CN102043549A - 触控面板及触碰点的侦测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触控面板及触碰点的侦测方法，其中，触控面板包括至少一触控侦测列以及触碰点侦测模组。触控侦测列则包括N个第一触控侦测单元，其中N为正整数。各第一触控侦测单元依据被碰触的面积，来传送第一电容变化值。触碰点侦测模组依照第一触控侦测单元的排列顺序，使两个相邻的第一触控侦测单元传送的第一电容变化值进行差值运算，并藉以获得第一电容变化顺序分布。触碰点侦测模组并依据第一电容变化顺序分布来计算获得触控面板上的至少一个的第一触碰点数及第一触碰点的坐标。

Description

触控面板及触碰点的侦测方法

技术领域

本发明涉及一种触控面板，且特别涉及一种触控面板及触控点的侦测方法。

背景技术

随着电子技术的日益精进，消费者对于电子产品的品值及功能上的要求也相形增加。而为了使消费者针对这些电子产品的使用更容易上手，以吸引消费者的喜爱，许多人性化的人机接口分别被提出。

在多个不同种类的人机接口中，最常见的就是所谓的触控面板。触控面板是个可直接接收触头(无论是手指或胶笔尖等)等输入信号的装置，当使用者的手指接触到触控面板时，面板上的触控感应器回传相对应产生的电器信号，并利用这个触控信号来获知使用者在触控面板上所做的相对应的动作为何。

在现有的电容式触控面板中，都是利用其上的触控单元所传送的电容变化值来直接侦测出触碰点的数目及其坐标的。但是，在实际的应用环境中，总是充满了很多的噪声的影响。因此，在现有的触控面板中，为了降低环境中的噪声总是需要增加很多复杂的电路装置，无形中增加了许多的成本。另外，由于使用者按压触控面板的力道并不会相等，这种因为不同使用者所产生的差异在现有的触控面板中并不容易被考量进去。因此，现有的触控面板在侦测触控点的数量及其坐标时，常出现许多的误差。

发明内容

本发明提供一种触控面板，用以精确侦测出触碰点的数目，并定位出触碰点的位置。

本发明另提供一种触控面板的触控点侦测方法，用以精确侦测出触碰点的数目，并定位出触碰点的位置。

本发明提供一种触控面板，包括至少一触控侦测列以及触碰点侦测模组。触控侦测列则包括N个第一触控侦测单元，其中N为正整数。各第一触控侦测单元依据被碰触的面积，来传送第一电容变化值。触碰点侦测模组耦接第一触控侦测单元，并依照第一触控侦测单元的排列顺序，使两个相邻的第一触控侦测单元传送的第一电容变化值进行差值运算，并藉以获得第一电容变化顺序分布。触碰点侦测模组并依据第一电容变化顺序分布来计算获得该触控面板上的至少一个的第一触碰点数及第一触碰点的坐标。

在本发明的一实施例中，上述的触碰点侦测模组依据第一触控侦测单元的排列顺序，使第i个第一触控侦测单元传送的第一电容变化值减去第i+1个第一触控侦测单元传送的第一电容变化值以进行差值运算，并使第i个第一触控侦测单元传送的第一电容变化值减去第i-1个第一触控侦测单元传送的第一电容变化值以进行差值运算，其中i为偶数。

在本发明的一实施例中，上述的触碰点侦测模组依据第一触控侦测单元的排列顺序，使第i个第一触控侦测单元传送的第一电容变化值减去第i+1个第一触控侦测单元传送的第一电容变化值以进行差值运算，并使第i个第一触控侦测单元传送的第一电容变化值减去第i-1个第一触控侦测单元传送的第一电容变化值以进行差值运算，其中i为奇数。

在本发明的一实施例中，上述的触碰点侦测模组依据第一触控侦测单元的排列顺序，使第i个第一触控侦测单元传送的第一电容变化值减去第i+1个第一触控侦测单元传送的第一电容变化值以进行该差值运算，其中i为正整数。

在本发明的一实施例中，上述的触碰点侦测模组依据差值运算以获得多数个符号结果及多数个绝对差值。

在本发明的一实施例中，上述的触碰点侦测模组还依据比较各绝对差值与阀值的比较结果来决定是否记录各绝对差值及对应的各符号结果至第一电容变化顺序分布。

在本发明的一实施例中，上述的触碰点侦测模组依据第一电容变化顺序分布中出现的符号结果来获得第一触碰点数。

在本发明的一实施例中，上述的触碰点侦测模组依据第一电容变化顺序分布中连续的绝对差值来计算，以获得第一触碰点的坐标。

在本发明的一实施例中，上述的触控面板还包括至少一触控侦测行。触控侦测行耦接触碰点侦测模组，其中，触控侦测行包括M个第二触控侦测单元，各第二触控侦测单元依据被碰触的面积，来传送第二电容变化值，其中M为正整数。

在本发明的一实施例中，上述的触碰点侦测模组还依照第二触控侦测单元的排列顺序，使两个相邻的第二触控侦测单元传送的第二电容变化值进行差值运算，以获得第二电容变化顺序分布。触碰点侦测模组并依据第二电容变化顺序分布来计算获得触控面板上的第二触碰点数及第二触碰点的坐标。

在本发明的一实施例中，上述的触碰点侦测模组还依据比较各绝对差值与阀值的比较结果来决定是否记录各绝对差值及对应的各符号结果至第二电容变化顺序分布。

在本发明的一实施例中，上述的触碰点侦测模组依据第二电容变化顺序分布中出现连续符号结果的次数来获得第二触碰点数。

在本发明的一实施例中，上述的触碰点侦测模组依据第二电容变化顺序分布中连续的绝对差值来计算，以获得第二触碰点的坐标。

本发明另提供一种触控面板的触控点侦测方法，包括：首先，提供多个第一触控侦测单元以排列成至少一触控侦测列。接着，提供触碰点侦测模组来依照第一触控侦测单元的排列顺序，针对两个相邻的第一触控侦测单元所传送的多个第一电容变化值进行差值运算，并藉以获得第一电容变化顺序分布。最后，提供触碰点侦测模组来依据第一电容变化顺序分布来计算获得触控面板上的至少一第一触碰点数及第一触碰点的坐标。

基于上述，本发明利用依序侦测同一触控侦测列或同一触控侦测行中的相邻的触控侦测单元所传送的电容变化值来进行差值运算，并利用差值运算中所获得的符号结果的分布状况来判断触碰点的个数及触碰点的坐标。此外，本发明还利用差值运算所产生的绝对差值来补偿所计算出的触碰点的坐标，使触碰点的坐标更能正确的被标示出来。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的一实施例的触控面板100的示意图。

图1B为本发明实施例的触控面板100的另一实施方式。

图2为本发明的另一实施例的触控面板200的示意图。

图3为本发明的一实施例的触控面板的触控点侦测方法的流程图。

主要元件符号说明：

100、200：触控面板              110：触控侦测列

120、230：触碰点侦测模组        160：触碰点

231～238：差值运算器            211～215、221～225：轴线

111～115、2211～2214：触控侦测单元

S310～S330：触控点侦测方法的步骤

具体实施方式

首先，请参照图1A，图1A为本发明的一实施例的触控面板100的示意图。触控面板100包括触控侦测列110以及触碰点侦测模组120，且触控侦测列110中包括多个的触控侦测单元111～115。其中，各触控侦测单元都会依据其所被触碰的面积大小，来传送出相对应的电容变化值。

触碰点侦测模组120与触控侦测列110相耦接，当触碰点侦测模组120要进行触控侦测列110上的触碰点的侦测时，触碰点侦测模组120会依照触控侦测单元111～115的排列顺序，来使两个相邻的触控侦测单元传送的电容变化值进行差值运算。换句话说，触碰点侦测模组120可以依据如图1所绘示的由左至右的顺序，先使触控侦测单元111、112所传送的电容变化值来进行差值运算。接着，再使触控侦测单元112、113所传送的电容变化值来进行差值运算。依此类推，直至所有的触控侦测单元111～115中两相邻的触控侦测单元所传送的电容变化值都进行过差值运算才结束。

当然，触碰点侦测模组120也可以改变另一个顺序由如图1所绘示的由右至左的顺序，先使触控侦测单元115、114所传送的电容变化值来进行差值运算。接着，再使触控侦测单元114、113所传送的电容变化值来进行差值运算。在此，并不限制触碰点侦测模组120侦测触碰点160时所进行的差值运算的执行顺序。

此外，关于所谓的差值运算，则是触碰点侦测模组120会利用两个相邻的触控侦测单元所传送的电容变化值来进行相减的运算。也就是说，触碰点侦测模组120先利用触控侦测单元111所传送的电容变化值来减去触控侦测单元112所传送的电容变化值。接着，再利用触控侦测单元113所传送的电容变化值来减去触控侦测单元112所传送的电容变化值。依此类推，触碰点侦测模组120依序执行多次的上述的差值运算，并将每一次差值运算的结果依据其被执行的顺序记录下来，以获得电容变化顺序分布。

当然，触碰点侦测模组120也可以先利用触控侦测单元112所传送的电容变化值来减去触控侦测单元111所传送的电容变化值。接着，再利用触控侦测单元112所传送的电容变化值来减去触控侦测单元113所传送的电容变化值。并依此类推来依序执行多次的上述的差值运算，并获得电容变化顺序分布。

也就是说，触碰点侦测模组120可以设定触控侦测列110中排列为偶数的触控侦测单元112、114所传送的电容变化值为差值运算中的减数，而设定触控侦测列110中排列为奇数的触控侦测单元111、113、115所传送的电容变化值为差值运算中的被减数来进行相减的运算。相对的，也可以设定触控侦测列110中排列为奇数的触控侦测单元111、113、115所传送的电容变化值为差值运算中的减数，而设定触控侦测列110中排列为偶数的触控侦测单元112、114所传送的电容变化值为差值运算中的被减数来进行相减的运算。

在此请注意，在上述的每一次的差值运算中，都会产生一个符号结果以及绝对差值。当被设定为被减数的触控侦测单元(例如是触控侦测单元111)所传送的电容变化值大于被设定为减数的触控侦测单元(例如是触控侦测单元112)所传送的电容变化值时，差值运算所产生的符号结果为“+”，相反的，在上述的例子中，当触控侦测单元111所传送的电容变化值小于被设定为减数的触控侦测单元112时，差值运算所产生的符号结果为“-”。而绝对差值则为触控侦测单元111、112的电容变化值的差的绝对值。

另外，在进行差值运算时，触碰点侦测模组120可以针对所计算出来的绝对差值来与一个设定好的阀值来进行比较。若是绝对差值比阀值小时，触碰点侦测模组120则舍弃这次差值运算所产生的结果，而若是绝对差值大于等于阀值时，触碰点侦测模组120才记录差值运算所产生的符号结果及绝对差值至电容变化顺序分布中。

这个阀值的设定是用来防止触控侦测单元所传送的电容变化值因为环境噪声而生变化，致使判断出来的触碰点有错误而设置的。举个例子来说，在图1的绘示中，触碰点160的范围包括触控侦测单元112的一小部份及触控侦测单元113的大部份。而触控侦测单元114、115则是完全未被触碰到。理论上来说，触控侦测单元114、115所传送的电容变化值应该都是0。但是，在没有阀值的设定下，若是触控侦测单元115因为环境噪声的干扰而产生大于0的电容变化值，则针对触控侦测单元114、115进行差值运算所产生的符号结果及绝对差值则都不会是0，进而会影响到侦测的结果。

上述的阀值可以依据实际的使用状态及环境来设定。若希望触控面板的侦测动作较为灵敏，请处在较无干扰的环境下，则可以设定较低的阀值。相反的，若希望触控面板的侦测动作较为稳定，请处在较多干扰的环境下，则可以设定较高的阀值。

以下举一个实际的例子来说明本实施例的触控面板100的动作细节。请继续参照图1，触碰点160的范围包括触控侦测单元112的一小部份及触控侦测单元113的大部份，且触控侦测单元111、113、115被设定为被减数，触控侦测单元112、114被设定为减数。而触碰点侦测模组120由右至左依序进行差值运算，首先，触碰点侦测模组120针对触控侦测单元111、112进行差值运算，所获得的符号结果为“-”。接着，触碰点侦测模组120针对触控侦测单元112、113进行差值运算，由于触控侦测单元113的被触碰面积远大于触控侦测单元112的被触碰面积，因此，此次的符号结果为“+”。接着，触碰点侦测模组120针对触控侦测单元113、114进行差值运算所获得的符号结果为“+”。另外，因为触控侦测单元114、115未被触碰，因此电容变化值显然不可能会超过阀值。因此，针对触控侦测单元114、115所进行的差值运算的结果可以被记录为“0”。

在此请注意，若是使用一个比特来记录两相邻触控侦测单元的差值运算的符号结果时，可以利用“1”来代表符号结果为“+“及“0”来代表符号结果为“-”，当然也可以利用“1”来代表符号结果为“-”及“0”来代表符号结果为“+”。不过，由于一个比特并无法产生第三个准位来代表符号结果为“0”的状况，因此可以设定利用固定的“1”或是“0”来代表符号结果为“0”的状况。

也因此，在本实施中，电容变化顺序分布在有关符号结果的部份则为“-”“+”“+”“0”。其中的“0”表示该次差值运算的符号结果未被记录至电容变化顺序分布中。由电容变化顺序分布中可以发现，在本实施的状态下，有一个连续的符号结果(“-”“+”“+”)，也据此触碰点侦测模组120可以判断出本实施的触控面板100上有一个触碰点160。

由上述的说明可以得知，当有多个的触碰点160碰触到触控面板100时，电容变化顺序分布就会出现与触碰点数量相等的连续的符号结果(“+”及“-”)的变化。触碰点侦测模组120也可以通过电容变化顺序分布得知超过一个的触碰点160的数量。

当然，利用上述的电容变化顺序分布，同样也可以得知触碰点160触碰到哪几个触控侦测单元。并且，再利用触碰点160触碰到的触控侦测单元的面积越大所传送出的电容变化值越大的原理，则可以利用电容变化顺序分布中的多个绝对差值，来精算出触碰点160较准确的坐标值。

此外请参照图1B，图1B为本发明实施例的触控面板100的另一实施方式。在图1B的绘示中，相邻的两个触控侦测单元传送的电容变化值进行差值运算的方式与图1A的绘示略有不同。其中，针对图1B中的触控侦测单元112、113进行差值运算时，是利用触控侦测单元112的电容变化值减去触控侦测单元113的电容变化值。也就是说，本实施方式是利用相邻的两个触控侦测单元中排列在前面的触控侦测单元的电容变化值减去排列在其后的触控侦测单元的电容变化值来完成差值运算。

综合图1A、1B的绘示可以得知，本发明并不限制进行差值运算是利用相邻的两个触控侦测单元中的何者为减数及被减数的。凡只要是利用相邻的两个触控侦测单元的电容变化值进行差值运算，都属于本发明所保护的范畴。

接着请参照图2，图2为本发明的另一实施例的触控面板200的示意图。触控面板200包括沿着轴线211、212、213、214及215配置的多个触控侦测列，以及沿着轴线221、222、223、224及225配置的多个触控侦测行。其中的触控侦测列与图1绘示的触控侦测列110的实施方式相同，而触控侦测行则与触控侦测列相互垂直配置。以沿着轴线221配置的触控侦测行为例子，该触控侦测行包括触控侦测单元2211、2212、2213及2214。

触碰点侦测模组230则与所有的触控侦测行及触控侦测列均相耦接。在此，触碰点侦测模组230会先针对各触控侦测行的各相邻的触控侦测单元进行差值运算以获得对应的电容变化顺序分布，再针对各触控侦测列的各相邻的触控侦测单元进行差值运算以获得对应的电容变化顺序分布。或者，触碰点侦测模组230也可以先针对各触控侦测列的各相邻的触控侦测单元进行差值运算以获得对应的电容变化顺序分布，再针对各触控侦测行的各相邻的触控侦测单元进行差值运算以获得对应的电容变化顺序分布。而在针对触控侦测行进行差值运算方面，动作方式则与针对触控侦测列所进行的差值运算的实施方式相同，此处不多赘述。

也就是说，由于触控侦测行及触控侦测列都是具有相互独立的触控侦测单元，因此触控面板200可以在不相干扰的情况下，获知触碰点的垂直轴及水平轴的坐标，达到二维定位的能力。

特别值得一提的是，在本实施例中，触碰点侦测模组230中包括有多个差值运算器231-238，是分别用来计算不同的触控侦测行及触控侦测列中相邻的触控侦测单元的电容变化值的差。而由于触碰点侦测模组230一次只会计算两个相邻的触控侦测单元的电容变化值的差，因此，差值运算器也可以只使用一个，并通过多任务器来分时选择所要计算的相邻的触控侦测单元的电容变化值来进行差值运算。

接着请参照图3，图3为本发明的一实施例的触控面板的触控点侦测方法的流程图。其中的步骤包括：首先，提供多数个第一触控侦测单元以排列成至少一个触控侦测列(S310)。接着，提供触碰点侦测模组来依照第一触控侦测单元的排列顺序，针对两个相邻的第一触控侦测单元所传送的多个第一电容变化值进行差值运算，并藉以获得第一电容变化顺序分布(S320)。最后，再提供触碰点侦测模组依据第一电容变化顺序分布来计算获得触控面板上的至少一个的第一触碰点数及第一触碰点的坐标(S330)。

关于本发明实施例的触控面板的触控点侦测方法的动作细节则在上述关于图1A、1B、2的本发明不同的实施例中都有详细的说明，在此则不多赘述。

综上所述，本发明依据顺序针对各触控侦测列及各触控侦测行中的相邻的两个触控侦测单元的电容变化值来进行差值运算，藉以产生电容变化顺序分布。并且，通过电容变化顺序分布中的连续的符号结果的数目来判断出触碰点的数目及相对位置，并通过电容变化顺序分布中的绝对差值来准确的定位出处碰点的坐标。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (21)

1.一种触控面板，包括：

至少一触控侦测列，所述触控侦测列包括：

N个第一触控侦测单元，各所述第一触控侦测单元依据被碰触的面积，来传送一第一电容变化值，其中N为正整数；以及

一触碰点侦测模组，耦接所述多个第一触控侦测单元，依照所述N个第一触控侦测单元的排列顺序，使两个相邻的第一触控侦测单元传送的所述多个第一电容变化值进行一差值运算，以获得一第一电容变化顺序分布，所述触碰点侦测模组并依据所述第一电容变化顺序分布来计算获得所述触控面板上的至少一第一触碰点数及所述第一触碰点的坐标。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其中所述触碰点侦测模组依据所述N个第一触控侦测单元的排列顺序，使第i个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值减去第i+1个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值以进行所述差值运算，并使第i个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值减去第i-1个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值以进行所述差值运算，其中i为偶数。

3.根据权利要求1所述的触控面板，其中所述触碰点侦测模组依据所述N个第一触控侦测单元的排列顺序，使第i个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值减去第i+1个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值以进行所述差值运算，并使第i个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值减去第i-1个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值以进行所述差值运算，其中i为奇数。

4.根据权利要求1所述的触控面板，其中所述触碰点侦测模组依据所述N个第一触控侦测单元的排列顺序，使第i个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值减去第i+1个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值以进行所述差值运算，其中i为正整数。

5.根据权利要求1所述的触控面板，其中所述触碰点侦测模组依据所述差值运算以获得多数个符号结果及多数个绝对差值。

6.根据权利要求5所述的触控面板，其中所述触碰点侦测模组还依据比较各所述绝对差值与一阀值的比较结果来决定是否记录各所述绝对差值及对应的各所述符号结果至所述第一电容变化顺序分布。

7.根据权利要求5所述的触控面板，其中所述触碰点侦测模组依据所述第一电容变化顺序分布中出现的所述多个符号结果的次数来获得所述第一触碰点数。

8.根据权利要求5所述的触控面板，其中所述触碰点侦测模组依据所述第一电容变化顺序分布中连续的所述多个绝对差值来计算，以获得所述第一触碰点的坐标。

9.根据权利要求1所述的触控面板，还包括：

至少一触控侦测行，耦接所述触碰点侦测模组，所述触控侦测行包括：

M个第二触控侦测单元，各所述第二触控侦测单元依据被碰触的面积，来传送一第二电容变化值，其中M为正整数。

10.根据权利要求9所述的触控面板，其中所述触碰点侦测模组还依照所述多个第二触控侦测单元的排列顺序，使两个相邻的第二触控侦测单元传送的所述多个第二电容变化值进行所述差值运算，以获得一第二电容变化顺序分布，触碰点侦测模组并依据所述第二电容变化顺序分布来计算获得所述触控面板上的所述第二触碰点数及所述第二触碰点的坐标。

11.根据权利要求10所述的触控面板，其中所述触碰点侦测模组还依据比较各绝对差值与一阀值的比较结果来决定是否记录各所述绝对差值及对应的各符号结果至所述第二电容变化顺序分布。

12.根据权利要求10所述的触控面板，其中所述触碰点侦测模组依据所述第二电容变化顺序分布中出现的所述多个符号结果来获得所述第二触碰点数。

13.根据权利要求10所述的触控面板，其中所述触碰点侦测模组依据所述第二电容变化顺序分布中连续的所述多个绝对差值来计算，以获得所述第二触碰点的坐标。

14.一种触控面板的触控点侦测方法，包括：

提供多数个第一触控侦测单元以排列成至少一触控侦测列；

提供一触碰点侦测模组来依照所述多个第一触控侦测单元的排列顺序，针对两个相邻的第一触控侦测单元所传送的多数个第一电容变化值进行一差值运算，并藉以获得一第一电容变化顺序分布；以及

提供所述触碰点侦测模组依据所述第一电容变化顺序分布来计算获得所述触控面板上的至少一第一触碰点数及所述第一触碰点的坐标。

15.根据权利要求14所述的触控点侦测方法，其中进行所述差值运算的步骤包括：

提供所述触碰点侦测模组依据所述多个第一触控侦测单元的排列顺序，使第i个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值减去第i+1个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值以进行所述差值运算，其中i为偶数。

16.根据权利要求14所述的触控点侦测方法，其中进行所述差值运算的步骤包括：

提供所述触碰点侦测模组依据所述多个第一触控侦测单元的排列顺序，使第i个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值减去第i+1个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值以进行所述差值运算，其中i为奇数。

17.根据权利要求14所述的触控点侦测方法，其中进行所述差值运算的步骤包括：

提供所述触碰点侦测模组依据所述多个第一触控侦测单元的排列顺序，使第i个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值减去第i+1个第一触控侦测单元传送的所述第一电容变化值以进行所述差值运算，其中i为正整数。

18.根据权利要求14所述的触控点侦测方法，其中还包括：

提供所述触碰点侦测模组依据所述差值运算以获得多数个符号结果及多数个绝对差值。

19.根据权利要求18所述的触控点侦测方法，其中还包括：

提供所述触碰点侦测模组依据比较各所述绝对差值与一阀值的比较结果来决定是否记录各所述绝对差值及对应的各所述符号结果至所述第一电容变化顺序分布。

20.根据权利要求18所述的触控点侦测方法，其中“依据所述第一电容变化顺序分布来计算获得触控面板上的所述第一触碰点数”的步骤包括：

提供所述触碰点侦测模组依据所述第一电容变化顺序分布中出现的所述多个符号结果来获得所述第一触碰点数。

21.根据权利要求18所述的触控点侦测方法，其中“依据所述第一电容变化顺序分布来计算获得所述触控面板上的所述第一触碰点数的坐标”的步骤包括：

提供所述触碰点侦测模组来依据所述第一电容变化顺序分布中连续的所述多个绝对差值来计算，以获得所述第一触碰点的坐标。

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