JP5279944B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Description
ない。
前記レンズ群Lpと前記レンズ群Lnのうち少なくとも一方のレンズ群は、2つ以下のレンズよりなり、フォーカシングに際して移動するレンズ群であって、
広角端における前記レンズ群Lnより像側に配置される全てのレンズ群の合成焦点距離は正で、広角端における前記レンズ群Lpより物体側に配置される全てのレンズ群の合成焦点距離は負であり、
前記レンズ群Lpと前記レンズ群Lnの焦点距離をそれぞれFp、Fnとするとき、
0.938≦|Fp/Fn|<2.00
なる条件式を満たすことを特徴としている。
0.938≦|Fp/Fn|<2.00 ・・・(1)
なる条件式を満たしている。
各実施例のズームレンズにおいて更に好ましくは次の諸条件のうち1以上を満足するのが良い。負レンズ群Lnの広角端と望遠端における横倍率をそれぞれβnw、βntとする。正レンズ群Lpの広角端と望遠端における横倍率をそれぞれβpw、βptとする。広角端及び望遠端における正レンズ群Lpより物体側に配置される全てのレンズ群の合成焦点距離をそれぞれFfw、Fftとする。広角端及び望遠端における負レンズ群Lnより像側に配置される全てのレンズ群の合成焦点距離をそれぞれFrw、Frtとする。
点距離をfwとする。正レンズLpと負レンズLnのうちフォーカシングで移動する一方
のレンズ群の望遠端におけるフォーカシング時の移動量(物体側から像側への移動量を正
とする)をMftとする。フォーカシングに際して移動する一方のレンズ群の広角端から
望遠端における他方のレンズ群に対する相対移動量(物体側から像側への移動量を正とす
る)をMzとする。このとき、以下の条件式のうち1以上を満足するのが良い。
|βnt|<1.0 ・・・(3)
0.3<|Ffw/Fp|<2.0 ・・・(4)
0.3<|Fft/Fp|<2.0 ・・・(5)
0.5<βpw×βnw<1.6 ・・・(6)
0.5<βpt×βnt<1.6 ・・・(7)
0.4<|Frw/Fn|<0.95 ・・・(8)
0.4<|Frt/Fn|<0.95 ・・・(9)
2.5<Dnw/fw<6.0 ・・・(10)
0.3<−Mz/Mft<1.0 ・・・(11)
次に前述した各条件式の技術的意味について説明する。
また、負レンズ群Lnは、広角端だけでなく望遠端でも同じように、条件式(3)を満たすと良い。
次に、正レンズ群Lpと負レンズ群Lnの間を効果的にアフォーカルにするための、各レンズ群の条件について述べる。広角端において、負レンズ群Lnより像側に配置されるレンズ群の合成焦点距離を正に、正レンズ群Lpより物体側に配置されるレンズ群の合成焦点距離を負にすると良い。それにより、広角端において、正レンズ群Lpと負レンズ群Lnを、発散光束中に配置することができ、それらの間を効果的にアフォーカルにすることが容易となる。
0.35<|Fft/Fp|<1.7 ・・・(5a)
条件式(6)は正レンズ群Lpと負レンズ群Lnの広角端における横倍率の積に関する。条件式(6)は正レンズ群Lpと負レンズ群Lnの合成レンズ群での倍率変化を小さくして、他のレンズ群で収差補正を容易にするためのものである。条件式(6)の上限を逸脱すると、正レンズ群Lpと負レンズ群Lnの合成レンズ群の正のパワーが強くなる。この結果、負レンズ群Lnの像側にある、合成レンズ群の正の主点位置を物体側に移動させてしまい、所定の長さのバックフォーカスを得るのが難しくなる。
また、正レンズ群Lpと負レンズ群Lnは、広角端だけでなく望遠端においても同様に、条件式(7)を満たすのが良い。
条件式(7)は正レンズ群Lpと負レンズ群Lnの広角端における横倍率の積に関する。
条件式(8)、(9)は、負レンズ群Lnでアフォーカル光束を発散光束にした後、再び像面に効果的に収束させるためのものである。条件式(8)、(9)はそれぞれ広角端と望遠端における、負レンズ群Lnより像側の全てのレンズ群の合成焦点距離に関する。条件式(8)及び(9)は、それぞれ広角端と望遠端において、負レンズ群Lnの負のパワーで発散させた光束を、正のパワーで像面に結像させるにあたり、全系を大型化させずにかつ良好な光学性能を維持するための条件式である。
0.5<|Frt/Fn|<0.9 ・・・(9a)
条件式(10)は、正レンズ群Lpと負レンズ群Lnの光軸上の位置を広角端において適切に設定し、全系の小型化及び高い光学性能を得るためのものである。通常、全系の焦点距離を短くして広画角化し、かつ全系の小型化を図るためには、物体側に負のパワー(屈折力)、像側に正のパワーを配置する、所謂レトロフォーカス型とするのが最も効果的である。
各実施例の光学系では正レンズ群Lpと負レンズ群Lnのうち、どちらか片方のレンズ群のみをフォーカスで移動させると、駆動機構が簡易化できるため好ましい。
尚、各実施例におけるレンズ群とは次のとおりである。光学系の最前レンズ面または、前方に隣接するレンズとのズーミングが変倍またはフォーカシングで変化する面から、光学系の最後レンズ面または、後方に隣接するレンズとの間隔がズーミングまたはフォーカシングで変化する面までを言う。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 ∞ 1.50 60.02
2 111.698 2.00 1.84666 23.9 52.66
3 55.370 7.65 1.49700 81.5 50.01
4 3384.032 0.15 49.68
5 53.774 6.23 1.66672 48.3 48.11
6 295.614 (可変) 47.31
7 152.605 1.45 1.91082 35.3 30.90
8 15.649 7.30 23.59
9 -48.289 1.20 1.77250 49.6 23.35
10 64.582 0.29 23.25
11 31.507 6.72 1.84666 23.8 23.64
12 -34.468 1.10 1.77250 49.6 23.08
13 145.612 (可変) 22.11
14 87.716 1.95 1.78472 25.7 14.57
15 -58.571 (可変) 14.57
16 -34.608 0.70 1.90366 31.3 14.18
17 579.002 (可変) 14.45
18 22.161 4.00 1.60311 60.6 16.08
19 -55.101 1.61 15.76
20(絞り) ∞ 3.30 14.77
21 30.440 4.91 1.60311 60.6 13.77
22 -17.452 0.75 1.84666 23.8 12.84
23 -494.346 3.07 12.52
24 -24.672 0.70 1.80000 29.8 11.77
25 13.389 2.54 1.84666 23.8 11.95
26 53.386 (可変) 12.01
27* 94.305 3.99 1.68893 31.1 15.40
28 -27.400 16.47
非球面データ
第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.62044e-005 A 6= 2.02686e-009 A 8=-4.13481e-011 A10=-7.33645e-012 A12= 7.19025e-014
各種データ
ズーム比 7.02
広角 中間 望遠
焦点距離 18.60 51.00 130.50
Fナンバー 3.48 4.84 5.88
画角 36.29 14.99 5.98
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 140.52 160.20 190.00
BF 35.60 56.40 71.56
d 6 0.90 21.92 42.41
d13 26.18 6.70 1.50
d15 2.83 4.19 8.87
d17 7.09 5.73 1.05
d26 4.80 2.15 1.50
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 88.69 17.53 5.86 -5.78
2 7 -17.44 18.06 1.34 -11.69
3 14 45.02 1.95 0.66 -0.44
4 16 -36.12 0.70 0.02 -0.35
5 18 37.72 20.89 -21.54 -23.56
6 27 31.24 3.99 1.85 -0.54
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 ∞ 1.50 50.25
2 57.445 4.55 1.60311 60.6 41.82
3 219.037 0.50 39.96
4 36.443 1.45 1.83481 42.7 32.01
5 14.175 7.58 24.39
6 -619.065 1.20 1.77250 49.6 24.02
7 25.691 3.98 22.57
8 23.423 4.90 1.80518 25.4 22.94
9 200.752 1.10 1.80400 46.6 21.98
10 41.851 (可変) 21.04
11 -229.585 1.73 1.60311 60.6 13.06
12 -34.650 (可変) 13.21
13 -32.574 0.70 1.83400 37.2 13.12
14 -276.813 (可変) 13.34
15 28.173 3.13 1.63854 55.4 13.98
16 -53.605 1.04 13.99
17(絞り) ∞ 3.30 13.66
18 22.851 4.24 1.60311 60.6 13.49
19 -21.794 0.75 1.85026 32.3 12.87
20 -162.935 2.71 12.64
21 -40.305 0.70 1.74950 35.3 11.89
22 15.099 1.99 1.84666 23.8 11.81
23 25.535 (可変) 11.71
24* 103.888 3.69 1.58313 59.4 14.34
25 -22.955 15.38
非球面データ
第24面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.73707e-005 A 6=-2.63537e-008 A 8= 1.01748e-009 A10=-1.40793e-011 A12=-1.53554e-022
各種データ
ズーム比 2.42
広角 中間 望遠
焦点距離 18.59 24.00 45.00
Fナンバー 3.59 4.06 5.95
画角 36.31 29.65 16.89
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 118.97 117.26 127.42
BF 35.70 42.77 68.38
d10 23.35 15.60 2.10
d12 3.02 3.73 3.73
d14 1.88 1.16 1.17
d23 4.27 3.24 1.30
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -24.19 26.76 10.07 -10.77
2 11 67.44 1.73 1.26 0.19
3 13 -44.32 0.70 -0.05 -0.43
4 15 32.81 17.87 -13.46 -18.43
5 24 32.59 3.69 1.93 -0.43
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 ∞ 1.50 59.50
2 136.714 1.90 1.84666 23.8 57.10
3 61.723 8.41 1.49700 81.5 54.57
4 -712.008 0.15 53.99
5 55.292 6.38 1.77250 49.6 51.49
6 218.242 (可変) 50.63
7 239.607 1.45 1.83481 42.7 30.66
8 14.432 7.38 22.80
9 -44.308 1.20 1.77250 49.6 22.69
10 71.255 0.15 22.79
11 30.488 5.77 1.84666 23.8 23.27
12 -48.245 1.10 1.83481 42.7 22.82
13 105.391 (可変) 22.15
14 114.988 2.94 1.83481 42.7 20.08
15 -38.856 (可変) 19.84
16 -42.545 0.70 1.80610 40.9 18.21
17 104.476 (可変) 17.74
18 20.554 3.70 1.53996 59.5 15.88
19 -92.362 1.18 15.50
20(絞り) ∞ 3.30 14.91
21 25.900 4.34 1.48749 70.2 14.11
22 -21.604 0.75 1.84666 23.8 13.39
23 -213.343 3.09 13.20
24 -46.278 0.70 1.76200 40.1 12.48
25 19.900 2.11 1.84666 23.8 12.47
26 52.323 (可変) 12.42
27* 114.978 3.14 1.58313 59.4 15.12
28 -31.788 15.82
非球面データ
第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.32763e-005 A 6= 7.41615e-008 A 8=-3.14564e-009 A10= 4.14055e-011 A12=-2.46577e-013
各種データ
ズーム比 7.05
広角 中間 望遠
焦点距離 18.59 50.00 131.00
Fナンバー 3.51 4.71 5.88
画角 36.31 15.28 5.95
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 138.97 159.44 187.88
BF 35.70 55.36 72.74
d 6 1.00 22.00 40.44
d13 7.85 6.05 1.52
d15 2.91 4.71 9.25
d17 23.69 7.04 1.05
d26 6.47 2.94 1.55
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 84.91 18.34 6.47 -5.44
2 7 -15.06 17.05 2.01 -10.00
3 14 35.09 2.94 1.21 -0.41
4 16 -37.43 0.70 0.11 -0.27
5 18 41.45 19.18 -15.02 -21.67
6 27 43.05 3.14 1.56 -0.43
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 ∞ 1.50 64.10
2 127.922 2.00 1.84666 23.8 56.80
3 76.612 6.62 1.49700 81.5 55.32
4 1483.135 0.15 54.89
5 66.859 5.86 1.60738 56.8 52.97
6 325.080 (可変) 52.19
7 79.300 1.45 1.91082 35.3 34.09
8 15.595 8.10 25.60
9 -84.291 1.20 1.83481 42.7 25.41
10 42.6
60 1.31 25.09
11 30.665 6.60 1.84666 23.8 25.97
12 -61.686 1.10 1.77250 49.6 25.43
13 413.544 (可変) 24.76
14 55.003 1.64 1.80518 25.4 14.39
15 1371.106 (可変) 14.24
16 -38.056 0.70 1.90366 31.3 13.97
17 -408.051 (可変) 14.24
18 23.610 3.66 1.60311 60.6 15.70
19 -91.277 1.17 15.49
20(絞り) ∞ 2.00 14.83
21 26.328 5.54 1.60311 60.6 14.37
22 -23.088 0.75 1.80000 29.8 13.27
23 -67.471 0.99 12.99
24 -65.002 0.70 1.74950 35.3 12.45
25 15.384 1.91 1.77250 49.6 11.97
26 22.891 1.68 11.65
27 335.732 3.52 1.66680 33.0 11.80
28 -9.868 0.80 1.72047 34.7 11.95
29 630.852 0.15 12.47
30 27.288 2.71 1.85400 40.4 12.79
31* 110.032 12.83
非球面データ
第31面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.99992e-005 A 6=-4.29579e-008 A 8= 2.42140e-009 A10=-2.39016e-011 A12=-6.58966e-014
各種データ
ズーム比 5.59
広角 中間 望遠
焦点距離 18.60 50.00 103.95
Fナンバー 3.60 5.09 5.88
画角 36.29 15.28 7.49
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 140.57 159.78 190.00
BF 35.64 56.33 67.17
d 6 0.90 24.00 48.93
d13 31.63 7.05 1.50
d15 3.12 4.63 7.52
d17 5.45 3.94 1.05
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 112.03 16.13 4.60 -6.23
2 7 -21.44 19.76 0.40 -15.24
3 14 71.13 1.64 -0.04 -0.95
4 16 -46.49 0.70 -0.04 -0.41
5 18 26.79 25.59 0.25 -17.82
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 ∞ 1.50 64.00
2 95.457 2.00 1.84666 23.8 55.24
3 58.651 7.76 1.49700 81.5 51.80
4 6401.039 0.15 51.35
5 52.248 6.39 1.60311 60.6 49.00
6 239.934 (可変) 48.07
7 165.361 1.45 1.91082 35.3 31.91
8 15.531 7.54 23.98
9 -49.402 1.20 1.77250 49.6 23.78
10 66.413 0.15 23.65
11 30.087 6.94 1.84666 23.8 24.00
12 -34.011 1.10 1.80400 46.6 23.35
13 87.371 (可変) 22.18
14 100.574 1.83 1.80000 29.8 14.43
15 -68.699 (可変) 14.33
16 -34.220 0.70 1.90366 31.3 14.10
17 126.844 1.50 1.84666 23.8 14.46
18 -120.827 (可変) 14.73
19 22.762 3.93 1.51633 64.1 16.22
20 -47.446 0.83 15.96
21(絞り) ∞ 3.30 15.30
22 21.131 5.11 1.60311 60.6 14.32
23 -22.970 0.75 1.84666 23.8 13.16
24 34.807 3.44 12.56
25 -39.697 0.70 1.80000 29.8 12.16
26 11.148 3.12 1.84666 23.8 12.29
27 89.644 (可変) 12.35
28* 52.726 3.53 1.68893 31.1 14.48
29 -45.855 15.19
非球面データ
第28面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.62046e-005 A 6=-6.64907e-009 A 8=-8.20333e-010 A10= 3.23308e-012 A12= 1.82226e-014
各種データ
ズーム比 6.45
広角 中間 望遠
焦点距離 18.60 50.00 120.00
Fナンバー 3.48 4.90 5.88
画角 36.29 15.28 6.49
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 140.51 161.85 190.00
BF 35.60 57.97 73.10
d 6 0.90 19.59 38.16
d13 24.74 6.80 1.53
d15 3.31 4.95 9.74
d18 7.48 5.84 1.05
d27 3.56 1.79 1.50
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 84.52 17.79 5.05 -6.91
2 7 -15.67 18.38 2.05 -10.62
3 14 51.27 1.83 0.61 -0.42
4 16 -50.94 2.20 -0.41 -1.61
5 19 44.31 21.18 -20.88 -25.10
6 28 36.13 3.53 1.13 -0.99
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 ∞ 1.50 60.25
2 111.688 2.00 1.84666 23.8 52.90
3 54.774 7.45 1.49700 81.5 48.68
4 12582.119 0.15 48.38
5 50.826 6.20 1.66672 48.3 47.00
6 252.499 (可変) 46.20
7 147.037 1.45 1.91082 35.3 31.20
8 15.764 7.30 23.79
9 -49.119 1.20 1.77250 49.6 23.57
10 55.922 0.20 23.38
11 31.138 6.76 1.84666 23.8 23.70
12 -34.147 1.10 1.77250 49.6 23.12
13 158.890 (可変) 22.11
14 99.573 1.94 1.78472 25.7 15.32
15 -60.620 (可変) 15.07
16 -35.790 0.70 1.90366 31.3 14.52
17 -1633.629 (可変) 14.69
18 23.157 3.96 1.60311 60.6 16.25
19 -59.550 1.30 15.93
20(絞り) ∞ 3.42 15.11
21 27.323 4.96 1.60311 60.6 14.10
22 -19.541 0.75 1.84666 23.8 13.10
23 137.525 3.12 12.71
24 -32.099 0.70 1.80000 29.8 12.08
25 11.916 2.77 1.84666 23.8 12.22
26 46.420 (可変) 12.29
27* 68.211 3.84 1.68893 31.1 15.01
28 -31.654 15.98
非球面データ
第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.82069e-005 A 6=-2.08522e-008 A 8= 3.41633e-010 A10=-1.37913e-011 A12= 1.14524e-013
各種データ
ズーム比 7.01
広角 中間 望遠
焦点距離 18.62 51.01 130.47
Fナンバー 3.46 4.80 5.88
画角 36.27 14.99 5.98
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 140.28 158.59 189.71
BF 35.65 56.36 72.60
d 6 0.90 20.86 40.26
d13 24.23 1.50 1.50
d15 2.88 4.92 10.03
d17 9.67 10.35 1.05
d26 4.18 1.83 1.50
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 85.67 17.29 5.71 -5.75
2 7 -17.27 18.01 1.46 -11.47
3 14 48.27 1.94 0.68 -0.41
4 16 -40.50 0.70 -0.01 -0.38
5 18 41.08 20.98 -22.87 -24.67
6 27 31.88 3.84 1.58 -0.73
Lp、Ln:前記正レンズ群、及び負レンズ群
Focus:フォーカシングで移動する群と、その移動方向
Claims (14)
- 開口絞りと、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群を有するズームレンズにおいて、前記開口絞りより物体側に、正の屈折力のレンズ群Lpと、該レンズ群Lpの像側に隣接して配置された負の屈折力のレンズ群Lnを有し、
前記レンズ群Lpと前記レンズ群Lnのうち少なくとも一方のレンズ群は、2つ以下のレンズよりなり、フォーカシングに際して移動するレンズ群であって、
広角端における前記レンズ群Lnより像側に配置される全てのレンズ群の合成焦点距離は正で、広角端における前記レンズ群Lpより物体側に配置される全てのレンズ群の合成焦点距離は負であり、
前記レンズ群Lpと前記レンズ群Lnの焦点距離をそれぞれFp、Fnとするとき、
0.938≦|Fp/Fn|<2.00
なる条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。 - 望遠端における前記レンズ群Lnの横倍率をβntとするとき、
|βnt|<1.0
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。 - 望遠端における前記レンズ群Lnより像側に配置される全てのレンズ群の合成焦点距離は正で、望遠端における前記レンズ群Lpより物体側に配置される全てのレンズ群の合成焦点距離は負であることを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
- 広角端における前記レンズ群Lpより物体側に配置される全てのレンズ群の合成焦点距離をFfwとするとき、
0.3<|Ffw/Fp|<2.0
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 望遠端における前記レンズ群Lpより物体側に配置される全てのレンズ群の合成焦点距離をFftとするとき、
0.3<|Fft/Fp|<2.0
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 広角端における前記レンズ群Lpの横倍率をβpw、広角端における前記レンズ群Lnの横倍率をβnwとするとき、
0.5<βpw×βnw<1.6
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 望遠端における前記レンズ群Lpの横倍率をβpt、望遠端における前記レンズ群Lnの横倍率をβntとするとき、
0.5<βpt×βnt<1.6
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 広角端における前記レンズ群Lnより像側に配置される全てのレンズ群の合成焦点距
離をFrwとするとき、
0.4<|Frw/Fn|<0.95
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 望遠端における前記レンズ群Lnより像側に配置される全てのレンズ群の合成焦点距離をFrtとするとき、
0.4<|Frt/Fn|<0.95
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 広角端における前記レンズ群Lnの最も像側の面から像面までの距離をDnw、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
2.5<Dnw/fw<6.0
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 前記レンズ群Lpと前記レンズ群Lnのうち、どちらか一方のレンズ群のみがフォーカシングに際して移動し、フォーカシングに際して移動する一方のレンズ群は、フォーカシングに際して移動しない他方のレンズ群に比べて屈折力の絶対値が大きいことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記レンズ群Lpと前記レンズ群Lnのうちフォーカシングに際して移動しない他方のレンズ群は、2つ以下のレンズで構成されることを特徴とする請求項11に記載のズームレンズ。
- 前記レンズ群Lpと前記レンズ群Lnのうちフォーカシングに際して移動する一方のレンズ群の望遠端におけるフォーカシング時の移動量をMft、フォーカシングに際して移動する一方のレンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける他方のレンズ群に対する相対移動量をMzとするとき、
0.3<−Mz/Mft<1.0
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項11または12に記載のズームレンズ。 - 請求項1乃至13のいずれか1項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする光学機器。
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