JP2015103363A - Light guide plate and vehicular lamp - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make directional control of outgoing light easier than before.SOLUTION: A light guide plate 5 allow the light incident from an upper end surface that is an incident surface 5a to be reflected on a plurality of reflection cuts 51 provided on a rear surface, for outgoing from a front surface which is an outgoing surface 5b. The reflection cut 51 is formed in a shape in which, on a slope inclined up in front relative to incidence direction of the light, a plurality of grooves G, ... are provided side by side along the inclined direction of the slope.

Description

本発明は、導光板及びこれを備える車両用灯具に関する。   The present invention relates to a light guide plate and a vehicular lamp including the same.

従来、車両に搭載される各種の車両用灯具として、導光板の主面を面発光させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。一般に、この種の車両用灯具は、図6(a)に示すように、裏面に多数の反射カットが形成された導光板と、この導光板の端面に対向配置された複数の光源(例えば発光ダイオード)とを備えている。そして、光源から出射されて端面から導光板内に入射した光が、裏面の反射カットで反射されて主表面(裏面と反対側の面)から出射されることで、この導光板の主表面が発光する。導光板に形成される反射カットとしては、端面(入射面)に一方の傾斜面を向けた三角柱状や、半球状のものが一般的である。   2. Description of the Related Art Conventionally, various types of vehicle lamps mounted on a vehicle have been known that emit light from the main surface of a light guide plate (see, for example, Patent Document 1). Generally, as shown in FIG. 6 (a), this type of vehicle lamp includes a light guide plate having a large number of reflection cuts formed on the back surface, and a plurality of light sources (for example, light emitting devices) arranged to face the end surface of the light guide plate. Diode). And the light emitted from the light source and entering the light guide plate from the end face is reflected by the reflection cut on the back surface and is emitted from the main surface (surface opposite to the back surface). Emits light. As the reflection cut formed on the light guide plate, a triangular prism shape with one inclined surface facing an end surface (incident surface) or a hemispherical shape is common.

特開2013−56603号公報JP 2013-56603 A

しかしながら、上記従来の導光板では、反射カットの形状が半球状や三角柱状であるために、この反射カットでの反射方向の制御,ひいては、最終的に得られる出射光の方向制御が困難であった。   However, in the conventional light guide plate, since the shape of the reflection cut is a hemispherical shape or a triangular prism shape, it is difficult to control the reflection direction in the reflection cut, and thus the direction control of the finally obtained outgoing light. It was.

具体的には、反射カットが半球状である場合には、反射光が広く散乱するために均一感のある出射光が得られやすいものの、一定の出射方向(反射カットでの反射方向)に沿った平行光となるように制御することは難しい。そのため、このような反射カットを有する導光板は、比較的に精緻な配光制御が求められる車両用灯具には、少なくとも当該導光板単独では適用できない。   Specifically, when the reflection cut is hemispherical, the reflected light is widely scattered, so it is easy to obtain uniform emitted light, but along a certain emission direction (reflection direction in the reflection cut). It is difficult to control the light so that it becomes parallel light. Therefore, the light guide plate having such a reflection cut cannot be applied to at least the light guide plate for vehicles for which relatively precise light distribution control is required.

また、反射カットが三角柱状である場合には、図6(b)に示すように、傾斜面での1回の正反射となるため、傾斜面の傾斜角度を変えることで導光板の長さ方向(入射方向に沿った方向)への制御は容易ではあるものの、導光板の幅方向への制御が難しい。そのため、この三角柱状の反射カットでは、光源から多少の広がりをもって出射される光を一様な平行光として反射させることができない。したがって、このような反射カットを有する導光板は、車両用灯具に適用するには効率が悪く、また輝度ムラも大きい。   In addition, when the reflection cut is a triangular prism shape, as shown in FIG. 6B, since the regular reflection is performed once on the inclined surface, the length of the light guide plate can be changed by changing the inclination angle of the inclined surface. Although control in the direction (direction along the incident direction) is easy, control in the width direction of the light guide plate is difficult. Therefore, with this triangular prism-shaped reflection cut, the light emitted from the light source with a slight spread cannot be reflected as uniform parallel light. Therefore, the light guide plate having such a reflection cut is inefficient when applied to a vehicular lamp, and the luminance unevenness is large.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、従来に比べ、出射光の方向制御を容易に行うことができる導光板及びこれを備える車両用灯具の提供を目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a light guide plate that can easily control the direction of emitted light and a vehicular lamp including the light guide plate as compared with the conventional art.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
入射面である一方の端面から入射された光を、一方の主面に設けられた複数の反射カットで反射させて、出射面である他方の主面から出射させる導光板であって、
前記反射カットは、光の入射方向に対して前上がりに傾斜した傾斜面に、当該傾斜面の傾斜方向に沿った複数の溝部が並設された形状に形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1
A light guide plate that reflects light incident from one end surface that is an incident surface by a plurality of reflection cuts provided on one main surface and emits light from the other main surface that is an output surface,
The reflection cut is formed in a shape in which a plurality of grooves along the inclined direction of the inclined surface are arranged in parallel on an inclined surface inclined upwardly with respect to the incident direction of light.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の導光板において、
前記反射カットは、前記一方の主面に凹状に形成されており、前記傾斜面が当該反射カットのうちの前記入射面側の面であることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the light guide plate according to claim 1,
The reflective cut is formed in a concave shape on the one main surface, and the inclined surface is a surface on the incident surface side of the reflective cut.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の導光板において、
前記複数の溝部は、それぞれの断面形状が、三角形状,円弧状,段付き三角形状または波形状であることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the light guide plate according to claim 1 or 2,
Each of the plurality of grooves has a cross-sectional shape of a triangle shape, an arc shape, a stepped triangle shape, or a wave shape.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の導光板において、
前記反射カットは、前記傾斜面を有する四角錘状が基本形状であることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the light guide plate according to any one of claims 1 to 3,
The reflection cut is characterized in that a quadrangular pyramid shape having the inclined surface is a basic shape.

請求項5に記載の発明は、車両用灯具であって、
請求項1〜4の何れか一項に記載の導光板と、
前記導光板の前記入射面に対向配置されたLEDと、
を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is a vehicular lamp,
The light guide plate according to any one of claims 1 to 4,
LEDs disposed opposite to the incident surface of the light guide plate;
It is characterized by providing.

本発明によれば、導光板の一方の主面に設けられた複数の反射カットは、光の入射方向に対して前上がりに傾斜した傾斜面に、当該傾斜面の傾斜方向に沿った複数の溝部が並設された形状にそれぞれ形成されている。これにより、入射面から導光板内に入射した光が反射カットの溝部の両側面で2回反射されるので、入射方向と直交する導光板の幅方向に関して当該光を溝部に沿った方向へ向けやすくすることができる。そのため、導光板に沿った平面内で多少の広がりをもって反射カットに入射する光に対しても、一様な平行光として反射させることができる。したがって、反射カットが単純な半球状や三角柱状であった従来に比べ、出射光の方向制御を容易に行うことができる。   According to the present invention, the plurality of reflection cuts provided on one main surface of the light guide plate are formed on the inclined surface inclined upward in the light incident direction, and the plurality of reflective cuts along the inclined direction of the inclined surface. Each of the grooves is formed in a parallel shape. As a result, light incident on the light guide plate from the incident surface is reflected twice on both side surfaces of the groove portion of the reflection cut, so that the light is directed in the direction along the groove portion with respect to the width direction of the light guide plate orthogonal to the incident direction. It can be made easier. Therefore, even light that enters the reflection cut with a slight spread in a plane along the light guide plate can be reflected as uniform parallel light. Therefore, the direction control of the emitted light can be easily performed as compared with the conventional case where the reflection cut is a simple hemispherical shape or a triangular prism shape.

実施形態における車両用灯具の断面図である。It is sectional drawing of the vehicle lamp in embodiment. 実施形態における反射カットの(a)斜視図であり、(b)背面図である。It is (a) perspective view of the reflective cut in embodiment, (b) It is a rear view. 実施形態における反射カットでの光の反射態様を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reflection aspect of the light in the reflective cut in embodiment. 実施形態における反射カットでの光の反射態様を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reflection aspect of the light in the reflective cut in embodiment. 実施形態における反射カットの変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of the reflective cut in embodiment. (a)従来の車両用灯具の断面図であり、(b)従来の反射カットでの反射態様を説明するための図である。(A) It is sectional drawing of the conventional vehicle lamp, (b) It is a figure for demonstrating the reflective aspect in the conventional reflective cut.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態における車両用灯具1の断面図である。
なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用灯具1から見た方向を意味するものとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vehicular lamp 1 according to this embodiment.
In the following description, “front”, “rear”, “left”, “right”, “upper”, and “lower” refer to the direction viewed from the vehicular lamp 1 unless otherwise specified. .

図1に示すように、車両用灯具1は、前面が開口したハウジング2と、当該ハウジング2の前面開口を覆う素通しの透光レンズ3とを備えている。これらハウジング2と透光レンズ3とで画成される灯室の内部には、LED(発光ダイオード)4と、導光板5とが収容されている。   As shown in FIG. 1, the vehicular lamp 1 includes a housing 2 whose front surface is open and a transparent translucent lens 3 that covers the front opening of the housing 2. An LED (light emitting diode) 4 and a light guide plate 5 are accommodated inside the lamp chamber defined by the housing 2 and the translucent lens 3.

LED4は、車両用灯具1の光源であり、導光板5の上端面(後述の入射面5a)に発光面を対向させた状態に配置されている。また、LED4は、図示は省略するが、導光板5の上端面に沿って左右方向(図1の紙面垂直方向)へ複数並設されている。   The LED 4 is a light source of the vehicular lamp 1 and is disposed in a state in which a light emitting surface is opposed to an upper end surface (an incident surface 5 a described later) of the light guide plate 5. Although not shown in the figure, a plurality of LEDs 4 are arranged in parallel in the left-right direction (the vertical direction in FIG. 1) along the upper end surface of the light guide plate 5.

導光板5は、略平板状に形成されて前後方向と略直交する状態に配置されており、周縁部分がエクステンション6に覆われている。導光板5の上端面は、LED4からの光を当該導光板5内に入射させる入射面5aであり、上述の通り、LED4が対向配置されている。導光板5の前面は、当該導光板5内から光を出射させる出射面5bである。導光板5の後面は、入射面5aからの光を出射面5bに向けて反射させる面であり、当該後面には、そのための凹状の複数の反射カット51,…が形成されている。これら複数の反射カット51,…は、本実施形態では、出射面5bを均一に発光させる目的で、入射面5aから離れるに連れて隣り合うものとの間隔が短くなるように設けられている。   The light guide plate 5 is formed in a substantially flat plate shape and arranged in a state substantially orthogonal to the front-rear direction, and the peripheral edge portion is covered with the extension 6. The upper end surface of the light guide plate 5 is an incident surface 5a for allowing light from the LEDs 4 to enter the light guide plate 5, and the LEDs 4 are arranged to face each other as described above. The front surface of the light guide plate 5 is an emission surface 5 b that emits light from the light guide plate 5. The rear surface of the light guide plate 5 is a surface that reflects the light from the incident surface 5a toward the output surface 5b, and a plurality of concave reflection cuts 51,... Are formed on the rear surface. In the present embodiment, the plurality of reflection cuts 51,... Are provided so that the distance from the adjacent ones decreases as the distance from the incident surface 5a increases, for the purpose of uniformly emitting light from the emission surface 5b.

図2(a),(b)は、反射カット51の斜視図及び背面図であり、図3及び図4は、反射カット51での光の反射態様を説明するための図である。なお、図2〜図4では、反射カット51の形状を分かり易くするために当該反射カット51を中実部として示しているが、実際には反射カット51は中空(凹状部)である。   2A and 2B are a perspective view and a rear view of the reflection cut 51, and FIGS. 3 and 4 are views for explaining a light reflection mode in the reflection cut 51. FIG. In FIGS. 2 to 4, the reflective cut 51 is shown as a solid part for easy understanding of the shape of the reflective cut 51, but the reflective cut 51 is actually a hollow (concave part).

図2(a),(b)に示すように、各反射カット51は、4つの側面が上下左右を向きつつ前方に向かって窄まる四角錘状が基本形状となっており、本実施形態では、左右両側面が膨出する凸面状の四角錘状が基本形状である。そして、反射カット51は、この基本形状の四角錘のうち、光の入射方向(下向き方向)に対して前上がりに傾斜した傾斜面,つまり光が入射してくる上側(入射面5a側)の側面に、複数の溝部G,…が設けられた形状となっている。複数の溝部G,…は、基本形状である傾斜面の傾斜方向にそれぞれ沿っており、当該傾斜面の全面に亘って隙間なく左右方向に並設されている。また、複数の溝部G,…は、長手方向と直交する各断面形状が三角形状に形成されている。   As shown in FIGS. 2A and 2B, each of the reflection cuts 51 has a basic shape of a quadrangular pyramid shape in which four side surfaces face up, down, left, and right and squeeze forward. A convex quadrangular pyramid shape in which the left and right side surfaces bulge is a basic shape. The reflection cut 51 is an inclined surface inclined upward in the light incident direction (downward direction), that is, on the upper side (incident surface 5a side) on which light is incident, out of the square pyramid having the basic shape. It has a shape in which a plurality of groove portions G,. The plurality of groove portions G,... Are along the inclination direction of the inclined surface, which is a basic shape, and are arranged in parallel in the left-right direction over the entire surface of the inclined surface without a gap. Further, each of the plurality of groove portions G,... Is formed in a triangular shape in cross section perpendicular to the longitudinal direction.

この反射カット51では、図3に示すように、入射面5aから入射して導光板5内を下方へ導光してきた光が、2回反射されることで前方へ向けられる。
より詳細には、反射カット51に入射した光は、図4(a)に示すように、まず溝部Gの一方の側面で反射されて進行方向を変える。次に、この光は、図4(b)に示すように、この溝部Gの他方の側面でさらに反射されて、前方へ向けられる。
このように、反射カット51では、入射面5aからの光を溝部G内で2回反射させることにより、左右方向に関して当該光を溝部Gに沿った方向へ向けやすくすることができる。
In the reflection cut 51, as shown in FIG. 3, the light incident from the incident surface 5a and guided downward in the light guide plate 5 is reflected forward by being reflected twice.
More specifically, as shown in FIG. 4A, the light incident on the reflective cut 51 is first reflected on one side surface of the groove G to change the traveling direction. Next, as shown in FIG. 4B, the light is further reflected by the other side surface of the groove portion G and directed forward.
Thus, in the reflection cut 51, the light from the incident surface 5a is reflected twice in the groove part G, so that the light can be easily directed in the direction along the groove part G in the left-right direction.

以上のように、本実施形態の導光板5によれば、入射面5aから導光板5内に入射した光が反射カット51の溝部Gの両側面で2回反射されるので、左右方向に関して当該光を溝部Gに沿った方向へ向けやすくすることができる。そのため、導光板5に沿った平面内で多少の広がりをもって反射カット51に入射する光に対しても、前方への一様な平行光として反射させることができる。したがって、反射カットが単純な半球状や三角柱状であった従来に比べ、出射光の方向制御を容易に行うことができる。   As described above, according to the light guide plate 5 of the present embodiment, the light that has entered the light guide plate 5 from the incident surface 5a is reflected twice on both side surfaces of the groove portion G of the reflection cut 51. The light can be easily directed in the direction along the groove part G. Therefore, even light that enters the reflection cut 51 with a slight spread in a plane along the light guide plate 5 can be reflected as uniform parallel light forward. Therefore, the direction control of the emitted light can be easily performed as compared with the conventional case where the reflection cut is a simple hemispherical shape or a triangular prism shape.

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   The embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態では、反射カット51の複数の溝部G,…が三角形状断面であることとしたが、この溝部Gの断面形状は、所望の反射光に応じたものであることが好ましい。
具体的には、左右方向により広がりのある反射光を得たい場合には、図5(a)に示すように、溝部Gの断面形状は、円弧状であることが好ましい。この場合、当該断面形状が半円状にまで曲率の大きいものであると、反射光が再帰反射してしまう可能性があるため、比較的に曲率の小さい円弧状であることがより好ましい。
また、上記実施形態の三角形状のときよりも、さらに溝部Gに沿った方向への指向性を有する反射光を得たい場合には、図5(b)に示すように、溝部Gの断面形状は、奥側により小さい三角形状を有する段付き三角形状であることが好ましい。
或いは、所定の方向に沿った反射光と左右方向に広がりのある反射光とをそれぞれ得たい場合には、図5(c)に示すように、溝部Gの断面形状は、波形状であることが好ましい。
For example, in the above-described embodiment, the plurality of groove portions G,... Of the reflection cut 51 have a triangular cross section, but the cross-sectional shape of the groove portion G preferably corresponds to the desired reflected light.
Specifically, when it is desired to obtain reflected light that expands in the left-right direction, the cross-sectional shape of the groove G is preferably an arc as shown in FIG. In this case, if the cross-sectional shape has a large curvature up to a semicircular shape, the reflected light may be retroreflected, and therefore it is more preferable to have an arc shape with a relatively small curvature.
In addition, when it is desired to obtain reflected light having directivity in the direction along the groove portion G as compared with the triangular shape of the above embodiment, as shown in FIG. Is preferably a stepped triangular shape having a smaller triangular shape on the back side.
Alternatively, when it is desired to obtain reflected light along a predetermined direction and reflected light spreading in the left-right direction, the cross-sectional shape of the groove G is a wave shape as shown in FIG. Is preferred.

また、溝部Gの山の端部及び/又は谷の端部をR面処理してもよい。このように構成すれば、溝部Gでの反射光の向きをわずかに左右方向に広げることができる。そのため、このR面の曲率を微調整することで、車両用灯具として好適な配光パターンに合わせこむことが可能になる。   Moreover, you may R-treat the edge part of the peak of the groove part G, and / or the edge part of a trough. If comprised in this way, the direction of the reflected light in the groove part G can be expanded a little in the left-right direction. Therefore, by finely adjusting the curvature of the R surface, it is possible to adjust to a light distribution pattern suitable for a vehicular lamp.

また、反射カット51は、光の入射方向に対して前上がりに傾斜した傾斜面に複数の溝部G,…が並設されたものであれば、導光板5の後面に凸状に設けられていてもよい。つまり、反射カット51を凸状に設けた場合には、複数の溝部G,…は、反射カット51のうち、光が入射してくる側とは反対側(下側)の面に設けられる。このような凸状の反射カット51が設けられた導光板5であっても、凹状の反射カット51が設けられたものと同様の効果を得ることができる。
また、反射カット51の基本形状は、複数の溝部G,…が設けられる傾斜面を有していれば、四角錘状でなくともよい。
Further, the reflection cut 51 is provided in a convex shape on the rear surface of the light guide plate 5 as long as a plurality of grooves G,... May be. That is, when the reflective cut 51 is provided in a convex shape, the plurality of groove portions G,... Are provided on the surface of the reflective cut 51 opposite to the side on which light enters (lower side). Even in the light guide plate 5 provided with such a convex reflection cut 51, the same effect as that provided with the concave reflection cut 51 can be obtained.
Further, the basic shape of the reflection cut 51 may not be a quadrangular pyramid shape as long as it has an inclined surface provided with a plurality of grooves G,.

また、複数の溝部G,…は、反射カット51の側面のうち、入射面5a側である上側の側面に設けられることとしたが、これとは反対側である下側の側面に追加して設けてもよい。このように構成すれば、例えば導光板5内の雑光などを反射カット51の下側の側面でも反射させることができ、光の利用効率を向上させることができる。またこのときに、LED4を導光板5の下端面にも対向配置させて、当該導光板5の上下両端面から光を入射させるように構成すれば、より光量を増やすことができる。   Further, the plurality of groove portions G,... Are provided on the upper side surface on the incident surface 5a side among the side surfaces of the reflective cut 51, but in addition to the lower side surface on the opposite side. It may be provided. If comprised in this way, the miscellaneous light etc. in the light-guide plate 5 can be reflected also in the lower side surface of the reflective cut 51, for example, and the utilization efficiency of light can be improved. Further, at this time, if the LED 4 is also arranged opposite to the lower end surface of the light guide plate 5 so that light is incident from both the upper and lower end surfaces of the light guide plate 5, the amount of light can be increased.

また、導光板5の後面における反射カット51の配列(分布)は、特に限定されるものではない。例えば、反射カット51を車両用灯具の点灯デザインに合せて疎密に配列すれば、点灯時にこの点灯デザインの発光パターンを得ることができる。本発明に係る反射カット51によれば、左右方向に拡散しやすい従来のものに比べて、左右方向に関して入射光を溝部Gに沿った方向へ向けることができるため、意図した点灯デザイン通りの発光パターンを形成することができる。   Further, the arrangement (distribution) of the reflection cuts 51 on the rear surface of the light guide plate 5 is not particularly limited. For example, if the reflection cuts 51 are arranged densely in accordance with the lighting design of the vehicular lamp, a light emission pattern of this lighting design can be obtained at the time of lighting. According to the reflective cut 51 according to the present invention, since the incident light can be directed in the direction along the groove portion G in the left-right direction as compared with the conventional one that easily diffuses in the left-right direction, the light emission according to the intended lighting design. A pattern can be formed.

1 車両用灯具
4 LED
5 導光板
5a 入射面
5b 出射面
51 反射カット
G 溝部
1 Vehicle lamp 4 LED
5 Light guide plate 5a Incident surface 5b Outgoing surface 51 Reflection cut G Groove

Claims (5)

入射面である一方の端面から入射された光を、一方の主面に設けられた複数の反射カットで反射させて、出射面である他方の主面から出射させる導光板であって、
前記反射カットは、光の入射方向に対して前上がりに傾斜した傾斜面に、当該傾斜面の傾斜方向に沿った複数の溝部が並設された形状に形成されていることを特徴とする導光板。
A light guide plate that reflects light incident from one end surface that is an incident surface by a plurality of reflection cuts provided on one main surface and emits light from the other main surface that is an output surface,
The reflection cut is formed in a shape in which a plurality of grooves along the inclined direction of the inclined surface are arranged in parallel on an inclined surface inclined upward in relation to the light incident direction. Light board.
前記反射カットは、前記一方の主面に凹状に形成されており、前記傾斜面が当該反射カットのうちの前記入射面側の面であることを特徴とする請求項1に記載の導光板。   The light guide plate according to claim 1, wherein the reflection cut is formed in a concave shape on the one main surface, and the inclined surface is a surface on the incident surface side of the reflection cut. 前記複数の溝部は、それぞれの断面形状が、三角形状,円弧状,段付き三角形状または波形状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の導光板。   3. The light guide plate according to claim 1, wherein each of the plurality of groove portions has a cross-sectional shape of a triangle shape, an arc shape, a stepped triangle shape, or a wave shape. 前記反射カットは、前記傾斜面を有する四角錘状が基本形状であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の導光板。   4. The light guide plate according to claim 1, wherein the reflective cut has a basic shape of a quadrangular pyramid shape having the inclined surface. 5. 請求項1〜4の何れか一項に記載の導光板と、
前記導光板の前記入射面に対向配置されたLEDと、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
The light guide plate according to any one of claims 1 to 4,
LEDs disposed opposite to the incident surface of the light guide plate;
A vehicular lamp characterized by comprising:
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