JPS617779A - 固体撮像素子の出力信号処理回路 - Google Patents
固体撮像素子の出力信号処理回路Info
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- JPS617779A JPS617779A JP59128746A JP12874684A JPS617779A JP S617779 A JPS617779 A JP S617779A JP 59128746 A JP59128746 A JP 59128746A JP 12874684 A JP12874684 A JP 12874684A JP S617779 A JPS617779 A JP S617779A
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- Japan
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- signal
- pulse
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- image sensor
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 208000018583 New-onset refractory status epilepticus Diseases 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- MJIHNNLFOKEZEW-UHFFFAOYSA-N lansoprazole Chemical group CC1=C(OCC(F)(F)F)C=CN=C1CS(=O)C1=NC2=CC=CC=C2N1 MJIHNNLFOKEZEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は固体撮像素子、例えばCCDイメージセンサ
の出力信号処理回路に関する。
の出力信号処理回路に関する。
周知のようIc、CCDイメージセンサの出力信号に社
、入力光像を光電変換した画像信号以外に、直流バイア
ス電圧とリセット・ヤルスの漏れ゛込み信号が混入して
いる。CCDイメージセンサは入力光がゼロである場合
、出力電圧もゼロであることが理想であるが゛、現実は
6〜8vの直流バイアス電圧が存在する。
、入力光像を光電変換した画像信号以外に、直流バイア
ス電圧とリセット・ヤルスの漏れ゛込み信号が混入して
いる。CCDイメージセンサは入力光がゼロである場合
、出力電圧もゼロであることが理想であるが゛、現実は
6〜8vの直流バイアス電圧が存在する。
リセッ) a4ルスの漏れ込み信号は、CCD出力部の
リセット電極がCCD内にて画像信号路と静電結合して
いるため、このリセット電極に供給されるリセット・母
ルスの一部が画像信号中に漏れ込むために生ずるもので
ある。
リセット電極がCCD内にて画像信号路と静電結合して
いるため、このリセット電極に供給されるリセット・母
ルスの一部が画像信号中に漏れ込むために生ずるもので
ある。
CCDイメージセンサの出力信号処理回路は、これら不
要信号を除去して画像信号のみを抽出し、所望値まで増
幅することが主機能である。
要信号を除去して画像信号のみを抽出し、所望値まで増
幅することが主機能である。
この処理回路において、直流バイアス電圧の除去には、
通常CCDの出力信号より直流電圧を減算する処理が行
われている。即ち、入力光がゼロの場合、信号電圧(こ
の場合は直流バイアス電圧)がゼロとなるよう、外部の
別電源より生成した直流電圧をCOD出力信号より減算
する処理が行われる。
通常CCDの出力信号より直流電圧を減算する処理が行
われている。即ち、入力光がゼロの場合、信号電圧(こ
の場合は直流バイアス電圧)がゼロとなるよう、外部の
別電源より生成した直流電圧をCOD出力信号より減算
する処理が行われる。
また、リセッ) ノ4ルスの漏れ込み信号の除去には、
サンプリング処理が行われ七いる。即ち、この漏れ込み
信号が発生するタイミングはリセット・クルスが印加さ
れる期間に限定されるため、これ以外の期間でしかも画
像信号が存在する期間のみをサンプリングする処理が行
われる。
サンプリング処理が行われ七いる。即ち、この漏れ込み
信号が発生するタイミングはリセット・クルスが印加さ
れる期間に限定されるため、これ以外の期間でしかも画
像信号が存在する期間のみをサンプリングする処理が行
われる。
ところで、前記直流バイアス電圧と同量の直流電圧を発
生する直流電圧発生回路には次の点が要求される。
生する直流電圧発生回路には次の点が要求される。
■発生電圧の誤差が少ないこと。
CCDの直流バイアス電圧は6〜8V、画像信号の最大
振幅は1vであり、例えば画像信号の最大振幅の1/1
00を最大誤差とすれば、この誤差は10m’V以下、
号(ロ)であれば、この誤差は1mV以下でなくてはな
らない。
振幅は1vであり、例えば画像信号の最大振幅の1/1
00を最大誤差とすれば、この誤差は10m’V以下、
号(ロ)であれば、この誤差は1mV以下でなくてはな
らない。
■発生電圧値は可変であること。
CCDイメージセンサは個々により、直流バイアス電圧
値が異なるため、使用するCCDイメージセンサに対応
して直流バイアス電圧の調整が可能であシ、入力光がゼ
ロの場合、画像信号電圧をゼロに成し得なければならな
い。
値が異なるため、使用するCCDイメージセンサに対応
して直流バイアス電圧の調整が可能であシ、入力光がゼ
ロの場合、画像信号電圧をゼロに成し得なければならな
い。
■8/N比(信号対雑音比)が良いこと。
調整を行う直流電圧に雑音が含まれていると、画像信号
に雑音が混入する。
に雑音が混入する。
上記のように、直流電圧発生回路に対する要求は厳しい
ものであシ、これらを総べて満足するには複雑で高価な
回路となる問題を有している。
ものであシ、これらを総べて満足するには複雑で高価な
回路となる問題を有している。
マタ、リセッ) ノfルスの漏れ込み信号を上記手段で
除去する場合、後段の’/n変換において分解能が低下
し、S/N比劣化するという問題を有している。
除去する場合、後段の’/n変換において分解能が低下
し、S/N比劣化するという問題を有している。
この発明は、上記事情に基づいてなされたものであシ、
その目的とするところは簡単な回路によって直流バイア
ス電圧およびリセットノ4?ルスの漏れ込み信号を除去
することが可能な固体撮像素子の出力信号処理回路を提
供しようとするものである。
その目的とするところは簡単な回路によって直流バイア
ス電圧およびリセットノ4?ルスの漏れ込み信号を除去
することが可能な固体撮像素子の出力信号処理回路を提
供しようとするものである。
この発明は、CCDイメージセンサを駆動するリセット
・やルスのi4ルスタイミングを通常に比べて進相させ
、イメージ−てンサの出力信号に基準レベルとしての平
坦部を設け、この平坦部と画像信号部分の2箇所をサン
プルホールドして画像信号に正比例した振幅のPAM信
号を生成し、とのPAM信号をクランプして画像信号の
みを再生するものである。
・やルスのi4ルスタイミングを通常に比べて進相させ
、イメージ−てンサの出力信号に基準レベルとしての平
坦部を設け、この平坦部と画像信号部分の2箇所をサン
プルホールドして画像信号に正比例した振幅のPAM信
号を生成し、とのPAM信号をクランプして画像信号の
みを再生するものである。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
する。
第1図において、パルス生成回路11はCODリニアイ
メージ七ンサ12の動作に必要なシフトハルスφsho
クロックパルスφ1.φ2.リセットパルスφR111
およびこの信号処理に必要なノ9ルスをTTLレベルに
て出力するものである。前記各パルスφshoφl、φ
2.φBBはそれぞれクロックトライバ(C−D )
13 p 14 * 15+ 16によって所定振幅に
増幅され、CCD(リニア)イメージセンサ12に供給
される。
メージ七ンサ12の動作に必要なシフトハルスφsho
クロックパルスφ1.φ2.リセットパルスφR111
およびこの信号処理に必要なノ9ルスをTTLレベルに
て出力するものである。前記各パルスφshoφl、φ
2.φBBはそれぞれクロックトライバ(C−D )
13 p 14 * 15+ 16によって所定振幅に
増幅され、CCD(リニア)イメージセンサ12に供給
される。
クロックパルスφ1、リセットパルスφR+の波形はそ
れぞれ第2図(、)(b)に示す通シである。ここで、
リセットパルスφRgの/1イレペル期間はクロックパ
ルスφ1の騒周期を4等分した前から3番目のタイミン
グ即ち、後縁から1つ目のタイミングに位置され、通常
のタイミングより進相されている。このよりなノ臂ルス
信号を供給することにより、前記CCDイメージセンサ
12の出力端O8からは第2図(C)に示すような波形
の信号が出力され泡。この信号において特筆すべきはり
セラトノ4ルスφRjを進相させたことにより、Pで示
す平坦部が存在することである。この平坦部PはCCD
イメージセンサ12の出力信号において一画素期間に必
ず一箇所存在し、この平坦部Pの振幅レベルは一定であ
シ、入力光量や出力信号量の変化には無関係となる。
れぞれ第2図(、)(b)に示す通シである。ここで、
リセットパルスφRgの/1イレペル期間はクロックパ
ルスφ1の騒周期を4等分した前から3番目のタイミン
グ即ち、後縁から1つ目のタイミングに位置され、通常
のタイミングより進相されている。このよりなノ臂ルス
信号を供給することにより、前記CCDイメージセンサ
12の出力端O8からは第2図(C)に示すような波形
の信号が出力され泡。この信号において特筆すべきはり
セラトノ4ルスφRjを進相させたことにより、Pで示
す平坦部が存在することである。この平坦部PはCCD
イメージセンサ12の出力信号において一画素期間に必
ず一箇所存在し、この平坦部Pの振幅レベルは一定であ
シ、入力光量や出力信号量の変化には無関係となる。
上記CCDイメージセンサ12の出力端O8より出力さ
れる信号は、コンデンサC9抵抗Rより構成される直流
阻止回路17に供給され、この回路12において、6〜
8vの直流バイアス電圧と入力光による画像信号の直流
分が除去される・但し、このコンデンサCと抵抗Rによ
る時定数はCCDイメージセンサ12より出力される信
号のデータレートより十分大きくなされている。この直
流阻止回路17より出力される交流信号′は第1の増幅
器I8に供給され、振幅が約5倍に増幅される。この増
幅器18の出力信号は第2図(e)K示す信号と相似し
ておシ、この信号はサンプルホールド回路19の一方入
力端に供給される。このサンプルホールド回路19の他
方入力端にはサンプリングツfルスSPが供給される。
れる信号は、コンデンサC9抵抗Rより構成される直流
阻止回路17に供給され、この回路12において、6〜
8vの直流バイアス電圧と入力光による画像信号の直流
分が除去される・但し、このコンデンサCと抵抗Rによ
る時定数はCCDイメージセンサ12より出力される信
号のデータレートより十分大きくなされている。この直
流阻止回路17より出力される交流信号′は第1の増幅
器I8に供給され、振幅が約5倍に増幅される。この増
幅器18の出力信号は第2図(e)K示す信号と相似し
ておシ、この信号はサンプルホールド回路19の一方入
力端に供給される。このサンプルホールド回路19の他
方入力端にはサンプリングツfルスSPが供給される。
このサンプリング・ぐルスSPは前記リセットパルスφ
R,より生成される。即ち、リセットハルスφusld
単安定マルチバイブレータ(M−M)20.21にそれ
ぞれ供給される。このマルチバイブレータ20では第2
図(d)に示す如くパルス幅が拡張された信号が生成さ
れ、この信号は単安定マルチバイブレータ22に供給さ
れる。
R,より生成される。即ち、リセットハルスφusld
単安定マルチバイブレータ(M−M)20.21にそれ
ぞれ供給される。このマルチバイブレータ20では第2
図(d)に示す如くパルス幅が拡張された信号が生成さ
れ、この信号は単安定マルチバイブレータ22に供給さ
れる。
このマルチバイブレータ22では第2図(e)に示ft
4ルス信号が生成される。このノ4ルスのハイレベル期
間は、単安定マルチパイ、ブレーク20゜22を調整す
ることにより、前記CODイメージ七ンサ12の出力信
号における平坦部Pの期間内に存在するようになされる
。また、前記単安定マルチバイブレータ21では第2図
α)に示すパルス信号が生成され、この信号は単安定マ
ルチバイブレータ23に供給される。このマルチバイブ
レータ23では第2図−)に示す・やルス信号が生成さ
れる。このノ4ルス信号のハイレベル期間は単安定マル
チバイブレータ21.22を調整することにより、前記
CCDイメージ七ンサ12の出力信号における画像信号
期間(第2図(c)に斜線で示す)のほぼ中央となるよ
うにtされる。単安定マルチバイブレータ22.23の
出力信号はそれぞれOR回路24に供給され、このOR
回路24からは第2図6)で示すサンプルホールドSP
が出力される。
4ルス信号が生成される。このノ4ルスのハイレベル期
間は、単安定マルチパイ、ブレーク20゜22を調整す
ることにより、前記CODイメージ七ンサ12の出力信
号における平坦部Pの期間内に存在するようになされる
。また、前記単安定マルチバイブレータ21では第2図
α)に示すパルス信号が生成され、この信号は単安定マ
ルチバイブレータ23に供給される。このマルチバイブ
レータ23では第2図−)に示す・やルス信号が生成さ
れる。このノ4ルス信号のハイレベル期間は単安定マル
チバイブレータ21.22を調整することにより、前記
CCDイメージ七ンサ12の出力信号における画像信号
期間(第2図(c)に斜線で示す)のほぼ中央となるよ
うにtされる。単安定マルチバイブレータ22.23の
出力信号はそれぞれOR回路24に供給され、このOR
回路24からは第2図6)で示すサンプルホールドSP
が出力される。
上記サンプルホールド回路19ではサンプリングツ+ル
スSPのハイレベ、ル期間においてCCDイメージセン
サ12の出力信号における平坦部Pと画像信号期間の第
2図(c)に示す矢印部分の振幅をホールドしておυ、
このサンプルホールド回路19の出力信号は第2図(i
)に示すような波形となる。即ち、このサンプルホール
ド回路19の出力信号はCCDイメージセンサ12の出
力信号における画像信号振幅に正比例したPAM(・臂
ルス振幅変調)信号となっている。このサンプルホール
ド回路19の出力信号は第2の増幅器25に供給され、
約4倍に反転増幅される。
スSPのハイレベ、ル期間においてCCDイメージセン
サ12の出力信号における平坦部Pと画像信号期間の第
2図(c)に示す矢印部分の振幅をホールドしておυ、
このサンプルホールド回路19の出力信号は第2図(i
)に示すような波形となる。即ち、このサンプルホール
ド回路19の出力信号はCCDイメージセンサ12の出
力信号における画像信号振幅に正比例したPAM(・臂
ルス振幅変調)信号となっている。このサンプルホール
ド回路19の出力信号は第2の増幅器25に供給され、
約4倍に反転増幅される。
この増幅器25からは第2図(j)に示すような信号が
出力され、この信号はクランプ回路26の一方入力端に
供給される。このクランプ回路26の他方入力端にはク
ランプパルスcpが供給サレる。このクラノン0パルス
CPはリセットパルスφR8をトリガーパルスとして2
つの単安定マルチパイブレーク27.28によって生成
される。このクランプパルスCPは第2図(k)に示す
如く、ハイレベル期間が増幅器25の出力信号における
低レベル期間に位置するよう調整されておシ、このパル
スCPのタイミングでクランプされることにより、直流
阻止回路17や第2の増幅器25で失われた画像信号中
に含まれる直流分が再生される。このクランプ回路26
の出力信号はへt変換器29の一方入力端に供給される
。この”/D変換器29の他方入力端にはデータストロ
ーブ/4’ルスSTが供給されている。仁のデータスト
ローブ/々ルスSTは前記リセ、ト/#ルスφRIIヲ
トリが一パルスとして単安定マルチバイブレータ30に
よって生成されるものであシ、このストローブパルスS
Tは第2図(15に示す如く、画像信号の中央部分を抜
取るようなタイミングで生成されている。このストロー
ブパルスa−Tによって抜取られた信号は量子化され出
力される。
出力され、この信号はクランプ回路26の一方入力端に
供給される。このクランプ回路26の他方入力端にはク
ランプパルスcpが供給サレる。このクラノン0パルス
CPはリセットパルスφR8をトリガーパルスとして2
つの単安定マルチパイブレーク27.28によって生成
される。このクランプパルスCPは第2図(k)に示す
如く、ハイレベル期間が増幅器25の出力信号における
低レベル期間に位置するよう調整されておシ、このパル
スCPのタイミングでクランプされることにより、直流
阻止回路17や第2の増幅器25で失われた画像信号中
に含まれる直流分が再生される。このクランプ回路26
の出力信号はへt変換器29の一方入力端に供給される
。この”/D変換器29の他方入力端にはデータストロ
ーブ/4’ルスSTが供給されている。仁のデータスト
ローブ/々ルスSTは前記リセ、ト/#ルスφRIIヲ
トリが一パルスとして単安定マルチバイブレータ30に
よって生成されるものであシ、このストローブパルスS
Tは第2図(15に示す如く、画像信号の中央部分を抜
取るようなタイミングで生成されている。このストロー
ブパルスa−Tによって抜取られた信号は量子化され出
力される。
上記実施例によれば、CCDイメージセンサ12を駆動
するリセットパルスφR1のノヤルスタイミングを進相
させ、イメージセンサ12の出力信号中に基準レベルと
しての平坦部Pを設け、1画素期間にこの平坦部Pと画
像信号部分との2箇所をサンプルホールドして画像信号
に正比例した振幅のPAM信号を生成し、このPAM信
号をクランプして画像信号のみを再生している。
するリセットパルスφR1のノヤルスタイミングを進相
させ、イメージセンサ12の出力信号中に基準レベルと
しての平坦部Pを設け、1画素期間にこの平坦部Pと画
像信号部分との2箇所をサンプルホールドして画像信号
に正比例した振幅のPAM信号を生成し、このPAM信
号をクランプして画像信号のみを再生している。
したがって、従来のような直流電圧発生回路を用いるこ
となく直流バイアス電圧を除去することができるため、
回路を簡単化することが可能である。
となく直流バイアス電圧を除去することができるため、
回路を簡単化することが可能である。
また、リセットノ々ルスを進相させ、且つとのU−にッ
トパルスから離れた部分をサンプルホールドしているた
め、リセット・母ルスの漏れ込み信号を確実に除去する
ことが可能である。
トパルスから離れた部分をサンプルホールドしているた
め、リセット・母ルスの漏れ込み信号を確実に除去する
ことが可能である。
さらに、CODイメージセンサ12の出力信号より直流
分を除去した後信号処理を行っているため、増幅器18
.25は交流増幅器を使用でき、増幅器のダイナミック
レンジを有効に利用することができる。
分を除去した後信号処理を行っているため、増幅器18
.25は交流増幅器を使用でき、増幅器のダイナミック
レンジを有効に利用することができる。
また、1画素を1回りランゾ処理するため、雑音除去効
果が有り 、”/N比を向上させることが可能である。
果が有り 、”/N比を向上させることが可能である。
尚、上記実施例ではクランプ回路26を用たが、これに
代えて包絡線検波回路や同期検波口また、固体撮像素子
としてはCCDリニアイメージセンサの他、CCDエリ
アイメージセンサあるいはBBD等を用いることも可能
である。
代えて包絡線検波回路や同期検波口また、固体撮像素子
としてはCCDリニアイメージセンサの他、CCDエリ
アイメージセンサあるいはBBD等を用いることも可能
である。
その他、この発明の要旨を変え々い範囲で種々変形実施
可能なことは勿論である。
可能なことは勿論である。
以上、詳述したようにこの発明によれば、比較的簡単な
回路によって直流バイアス電圧およびリセッ) ノ4ル
スの漏れ込み信号を除去することが可能な固体撮像素子
の出力信号処理回路を提供できる。
回路によって直流バイアス電圧およびリセッ) ノ4ル
スの漏れ込み信号を除去することが可能な固体撮像素子
の出力信号処理回路を提供できる。
第1図はこの発明に係わる固体撮像素子の出力信号処理
回路の一実施例を示す構成図、第2図は第1図の動作を
説明するために示す波形図である。 11・・・l?ルス生成回路、12・・・CODイメー
ジセンサ、17・・・直流阻止回路、19・・・サンプ
ルホールド回路、26・・・クランプ回路、29・・・
〜Φ変換器・。 −ム8
回路の一実施例を示す構成図、第2図は第1図の動作を
説明するために示す波形図である。 11・・・l?ルス生成回路、12・・・CODイメー
ジセンサ、17・・・直流阻止回路、19・・・サンプ
ルホールド回路、26・・・クランプ回路、29・・・
〜Φ変換器・。 −ム8
Claims (1)
- クロックパルスに応じてアナログ信号を転送する固体撮
像素子と、この固体撮像素子のリセットパルスを前記ク
ロックパルスの後縁より進相して生成する手段と、前記
固体撮像素子より出力される信号の1画素期間内におけ
る振幅一定期間および入力光の光電変換信号期間を抽出
しPAM(パルス振幅変調)信号を生成する手段と、こ
のPAM信号の直流分を固定し光電変換信号を再生する
手段とを具備したことを特徴とする固体撮像素子の出力
信号処理回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59128746A JPS617779A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 固体撮像素子の出力信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59128746A JPS617779A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 固体撮像素子の出力信号処理回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS617779A true JPS617779A (ja) | 1986-01-14 |
Family
ID=14992433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59128746A Pending JPS617779A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 固体撮像素子の出力信号処理回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS617779A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63288581A (ja) * | 1988-03-29 | 1988-11-25 | Minolta Camera Co Ltd | イメージセンシングシステム |
JPS63305678A (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像素子の出力信号処理回路 |
JPH07336609A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Nec Corp | ディジタル変換装置 |
WO2004039070A1 (en) * | 2002-10-23 | 2004-05-06 | Melexis Nv | Sensor array with amplitude modulated output signal |
US8731908B2 (en) | 1999-04-19 | 2014-05-20 | At&T Intellectual Property Ii, L.P. | Method and apparatus for performing packet loss or frame erasure concealment |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP59128746A patent/JPS617779A/ja active Pending
Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
JPS63305678A (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像素子の出力信号処理回路 |
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JPH07336609A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Nec Corp | ディジタル変換装置 |
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WO2004039070A1 (en) * | 2002-10-23 | 2004-05-06 | Melexis Nv | Sensor array with amplitude modulated output signal |
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