(57)【要約】【課題】この発明は、投影表示された情報に対して手書き等により追加された情報を効率的に重ね合わせて記録等に供させることを可能とするとともに、簡易な構成でユーザにとっての取り扱いも容易で実用に好適する投射型表示装置及びその制御方法を提供することを目的としている。【解決手段】光源（１８）からの出射光を映像信号によって変調するパネル（１９）と、パネル（１９）から出射された映像光を投射する投射レンズ（１３）と、投射レンズ（１３）を介して入射された光学像を映像信号に変換する撮像手段（２１）と、パネル（１９）から出射された映像光を投射レンズ（１３）に導く第１の光路と投射レンズ（１３）を介して入射された光学像を撮像手段（２１）に導く第２の光路とを選択的に形成する制御手段（２０，２４）とを備える。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの出射光を映像信号によって変調するパネルと、
前記パネルから出射された映像光を投射する投射レンズと、
前記投射レンズを介して入射された光学像を映像信号に変換する撮像手段と、
前記パネルから出射された映像光を前記投射レンズに導く第１の光路と、前記投射レンズを介して入射された光学像を前記撮像手段に導く第２の光路とを選択的に形成する制御手段とを具備することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記パネルに供給する映像信号に前記撮像手段から得られた映像信号を合成する処理手段を具備することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記処理手段は、前記撮像手段から得られた映像信号を編集して、前記パネルに供給する映像信号に合成することを特徴とする請求項２記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記処理手段で合成された映像信号を記録する記録手段を具備することを特徴とする請求項２記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記パネルから前記投射レンズまでの光路長と、前記投射レンズから前記撮像手段までの光路長とが等しく設定されていることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記制御手段は、ミラーを移動させて前記第１の光路と第２の光路とを選択的に形成することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記パネルと前記撮像手段とを移動させて前記第１の光路と第２の光路とを選択的に形成することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項８】
光源と、前記光源からの出射光を映像信号によって変調するパネルと、前記パネルから出射された映像光を投射する投射レンズと、前記投射レンズを介して入射された光学像を映像信号に変換する撮像手段とを備えた投射型表示装置を制御する制御方法であって、
投影か撮影かを設定する第１の工程と、
前記第１の工程で投影が設定されたとき、前記パネルから出射された映像光を前記投射レンズに導く第１の光路を形成する第２の工程と、
前記第１の工程で撮影が設定されたとき、前記投射レンズを介して入射された光学像を前記撮像手段に導く第２の光路を形成する第３の工程とを具備することを特徴とする投射型表示装置の制御方法。
【請求項９】
前記第２の工程で前記パネルに供給する映像信号に、前記第３の工程で前記撮像手段から得られた映像信号を合成する第４の工程を具備することを特徴とする請求項８記載の投射型表示装置の制御方法。
【請求項１０】
前記第４の工程は、前記第３の工程で前記撮像手段から得られた映像信号を編集して、前記パネルに供給する映像信号に合成することを特徴とする請求項９記載の投射型表示装置の制御方法。
【請求項１１】
前記第４の工程で合成された映像信号を記録する第５の工程を具備することを特徴とする請求項９記載の投射型表示装置の制御方法。
【請求項１２】
前記第２及び第３の工程は、ミラーを移動させて前記第１の光路と第２の光路とを選択的に形成することを特徴とする請求項８記載の投射型表示装置の制御方法。
【請求項１３】
前記第２及び第３の工程は、前記パネルと前記撮像手段とを移動させて前記第１の光路と第２の光路とを選択的に形成することを特徴とする請求項８記載の投射型表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば液晶カラープロジェクタ等に代表される投射型表示装置及びその制御方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、首記の如き投射型表示装置は、大スクリーンに対して高画質での情報の拡大表示が可能であることから、多くの人々に一斉に情報を視認させて説明等を行なう際に便利である。このため、投射型表示装置は、例えばプレゼンテーションや会議等の場に広く利用されている。
【０００３】
ところで、投射型表示装置を用いて情報の表示を行なう場合には、投射型表示装置によりホワイトボード上に情報を投影して表示させるとともに、その投影表示された情報に重ねて、ホワイトボード上に手書きにより文字や図形等の書き込みを行なっていくというような使用形態を採られることが多々ある。
【０００４】
この場合、投射型表示装置によりホワイトボード上に投影表示された情報に加えて、ホワイトボード上に手書きにより書き込まれた文字や図形等の情報も、合わせて記録できるようにすることが必要になる。このため、現状では、投影表示された情報に手書きされた情報を合わせて記録するために、種々の手法が開発されてきている。
【０００５】
特許文献１には、プレゼンテーションにおいて追加されたデータと元データとを共に撮影することにより、追加データを簡単に元データ上に反映させたり、撮影したデータから元データを削除して、追加データのみを確認したりすることができるようにした撮影機能付き映像投射装置およびそれを用いたデータ管理システムが開示されている。
【特許文献１】特開２００６−０５３３１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、投影表示された情報に対して手書き等により追加された情報を効率的に重ね合わせて記録等に供させることを可能とするとともに、簡易な構成でユーザにとっての取り扱いも容易で実用に好適する投射型表示装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る投射型表示装置は、光源と；光源からの出射光を映像信号によって変調するパネルと；パネルから出射された映像光を投射する投射レンズと；投射レンズを介して入射された光学像を映像信号に変換する撮像手段と；パネルから出射された映像光を投射レンズに導く第１の光路と、投射レンズを介して入射された光学像を撮像手段に導く第２の光路とを選択的に形成する制御手段とを備えるようにしたものである。
【０００８】
また、この発明に係る投射型表示装置の制御方法は、光源と、光源からの出射光を映像信号によって変調するパネルと、パネルから出射された映像光を投射する投射レンズと、投射レンズを介して入射された光学像を映像信号に変換する撮像手段とを備えた投射型表示装置を制御する制御方法を対象としている。そして、投影か撮影かを設定する第１の工程と、第１の工程で投影が設定されたとき、パネルから出射された映像光を投射レンズに導く第１の光路を形成する第２の工程と、第１の工程で撮影が設定されたとき、投射レンズを介して入射された光学像を撮像手段に導く第２の光路を形成する第３の工程とを備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
上記した発明によれば、パネルから出射された映像光を投射レンズに導く第１の光路と、投射レンズを介して入射された光学像を撮像手段に導く第２の光路とを選択的に形成するようにしたので、投影表示された情報に対して手書き等により追加された情報を効率的に重ね合わせて記録等に供させることを可能とするとともに、簡易な構成でユーザにとっての取り扱いも容易で実用に好適するものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態で説明するカラープロジェクタ１１の外観を示している。すなわち、このカラープロジェクタ１１は、プロジェクタ本体となる、ほぼ薄型の箱状に形成された据置タイプのキャビネット１２を有している。
【００１１】
そして、このキャビネット１２には、その前面パネル１２ａの一端部に、投射レンズ１３が配置されている。この投射レンズ１３は、キャビネット１２の前面に設置された映像投射面となる後述するホワイトボードに、映像化された情報を拡大投射して表示させるためのものである。
【００１２】
また、上記キャビネット１２には、その上面パネル１２ｂの後端側中央部に、操作部１４が配置されている。この操作部１４は、カラープロジェクタ１１を各種の動作状態または停止状態に制御するための各種のキー１５を備えている。これらのキー１５は、ユーザが操作するために上面パネル１２ｂから露出するように設置されている。
【００１３】
図２は、このカラープロジェクタ１１を用いた投影表示システムの概略を示している。すなわち、カラープロジェクタ１１は、情報供給源としてのＰＣ（personal computer）１６に接続されており、このＰＣ１６から供給される情報を映像化してホワイトボード１７上に投影表示している。また、このホワイトボード１７上には、投影表示された情報に重ねて、文字や図形等の情報を手書き等により追加記述することができる。
【００１４】
図３は、上記カラープロジェクタ１１の光学系を概略的に示している。すなわち、このカラープロジェクタ１１に内蔵された光源１８からの出射光は、液晶パネル１９に照射される。この液晶パネル１９は、上記ＰＣ１６から供給される情報によって駆動される表示面を有している。これにより、この液晶パネル１９からは、光源１８からの出射光をＰＣ１６から供給された投影表示用の映像信号で変調した映像光が出射される。
【００１５】
そして、この液晶パネル１９から出射された映像光は、液晶パネル１９と投射レンズ１３との間に介在されるミラー２０が、投影時に、液晶パネル１９から出射された映像光を投影レンズ１３に導く第１の光路を形成する図示の位置に制御されることにより、投射レンズ１３を介してホワイトボード１７上に投影表示される。
【００１６】
また、上記カラープロジェクタ１１は、撮像ユニット２１を内蔵している。この撮像ユニット２１は、機械的な絞り機構２１ａと、この絞り機構２１ａを通して入射した光学像を電気的な映像信号に変換するための、例えばＣＣＤ（charge coupled device）等の固体撮像素子２１ｂとを有している。
【００１７】
そして、上記カラープロジェクタ１１は、その外部から投射レンズ１３を介して被写体の光学像を入射し、上記撮像ユニット２１で映像信号に変換する撮影機構を備えている。この撮影時には、上記ミラー２０は、投射レンズ１３を介して入射された被写体の光学像を反射して撮像ユニット２１に導く第２の光路を形成する図示の位置に制御される。
【００１８】
これにより、カラープロジェクタ１１は、ホワイトボード１７上に手書き等によって追加された情報を撮影し、映像信号として取得することができるようになる。この場合、投射レンズ１３から固体撮像素子２１ｂの受光面までの光路長を、液晶パネル１９から投射レンズ１３までの光路長と等しく設定しておけば、投影時において調整された投射レンズ１３の焦点で、そのまま撮影を行なうことが可能となる。なお、撮影時には、光源１８からの出射光が撮像ユニット２１に入り込まないように、例えば光源１８からの出射光を遮断する等、対策を施すことが必要である。
【００１９】
図４（ａ）は、ホワイトボード１７上において視認される情報を示している。このホワイトボード１７上で視認される情報は、図４（ｂ）に示すように、ＰＣ１６から出力されカラープロジェクタ１１でホワイトボード１７上に投影された情報と、図４（ｃ）に示すように、ホワイトボード１７上に手書き等によって追加された情報とを重ね合わせたものとなっている。
【００２０】
ここで、カラープロジェクタ１１でホワイトボード１７上に投影された情報は、既にＰＣ１６に保持されているため、ホワイトボード１７上に手書き等によって追加された情報だけを、カラープロジェクタ１１により撮影する。この撮影によって取得された映像信号は、ＰＣ１６に取り込まれて、例えばＪＰＥＧ形式やＴＩＦ形式等のファイルで保持される。
【００２１】
そして、ＰＣ１６において、図５に示すように、カラープロジェクタ１１による投影情報（ファイル）に、カラープロジェクタ１１により撮影された追加情報（ファイル）を貼り付けて（合成して）、記録するようにしている。この場合、追加情報は、拡大縮小したり貼り付け位置を移動させたりすることが可能であるため、必要に応じてユーザが適宜編集して記録することができる。
【００２２】
基本的に、投影情報に追加情報を貼り付けて記録する際には、投影情報と追加情報とがホワイトボード１７上で実際に視認された位置関係を保つことが望ましいが、実際には、投影情報の文字や図形に対して追加情報の文字や図形がオーバーラップして書き込まれ、情報が見えにくくなることがある。このような場合に、追加情報に拡大縮小や位置移動を行なって、情報が見易いように編集して記録することができる。なお、図５において、追加情報を囲む破線２２は、追加情報を拡大縮小したり位置移動したりする編集時にＰＣ１６に表示されるもので、ＰＣ１６に記録されるものではない。
【００２３】
図６は、上記カラープロジェクタ１１の信号処理系を示している。すなわち、ＰＣ１６から供給される情報の投影時には、レンズ制御部２３により投射レンズ１３に対する焦点調整（ピント合わせ）が行なわれる。また、ミラー制御部２４によりミラー２０が投影時の位置に移動される。さらに、液晶パネル制御部２５により投影情報が液晶パネル１９に供給されて表示に供される。また、光源制御部２６により光源１８からの光照射が開始される。なお、投射レンズ１３の焦点調整は、手動でも構わない。
【００２４】
一方、ホワイトボード１７上における追加情報の撮影時には、ミラー制御部２４によりミラー２０が撮影時の位置に移動される。そして、撮像ユニット制御部２７により撮像ユニット２１を制御して追加情報の撮影が行なわれる。撮影の際は、光源制御部２６により光源１８が消灯されるか、もしくは、撮像ユニット２１に対して光源１８からの出射光を遮蔽するための機構が制御される。また、前述したように、撮影時には、投影時に調整された投射レンズ１３の焦点で、そのまま撮影を行なうことが可能となるため、レンズ制御部２３による焦点調整は不要となる。そして、撮像ユニット２１により取得された追加情報の映像信号は、データ取込制御部２８により輝度調整処理等を施された後、ＰＣ転送用Ｉ／F（interface）部２９を介してＰＣ１６に転送される。
【００２５】
図７は、上記したカラープロジェクタ１１の投影時及び撮影時の処理動作をまとめたフローチャートを示している。すなわち、処理が開始（ステップＳ７ａ）されると、ステップＳ７ｂで、カラープロジェクタ１１のモード設定が行なわれる。このモード設定とは、カラープロジェクタ１１とＰＣ１６との接続や、カラープロジェクタ１１の電源投入等を行なうことである。
【００２６】
その後、ステップＳ７ｃで、投影か撮影かが設定され、投影が設定された場合、ステップＳ７ｄで、ミラー２０を液晶パネル１９と投影レンズ１３との間から退避させた、投影時の位置に制御し、ステップＳ７ｅで、投影の設定が行なわれる。この投影の設定とは、ホワイトボード１７に対する投影画面のサイズ合わせや投射レンズ１３に対する焦点合わせを行なうことである。
【００２７】
また、上記ステップＳ７ｃで、撮影が設定された場合、ステップＳ７ｆで、ミラー２０を、外部から投影レンズ１３に入射された光学像を撮像ユニット２１に導く撮影時の位置に制御し、ステップＳ７ｇで、撮影の設定が行なわれる。この撮影の設定において、基本的には、投射レンズ１３に対する焦点調整は必要ないが、メカニカル的な誤差や明るさ調整が必要となる。その後、ステップＳ７ｈで、追加情報を撮影して取得した映像信号をＰＣ１６に転送する。
【００２８】
そして、上記ステップＳ７ｅまたはステップＳ７ｈの後、ステップＳ７ｉで、ＰＣ１６の投影情報に撮影した追加情報を貼り付ける作業が行なわれ、ステップＳ７ｊで、追加情報の色、サイズ、位置等を必要に応じて変更する編集処理を行なってＰＣ１６に記録し、処理が終了（ステップＳ７ｋ）される。
【００２９】
上記した実施の形態によれば、カラープロジェクタ１１にホワイトボード１７上に手書き等によって追加された情報を撮影する機能を設け、この撮影された追加情報をＰＣ１６で編集して投影表示された投影情報に貼り付け記録するようにしたので、投影表示された情報に対して手書き等により追加された情報を効率的に重ね合わせて記録させることが可能となる。
【００３０】
特に、追加情報のみを撮影し、投影情報と追加情報とを一体のデータとして取り込まないため、追加情報に対して色、サイズ、位置等を変更する編集処理を行なうことが可能となるので、投影情報に貼り付ける際の自由度を高めることができる。また、情報を投影するホワイトボード１７やスクリーン等に特別な設備が必要とならないため、投影する場所を問わないという効果もある。
【００３１】
さらに、投射レンズ１３を投影時と撮影時とで兼用し、投射レンズ１３から固体撮像素子２１ｂの受光面までの光路長を、液晶パネル１９から投射レンズ１３までの光路長と等しく設定して、撮影時に、投影時に調整された投射レンズ１３の焦点で、そのまま撮影を行なうことができるようにしたので、簡易な構成でユーザにとっての取り扱いも容易で実用に好適するものとなる。
【００３２】
なお、上記した実施の形態では、ホワイトボード１７上に手書き等によって記述された文字や図形等を追加情報として例示したが、追加情報としては、これに限らず、例えばホワイトボード１７上に貼り付けられた写真や資料等であっても良いものである。
【００３３】
図８及び図９は、上記した実施の形態の変形例を示している。すなわち、図３と同一部分に同一符号を付して説明すると、上記ミラー２０を使用せずに、投影時には、図８に示すように、液晶パネル１９が光源１８と投射レンズ１３との間に介在されて、光源１８からの出射光をＰＣ１６からの投影情報で変調した映像光を、投射レンズ１３に供給する第１の光路を形成する投影時の位置となり、撮影時には、図９に示すように、撮像ユニット２１が光源１８と投射レンズ１３との間に介在されて、投射レンズ１３を通して入射された光学像を受光する第２の光路を形成する撮影時の位置となるように、液晶パネル１９と撮像ユニット２１とを機械的に移動させるようにしている。
【００３４】
この場合にも、投射レンズ１３から固体撮像素子２１ｂの受光面までの光路長が、液晶パネル１９から投射レンズ１３までの光路長と等しく設定されており、投影時において調整された投射レンズ１３の焦点で、そのまま撮影を行なうことが可能となっている。
【００３５】
図１０は、この変形例におけるカラープロジェクタ１１の信号処理系を示している。図１０において、図６と同一部分には同一符号を付して説明すると、ＰＣ１６から供給される情報の投影時には、レンズ制御部２３により投射レンズ１３に対する焦点調整（ピント合わせ）が行なわれる。また、位置制御部３０により液晶パネル１９が投影時の位置に移動される。さらに、液晶パネル制御部２５により投影情報が液晶パネル１９に供給されて表示に供される。また、光源制御部２６により光源１８からの光照射が開始される。なお、投射レンズ１３の焦点調整は、手動でも構わない。
【００３６】
一方、ホワイトボード１７上における追加情報の撮影時には、位置制御部３０により撮像ユニット２１が撮影時の位置に移動される。そして、撮像ユニット制御部２７により撮像ユニット２１を制御して追加情報の撮影が行なわれる。撮影の際は、光源制御部２６により光源１８が消灯されるか、もしくは、撮像ユニット２１に対して光源１８からの出射光を遮蔽するための機構が制御される。また、前述したように、撮影時には、投影時に調整された投射レンズ１３の焦点で、そのまま撮影を行なうことが可能となるため、レンズ制御部２３による焦点調整は不要となる。そして、撮像ユニット２１により取得された追加情報の映像信号は、データ取込制御部２８により輝度調整処理等を施された後、ＰＣ転送用Ｉ／F部２９を介してＰＣ１６に転送される。
【００３７】
図１１は、上記した変形例におけるカラープロジェクタ１１の投影時及び撮影時の処理動作をまとめたフローチャートを示している。すなわち、処理が開始（ステップＳ１１ａ）されると、ステップＳ１１ｂで、カラープロジェクタ１１のモード設定が行なわれる。このモード設定とは、カラープロジェクタ１１とＰＣ１６との接続や、カラープロジェクタ１１の電源投入等を行なうことである。
【００３８】
その後、ステップＳ１１ｃで、投影か撮影かが設定され、投影が設定された場合、ステップＳ１１ｄで、液晶パネル１９を投影時の位置に制御し、ステップＳ１１ｅで、投影の設定が行なわれる。この投影の設定とは、ホワイトボード１７に対する投影画面のサイズ合わせや投射レンズ１３に対する焦点合わせを行なうことである。
【００３９】
また、上記ステップＳ１１ｃで、撮影が設定された場合、ステップＳ１１ｆで、撮像ユニット２１を撮影時の位置に制御し、ステップＳ１１ｇで、撮影の設定が行なわれる。この撮影の設定において、基本的には、投射レンズ１３に対する焦点調整は必要ないが、メカニカル的な誤差や明るさ調整が必要となる。その後、ステップＳ１１ｈで、追加情報を撮影して取得した映像信号をＰＣ１６に転送する。
【００４０】
そして、上記ステップＳ１１ｅまたはステップＳ１１ｈの後、ステップＳ１１ｉで、ＰＣ１６の投影情報に撮影した追加情報を貼り付け、ステップＳ１１ｊで、追加情報の色、サイズ、位置等を必要に応じて変更する編集処理を行なってＰＣ１６に記録し、処理が終了（ステップＳ１１ｋ）される。
【００４１】
上記した変形例によっても、先に述べた実施の形態と同様な効果を得ることができることはもちろんである。
【００４２】
なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の実施の形態を示すもので、カラープロジェクタの外観を説明するために示す斜視図。
【図２】同実施の形態におけるカラープロジェクタを用いた投影表示システムの概略を説明するために示す図。
【図３】同実施の形態におけるカラープロジェクタの光学系を概略的に説明するために示す図。
【図４】同実施の形態におけるカラープロジェクタの投影情報と追加情報とを説明するために示す図。
【図５】同実施の形態におけるカラープロジェクタの投影情報への追加情報の貼り付けを説明するために示す図。
【図６】同実施の形態におけるカラープロジェクタの信号処理系を説明するために示すブロック構成図。
【図７】同実施の形態におけるカラープロジェクタの投影時及び撮影時の処理動作を説明するために示すフローチャート。
【図８】同実施の形態の変形例を示すもので、カラープロジェクタの投影時の光学系を説明するために示す図。
【図９】同実施の形態の変形例におけるカラープロジェクタの撮影時の光学系を説明するために示す図。
【図１０】同実施の形態の変形例におけるカラープロジェクタの信号処理系を説明するために示すブロック構成図。
【図１１】同実施の形態の変形例におけるカラープロジェクタの投影時及び撮影時の処理動作を説明するために示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４４】
１１…カラープロジェクタ、１２…キャビネット、１３…投射レンズ、１４…操作部、１５…キー、１６…ＰＣ、１７…ホワイトボード、１８…光源、１９…液晶パネル、２０…ミラー、２１…撮像ユニット、２２…破線、２３…レンズ制御部、２４…ミラー制御部、２５…液晶パネル制御部、２６…光源制御部、２７…撮像ユニット制御部、２８…データ取込制御部、２９…ＰＣ転送用Ｉ／Ｆ部、３０…位置制御部。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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