(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が実装される実装部と屈曲部とが形成されるプリント配線板であって、
前記屈曲部に配線パターンが形成されることなく、前記実装部にランドが形成される第１の層と、
アナログ信号パターンと第１のグランドパターンが配線される第２の層と、
デジタル信号パターンと第２のグランドパターンが配線される第３の層と、
第３のグランドパターンが配線される第４の層とを有し、
前記第２のグランドパターンは、前記屈曲部の前記第３の層上で前記デジタル信号パターンを挟むように配線されるとともに、前記屈曲部にて、前記デジタル信号パターンと前記アナログ信号パターンが重ならずに、前記デジタル信号パターンが前記第１のグランドパターンと前記第３のグランドパターンに挟まれるように前記第２ないし前記第４の層を積層することを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記第１のグランドパターンは、前記第２の層上で前記アナログ信号パターンを挟むように配線されることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記第３のグランドパターンは、少なくとも前記第３の層に配線されるパターンを覆う領域に配線されることを特徴とする請求項１または２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記第１の層は前記屈曲部に絶縁層を形成しないことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプリント配線板。
【請求項５】
前記ランドには光電変換素子が実装され、前記デジタル信号パターンは前記光電変換素子の信号出力パターンであるとともに、前記デジタル信号パターンは前記光電変換素子の駆動パルスパターンであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のプリント配線板。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のプリント配線板を用いた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板、特に多層構造のフレキシブルプリント配線板およびそれを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光電変換素子の高画素化に伴い、撮影レンズ光学系の結像面に対して光電変換素子の受光面の位置合わせをより高精度に行う必要性が高まっている。そのためにレンズ鏡筒に対して光電変換素子の位置調整（面倒れ調整）を行う事ができる機構を備えることが必要となっている。
【０００３】
同時に撮像装置は、光電変換素子と、それを駆動する駆動回路、光電変換素子からの出力信号を処理する信号処理回路からなり、光電変換素子から信号処理および駆動回路が実装されたプリント配線板まで電気的に接続を行うことが必要である。
【０００４】
しかし、前述の通り、光電変換素子の面倒れ調整が必要なので、撮像装置本体に取り付けられた信号処理回路および駆動回路が実装されたプリント配線板と、それに接続された光電変換素子とは相対的に移動可能に構成することが必要である。
【０００５】
このために、光電変換素子とその信号処理回路および駆動回路が実装されたプリント配線板をフレキシブルプリント配線板で接続を行っている。光電変換素子パッケージのレンズ鏡筒の光軸方向への位置規制を行う為の位置規制用部材を設け、この位置規制用部材とフレキシブルプリント配線板に実装された光電変換素子パッケージを固定している。そして、レンズ鏡筒と位置規制用部材との光軸方向の相対位置の微調整を行うことで、撮影レンズ光学系の結像面に対して光電変換素子の受光面の位置合せを高精度に行えるようにしている（特許文献１参照）。
【０００６】
上記従来例では、光電変換素子パッケージをフレキシブルプリント配線板に実装し、そのフレキシブルプリント配線板を延長してダイレクトに信号処理および駆動回路が実装されたプリント配線板へ接続している。接続に屈曲性のあるフレキシブルプリント配線板を用いることで、信号処理回路および駆動回路が実装されたプリント配線板と光電変換素子とは相対的に移動可能な状態で電気的に接続を行っている。
【０００７】
ここで、光電変換素子から信号処理回路および駆動回路が実装されたプリント配線板までの接続配線には、光電変換素子の信号出力パターン、光電変換素子駆動の為の駆動パルスパターンがある。光電変換素子の信号出力パターンはノイズの混入に弱く、駆動パルスパターンからのクロストークを防ぐ必要がある。また、近年の光電変換素子の高画素化、高機能化により、駆動クロックが高速化しており、これによる駆動パルスパターンからの不要輻射の増大を防ぐ必要もある。
【０００８】
そのために、光電変換素子の実装されたフレキシブルプリント配線板の駆動パルスパターン部と信号出力パターン部の間にスリットを形成し、信号出力パターン部と駆動パルス信号パターン部とを空間的に離して形成することが知られている。（特許文献２参照）
また、電源層とグランド層を内層に配置し、駆動パルスパターンと信号出力パターンをそれぞれ平面視的に重ならないように配置しつつ、両外層に分けて配置することで、駆動パルスパターンからの信号出力パターンへの干渉を防ぐものがある。（特許文献３参照）
【特許文献１】特開平１１−２６１９０４号公報
【特許文献２】特開平９−２９８６２６号公報
【特許文献３】特開平１０−３１３１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、屈曲性を考慮し、フレキシブルプリント配線板を用いながら光電変換素子信号出力パターンと駆動パルスパターンのクロストークを防ぐ為には、光電変換素子の実装されたフレキシブルプリント配線板の幅が太くなってしまう。このため、フレキシブルプリント配線板の引き回しの為にスペースが余計に必要である。小型化が望まれる撮像装置内においては、フレキシブルプリント配線板の引き回しのためのスペースが少なく、十分にクロストークを防ぐ為の対策を行えない問題があった。
【００１０】
さらに、近年の光電変換素子の高画素化、高機能化によって光電変換素子と信号処理回路、駆動回路が実装されたプリント配線板との間の接続に必要な配線本数が増加している。このため、配線を行うために必要なフレキシブルプリント配線板の幅は増大し、幅方向の寸法が増大してしまうような対策はますます困難になっている。
【００１１】
また、高速駆動パルスパターンからの不要輻射に対しては、十分な低減効果が得られるものではなかった。
【００１２】
多層の配線層を有するプリント配線板を用いた場合、パターン引き回しの自由度が高い分、光電変換素子信号出力パターンと駆動パルスパターンのクロストークの低減や、駆動パルスパターンからの不要輻射の低減に対するパターン引き回し上の対策を行いやすい。その反面、プリント配線板には屈曲性を持たせることが出来ず、面倒れ調整を可能にしつつ、光電変換素子とその信号処理回路および駆動回路が実装されたプリント配線板までの接続する手段としては不適当であった。
【００１３】
本発明は、上記の問題点を解決する為になされたものであり、屈曲性を損なわずに、光電変換素子の信号出力パターンと駆動パルスパターンのクロストークを防ぐとともに、駆動パルスパターンのシールドを強固に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する為に、本発明は、電子部品が実装される実装部と屈曲部とが形成されるプリント配線板であって、前記屈曲部に配線パターンが形成されることなく、前記実装部にランドが形成される第１の層と、アナログ信号パターンと第１のグランドパターンが配線される第２の層と、デジタル信号パターンと第２のグランドパターンが配線される第３の層と、第３のグランドパターンが配線される第４の層とを有し、前記第２のグランドパターンは、前記屈曲部の前記第３の層上で前記デジタル信号パターンを挟むように配線されるとともに、前記屈曲部にて、前記デジタル信号パターンと前記アナログ信号パターンが重ならずに、前記デジタル信号パターンが前記第１のグランドパターンと前記第３のグランドパターンに挟まれるように前記第２ないし前記第４の層を積層することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、アナログ信号パターンとデジタル信号パターンのクロストークを防ぎつつ、デジタル信号パターンのシールドを強固に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態を図に基づき説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態であるデジタルカメラ（電子機器）を前面から見た外観図である。図２は、本実施形態であるデジタルカメラの撮像ユニットを示す外観図である。図３は、本実施形態であるデジタルカメラの撮像ユニットおよびメインプリント配線板の構成を示す分解斜視図である。図４は、本発明の実施形態である光電変換素子プリント配線板の配線層構成およびパターン配線構成を示す図である。図５は、図４における光電変換素子プリント配線板の平面Ｂの矢印側から見た断面模式図である。図６は、本発明の実施形態である光電変換素子プリント配線板の光電変換素子パッケージおよびコネクタ実装状態の斜視図である。図７は、本発明の実施形態である光電変換素子パッケージと位置規制用部材の固定状態での斜視図である。図８は、図７と同一の状態における透視平面図である。図９は、図８におけるＡ−Ａ断面図である。図１０は、本発明の実施形態である撮像ユニットおよびメインプリント配線板の構成を示す組み立て完成状態の斜視図である。
【００１９】
図１において、１はデジタルカメラ（電子機器）、２はデジタルカメラ１内部に配置された撮像ユニットである。撮像ユニット２は図２に示すように、撮影レンズ鏡筒３、ファインダーユニット４、ＡＦ補助光ユニット５からなり、図１に示す通り、デジタルカメラ１の前面外装に設けられた開口部からそれぞれが露呈されるように配置されている。
【００２０】
次に、撮像ユニット２の構成について詳細に説明する。図３において、１０１は光電変換素子パッケージ、１０２は光電変換素子プリント配線板、１０３は位置規制用部材、１０４は撮影レンズ鏡筒ユニット、１０５はメインプリント配線板である。
【００２１】
光電変換素子パッケージ１０１は、光電変換素子を収容したパッケージであり、パッケージの側面に電極１０６が形成されたパッケージである。
【００２２】
光電変換素子パッケージ１０１は、光電変換素子プリント配線板１０２に実装される。プリント配線板１０２には、光電変換素子パッケージ１０１の他に、メインプリント配線板１０５との接続用コネクタ１０７が実装されている。
【００２３】
メインプリント配線板１０５には、光電変換素子プリント配線板１０２との接続用コネクタ１０８、および光電変換素子の駆動および信号処理を行うＩＣ１０９が実装されている。
【００２４】
光電変換素子プリント配線板１０２には、光電変換素子パッケージ１０１から、メインプリント配線板１０５への接続コネクタ１０７への接続配線が形成されている。そして、光電変換素子プリント配線板１０２に実装されたコネクタ１０７と、メインプリント配線板１０５に実装されたコネクタ１０８が勘合することで、光電変換素子パッケージ１０１からＩＣ１０９までの電気的な接続が行われる。
【００２５】
ここで、光電変換素子プリント配線板１０２の配線層構成、およびパターン配線構成について図４、図５により詳細に説明する。光電変換素子プリント配線板１０２は、図４に示すように、配線層を積層された多層のフレキシブルプリント配線板である。図４において、１１０が第１層パターン（第１の層）、１１１が第２層パターン（第２の層）、１１２が第３層パターン（第３の層）、１１３が第４層パターン（第４の層）である。それぞれの配線層は貫通スルーホールによって接続可能に構成されている。
【００２６】
第１層パターン１１０には、光電変換素子パッケージ１０１の電極部１０６に対応するランドおよび、コネクタ１０７の電極部に対応するランド、およびその周辺部のみパターンが形成されている。そして、光電変換素子プリント配線板１０２の光電変換素子パッケージ１０１の実装部とコネクタ１０７の実装部をつなぐ中間部分１１４にはパターンを形成していない。第２層パターン１１１には、中間部分１１４において、光電変換素子信号出力パターン１１５（アナログ信号パターン）が配線されており、周囲をグランドパターン１１６（第１のグランドパターン）で囲んである。したがって、グランドパターン１１６は、第２層パターン１１１上（第２の層上）で光電変換素子信号出力パターン１１５を挟むように配線されている。第３層パターン１１２には、中間部分１１４において、光電変換素子の垂直レジスタ転送クロックパターン、および水平レジスタ転送クロックパターンが配線されている。その中で１１７ａ、１１７ｂは光電変換素子の水平レジスタ転送クロックの高速駆動パルスパターン（デジタル信号パターン）である。高速駆動パルスパターン１１７ａ、１１７ｂの周囲は一括でグランドパターン１１８（第２のグランドパターン）で囲んである。グランドパターン１１８は、第３層パターン１１２上（第３の層上）で高速駆動パルスパターン１１７ａ、１１７ｂを挟むように配線される。第４層パターン１１３には、光電変換素子プリント配線板１０２の全体にグランドベタパターン１１９（第３のグランドパターン）が形成されている。したがって、グランドベタパターン１１９は少なくとも第３層パターン１１２に配線されるパターンを覆う領域に配線されている。
【００２７】
ここで、光電変換素子プリント配線板１０２の中間部分１１４におけるそれぞれのパターン配置構成を図５を用いて説明する。図５は図４の平面Ｂにおける光電変換素子プリント配線板１０２の断面の模式図である。前述の通り、第２層パターン１１１の光電変換素子信号出力パターン１１５の両側にはグランドパターン１１６が形成されており、第３層パターン１１２の高速駆動パルスターン１１７ａ、１１７ｂの両側にはグランドパターン１１８が形成されている。また、ここで、光電変換素子信号出力パターン１１５と高速駆動パルスパターン１１７ａ、１１７ｂは、互いに重ならないような位置にずらして配線されている。光電変換素子信号出力パターン１１５と高速駆動パルスパターン１１７ａ、１１７ｂが別層で互いにずらして配線されていながら、間にグランドパターンを配置している。このことで、光電変換素子信号出力パターン１１５と高速駆動パルスパターン１１７ａ、１１７ｂのクロストークを防ぐことができる。
【００２８】
また、高速駆動パルスパターン１１７ａ、１１７ｂに重なる部分の第２層パターン１１１にはグランドパターン１１６が、第４層パターン１１３にはグランドパターン１１９が来るように構成されている。これにより、高速駆動パルスパターン１１７ａ、１１７ｂの上下左右を完全にグランドパターンでシールドしている。高速駆動パルスパターン１１７ａ、１１７ｂの上下左右を完全にグランドパターンでシールドすることにより、高速駆動パルスパターン１１７ａ、１１７ｂからの不要輻射を低減することができる。
【００２９】
光電変換素子と撮影レンズ光学系の結像面の位置合せを行えるように、光電変換素子プリント配線板１０２の光電変換素子パッケージ１０１実装部と、コネクタ１０７実装部の中間部分１１４（屈曲部）はできるだけ高い屈曲性を有していることが必要である。しかし、高い配線密度を要求される部品実装部は４層で配線を行っているのに対して、中間部分１１４は第２層パターン１１１、第３層パターン１１２、第４層パターン１１３の３層にのみ配線を行うようにしている。したがって、部品実装部よりパターンを形成するための銅箔が１層分少ない分屈曲性が高い。また、中間部分１１４は第１層パターン１１０表面の絶縁層を無くしておくことで、さらに高い屈曲性を確保している。
【００３０】
ここで、本実施形態では光電変換素子プリント配線板１０２は、配線層が４層の多層フレキシブルプリント配線板としたが、それ以上の配線層数を持つ多層フレキシブルプリント配線板でも、中間部分１１４を同様の構成とすることで、同様の効果が得られる。
【００３１】
次に、光電変換素子パッケージ１０１と、光電変換素子パッケージ１０１の位置規制を行う為の位置規制用部材１０３の固定について説明を行う。
【００３２】
光電変換素子プリント配線板１０２には、図６（ｂ）に示す通り、実装された光電変換素子パッケージ１０１の電極部１０６の内側部分に開口部１２０が形成されている。光電変換素子パッケージが実装された状態で、光電変換素子パッケージ１０１のパッケージ裏面が開口部１２０から露呈するようになっている。
【００３３】
この状態で、プリント配線板１０２に実装された光電変換素子パッケージ１０１は、図７（ａ）、（ｂ）に示す通り位置規制用部材１０３と固定される。
【００３４】
位置規制用部材１０３は金属製のプレートである。位置規制用部材１０３には、光電変換素子パッケージ１０１の撮影レンズ鏡筒ユニット１０４の光軸方向の位置を規制するための突起部１２１ａ〜１２１ｃが半抜き加工によって形成されている。突起部１２１ａ〜１２１ｃ近傍には開口部１２２ａ、１２２ｂが形成されている。突起部１２１ａ〜１２１ｃは、光電変換素子パッケージ１０１の裏面が光電変換素子プリント配線板１０２の開口部１２０から露呈している部分に当接する位置に形成されている。また、開口部１２２ａ、１２２ｂは、光電変換素子プリント配線板１０２の開口部１２０内に略収まる大きさで形成されている。
【００３５】
光電変換素子パッケージ１０１と位置規制用部材１０３との固定は、光電変換素子パッケージ１０１の裏面に突起部１２１ａ〜１２１ｃを突き当てる。そして、開口部１２２ａ、１２２ｂから、光電変換素子パッケージ１０１と位置規制用部材１０３との隙間に接着剤を流し込み、硬化させることで行う。
【００３６】
光電変換素子パッケージ１０１と位置規制用部材１０３との隙間に流し込まれた接着剤は、光電変換素子パッケージ裏面へ突き当てられている突起部１２１ａ〜１２１ｃの周囲へ充填、固着する。これによって、光電変換素子パッケージ裏面と位置規制用部材１０３との接着は空中接着にならず、強固に固定される。
【００３７】
この時、光電変換素子パッケージ１０１、光電変換素子プリント配線板１０２、位置規制用部材１０３とは平面方向では図８、厚さ方向では図９に示す様な位置関係になっている。
【００３８】
突起部１２１ａ〜１２１ｃは、光電変換素子パッケージ１０１の裏面が光電変換素子プリント配線板１０２の開口部１２０から露呈している部分に当接する位置に形成している。開口部１２０内で、突起部１２１ａ〜１２１ｃの間隔を最大限に広く取るように配置している。よって、突起部１２１ａ〜１２１ｃの高さの加工上のばらつきに対して、位置規制用部材１０３に対する光電変換素子１０５の平面位置のばらつきを最も小さくするように高精度に位置規制する事が可能である。
【００３９】
また、位置規制用部材１０３に形成された突起部１２１ａ〜１２１ｃの高さは、光電変換素子プリント配線板１０２への実装後の光電変換素子パッケージ１０１のパッケージ裏面から光電変換素子プリント配線板１０２の裏面までの距離より高くしてある。これによって、光電変換素子パッケージ１０１は光電変換素子プリント配線板１０２に実装された状態で位置規制用部材１０３により直接光軸方向の位置規制を行うことが出来る。
【００４０】
さらに、突起部１２１ａ〜１２１ｃの高さは、光電変換素子プリント配線板１０２への実装状態での光電変換素子パッケージ１０１のパッケージ裏面から光電変換素子プリント配線板１０２の裏面までの距離と極めて近い値に高精度で設定できる。これによって、光電変換素子パッケージ１０１から位置規制用部材１０３までのトータルの厚みを最小にすることが可能である。
【００４１】
最後に、図７の状態の光電変換素子１０１、光電変換素子プリント配線板１０２、位置規制用部材１０３が一体となったユニットが、図１０に示すように撮影レンズ鏡筒ユニット１０４にねじ１２３ａ〜１２３ｃによって取り付けられる。そして、光電変換素子プリント配線板１０２に実装されたコネクタ１０７と、メインプリント配線板１０５に実装されたコネクタ１０８を接続する。これにより、光電変換素子パッケージ１０１と、光電変換素子の駆動および信号処理を行うＩＣ１０９との間の電気的な接続が行われる。
【００４２】
撮影レンズ鏡筒ユニット１０４には図３に示す通り位置決め突起部１２４ａ、１２４ｂが設けられている。位置決め突起部１２４ａ、１２４ｂに位置決め穴部１２５ａ、１２５ｂが係合することによって、撮影レンズ鏡筒ユニット１０４に対する位置規制用部材１０３および光電変換素子パッケージ１０１の光軸と直交する平面方向の位置が規制される。この時、撮影レンズ鏡筒ユニット１０４に設けられた凹部に設置された付勢ばね１２６ａ〜１２６ｃ（１２６ｃは不図示）によって、位置規制用部材１０３をねじ１２３ａ〜１２３ｃのねじ頭へ光軸方向に付勢するようになっている。したがって、ねじ１２３ａ〜１２３ｃの締め込み量の微調整を行うことで、撮影レンズ鏡筒ユニット１０４に対する位置規制用部材１０３の光軸方向の位置、および光軸に対する角度の微調整（面倒れ調整）を行うことが出来るようになっている。これによって、撮影レンズ鏡筒ユニット１０４の撮影レンズ光学系の結像面に対して光電変換素子１０５の受光面の位置合わせを高精度に行うことが可能である。
【００４３】
光電変換素子プリント配線板１０２は、光電変換素子プリント配線板１０２の光電変換素子パッケージ１０１実装部とコネクタ１０７実装部の間の中間部分１１４（屈曲部）で屈曲される（屈曲部）。面倒れ調整は、付勢ばね１２６ａ〜１２６ｃの付勢力とねじ１２３ａ〜１２３ｃの締め込み量のバランスによって行われている。本実施形態では中間部分１１４が十分な柔軟性を持っているので、中間部分１１４で屈曲した際の反力が面倒れ調整時に影響を与えることがない。
【００４４】
上記実施例の構成により、光電変換素子から信号処理回路が実装されたプリント配線板の間の接続部の屈曲性を損なわずに、光電変換素子の信号出力パターンと駆動パルスパターンのクロストークを防ぐことができる。また、駆動パルスパターンのシールドを強固に行うことで不要輻射の低減を可能とし、光電変換素子の面倒れ調整を可能にしながら、光電変換素子出力高品質化と不要輻射の低減が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態にかかる撮像装置（デジタルカメラ）を前面から見た外観図。
【図２】本発明の実施の形態にかかる撮像ユニットを示す外観図。
【図３】本発明の実施の形態に係る撮像ユニットおよびメインプリント配線板の構成を示す分解斜視図。
【図４】本発明の実施の形態に係る光電変換素子プリント配線板の配線層構成およびパターン配線構成を示す図。
【図５】図４における光電変換素子プリント配線板の平面Ｂの矢印側から見た断面模式図。
【図６】本発明の実施の形態に係る光電変換素子プリント配線板の光電変換素子パッケージおよびコネクタ実装状態の斜視図。
【図７】本発明の実施の形態にかかる光電変換素子パッケージと位置規制用部材の固定状態での斜視図。
【図８】図７と同一の状態における透視平面図。
【図９】図８におけるＡ−Ａ断面図。
【図１０】本発明の実施の形態に係る撮像ユニットおよびメインプリント配線板の構成を示す組み立て完成状態の斜視図。
【符号の説明】
【００４６】
１０１  光電変換素子パッケージ
１０２  光電変換素子プリント配線板
１０３  位置規制用部材
１０４  撮影レンズ鏡筒ユニット
１０５  メインプリント配線板
１０６  電極
１０７  コネクタ
１０８  コネクタ
１０９  ＩＣ
１１０  第１層パターン
１１１  第２層パターン
１１２  第３層パターン
１１３  第４層パターン
１１４  中間部分
１１５  光電変換素子信号出力パターン
１１６  グランドパターン
１１７ａ、１１７ｂ  高速駆動パルスパターン
１１８  グランドパターン
１１９  グランドパターン
１２０  開口部
１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ  突起部
１２２ａ、１２２ｂ  開口部
１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ  ねじ
１２４ａ、１２４ｂ  位置決め突起部
１２５ａ、１２５ｂ  位置決め穴部
１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ  付勢ばね
【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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