JPS594913B2 - 情報記録装置 - Google Patents

情報記録装置

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JPS594913B2
JPS594913B2 JP48068509A JP6850973A JPS594913B2 JP S594913 B2 JPS594913 B2 JP S594913B2 JP 48068509 A JP48068509 A JP 48068509A JP 6850973 A JP6850973 A JP 6850973A JP S594913 B2 JPS594913 B2 JP S594913B2
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睦公 井上
彰 今野
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記録材料上をレーザービームによつて走査し、
画像を記録する方法に関する・陰極線管、レーザービー
ム発生装置、電子ビーム発生装置などで発生する活性放
射線によつて記録材料上を走査し、これによつて情報を
記録する記録方式において、記録すべき原画像の濃度信
号によつて記録用放射線の強度を変調し、強度変調した
放射線により記録材料を変色させて原画の濃淡階調を記
録材料上に記録することが知られている。
しかしながらこの記録方式では放射線の強度を変調する
装置が複雑となり、しかも変調された放射線を記録材料
に照射しても記録材料によつては放射線の強度変化を変
色部の濃度変化で正しく表現することができず、原画の
濃淡を正しく記録することができない問題点がある。た
とえば広い範囲の濃度階調をもつ原画をレーザビームを
用いて写真フィルムに記録する場合、原画を光電走査し
て画像の濃淡を電圧の強弱を現わす電気信号に変換し、
この電気信号によつてレーザビームの輝度を変化させ、
輝度変調されたレーザビームによつて写真フィルムを走
査し、次いで写真フィルムを現像処理した露光部を変色
させ、写真フィルム上に原画像の濃淡を記録するように
しているが、写真フィルムは一般にガンマ−値が高いの
で、フィルムの変色部の濃度相違によつて原画の濃淡階
調を広い範囲に渡つて記録することは困難であり、原画
に比べて写真フィルムに記録した画像の濃度範囲は非常
に狭くなる。しかも写真フィルムの種類によつては原画
のコントラストを損わずに記録することができる種々の
ガンマ一値をもつてフイルムを準備できない問題がある
たとえば気泡性写真フ2イルム、ドライシルバーフイル
ム(乾式銀塩フイルム)、静電記録紙或いはカルコゲナ
イドフイルムなどの記録材料はガンマ一値が高いものし
か存在しないため、高コントラストの原画を記録するの
に適さず、このような記録材料を使用すると記録した画
像の濃度は原画と全く異なるものとなり、原画像の濃淡
階調を十分に再現して記録できない欠点がある。本発明
の目的とする処は適当なガンマ一値をもつ記録材料を用
意できない場合でも、或いはいかなるガンマ一値をもつ
記録材料を使用しても記録材料上に記録すべき原画像の
濃淡階調を近似的に再現して記録することができる情報
記録方法を提供せんとするものである。以下本発明の具
体例を図面を参照して説明する。
第1図はレーザを用いる記録装置を示すもので、1は一
定輝度のレーザビーム2を発生するレーザ発生器、3は
線31から入力する周波数変調信号に応じてレーザビー
ム2の偏向角を変えるレーザ光回折格子で、たとえば音
響光学変調素子からなる。5はレーザビームを通過させ
る開口6を有する遮光板である。
回折格子3と遮光板5は光シャツタとして働き、回折格
子3で所定の角度に偏向された+1次光のレーザビーム
のみが遮光板の開口6を通過することができる。従つて
回折格子3に人力する信号の周波数に応じてレーザビー
ムの偏向角を変えることによりレーザビームを遮光板の
開口6を通過させたり、遮光板で遮断したりすることが
できる。なお開口6は適当な形状、大きさに形成される
。7は遮光板5を通つたレーザビーム8をY軸方向(垂
直方向)に向ける第1偏向器、9はレーザビーム8をX
軸方向(水平方向)に向ける第2偏向器である。
各偏向器は回転鏡、回転プリズム或いはKDPなどの電
子光学効果をもつ結晶などの公知のもので構成される。
レーザビーム8は第1偏向器によつて記録材料10面を
長手方向に主走査するように偏向され、第2偏向器によ
つてフイルム面を幅方向に副走査するように偏向される
したがつて記録材料10はレーザビームによつて左から
右に走査され、1ラインの走査が終わると長手方向に間
隔をおいて次のラインが走査される。記録材料10とし
て公知の銀塩写真フィルム、電子写真感光体、或いは気
泡写真フイルム、さらには金属蒸着フイルムなどを使用
することができる。記録材料10は不図示の駆動機構に
より矢印方向に送給される。第1偏光器7、第2偏光器
9は偏向駆動回路11,12から夫々線13,14を通
じて偏向信号を加えられ、レーザビームをそれぞれの方
向に向けて偏向する。15は信号変換部を示すもので、
一定周期でクロツク信号を発生する発振器16によつて
同期信号発生部17から垂直同期信号、水平同期信号、
及びサンプリング信号をそれぞれ一定間隔で発生する。
垂直同期信号は線18を通じて第1偏向駆動回路11へ
送られる。第1偏向器は垂直同期信号を受ける5.と偏
向信号を出力し、レーザビーム8を記録材料の長手方向
に偏向させる。水平同期信号は第2偏向駆動回路12へ
送られる。第2偏向器は水平同期信号を受けると偏向信
号を出力し、レーザビーム8を記録材料の幅方向に偏向
させる。またこれらの同期信号は線20,21を通じて
記録情報発生部22へ送られる。記録情報発生部22は
記録すべき原画像の濃淡情報を電気信号に変換するもの
である。原画としてはベース濃度を除く少なくとも2つ
の濃淡を有する情報をもつものを使用する。写真などの
濃淡階調を有する原画は光電管テレビジヨンカメラの如
き撮像装置或いはフライングポストスキヤナ一装置によ
つて光電走査され、原画像の濃度に対応する電圧をもつ
時系列化した電気信号即ちビデオ(画像)信号に変換さ
れる。このビデオ信号は同期信号発生部17から一定周
期で発生するサンプリング信号により一定間隔で細分割
され、各画素に区分される。さらにこのサンプリング信
号はフリップフロツプ回路24のセツト側入力端子に加
えられ、この回路24をセツトする。セツト状態にある
フリツプフロツプ回路24のセツト側出力端子の出力信
号は線25を通じてランプ波形発生部26と周波数変調
部30へ送られる。ランプ波形発生部26はフリツプフ
ロツプ回路のセツト出力信号を受けると作動して線27
から信号を出力する。ランプ波形発生部26は一定時定
数で三角波形パルスのランプ波形信号を発生するランプ
信号発生回路と、線23から送られるビデオ信号とこの
ランプ波形信号とを比較合成する混合回路とを有してお
り、ここで合成された信号は線27からシュミツト回路
28へ送られる。シユミツト回路28はこの信号に基づ
いて予じめ設定した閾値でスイツチング動作を行い、線
29から信号を出力する。この出力信号は線29を通じ
てフリツプフロツプ回路24のりセツト側入力端子に加
えられ、フリツプフロツプ回路をりセツトする。したが
つてフリツプフロツプ回路25のセツト出力端子から原
画像の画素毎にその濃度に対応する時間幅をもつパルス
信号が得られ、つまり信号の時間巾はビデオ信号の振幅
に応じて変化する。原画像の濃度に対応した時間幅(パ
ルス幅)をもつパルス信号は周波数変調部30に送られ
この変調部30で、パルス信号の2値(0、1)に対応
して第1の周波数と第2の周波数からなる2つの信号に
変調される。第1の周波数と第2の周波数の2つの信号
の持続時間(持続時間幅)の比率は画像濃度に対応して
変化し、一方の周波数の信号が変調部30に入力したと
きはレーザビームが遮光板で遮断される角度に偏向され
、他方の周波数の信号が変調部30に入力したときはレ
ーザビームが遮光板の開口6を通過する角度に偏向され
る。レーザビームの遮断および通過時間は回折格子に入
力する第1の周波数、第2の周波数の信号の持続時間に
対応している。したがつてレーザビーム2はパルス信号
の時間幅に対応する時間だけ遮光板の開口を通過するこ
とができる。記録材料10は水平同期信号によつて、原
画像の等分割された区域すなわち画像に対応して幅方向
に関し一定間隔で細分割される。したがつて記録材料の
等分割された区域の各々は、対応する画素の濃度に従つ
て一定幅(記録材料の長手方向における幅)をもちかつ
一定輝度をもつレーザビームによつて異なる面積が露光
される。その結果原画像の濃淡は微小点又は微細線から
なる変色部の大小に変更して記録されることになる。こ
の記録画像は原画の濃度が変色部の大きさの相違に変換
されているが、人間の眼には原画像と同様に濃淡をもつ
画像として見える。微小点は微細線の最大の大きさはレ
ーザビームの径および記録材料の分割区域の大きさなど
によつて変えられる。また変色部の大小または分割区域
の大きさを変えることにより見掛上のコントラストを調
整することができる。ここで、上記記録装置により第3
図に示した濃淡階調をもつ原画を写真フイルムに記録す
る場合について説明する。第3図において記録すべき原
画40は左側から右方向に段階的に順次濃度が高くなる
情報をもつている。この原画40は公知の読取装置を有
する記録情報発生部22で光電走査され、第4図の波形
図に示したように濃度に対応する電圧をもつビデオ信号
に変換される。原画40は水平方向の走査線によりn回
走査される。同期信号発生部17から一定間隔で発生す
るサンプリング信号(第5図a波形)によりフリツプフ
ロツプ回路24がセツトされセツト側出力端子から電圧
レベル「1」のセツト信号(第5図b波形)を出力する
。このセツト信号はランプ波形発生部26のランプ信号
発生回路に加えられ、ランプ波形回路からランプ波形信
号を発生する(第5図d波形)。ランプ波形発生部はこ
のランプ波形信号と記録情報発生部22から送られたビ
デオ信号(第5図c波形)とを合成して第5図e波形の
信号を出力し、この出力信号を線27を通じてシユミツ
ト回路28へ送る。シュミツト回路は予じめ決められた
閾値(電圧a)に基づいて第5図f波形に示した信号を
出力し、この出力信号は線29を通じてフリツプフロツ
プ回路24のりセツト人力端子へ送られ、フリップフロ
ツプ回路24をりセツトする。これによりフリツプフロ
ツプ回路のセツト信号は電圧レベル「1」から「0」に
変化する。フリツプフロツプ回路24のりセツトによつ
てランプ波形発生回路のランプ波形信号は元の電位に復
帰する(第5図d波形)。以上の動作によりビデオ信号
はその振巾に対応する時間巾をもつたパルス信号(第5
図b波形)に変換される。このパルス信号は周波数変調
部30でパルス信号の電圧レベルに従つて予定した周波
数に変調され、周波数変調された信号はレーザ回折格子
3に加えられる。レーザビーム2は回折格子3を通過す
る際、回折格子に入力する周波数に応じて偏向され、所
定角度に偏向された+1次光のレーザビームのみが遮光
板の開口6を通過することができる。周波数変調部30
は、フリツプフロツプ24から出力するパルス信号のう
ち、たとえば「O」を表す出力信号を第1の周波数の信
号に変調し、[1」を表す出力信号を第2の周波数の信
号に変調する。第1の周波数の信号は「o」を表す該出
力信号の時間幅に対応した持続時間をもち、第2の周波
数の信号は[1]を表す該出力信号の時間幅に対応した
持続時間をもつており、第1、第2の周波数の信号は選
択的に回折格子3に送られる。フリツプフロツプ24か
ら出力するパルス信号の時間幅は画像濃度に対応して変
化しているので、第1の周波数をもつ信号と第2の周波
数をもつ信号の持続時間の比率は画像濃度に対応して変
化することになる。レーザビーム2は回折格子3に第1
の周波数の信号が入力したとき遮光板で遮断され、第2
の周波数の信号が入力したとき遮光板の開口を通過する
遮光板を通過したレーザビーム8は偏向器7,9によつ
て偏向され記録材料上を2次元的に露光走査する。同期
信号発生部18から発生する同期信号とサンプリング信
号とは同期している。レーザビームは水平同期信号によ
つて写真フイルム10の記録面を幅方向に関して等分割
した区域をそれぞれ走査し、等分割した区域の各々につ
いてフリツプフロツプ回路25のパルス信号の時間幅に
応じてレーザビームの照射領域が異なるように露光する
。つまり写真フイルム10の等分割された区域の各々は
原画の画素の濃度に対応して露光される面積が異なるこ
とになり、その結果原画の濃淡は第5図gに示したよう
に微小点または微細線の大小に変更して記録されたこと
になる。第5図gにおいて、黒色部は露光部を、白色部
は未露光部を示している。第9図は上記装置によつて第
3図の原画40を記録した写真フイルムを示すもので、
このフイルムはネガフイルムからなり、黒色部が露光部
を示している。ポジ像を記録する場合には反転用のフイ
ルムを用いるか、或いはフリツプフロツプ回路24から
出力するパルス信号の極性を反転し、反転したパルス信
号を周波数変調器に送るようにすればよい。なお、原画
の最低濃度に対応する記録材料の分割区域については、
露光しても(最小点となる)露光しなくても構わない。
ここで同期信号とサンプリング信号との関係について言
及する。サンプリング信号の周波数Fsと水平同期信号
の周波数FxをFs−Nfx.n:正の整数(水平方向
のサンプリング数)の関係にしたとき、一定濃度をもつ
原画をこの関係で記録材料に記録すると記録された画像
は第6図の如きものとなり、記録材料上の各走査線にお
けるサンプリング信号の位相すなわち各走査線中に記録
された微細線の位相が同じため垂直方向に一定の空白部
が生じ記録画像が見にくくなる。
2n−1 またFs−(?)Fxn:正の整数(水平方向のサンプ
リング数) の関係にすると、前述と同様の原画による記録画像は第
7図の如きものとなり、隣り合う走査線中に記録された
微細線の位相は−Fs時間だけ違いがあるため記録情報
が見易くなる。
第8図は複数本の水平方向の走査線について複数の走査
線ごとに微細線の位相を異にして記録を行つた場合の記
録画像を示すもので、このようにしても記録画像を見易
くすることができる。
上記実施例では原画像を信号変換部15においでアナロ
グ信号に変換しているが、これをデジタル信号に変換す
るようにしてもよい。即ち第2図Aはデジタル方式によ
る信号変換部を示すもので、線116から一定間隔のク
ロツク信号を受けた同期信号発生部117は垂直同期信
号及び水平同期信号を線118,119,120,12
1を通じて第1、第2偏向部並びに記録信号発生部12
2に送る。.さらに同期信号発生部117はサンプリン
グ信号をフリツプフロツプ回路124のセツト入力端子
およびA−D変換器126へ夫々送る。また同期信号発
生部117はサンプリング信号の周波数よりさらに高周
波のパルスを一定間隔で発生し、このパルスを計数部1
00の入力端子へ送る。計数部100はこのパルスを計
数し、その計数値を比較回路128に送る。計数部10
0は入力端子に入力するサンプリング信号によりセツト
される。記録信号発生部122から線123を通じて送
られたビデオ信号はA−D変換器126に送られ、ここ
でビデオ信号の振巾に対応するフードをもつデジタル信
号に変換される。サンプリング信号が計数部100に入
ると計数部はセツトされ、これにより計数部100は同
期信号発生部117からパルスが送られる度にこれを計
数し、その計数値を比較回路128へ送る。またこのサ
ンプリング信号はフリツプフロツプ回路124をセツト
すると共にA−D変換器126を作動する。A−D変換
器の作動によりデジタル信号が比較回路128に入り、
比較回路128はこのデジタル信号のコードと計数部か
ら送られた計数信号の計数値とを比較し、両者が一致し
たとき線129に一致信号を出力する。この一致信号は
フリツプフロツプ回路124へ送られこれをりセツトす
ると共に計数部100へ送られてこれをりセツトする。
以上の動作によりビデオ信号はその振巾に対応する時間
巾をもつたパルス信号に変換され、このパルス信号は前
述と同様に周波数変調部130で周波数変調される。以
下の動作は前述と同様である。第2図Bはさらに他の実
施例を示すものでビデオ信号を一度記憶し、必要に応じ
てこれを読み出さんとするものである。
ビデオ信号はA−D変換器を有する記憶部101に記憶
されており、同期信号発生部117からのサンプリング
信号によつて読み出される。この方式によれば電子計算
機から出力する濃淡情報をオフラインで処理することが
できる。
本発明において、レーザビームを用いて情報を記録する
ための記録媒体として、銀塩写真材料、気泡写真材料、
感熱記録材料、放電記録材料、静電記録材料などの種々
のものを用いることができる。第10図は本発明の装置
を輪転式カメラに適用した実施例を示すものである。
第10図において、文書原画200は駆動ローラ201
に張架された無端ベルト202上に載置され、駆動ロー
ラ201の駆動により無端ベルト202と一体的に露光
位置を通して一定速度で移送される。文書200は露光
位置においてフラィングスポット走査用陰極線管203
のスポツト光でレンズ系204を介して端から端まで露
光走査される。文書面で反射したスポツト光は光学繊維
束205に導光されて光電増倍管206に導かれる。陰
極線管203は同期信号発生部208の同期信号を受け
る偏向駆動部209を有し、ここから発生する偏向信号
によつて偏向コイル207が駆動される。偏向コイル2
07の駆動により電子ビームが所定方向に偏向される。
文書面で反射した光線は光電増倍管206に入り、ここ
で光電変換され、濃淡情報を含む画像信号を得る。この
画像信号は、前述した信号変換部15と同様の信号変換
部210において同期信号発生部208から送られるサ
ンプリング信号によつて一定時間間隔に区分され、画像
信号の振巾に対応する時間巾をもつパルス信号に変換さ
れ、信号変換部210から周波数変調信号を出力し、そ
の変調信号は前述した回折格子3と同様の回折格子21
2へ送られる。その結果レーザビームはパルス信号の時
間幅に応じて遮光板213のスリツト開口を通過する。
遮光板213を通つたレーザビームは偏向駆動回路21
4の偏向信号によつて駆動される偏向装置215で偏向
されてロール状のマイクロフイルム216の所定位置に
投射される。偏向駆動部214は同期信号発生部208
から送られる同期信号によつて作動し、偏向信号を発生
する。マイクロフイルムの駆動リール217は同期信号
によつて作動するフイルム駆動制御回路218の駆動信
号により駆動制御される。一方無端ベルト202の駆動
ローラ201は同期信号によつて作動するベルト駆動制
御回路219の駆動信号によリフイルム送給と同期して
駆動される。マイクロフイルム216は被写体200の
縮率に応じた速度で送給される。その結果文書の画像濃
淡は微細線又は微小点の大小に変更されてマイクロフイ
ルムに記録される。なお上記実施例において文書読取部
と記録部とを分離し、両者を電送路で接続することによ
りフアクシミリ装置として利用することができる。
第11図は本発明をCOM装置(コンピユータケウトプ
ツトマイクロフイルマ一)に適用した実施例を示すもの
である。従来COM装置を用いてマイクロフイルムに記
録される情報は文字、記号、数字などの符号情報で、写
真などの濃淡階調をもつ画像を記録することは困難であ
つた。本発明によればCOM装置を用いて電子計算機の
出力情報と共に写真情報などをマイクロフイルムに記録
することができる。第11図に於いて電子計算機300
の出力情報は磁気テープ301に記憶される。
磁気テープ301に記憶された情報は不図示の読取装置
で読み取られて制御部302へ送られる。電子計算機と
オンラインで行う場合には出力情報を直接制御部に送る
。制御部302は読取情報に基づいて文字発生部303
へ文字選択信号を送り、ここから選択された文字の輝度
情報信号などを受ける。さらに制御部302は線305
を通じてカメラ部304ヘフイルム送り指令などのカメ
ラ制御信号を送ると共に線306を通じてレーザ偏向装
置307へ偏向信号を送る。カメラ部304に配置され
たレーザ発生器308から発生するレーザビームは変調
装置309を経て遮光板310へ向う。
レーザビームは制御部302から線311を通じて変調
装置309へ送られる変調信号によつて変向され、遮光
板310を断続的に通過する。遮光板310を通つたレ
ーザビームは偏向装置307で偏向されてマイクロフイ
ルム312上の所定位置に投射される。COM装置の詳
細な構成は既に公知であるので詳細は略す。次に電子計
算機300の出力情報とは別に、これを関連のある写真
などの画像をマイクロフイルム312に記録する場合に
ついて説明する。写真などの濃淡階調をもつ被写体31
5はフライングスポツト走査用陰極線管316のスポツ
ト光により光学系317を介して露光走査される。陰極
線管316の偏向コイル318は制御部302から同期
信号を受ける偏向1駆動部319の偏向信号によつて電
子ビームを偏向する。被写体315は被写体供給装置3
20で送給される。被写体315面で反射した光線は光
電子増倍管321に入り、ここで光電変換される。増倍
管321で発生する時系列化した画像信号は信号変換部
322へ送られ、ここて唯1御部302から送られるサ
ンプリング信号によつて予定した時間間隔に区分される
。323は画像補正装置を示し、ここでシエーデイング
補正、ガンマ一補正等を行う。
したがつて信号変換部において被写体画像はその濃度に
対応する時間巾をもつパルス信号或いはコード化された
デジタル信号に変換される。なお信号変換部゛322に
おいて画像をデジタル信号に変換した場合には、デジタ
ル信号を制御部302へ送り、ここでデジタル信号をそ
のコードに対応する時間巾をもつパルス信号に変換する
ようにしてもよい。パルス信号はこのあと周波数変調さ
れ、制御部302から線311を通じて変調装置309
へ送られる。以下の動作は前述と同様に行われる。この
結果、マイクロフイルム312には電子計算機300か
らの文字、数字などの情報と共に写真などの濃淡情報を
記録することができる。以上のように本発明は種々のガ
ンマ一値をもつ記録材料或いは濃淡階調を記録できない
記録材料などのいかなる記録材料を使用しても濃淡階調
をもつ原画像をその階調を見掛上再現して記録すること
ができると共に記録画像のコントラスト、或いはネガ、
ポジ切換の調整を簡単に行うことができる。
また画像濃度に対応して第1の周波数と第2の周波数の
持続時間の比率が変化する2周波数からなる信号を出力
させ、該信号により光変調素子を駆動し、該光変調素子
に入力した一定強度のレーザビームを該信号Q周波数に
応じて異なる角度に偏向させ、該光変調素子から出力す
るレーザビームのうち、前記2周波数の一方の周波数の
信号に対応して偏向されたレーザビームを選択すること
により断続するレーザビームを得、該断続するレーザビ
ームにより記録媒体を一定速度で走査しているので、微
細線の長短により画像の濃度を高速度で記録することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施態様を示す記録装置の構成図、
第2図Aは他の実施態様を示す一部構成図、第2B図は
更に他の実施態様を示す一部構成図、第3図は記録すべ
き情報の正面図、第4図はビデオ信号波形を示す図、第
5図は第1図の各出力線の信号波形を示す図、第6図は
画像の記録方式を説明する図、第7図は記録方式の他の
例を示す図、第8図は更に他の例を示す図、第9図は画
像を記録した記録材料の正面図、第10図は本発明を適
用した輪転式カメラの概要図、第11図は本発明を適用
したCOM装置の概要図である。 1・・−・・・レーザ発生器、3・・・・−・レーザ光
回折格子、5・・・・・・遮光板、8,9・・・・・・
偏向器、10・・・・・・記録材料、17・・・・・・
同期信号発生部、22・・・・・・記録情報発生部、2
4・・・・・ヲリツプフロツプ回路、26・・・・・・
ランプ波形発生部、28・・・・・・シユミツト回路、
30・・・・・・周波数変調部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 画像濃度に対応して第1の周波数と第2の周波数の
    持続時間の比率が変化する2周波数からなる信号を出力
    させ、該信号により光変調素子を駆動し、該光変調素子
    に入力した一定強度のレーザビームを該信号の周波数に
    応じて異なる角度に偏向させ、該光変調素子から出力す
    るレーザビームのうち、前記2周波数の一方の周波数の
    信号に対応して偏向されたレーザビームを選択すること
    により断続するレーザビームを得、該断続するレーザビ
    ームにより記録媒体を一定速度で走査することにより、
    走査方向に細分割された記録媒体の各各の細分割区域の
    走査方向の長さに対するレーザビームの付与される領域
    の走査方向の長さの比率を画像濃度に応じて変化させ、
    一定濃度の微細線の走査方向における長さの長短によつ
    て画像を記録するようにしたことを特徴とする情報記録
    方法。
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