(57)【要約】【課題】接着剤に厚みムラが生じるのを防止することにより、レンズの光軸に狂いが生じるのを回避することのできるレンズ固定方法を提供する。【解決手段】レンズ２１の表面のうち光軸が通る面に半球状の突出部２１Ａを形成する一方、レンズ２１を支持する支持部材２２に半球状の凹み２２Ａを設け、レンズ２１を支持部材２２上に載置する際、突出部２１Ａ及び凹み２２Ａの少なくとも一方に紫外線硬化型接着剤２３を塗布するとともに、突出部２１Ａを凹み２２Ａに嵌合させて突出部２１Ａと凹み２２Ａとの間の隙間を紫外線硬化型接着剤２３で満たし、接着剤２３を硬化させる前に、レンズ２１の光軸方向及び光軸廻りの角度を調整し、その後、紫外線を照射して接着剤２３を硬化させてレンズ２１を支持部材２２上に固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの表面のうち光軸が通る面に半球状の突出部を形成する一方、前記レンズを支持する支持部材に半球状の凹みを設け、
前記レンズを前記支持部材上に載置する際、前記突出部及び前記凹みの少なくとも一方に接着剤を塗布するとともに、前記突出部を前記凹みに嵌合させて突出部と凹みとの間の隙間を前記接着剤で満たし、
前記接着剤を硬化させる前に、前記レンズの光軸方向及び光軸廻りの角度を調整し、その後、前記接着剤を硬化させて前記レンズを前記支持部材上に固定することを特徴とするレンズ固定方法。
【請求項２】
レンズの表面のうち光軸が通る面に半円柱状の突出部を形成する一方、前記レンズを支持する支持部材に半円柱状の凹みを設け、
前記レンズを前記支持部材上に載置する際、前記突出部及び前記凹みの少なくとも一方に接着剤を塗布するとともに、前記突出部を前記凹みに嵌合させて突出部と凹みとの間の隙間を前記接着剤で満たし、
前記接着剤を硬化させる前に、前記レンズの光軸方向の角度を調整し、その後、前記接着剤を硬化させて前記レンズを前記支持部材上に固定することを特徴とするレンズ固定方法。
【請求項３】
レンズの側面に横方に突出したリブを設け、かつ前記レンズの底部に半円柱状の突出部を形成する一方、前記レンズを支持する支持部材に半円柱状の凹みを設け、
前記レンズを前記支持部材上に載置する際、前記突出部及び前記凹みの少なくとも一方に接着剤を塗布するとともに、前記突出部を前記凹みに嵌合させて突出部と凹みとの間の隙間を前記接着剤で満たし、
前記接着剤を硬化させる前に、前記リブを操作して前記レンズを回動させることにより当該レンズの角度を調整し、その後、前記接着剤を硬化させて前記レンズを前記支持部材上に固定することを特徴とするレンズ固定方法。
【請求項４】
前記リブは、前記レンズの回動範囲を規制する機能を有することを特徴とする請求項３に記載のレンズ固定方法。
【請求項５】
前記接着剤として紫外線硬化型接着剤を使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンズ固定方法。
【請求項６】
レンズ表面のうち光軸が通る面に半球状の突出部が形成されたレンズ本体と、一部に半球状の凹みが設けられ前記レンズ本体を支持する支持部材とを備え、
前記突出部が前記凹みに嵌合し、かつ前記突出部と前記凹みとが接着剤で接着されて、前記レンズ本体が前記支持部材上に固定されていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項７】
レンズ表面のうち光軸が通る面に半円柱状の突出部が形成されたレンズ本体と、一部に半円柱状の凹みが設けられ前記レンズ本体を支持する支持部材とを備え、
前記突出部が前記凹みに嵌合し、かつ前記突出部と前記凹みとが接着剤で接着されて、前記レンズ本体が前記支持部材上に固定されていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項８】
側面に横方に突出したリブが設けられ、かつ底部に半円柱状の突出部が形成されたレンズ本体と、一部に半円柱状の凹みが設けられ前記レンズ本体を支持する支持部材とを備え、
前記突出部が前記凹みに嵌合し、かつ前記突出部と前記凹みとが接着剤で接着されて、前記レンズ本体が前記支持部材上に固定されていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項９】
前記支持部材が合成樹脂で形成されていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項１０】
光源と、
前記光源の光軸上に配置され、側面に横方に突出したリブが設けられ、かつ底部に半円柱状の突出部が形成された１つ以上のレンズ本体と、
前記光軸上のアパーチャを保持するとともに、側面に横方に突出したリブが設けられ且つ底部に半円柱状の突出部が形成されたアパーチャ保持部材と、
半円柱状の凹みが設けられ、前記レンズ本体及び前記アパーチャ保持部材を支持する支持部材とを備え、
前記レンズ本体の突出部及び前記アパーチャ保持部材の突出部が前記支持部材の凹みに嵌合し、かつ前記各突出部と前記凹みとが接着剤で接着されて、前記レンズ本体及び前記アパーチャ保持部材が前記支持部材上に固定されていることを特徴とする光源装置。
【請求項１１】
前記光源は、前記支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記光源は、複数設けられていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザプリンタ等の光走査装置に用いられるレンズの固定方法及びレンズ装置、並びに光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機やレーザプリンタ等においては、図８に示すような光走査装置が搭載されている。すなわち、この光走査装置は、光源部１と、ポリゴンミラー２と、光源部１からのレーザビームをポリゴンミラー２上に線状に結像させるシリンダレンズ３と、ポリゴンミラー２により偏向されたレーザビームを感光体４の被走査面上に結像するｆθレンズ５とを備えている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。
【０００３】
そして、光源部１は、半導体レーザ６Ａ，６Ｂと、半導体レーザ６Ａ，６Ｂからのレーザビームを平行光束にするコリメータレンズ７Ａ，７Ｂと、コリメータレンズ７Ａ，７Ｂからの平行光束を重ね合わせて出射するビーム合成手段８とを有している。
【０００４】
ところで、光源部のコリメータレンズ７等を固定する方法として、紫外線硬化型接着剤を用いてレンズを支持部材上に接着固定することが提案されている（例えば、特許文献３又は特許文献４参照）。紫外線硬化型接着剤を用いれば、レンズの光軸調整を行った後に、レンズに紫外線を照射して接着剤を硬化させればよいから、光軸調整を簡単に行うことができる。
【特許文献１】特許第２９４２７２１号公報
【特許文献２】特開平１１−２７１６５３号公報
【特許文献３】特許第３３７５４２９号公報
【特許文献４】特開平９−２１８３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、紫外線硬化型接着剤は、固化する際に１０％前後収縮し、この収縮の影響を避けるためには、接着層が光軸方向及び光軸と直交する各方向と平行になるように接着剤を塗布する必要がある。
【０００６】
平行に塗布されていない場合は、例えば、図９に示すように、レンズ１０を支持部材１１上に載置してレンズを矢印γ方向に角度調整を行ったとき、図の左側のある部位ａでは接着剤１２の厚みがｔ１に、右側のある部位ｂでは接着剤１２の厚みがｔ２（ｔ１＞ｔ２）となって、接着剤１２に厚みムラが生じてしまう。このように接着剤１２に厚みムラが生じていると、図１０に示すように、接着剤１２が固化する際、接着剤１２の収縮量が不均一となるため、部位ａでは接着剤１２の厚みがｔ３（ｔ３＜ｔ１）に、部位ｂでは接着剤１２の厚みがｔ４（ｔ３＞ｔ４かつｔ４＜ｔ２）となって、レンズ１０に傾き（この傾きはレンズを矢印γ’方向に角度調整を行ったときに等しい）が生じ、その結果、レンズ１０の光軸に狂いが生じてしまうという欠点がある。
【０００７】
本発明の課題は、接着剤に厚みムラが生じるのを防止することにより、レンズの光軸に狂いが生じるのを回避することのできるレンズ固定方法、及びレンズ装置、並びに該レンズ装置を搭載した光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のレンズ固定方法は、レンズの表面のうち光軸が通る面に半球状の突出部を形成する一方、前記レンズを支持する支持部材に半球状の凹みを設け、前記レンズを前記支持部材上に載置する際、前記突出部及び前記凹みの少なくとも一方に接着剤を塗布するとともに、前記突出部を前記凹みに嵌合させて突出部と凹みとの間の隙間を前記接着剤で満たし、前記接着剤を硬化させる前に、前記レンズの光軸方向及び光軸廻りの角度を調整し、その後、前記接着剤を硬化させて前記レンズを前記支持部材上に固定することを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、突出部と凹みが接着剤を挟んで半球面同士で対峙するため、接着剤が満たされた部分を広くすることができ、その分、接着剤の厚みにムラが生じるのを防ぐことができる。
【００１０】
請求項２に記載のレンズ固定方法は、レンズの表面のうち光軸が通る面に半円柱状の突出部を形成する一方、前記レンズを支持する支持部材に半円柱状の凹みを設け、前記レンズを前記支持部材上に載置する際、前記突出部及び前記凹みの少なくとも一方に接着剤を塗布するとともに、前記突出部を前記凹みに嵌合させて突出部と凹みとの間の隙間を前記接着剤で満たし、前記接着剤を硬化させる前に、前記レンズの光軸方向の角度を調整し、その後、前記接着剤を硬化させて前記レンズを前記支持部材上に固定することを特徴としている。
【００１１】
上記構成によれば、突出部と凹みが接着剤を挟んで半円筒面同士で対峙するため、接着剤が満たされた部分を広くすることができ、その分、接着剤の厚みにムラが生じるのを防ぐことができる。
【００１２】
請求項３に記載のレンズ固定方法は、レンズの側面に横方に突出したリブを設け、かつ前記レンズの底部に半円柱状の突出部を形成する一方、前記レンズを支持する支持部材に半円柱状の凹みを設け、前記レンズを前記支持部材上に載置する際、前記突出部及び前記凹みの少なくとも一方に接着剤を塗布するとともに、前記突出部を前記凹みに嵌合させて突出部と凹みとの間の隙間を前記接着剤で満たし、前記接着剤を硬化させる前に、前記リブを操作して前記レンズを回動させることにより当該レンズの角度を調整し、その後、前記接着剤を硬化させて前記レンズを前記支持部材上に固定することを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、突出部と凹みが接着剤を挟んで半円筒面同士で対峙するため、請求項２の場合と同様、接着剤が満たされた部分を広くすることができ、その分、接着剤の厚みにムラが生じるのを防ぐことができる。
【００１４】
請求項４に記載のレンズ固定方法は、請求項３において、前記リブは、前記レンズの回動範囲を規制する機能を有することを特徴としている。このようにすれば、レンズの角度調整する際に、レンズを回動し過ぎることが回避され、生産性が向上する。
【００１５】
請求項５に記載のレンズ固定方法は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記接着剤として紫外線硬化型接着剤を使用することを特徴としている。このようにすれば、レンズを支持部材上に素速く固定することができる。
【００１６】
請求項６〜９はレンズ装置の発明である。すなわち、請求項６に記載のレンズ装置は、レンズ表面のうち光軸が通る面に半球状の突出部が形成されたレンズ本体と、一部に半球状の凹みが設けられ前記レンズ本体を支持する支持部材とを備え、前記突出部が前記凹みに嵌合し、かつ前記突出部と前記凹みとが接着剤で接着されて、前記レンズ本体が前記支持部材上に固定されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項７に記載のレンズ装置は、レンズ表面のうち光軸が通る面に半円柱状の突出部が形成されたレンズ本体と、一部に半円柱状の凹みが設けられ前記レンズ本体を支持する支持部材とを備え、前記突出部が前記凹みに嵌合し、かつ前記突出部と前記凹みとが接着剤で接着されて、前記レンズ本体が前記支持部材上に固定されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項８に記載のレンズ装置は、側面に横方に突出したリブが設けられ、かつ底部に半円柱状の突出部が形成されたレンズ本体と、一部に半円柱状の凹みが設けられ前記レンズ本体を支持する支持部材とを備え、前記突出部が前記凹みに嵌合し、かつ前記突出部と前記凹みとが接着剤で接着されて、前記レンズ本体が前記支持部材上に固定されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項９に記載のレンズ装置は、請求項６〜８のいずれか一項において、前記支持部材が合成樹脂で形成されていることを特徴としている。
【００２０】
請求項１０〜１２は光源装置の発明である。すなわち、請求項１０に記載の光源装置は、光源と、前記光源の光軸上に配置され、側面に横方に突出したリブが設けられ、かつ底部に半円柱状の突出部が形成された１つ以上のレンズ本体と、前記光軸上のアパーチャを保持するとともに、側面に横方に突出したリブが設けられ且つ底部に半円柱状の突出部が形成されたアパーチャ保持部材と、半円柱状の凹みが設けられ、前記レンズ本体及び前記アパーチャ保持部材を支持する支持部材とを備え、前記レンズ本体の突出部及び前記アパーチャ保持部材の突出部が前記支持部材の凹みに嵌合し、かつ前記各突出部と前記凹みとが接着剤で接着されて、前記レンズ本体及び前記アパーチャ保持部材が前記支持部材上に固定されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項１１に記載の光源装置は、請求項１０において、前記光源は、前記支持部材に取り付けられていることを特徴としている。
【００２２】
請求項１２に記載の光源装置は、請求項１０又は１１において、前記光源は、複数設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、接着剤に厚みムラが生じるのを防止でき、その結果、レンズの光軸に狂いが生じるのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明に係るレンズ装置の全体構成を示している。このレンズ装置２０は、レンズ表面のうち光軸が通る面に半球状（但し、正規の半球状ではなく、半球面の先端一部の形状を意味する。以下同じである。）の突出部２１Ａが形成されたレンズ本体２１と、一部に半球状の凹み２２Ａが設けられレンズ本体２１を支持する支持部材２２とを備えている。そして、突出部２１Ａは凹み２２Ａに嵌合され、かつ突出部２１Ａと凹み２２Ａとが紫外線硬化型接着剤２３で接着されて、レンズ本体２１が支持部材２２上に固定されている。
【００２６】
上記レンズ装置２０において、レンズ本体２１を支持部材２２上に固定する場合、突出部２１Ａ及び凹み２２Ａの少なくとも一方に紫外線硬化型接着剤２３を塗布するとともに、突出部２１Ａを凹み２２Ａに嵌合させて突出部２１Ａと凹み２２Ａとの間の隙間を紫外線硬化型接着剤２３で満たす。このとき、紫外線硬化型接着剤２３の厚みはどこも同じでｔ５である。
【００２７】
次に、図２に示すように、レンズ本体２１の光軸方向及び光軸廻りの角度調整（図では光軸方向の角度調整γのみ示してある）を行うが、この調整を行っても、紫外線硬化型接着剤２３の厚みはどこも同じでｔ５である。このとき、支持部材２２に対するレンズ本体２１の高さはＹ１である。
【００２８】
その後、紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤２３を硬化させると、図３に示すように、当該接着剤２３が固化凝縮して、支持部材２２に対するレンズ本体２１の高さがＹ２（Ｙ２＜Ｙ１）となる。このとき、接着剤２３の厚みはどこも同じでｔ６となるので、角度調整γは変化しない。したがって、支持部材２２に対するレンズ本体２１の高さの変化は紫外線硬化型接着剤２３の固化収縮量とおおよそ同じなので、収縮量を予め見込んで角度調整γを行うようにすればよい。なお、紫外線硬化型接着剤２３を硬化させることにより、レンズ本体２１を支持部材２２上に強固に固定することができる。
【００２９】
本実施例によれば、突出部２１Ａと凹み２２Ａが紫外線硬化型接着剤２３を挟んで半球面同士で対峙するため、接着剤２３が満たされた部分を広くすることができ、その分、接着剤２３の厚みにムラが生じるのを防ぐことができる。
【００３０】
なお、上記構成では突出部２１Ａ及び凹み２２Ａが半球状であったが、突出部２１Ａ及び凹み２２Ａを半円柱状にしてもよい。
【実施例２】
【００３１】
図４は実施例２を示している。本実施例におけるレンズ装置２５は、側面に横方に突出したリブ２６Ａが設けられ、かつ底部に半円柱状（但し、正規の半円筒状ではなく、半円筒面の先端一部の形状を意味する。以下同じである。）の突出部２６Ｂが形成されたレンズ本体２６と、一部に半円柱状の凹み２７Ａが設けられレンズ本体２６を支持する支持部材２７とを備えている。そして、突出部２６Ｂは凹み２７Ａに嵌合され、かつ突出部２６Ｂと凹み２７Ａとが紫外線硬化型接着剤２８で接着されて、レンズ本体２６が支持部材２７上に固定されている。なお、支持部材２７は合成樹脂で形成されている。
【００３２】
レンズ本体２６を支持部材２７上に固定するには、突出部２６Ｂ及び凹み２７Ａの少なくとも一方に紫外線硬化型接着剤２８を塗布するとともに、突出部２６Ｂを凹み２７Ａに嵌合させて突出部２６Ｂと凹み２７Ａとの間の隙間を紫外線硬化型接着剤２８で満たす。次に、リブ２６Ａを操作してレンズ本体２６を回動させることにより当該レンズ本体２６の角度調整γを行い、その後、紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤２８を硬化させて、レンズ本体２６を支持部材２７上に固定する
【００３３】
本実施例においては、角度調整γを行う際、リブ２６Ａを操作してレンズ本体２６を必要以上に回動させると、リブ２６Ａが支持部材２７に干渉する。そのため、レンズ本体２６を目標とする角度に素早く調整することが可能となる。
【００３４】
また、突出部２６Ｂと凹み２７Ａが紫外線硬化型接着剤２８を挟んで半円柱面同士で対峙するため、接着剤２８が満たされた部分を広くすることができ、その分、接着剤２８の厚みにムラが生じるのを防ぐことができる。
【実施例３】
【００３５】
図５は実施例３を示しており、射出成形により形成されたレンズ本体３０の外観斜視図である。成形されたレンズの内部歪みが大きい場合、レーザ光のレンズ透過に影響を与える。この歪みは射出成形時に発生する。すなわち、射出成形用の金型には、レンズ形成部に樹脂を注入するためのゲート部３１において樹脂に応力がかかり、大きな内部歪みが発生する。
【００３６】
そこで、成形品のリブ３２の先端にゲート部３１を設けることで、ゲート部３１とレンズ本体３０の光学有効域３３との距離Ｄをリブ３２の長さだけ取ることが可能となり、内部歪みによる影響を回避することができる。
【実施例４】
【００３７】
図６は実施例４を示しており、マルチビームに対応した光走査用の光源装置３５の概略構成図である。この光源装置３５は、光源としての２つの半導体レーザ３６と、半導体レーザ３６の光軸上に配置され、側面に横方に突出したリブ３７Ａが設けられ、かつ底部に半円柱状の突出部３７Ｂが形成されたシリンダレンズ本体３７と、前記光軸上のアパーチャ３８Ａを保持するとともに、側面に横方に突出したリブ３８Ｂが設けられ且つ底部に半円柱状の突出部３８Ｃが形成されたアパーチャ保持部材３８と、半円柱状の凹み３９Ａが設けられ、シリンダレンズ本体３７及びアパーチャ保持部材３８を支持する支持部材３９とを備えている。なお、本実施例では２つの半導体レーザ３６は支持部材３９に取り付けられている。
【００３８】
シリンダレンズ本体３７及びアパーチャ保持部材３８を支持部材３９上に固定するには、各突出部３７Ｂ，３８Ｃ及び凹み３９Ａの少なくとも一方に紫外線硬化型接着剤を塗布するとともに、各突出部３７Ｂ，３８Ｃを凹み３９Ａに嵌合させて突出部３７Ｂ，３８Ｃと凹み３９Ａとの間の隙間を紫外線硬化型接着剤で満たす。次に、各リブ３７Ａ，３８Ｂを操作してシリンダレンズ本体３７及びアパーチャ保持部材３８を回動させることによりシリンダレンズ本体３７及びアパーチャ保持部材３８の角度調整を行い、その後、紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化させて、シリンダレンズ本体３７及びアパーチャ保持部材３８を支持部材３９上に固定する
【００３９】
本実施例によれば、シリンダレンズ本体３７及びアパーチャ保持部材３８の各突出部３７Ｂ，３８Ｃを支持部材３９の凹み３９Ａに嵌合させるだけで、シリンダレンズやアパーチャ３８Ａを半導体レーザ３６の光軸に容易に一致させることができる。
【００４０】
なお、支持部材３９上にポリゴンミラーや走査レンズなどを組み込んでもよい。
【実施例５】
【００４１】
図７は実施例５を示している。本実施例の光源装置４０では、支持部材４１に１つの半導体レーザ４２が取り付けられ、さらに、側面に横方に突出したリブ４３Ａが形成され、かつ底部に半円柱状の突出部（図示省略）が形成されたコリメートレンズ本体４３が設けられている。また、アパーチャ４４Ａを保持するアパーチャ保持部材４４は下部にのみ半円状の突出部４４Ｂが形成されている。なお、支持部材４１には半円柱状の凹み４１Ａが形成されている。
【００４２】
本実施例の場合も、実施例４の場合と同様な作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るレンズ装置の全体構成図である。
【図２】図１のレンズ装置において角度調整を行った際の様子を示す図である。
【図３】図２のレンズ装置において接着剤を硬化させたときの様子を示す図である。
【図４】リブ付きのレンズ本体を有するレンズ装置の正面図である。
【図５】リブ付きのレンズ本体の斜視図である
【図６】シリンダレンズ及びアパーチャ保持部材を支持部材上に載置した光源装置の斜視図である。
【図７】シリンダレンズ、コリメートレンズ及びアパーチャ保持部材を支持部材上に載置した光源装置の斜視図である。
【図８】光走査装置の概略構成図である。
【図９】従来技術によるレンズ装置において角度調整を行った際の様子を示す図である。
【図１０】図８のレンズ装置において接着剤を硬化させたときの様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
２０  レンズ装置
２１  レンズ本体
２１Ａ  突出部
２２  支持部材
２２Ａ  凹み
２３  紫外線硬化型接着剤
２５  レンズ装置
２６，３０  レンズ本体
２６Ａ  リブ
２６Ｂ  突出部
２７  支持部材
２７Ａ  凹み
３５，４０  光源装置
３７  シリンダレンズ本体
３８，４４  アパーチャ保持部材
【図１】
2008225051.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008225051.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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