JP3691804B2 - 光コネクタ用清掃具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバどうしを接続する光コネクタを清掃する光コネクタ用清掃具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光通信あるいは光を使った光測定のめざましい発展に伴って光ファイバを接続する光コネクタの結合部における損失が問題になりつつある。
【０００３】
このような光コネクタは、光ファイバどうしを向かい合わせた状態で結合させる構造になっているのが一般的であるが、その場合、光コネクタの結合端面が汚れたり、油脂、塵埃等の付着物が付着すると、光コネクタの挿入損失が増大し、反射減衰量が減少し、光信号を正常に伝送できなくなるため、定期的にまたは必要に応じて結合端面を清掃して汚れや付着物を取り除くことが不可欠である。
【０００４】
従来は、光コネクタどうしの結合端面を清掃する場合、作業者がその端面をエチルアルコールに浸したクリーニングシート、清掃用紙などの清掃具で拭き取ったり、または窒素ガスを吹き付けて清掃していた。しかしながら、アルコールを浸したクリーニングシートまたは清掃用紙による拭き取り清掃作業は、清掃を行う作業者によって使用するアルコールの量や拭き取りの程度が異なるため、清掃効果にばらつきが発生し易い。また、アルコールは引火し易いことから、その取り扱いや保管に十分に注意する必要がある。
【０００５】
そこで、最近では上述した湿式の清掃具の代わりに乾式の清掃具が提案されている。この乾式清掃具は、テープ状に形成したクリーニング用のクロス（布）をフェルール端面（結合端面）に押し当てて擦ることにより、フェルール端面、特に結合端面と同一面を形成する光ファイバの連結面（端面）に付着した汚れ、塵埃、油脂等の付着物を除去するものである。
【０００６】
図９および図１０には本出願人によって先に出願された乾式光コネクタ用清掃具が示される。この清掃具１は、薄箱型のケース２を備えており、このケース２の中に図１０に示される構造体が装着される。この構造体は、テープ状のクリーニングシート３が巻回された供給プーリ４と、クリーニングシート３を巻き取る巻取プーリ５と、供給プーリ４を一定の方向（巻上方向）にのみ回転させクリーニングシート３の弛みを防止するラチェット機構（図示せず）とを備えている。
【０００７】
また、ケース２の長辺側の一側壁２ａの一部には、クリーニングシート３を外部に表出させる開口窓６と、この開口窓６を開閉するシャッタ７が設けられている。さらに、ケース２の内部には、供給プーリ４を駆動する図示しない回転駆動機構、この回転駆動機構を駆動するテープ送り用グリップ８、クリーニングシート３の開口窓６に表出するシート部分を受け止めて支持するパッド９等が組み込まれている。
【０００８】
図１１は、図９および図１０に示される清掃具１によって清掃される光コネクタ１０の一例を示している。この光コネクタ１０は、プラグ本体１１と、このプラグ本体１１内に組み込まれかつ前端面（結合端面）がプラグ本体１１の前端面から突出するフェルール１２とを備え、このフェルール１２の中心に光ファイバ１３が配置されている。この光ファイバ１３は、先端面である連結面１３ａがフェルール１２の結合端面と同一面を形成するようにフェルール１２に挿通された状態で接着剤等により固定され、この状態でフェルール１２の結合端面と光ファイバ１３の連結面１３ａが鏡面に研磨されている。
【０００９】
この構造の光コネクタ１０は、プラグ本体１１の側面に設けた係合部１４と、相手側光コネクタのプラグ本体に設けた係合部との係合によって、光ファイバ１３の連結面１３ａを互いに接触させ、これによりプラグ本体１１どうしを互いに連結し、光信号を伝送する。その場合、連結面１３ａが汚れたり、塵埃、油脂等の付着物が付着していると、光ファイバ１３の光を吸収して光コネクタ１０の挿入損失を増大させ、反射減衰量を低下させるため、光信号を正常に伝送できなくなる。
【００１０】
このような光コネクタ１０におけるフェルール１２の結合端面および光ファイバ１３の連結面１３ａを清掃具１によって清掃する際には、先ず、テープ送り用グリップ８を把持する。これにより、シャッタ７がグリップ８に連動して開き、クリーニングシート３を開口窓６から外部に表出させると同時に、図示しない回転駆動機構が駆動して巻取プーリ５を巻き取り方向に回転させる。このため、供給プーリ４からクリーニングシート３が一定量繰り出され、未使用の新しいシート部分が開口窓６に供給される。この状態で光コネクタ１０のフェルール１２の結合端面を開口窓６に表出しているクリーニングシート３の表面に押し付けて擦ることにより、光ファイバ１３の連結面１３ａに付着している汚れ、塵埃、油脂等の付着物を除去して清掃する。清掃後にグリップ８の把持状態を解除すると、グリップ８はケース２に内蔵したばねの力によって元の位置に復帰し、シャッタ７が開口窓６を閉塞する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の清掃具１は、フェルール１２の結合端面と光ファイバ１３の連結面１３ａについては綺麗に掃除し付着物や汚れを除去することができるものの、フェルール１２の側面については全く掃除することができず、このため側面に塵埃等の付着物が付着したり、汚れたままの状態で光コネクタを機器などに装着すると、側面の付着物や汚れによって挿入損失が増大するとともに、反射減衰量が減少するため光信号を正常に伝送できなくなるという問題があった。
【００１２】
具体例をあげてもう少し詳細に説明すると、図１２あるいは図１３に示されるようにフェルール１２の側面に、皮脂、塵埃、研磨液（ダイヤモンド摩粒、ＳｉＯ₂ 結晶、アルミナ等を含んだもの）等が付着すると、接続される光ファイバ１３の連結面が正しく対面した状態で接続されず、両光ファイバの光軸が傾斜した状態となる。なお、図１２、図１３において、１Ａは割スリーブ、２Ａはアダプタスリーブホルダ、３Ａはフェルール、４Ａはごみ、５Ａはごみの付着しているフェルール、６Ａは精密スリーブ、７Ａはごみ、８Ａはレンズ、９ＡはＣＲＴのようなディスプレイである。
【００１３】
このような状態が生じると、図１４に示されるように、光軸の傾斜の度合いに応じて挿入損失も増加してしまう。このような挿入損失は、光軸の傾斜（角度ずれ）だけでなく、オフセット（軸ずれ）および間隙とも相関関係にあるため、角度が１度ずれると同時に軸ずれも発生する。したがって、挿入損失は、その総和となる。このため、フェルール側面部に塵埃等が付着していると、フェルールが接続される際に相手側フェルールと角度ずれを持つと、その影響は非常に大きなものとなってしまう。例えば、０．５ｍｍの軸ずれがあると、接続損失は０．１ｄＢとなる。一般的には一接続点で０．２ｄＢ以下の接続損失を求められる。前述したように、軸ずれが生じると、角度ずれも発生し、その際の接続損失は０．１ｄＢとなる。したがって、接続損失の総和は、０．２ｄＢとなり、一般的要求からはずれてしまう。
【００１４】
本発明は上述した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、光コネクタ部分における塵埃等に基づく接続損失を少なくするために、フェルールの側面を確実に掃除することができ、しかも構造が簡単で部品点数が少なく、安価で使い易い光コネクタ清掃具を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、フェルール側面の作業効率を上げ、かつ安定した清掃能力を有する光コネクタ清掃具を提供するにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による光コネクタ用清掃具は、筒状の掃除体と、この掃除体の基部を保持する保持部材とを備え、前記掃除体は、先端面のフェルール挿入口から基部方向に向かってフェルール外径とほぼ同じ内径を有するフェルール挿入孔を持った本体と、この本体の前記フェルール挿入孔内に配設されフェルールの結合端面および光ファイバの連結面を清掃する柱状の先端清掃部材とからなり、前記本体は、極細繊維、ウレタン、ゴムのうちのいずれか１つによって形成され、前記フェルール挿入孔の内周面は、挿入されるフェルールの外周面を清掃するように粗面によって包囲されており、前記先端清掃部材は極細繊維の布を柱状に巻回して形成され、前記本体の基端部側内面に固着されていることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１および図２は、本発明に係る光コネクタ用清掃具の第１の実施の形態を示しており、これらの図において、全体を符号２０で示す光コネクタ用掃除具は、掃除体２１と、この掃除体２１に固定手段２３によって接続された保持部材２２とで構成されている。
【００２０】
上述した掃除体２１は、筒状に形成された本体２４と、この本体２４の内部に嵌挿された栓体２５とで構成されている。本体２４は、例えば０．１デニール程度の極細繊維（ポリエステル等）を織って形成した薄い布を所定回数巻回し接着剤によって各層の布を接着することにより筒状に形成され、先端側にフェルール挿入孔２６を有している。このような本体２４は、細長い棒に薄い布を所定回数巻回して接着剤により接合し、しかる後、棒を抜き取るかまたは前記栓体２５の外周に所定回数巻回して接着剤により接合することにより容易に製作することができる。
【００２１】
また、他の製作方法としては、薄い極細繊維布をストロー状の棒に被せ、先端方向から丸棒をストロー状棒の開口部に所望の長さだけ押し込む。そして、この丸棒を抜き取った後、ストロー状棒の外周部の布端面を接着剤で固定、または熱収縮キャピラリチューブなどで固定することにより、容易に作成できる。製作に際しては、極細繊維の裁断面がフェルール１２と接触しないように製作することが望ましい。理由は、裁断面から脱毛し、それがフェルール１２に付着するのを避けるためである。
【００２２】
栓体２５は、本体２４と同一の素材からなる極細繊維の布を柱状に巻回して形成され、接着剤等によって本体２４の基端部側（保持部材２２側）内面に固着されており、この栓体２５の内端面から本体２４の先端側開口部（フェルール挿入口）までの中空部がフェルール挿入孔２６を形成している。つまり、フェルール挿入孔２６は、本体２４の先端面に開放する不貫通孔からなり、栓体２５のフェルール挿入孔２６側の内壁２７がフェルール挿入孔２６の深さＷを規定している。換言すれば、この栓体２５は、フェルールの結合端面および光ファイバの連結面を清掃する先端清掃部材を構成している。
【００２３】
掃除体２１の外径Ｄ₁ は、掃除すべき光コネクタ１０のフェルール１２の外径Ｄより大きく（Ｄ₁ ＞Ｄ）設定されている。また、フェルール挿入孔２６の内径ｄ₁ は、フェルールの外径とほぼ同じ内径を持っており、より具体的に説明すれば、フェルール１２の挿入を可能にするためにフェルールの外径Ｄと同じかあるいはそれより若干大きく（ｄ₁ ≧Ｄ）設定されている。フェルール挿入孔２６の深さＷは、フェルール１２のキャピラリ部１２ａの長さＬ（たとえば１０ｍｍ程度）よりも短く（Ｗ＜Ｌ）設定されており、換言すれば、フェルールの先端が十分に清掃できるような深さであればよく、これによってフェルール１２の結合端面１２ａおよび光ファイバの連結面１３ａ（図１１）とフェルール挿入孔２６の終端壁である栓体２５の内壁２７との確実な接触を可能にしている。
【００２４】
保持部材２２は、金属、プラスティック等によって一端が閉塞する円筒体（または丸棒）からなり、閉塞端面に前記掃除体２１の基端が軸線を略一致させて密接され、固定手段２３によって固定されている。固定手段２３としては、接着（粘着）テープ、熱収縮チューブ等が用いられる。この場合、固定手段２３は接着剤そのものであってもよい。
【００２５】
光コネクタ１０は、プラグ本体１１と、フェルール１２とを有し、このフェルール１２がプラグ本体１１の前面に設けたフェルール格納孔２８内に組み込まれ、先端部がプラグ本体１１の前方に突出している。フェルール格納孔２８は、フェルール１２の外径Ｄより十分に大きな内径Ｄ₂ を有している。なお、フェルール１２の基部にはストッパ２９が設けられている。
【００２６】
このような清掃具２０を使って光コネクタ１０を清掃する際には、掃除体２１のフェルール挿入口からフェルール挿入孔２６にフェルール１２を挿入し、掃除体２１の内周面にフェルール１２の側面（周面）を接触させる。そして、保持部材２２を前後に移動させるとともに回転させてフェルール挿入孔２６の内周面をフェルール１２の側面に擦りつける。これにより掃除体２１がフェルール１２の側面に付着している塵埃、油脂等の付着物や汚れを除去する。
【００２７】
また、フェルール１２の結合端面と光ファイバ１３の連結面１３ａ（図１１）を掃除するときは、フェルール１２の結合端面が栓体２５の内壁２７に接触するまでフェルール挿入孔２６に挿入する。そして、この状態でフェルール１２の結合端面を内壁２７に擦りつけるかあるいは回転させる。これにより、清掃布２１がフェルール１２の結合端面と光ファイバ１３の連結面１３ａに付着している塵埃、油脂等の付着物や汚れを除去する。なお、フェルール１２の結合端面と光ファイバ１３の連結面１３ａの掃除は、側面の掃除と同時に行なってもよいことはいうまでもない。
【００２８】
このような清掃具２０は、乾式であるため、引火し易いアルコールを用いる必要がなく、取り扱い、保管管理が容易である。また、保持部材２２に筒状に形成した掃除体２１を取付けるだけでよいので構造がきわめて簡単で、図９および図１０に示した従来のカセットタイプの清掃具１に比べて部品点数が著しく少なく、安価に製作することができ、しかも故障したりする個所がなく、使い勝手がよい。さらに、１回の掃除によってフェルール１２の結合端面および光ファイバ１３の連結面１３ａと、フェルール１２の側面を同時に掃除することができるため、短時間に掃除することができ、作業者の負担を軽減することができる。
【００２９】
次に、掃除具の他の実施の形態を図３〜図７に基づいて説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態を示しており、この実施の形態では、筒状の掃除体３０の一端に保持部材２２の先端部が嵌着され、この状態で両者の接続部を熱収縮チューブ、テープ等の固定手段２３によって固定することにより、掃除具３１を形成したものである。
【００３０】
具体的に説明すれば、この掃除体３０は、ウレタン、ゴム等の合成樹脂によって形成された筒状の本体３０Ａと、この本体３０Ａの中間部に設けられた仕切壁３０Ｂ（図１および図２に示される第１の実施の形態の栓体２５に相当）とからなる一体成形品であり、この仕切壁３０Ｂより前方側の中空部分がフェルール挿入孔２６を構成し、後方側の中空部分が保持部材２２の嵌合孔３３を構成している。仕切壁３０Ｂの内壁３４は、フェルール挿入孔２６の深さを規定している。
【００３１】
このような構造からなる掃除具３１においては、掃除体３０を構成する本体３０Ａと栓体３０Ｂがウレタン、ゴム等の合成樹脂によって形成された一体成形品であるため、第１の実施の形態より製作が容易で安価に製作することができる利点がある。
【００３２】
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態を示しており、この実施の形態は、上記した第２に実施の形態の変形例を示すものであり、筒状の掃除体３０の本体３０Ａに形成された嵌合孔３３に保持部材２２の先端部を嵌着し、熱溶着または接着剤によって固定したものである。その他の構造は上述した第２の実施の形態と同一である。
【００３３】
このような構造からなる掃除具３６にすれば、少ない部品点数にもかかわらず上述した第２の実施の形態と同様な効果が得られることは明らかである。
【００３４】
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態を示し、この実施の形態では、掃除具４１は、掃除体４０と、保持部材２２と、固定手段２３とによって構成されている。
【００３５】
掃除体４０は、棒状本体４０Ａの一端にフェルール挿入口が臨み、このフェルール挿入口から内方に向かってくぼみが形成され、フェルール挿入孔２６を構成している。このフェルール挿入孔２６の他端には、他の実施の形態と同様に栓体となる内壁４０Ｂが形成されている。
【００３６】
この掃除体４０の棒状本体４０Ａは、たとえばウレタン、ゴム等の合成樹脂からなり、フェルール挿入孔２６および栓体となる内壁４０Ｂは成形加工によって形成される。
【００３７】
この実施の形態では、掃除体４０は固定手段２３を介して保持部材２２と接続されている。保持部材２２の先端には掃除体４０を嵌合させるくぼみ４４が形成され、両者の結合部を覆うように固定手段２３が配置されている。この固定手段２３としては、前述した実施の形態で用いた熱収縮チューブあるいはテープが用いられる。
【００３８】
このような構造からなる掃除具４１においても、上記した第２、第３の実施の形態と同様な効果が得られることは明らかである。
【００３９】
図６（ａ）、（ｂ）は本発明の第５の実施の形態を示し、この実施の形態は、上記した第４の実施の形態の変形例を示すもので、この掃除具５０は、筒状の掃除体４０を保持部材２２の先端面に設けた凹部４４に嵌着し、熱溶着または接着剤によって固定したものである。その他の構造は上記した第４の実施の形態と同一である。
【００４０】
ここで、掃除体３０，４０をウレタン、ゴム等の合成樹脂によって一体形成した上記第２〜第５の実施の形態においては、掃除効果を高めるためにフェルール挿入孔２６の内周面および栓体の内壁を粗面に形成しておくことが望ましい。このようにすることによって、光コネクタのフェルール側面に付着した塵埃等は、掃除体３０，４０のフェルール挿入口からフェルール挿入孔２６へフェルールを挿入した状態でフェルールあるいは掃除具３０，４０を軸方向に前後させるかあるいは回転させ、この後掃除具３０，４０をフェルールから離脱させることによって完全に除去される。もちろんフェルールの結合端面および光ファイバの連結面は、掃除体３０，４０のフェルール挿入孔の他端によって掃除されることは前述した実施の形態と同じである。
【００４１】
図７（ａ）〜（ｄ）にそれぞれフェルール挿入孔２６の内周面を粗面に形成する例を示す。
まず、図７（ａ）は、フェルール挿入孔２６の内周面に掃除体３０（４０）の軸線方向に長い溝５１と、突状体５２を交互に形成した例を示している。また、図７（ｂ）は、フェルール挿入孔２６の内周面に直径が２ｍｍ以下の半球状の凸部５３をランダムに設けた例、図７（ｃ）はフェルール挿入孔２６の内周面に螺旋状の突状体５４を設けた例、図７（ｄ）はフェルール挿入孔２６の内周面に０．５ｍｍ以下の微小な凹凸５５をランダムに形成した例を示している。
【００４２】
図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第６の実施の形態の一部を破断しており、 この実施の形態に示される掃除具６７は、掃除体６０と保持部材２２とが一体化されている。具体的に説明すれば、掃除体６０は、保持部材２２の一端に形成されたくぼみ６４を有する部分が本体６１を構成し、くぼみ６４の底部内壁６８が前述した実施の形態の栓体に対応する。このくぼみ６４の内周壁および底部内壁に沿って掃除布６２がかぶせられている。すなわち、掃除布６２は、極細繊維によって短冊状に形成され、その中央部はくぼみ６４に押し込まれてＵ字状の屈曲部６３を形成している。この場合、屈曲部６３の先端はくぼみ６４の底部内壁６８に接触してもよく、あるいは図に示されるように若干離間した状態であってもよい。そして、掃除布６２の両端部６５は、本体６１の外周面に接着剤６６によって接着されている。くぼみ６４の内部に挿入された部分によってフェルール挿入孔２６が形成されることになる。そして、掃除布６２のＵ字状の屈曲部６３は、フェルールの結合端面および光ファイバの連結面の先端清掃部材を構成することになる。
【００４３】
上述した掃除布６２を本体６１のくぼみ６４の内部に配置する方法の一例を説明すると、短冊状の掃除布６２の中央部を細い棒によって差込み、くぼみ６４に入らなかった掃除布６２の両端部６５を接着剤６６によって本体６１（保持部材２２に先端部）外周面に固着することにより形成されたものである。掃除布６２の中央部をくぼみ６４に押し込むとき予めフェルール挿入孔６４の内周面およびくぼみ底部内壁６８に接着剤を塗布しておき、掃除布６２のＵ字状屈曲部６３を固着すればよい。
【００４４】
このような構造からなる掃除具６７においては、極細繊維を短冊状に裁断して掃除布６２とし、この掃除布６２の中央部をＵ字状に屈曲させて保持部材２２の一端に形成したくぼみ６４に押し込めばよいので、掃除具６７を容易にかつ安価に製作することができる。
【００４５】
なお、本発明に係る光コネクタ用清掃具は、不使用時において塵埃等の付着を防止するために適宜なキャップで掃除体２１（３０，４０，６０）を覆って保管することが望ましい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による光コネクタ用清掃具によれば、フェルールの先端の結合端面および光ファイバの連結面はもちろんのこと、既存の掃除具では困難なフェルールの側面を確実に掃除することができ、側面に付着した付着物や汚れによる光コネクタの挿入損失を従来よりも低減することができる。また、本発明による光コネクタ用清掃具によれば、フェルールの側面のみに限らず結合端面や光ファイバの連結面をも同時に掃除することができ、掃除のための時間を短縮することができる。また、構造がきわめて簡単でしかも部品点数が少なく、取り扱いが容易であるばかりか、安価に製作することができる。さらに、極細繊維によって形成した清掃体は、微細な塵埃、油脂等の付着物を繊維内部に吸収して確実に除去することができ、清掃効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による光コネクタ用清掃具の第１の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】 同掃除具を用いて掃除を行なう様子を示す図である。
【図３】 （ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施の形態を示す外観斜視図および断面図である。
【図４】 （ａ）、（ｂ）は本発明の第３の実施の形態を示す外観斜視図および断面図である。
【図５】 （ａ）、（ｂ）は本発明の第４の実施の形態を示す外観斜視図および断面図である。
【図６】 （ａ）、（ｂ）は本発明の第５の実施の形態を示す外観斜視図および断面図である。
【図７】 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれフェルール挿入孔の内周面を粗面に形成する例を示す図である。
【図８】 （ａ）、（ｂ）は本発明の第６の実施の形態の一部を破断して示す正面図および外観斜視図である。
【図９】 従来のカセット形清掃具を示す斜視図である。
【図１０】 クリーニングシートとリールを取り出して示す斜視図である。
【図１１】 光コネクタの斜視図である。
【図１２】 光コネクタのフェルール側面部に塵埃等が付着した状態を示す断面図である。
【図１３】 フェルール側面部に塵埃等が付着した光コネクタの測定器を装着した状態を示す図である。
【図１４】 フェルールの軸ずれ、傾き、間隙と挿入損失との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１０…光コネクタ、１１…プラグ本体、１２…フェルール、１３…光ファイバ、１３ａ…連結面、２０，３１，３６，４１，５０、６７…掃除具、２１，３０，４０…掃除体、２２…保持部材、２３…固定手段、２４…本体、２５…栓体、２６…フェルール挿入孔、２７…内壁、６２…掃除布、６３…Ｕ字状の屈曲部、６４…くぼみ。

Claims (2)

1. 筒状の掃除体と、この掃除体の基部を保持する保持部材とを備え、
   前記掃除体は、先端面のフェルール挿入口から基部方向に向かってフェルール外径とほぼ同じ内径を有するフェルール挿入孔を持った本体と、この本体の前記フェルール挿入孔内に配設されフェルールの結合端面および光ファイバの連結面を清掃する柱状の先端清掃部材とからなり、
   前記本体は、極細繊維、ウレタン、ゴムのうちのいずれか１つによって形成され、
   前記フェルール挿入孔の内周面は、挿入されるフェルールの外周面を清掃するように粗面によって包囲されており、
   前記先端清掃部材は極細繊維の布を柱状に巻回して形成され、前記本体の基端部側内面に固着されていることを特徴とする光コネクタ用清掃具。
2. 請求項１記載の光コネクタ用清掃具において、
   前記本体のフェルール挿入口からフェルールの結合端面および光ファイバの連結面を清掃する先端清掃部材までの長さは、光コネクタのフェルールのキャピラリ部の先端が前記先端清掃部材に接触し得る長さに設定されていることを特徴とする光コネクタ用清掃具。

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