JP7079381B2 - 眼鏡フレームの内輪郭を光学測定するデバイス及び方法 - Google Patents
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Description
Δx=β・sinγ・Δz (1)
として記載され、式中、Δxは、光学センサにおける内輪郭の画像の2つの測定点の間隔を示し、Δzは、内輪郭の表面上の2つの測定点の間隔を示し、βは対物レンズの撮像スケールを示す、式(1)に基づいて、内輪郭の表面上の2つの測定点の間隔Δzを突き止めることが可能である。この場合、「三角測量」という用語は、測定による三角形内の角度を捕捉することにより光学距離測定を促進する幾何学法を示す。特に好ましい構成では、原則として、相互間隔が既知である2つの点から始まる測定により2つの角度を捕捉することで、空間における任意の更なる点を突き止めることが可能である。しかしながら、欧州特許出願公告第0 974 038 B1号明細書は、三角測量角γに可能な値を指定していない。
1/a+1/b=1/f (2)
(式中、αは物体距離を示し、bは画像距離を示し、fは対物レンズの焦点距離を示す)は、画像側焦点面上で合焦されて撮像された画像点を物体のあらゆる点に割り当てることができる前提条件を示す。従来のカメラでは、物体側焦点面、対物面、及び画像側焦点面は、互いに平行して配置され、物体距離aが、物体側焦点面と対物面との間の距離を指定し、画像距離bが、対物面と画像側焦点面との間の距離を指定する。この場合、「画像側焦点面」及び「画像面」という用語は、物体が物体側焦点面に配置されている場合、物体の点の鮮鋭に撮像されたピクセルを生成することができる、光学センサの画像空間における、特に光学センサの感光エリア上の平坦領域を示す。「物体側焦点面」又は「物体面」という用語は、鮮鋭に撮像されたピクセルを物体の個々の各点に割り当てることができる物体の平坦領域を示し、一方、「対物面」又は「物体側主面」という用語は、対物レンズの光軸に対して直角に形成される平面を示す。
tanφ=β・tanθ (3)
式中、θは、物体側焦点面と対物面との間の角度を示し、φは、対物面と画像側焦点面との間の角度を示し、βはここでも、対物レンズの撮像スケールを示す。特に好ましい構成では、物体側焦点面と対物面との間の角度θは、60°~85°、好ましくは65°~80°、特に70°~75°の範囲の値を採用することができ、一方、対物面と画像側焦点面との間の角度φは、15°~75°、好ましくは30°~60°、特に40°~50°の範囲の値を採用することができる。特に、これから分かることは、物体側焦点面及び画像側焦点面が互いに対して傾斜して配置され、75°~160°、好ましくは95°~140°、特に100°~125°の範囲の傾斜角が好ましい。特に好ましい構成では、この傾斜角は、特に内輪郭の全体形状を測定する目的で、好ましくは光学ユニットの回転デバイスにより、測定される内輪郭に関連して光学ユニットが移動する場合、維持することができる。
a)フレームフロントと、光学ユニットを備え、フレームフロントの内輪郭を光学測定する装置とを提供するステップであって、装置は、フレームフロントの内輪郭の照明セクションにより反射された光を捕捉するようにセットアップされる光学ユニットを備える、提供するステップ、
b)内輪郭の少なくとも1つのセクションを照明するステップ、
c)内輪郭の照明セクションを撮像するステップ、及び
d)内輪郭の照明セクションにより反射された光を捕捉するステップ
を含み、
光学ユニットは、光学測定を実行する目的でフレームフロントの内輪郭に挿入され、フレームフロントに対して回転される。
(i)2枚の眼鏡レンズを提供するステップと、
(ii)眼鏡レンズの2つの別個のレセプタクルを有するフレームフロントを光学測定するステップであって、
a)フレームフロント及び光学ユニットを備える、フレームフロントの内輪郭を光学測定する装置を提供するステップであって、装置は、フレームフロントの内輪郭の照明セクションにより反射された光を捕捉するようにセットアップされる光学ユニットを備える、提供するステップ、
b)フレームフロントの内輪郭の少なくとも1つのセクションを照明するステップ、
c)内輪郭の照明セクションを撮像するステップ、及び
d)内輪郭の照明セクションにより反射された光を捕捉するステップ
を含む、光学測定するステップと、
(iii)2枚の眼鏡レンズ及びフレームフロントを組み立てるステップであって、ステップ(ii)において、光学ユニットは、フレームフロントの内輪郭に挿入され、フレームフロントに対して回転され、フレームフロントにおける2枚の眼鏡レンズの2つのレセプタクルの空間関係が突き止められる、組み立てるステップと、
を含む。
a)フレームフロントと、光学ユニットを備えた、実施形態1~23の何れか1つによりフレームフロントの内輪郭を光学測定する装置とを提供するステップであって、装置は、フレームフロントの内輪郭の照明セクションにより反射された光を捕捉するようにセットアップされる光学ユニットを備える、提供するステップと、
b)フレームフロントの内輪郭の少なくとも1つのセクションを照明するステップと、
c)内輪郭の照明セクションを撮像するステップと、
d)内輪郭の照明セクションにより反射された光を捕捉するステップと、
を含み、
光学ユニットは、フレームフロントの内輪郭に挿入され、フレームフロントに対して回転される、方法。
(i)2枚の眼鏡レンズを提供するステップと、
(ii)眼鏡レンズの2つの別個のレセプタクルを有するフレームフロントを光学測定するステップであって、
a)フレームフロント及び光学ユニットを備える、実施形態1~23の何れか1つによるフレームフロントの内輪郭を光学測定する装置を提供するステップであって、装置は、フレームフロントの内輪郭の照明セクションにより反射された光を捕捉するようにセットアップされる光学ユニットを備える、提供するステップ、
b)フレームフロントの内輪郭の少なくとも1つのセクションを照明するステップ、
c)内輪郭の照明セクションを撮像するステップ、及び
d)内輪郭の照明セクションにより反射された光を捕捉するステップ
を含む、光学測定するステップと、
(iii)2枚の眼鏡レンズ及びフレームフロントを組み立てるステップであって、ステップ(ii)において、光学ユニットは、フレームフロントの内輪郭に挿入され、フレームフロントに対して回転され、フレームフロントにおける2枚の眼鏡レンズの空間関係が突き止められる、組み立てるステップと、
を含む方法。
112 内輪郭
114 眼鏡
116 フレームフロント
118 テンプル
120 フレームフロントリム
122 レセプタクル
124 光学ユニット
126 光源
128 レンズ
130 光学センサ
131 筐体
132 レーザ
134 光ビーム
136 光学偏向要素
138 構成要素の(照明されることが可能な)セクション
140 光セクション
142 プリズム
144 回転可能な軸受
146 対物レンズの光軸
148 物体側焦点面
150 画像側焦点面
152 対物面
154 共通の直線の点
156 データを低減するデバイス
158 光学データを転送するデバイス
160 評価ユニット
162 発光ダイオード
164 電力を供給するデバイス
166 静止構成要素
168 回転可能な構成要素
170 スプリット変圧器
172 プリズム
174 レンズ
176 眼鏡の構成要素を光学測定する方法
178 提供ステップ
180 照明ステップ
182 撮像ステップ
184 測定ステップ
186 眼鏡を光学測定するシステム
188 変更可能なピッチ
190 2枚の眼鏡レンズの空間関係
192 一次構成
194 二次構成
196 軸受
198 軸受面
200 眼鏡を生産する方法
202 提供ステップ
204 測定ステップ
206 結合ステップ
Claims (20)
- フレームフロント(116)の内輪郭(112)を光学測定する装置(110)であって、前記装置(110)は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の照明セクション(138)から反射された光を捕捉するようにセットアップされた光学ユニット(124)を備え、前記光学ユニット(124)は、少なくとも1つの光源(126)と、対物レンズ(128)と、少なくとも1つの光学センサ(130)とを備え、前記光源(126)は光セクション(140)を生成するようにセットアップされ、前記内輪郭(112)の少なくとも1つのセクション(138)は、前記光セクション(140)により照明されることが可能であり、前記対物レンズ(128)は、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)を前記光学センサ(130)に撮像するようにセットアップされ、前記光学センサ(130)は、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)により反射された前記光を捕捉するようにセットアップされる装置(110)であって、
前記光学ユニット(124)は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)に挿入することが可能であり、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)に意図されるように挿入された場合、前記フレームフロント(116)に対して回転可能であるように搭載されることと、前記光源(126)、照明されることが可能な前記内輪郭(112)の前記セクション(138)、前記対物レンズ(128)、及び前記光学センサ(130)は、前記光セクション(140)により照明されることが可能な前記内輪郭(112)の前記セクション(138)が物体側焦点面(148)内に配置されることが可能であり、前記光学センサ(130)の受光面が画像側焦点面(150)内に配置可能であるように互いに対して配置され、前記物体側焦点面(148)、対物面(152)、及び前記画像側焦点面(150)は、共通の直線上で交わることと、を特徴とし、
前記画像側焦点面(150)は、前記対物レンズ(128)により前記照明セクション(138)の像が形成される平面であり、前記対物面(152)は、前記対物レンズ(128)の主面であり、
前記光学ユニット(124)は少なくとも1つの光学偏向要素(136)を更に備え、前記光学偏向要素(136)は、前記光源(126)により生成された前記光セクション(140)を照明される前記内輪郭(112)の前記セクション(138)に向けるようにセットアップされる、装置。 - フレームフロント(116)の内輪郭(112)を光学測定する装置(110)であって、前記装置(110)は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の照明セクション(138)から反射された光を捕捉するようにセットアップされた光学ユニット(124)を備え、前記光学ユニット(124)は、少なくとも1つの光源(126)、対物レンズ(128)、及び少なくとも1つの光学センサ(130)を備え、前記光源(126)は光セクション(140)を生成するようにセットアップされ、前記内輪郭(112)の少なくとも1つのセクション(138)は、前記光セクション(140)により照明されることが可能であり、前記対物レンズ(128)は、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)を前記光学センサ(130)に撮像するようにセットアップされ、前記光学センサ(130)は、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)により反射された光を捕捉するようにセットアップされる、装置(110)であって、
前記光学ユニット(124)は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の光学測定中、仮想平面に少なくとも接触するよう前記光学ユニット(124)を移動することができるように、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)に挿入することが可能であり、前記仮想平面は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)上の少なくとも3つの点により規定され、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)を光学測定する目的で前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)に挿入されると、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)が前記フレームフロント(116)に対して回転可能なように搭載され、前記光源(126)、前記照明されることが可能な前記内輪郭(112)の前記セクション(138)、前記対物レンズ(128)、及び前記光学センサ(130)は、前記光セクション(140)により照明されることが可能な前記内輪郭(112)の前記セクション(138)を物体側焦点面(148)内に配置することができ、前記光学センサ(130)の受光面を画像側焦点面(150)内に配置可能なように互いに対して配置され、前記物体側焦点面(148)、対物面(152)、及び前記画像側焦点面(150)は、共通の直線上で交わることを特徴とし、
前記画像側焦点面(150)は、前記対物レンズ(128)により前記照明セクション(138)の像が形成される平面であり、前記対物面(152)は、前記対物レンズ(128)の主面であり、
前記光学ユニット(124)は少なくとも1つの光学偏向要素(136)を更に備え、前記光学偏向要素(136)は、前記光源(126)により生成された前記光セクション(140)を照明される前記内輪郭(112)の前記セクション(138)に向けるようにセットアップされる、装置(110)。 - 前記光学ユニット(124)は、前記内輪郭(112)の少なくとも2つの別個のセクション(138)が前記光セクション(138)により照明されることが可能であるように、ある角度、回転可能であり、前記光学センサ(130)は、各事例で照明される前記内輪郭(112)の前記セクション(138)の画像を記録するようにセットアップされることを特徴とする、請求項1又は2に記載の装置(110)。
- 前記光学センサ(130)は、前記内輪郭(112)の30~1500の照明セクション(138)の各画像を記録するようにセットアップされることを特徴とする、請求項3に記載の装置(110)。
- 前記光学ユニット(124)は、前記角度の値を特定するデバイスを更に備えることを特徴とする、請求項3又は4に記載の装置(110)。
- 前記光学ユニット(124)は、前記光学ユニット(124)が回転可能な角度の値を決定するデバイスを更に含むことを特徴とする、請求項3又は4に記載の装置(110)。
- 前記光学ユニット(124)は、測定データを捕捉するように更にセットアップされ、捕捉される測定データは、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)により反射された前記光の前記捕捉に基づくことを特徴とする、請求項1~6の何れか1項に記載の装置(110)。
- 前記光学ユニット(124)は、データを低減するデバイス(156)を更に備え、前記データを低減するデバイス(156)は、前記捕捉された測定データのスケールを低減するようにセットアップされることを特徴とする、請求項7に記載の装置(110)。
- 前記データを低減するデバイス(156)は利得制御を有し、前記利得制御は、前記捕捉される測定データに影響する前記反射光の輝度変動を補償するようにセットアップされることを特徴とする、請求項8に記載の装置(110)。
- 前記光学ユニット(124)は、光学データを転送するデバイス(158)を備え、前記光学データを転送するデバイス(158)は、前記光学ユニット(124)により捕捉された前記測定データを評価ユニット(160)に送信するようにセットアップされることを特徴とする、請求項7~9の何れか1項に記載の装置(110)。
- 前記光学偏向要素(136)は、ミラー、プリズム(142)、ビームスプリッタ、光学格子、又は複数の反射光学要素を有する光学構成要素から選択されることを特徴とする、請求項1~10の何れか1項に記載の装置(110)。
- 前記光学偏向要素(136)は、前記内輪郭(112)の少なくとも2つの別個のセクション(138)が前記光セクション(140)により照明されることが可能なような可動構成を有することを特徴とする、請求項1~11の何れか1項に記載の装置(110)。
- フレームフロント(116)の内輪郭(112)を光学測定する方法(176)であって、
a)フレームフロント(116)と、前記フレームフロント(116)の内輪郭(112)を光学測定する装置(110)とを提供するステップであって、前記装置(110)は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の照明セクション(138)により反射された光を捕捉するようにセットアップされる光学ユニット(124)を備える、提供するステップと、
b)前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の少なくとも1つのセクション(138)を照明するステップと、
c)前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)を撮像するステップと、
d)前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)により反射された光を捕捉するステップと、
を含み、
前記光学ユニット(124)は、少なくとも1つの光源(126)と、対物レンズ(128)と、少なくとも1つの光学センサ(130)とを備え、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の前記少なくとも1つのセクション(138)は、前記光セクション(126)により生成される光セクション(140)により照明され、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)は、前記対物レンズ(128)により前記光学センサ(130)に撮像され、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)により反射された前記光は、前記光学センサ(130)により捕捉される、方法であって、
前記光学ユニット(124)は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)に挿入され、前記フレームフロント(116)に対して回転され、前記光源(126)、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)、前記対物レンズ(128)、及び前記光学センサ(130)は、前記光セクション(140)により照明される前記内輪郭(112)の前記セクション(138)が物体側焦点面(148)内に配置され、前記光学センサ(130)の受光面が画像側焦点面(150)内に配置されるように互いに対して配置され、前記物体側焦点面(148)、対物面(152)、及び前記画像側焦点面(150)は、共通の直線上で交わることを特徴とし、
前記画像側焦点面(150)は、前記対物レンズ(128)により前記照明セクション(138)の像が形成される平面であり、前記対物面(152)は、前記対物レンズ(128)の主面であり、
前記光学ユニット(124)は少なくとも1つの光学偏向要素(136)を更に備え、前記光学偏向要素(136)は、前記光源(126)により生成された前記光セクション(140)を照明される前記内輪郭(112)の前記セクション(138)に向けるようにセットアップされる、方法。 - フレームフロント(116)の内輪郭(112)を光学測定する方法(176)であって、
a)フレームフロント(116)と、前記フレームフロント(116)の内輪郭(112)を光学測定する装置(110)とを提供するステップであって、前記装置(110)は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の照明セクション(138)から反射された光を捕捉するようにセットアップされた光学ユニット(124)を備える、提供するステップと、
b)前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の少なくとも1つのセクション(138)を照明するステップと、
c)前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)を撮像するステップと、
d)前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)により反射された光を捕捉するステップと、
を含み、
前記光学ユニット(124)は、少なくとも1つの光源(126)と、対物レンズ(128)と、少なくとも1つの光学センサ(130)とを備え、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の少なくとも1つのセクション(138)は、前記光セクション(126)により生成される光セクション(140)により照明され、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)は、前記対物レンズ(128)により前記光学センサ(130)に撮像され、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)により反射された前記光は、前記光学センサ(130)により捕捉される、方法であって、
前記光学ユニット(124)は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の光学測定中、仮想平面に少なくとも接触するよう前記光学ユニット(124)を移動することができるように、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)に挿入され、前記仮想平面は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)上の少なくとも3つの点により規定され、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)を光学測定する目的で前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)に挿入されると、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)が前記フレームフロント(116)に対して回転し、前記光源(126)、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)、前記対物レンズ(128)、及び前記光学センサ(130)は、前記光セクション(140)により照明される前記内輪郭(112)の前記セクション(138)が物体側焦点面(148)内に配置され、前記光学センサ(130)の受光面が画像側焦点面(150)内に配置されるように互いに対して配置され、前記物体側焦点面(148)、対物面(152)、及び前記画像側焦点面(150)は、共通の直線上で交わることを特徴とし、
前記画像側焦点面(150)は、前記対物レンズ(128)により前記照明セクション(138)の像が形成される平面であり、前記対物面(152)は、前記対物レンズ(128)の主面であり、
前記光学ユニット(124)は少なくとも1つの光学偏向要素(136)を更に備え、前記光学偏向要素(136)は、前記光源(126)により生成された前記光セクション(140)を照明される前記内輪郭(112)の前記セクション(138)に向けるようにセットアップされる、方法(176)。 - フレームフロント(116)の内輪郭(112)を光学測定する方法(176)であって、
a)フレームフロント(116)と、前記フレームフロント(116)の内輪郭(112)を光学測定する装置(110)とを提供するステップであって、前記装置(110)は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の照明セクション(138)から反射された光を捕捉するようにセットアップされた光学ユニット(124)を備える、提供するステップと、
b)前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の少なくとも1つのセクション(138)を照明するステップと、
c)前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)を撮像するステップと、
d)前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)により反射された光を捕捉するステップと、
を含み、
前記光学ユニット(124)は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)に挿入され、前記フレームフロント(116)に対して回転し、前記光学ユニット(124)は、少なくとも1つの光源(126)と、対物レンズ(128)と、少なくとも1つの光学センサ(130)とを備え、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の少なくとも1つのセクション(138)は、前記光セクション(126)により生成される光セクション(140)により照明され、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)は、前記対物レンズ(128)により前記光学センサ(130)に撮像され、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)により反射された前記光は、前記光学センサ(130)により捕捉され、前記光源(126)、前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)、前記対物レンズ(128)、及び前記光学センサ(130)は、前記光セクション(140)により照明される前記内輪郭(112)の前記セクション(138)が物体側焦点面(148)内に配置され、前記光学センサ(130)の受光面が画像側焦点面(150)内に配置されるように互いに対して配置され、前記物体側焦点面(148)、対物面(152)、及び前記画像側焦点面(150)は、共通の直線上で交わる、方法(176)であって、
前記光学ユニット(124)は少なくとも1つの光学偏向要素(136)を更に備え、前記光学偏向要素(136)は、前記光源(126)により生成された前記光セクション(140)を照明される前記内輪郭(112)の前記セクション(138)に向けることを特徴とし、
前記画像側焦点面(150)は、前記対物レンズ(128)により前記照明セクション(138)の像が形成される平面であり、前記対物面(152)は、前記対物レンズ(128)の主面であり、
前記光学ユニット(124)は少なくとも1つの光学偏向要素(136)を更に備え、前記光学偏向要素(136)は、前記光源(126)により生成された前記光セクション(140)を照明される前記内輪郭(112)の前記セクション(138)に向けるようにセットアップされる、方法(176)。 - 眼鏡(114)を光学測定するシステム(186)であって、請求項1~12の何れか1項に記載のフレームフロント(116)の内輪郭(112)を各場合で光学測定する少なくとも1つの装置(110)と、評価ユニット(160)とを備え、前記評価ユニット(160)は、前記フレームフロント(116)における2枚の眼鏡レンズ間の空間関係(190)を特定するようにセットアップされる、システム(186)。
- 前記システム(186)は、光学測定する厳密に2つの装置(110)を備え、前記厳密に2つの装置(110)は互いから変更可能なピッチ(188)で配置されることを特徴とする、請求項16に記載のシステム(186)。
- 前記2つの装置(110)の前記ピッチ(188)は、眼鏡レンズの指定可能なピッチに関連して調整可能であることを特徴とする、請求項17に記載のシステム(186)。
- 眼鏡(114)を生産する方法(200)であって、
(i)2枚の眼鏡レンズを提供するステップと、
(ii)前記眼鏡レンズの2つの別個のレセプタクル(122)を有する前記フレームフロント(116)を光学測定するステップであって、
a)前記フレームフロント(116)と、光学ユニット(124)を備える、請求項1~12の何れか1項に記載の前記フレームフロント(116)の内輪郭(112)を光学測定する装置(110)とを提供するステップであって、前記装置(110)は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の照明セクション(138)により反射された光を捕捉するようにセットアップされる光学ユニット(124)を備える、提供するステップ、
b)前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)の少なくとも1つのセクション(138)を照明するステップ、
c)前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)を撮像するステップ、及び
d)前記内輪郭(112)の前記照明セクション(138)により反射された光を捕捉するステップ
を含む、光学測定するステップと、
(iii)前記2枚の眼鏡レンズ及び前記フレームフロント(116)を組み立てるステップと
を含み、
ステップ(ii)において、前記光学ユニット(124)は、前記フレームフロント(116)の前記内輪郭(112)に挿入され、前記フレームフロント(116)に対して回転され、前記フレームフロント(116)における前記2枚の眼鏡レンズの空間関係(190)が突き止められる、方法(200)。 - 前記フレームフロント(116)における前記2枚の眼鏡レンズの前記空間関係(190)は、前記2枚の眼鏡レンズ間のピッチ、前記眼鏡(114)の光軸に関連した前記2枚の眼鏡レンズの配置、及び/又は互いに対する前記2枚の眼鏡レンズの傾斜を特定することにより突き止められることを特徴とする、請求項19に記載の方法(200)。
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