JP6855349B2 - 光学部品ホルダ及び光学装置 - Google Patents

Description

本開示は、光学部品ホルダ及び光学装置に関する。

例えば、石炭ガス化装置や微粉炭燃焼ボイラ等の装置では、炉内を監視するために監視装置が設けられている。このような監視装置は、炉内雰囲気から遮蔽する透明窓を介して撮像装置によって炉内を撮像するように構成されている。透明窓の炉内側の表面は、炉内の高温で粉塵を含む雰囲気に暴露されるため、粉塵等が付着するおそれがある。
そこで、このような監視装置において、透明窓の炉内側の表面に粉塵等が付着するのを防止するため、例えば、洗浄用の空気が透明窓の炉内側の表面に吹き付けられるように構成されたものが知られている（特許文献１参照）。
この特許文献に記載の監視装置では、洗浄用の空気を透明窓の炉内側の表面に吹き付けるようにしているので、透明窓の炉内側の表面に粉塵等が付着するのを抑制できる。

特開２００２−１０５４６４号公報

ところで、上述したような監視装置では、透明窓の交換等のメンテナンスが行われることがある。そのため、上述したような監視装置では、メンテナンス性が良好であることが望まれている。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、メンテナンス性が良好である光学部品ホルダ及び光学装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る光学部品ホルダは、
光学部品の光軸が通過可能な貫通孔が形成されるとともに、前記貫通孔の周囲に位置して前記光学部品を保持するための保持部を有するホルダ本体を備え、
前記ホルダ本体には、
前記貫通孔の全周に亘って設けられ、前記貫通孔の内壁面に開口する全周スリットと、
前記保持部の外周側において前記ホルダ本体の表面に開口するとともに、前記全周スリットに連通する少なくとも一つの第１流体供給孔と、
が形成された
ことを特徴とする。

上記（１）の構成によれば、光学部品ホルダのホルダ本体には、貫通孔の全周に亘って設けられ、貫通孔の内壁面に開口する全周スリットと、保持部の外周側においてホルダ本体の表面に開口するとともに、全周スリットに連通する少なくとも一つの第１流体供給孔とが形成されている。これにより、光学部品の保持機能と光学部品への粉塵等の付着防止機能とを単純な構成の光学部品ホルダによって実現できる。また、光学部品の保持のための部材と、光学部品への粉塵付着を防止するための部材とを別々に用意しなくてもよくなるので、光学部品ホルダを用いた光学装置のメンテナンス性を向上できる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記第１流体供給孔の各々は、該第１流体供給孔の前記全周スリットとの接続端に向かうにつれて前記貫通孔の周方向にずれるように前記ホルダ本体内にて延在することを特徴とする。

第１流体供給孔の全周スリットとの接続端から全周スリット内に流入した流体は、全周スリットを構成する壁面のうち上記接続端と対向する壁面に向かって流れて該壁面に衝突する。ここで、上記（２）の構成によれば、第１流体供給孔の各々は、該第１流体供給孔の全周スリットとの接続端に向かうにつれて貫通孔の周方向にずれるようにホルダ本体内にて延在しているので、上記接続端から流体が衝突する上記壁面までの距離を長くすることができる。これにより、第１流体供給孔から全周スリットに流入した流体の全周スリット内での拡散が促進されるので、全周スリットから吹き出される流体の偏りが抑制される。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、前記全周スリットは、該全周スリットと前記第１流体供給孔の各々との連通位置を越えて奥側まで前記ホルダ本体内にて延在していることを特徴とする。

上記（３）の構成によれば、全周スリットが該全周スリットと第１流体供給孔の各々との連通位置を越えて奥側までホルダ本体内にて延在しているので、全周スリットのうち貫通孔の内壁面の開口とは反対側の容積を確保できる。これにより、第１流体供給孔から全周スリットに流入した流体の全周スリット内での拡散が促進されるので、全周スリットから吹き出される流体の偏りが抑制される。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、
前記少なくとも一つの第１流体供給孔は、前記保持部の外周側において前記貫通孔の周方向に沿って配列された複数の第１流体供給孔を含み、
前記ホルダ本体は、前記ホルダ本体の前記表面に前記周方向に沿って設けられる第１周方向溝を有し、
前記複数の第１流体供給孔は、前記第１周方向溝の底面に開口する
ことを特徴とする。

上記（４）の構成によれば、複数の第１流体供給孔は、ホルダ本体の表面に周方向に沿って設けられる第１周方向溝の底面に開口する。これにより、例えば上記（４）の構成の光学部品ホルダを光学装置に用いた場合、第１流体供給孔の位置と光学装置側からの流体の供給位置とが多少ずれていても、第１周方向溝を介して第１流体供給孔に流体が供給される。したがって、第１流体供給孔の位置を光学装置側からの流体の供給位置に厳密に合わせなくてもよいので、光学部品ホルダの製造が容易となり、製造コストを抑制できる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れかの構成において、前記貫通孔は、光軸方向において前記保持部から離れるにつれて内径が大きくなるテーパ形状を有することを特徴とする。

上記（５）の構成によれば、貫通孔が光軸方向において保持部から離れるにつれて内径が大きくなるテーパ形状を有するので、保持部側で保持する光学部品を通過する光束が貫通孔の内壁面によって遮られ難くなる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、前記全周スリットは、光軸方向において前記保持部に近づくにつれて径方向内側に向かうように前記ホルダ本体内にて延在していることを特徴とする。

上記（６）の構成によれば、全周スリットが光軸方向において保持部に近づくにつれて径方向内側に向かうようにホルダ本体内にて延在しているので、保持部側で保持する光学部品に対して効率的に流体を吹き付けることができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（６）の何れかの構成において、
前記第１流体供給孔の各々は、
前記保持部が設けられた前記ホルダ本体の端面に開口する一端と、
前記全周スリットを形成するように前記ホルダ本体の内部において互いに対向する一対のスリット内壁面のうち、前記端面側に位置する第１スリット内壁面に開口する他端と、
を含むことを特徴とする。

上記（７）の構成によれば、第１流体供給孔の各々の一端は保持部が設けられたホルダ本体の端面に開口している。これにより、例えば上記（７）の構成の光学部品ホルダを光学装置に用いた場合、第１流体供給孔に対して光学装置側から流体が供給し易くなる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（７）の何れかの構成において、
前記保持部は、前記貫通孔の中心軸に直交する保持面を含み、
前記全周スリットを形成するように前記ホルダ本体の内部において互いに対向する一対のスリット内壁面のうち、前記保持面側に位置する第１スリット内壁面は、前記保持面の内周縁において、前記保持面と交差する
ことを特徴とする。

上記（８）の構成によれば、一対のスリット内壁面のうち、保持面側に位置する第１スリット内壁面は、保持面の内周縁において、保持面と交差する。これにより、全周スリットを保持面に近づけることができるので、保持面で保持された光学部品の表面のうち貫通孔の内壁面近傍においても全周スリットから吹き出される流体が淀むことなく吹き付けられるようになる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れかの構成において、前記ホルダ本体は、該ホルダ本体の外周面に形成された雄ねじ部を有することを特徴とする。

上記（９）の構成によれば、ホルダ本体の外周面に雄ねじ部が形成されているので、光学部品ホルダを相手側の部材に容易に取り付けることができる。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（９）の構成において、
前記第１流体供給孔の各々は、前記雄ねじ部の内周側、かつ、前記保持部の外周側において前記ホルダ本体の前記表面に開口していることを特徴とする。

上記（１０）の構成によれば、第１流体供給孔の各々は、雄ねじ部の内周側、かつ、保持部の外周側においてホルダ本体の表面に開口している。これにより、例えば上記（１０）の構成の光学部品ホルダを光学装置に用いた場合、第１流体供給孔に対して光学装置側から流体が供給し易くなる。

（１１）本発明の少なくとも一実施形態に係る光学装置は、
筐体と、
前記筐体に組み込まれる光学部品と、
前記光学部品を前記筐体に保持するように構成された、上記（１）乃至（１０）の何れかの光学部品ホルダと、
を備える
ことを特徴とする。

上記（１１）の構成によれば、光学装置は、上記（１）乃至（１０）の何れかの光学部品ホルダを備えるので、光学部品の保持機能と光学部品への粉塵等の付着防止機能とを単純な構成の光学部品ホルダによって実現できる。また、光学部品の保持のための部材と、光学部品への粉塵付着を防止するための部材とを別々に用意しなくてもよくなるので、光学装置のメンテナンス性を向上できる。
また、上記（１１）の構成によれば、第１流体供給孔に対してホルダ本体の表面の開口から流体を供給することで、第１流体供給孔から全周スリットに流入した流体が全周スリット内で拡散しながら保持部で保持している光学部品に吹き付けられる。これにより、貫通孔に面した光学部品の表面に対して貫通孔の全周から流体を吹き付けることができる。したがって、光学部品に吹き付けられる流体の偏りを抑制できるので、光学部品への粉塵等の付着防止効果を向上できる。

（１２）幾つかの実施形態では、上記（１１）の構成において、前記光学部品ホルダの前記少なくとも一つの第１流体供給孔は、前記筐体の内部に設けられた流体流路と連通していることを特徴とする。

上記（１２）の構成によれば、光学部品ホルダの少なくとも一つの第１流体供給孔が筐体の内部に設けられた流体流路と連通しているので、筐体から光学部品ホルダに流体を供給する経路を確保できる。

（１３）幾つかの実施形態では、上記（１２）の構成において、
前記少なくとも一つの第１流体供給孔は、前記ホルダ本体の内部に設けられ、前記保持部の外周側において前記貫通孔の周方向に沿って配列された複数の第１流体供給孔を含み、
前記流体流路は、前記筐体の内部に設けられ、前記周方向に沿って配列された複数の第２流体供給孔を含み、
前記ホルダ本体又は前記筐体の少なくとも一方には、前記複数の第１流体供給孔と前記複数の第２流体供給孔とを連通させる少なくとも一つの周方向溝が形成された
ことを特徴とする。

上記（１３）の構成によれば、ホルダ本体又は筐体の少なくとも一方には、複数の第１流体供給孔と複数の第２流体供給孔とを連通させる少なくとも一つの周方向溝が形成されているので、第１流体供給孔の位置と第２流体供給孔の位置とが多少ずれていても、第２流体供給孔からの流体を周方向溝を介して第１流体供給孔に供給できる。したがって、第１流体供給孔の位置と第２流体供給孔の位置とを厳密に合わせなくてもよいので、光学装置の製造が容易となり、製造コストを抑制できる。

（１４）幾つかの実施形態では、上記（１３）の構成において、
前記少なくとも一つの周方向溝は、
前記ホルダ本体の前記表面に前記周方向に沿って設けられる第１周方向溝、
または、
前記ホルダ本体に対向する前記筐体の表面に前記周方向に沿って設けられる第２周方向溝
の少なくとも一方を含む
ことを特徴とする。

上記（１４）の構成によれば、少なくとも一つの周方向溝は、ホルダ本体の表面に周方向に沿って設けられる第１周方向溝、または、ホルダ本体に対向する筐体の表面に周方向に沿って設けられる第２周方向溝の少なくとも一方を含む。これにより、第１流体供給孔の位置と第２流体供給孔の位置とが多少ずれていても、第２流体供給孔からの流体が第１周方向溝又は第２周方向溝を介して第１流体供給孔に供給できる。したがって、第１流体供給孔の位置と第２流体供給孔の位置とを厳密に合わせなくてもよいので、光学装置の製造が容易となり、製造コストを抑制できる。

（１５）幾つかの実施形態では、上記（１４）の構成において、
前記少なくとも一つの周方向溝は、前記第２周方向溝を含み、
前記ホルダ本体は、径方向外側に向うにつれて光軸方向において前記保持部からずれるように、前記保持部の外周側に形成されたテーパ面を有し、
前記テーパ面は、前記第２周方向溝に面している
ことを特徴とする。

上記（１５）の構成によれば、径方向外側に向うにつれて光軸方向において保持部からずれるように、保持部の外周側にテーパ面が形成されており、このテーパ面が第２周方向溝に面している。これにより、第２周方向溝とテーパ面とによって形成される空間の容積を確保し易くなる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、メンテナンス性が良好である光学部品ホルダ及び光学装置を提供できる。

幾つかの実施形態に係る光学装置の例として炉内撮像装置が用いられる石炭ガス化装置の要部を示す構成図である。 幾つかの実施形態に係る炉内撮像装置の模式的な断面図である。 幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダのうち、一実施形態に係る光学部品ホルダの外観を示す図であり、（ａ）は一実施形態に係る光学部品ホルダの全体の斜視図であり、（ｂ）は一実施形態に係る光学部品ホルダを光軸ＡＸに沿って切断した断面を示す斜視図である。 一実施形態に係る光学部品ホルダを図３（ｂ）とは異なる角度から見たときの断面の斜視図である。 幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダのうち、他の実施形態に係る光学部品ホルダを炉外側から見た図である。 他の実施形態に係る光学部品ホルダを光軸と交差する方向に沿って斜めに切断した断面を示す斜視図である。 幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダのうち、さらに他の実施形態に係る光学部品ホルダの外観を示す図であり、（ａ）は他の実施形態に係る光学部品ホルダを炉外側から見た外観斜視図であり、（ｂ）は他の実施形態に係る光学部品ホルダを光軸に沿って切断した断面を示す斜視図である。 図７に示す、さらに他の実施形態に係る光学部品ホルダを用いた炉内撮像装置の模式的な断面図である。 空気の流れを説明する図である。 空気の流れを説明する図である。 変形例に係る炉内撮像装置の模式的な断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、幾つかの実施形態に係る光学装置の例として炉内撮像装置が用いられる石炭ガス化装置の要部を示す構成図である。
ガス化炉２００は、コンバスタ部２０１とリダクタ部２０２とを有する。コンバスタ部２０１は、微粉炭及びチャーを溶融させて高温ガスを発生させる燃焼段を構成する。リダクタ部２０２は、コンバスタ部２０１で発生した高温ガスにより後述するリダクタバーナ２０５から噴出される微粉炭を加熱し熱分解させるガス化段を構成する。
コンバスタ部２０１には、微粉炭供給装置２０７から窒素等の搬送ガスにより搬送された微粉炭をガス化剤供給管２０６からのガス化剤とともに該コンバスタ部２０１内に噴出させるコンバスタバーナ２０３、及びガス分離後のチャーを該コンバスタ部２０１内に噴出させるチャーバーナ２０４が設けられている。また、リダクタ部２０２には、微粉炭供給装置２０７から搬送ガスにより搬送された微粉炭をリダクタ部２０２内に噴出させるリダクタバーナ２０５が設けられている。

搬送ガス管２１５は、該搬送ガス管２１５内の搬送ガスにより微粉炭供給装置２０７からの微粉炭をコンバスタバーナ２０３及びリダクタバーナ２０５に搬送するとともに、生成ガス分離後のチャーをチャーバーナ２０４に搬送するためのガス管である。生成ガス管２１１は、リダクタ部２０２にて生成された熱分解ガスを搬送するためのガス管である。サイクロン２１２は、生成ガス管２１１を送られてきた熱分解ガスからチャーを分離する分離装置である。サイクロン２１２にて分離されたチャーは、チャー供給装置２１３によりチャー供給管２１４及びチャーバーナ２０４を介してコンバスタ部２０１に供給される。下部コンバスタ２４１は、ガス化炉２００の起動時における軽油燃焼用のコンバスタである。

幾つかの実施形態に係る石炭ガス化装置において、コンバスタ部２０１においては、コンバスタバーナ２０３から搬送ガスにより搬送された微粉炭が噴出されるとともに、上述のようにチャーバーナ２０４からチャーが供給され、ガス化剤により高温、高負荷燃焼が行われる。燃焼によって発生する２０００℃程度の高温ガスは、上方にあるリダクタ部２０２に送られる。一方、コンバスタ部２０１における高温燃焼によって石炭中の灰分が溶融化され、溶融スラグとなって、下部コンバスタ２４１下方のスラグホールから自然落下し、系外に排出される。

また、リダクタ部２０２においては、リダクタバーナ２０５から上述のように搬送ガスにより搬送された微粉炭が噴出され、コンバスタ部２０１からの高温ガスによって熱分解され、ガス化が行われる。ガス化作用により生成された生成ガスは、リダクタ部２０２から送出され、生成ガス管２１１を通ってサイクロン２１２に入り、上述のようにチャーの分離がなされた後、ガスタービン等の使用先に送られる。

幾つかの実施形態に係る石炭ガス化装置においては、ガス化炉２００内部における流動スラグの状況等の、炉内の燃焼状況を監視するための炉内撮像装置１００が、炉壁に取り付けられている。炉内撮像装置１００には画像処理装置２２１が接続されており、炉内撮像装置１００で撮像して得られた炉内の画像のデータが画像処理装置２２１に出力される。

（炉内撮像装置１００）
図２は、幾つかの実施形態に係る炉内撮像装置１００の模式的な断面図である。炉内撮像装置１００は、筐体１１０と、撮像部１０１と、透明窓１０２と、光学部品ホルダ１３０とを有する。
幾つかの実施形態に係る炉内撮像装置１００は、撮像部１０１が設けられた筐体１１０の内部とガス化炉２００内とを透明窓１０２により遮蔽し、撮像部１０１により透明窓１０２を通してガス化炉１０２内を撮像するように構成されている。

筐体１１０は、円筒形状を呈する部材であり、円筒状の円筒部１１１と、円筒部１１１の図示左側の端部近傍の先端壁部１１２とを有する。円筒部１１１の内部には撮像部１０１が配置される。撮像部１０１は、被写体像を撮像する不図示の撮像素子と、撮像素子に被写体光を導く不図示の撮像光学系とを有する。

先端壁部１１２には、光学部品である透明窓１０２を介して撮像部１０１へ入射する光束を通過させるための開口１１３と、開口１１３の周囲に周方向に沿って設けられた複数の筐体側流体供給孔１１４とが形成されている。幾つかの実施形態では、筐体側流体供給孔１１４は、円筒部１１１の軸方向に沿って、すなわち、透明窓１０２を介して撮像部１０１へ入射する光束の光軸ＡＸに沿って延在している。なお、図２において、図示左方が炉内側であり、図示右方が炉外側である。筐体１１０の炉内側の端部は、ガス化炉２００の下部コンバスタ２４１内に配置されている。

先端壁部１１２の炉内側には、透明窓１０２が取り付けられる透明窓取付部１１５が設けられている。透明窓取付部１１５は、後述する透明窓１０２の炉外側の端面の外縁近傍と当接して透明窓１０２を保持する。
複数の筐体側流体供給孔１１４のそれぞれは、先端壁部１１２を貫通し、円筒形状を呈する筐体１１０の内側の空間と連通する貫通孔である。
筐体１１０における先端壁部１１２よりも炉内側には、光学部品ホルダ１３０が取り付けられるホルダ取付部１１６が設けられている。ホルダ取付部１１６は、円筒の内周面に形成された雌ねじ部１１６ａを有する。

円筒部１１１の内周面と撮像部１０１との間には流体流路１１８が設けられている。流体流路１１８には、撮像部１０１の冷却用の流体、具体的には、例えば外部から供給された空気が流通する。

図３は、幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０のうち、一実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ａの外観を示す図であり、図３（ａ）は、一実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ａの全体の斜視図であり、図３（ｂ）は、一実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ａを光軸ＡＸに沿って切断した断面を示す斜視図である。
図４は、一実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ａを図３（ｂ）とは異なる角度から見たときの断面の斜視図である。
図５は、幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０のうち、他の実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ｂを炉外側から見た図である。
図６は、他の実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ｂを光軸ＡＸと交差する方向に沿って斜めに切断した断面を示す斜視図である。
図７は、幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０のうち、さらに他の実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ｃの外観を示す図であり、図７（ａ）は、他の実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ｃを炉外側から見た外観斜視図であり、図７（ｂ）は、他の実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ｃを光軸ＡＸに沿って切断した断面を示す斜視図である。
図８は、図７に示す、さらに他の実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ｃを用いた炉内撮像装置１００の模式的な断面図である。

図３〜図７に示すように、幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０は、ホルダ本体１３１を備える。ホルダ本体１３１には、光学部品である透明窓１０２の光軸が通過可能な貫通孔１３２が形成される。
図３〜図７に示した幾つかの実施形態のホルダ本体１３１は、貫通孔１３２の周囲に位置して透明窓１０２を保持するための保持部１３３を有する。保持部１３３は、貫通孔１３２の中心軸に直交する、すなわち光軸ＡＸに直交する保持面１３３ａを含む。

図３〜図７に示した幾つかの実施形態のホルダ本体１３１には、貫通孔１３２の全周に亘って設けられ、貫通孔１３２の内壁面１３２ａに開口する全周スリット１４０と、保持部１３３の外周側においてホルダ本体１３１の表面に開口するとともに、全周スリット１４０に連通する複数の第１流体供給孔１５０とが形成されている。
図３〜図７に示した幾つかの実施形態のホルダ本体１３１は、該ホルダ本体１３１の外周面に形成された雄ねじ部１３４を有する。

図３〜図７に示した幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０では、貫通孔１３２は、光軸ＡＸ方向において保持部１３３から離れるにつれて、すなわち炉内側に向かうにつれて内径が大きくなるテーパ形状を有する。

図３〜図７に示した幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０では、全周スリット１４０は、光軸ＡＸ方向において保持部１３３に近づくにつれて、すなわち炉外側に向かうにつれて径方向内側に向かうようにホルダ本体１３１内にて延在している。
図３〜図７に示した幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０では、全周スリット１４０を形成するようにホルダ本体１３１の内部において互いに対向する一対のスリット内壁面１４１，１４２のうち、保持面１３３ａ側に位置する第１スリット内壁面１４１は、保持面１３３ａの内周縁において、保持面１３３ａと交差する。
図３〜図７に示した幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０では、全周スリット１４０は、該全周スリット１４０と第１流体供給孔１５０の各々との連通位置を越えて奥側までホルダ本体１３１内にて延在している。

図３〜図７に示した幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０では、第１流体供給孔１５０は、保持部１３３の外周側において貫通孔１３２の周方向に沿って複数配列されている。
図３，４に示す、一実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ａでは、第１流体供給孔１５０の各々は、ホルダ本体１３１内にて光軸ＡＸ方向に沿って延在する。
図５，６に示す、他の実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ｂ、及び図７（ａ），（ｂ）に示す、さらに他の実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ｃでは、第１流体供給孔１５０の各々は、第１流体供給孔１５０の全周スリット１４０との接続端に向かうにつれて貫通孔１３２の周方向にずれるようにホルダ本体１３１内にて延在する。

図３〜図７に示した幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０では、第１流体供給孔１５０の各々は、保持部１３３が設けられたホルダ本体１３１の端面に開口する一端１５１と、一対のスリット内壁面１４１，１４２のうち、上記端面側に位置する第１スリット内壁面１４１に開口する他端１５２とを含む。
図３〜図７に示した幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０では、第１流体供給孔１５０の各々は、雄ねじ部１３４の内周側、かつ、保持部１３３の外周側においてホルダ本体１３１の表面に開口している。

図３〜図６に示すように、幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ａ及び光学部品ホルダ１３０Ｂでは、ホルダ本体１３１は、ホルダ本体１３１の表面に周方向に沿って設けられる第１周方向溝１３５を有する。幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ａ及び光学部品ホルダ１３０Ｂでは、第１流体供給孔１５０は、第１周方向溝１３５の底面に開口する。

図２及び図８に示すように、上述した幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０は、筐体１１０の雌ねじ部１１６ａに雄ねじ部１３４が螺合されることで筐体１１０に固定されるとともに、保持部１３３の保持面１３３ａで透明窓１０２の炉内側の端面の外縁近傍と当接して透明窓１０２を保持する。幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０は、筐体１１０に固定されると、第１流体供給孔１５０が筐体１１０の内部に設けられた流体流路１１８と連通する。
具体的には、流体流路１１８は、筐体１１０の内部に設けられ、上述したように周方向に沿って配列された複数の筐体側流体供給孔１１４を含む。以下の説明では、筐体側流体供給孔１１４のことを第２流体供給孔１１４とも呼ぶ。
図２に示すように、幾つかの実施形態では、ホルダ本体１３１に設けられた第１周方向溝１３５が第１流体供給孔１５０と第２流体供給孔１１４とを連通させる。

また、図８に示すように、幾つかの実施形態では、筐体１１０には、先端壁部１１２よりも炉内側に、筐体１１０の表面（内周面）に周方向に沿って設けられる第２周方向溝１１９が形成されていて、該第２周方向溝１１９が第１流体供給孔１５０と第２流体供給孔１１４とを連通させる。

なお、図８に示すように、幾つかの実施形態では、ホルダ本体１３１は、径方向外側に向うにつれて光軸方向において保持部１３３からずれるように、保持部１３３の外周側に形成されたテーパ面１３６を有する。このテーパ面１３６は、第２周方向溝１１９に面している。

このように構成される幾つかの実施形態に係る炉内撮像装置１００では、炉内側の先端に配置した透明窓１０２を介して入射した光像を撮像する撮像部１０１が配置された筐体１１０の内部に炉外側から冷却用の空気を流通させて撮像部１０１を冷却するように構成されている。そして、幾つかの実施形態に係る炉内撮像装置１００では、撮像部１０１の冷却用の空気を透明窓１０２の炉内側の表面に吹き付けるように構成されている。以下、炉内撮像装置１００における空気の流れを、図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は、図２と同様の図であるが、説明の便宜上、一部の符号の記載を省略している。図１０は、図８と同様の図であるが、説明の便宜上、一部の符号の記載を省略している。

幾つかの実施形態に係る炉内撮像装置１００では、冷却用の空気は、例えば、図９及び図１０に示す筐体１１０の流体流路１１８を図示右方の炉外側から左方の炉内側に向かって流れる。
幾つかの実施形態では、図９に示すように、流体流路１１８を流れてきた空気は、複数の筐体側流体供給孔１１４（第２流体供給孔１１４）を介して第１周方向溝１３５に流入する。また、幾つかの実施形態では、図１０に示すように、流体流路１１８を流れてきた空気は、複数の筐体側流体供給孔１１４（第２流体供給孔１１４）を介して第２周方向溝１１９に流入する。
そして、幾つかの実施形態では、図９に示すように、第１周方向溝１３５に流入した空気は、複数の第１流体供給孔１５０に流入する。また、幾つかの実施形態では、図１０に示すように、第２周方向溝１１９に流入した空気は、複数の第１流体供給孔１５０に流入する。

このように、幾つかの実施形態では、複数の筐体側流体供給孔１１４（第２流体供給孔１１４）からの空気は、一旦第１周方向溝１３５、又は第２周方向溝１１９に流入した後、複数の第１流体供給孔１５０に流入するように構成されている。その理由は次のとおりである。
すなわち、幾つかの実施形態では、光学部品ホルダ１３０は、筐体１１０に対してホルダ本体１３１の雄ねじ部１３４がホルダ取付部１１６の雌ねじ部１１６ａに螺合されることで取り付けられている。そのため、光軸ＡＸ方向に沿って見たときの第１流体供給孔１５０の炉外側の開口である一端１５１の位置と、筐体側流体供給孔１１４の炉内側の開口の位置とが必ずしも一致するとは限らない。そこで、幾つかの実施形態では、複数の筐体側流体供給孔１１４からの空気が一旦第１周方向溝１３５、又は第２周方向溝１１９に流入するように構成した。これにより、光軸ＡＸ方向に沿って見たときの第１流体供給孔１５０の一端１５１の位置と、筐体側流体供給孔１１４の炉内側の開口の位置とが一致しなくても、筐体側流体供給孔１１４（第２流体供給孔１１４）からの空気が第１流体供給孔１５０に流入する。

なお、図８，１０に示した実施形態では、ホルダ本体１３１は、径方向外側に向うにつれて光軸ＡＸ方向において保持部１３３からずれるように、保持部１３３の外周側に形成されたテーパ面１３６を有する。そして、テーパ面１３６は、第２周方向溝１１９に面している。これにより、第２周方向溝１１９とテーパ面１３６とによって形成される空間の容積、すなわち、第２周方向溝１１９の容積を確保し易くなるので、第２周方向溝１１９から第１流体供給孔１５０に流入する空気量が第１流体供給孔１５０毎に偏ることが抑制される。したがって、第１流体供給孔１５０から全周スリット１４０に吹き出される空気の量が全周スリット１４０の周方向の位置によって偏ることが抑制される。

幾つかの実施形態では、図９及び図１０に示すように、複数の第１流体供給孔１５０に流入した空気は、全周スリット１４０に流入する。そして、全周スリット１４０に流入した空気は、全周スリット１４０から透明窓１０２の炉内側の表面に吹き付けられる。
これにより、全周スリット１４０から吹き出された空気が透明窓１０２の炉内側の表面において径方向外側から内側に向かって流れ、透明窓１０２の炉内側の表面にガス化炉２００内の粉塵等が付着するのを抑制できる。
なお、上述した幾つかの実施形態では、第１流体供給孔１５０からの空気が全周スリット１４０に流入して全周スリット１４０から透明窓１０２の炉内側の表面に吹き付けられるように構成したことで、全周スリット１４０から吹き出される空気の流れが、全周スリット１４０の周方向の位置によって偏ることが抑制される。

図３，４に示した一実施形態の光学部品ホルダ１３０Ａでは、第１流体供給孔１５０の各々は、ホルダ本体１３１内にて光軸ＡＸ方向に沿って延在するので、第１流体供給孔１５０の各々における第１スリット内壁面１４１に開口する他端１５２から吹き出された空気は、第１スリット内壁面１４１に対向する第２スリット内壁面１４２に衝突して全周スリット１４０内で拡散する。これにより、全周スリット１４０から吹き出される空気の流れが全周スリット１４０の周方向の位置によって偏ることが抑制される。

また、図５，６に示す、他の実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ｂ、及び図７（ａ），（ｂ）に示す、さらに他の実施形態に係る光学部品ホルダ１３０Ｃでは、第１流体供給孔１５０の各々は、一端１５１から他端１５２に向かうにつれて貫通孔１３２の周方向にずれるようにホルダ本体１３１内にて延在する。そのため、他端１５２から吹き出された空気が第２スリット内壁面１４２に衝突するまでの距離が、図３，４に示した一実施形態の光学部品ホルダ１３０Ａよりも長い。このため、他端１５２から吹き出された空気が全周スリット１４０内でより拡散し易くなるので、全周スリット１４０から吹き出される空気の流れが全周スリット１４０の周方向の位置によって偏ることがより一層抑制される。

図３〜図７に示した幾つかの実施形態の光学部品ホルダ１３０では、全周スリット１４０は、該全周スリット１４０と第１流体供給孔１５０の各々との連通位置を越えて奥側までホルダ本体１３１内にて延在している。これにより、全周スリット１４０の容積を増やすことができるので、他端１５２から吹き出された空気が全周スリット１４０内でより拡散し易くなる。したがって、全周スリット１４０から吹き出される空気の流れが全周スリット１４０の周方向の位置によって偏ることがより一層抑制される。

幾つかの実施形態に係る炉内撮像装置１００では、次の作用効果を奏する。
（１）幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０は、光学部品である透明窓１０２の光軸が通過可能な貫通孔１３２が形成されるとともに、貫通孔１３２の周囲に位置して透明窓１０２を保持するための保持部１３３を有するホルダ本体１３１を備える。
ホルダ本体１３１には、貫通孔１３２の全周に亘って設けられ、貫通孔１３２の内壁面１３２ａに開口する全周スリット１４０が形成されている。ホルダ本体１３１には、保持部１３３の外周側においてホルダ本体１３１の表面に開口するとともに、全周スリット１４０に連通する少なくとも一つの第１流体供給孔１５０が形成されている。

これにより、透明窓１０２の保持機能と透明窓１０２への粉塵等の付着防止機能とを単純な構成の光学部品ホルダ１３０によって実現できる。また、透明窓１０２の保持のための部材と、透明窓１０２への粉塵付着を防止するための部材とを別々に用意しなくてもよくなるので、光学部品ホルダ１３０を用いた炉内撮像装置１００のメンテナンス性を向上できる。
また、第１流体供給孔１５０に対してホルダ本体１３１の表面の開口から空気を供給することで、第１流体供給孔１５０から全周スリット１４０に流入した空気が全周スリット１４０内で拡散しながら保持部１３３で保持している透明窓１０２に吹き付けられる。これにより、貫通孔１３２に面した透明窓１０２の表面に対して貫通孔１３２の全周から空気を吹き付けることができる。したがって、透明窓１０２に吹き付けられる空気の偏りを抑制できるので、透明窓１０２への粉塵等の付着防止効果を向上できる。

（２）幾つかの実施形態では、ホルダ本体１３１は、ホルダ本体１３１の表面に周方向に沿って設けられる第１周方向溝１３５を有する。複数の第１流体供給孔１５０は、第１周方向溝１３５の底面に開口する。
これにより、光軸ＡＸ方向に沿って見たときの第１流体供給孔１５０の一端１５１の位置と、筐体側流体供給孔１１４の炉内側の開口の位置とが多少ずれていても、第１周方向溝１３５を介して第１流体供給孔１５０に空気が供給される。したがって、第１流体供給孔１５０の位置を筐体１１０からの空気の供給位置である筐体側流体供給孔１１４の炉内側の開口の位置に厳密に合わせなくてもよいので、光学部品ホルダ１３０の製造が容易となり、製造コストを抑制できる。

（３）幾つかの実施形態では、貫通孔１３２は、光軸ＡＸ方向において保持部１３３から離れるにつれて内径が大きくなるテーパ形状を有する。
これにより、保持部１３３側で保持する透明窓１０２を通過する光束が貫通孔１３２の内壁面によって遮られ難くなる。

（４）幾つかの実施形態では、全周スリット１４０は、光軸ＡＸ方向において保持部１３３に近づくにつれて径方向内側に向かうようにホルダ本体１３１内にて延在している。
これにより、保持部１３３側で保持する透明窓１０２に対して効率的に空気を吹き付けることができる。

（５）幾つかの実施形態では、第１流体供給孔１５０の各々は、保持部１３３が設けられたホルダ本体１３１の端面に開口する一端１５１と、全周スリット１４０を形成するようにホルダ本体１３１の内部において互いに対向する一対のスリット内壁面１４１，１４２のうち、上記端面側に位置する第１スリット内壁面１４１に開口する他端１５２とを含む。
これにより、第１流体供給孔１５０に対して筐体１１０側から空気が供給し易くなる。

（６）幾つかの実施形態では、保持部１３３は、貫通孔１３２の中心軸（光軸ＡＸ）に直交する保持面１３３ａを含む。全周スリット１４０を形成するようにホルダ本体１３１の内部において互いに対向する一対のスリット内壁面１４１，１４２のうち、保持面１３３ａ側に位置する第１スリット内壁面１４１は、保持面１３３ａの内周縁において、保持面１３３ａと交差する。

これにより、全周スリット１４０を保持面１３３ａに近づけることができるので、保持面１３３ａで保持された透明窓１０２の表面のうち貫通孔１３２の内壁面１３２ａ近傍においても全周スリット１４０から吹き出される空気が淀むことなく吹き付けられるようになる。

（７）幾つかの実施形態では、ホルダ本体１３１は、該ホルダ本体１３１の外周面に形成された雄ねじ部１３４を有する。
これにより、光学部品ホルダ１３０を相手側の部材に容易に取り付けることができる。

（８）幾つかの実施形態では、第１流体供給孔１５０の各々は、雄ねじ部１３４の内周側、かつ、保持部１３３の外周側においてホルダ本体１３１の表面に開口している。
これにより、第１流体供給孔１５０に対して筐体１１０側から空気が供給し易くなる。

（９）幾つかの実施形態では、光学部品ホルダ１３０の少なくとも一つの第１流体供給孔１５０は、筐体１１０の内部に設けられた流体流路１１８と連通している。
これにより、筐体１１０から光学部品ホルダ１３０に空気を供給する経路を確保できる。

（１０）幾つかの実施形態では、流体流路１１８は、筐体１１０の内部に設けられ、周方向に沿って配列された複数の第２流体供給孔１１４を含む。そして、ホルダ本体１３１又は筐体１１０の少なくとも一方には、複数の第１流体供給孔１５０と複数の第２流体供給孔１１４とを連通させる少なくとも一つの周方向溝である第１周方向溝１３５又は第２周方向溝１１９が形成されている。
これにより、第１流体供給孔１５０の位置と第２流体供給孔１１４の位置とが多少ずれていても、第２流体供給孔１１４からの空気を第１周方向溝１３５又は第２周方向溝１１９を介して第１流体供給孔１５０に供給できる。したがって、第１流体供給孔１５０の位置と第２流体供給孔１１４の位置とを厳密に合わせなくてもよいので、炉内撮像装置１００の製造が容易となり、製造コストを抑制できる。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上述した幾つかの実施形態では、第１流体供給孔１５０が複数設けられているが、第１流体供給孔１５０は、少なくとも１つ設けられていればよい。また、上述した幾つかの実施形態では、第２流体供給孔１１４が複数設けられているが、第２流体供給孔１１４は、少なくとも１つ設けられていればよい。

上述した幾つかの実施形態では、炉内撮像装置１００には、第１周方向溝１３５又は第２周方向溝１１９の何れか一方が設けられていたが、炉内撮像装置１００に第１周方向溝１３５と第２周方向溝１１９とがともに設けられていてもよい。

上述した幾つかの実施形態では、第１周方向溝１３５及び第２周方向溝１１９は、全周にわたって設けられた円弧状の溝である。しかし、第１周方向溝１３５又は第２周方向溝１１９は、円周方向に沿った途中の１か所以上で途切れた部分円弧状の溝であってもよい。

第２周方向溝１１９は、ホルダ本体１３１に対向する筐体１１０の表面に設けられていればよく、図８，１０に示したものに限定されず、例えば、図１１に示すように、先端壁部１１２の炉内側の面に、周方向に沿って設けられていてもよい。なお、図１１は、本変形例に係る炉内撮像装置１００の模式的な断面図である。
すなわち、第２周方向溝１１９は、図８，１０に示すように第１流体供給孔１５０や第２流体供給孔１１４よりも径方向外側に設けられていなくてもよく、第１周方向溝１３５と同様に、複数の第２流体供給孔１１４の炉内側の開口を繋ぐように形成された溝であってもよい（図１１参照）。

上述した幾つかの実施形態では、撮像部１０１の冷却用及び透明窓１０２の粉塵等の付着防止用の流体が空気であった。しかし、撮像部１０１の冷却用及び透明窓１０２の粉塵等の付着防止用の流体は、二酸化炭素や窒素等の他の気体であってもよく、水などの液体であってもよく、様々な流体を用いることができる。

上述した幾つかの実施形態では、ホルダ本体１３１は、保持部１３３の保持面１３３ａが透明窓１０２に直接当接して透明窓１０２を保持している。しかし、保持部１３３の保持面１３３ａと透明窓１０２との間に他の部材が介在していてもよい。

上述した幾つかの実施形態では、光学装置の例として炉内撮像装置１００について説明した。しかし、炉内撮像装置１００以外の各種の光学装置に本発明を適用できる。すなわち、例えば、光の有無や輝度等を検出する検出装置のセンサのカバーガラスの保持用に上述した幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０を用いてもよい。また、レーザー加工装置のレーザーの射出部の光学部品の保持用に上述した幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０を用いてもよく、照明装置の光の射出部の光学部品の保持用に上述した幾つかの実施形態に係る光学部品ホルダ１３０を用いてもよい。

１００ 炉内撮像装置
１０１ 撮像部
１０２ 透明窓
１１０ 筐体
１１４ 筐体側流体供給孔（第２流体供給孔）
１１８ 流体流路
１１９ 第２周方向溝
１３０ 光学部品ホルダ
１３１ ホルダ本体
１３２ 貫通孔
１３２ａ 内壁面
１３３ 保持部
１３３ａ 保持面
１３４ 雄ねじ部
１３５ 第１周方向溝
１３６ テーパ面
１４０ 全周スリット
１４１ スリット内壁面（第１スリット内壁面）
１４２ スリット内壁面（第２スリット内壁面）
１５０ 第１流体供給孔
１５１ 一端
１５２ 他端
２００ ガス化炉

Claims (13)

1. 光学部品の光軸が通過可能な貫通孔が形成されるとともに、前記貫通孔の周囲に位置して前記光学部品を保持するための保持部を有するホルダ本体を備え、
   前記ホルダ本体には、
   前記貫通孔の全周に亘って設けられ、前記貫通孔の内壁面に開口する全周スリットと、
   前記保持部の外周側において前記ホルダ本体の表面に開口するとともに、前記全周スリットに連通する少なくとも一つの第１流体供給孔と、
   が形成され、
   前記少なくとも一つの第１流体供給孔は、前記保持部の外周側において前記貫通孔の周方向に沿って配列された複数の第１流体供給孔を含み、
   前記ホルダ本体は、前記ホルダ本体の前記表面に前記周方向に沿って設けられる第１周方向溝を有し、
   前記複数の第１流体供給孔は、前記第１周方向溝の底面に開口する
   ことを特徴とする光学部品ホルダ。
2. 光学部品の光軸が通過可能な貫通孔が形成されるとともに、前記貫通孔の周囲に位置して前記光学部品を保持するための保持部を有するホルダ本体を備え、
   前記ホルダ本体には、
   前記貫通孔の全周に亘って設けられ、前記貫通孔の内壁面に開口する全周スリットと、
   前記保持部の外周側において前記ホルダ本体の表面に開口するとともに、前記全周スリットに連通する少なくとも一つの第１流体供給孔と、
   が形成され、
   前記第１流体供給孔の各々は、
   前記保持部が設けられた前記ホルダ本体の端面に開口する一端と、
   前記全周スリットを形成するように前記ホルダ本体の内部において互いに対向する一対のスリット内壁面のうち、前記端面側に位置する第１スリット内壁面に開口する他端と、
   を含む
   ことを特徴とする光学部品ホルダ。
3. 前記第１流体供給孔の各々は、該第１流体供給孔の前記全周スリットとの接続端に向かうにつれて前記貫通孔の周方向にずれるように前記ホルダ本体内にて延在する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品ホルダ。
4. 前記全周スリットは、該全周スリットと前記第１流体供給孔の各々との連通位置を越えて奥側まで前記ホルダ本体内にて延在している
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学部品ホルダ。
5. 前記貫通孔は、光軸方向において前記保持部から離れるにつれて内径が大きくなるテーパ形状を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学部品ホルダ。
6. 前記全周スリットは、光軸方向において前記保持部に近づくにつれて径方向内側に向かうように前記ホルダ本体内にて延在している
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学部品ホルダ。
7. 前記保持部は、前記貫通孔の中心軸に直交する保持面を含み、
   前記全周スリットを形成するように前記ホルダ本体の内部において互いに対向する一対のスリット内壁面のうち、前記保持面側に位置する第１スリット内壁面は、前記保持面の内周縁において、前記保持面と交差する
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学部品ホルダ。
8. 前記ホルダ本体は、該ホルダ本体の外周面に形成された雄ねじ部を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の光学部品ホルダ。
9. 前記第１流体供給孔の各々は、前記雄ねじ部の内周側、かつ、前記保持部の外周側において前記ホルダ本体の前記表面に開口している
   ことを特徴とする請求項８に記載の光学部品ホルダ。
10. 筐体と、
    前記筐体に組み込まれる光学部品と、
    前記光学部品を前記筐体に保持するように構成された光学部品ホルダと、
    を備え、
    前記光学部品ホルダは、前記光学部品の光軸が通過可能な貫通孔が形成されるとともに、前記貫通孔の周囲に位置して前記光学部品を保持するための保持部を有するホルダ本体を備え、
    前記ホルダ本体には、
    前記貫通孔の全周に亘って設けられ、前記貫通孔の内壁面に開口する全周スリットと、
    前記保持部の外周側において前記ホルダ本体の表面に開口するとともに、前記全周スリットに連通する少なくとも一つの第１流体供給孔と、
    が形成され、
    前記少なくとも一つの第１流体供給孔は、前記筐体の内部に設けられた流体流路と連通している
    ことを特徴とする光学装置。
11. 前記少なくとも一つの第１流体供給孔は、前記ホルダ本体の内部に設けられ、前記保持部の外周側において前記貫通孔の周方向に沿って配列された複数の第１流体供給孔を含み、
    前記流体流路は、前記筐体の内部に設けられ、前記周方向に沿って配列された複数の第２流体供給孔を含み、
    前記ホルダ本体又は前記筐体の少なくとも一方には、前記複数の第１流体供給孔と前記複数の第２流体供給孔とを連通させる少なくとも一つの周方向溝が形成された
    ことを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
12. 前記少なくとも一つの周方向溝は、
    前記ホルダ本体の前記表面に前記周方向に沿って設けられる第１周方向溝、
    または、
    前記ホルダ本体に対向する前記筐体の表面に前記周方向に沿って設けられる第２周方向溝
    の少なくとも一方を含む
    ことを特徴とする請求項１１に記載の光学装置。
13. 前記少なくとも一つの周方向溝は、前記第２周方向溝を含み、
    前記ホルダ本体は、径方向外側に向うにつれて光軸方向において前記保持部からずれるように、前記保持部の外周側に形成されたテーパ面を有し、
    前記テーパ面は、前記第２周方向溝に面している
    ことを特徴とする請求項１２に記載の光学装置。

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