シートに形成する処理をプリント部41に実行させる。
通信部60は、ネットワーク100を通じて外部装置との間でデータの送受信を行う。前記外部装置は、他の画像形成装置10および不図示のパーソナルコンピューターなどである。
さらに、通信部60は、バス90を通じて他の機器とデータの受け渡しを行う。例えば、通信部60は、前記外部機器から画像形成用のジョブデータを受信し、そのジョブデータをバス90を通じて画像処理部50に転送する。
また、通信部60は、スキャン制御部30から画像処理部50を介して画像データを取得し、その画像データを含むデータを前記外部装置へ送信する機能も備える。
画像処理部50は、バス90を通じて他の機器から得た画像データなどに対する各種のデータ処理を実行する。画像処理部50によるデータ処理の対象は、例えば、スキャン制御部30から得られる原稿900の画像データまたは前記外部装置から通信部60を通じて得られる前記ジョブデータなどである。
例えば、スキャン制御部30から得られる画像データおよび通信部60から得られる前記ジョブデータを前記記録用画像データへ変換し、プリント制御部40へ転送する処理などを実行する。
LED3は、ユーザーに対して装置の状態を通知する通知ランプまたは画像形成処理に関連する発光部などである。例えば、複数のLED3が、操作ボタンLED、ジョブLED、エラーLEDおよび除電LEDなどを含むことが考えられる。複数のLED3は、LED駆動回路2から給電される。
前記操作ボタンLEDは、操作ボタンが有効であることを示すLEDである。前記ジョブLEDは、実行中もしくは実行待ちのジョブが存在することを示すLEDである。前記エラーLEDは、エラーを通知するLEDである。前記除電LEDは、前記除電部において前記感光体に除電光を照射するLEDである。
LED駆動回路2は、複数のLED3各々に対して電力を供給することによってLED3各々を点灯させる回路である。LED駆動回路2は、複数のLED3各々をダイナミック点灯させる。即ち、LED駆動回路2は、MPU11から供給されるダイナミック点灯制御信号Ct1,Ct2に従って、LED3各々を点灯状態と消灯状態とに切り替える。
主制御部1は、MPU(Micro Processor Unit)11および記憶部12などを備える。
MPU11は、各種の演算およびデータ処理を実行するプロセッサーである。MPU11は、LED駆動回路2およびその他の機器を統括して制御する。例えば、MPU11は、LED制御プログラムPr1を実行することにより、ダイナミック点灯制御信号Ct1,Ct2の出力状態を制御する。
記憶部12は、MPU11が参照する各種情報を記憶する不揮発性の記憶部である。また、記憶部12は、MPU11による各種情報の読み書きが可能な記憶部でもある。
記憶部12は、MPU11に各種の処理を実行させるためのプログラムおよびそれらのプログラムを実行するMPU11によって参照される情報および書き込まれる情報を記憶する。LED制御プログラムPr1は、記憶部12に予め記憶されている。
ところで、画像形成装置10において、一部のLED3を他のLED3よりも明るく点灯させたい場合がある。この場合、デューティー比の大きな駆動パルス信号を出力する回路が、一部のLED3の専用回路として設けられることが考えられる。そうすると、LED駆動回路2の規模が大きくなり、前記ダイナミック点灯制御信号を出力するプロセッサーのポート数が増える。
本実施形態において、MPU11およびLED駆動回路2は、複数のLED3をダイナミック点灯制御によって制御する。そして、LED駆動回路2は、一部のLED3を他よりも明るく点灯させることが必要である場合に、回路を簡素化でき、点灯制御信号のポート数を少なくできる。
[LED駆動回路2]
以下、図2を参照しつつ、LED駆動回路2の構成について説明する。LED駆動回路2は、複数の給電基幹ライン21と、複数の給電分岐ラインと、加算回路23と、制御スイッチ24とを備える。
以下、図2を参照しつつ、LED駆動回路2の構成について説明する。LED駆動回路2は、複数の給電基幹ライン21と、複数の給電分岐ラインと、加算回路23と、制御スイッチ24とを備える。
給電基幹ライン21および給電分岐ライン22は、LED3に供給される駆動パルス信号を伝送する給電ラインである。複数の給電分岐ライン22は、それぞれ給電基幹ライン21から分岐した給電ラインである。LED3は、給電分岐ライン22に電気的に接続されている。
加算回路23は、複数の駆動パルス信号Dr1〜Dr8を給電基幹ライン21に出力する回路である。駆動パルス信号Dr1〜Dr8は、それぞれ周期が同じでパルスが重ならないパルス信号である。
加算回路23は、入力される基準クロック信号Ck0、第1分周クロック信号Ck1および第2分周クロック信号Ck2から駆動パルス信号Dr1〜Dr8を生成する。本実施形態において、基準クロック信号Ck0、第1分周クロック信号Ck1および第2分周クロック信号Ck2は、MPU11から加算回路23に供給される。
なお、基準クロック信号Ck0が基準の第1クロック信号の一例である。また、第1分周クロック信号Ck1および第2分周クロック信号Ck2が、前記第1クロック信号が分周された第2クロック信号の一例である。
加算回路23は、いわゆる組合せ回路である。従って、出力信号である駆動パルス信号Dr1〜Dr8は、入力信号である基準クロック信号Ck0、第1分周クロック信号Ck1および第2分周クロック信号Ck2の状態のみによって決まる。加算回路23の動作については後述する。
図2が示す例では、加算回路23が8つの駆動パルス信号Dr1〜Dr8を出力するが、加算回路23が2つから7つの前記駆動パルス信号または8つ以上の前記駆動パルス信号を出力することも考えられる。
制御スイッチ24は、給電分岐ライン22に電気的に接続されている。制御スイッチ24は、入力されるダイナミック点灯制御信号Ct1,Ct2に従って、複数の給電分岐ライン22を一括して導通状態と非導通状態とに切り替えるスイッチである。
給電分岐ライン22は、第1給電分岐ライン22aと第2給電分岐ライン22bとを含む。第1給電分岐ライン22aは、1つの給電基幹ライン21にのみ電気的に接続されている。一方、第2給電分岐ライン22bは、複数の給電基幹ライン21に電気的に接続されている。
以下の説明に置いて、第1給電分岐ライン22aに電気的に接続されたLED3のことを第1LED3aと称し、第2給電分岐ライン22bに電気的に接続されたLED3のことを第2LED3bと称する。第2LED3bには、複数の給電基幹ライン21の前記駆動パルス信号の合成信号が供給される。
図2が示す例では、給電分岐ライン22は、8系統の第1給電分岐ライン22aと2系統の第2給電分岐ライン22bとを含む。また、図2に示される第2給電分岐ライン22bは、2つの給電基幹ライン21に電気的に接続されている。なお、第2給電分岐ライン22bが、3つ以上の給電基幹ライン21に電気的に接続されることも考えられる。
さらに、制御スイッチ24は、第1給電分岐ライン22aに電気的に接続された第1制御スイッチ24aと、第2給電分岐ライン22bに電気的に接続された第2制御スイッチ24bとを含む。
また、MPU11は、第1制御スイッチ24aに対して第1ダイナミック点灯制御信号Ct1を出力し、第2制御スイッチ24bに対して第2ダイナミック点灯制御信号Ct2を出力する。
第1制御スイッチ24aは、第1ダイナミック点灯制御信号Ct1に従って、8系統の第1給電分岐ライン22aを一括して前記導通状態と前記非導通状態とに切り替える。また、第2制御スイッチ24bは、第2ダイナミック点灯制御信号Ct2に従って、2系統の第2給電分岐ライン22bを一括して前記導通状態と前記非導通状態とに切り替える。
給電分岐ライン22におけるLED3と制御スイッチ24との間には、LED3に流れる電流を調整する抵抗素子25が接続されている。
なお、図2には示されていないが、複数の第1給電分岐ライン22a、複数の第1LED3a、第1制御スイッチ24aおよび抵抗素子25のセットが、2セット以上設けられることが考えられる。同様に、複数の第2給電分岐ライン22b、複数の第2LED3b、第2制御スイッチ24bおよび抵抗素子25のセットが、2セット以上設けられることも考えられる。
次に、図3,4を参照しつつ、LED駆動回路2の動作について説明する。図3は、LED駆動回路2におけるクロック信号Ck0〜Ck1および駆動パルス信号Dr1〜Dr8,Dr15,Dr26の一例のタイムチャートである
なお、駆動パルス信号Dr15は、1番目および5番目の給電基幹ライン21に接続された第2給電分岐ライン22bに流れるパルス信号である。また、駆動パルス信号Dr26は、2番目および6番目の給電基幹ライン21に接続された第2給電分岐ライン22bに流れるパルス信号である。
図3に示されるように、基準クロック信号Ck0は、周期T0で発振するクロック信号である。また、第1分周クロック信号Ck1および第2分周クロック信号Ck2は、基準クロック信号Ck0が分周されたクロック信号である。
本実施形態において、第1分周クロック信号Ck1は、基準クロック信号Ck0が2分周された信号であり、第2分周クロック信号Ck2は、基準クロック信号Ck0が4分周された信号である。従って、第1分周クロック信号Ck1の周期T1は、基準クロック信号Ck0の周期T0の2倍であり、第2分周クロック信号Ck2の周期T2は、基準クロック信号Ck0の周期T0の4倍である。
第1分周クロック信号Ck1は、基準クロック信号Ck0を基準にして位相が半周期分、即ち、T0/2だけずれている。第2分周クロック信号Ck2は、基準クロック信号Ck0を基準にして位相が1.5周期分、即ち、3*T0/2だけずれている。また、基準クロック信号Ck0、第1分周クロック信号Ck1および第2分周クロック信号Ck2のデューティー比は1/2である。
基準クロック信号Ck0、第1分周クロック信号Ck1および第2分周クロック信号Ck2が加算回路23に入力されると、それぞれ周期T3が同じでパルスが重ならない8つの駆動パルス信号Dr1〜Dr8が加算回路23から出力される。
駆動パルス信号Dr1〜Dr8各々のパルス幅は、基準クロック信号Ck0のパルス幅と同じである。また、駆動パルス信号Dr1〜Dr8各々の周期T3は、基準クロック信号Ck0の周期T0の4倍である。駆動パルス信号Dr1〜Dr8各々のデューティー比は1/8である。
また、駆動パルス信号Dr15は、1番目の駆動パルス信号Dr1および5番目の駆動パルス信号Dr5の合成信号である。同様に、駆動パルス信号Dr26は、2番目の駆動パルス信号Dr2および6番目の駆動パルス信号Dr6の合成信号である。
従って、前記導通状態の第2給電分岐ライン22bに流れる駆動パルス信号Dr15,D26のデューティー比は、駆動パルス信号Dr1〜Dr8各々のデューティー比の2倍になる。従って、第2LED3bは、第1LED3aに比べて2倍の電力が供給される。
図4は、LED駆動回路2における駆動パルス信号Dr1〜Dr8,Dr15,Dr26およびダイナミック点灯制御信号Ct1,Ct2の一例のタイムチャートである。
図4に示される第1ダイナミック点灯制御信号Ct1は、駆動パルス信号Dr1のみが流れる第1給電分岐ライン22aに接続された第1目的LED3aaを点灯させるときの制御信号である。
また、図4に示される第2ダイナミック点灯制御信号Ct2は、駆動パルス信号Dr15が流れる第2給電分岐ライン22bに接続された第2目的LED3bbを点灯させるときの制御信号である。
MPU11は、第1目的LED3aaを点灯させる場合、駆動パルス信号Dr1に同期して第1ダイナミック点灯制御信号Ct1を出力する。これにより、第1給電分岐ライン22aが駆動パルス信号Dr1に同期して前記導通状態になる。そして、第1制御スイッチ24aに電気的に接続された複数の第1LED3aのうち第1目的LED3aaのみが点灯する。
また、MPU11は、第2目的LED3bbを点灯させる場合、駆動パルス信号Dr15と同期した第2ダイナミック点灯制御信号Ct2を出力する。これにより、第2給電分岐ライン22bが駆動パルス信号Dr15に同期して前記導通状態になる。そして、第2制御スイッチ24bに電気的に接続された複数の第2LED3bのうち第2目的LED3bbのみが点灯する。
また、第2目的LED3bbは、第1目的LED3aaに比べて2倍の電力が供給されるため、第1目的LED3aaよりも明るく点灯する。
以上に示されるように、複数のLED3は、ダイナミック点灯制御によって制御される。そして、本実施形態によれば、一部の第2LED3bを他の第1LED3aよりも明るく点灯させることが必要である場合に、LED駆動回路2を簡素化できる。即ち、デューティー比の大きな駆動パルス信号を出力する回路が、第1LED3aの専用回路として設けられる必要がない。さらに、MPU11における点灯制御信号のポート数を少なくできる。
本実施形態において、加算回路23と、基準クロック信号Ck0、第1分周クロック信号Ck1および第2分周クロック信号Ck2を出力するMPU11とが、駆動信号出力回路の一例である。前記駆動信号出力回路は、複数の駆動パルス信号Dr1〜Dr8を複数の給電基幹ライン21に出力する回路である。
加算回路23が採用されることにより、前記駆動信号出力回路を簡素な回路によって実現できる。
また、画像形成装置10において、第2給電分岐ライン22bに電気的に接続された第2LED3bが、前記エラーLEDおよび前記除電LEDの一方または両方を含むことが考えられる。前記エラーLEDは、他の通知用のLEDよりも明るく発光させたいLED3の一例である。また、前記除電LEDも、通知用のLEDよりも明るく発光させたいLED3の一例である。
一方、第1給電分岐ライン22aに電気的に接続された第1LED3aが、前記操作ボタンLEDおよび前記ジョブLEDのうちの一方または両方を含むことが考えられる。一般に、これらのLEDは、特に明るく点灯させる必要がないLEDである場合が多い。
[応用例]
以上に示された実施形態において、基準クロック信号Ck0、第1分周クロック信号Ck1および第2分周クロック信号Ck2が、基準クロック信号Ck0を出力する発振器および基準クロック1信号Ck0を分周する分周回路によって生成されることも考えられる。
以上に示された実施形態において、基準クロック信号Ck0、第1分周クロック信号Ck1および第2分周クロック信号Ck2が、基準クロック信号Ck0を出力する発振器および基準クロック1信号Ck0を分周する分周回路によって生成されることも考えられる。
LED駆動回路2において、3つ以上の第2給電分岐ライン22bが、1つの第2制御スイッチ24aと電気的に接続されることも考えられる。例えば、3番目および7番目の給電基幹ライン21に電気的に接続された第2給電分岐ライン22bが、第2制御スイッチ24aと電気的に接続されることが考えられる。また、4番目および8番目の給電基幹ライン21に電気的に接続された第2給電分岐ライン22bが、第2制御スイッチ24aと電気的に接続されることも考えられる。
なお、本発明に係るLED駆動回路および画像形成装置は、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された実施形態及び応用例を自由に組み合わせること、或いは実施形態及び応用例を適宜、変形する又は一部を省略することによって構成されることも可能である。
1 :主制御部
2 :LED駆動回路
3 :LED
3a :第1LED
3aa :第1目的LED
3b :第2LED
3bb :第2目的LED
10 :画像形成装置
11 :MPU
12 :記憶部
21 :給電基幹ライン
22 :給電分岐ライン
22a :第1給電分岐ライン
22b :第2給電分岐ライン
23 :加算回路(駆動信号出力回路)
24 :制御スイッチ
24a :第1制御スイッチ
24b :第2制御スイッチ
25 :抵抗素子
30 :スキャン制御部
31 :スキャン部
40 :プリント制御部
41 :プリント部
50 :画像処理部
60 :通信部
90 :バス
100 :ネットワーク
900 :原稿
901 :シート材
Ck0 :基準クロック信号
Ck1 :第1分周クロック信号
Ck2 :第2分周クロック信号
Ct1 :第1ダイナミック点灯制御信号
Ct2 :第2ダイナミック点灯制御信号
Dr1〜Dr8,Dr15,Dr26:駆動パルス信号
Pr1 :LED制御プログラム
2 :LED駆動回路
3 :LED
3a :第1LED
3aa :第1目的LED
3b :第2LED
3bb :第2目的LED
10 :画像形成装置
11 :MPU
12 :記憶部
21 :給電基幹ライン
22 :給電分岐ライン
22a :第1給電分岐ライン
22b :第2給電分岐ライン
23 :加算回路(駆動信号出力回路)
24 :制御スイッチ
24a :第1制御スイッチ
24b :第2制御スイッチ
25 :抵抗素子
30 :スキャン制御部
31 :スキャン部
40 :プリント制御部
41 :プリント部
50 :画像処理部
60 :通信部
90 :バス
100 :ネットワーク
900 :原稿
901 :シート材
Ck0 :基準クロック信号
Ck1 :第1分周クロック信号
Ck2 :第2分周クロック信号
Ct1 :第1ダイナミック点灯制御信号
Ct2 :第2ダイナミック点灯制御信号
Dr1〜Dr8,Dr15,Dr26:駆動パルス信号
Pr1 :LED制御プログラム
Claims (4)
- 複数の給電基幹ラインと、
それぞれ周期が同じでパルスが重ならない複数の駆動パルス信号を複数の前記給電基幹ラインに出力する駆動信号出力回路と、
前記給電基幹ラインから分岐し、複数のLEDに電気的に接続された複数の給電分岐ラインと、
前記給電分岐ラインに電気的に接続され、入力されるダイナミック点灯制御信号に従って、複数の前記給電分岐ラインを一括して導通状態と非導通状態とに切り替える制御スイッチと、を備え、
前記給電分岐ラインが、
1つの前記給電基幹ラインにのみ電気的に接続された第1給電分岐ラインと、
複数の前記給電基幹ラインに電気的に接続された第2給電分岐ラインと、を含む、LED駆動回路。 - 前記駆動信号出力回路が、基準の第1クロック信号および前記第1クロック信号が分周された第2クロック信号から複数の前記駆動パルス信号を生成する加算回路を含む、請求項1に記載のLED駆動回路。
- 請求項1または請求項2に記載のLED駆動回路と、
前記LED駆動回路から給電される複数のLEDと、を備える画像形成装置。 - 前記第2給電分岐ラインに電気的に接続された前記LEDが、エラーを通知するエラーLEDおよび感光体に除電光を照射する除電LEDの一方または両方を含む、請求項3に記載の画像形成装置。
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