DE3112828A1

DE3112828A1 - "zoomobjektiv"

Info

Publication number: DE3112828A1
Application number: DE19813112828
Authority: DE
Inventors: Takeshi Chigasaki Kanagawa Muryoi
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1981-12-24
Also published as: JPS56138319A; US4411498A

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zoomobjektiv der im Anspruch 1 angegebenen Gattung. Bei einem solchen Zoomobjektiv erfolgt die Vergrößerung oder Maßstabsänderung durch geradlinige Bewegung eines Betätigungsrings, während die Scharfeinstellung durch Drehen des Betätigungsrings erfolgt.

Bei einem Zoomobjektiv dieser Art ist auf einer eine Vergrößerungsänderungslinse tragenden Linsenfassung ein einzelner Stift vorstehend angeordnet und dieser Stift wird durch die geradlinige Bewegung des Bettttigungsrings in Richtung der optischen Achse bewegt, um dadurch eine Maßstabsänderung ^ ά. h, den Zoom-Effekt zu erreichen. Wenn jedoch die Länge der durch den einzelnen Stift angetriebenen Linsenfassung für die Vergrößerungsänderungslinse kurz ist, neigt sich die Linsehfassung für die Vergrößerungsänderungslinse während der Bewegung der Fassung und kann nicht ruhig und glatt gleiten. Hierdurch mußte der Nachteil in Kauf gc3nommen werden, daß die Länge der Linsenfassung für die Vergrößerungsänderungslinse vergrößert werden mußte, wodurch sich auch die Gesaratlänge des Zoomobjektivs vergrößerte.

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Andererseits sind bei einem Zoomobjektiv, bei dem die Maßstabsänderung durch Drehen des Betätigungsrings um die optische Achse erfolgt, drei Stifte vorstehend auf der Objektivfassung für die Vergrößerungsänderungslinse vorgesehen, die gleichförmig beabstandet über den Umfang der Linsenfassung verteilt sind. Diese drei Stifte sind in drei schräge, in einem Steuerring ausgebildete Steuernuten eingesetzt, und diese Steuerung wird durch Drehen des Betätigungsrings verdreht, um dadurch die Linsenfassung für die Vergrößerungsänderungs linse in Richtung der optischen Achse zu bewegen. Bei einem Zoomobjektiv dieser Art v/erden die drei Stifte von dem Steuerring gehalten, und daher braucht die Linsenfassung für die Vergrößerungsänderungslinse in Richtung der optischen Achse nicht mit großer Länge ausgebildet werden. Wenn jedoch irgendein toter Gang zwischen den Stiften und der Breite der schrägen Nuten existiert, ergibt sich in Richtung der optischen Achse ein Totgang, der größer ist als der zuerst genannte Totgang, und zwar aufgrund der Neigung der schrägen Nuten, so daß die Vergrößerungsänderungslinse nicht in einer zur optischen Achse senkrechten Ebene gehalten werden kann und somit die Leistungsfähigkeit des Objektivs abträglich beeinflußt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zoomobj aktiv der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem

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die verschiebliche Objektivfassung in Richtung der optischen Achse relativ kurz ist, um ein kompaktes Zoomobjektiv zu erhalten, und bei dem jegliche Schräglage der Verqrößeruncisänderungslinse aufgrund irgendwelchen Totgangs in Richtung der optischen Achse vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 3 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 4 angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemüRen Zoonobjektivs,

Fig. 2 eine Querschnittansicht des in Fig. 1 dargestellten Zoomobjektivs, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines erfindungsgeinäßen Zoomobjektivs.

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Gemäß Pig. 1 ist an einem feststehenden Ring 1 eine Hauptlinse 2 befestigt, ferner ist an dem feststehenden Ring ein Blendenmechanismus angebracht. Drei gerade Nuten 1a, 1b und 1c erstrecken sich in Richtung der optischen Achse auf der Innenfläche des feststehenden Rings 1. Diese Nuten sind im wesentlichen gleichförmig über den Umfang des feststehenden Rings 1 verteilt. Eine eine Vergrößerungsänderungslinse 3 tragende Vergrößerungsänderungslinsenfassung 4 und eine eine Korrekturlinse 5 tragende Korrekturlinsenfassung 6 sind in den feststehenden Ring 1 eingepaßt. Eine Fokussierlinse 7 wird von einem Scharfeinstellring 8 gehalten. Der Scharfeinstellring 8 besitzt ein Innengewinde 8a, das auf ein Außengewinde 9 des feststehenden Rings 1 aufgeschraubt ist.

Ein Betätigungsring 10 ist um die optische Achse drehbar und kann entlang der optischen Achse gleiten. Der Betätigungsring 10 besitzt eine entlang seines Umfangs ausgebildete Umfangsnut 10a sowie eine entlang der optischen Achse ausgebildete gerade Nut 10b. über den Außenumfang des feststehenden Rings ist ein Steuerring 11 drehbar aufgepaßt. Der Steuerring 11 besitzt drei untereinander ähnlich ausgestaltete geneigte oder schräge Steuernuten 11a, 11b und 11c, wie man in Pig. 2 erkennt.

Diese schrägen Steuernuten 11a, 11b und 11c sind in der aus 3/4

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Fig. 3 ersichtlichen Weise geneigt und erstrecken sich in einer anderen Richtung als die oben erwähnte Nut 10a sowie die oben erwähnten Nuten 1a, 1b und 1c. Die geneigten Steuernuten sind im wesentlichen gleichmäßig über den Umfang dos Steuerrings 11 verteilt.

Auf dem Außenumfang der Vergrößerungnänderungslinsenfassung 4 sind, wie deutlich in Fig. 2 zu erkennen ist, drei Stifte 12, 13 und 14 äquidistant, d. h., um 120° beabstandet, eingesetzt. Diese Stifte 12, 13 und 14 erstrecken sich durch die geraden Nuten 1a bzw. 1b bzw. 1c des feststehenden Rings 1 und durch die schrägen Nuten 11a bzw. 11b bzw. 11c des Steuerrings 11 und sind in die Umfangsnut 10a des Betätigungsringrs 10 eingepaßt.

Wie man in Fig. 2 erkennt, ist der Stift 13 kürzer als die Stifte 12 und 14, so daß der Stift 13 nicht zur Anlage an eine die Drehung des Betätigungsrings begrenzenden Platte kommt. Diese Platte 15 steht in der Umfangsnut 10a des Betätigungsrings 10 vor.

Ein auf der Korrekturlinsenfnssung 6 eingesetzter Stift 16 erstreckt sich durch die gerade Nut 1d des feststehenden Rircrs 1 und ist in eine schräge Nut 11d des Steuerrings 11 eingesetzt. Der vorstehende Abschnitt 8b der Fokussierlinsenfas-

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sung 8 ist in die gerade Nut 10b des Betätigungsrings 10 eingepaßt, so daß die Fokussierlinsenfassung 8 bei Verdrehung des Betätigungsrings 10 mit gedreht wird.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der oben erläuterten Anordnung beschrieben: Wenn der Betätigungsring 10 gemäß Darstellung in Fig. 1 geradlinig nach rechts entlang der optischen Achse bewegt wird, wird die Vergrößerungsänderungslinsenfassung 4 aufgrund des In-Eingriff-Kommens der Stifte 12, 13 und 14 mit der Umfangsnut 10a an drei Punkten angetrieben und in Richtung der optischen Achse bewegt. Die Stifte 12, 13 und 14 gleiten in den geraden Nuten 1a, 1b bzw. 1c, so daß sich die Linsenfassung 4 nicht dreht. Einhergehend mit der Gleitbewegung der Stifte 12, 13 und 14 wird der Steuerring 11 gedreht, weil die Stifte 12, 13 und 14 mit den schrägen Nuten 11a, 11b bzw. 11c in Eingriff kommen. Einhergehend mit dieser Drehung gleitet die Korrekturlinsenfassung 6 in Richtung der optischen Achse, weil der Stift 16 in die schräge Nut 11d eingreift.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ruft eine Bewegung des Betätigungsrings 10 (gemäß Fig. 1) nach rechts eine Bewegung sowohl der Vergrößerungsänderungslinse 3 als auch der Korrekturlinse 5 hervor. Aufgrund der schrägen Nuten 11a, 11b, 11c und lld jedoch variiert der relative Abstand zwischen der Vergrößerungsänderungslinse 3 und der Korrektur-

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linse 5 mit der Bewegung des Betätigungsrings 10, und es erfolgt stets eine solche Korrektur, daß die Scharfeinstellungsebene auf einem (nicht gezeigten) Film liegt. Die Maßstabsänderung oder Vergroßerungsänderunq, d. h. der "Zoom-Effekt" wird also durch die Gleitbev;equng der Vergrößerunqsänderung.¹;-linse 3 und der Korrekturlinse 5 erreicht. Auf diese Woir>e wird die Vergrößerungsänderungslinsenfansung 4 durch die drei Stifte angetrieben, und daher kann die Linsenfassung 4 innerhalb des feststehenden Rings 1 ruhig und glatt gleiten, ohne daß die Länge der Linsenfassung 4 in Richtung der optischen Achse vergrößert zu werden braucht.

Ferner greifen die Stifte 12, 13 und 14 in die schrägen Nuten 11a, 11b und 11c des Steuerrings 11 sowie in die Umfangsnut 10a des Betätigungsrings 10 ein, und selbst wenn daher (vgl. Fig. 3) ein toter Gang zwischen den Stiften 12, 13 und 14 und der Breite der schrägen Nut 11a, 11b bzw. 11c vorliegt und die Neigung der schrägen Nuten einen noch größeren Totgang in Richtung der optischen Achse hervorruft, kann die Vergrößerungsänderungslinse 3 stets in einer zur optischen Achse im wesentlichen senkrechten Ebene gehalten werden, weil der Stift jeweils in die Umfangsnut 10a eingreift.

Wenn nun der Betätigungsring 10 gedreht wird, wird die Fassung 8 aufgrund des Eingreifens des vorstehenden Abschnitts 8b in die gerade Nut 10b gedreht, und die Fassung B V7ird vor-

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toärts oder rückwärts bewegt, weil die Fassung 8 mit dem Außengewinde 9 in Verbindung steht. Hierdurch kann eine Scharfeinstellung vorgenommen werden. Da der Stift 13 kurz ausgebildet ist, läßt die Drehbegrenzungsplatte 15 den Stift 13 passieren und dreht sich weiter. Wenn der Betätigungsring 10 sich in der der kürzest möglichen Entfernung entsprechenden Stellung befindet, kommt die Platte 15 z. B. an dem Stift zur Anlage, und wenn der Betätigungsring 10 sich in einer einer unendlichen Entfernung entsprechenden Stellung befindet, kommt die Platte 15 gegen den Stift 14 zur Anlage. Auf diese Weise werden die Stifte 12 und 14 auch dazu verwendet, die Drehung des Betätigungsrings beim Scharfeinstellen zu begrenzen.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die VergrößerungsänderungslinsenfasDung 4 direkt durch den Betätigungsring 10 angetrieben, und die Korrekturlinsenfassung 6 wird über den Steuerring 11 angetrieben. Andererseits ist es jedoch möglich, daß die Korrekturlinsenfassung 6 direkt durch den Betätigungsring 10 angetrieben wird, während die Vergrößerungsanderungslinsenfassung 4 über den Steuerring 11 angetrieben werden kann. In dem letztgenannten Fall werden die drei Stifte 12, 13 und 14 auf der Korrekturlinsenfassung 6 gleichförmig über den Umfang verteilt vorzusehen sein. Jeder der Stifte erstreckt sich durch eine der Nuten 1a, 1b und 1c, die in dein

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feststehenden Ring 1 ausgebildet sind, und durch eine der Nuten 11a, 11b und 11c in dem Steuerring 11, und ist in die Umfangsnut 10a des Betätigungsrings 10 eingepaßt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich ferner die Nuten 1a, 1b und 1c in Richtung der optischen Achse in dem feststehenden Ring 1. Diese Nuten 1a, 1b und 1c brauchen jedoch nicht stets exakt parallel zur optischen Achse verlaufen, sondern sie können etwas bezüglich der optischen Achse geneigt sein. Selbstverständlich brauchen diese Nuten 1a, 1b und 1c nicht geradlinig ausgebildet zu sein.

In der dargestellten Ausführungsform ist die sich in Richtung der optischen Achse erstreckende gerade Nut 1d in dem feststehenden Ring 1 ausgebildet und die schräge Nut 11d ist im Steuerring 11 vorgesehen. Die geneigte Nut kann aber auch in dem feststehenden Ring 1 vorgesehen werden, während die gerade Nut im Steuerring 11 ausgebildet sein kann.

Die bisher erfolgte Beschreibung bezog sich auf eine Ausführungsform, bei der drei gerade Nuten 1a, 1b und 1c in dem feststehenden Ring 1 und drei schräge Steuernuten 11a, 11b und 11c in dem Steuerring 11 vorgesehen sind. Alternativ können jedoch drei schräge Steuernuten 11a, 11b und 11c in dem

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feststehenden Ring 1 vorgesehen sein, während drei gerade Nuten 1a, 1b und 1c in dem Steuerring 11 ausgebildet sein können. Wfederum werden sich in diesem alternativen Beispiel die geraden Nuten 1a, 1b und 1c jeweils in einer Richtung erstrecken, die im wesentlichen mit der Richtung der optischen Achse zusammenfällt, und die schrägen Steuernuten 11a, 11b und 11c erstrecken sich jeweils in einer von der Umfangsnut 10a und den geraden Nuten 1a , 1b und Ic abweichenden Richtung. Jede der Nuten des feststehenden Rings 1 und des Steuerrings 11 ist im wesentlichen gleichmäßig über den umfang verteilt.

Die auf der Fassung 4 vorgesehenen drei Stifte 12, 13 und 14 erstrecken sich durch eine der in dem feststehenden Ring 1 ausgebildeten Nuten und durch eine der in dem Steuerring 11 ausgebildeten Nuten, und sie sind in die Umfangsnut 10a des Betätigungsrings 10 eingepaßt.

Bezüglich der anderen Merkmale ist diese alternative Ausführungsform ähnlich ausgestaltet wie die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform. Wird in einem solchen Fall der Betatigungsring 10 in Richtung der optischen Achse verschoben, bewegt sich die Linsenfassung 4 unter Drehung vorwärts oder rückwärts, und die Linsenfassung 6 bewegt sich nach Maßgabe der Drehung des Steuerrings 11 vorwärts oder rückwärts.

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Selbstverständlich können die Stifte 12 und 14, falls sie eine solche Länge haben, daß sie an der Begrenzungsplatte 15 anschlagen, außerdem die Verdrehung des Betätigungsrings 10 begrenzen, wie es in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall ist. Die Stifte 12, 13 und 14 können anstatt auf der Linsenfassung 4 auf der Linsenfassung 6 vorgesehen werden.

Statt der drei Stifte 12, 13 und 14 können auch noch mehr Stifte verwendet werden. Statt der drei Nuten 1a, 1b, 1c können auch noch mehr Nuten vorgesehen werden. Das gleiche gilt für die Nuten 11a, 11b und 11c. Die Stifte und Nuten können im wesentlichen gleichmäßig über den Umfang verteilt werden.

Man sieht, daß trotz der angegebenen vielfältigen Modifikationen der relative Abstand zwischen der Vergrößerungsänderungslinse und der Korrekturlinse nach Maßgabe der Bewegung der Vergrößerungsänderungslinse verschoben wird, wodurch eine Korrektur derart vorgenommen wird, daß die Abbildungsstelle während der Maßstabsänderung in der Pilmebene liegt.

Gemäß der oben erläuterten Erfindung erfolgt die geradlinige Bewegung der VergrößerungsMnderungslinsenfassung oder der Korrekturlinsenfassung durch wenigstens drei Stifte; dies

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ermöglicht, die Linsenfassung kurz auszubilden. Die Vergrößerungsänderungslinsenfassung ist mit einem Totgang behaftet. Die Neigung der Linsenfassung in Richtung der optischen Achse wird durch die Umfangsnut des Betätigungsrings eingeschränkt, so daß der Totgang und die Neigung sehr stark herabgesetzt werden.

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Claims

Patentansprüche

./ Zoomobjekt.lv, mit einem außen auf einem feststehenden Ring (1) befindlichen Betätigungsring (10), der um die optische Achse drehbar und in Richtung der optischen Achse geradlinig bewegbar ist, einer optischen Fokussierlinsenanordnung (7, 8}, die durch Drehen des Betätigungsrings (10) zwecks Scharfeinstellung antreibbar ist, während zum Erreichen einer Vergrößerungsänderung eine optische Vergrößerungsänderungslinsenanordnung (3) und eine optische Korrekturlinsenanordnung (5) durch geradliniges Bewegen des Betätigungsrings angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Ring (1) wenigstens drei Nuten (1a, Ib, 1c) aufweist, die sich im wesentlichen in Richtung der optischen Achse erstrecken und die im wesentlichen gleichförmig am Umfang des feststehenden Rings (1) beabstandet sind, daß der Betätigungsring (10) auf seiner Innenseite eine sich über den Umfang des Betätigungsrings (10) erstreckende Nut (10a) aufweist, daß innerhalb des Betätigungsrings (10) ein Steuerring (11) vorgesehen ist, der wenigstens drei Nuten (11a, 11b, 11c) aufweist, die sich in einer anderen Richtung erstrecken als die Nuten (1a, 1b, 1c) des feststehenden Rings (1) und als die Nut (10a) des Betätigungsrincrs (10) , und die iin v;e-

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sentlichen gleichförmig über den Umfang des Steuerrings (11) beabstandet sind, daß innerhalb des feststehenden Rings (1) eine die optische Vergrößerungsänderungslinsenanordnung (3) haltende erste Linsenfassung (4) und eine die optische Korrekturlinsenanordnung (5) haltende zweite Linsenfassung (6) vorgesehen sind, daß die erste oder zweite Linsenfassung (z. B. 4) wenigstens drei vorstehende Elemente (12, 13, 14) aufweist, die im wesentlichen gleichförmig am Umfang dieser Linsenfassung (z. B. 4) verteilt sind, daß die vorstehenden Elemente (12, 13, 14) sich durch eine der Nuten (1a, 1b, 1c) in dem feststehenden Ring (1) und durch eine der Nuten (11a, 11b, 11c) in dem Steuerring (11) erstrecken und in die Nut (10a) des Betätigungsrings (10) eingepaßt sind, und daß die andere Linsenfassung (z. B. 6) derart ausgebildet ist, daß sie sich nach Maßgabe der Drehung des Steuerrings (11) in Richtung der optischen Achse bewegt und eine von der Bewegung der einen Linsenfassung (4) abweichende Bewegung vollzieht.
2. Zoomobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Betätigungsring (10) auf seiner Innenfläche einen vorstehenden Abschnitt (15) aufweist, daß wenigstens eines der vorstehenden Elemente (12, 14) der Linsenfassung (4) eine Länge aufweist, daß das Element mit dem vorstehenden Abschnitt (15) in Eingriff kommt, und daß die Drehung des Bctätigungsrings (10) durch den mit dem einen

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vorstehenden Element (12 oder 14) in Eingriff kommenden vorstehenden Abschnitt (15) begrenzt wird.
3. Zoomobjektiv, mit einem außen auf einem feststehenden Ring (1) befindlichen Betätigungsring (10), der um die optische Achse drehbar und in Richtung der optischen Achse geradlinig bewegbar ist, einer optischen Pokussierlinsenanordnung (7, 8), die durch Drehen des Betätigungsrings (10) zwecks Scharfeinstellung antreibbar ist, während zum Erreichen einer Vergrößerungsänderung eine optische Vergrößerungsänderungslinsenanordnung (3) und eine optische Korrekturlinsenanordnung (5) durch geradliniges Bewegen des Betätigungsrings (10) angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet , daß der Betätigungsring (10) in seiner Innenseite eine sich über den Umfang des Betätigungsrings erstreckende Nut aufweist, daß innerhalb des Betätigungsrings ein Steuerring vorgesehen ist, der wenigstens drei Nuten aufweist, die sich im wesentlichen in Richtung der optischen Achse erstrecken und die in ümfangsrichtung des Steuerrings im wesentlichen gleichförmig beabstandet sind, daß der feststehende Ring wenigstens drei Nuten aufweist, die sich in einer anderen Richtung erstrecken als die Nuten des Steuerrings und die Nut des Betätigungsrings, daß die Nuten des feststehenden Rings im wesentlichen gleichförmig beabstandet über den Umfang des feststehenden Rings verteilt sind, daß die optische Verqrößerungsäncle-·

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rungslinsenanordnung innerhalb des feststehenden Rings von einer ersten Linsenfassung gehalten wird, daß die optische Korrekturlinsenanordnung innerhalb des feststehenden Rings von einer zweiten Linsenfassung gehalten wird, daß die erste oder die zweite Linsenfassung wenigstens drei vorstehende Elemente aufweist, die gleichförmig beabstandet über den Umfang der Linsenfassung verteilt sind, daß die vorstehenden Elemente sich jeweils durch eine der in dem feststehenden Ring ausgebildeten Nuten und durch eine der in dem Steuerring ausgebildeten Nuten erstrecken und in die Nut des Betätigungsrings eingepaßt sind, und daß die andere Linsenfassung derart ausgebildet ist, daß sie nach Maßgabe der Drehung des Steuerrings in Richtung der optischen Achse bewegt wird und eine andere Bewegung ausführt als die eine Linsenfassung.
4. Zoomobjektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsring auf seiner innerön ümfangsflache einen vorstehenden Abschnitt (15) aufweist, daß wenigstens eines der vorstehenden Elemente (12> 14) eine solche Länge aufweist, daß es mit dem vorstehenden Abschnitt (15) in Eingriff bringbar ist, und daß die Drehung des Betätigungsrings dadurch begrenzt wird, daß der vorstehende Abschnitt (15) mit dem einen vorstehenden Element in Eingriff kommt.

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