CN100541388C - 具有高度可调显示器的集成计算机及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新颖的集成计算机，包括：支撑基座；可枢转地连接到所述支撑基座的计算机部分；以及可滑动地连接到所述计算机部分的显示器部分。支撑基座与计算机部分之间的可枢转连接便于进行显示器倾斜调节。计算机部分与显示器部分之间的可滑动连接便于进行显示器高度调节，而不会影响显示器的倾斜。偏置部件防止显示器不希望的移动，同时允许进行显示器调节。本发明还公开了一种制造所述集成计算机的方法。

Description

具有高度可调显示器的集成计算机及其制造方法

技术领域

本发明大体涉及计算机的设计和组装，具体地，涉及包括集成平板显示器的计算机及其制造方法。更具体地，本发明涉及具有用户可调的集成平板显示器的计算机及其制造方法。

背景技术

常规的个人计算机包括多个部件(主机箱、键盘、监视器、扬声器等)。传统上，这些部件彼此分离，分离的部件通过线缆连接。例如，主机箱可放在桌下，而监视器可放在桌上。这些部件可通过视频线彼此连接。

随着计算机系统复杂度提高，系统组装所需的连接线的数目也增加。大量连接线既不好看，又难于布置，还难以正确连接。进一步地，纠缠的电源线和数据线会不利地影响线缆数据传送。随着计算机系统复杂度增加，可以预期这些问题也会持续增加。

出于各种原因(包括上述的和美学的考虑)，已提出集成计算机各部件并使计算机尽可能紧凑的各种方案。例如，已发展出多个计算机部分(如主板、硬盘驱动器、可移动介质驱动器、扬声器等)与显示器部分(如平板显示器、阴极射线管等)集成的系统，从而形成不需要用户用线缆连接各部件的集成计算机系统(例如，膝上型计算机，桌上型计算机等)。在集成桌上型计算机的一个例子中，计算机各部件安装在放置显示器的同一外壳内。部件之间全部或大部连接由制造商在外壳内建好。这消除了采用外部电连接器和连接线的额外花费和不便。

尽管集成计算机解决了上述问题，但难以提供调节显示器的位置和取向的装置。在一些现有技术的集成计算机中，调节显示器位置的唯一方法是抬起或倾斜整个计算机系统。在其它现有技术的集成计算机中，显示器部分可相对计算机部分移动，但移动的范围相对受到限制。

例如，Minemoto等人的美国专利6188569公开了一种具有LCD显示器的集成计算机系统。整个计算机系统可绕水平轴倾斜以适应不同高度的观察使用，但是显示器不能提供真正的高度调节。

Mitchell人等的美国专利4832419公开了一种可绕水平轴向后或向前倾斜以调节视角的计算机。另外，显示器可相对计算机外壳升高以提供高度调节。该显示器可通过一对臂安装到外壳，以便显示面板可在降低位置和升高位置之间移动。显示器的移动由凸轮轨道的凸轮引导。凸轮轨道的上端变窄，使得显示器因变窄的凸轮轨道与凸轮摩擦接合而被支撑在升高位置。在升高位置与降低位置中间的位置处，不提供稳定的支撑。这样，高度调节被限制在升高位置和降低位置。另外，视角随显示器高度改变而改变，因而需要额外的倾斜调节。

因此，需要一种在全部位置范围内提供显示器高度调节的集成计算机。还需要一种提供显示器倾斜调节的计算机。还需要一种在不干扰倾斜调节的情况下提供显示器高度调节的计算机。

发明内容

本发明通过提供一种可在一定的位置范围上调节高度和调节倾斜的集成计算机，其克服了现有技术中相关的问题。显示器高度的调节不影响显示器的倾斜角。

该计算机包括：支撑基座；可枢转地连接到所述支撑基座的计算机部分；以及可滑动地连接到所述计算机部分的显示器部分。在一个具体实施例中，所述计算机部分包括大致平的前表面，所述显示器部分包括面向所述计算机部分的所述前表面的大致平的后表面。所述显示器部分与所述计算机部分内的电路经由柔性连接器连接，所述柔性连接器通过计算机部分与显示器部分彼此面对的表面中的孔。所述支撑基座包括平的基座部分，以及朝与所述计算机部分的枢转连接部分向前和向上延伸的垂直倾斜部分。

在一个具体实施例中，所述显示器部分包括平板显示器(例如液晶显示器)和一对扬声器。所述计算机部分包括位于计算机部分的前表面的下部的调节/控制器、指示灯、电连接器和/或电源开关。在最低高度调节位置，显示器部分不阻止访问位于计算机部分前表面下部的调节/控制器、指示灯、电连接器和/或电源开关。计算机部分进一步包括位于其后表面上的多个外部电连接器和可通过其侧面访问的可移动介质驱动器。

计算机部分垂直取向，使得计算机的宽度和高度大于其深度。在所示具体实施例中，计算机部分的深度小于所述计算机部分宽度的一半。

计算机部分与基座之间的枢转连接便于计算机部分向前向后倾斜。计算机部分与显示器部分之间的可滑动连接使显示器部分可在与计算机部分相邻的平面中移动。这样，调节显示器高度不会改变倾斜角。

还公开了将显示器部分可滑动安装到计算机部分的装置。在具体实施例中，计算机部分和显示器部分之间的连接由滑动组件提供，所述滑动组件包括彼此滑动接合的滑动部件和互补滑动部件。滑动部件固定到所述计算机部分，而互补滑动部件固定到所述显示器部分。在更具体的实施例中，这种单个的滑动组件垂直地固定到所述计算机部分的前部中心部分。在替代实施例中，所述滑动部件集成在所述计算机部分的外壳上，而所述互补滑动部件集成在所述显示器部分的外壳上。例如所述滑动部件可包括一对构件，每个构件沿所述计算机部分的各侧部形成；以及所述互补滑动部件可包括另一对构件，每个构件沿所述显示器部分的各侧部形成。

所述计算机进一步包括连接的偏置部件，以在缺少外力(例如由用户调节)时将所述显示器部分保持在相对所述计算机部分的固定位置上，而且便于所述显示器部分响应外力相对于所述计算机部分移动。换句话说，偏置部件会防止显示器部分因重力移动，却便于用户的调节。在具体实施例中，所述偏置部件包括恒力弹簧。在更具体实施例中，所述恒力弹簧包括大致平的柔性部件，所述柔性部件具有在所述凹部内卷曲的第一端和固定到所述显示器部分和所述计算机部分中的另一个的第二端。所述弹簧的卷曲端位于凹部中，所述凹部形成在计算机部分或显示器部分中，而弹簧的第二端固定到计算机部分或显示器部分中的另一个。

还描述一种制造计算机的方法。所述方法包括以下步骤：提供计算机部分，提供支撑基座，提供显示器部分，将所述计算机部分可枢转地安装到所述支撑基座，以及将所述显示器部分可滑动地安装到所述计算机部分。在具体实施例中，提供所述显示器部分的步骤包括从多个不同类型的显示器部分中选择所述显示器部分，每个显示器部分均适于可滑动地安装到所述计算机部分。可选地，提供所述计算机部分的步骤包括从多个不同类型的计算机部分中选择所述计算机部分，每个计算机部分均适于可滑动地安装到所述显示器部分。

应注意，除非明确指出，本发明的具体元件不应当作本发明的基础元件。

附图说明

参照以下附图描述本发明，其中相同的附图标记表示大致相同的元件：

图1是具有高度可调显示器的集成计算机的透视图；

图2A是显示器部分在升高位置时、图1的计算机的侧视图；

图2B是图2A的计算机在倾斜位置的侧视图；

图3是显示器部分在降低位置时、图1的计算机在竖立位置的另一侧视图；

图4A是显示器在升高位置时、图1的计算机的前视图；

图4B是显示器在升高位置时、图1的计算机的后视图；

图5是图1的计算机的部分分解视图，示出了位于计算机的显示器部分和计算机部分之间的滑动组件；

图6是图5的滑动组件的分解视图；

图7A是图1的计算机的示意侧视图，示出了显示器部分在升高位置时的卷起状态下的恒力弹簧；

图7B是图1的计算机的示意侧视图，示出了显示器部分在降低位置时的开卷状态下的恒力弹簧；以及

图8是概要介绍制造根据本发明的一个实施例的制造计算机的方法的流程图。

具体实施方式

本发明通过提供一种便于在连续的位置范围上进行显示器高度调节和倾斜调节的集成计算机来克服现有技术相关的问题。在以下描述中，为了彻底理解本发明，阐述了很多具体的细节(例如，计算机和显示器部分中包括的插孔和端口、部件的例子等)。但是，本领域的技术人员会认识到，本发明可不采用这些具体细节而以其它方式实施。另外，省略公知的计算机制造的步骤(如电连接、组装等)和部件的细节，以避免模糊本发明。

图1示出包括显示器倾斜调节和高度调节装置的集成计算机100的透视图。如这里所用的，术语“集成计算机”包括具有安装在一起的显示器部分和计算机部分的计算机。

图1所示的具体实施例包括计算机部分102、显示器部分104和支撑基座106。显示器部分104可滑动地安装到计算机部分102，使得显示器部分104可相对计算机部分102上下滑动，从而提供高度调节。计算机部分102可枢转地安装在支撑基座106上，使得计算机部分102可朝向或远离用户倾斜。这使得可相对用户对显示器部分104进行倾斜调节。

支撑基座106与计算机部分102之间枢转连接，以及计算机部分102与显示器部分104之间的滑动连接的独特结合使得可在不改变倾斜角的情况下调节显示器部分104的高度。具体地，显示器部分104在大致平行于计算机部分102前表面的方向上移动。

应注意，当描述显示器部分104相对计算机部分102的定向移动时，术语“垂直”可用在计算机部分102倾斜而显示器部分104不精确地垂直移动的情况。例如，当计算机部分102倾斜向后时，显示器部分104的垂直调节会导致主要在垂直方向的移动，但也会包括轻微的水平运动分量。

计算机部分102的底部和前部包括耳机插孔123、多个控制/调节器件124和多个接口125。控制/调节器件124包括用户可见的电源开关、指示灯、音频控制、显示调节等。指示灯指示例如计算机100是否处于电源打开状态，计算机部分102内的硬盘驱动器是否正被使用，和/或计算机部分102是否接到电源。应理解，所列的具体的控制、调节和指示灯是作为例子提供。事实上，其它类型的控制、调节器件或指示灯也可用于本发明。在所示具体实施例中，接口125包括两个通用串行总线(“USB”)端口和一个IEEE1394(或火线(Firewire))端口。但是，应理解，在计算机部分102的下部前表面上可提供许多其它类型的端口和/或连接器(音频、视频、麦克风等)，包括那些已知的或那些日后研制的。

图2A是计算机100的侧视图，其中计算机部分102倾斜使得计算机部分102和显示器部分104大致垂直。支撑基座106包括脚部108和升起器109，所述升起器109从脚部108的后边缘向上和向前延伸到与计算机部分102可枢转地连接。在该具体实施例中，计算机部分102经由水平布置的铰销111枢转地连接到支撑基座106。在支撑基座106与计算机部分102之间提供适当的摩擦度以在任何用户调节的倾斜位置固定计算机部分102，同时又有助于用最小的手动力进行倾斜调节。支撑基座106的结构还在显示器部分104下留下开启以临时存放计算机的相关附件(如键盘)的空间128。

图2A的侧视图还示出计算机100提供的调节方向。具体地，显示器部分104可相对计算机部分102上升或下降，如方向箭头113所示。计算机部分绕铰销111枢转，如方向箭头115所示。这样，既可提供倾斜调节，又可提供高度调节。

计算机100的竖立取向至少部分有助于计算机部分102枢转安装到支撑基座106。具体地，计算机100的深度(在页面的平面内的水平方向上)小于计算机100的高度(在页面的平面内的垂直方向上)，并小于计算机100的宽度(垂直于页面平面)。因此，支撑基座106可具有更小的占用面积，并在倾斜调节期间仍可保持计算机100的重心在支撑基座106上方。

计算机100的内部部件放置在两个独立的外壳110和112中。在该具体实施例中，显示器部分外壳110放置平板显示器和一对扬声器。可选地，在显示器外壳110中可包括其它部件(例如，摄像机、麦克风等)。计算机部分外壳112放置主机板、一个或更多固定的硬盘驱动器、通讯器件和电源等。发明人期望计算机部分外壳112可适于放置已知或日后研制的用于个人计算机的任何类型的器件。

特别注意，在该公开实施例中，计算机部分102包括可通过在计算机部分102一侧上的开口访问的可移动介质驱动器118(例如CD ROM驱动器)。可移动介质驱动器118安装在竖立位置上，从而不会必然增加计算机部分102的深度，并沿水平方向(从页面平面出入)接收介质。

本领域的技术人员认识到这种具体的元件(及其它所述的元件，尽管未明确指出)不是本发明的基本元件。例如，本发明可用其它的可移动介质器件如闪存卡或记忆棒实现。进一步地，在本发明的具体实施例中，可省略该元件。

在该具体实施例中，显示器外壳110的后部114可滑动地与计算机部分外壳112的前部116邻接。这充分利用了空间，同时还允许显示器部分104独立于计算机部分102移动。

图2B示出显示器部分104在升高位置时、计算机100在倾斜位置上的侧视图。注意到，如上所示，计算机100的重心保持在支撑基座106上方。

图3示出显示器部分104在最低位置时、计算机100在大致垂直位置上的另一侧视图。注意，在该最低位置，显示器部分104不遮挡计算机部分102的底前部。这使得即使显示器部分104在最低位置时，用户也可访问控制/调节器件124以及耳机插孔123和接口125(图1)。

图4A是显示器部分104在升高位置时计算机100的前视图。计算机部分外壳112包括允许空气在计算机100的内部部件上充分流动的空气槽道130，以允许计算机100保持在合适的工作温度。可选地，提供风扇以增加通过计算机部分102的空气流。在该特定视图中，很明显支撑基座106比计算机100的宽度窄很多(小于三分之二)，保证计算机的小的占用面积。

图4B是显示器部分104在升高位置时计算机100的后视图。在该具体实施例中，升起器109包括宽基座部分和枢转地连接计算机部分102的两个臂132。臂132隔开而限定出空间134以允许各种线缆连接到相应的电连接器136。电连接器136的例子包括但不限于电源连接器、电话插孔、USB连接器、网络连接器、音频连接器、视频连接器和个人计算机中可能需要的其它这样的连接器。计算机部分外壳112的后表面138还限定出多个空气槽道130，使空气可流动通过计算机部分102。

图5是计算机100的部分分解透视图，示出位于显示器部分104与计算机部分102之间的滑动组件144。在该具体实施例中，计算机部分包括大致平的、略凹的前表面。类似地，显示器部分104包括大致平的、略凹的后表面145，面对计算机部分102的前表面143。计算机部分102和显示器部分104的组件之间的电通讯通过多导线工作回路172提供，所述工作回路172通过计算机部分102的前表面和显示器部分104的后表面中设置的孔。

计算机部分102和显示器部分104通过滑动组件144彼此连接。滑动组件144的互补部分连接到(例如通过螺丝)计算机部分102和显示器部分104以提供前述滑动调节。偏置部件148将显示器部分104保持在与计算机部分102对应的位置上，除非施加足以克服该保持力的外力(即，由用户实施调节)。计算机部分102的前表面143限定出安置滑动组件144的空心凹部150。

在该具体实施例中，偏置部件148是恒力弹簧(constant force spring)，足以防止重力将显示器部分104朝下移位。恒力弹簧148大体是一端卷曲的平的半刚性材料(如金属或塑料)。计算机部分102的前表面143限定出接收恒力弹簧148的卷曲端的凹部146。弹簧148的另一端紧固到滑动组件144固定于显示器部分104的部分的下端。当显示器部分104升起时，弹簧148在凹部146内卷曲。当显示器部分104下降时，弹簧148被从凹部146拉出。弹簧148和凹部146的壁之间的摩擦力足以防止显示器部分104不希望的移动。

图6是滑动组件144的分解视图。滑动组件144包括轨架152、滑动部件154、互补滑动部件156、轴承158和恒力弹簧148。在该具体实施例中，恒力弹簧148位于在互补滑动部件156的滑轨160之间形成的槽道内。滑轨160还限定出接收轴承158的外侧槽道162。当装配滑动组件144时，恒力弹簧148在互补滑动部件156的下端或其附近固定到互补滑动部件156。滑动部件154包括限定出内侧槽道166的侧轨164。互补滑动部件156可滑动地位于滑动部件154内，使得互补滑动部件156的外侧槽道162与内侧槽道166限定出放置轴承158的保持空间。

轴承158便于互补滑动部件156光滑、低摩擦的移动。轴承158在图6中以矩形框示意示出。尽管轴承158可形成为例如由TEFLON

制成的实心滑动轴承，也可采用其它轴承(例如球轴承)。所述轴承通过例如略微弯折侧轨164的端部而保持在滑动部件154的内侧槽道166内，使得轴承158在互补滑动部件在滑动部件154内垂直滑动时可被保持。

以如下方式，滑动组件144装配和连接在计算机部分102和显示器部分104之间。首先，轴承158被定位在滑动部件154的槽道166内。然后，互补滑动部件156被定位在滑动部件154内，使得轴承158被保持。接下来，恒力弹簧148被定位在互补滑动部件156的后槽道内并被保持。轨架152从互补滑动部件156的下端向上滑动，使得轨架152的后凸缘168卷绕整个组件。然后轨架152利用固定部件(例如，未示出的螺纹件)在固定孔171固定到滑动部件154。接下来，恒力弹簧148和互补滑动部件156利用固定部件通过固定孔173固定到显示器部分104的后表面。最后，轨架152利用固定部件在固定孔175(图6中只示出四个中的2个)固定在凹部150内(图5)。

注意，滑动组件不依赖于显示器部分104或计算机部分102的具体尺寸。这使得固定操作特别适合于具有不同的显示器和/或计算机配置的计算机，这些配置包括但不限于显示器尺寸、显示器解析度、硬盘驱动器配置、可移动介质驱动配置、网络接口配置等。具体地，制造商(或对最终系统结构负责的其他实体)可选择多个不同计算机部分中的一个和多个不同显示器部分中的一个(由用户指定)，然后将这些部分组装在一起以获得定制的集成计算机系统。

图7A是显示器部分104在垂直升高位置时计算机100的示意侧视图，其中示出恒力弹簧148如何位于计算机模块102和显示模块108之间。显示器部分104在升高位置时，弹簧148的主要部分卷曲在凹部150内。

图7B类似于图7A，除了显示器部分104处于降低位置。因为显示器部分104处于降低位置，恒力弹簧148只略微卷曲。但是，为了有助于显示器部分再次升起时弹簧148再次卷曲，即使显示器部分104处于最低位置，弹簧148的一些卷曲部分也应保留在凹部150内。

应注意，根据具体系统的需要，计算机100中可包括多个(例如2个、3个等)滑动组件144和/或弹簧148。进一步地，可采用其它滑动组件替代滑动组件144而不背离本发明的范围。例如，互补的轨道可集成或安装在显示器外壳110上和计算机部分外壳112上，从而滑动地互相接合。采用轴和滑动地位于轴上的环的滑动机构可作为另一个例子。在这种实施例中，偏置部件可采用增加滑动部件之间静摩擦的材料或结构的形式。具体偏置部件的选择至少部分依赖于显示器部分104的重量。

图8是概括介绍制造根据本发明的一个实施例的计算机的方法的流程图。在第一步202中，提供可从多个不同类型计算机部分中选出的一种计算机部分。然后，在第二步204中，提供支撑基座。接下来，在第三步206中，提供可从多个不同类型显示器部分中选出的一种显示器部分。然后，在第四步208中，计算机部分枢转地安装到支撑基座。最后，在第五步210中，显示器部分滑动地安装到计算机部分以获得具有倾斜可调和高度可调能力的集成计算机。

上面是对本发明的具体实施例的描述。其中许多特征可被代替、改变或省略而不会背离本发明的范围。例如，如上所示，可采用其它偏置部件代替这里所述的恒力弹簧。作为另一个实施例，可采用其它滑动机构代替这里公开的滑动机构。对于本领域的技术人员而言，特别是考虑到之前的公开，对所述具体实施例的这些或其它变化是显见的。

Claims (28)

1.一种计算机，包括：

支撑基座；

可枢转地连接到所述支撑基座的计算机部分；以及

可滑动地连接到所述计算机部分的显示器部分。

2.根据权利要求1所述的计算机，其中：

所述计算机部分包括平的前表面；并且

所述显示器部分包括面向所述计算机部分的所述前表面的平的后表面。

3.根据权利要求2所述的计算机，其中：

所述计算机部分包括至少一个电子电路并设有面向所述显示器部分的孔；

所述显示器部分包括至少一个电子电路并设有面向所述计算机部分的孔；并且

所述计算机包括电连接所述计算机部分的所述电路与所述显示器部分的所述电路的至少一个柔性连接器。

4.根据权利要求2所述的计算机，其中所述显示器部分包括朝向远离所述计算机部分的方向的显示面板。

5.根据权利要求4所述的计算机，其中所述显示器部分进一步包括至少一个扬声器。

6.根据权利要求4所述的计算机，其中所述显示面板是液晶显示面板。

7.根据权利要求2所述的计算机，其中所述计算机部分包括位于所述计算机部分的所述前表面上的用户可接近的电连接器。

8.根据权利要求7所述的计算机，其中所述计算机部分进一步包括位于所述计算机部分的后表面上的外部电连接器。

9.根据权利要求2所述的计算机，其中所述计算机部分包括可通过位于所述计算机部分一侧的开口接近的可移动介质驱动器。

10.根据权利要求1所述的计算机，其中从所述计算机的前面观察时，所述计算机部分的宽度和高度大于其深度。

11.根据权利要求10所述的计算机，其中所述计算机部分的深度小于所述计算机部分的宽度的一半。

12.根据权利要求10所述的计算机，其中所述计算机部分枢转地连接到基座，以便所述计算机部分向前和向后倾斜。

13.根据权利要求12所述的计算机，其中所述显示器部分在与所述计算机部分相邻的平面上可移动。

14.根据权利要求13所述的计算机，其中所述计算机部分在竖立位置时，所述平面垂直。

15.根据权利要求1所述的计算机，其中进一步包括：

固定到所述计算机部分的滑动部件；以及

固定到所述显示器部分的互补滑动部件，所述互补滑动部件可滑动地接合所述滑动部件。

16.根据权利要求15所述的计算机，其中所述滑动部件垂直地固定到所述计算机部分的前部中心部分。

17.根据权利要求15所述的计算机，其中进一步包括偏置部件，其被连接成用于在无外力时将所述显示器部分保持在相对于所述计算机部分的固定位置上，并且便于所述显示器部分响应外力而相对于所述计算机部分移动。

18.根据权利要求17所述的计算机，其中所述偏置部件包括恒力弹簧。

19.根据权利要求17所述的计算机，其中：

在所述显示器部分和所述计算机部分之一的一部分中限定出凹部；并且

所述偏置部件包括平的柔性部件，所述柔性部件具有在所述凹部内卷曲的第一端以及固定到所述显示器部分和所述计算机部分中的另一个的第二端。

20.根据权利要求15所述的计算机，其中：

所述滑动部件集成在所述计算机部分的外壳中；并且

所述互补滑动部件集成在所述显示器部分的外壳中。

21.根据权利要求20所述的计算机，其中：

所述滑动部件包括一对构件，其中每个构件沿所述计算机部分的各侧部形成；以及

所述互补滑动部件包括另一对构件，所述另一对构件中每个构件沿所述显示器部分的各侧部形成。

22.根据权利要求1所述的计算机，其中所述支撑基座包括：

平的基座部分；以及

朝向与所述计算机部分的枢转连接部分向前和向上延伸的垂直倾斜部分。

23.一种计算机，包括：

支撑基座；

可枢转地连接到所述支撑基座的计算机部分；

显示器部分；以及

用于将所述显示器部分可滑动地安装到所述计算机部分的装置。

24.根据权利要求23所述的计算机，其中所述显示器部分在邻近所述计算机部分的平面内是可移动的。

25.一种制造计算机的方法，所述方法包括：

提供计算机部分；

提供基座；

提供显示器部分；

将所述计算机部分可枢转地安装到所述基座；以及

将所述显示器部分可滑动地安装到所述计算机部分。

26.根据权利要求25所述的制造计算机方法，其中提供所述显示器部分的步骤包括从多个不同类型的显示器部分中选择所述显示器部分，其中每个显示器部分均适于可滑动地安装到所述计算机部分。

27.根据权利要求25所述的制造计算机方法，其中提供所述计算机部分的步骤包括从多个不同类型的计算机部分中选择所述计算机部分，其中每个计算机部分均适于可滑动地安装到所述显示器部分。

28.根据权利要求25所述的制造计算机方法，其中所述显示器部分在邻近所述计算机部分的平面内是可移动的。

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