JPH0436589B2 - - Google Patents
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- JPH0436589B2 JPH0436589B2 JP60012069A JP1206985A JPH0436589B2 JP H0436589 B2 JPH0436589 B2 JP H0436589B2 JP 60012069 A JP60012069 A JP 60012069A JP 1206985 A JP1206985 A JP 1206985A JP H0436589 B2 JPH0436589 B2 JP H0436589B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- led
- light
- light source
- leds
- total reflection
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses
- H10H20/856—Reflecting means
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- Securing Globes, Refractors, Reflectors Or The Like (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は赤外線又は可視光線LEDランプ、車
輌用灯具、各種信号灯、各種表示灯及び情報表示
板の光源等に使用されるLED光源体に関するも
のである。
輌用灯具、各種信号灯、各種表示灯及び情報表示
板の光源等に使用されるLED光源体に関するも
のである。
LEDを使用したこの種の光源体にあつては
種々の構造のものが公知である。一般的に使用さ
れているLEDは第７図に示した構造を有してい
る。即ち、一対のリードフレーム１，２の一方の
リードフレーム１上にLED素子３をマウントし、
該LED素子３と他方のリードフレーム２とをワ
イヤ４でボンデイングし、樹脂モールドすること
によつて丸形レンズ付のLED５を形成したもの
である。このLEDを使用して角形、つまり四角
形状の光源を形成する場合には、第８図に示した
ように、例えば４個のLED５ａ〜５ｄを隣接状
態に並べて角形面光源と見做した時に、斜線部分
が非発光面６となる。又、第９図に示したよう
に、ドツトマトリスクの光源として使用する場合
には、格子状の遮光枠７を必要とし、その内側を
夫々反射部８として使用するようにし、各反射部
の略中央部にLED５を取付けるようにしている。
尚各LEDは基板９に所定の間隔をもつて取付け
られている。
種々の構造のものが公知である。一般的に使用さ
れているLEDは第７図に示した構造を有してい
る。即ち、一対のリードフレーム１，２の一方の
リードフレーム１上にLED素子３をマウントし、
該LED素子３と他方のリードフレーム２とをワ
イヤ４でボンデイングし、樹脂モールドすること
によつて丸形レンズ付のLED５を形成したもの
である。このLEDを使用して角形、つまり四角
形状の光源を形成する場合には、第８図に示した
ように、例えば４個のLED５ａ〜５ｄを隣接状
態に並べて角形面光源と見做した時に、斜線部分
が非発光面６となる。又、第９図に示したよう
に、ドツトマトリスクの光源として使用する場合
には、格子状の遮光枠７を必要とし、その内側を
夫々反射部８として使用するようにし、各反射部
の略中央部にLED５を取付けるようにしている。
尚各LEDは基板９に所定の間隔をもつて取付け
られている。
このように従来例のLED５は丸形のレンズ部
を有しているため、LEDから放射する光の形態
も円形状となり、多数のLEDを角形面の光源と
して使用する場合には、各LED間の隙間をなく
すように隣接した状態で配設しなければならない
が、第８図に示したように４個以上のLEDを使
用すると対角するLED間には大きな隙間が生じ
て非発光面６が大きくなり角形面の光源と見做し
得なくなる。従つて、対角するLEDの隙間を小
さくするためにはLED自体を小型化する必要が
あり、LEDを小型化すると予定された大きさの
角形面光源を形成するには多数のLEDが必要と
なり極めて不経済である。更に、LEDは丸形の
レンズ部で形成されており、LED素子から放射
さる光束全てを丸形のレンズ部で前方に効果的に
導出できないという問題点がる。
を有しているため、LEDから放射する光の形態
も円形状となり、多数のLEDを角形面の光源と
して使用する場合には、各LED間の隙間をなく
すように隣接した状態で配設しなければならない
が、第８図に示したように４個以上のLEDを使
用すると対角するLED間には大きな隙間が生じ
て非発光面６が大きくなり角形面の光源と見做し
得なくなる。従つて、対角するLEDの隙間を小
さくするためにはLED自体を小型化する必要が
あり、LEDを小型化すると予定された大きさの
角形面光源を形成するには多数のLEDが必要と
なり極めて不経済である。更に、LEDは丸形の
レンズ部で形成されており、LED素子から放射
さる光束全てを丸形のレンズ部で前方に効果的に
導出できないという問題点がる。
また、ドツトマトリクスを構成する場合でも、
格子状の遮光枠を必要とし、該遮光枠の存在で各
LEDが仕切られることになり枠の巾が表出する
ばかりでなく、各LEDが取付けられる反射部に
太陽光が当ると疑似点灯現象が生じ、視認性が悪
くなるという問題点も有する。
格子状の遮光枠を必要とし、該遮光枠の存在で各
LEDが仕切られることになり枠の巾が表出する
ばかりでなく、各LEDが取付けられる反射部に
太陽光が当ると疑似点灯現象が生じ、視認性が悪
くなるという問題点も有する。
本発明は前記従来例おける問題点、即ち角形面
光源を形成する場合の非発光部発生の問題点及び
LED素子から放射される光束の内、丸形レンズ
でコントロールできない無駄な光束が生ずる点、
更にはドツトマトリクス形成時の遮光枠による問
題点を解決しようとするもである。
光源を形成する場合の非発光部発生の問題点及び
LED素子から放射される光束の内、丸形レンズ
でコントロールできない無駄な光束が生ずる点、
更にはドツトマトリクス形成時の遮光枠による問
題点を解決しようとするもである。
本発明は前記問題点解決する具体的手段とし
て、LED素子をリードフレーム又はステムもし
くは基板等にマウント及びワイヤー接続し、樹脂
モールドしたLEDと、中心部に貫通孔を有し側
面外周がテーパ状で且つ一部がカツトされて発光
面が角形になる略ホーン状の全反射レンズとから
なり、前記貫通孔に前記LEDを挿着して合体さ
せたことを特徴とするLED発光体を提供するも
のであつて、LEDと全反射レンズとを合体させ
たことによりLED素子から側面側に放射される
光束を全反射レンズのテーパ面で前方に取出し、
光束の無駄をなくすと共に発光面を角形に形成し
てあるので隣接状態に複数個並設した場合でも隣
接LED間に実質的な非発光面が生じなくなり、
均等な照度の角形面光源が形成できるのである。
て、LED素子をリードフレーム又はステムもし
くは基板等にマウント及びワイヤー接続し、樹脂
モールドしたLEDと、中心部に貫通孔を有し側
面外周がテーパ状で且つ一部がカツトされて発光
面が角形になる略ホーン状の全反射レンズとから
なり、前記貫通孔に前記LEDを挿着して合体さ
せたことを特徴とするLED発光体を提供するも
のであつて、LEDと全反射レンズとを合体させ
たことによりLED素子から側面側に放射される
光束を全反射レンズのテーパ面で前方に取出し、
光束の無駄をなくすと共に発光面を角形に形成し
てあるので隣接状態に複数個並設した場合でも隣
接LED間に実質的な非発光面が生じなくなり、
均等な照度の角形面光源が形成できるのである。
次に本発明を図示の実施例により更に詳しく説
明する。尚、従来例と同一部分には同一符号を付
してその説明を省略する。
明する。尚、従来例と同一部分には同一符号を付
してその説明を省略する。
第１〜４図に示した第１実施例において、５は
LEDであり、該LEDは従来例と同じように一対
のリードフレーム１，２を備えると共にLED素
子３がマウントされ、ワイヤ４がボンデイングさ
れた構成になつている。このLED５と組合せて
用いられる全反射レンズ１１は光透過性の樹脂で
全体形状が略ホーン状に形成され、中心部に貫通
孔１２が設けられている。この貫通孔の内径は前
記LED５が略嵌り込む寸法に形成されている。
全反射レンズ１１の側面外周は曲面をもつたテー
パ面１３に形成され、該テーパ面の一部、即ち発
光面側をカツトして発光面を略四角形状に形成す
る。このLED５と全反射レンズ１１との合体は
両者を別々に形成し、貫通孔１２内にLED５を
挿着するか又は、全反射レンズ１１を成型する際
に型内にLEDを挿着し一体的に成型して一個の
光源体として形成しても良い。
LEDであり、該LEDは従来例と同じように一対
のリードフレーム１，２を備えると共にLED素
子３がマウントされ、ワイヤ４がボンデイングさ
れた構成になつている。このLED５と組合せて
用いられる全反射レンズ１１は光透過性の樹脂で
全体形状が略ホーン状に形成され、中心部に貫通
孔１２が設けられている。この貫通孔の内径は前
記LED５が略嵌り込む寸法に形成されている。
全反射レンズ１１の側面外周は曲面をもつたテー
パ面１３に形成され、該テーパ面の一部、即ち発
光面側をカツトして発光面を略四角形状に形成す
る。このLED５と全反射レンズ１１との合体は
両者を別々に形成し、貫通孔１２内にLED５を
挿着するか又は、全反射レンズ１１を成型する際
に型内にLEDを挿着し一体的に成型して一個の
光源体として形成しても良い。
このように合体されたLED５と全反射レンズ
１１との関係において、第２図及び第３図に示し
た通り、LED素子３から放射される光束の内、
球面部５ａでコントロールされたθ1の角度範囲の
光束は貫通孔１２からそのまま前面に略平行光線
として取り出され、LEDの側面側に放射される
光束の角度範囲θ2は全反射レンズ１１のテーパ面
１３により全反射されて略平行光線となつて前面
側に取り出される。従つて角形の発光面において
球面部５ａでコントロールされた光束とテーパ面
１３で反射した光束とが略均等に取り出されるこ
とになり発光面全体が略均等に光輝することにな
る。
１１との関係において、第２図及び第３図に示し
た通り、LED素子３から放射される光束の内、
球面部５ａでコントロールされたθ1の角度範囲の
光束は貫通孔１２からそのまま前面に略平行光線
として取り出され、LEDの側面側に放射される
光束の角度範囲θ2は全反射レンズ１１のテーパ面
１３により全反射されて略平行光線となつて前面
側に取り出される。従つて角形の発光面において
球面部５ａでコントロールされた光束とテーパ面
１３で反射した光束とが略均等に取り出されるこ
とになり発光面全体が略均等に光輝することにな
る。
このように構成されたLED光源体を複数個並
設して光源とする場合には、第４図に示したよう
に、例えば４個のLED光源体を四角形状に隣接
して組合せれば簡単に角形面光源が形成でき、し
かも各LED光源体の発光面全体が略均等に光輝
するので隣接LED光源体間に非発光面となる隙
間が全く生じないのである。
設して光源とする場合には、第４図に示したよう
に、例えば４個のLED光源体を四角形状に隣接
して組合せれば簡単に角形面光源が形成でき、し
かも各LED光源体の発光面全体が略均等に光輝
するので隣接LED光源体間に非発光面となる隙
間が全く生じないのである。
第５図及び第６図に示した第２実施例いにあつ
ては、全反射レンズの構成が異なるのみでLED
５は前記実施例と同じものが使用される。即ち全
反射レンズ１１ａは５連一体の全反射レンズであ
り、５個のLED５が夫々取付けられる部分に前
記実施例と同じように貫通孔１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄ，１２ｅが形成されると共にテーパ
面１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅも
夫々形成されるのである。従つてこの実施例にあ
つては前記第１実施例のLED光源体を５個横方
向に一連に接続されたような構成となつているの
である。
ては、全反射レンズの構成が異なるのみでLED
５は前記実施例と同じものが使用される。即ち全
反射レンズ１１ａは５連一体の全反射レンズであ
り、５個のLED５が夫々取付けられる部分に前
記実施例と同じように貫通孔１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄ，１２ｅが形成されると共にテーパ
面１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅも
夫々形成されるのである。従つてこの実施例にあ
つては前記第１実施例のLED光源体を５個横方
向に一連に接続されたような構成となつているの
である。
このように複数個の全反射レンズが一連に形成
されたものにあつては、ドツトマトリクスの光源
として用いる場合に最適である。即ち、一連の全
反射レンズ１１ａに対応するLED５を長尺の基
板１４に取付け、該基板には適宜のコネクター１
５を設けておき、これを第６図に示したように複
数列隣接させて並べ、箱状の取付枠１６に取付け
る。
されたものにあつては、ドツトマトリクスの光源
として用いる場合に最適である。即ち、一連の全
反射レンズ１１ａに対応するLED５を長尺の基
板１４に取付け、該基板には適宜のコネクター１
５を設けておき、これを第６図に示したように複
数列隣接させて並べ、箱状の取付枠１６に取付け
る。
この取付枠１６には前記コネクター１５に対応
するコネクター１７及び前記LED５の駆動回路
１８等の電子部品が設けてある回路基板１９が取
付けてあり、対応するコネクター１５，１７を連
結させるだけでドツトマトリクスが簡単に形成で
きるのである。
するコネクター１７及び前記LED５の駆動回路
１８等の電子部品が設けてある回路基板１９が取
付けてあり、対応するコネクター１５，１７を連
結させるだけでドツトマトリクスが簡単に形成で
きるのである。
このように一連の全反射レンズ１１ａを使用し
ても、各LED５が取付けられる部分にはテーパ
面１３ａ〜１３ｅが設けられているので、各
LEDから放射される光束の内、球面部５ａでコ
ントロールされる光束は全部各貫通孔１２ａ〜１
２ｅから前面に取出され、側面に向う光束は夫々
各テーパ面１３ａ〜１３ｅで全反射されて前面側
に取出され、各LED毎に略四角形状の発光面が
形成されるのである。従つて全反射レンズ１１ａ
が一連に形成されていても各LED毎に四角形状
の発光面が独立して形成されることになるので、
各LED毎の遮光枠を全く必要としないのである。
いづれの実施例においても、発光面が角形を呈す
る全反射レンズを使用しているので、その発光面
を通常のLEDよりもはるかに大きくすることが
できると共にその照度も無駄な光束がなくなるた
めにアツプさせることができる。
ても、各LED５が取付けられる部分にはテーパ
面１３ａ〜１３ｅが設けられているので、各
LEDから放射される光束の内、球面部５ａでコ
ントロールされる光束は全部各貫通孔１２ａ〜１
２ｅから前面に取出され、側面に向う光束は夫々
各テーパ面１３ａ〜１３ｅで全反射されて前面側
に取出され、各LED毎に略四角形状の発光面が
形成されるのである。従つて全反射レンズ１１ａ
が一連に形成されていても各LED毎に四角形状
の発光面が独立して形成されることになるので、
各LED毎の遮光枠を全く必要としないのである。
いづれの実施例においても、発光面が角形を呈す
る全反射レンズを使用しているので、その発光面
を通常のLEDよりもはるかに大きくすることが
できると共にその照度も無駄な光束がなくなるた
めにアツプさせることができる。
以上説明したように本発明に係るLED光源体
は、丸形のレンズ部を有するLEDと側面がテー
パ状で発光面が角形のホーン状を呈する全反射レ
ンズとを合体させた構造であるため、LEDから
放射される光束で前面側に取出されない側面方向
の光束を前記テーパ面で全反射させて角形の発光
面を略均等に光輝させ照度アツプを図ることがで
きると共に、これらを多数個用いて角形面光源と
する場合にも、隣接LED間に隙間がなく非発光
部が生じなくなり無駄な光束もなくなるので視認
性に優れた光源を形成できるという優れた効果を
奏する。
は、丸形のレンズ部を有するLEDと側面がテー
パ状で発光面が角形のホーン状を呈する全反射レ
ンズとを合体させた構造であるため、LEDから
放射される光束で前面側に取出されない側面方向
の光束を前記テーパ面で全反射させて角形の発光
面を略均等に光輝させ照度アツプを図ることがで
きると共に、これらを多数個用いて角形面光源と
する場合にも、隣接LED間に隙間がなく非発光
部が生じなくなり無駄な光束もなくなるので視認
性に優れた光源を形成できるという優れた効果を
奏する。
又、全反射レンズを用いることで発光面を大き
くすることができ、多数個のLEDを並べて角形
面光源とする場合に、その使用LED数を減せる
ので消費電力も低減させることができるという優
れた効果も奏する。
くすることができ、多数個のLEDを並べて角形
面光源とする場合に、その使用LED数を減せる
ので消費電力も低減させることができるという優
れた効果も奏する。
更に、複数の全反射レンズを一連に形成してド
ツトマトリクスの光源を構成した時に、各LED
が取付けられる部分の側面がテーパ面となつてお
り、各LED毎にテーパ面で全反射するため個々
のLEDが独立した角形の発光面となり、隣接同
志で別体の遮光枠等を必要としないばかりでな
く、太陽光等は入射角度にもよる発光面で反射し
てしまいテーパ面にまで届かないので疑似点灯現
象が生じなくなり、それによつても視認性が大に
なるという種々の優れた効果も奏する。
ツトマトリクスの光源を構成した時に、各LED
が取付けられる部分の側面がテーパ面となつてお
り、各LED毎にテーパ面で全反射するため個々
のLEDが独立した角形の発光面となり、隣接同
志で別体の遮光枠等を必要としないばかりでな
く、太陽光等は入射角度にもよる発光面で反射し
てしまいテーパ面にまで届かないので疑似点灯現
象が生じなくなり、それによつても視認性が大に
なるという種々の優れた効果も奏する。
第１図は本発明に係る第１実施例のLED光源
体の斜視図、第２図は第１図の−線に沿う断
面図、第３図は第１図の−線に沿う断面図、
第４図は同LED光源体を複数個隣接状態に並べ
て角形面光源とした場合の平面図、第５図は本発
明に係る第２実施例のLED光源体の斜視図、第
６図は同LED光源体を複数個使用してドツトマ
トリクスを形成した場合の斜視図、第７図は従来
例のLED側面図、第８図は同LEDを複数個使用
して角形面光源とした場合の平面図、第９図は同
LEDを多数個使用してドツトマトリクスを形成
した場合の一部断面斜視図である。 １，２……リードフレーム、３……LED素子、
４……ワイヤー、５……LED、１１，１１ａ…
…全反射レンズ、１２，１２ａ〜１２ｅ……貫通
孔、１３，１３ａ〜１３ｅ……テーパ面、１４…
…基板、１５，１７……コネクター、１６……取
付枠、１８……駆動回路、１９……回路基板。
体の斜視図、第２図は第１図の−線に沿う断
面図、第３図は第１図の−線に沿う断面図、
第４図は同LED光源体を複数個隣接状態に並べ
て角形面光源とした場合の平面図、第５図は本発
明に係る第２実施例のLED光源体の斜視図、第
６図は同LED光源体を複数個使用してドツトマ
トリクスを形成した場合の斜視図、第７図は従来
例のLED側面図、第８図は同LEDを複数個使用
して角形面光源とした場合の平面図、第９図は同
LEDを多数個使用してドツトマトリクスを形成
した場合の一部断面斜視図である。 １，２……リードフレーム、３……LED素子、
４……ワイヤー、５……LED、１１，１１ａ…
…全反射レンズ、１２，１２ａ〜１２ｅ……貫通
孔、１３，１３ａ〜１３ｅ……テーパ面、１４…
…基板、１５，１７……コネクター、１６……取
付枠、１８……駆動回路、１９……回路基板。
１ 発光素子をリードフレーム、ステム又は基板
上にマウントし、ワイヤーボンデイングすると共
に樹脂モールドしてレンズ部を形成した発光ダイ
オードに光透過性の材料で形成されたキヤツプを
被着させ、該キヤツプは正面視が角形で且つ中心
部に筒状の孔を設け、背面側をドーム状の曲面に
形成し、前記角形の各辺に沿つて側面をカツトす
ると共に角形の前面に多数個のレンズカツトを施
したことを特徴とする発光ダイオード。 ２ キヤツプは光透過性の樹脂又はゴム材で形成
したことを特徴とする前記１項記載の発光ダイオ
ード。
上にマウントし、ワイヤーボンデイングすると共
に樹脂モールドしてレンズ部を形成した発光ダイ
オードに光透過性の材料で形成されたキヤツプを
被着させ、該キヤツプは正面視が角形で且つ中心
部に筒状の孔を設け、背面側をドーム状の曲面に
形成し、前記角形の各辺に沿つて側面をカツトす
ると共に角形の前面に多数個のレンズカツトを施
したことを特徴とする発光ダイオード。 ２ キヤツプは光透過性の樹脂又はゴム材で形成
したことを特徴とする前記１項記載の発光ダイオ
ード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012069A JPS61171177A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | Ｌｅｄ光源体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012069A JPS61171177A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | Ｌｅｄ光源体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61171177A JPS61171177A (ja) | 1986-08-01 |
| JPH0436589B2 true JPH0436589B2 (ja) | 1992-06-16 |
Family
ID=11795313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60012069A Granted JPS61171177A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | Ｌｅｄ光源体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61171177A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000019547A1 (en) * | 1998-09-25 | 2000-04-06 | Maxim Integrated Products, Inc. | Biconic reflector for collecting radiation from both top and side surfaces of led die |
| US20040264188A1 (en) * | 2001-09-11 | 2004-12-30 | Hare Tazawa | Condensing element and forming method threfor and condensing element-carrying led lamp and linear light emitting device using led lamp as light source |
| ES1058053Y (es) * | 2004-07-14 | 2005-02-01 | Fed Signal Vama Sa | Lente colimadora de reflexion interna |
| JP2007258059A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 発光装置 |
| JP5100823B2 (ja) * | 2010-06-25 | 2012-12-19 | 日本航空電子工業株式会社 | バックライトアセンブリ、バックライトユニット、及び液晶表示装置 |
| US8944660B2 (en) | 2013-01-23 | 2015-02-03 | Ledil Oy | Light guide |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5238923Y2 (ja) * | 1973-02-20 | 1977-09-03 | ||
| JPS5315771U (ja) * | 1976-07-21 | 1978-02-09 |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP60012069A patent/JPS61171177A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61171177A (ja) | 1986-08-01 |
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