JPH0410609B2 - - Google Patents
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- JPH0410609B2 JPH0410609B2 JP56079029A JP7902981A JPH0410609B2 JP H0410609 B2 JPH0410609 B2 JP H0410609B2 JP 56079029 A JP56079029 A JP 56079029A JP 7902981 A JP7902981 A JP 7902981A JP H0410609 B2 JPH0410609 B2 JP H0410609B2
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- Japan
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- lens
- lens group
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- aberration
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/62—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having six components only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/64—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
本発明は無限遠物体から極めて近距離の物体に
至るまで高性能な撮影を可能とする大口径比の対
物レンズに関するものである。 従来より、近距離撮影を主たる用途とし、かつ
無限遠物体まで撮影可能なマクロレンズまたはマ
イクロレンズと呼ばれる写真用対物レンズにおい
ては、近距離物体の撮影では対物レンズの有効Ｆ
ナンバーが暗くなる為にピント合せ用のスクリー
ン面のスプリツトプリズムの部分にカゲリが生じ
るのでピント合せをマツト面を用いて行なわなけ
ればならなく、又被写界深度が浅くなる為にピン
ト合せを最良ピント位置で行うのが困難であつ
た。この為に口径比の大きい明るい対物レンズが
要求されてきている。 しかしながら一般の撮影レンズに比べて、撮影
倍率範囲が広いために、撮影倍率の変化による収
差の変動が大きく、この収差変動は大口径比化す
るほど顕著となつてくる。通常基準として設計上
の撮影倍率を1/10倍付近に設定した場合でも、撮
影倍率1/5倍あたりから、球面収差、像面彎曲等
が補正不足となり、軸外光束の非対称性の収差が
発生する。特に画面中間から画面周辺にかけての
外向性コマ収差は、微細なパターンの被写体に対
し、像のにじみが大きく、鮮鋭度を劣化させるた
めに、絞りこんだ状態での使用を余儀なくされて
いた。また歪曲収差が除去されていることも必要
で、これらの点から対称型のレンズタイプ、例え
ばガウスタイプや変形ガウスタイプが大口径のマ
クロレンズとして適しており多く用いられてき
た。 しかしながら通常のガウスタイプのレンズで
は、近距離物体の撮影時には、軸上光束は無限遠
物体に比して、光束の発散性が強くなるので後群
レンズにあたる軸上光線の入射高が高くなり、後
群レンズのもつ正の屈折力により、球面収差は大
きく補正不足となる。一方、軸外のコマ収差につ
いては、近接時にレンズ全体が繰出されるため
に、最大像高の主光線の光軸に対してはる角度が
小さくなり、無限遠物体の撮影時に比べて、光束
の上下部分が、後群レンズでより弱く屈折され外
向性コマ収差を発生する。 この欠点を補正する手段として、従来より、特
開昭48−90520、特開昭50−138823、特開昭52−
7723、特開昭53−87728、特開昭53−10425、特開
昭55−28038等にある様に、像面に対し全系レン
ズ群が物体側に繰出されるのに応じて、ある一部
のレンズ群の空気間隔を変えることが有効である
のは知られているが、これらは低倍率の近距離撮
影に対しては良好でも、さらに高倍率の撮影時で
は充分な補正効果が得られなかつたり、さらに、
軸外の非対称性収差は補正されていても、他の諸
収差に悪影響を及ぼしていたりして、収差補正が
充分でなかつた。 本発明の目的は比較的簡単な構成で、極めて高
倍率の撮影においても良好に収差補正がなされた
大口径比の写真用対物レンズを提供することであ
る。 本発明のレンズ構成の特徴は、正の屈折力を持
つ３つのレンズ群を有し、物体側より順に第１レ
ンズ群，第２レンズ群，第３レンズ群とすると
き、無限遠物体から近距離物体へ合焦する際第３
レンズ群を繰り出すと共に、第２レンズ群を第３
レンズ群の繰り出し量より多く繰り出し、第１レ
ンズ群を第２レンズ群の繰り出し量より多く繰り
出す事である。 以下本発明の実施例を各図と共に詳述する。 第１図，第２図，第３図は各々本発明の実施例
１、実施例２，実施例３のレンズの断面図であ
る。 図中，，は各々第１レンズ群，第２レン
ズ群，第３レンズ群を示す。 図中ａは無限遠物体のとき、図中ｂは近距離物
体で撮影倍率が0.85倍のときのレンズ構成を各各
示す。 本実施例の対物レンズは正の屈折力を有する３
つのレンズ群より構成し、無限遠物体から近距離
物体へ合焦する際第１レンズ群，第２レンズ群，
第３レンズ群の順に同図に示す矢印の如く繰り出
し量を多くする事により高倍率の撮影においても
良好に収差補正を行うことを可能としたものであ
る。そして第１レンズ群と第２レンズ群の間に絞
りを配置し、第３レンズ群内に少なくとも１枚の
正レンズを有することにより良好に収差補正を行
つている。第３レンズ群を単レンズで構成する場
合は、近距離撮影時までの倍率色収差を補正する
為に低分散の硝材を用いることが好ましく、第３
レンズ群を複数枚のレンズで構成すれば近距離撮
影での倍率色収差は更に良く補正することができ
る。 本発明では以上のレンズ構成により良好なる収
差補正を行つているが更に良好に収差補正を行う
為には次の条件を満足する事が好ましい。 物体側から数えて第ｉ番目のレンズ面の曲率半
径をRi、同じく第ｉ番目のレンズの硝材の屈折
率をNiとし、第１レンズ群を構成するレンズの
硝子の平均アツベ数をνI、無限遠物体から近距離
物体へ合焦する際の第１レンズ群と第２レンズ群
の間隔変化量をΔd1、第２レンズ群と第３レンズ
群の間隔変化量をΔd2、第３レンズ群の繰り出し
量をΔSとする時、以下の条件を満足することで
ある。 (1) 0.12＜Δd1／ΔS＜0.21 (2) 0.04＜Δd2／ΔS＜0.21 (3) R2＜０ (4) N1＜N2 (5) 40＜νI＜44 以下上記の各条件式について説明する。 上記条件式のうち条件式(1)と(2)は本発明にかか
わる基本的なもので、近距離物体へ合焦した時
に、外向性コマ収差と球面収差を良好に補正する
ためのものである。条件式(3)は撮影倍率の変動に
よる負の歪曲収差を補正するもので、条件式(4)，
(5)はベツツバール和と第１レンズ群の色消しに関
するものである。 条件式(1)は近接撮影における外向性コマ収差と
球面収差の補正のための条件で、該間隔変化量を
大きくすると、軸外光束は第２レンズ群により高
い入射高で、より強く屈折されるため内向性コマ
収差を発生し、撮影倍率の変動による外向性コマ
収差を打ち消すことができる。しかしながら軸上
光束は該間隔で発散しているために、この間隔変
化量を大きくとると補正不足となる。この為に条
件式(1)の上限値を越えると、外向性コマ収差の補
正には良いが、球面収差が大きく補正不足とな
り、また焦点距離が大きく増加するので好ましく
ない。一方条件式(1)の下限値を越えると、球面収
差の変動は少ないが、外向性コマ収差が除去しに
くくなる。 条件式(2)は条件式(1)と関連して、同様に外向性
コマ収差の補正と球面収差の補正のための条件で
ある。該間隔を拡げることによる効果は条件式(1)
の場合と同様であるが、その目的とするところ
は、条件式(1)の間隔を拡げることによる諸収差の
悪化を、該間隔も変化させることによつて分担
し、これをもつて極めて高倍率撮影時にも、収差
の変動を少なくおさえることである。例えば、前
記条件式(1)の間隔を変化させずに条件式(2)の該間
隔の変化のみで、外向性コマ収差を補正しようと
試みるなら、その間隔変化量は極めて大きくな
り、ために球面収差の補正不足は許容できなくな
り、また第３レンズ群の外径が大きくなること
や、焦点距離が大きく増加する等の欠点を招く。
条件式(2)の上限値を越えると球面収差が補正不足
となり、焦点距離は増大する。一方、条件式(2)の
下限値を越えると外向性コマ収差の補正効果がな
くなる。 条件式(3)は、近接撮影時の負の歪曲収差をおさ
えるためのもので、本条件をはずれるといずれの
場合も負の歪曲収差を補正することが困難とな
る。 条件式(4)は条件式(5)と関連して、諸収差の補正
を行うためのものであり本条件をはずれると、第
１レンズ群の色消しとペツツバール和の正の増大
とコマ収差が除去しにくくなる。特に、撮影倍率
の変動による像面の倒れの変動をおさえるために
はN2を高くし、ペツツバール和を小さな値に保
つことが必要である。 条件式(5)は、第１レンズ群の色消しのための条
件で、本発明では、色レンズを比較的高いアツベ
数で構成し、かつ色消しの条件を満足させてい
る。上限値を越えると、第１レンズ群での色消し
が困難となる。一方、下限値は、正レンズ，負レ
ンズの硝子の屈折率を考慮して、第１レンズ群に
使用できる硝子の平均アツベ数である。 次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例に
おいてはRiは物体側より順に第ｉ番目のレンズ
面の曲率半径、Diは物体側より順に第ｉ番目の
レンズ厚及び空気間隔、Niとνiは夫々物体側よ
り順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアツ
ベ数である。
至るまで高性能な撮影を可能とする大口径比の対
物レンズに関するものである。 従来より、近距離撮影を主たる用途とし、かつ
無限遠物体まで撮影可能なマクロレンズまたはマ
イクロレンズと呼ばれる写真用対物レンズにおい
ては、近距離物体の撮影では対物レンズの有効Ｆ
ナンバーが暗くなる為にピント合せ用のスクリー
ン面のスプリツトプリズムの部分にカゲリが生じ
るのでピント合せをマツト面を用いて行なわなけ
ればならなく、又被写界深度が浅くなる為にピン
ト合せを最良ピント位置で行うのが困難であつ
た。この為に口径比の大きい明るい対物レンズが
要求されてきている。 しかしながら一般の撮影レンズに比べて、撮影
倍率範囲が広いために、撮影倍率の変化による収
差の変動が大きく、この収差変動は大口径比化す
るほど顕著となつてくる。通常基準として設計上
の撮影倍率を1/10倍付近に設定した場合でも、撮
影倍率1/5倍あたりから、球面収差、像面彎曲等
が補正不足となり、軸外光束の非対称性の収差が
発生する。特に画面中間から画面周辺にかけての
外向性コマ収差は、微細なパターンの被写体に対
し、像のにじみが大きく、鮮鋭度を劣化させるた
めに、絞りこんだ状態での使用を余儀なくされて
いた。また歪曲収差が除去されていることも必要
で、これらの点から対称型のレンズタイプ、例え
ばガウスタイプや変形ガウスタイプが大口径のマ
クロレンズとして適しており多く用いられてき
た。 しかしながら通常のガウスタイプのレンズで
は、近距離物体の撮影時には、軸上光束は無限遠
物体に比して、光束の発散性が強くなるので後群
レンズにあたる軸上光線の入射高が高くなり、後
群レンズのもつ正の屈折力により、球面収差は大
きく補正不足となる。一方、軸外のコマ収差につ
いては、近接時にレンズ全体が繰出されるため
に、最大像高の主光線の光軸に対してはる角度が
小さくなり、無限遠物体の撮影時に比べて、光束
の上下部分が、後群レンズでより弱く屈折され外
向性コマ収差を発生する。 この欠点を補正する手段として、従来より、特
開昭48−90520、特開昭50−138823、特開昭52−
7723、特開昭53−87728、特開昭53−10425、特開
昭55−28038等にある様に、像面に対し全系レン
ズ群が物体側に繰出されるのに応じて、ある一部
のレンズ群の空気間隔を変えることが有効である
のは知られているが、これらは低倍率の近距離撮
影に対しては良好でも、さらに高倍率の撮影時で
は充分な補正効果が得られなかつたり、さらに、
軸外の非対称性収差は補正されていても、他の諸
収差に悪影響を及ぼしていたりして、収差補正が
充分でなかつた。 本発明の目的は比較的簡単な構成で、極めて高
倍率の撮影においても良好に収差補正がなされた
大口径比の写真用対物レンズを提供することであ
る。 本発明のレンズ構成の特徴は、正の屈折力を持
つ３つのレンズ群を有し、物体側より順に第１レ
ンズ群，第２レンズ群，第３レンズ群とすると
き、無限遠物体から近距離物体へ合焦する際第３
レンズ群を繰り出すと共に、第２レンズ群を第３
レンズ群の繰り出し量より多く繰り出し、第１レ
ンズ群を第２レンズ群の繰り出し量より多く繰り
出す事である。 以下本発明の実施例を各図と共に詳述する。 第１図，第２図，第３図は各々本発明の実施例
１、実施例２，実施例３のレンズの断面図であ
る。 図中，，は各々第１レンズ群，第２レン
ズ群，第３レンズ群を示す。 図中ａは無限遠物体のとき、図中ｂは近距離物
体で撮影倍率が0.85倍のときのレンズ構成を各各
示す。 本実施例の対物レンズは正の屈折力を有する３
つのレンズ群より構成し、無限遠物体から近距離
物体へ合焦する際第１レンズ群，第２レンズ群，
第３レンズ群の順に同図に示す矢印の如く繰り出
し量を多くする事により高倍率の撮影においても
良好に収差補正を行うことを可能としたものであ
る。そして第１レンズ群と第２レンズ群の間に絞
りを配置し、第３レンズ群内に少なくとも１枚の
正レンズを有することにより良好に収差補正を行
つている。第３レンズ群を単レンズで構成する場
合は、近距離撮影時までの倍率色収差を補正する
為に低分散の硝材を用いることが好ましく、第３
レンズ群を複数枚のレンズで構成すれば近距離撮
影での倍率色収差は更に良く補正することができ
る。 本発明では以上のレンズ構成により良好なる収
差補正を行つているが更に良好に収差補正を行う
為には次の条件を満足する事が好ましい。 物体側から数えて第ｉ番目のレンズ面の曲率半
径をRi、同じく第ｉ番目のレンズの硝材の屈折
率をNiとし、第１レンズ群を構成するレンズの
硝子の平均アツベ数をνI、無限遠物体から近距離
物体へ合焦する際の第１レンズ群と第２レンズ群
の間隔変化量をΔd1、第２レンズ群と第３レンズ
群の間隔変化量をΔd2、第３レンズ群の繰り出し
量をΔSとする時、以下の条件を満足することで
ある。 (1) 0.12＜Δd1／ΔS＜0.21 (2) 0.04＜Δd2／ΔS＜0.21 (3) R2＜０ (4) N1＜N2 (5) 40＜νI＜44 以下上記の各条件式について説明する。 上記条件式のうち条件式(1)と(2)は本発明にかか
わる基本的なもので、近距離物体へ合焦した時
に、外向性コマ収差と球面収差を良好に補正する
ためのものである。条件式(3)は撮影倍率の変動に
よる負の歪曲収差を補正するもので、条件式(4)，
(5)はベツツバール和と第１レンズ群の色消しに関
するものである。 条件式(1)は近接撮影における外向性コマ収差と
球面収差の補正のための条件で、該間隔変化量を
大きくすると、軸外光束は第２レンズ群により高
い入射高で、より強く屈折されるため内向性コマ
収差を発生し、撮影倍率の変動による外向性コマ
収差を打ち消すことができる。しかしながら軸上
光束は該間隔で発散しているために、この間隔変
化量を大きくとると補正不足となる。この為に条
件式(1)の上限値を越えると、外向性コマ収差の補
正には良いが、球面収差が大きく補正不足とな
り、また焦点距離が大きく増加するので好ましく
ない。一方条件式(1)の下限値を越えると、球面収
差の変動は少ないが、外向性コマ収差が除去しに
くくなる。 条件式(2)は条件式(1)と関連して、同様に外向性
コマ収差の補正と球面収差の補正のための条件で
ある。該間隔を拡げることによる効果は条件式(1)
の場合と同様であるが、その目的とするところ
は、条件式(1)の間隔を拡げることによる諸収差の
悪化を、該間隔も変化させることによつて分担
し、これをもつて極めて高倍率撮影時にも、収差
の変動を少なくおさえることである。例えば、前
記条件式(1)の間隔を変化させずに条件式(2)の該間
隔の変化のみで、外向性コマ収差を補正しようと
試みるなら、その間隔変化量は極めて大きくな
り、ために球面収差の補正不足は許容できなくな
り、また第３レンズ群の外径が大きくなること
や、焦点距離が大きく増加する等の欠点を招く。
条件式(2)の上限値を越えると球面収差が補正不足
となり、焦点距離は増大する。一方、条件式(2)の
下限値を越えると外向性コマ収差の補正効果がな
くなる。 条件式(3)は、近接撮影時の負の歪曲収差をおさ
えるためのもので、本条件をはずれるといずれの
場合も負の歪曲収差を補正することが困難とな
る。 条件式(4)は条件式(5)と関連して、諸収差の補正
を行うためのものであり本条件をはずれると、第
１レンズ群の色消しとペツツバール和の正の増大
とコマ収差が除去しにくくなる。特に、撮影倍率
の変動による像面の倒れの変動をおさえるために
はN2を高くし、ペツツバール和を小さな値に保
つことが必要である。 条件式(5)は、第１レンズ群の色消しのための条
件で、本発明では、色レンズを比較的高いアツベ
数で構成し、かつ色消しの条件を満足させてい
る。上限値を越えると、第１レンズ群での色消し
が困難となる。一方、下限値は、正レンズ，負レ
ンズの硝子の屈折率を考慮して、第１レンズ群に
使用できる硝子の平均アツベ数である。 次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例に
おいてはRiは物体側より順に第ｉ番目のレンズ
面の曲率半径、Diは物体側より順に第ｉ番目の
レンズ厚及び空気間隔、Niとνiは夫々物体側よ
り順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアツ
ベ数である。
【表】
【表】
【表】
【表】
実施例１において撮影物体が無限遠の場合と撮
影倍率が0.85倍のときの諸収差図を夫々第４図，
第５図に示す。 実施例２において撮影物体が無限遠の場合と撮
影倍率が0.85倍のときの諸収差図を夫々第６図，
第７図に示す。 実施例３において撮影物体が無限遠の場合と撮
影倍率が0.85倍のときの諸収差図を夫々第８図，
第９図に示す。 図中Ｓはサジタル像面、Ｍはメリデイオナル像
面、Ｙは像高を示す。
影倍率が0.85倍のときの諸収差図を夫々第４図，
第５図に示す。 実施例２において撮影物体が無限遠の場合と撮
影倍率が0.85倍のときの諸収差図を夫々第６図，
第７図に示す。 実施例３において撮影物体が無限遠の場合と撮
影倍率が0.85倍のときの諸収差図を夫々第８図，
第９図に示す。 図中Ｓはサジタル像面、Ｍはメリデイオナル像
面、Ｙは像高を示す。
第１図ａ，ｂ，第２図ａ，ｂ，第３図ａ，ｂは
本発明の実施例のレンズ断面図。第４図，第５図
は実施例１の諸収差図、第６図，第７図は実施例
２の諸収差図、第８図，第９図は実施例３の諸収
差図。 図中、Ｓはサジタル像面、Ｍはメリデイオナル
像面、Ｙは像高、，，は夫々第１レンズ
群、第２レンズ群、第３レンズ群を示す。
本発明の実施例のレンズ断面図。第４図，第５図
は実施例１の諸収差図、第６図，第７図は実施例
２の諸収差図、第８図，第９図は実施例３の諸収
差図。 図中、Ｓはサジタル像面、Ｍはメリデイオナル
像面、Ｙは像高、，，は夫々第１レンズ
群、第２レンズ群、第３レンズ群を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体側より順に正の屈折力を有する第１レン
ズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、そして
正の屈折力を有する第３レンズ群の３つのレンズ
群より成り、無限遠物体から近距離物体へ合焦す
る際、前記第３レンズ群を繰り出すと共に前記第
２レンズ群を前記第３レンズ群の繰り出し量より
多く繰り出し、前記第１レンズ群を前記第２レン
ズ群の繰り出し量より多く繰り出し、このとき無
限遠物体から近距離物体へ合焦する際の前記第１
レンズ群と前記第２レンズ群の間隔変化量を
Δd1、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間
隔変化量をΔd2、前記第３レンズ群の繰り出し量
をΔsとするとき、 0.12＜Δd1／Δs＜0.21 0.04＜Δd2／Δs＜0.21 なる条件を満足する事を特徴とする大口径比対物
レンズ。 ２ 前記第３レンズ群は少なくとも１つの正レン
ズを有し、物体側から数えて第ｉ番目のレンズ面
の曲率半径をRi、第ｉ番目のレンズの硝材の屈
折率をNiとし、第１レンズ群を構成する各々の
レンズの平均アツベ数をνIとするとき R2＜０ N1＜N2 40＜νI＜44 なる条件を満足することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の大口径比対物レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56079029A JPS57192916A (en) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Objective lens with large aperture ratio |
| US06/375,672 US4553823A (en) | 1981-05-25 | 1982-05-06 | Large relative aperture objective lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56079029A JPS57192916A (en) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Objective lens with large aperture ratio |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57192916A JPS57192916A (en) | 1982-11-27 |
| JPH0410609B2 true JPH0410609B2 (ja) | 1992-02-25 |
Family
ID=13678498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56079029A Granted JPS57192916A (en) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Objective lens with large aperture ratio |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4553823A (ja) |
| JP (1) | JPS57192916A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58186714A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-10-31 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 近距離補正された大口径比写真レンズ |
| JPH0718972B2 (ja) * | 1983-11-07 | 1995-03-06 | オリンパス光学工業株式会社 | 大口径比写真レンズ |
| JPH0627897B2 (ja) * | 1985-04-19 | 1994-04-13 | 松下電器産業株式会社 | 投写レンズ |
| JPH071330B2 (ja) * | 1985-07-18 | 1995-01-11 | オリンパス光学工業株式会社 | 大口径長焦点マクロレンズ |
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-
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Also Published As
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