CN111399595A - 可折叠2d/3d交互显示装置及其控制方法 - Google Patents

可折叠2d/3d交互显示装置及其控制方法 Download PDF

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CN111399595A CN202010297439.0A CN202010297439A CN111399595A CN 111399595 A CN111399595 A CN 111399595A CN 202010297439 A CN202010297439 A CN 202010297439A CN 111399595 A CN111399595 A CN 111399595A
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Abstract

本发明提供了一种可折叠2D/3D交互显示装置及其控制方法，涉及电子技术领域，该装置包括2D/3D可切换交互显示屏、转轴和旋转角度传感器，该显示屏包括主屏和副屏，主屏和副屏通过转轴连接，副屏可绕转轴向主屏的方向折叠；旋转角度传感器设置于主屏与副屏的连接处，用于在显示屏处于展开状态时，检测副屏的展开角度；当副屏处于第一展开状态时，显示屏呈现3D显示模式；当副屏处于第二展开状态时，显示屏呈现2D显示模式，解决了现有3D交互装置无法满足角度和位置调整，以及实现折叠需求的技术问题，并且实现了折叠屏在2D和3D显示模式之间切换的功能，以实现满足不同场景需求的有益效果。

Description

可折叠2D/3D交互显示装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其是涉及一种可折叠2D/3D交互显示装置及其控制方法。
背景技术
随着电子设备的不断发展，以智能手机、平板等形式出现的折叠屏技术日益成熟，但考虑到移动设备的便携性，折叠屏的设置通常难以在如电视等尺寸的大屏上实现。此外，现有折叠屏技术中通常采用2D屏幕进行显示，但无法满足3D交互显示应用场景需求，如基于自由立体显示的VR(虚拟现实)交互显示装置，通常，这种类型的显示装置需要对人眼和交互装置进行跟踪和定位，并根据眼睛和交互装置标记点定位信息对显示内容进行调整和控制，而跟踪和定位需要进行精确的坐标系转换，因此，传统的3D交互装置上的相机与设备一般是固定的，不能进行角度和位置调整，无法实现折叠。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可折叠2D/3D交互显示装置及其控制方法，以缓解现有技术中3D交互装置无法满足角度和位置调整，或者实现折叠需求的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种可折叠2D/3D交互显示装置，包括2D/3D可切换交互显示屏、转轴和旋转角度传感器；
所述2D/3D可切换交互显示屏包括主屏和副屏，所述主屏和所述副屏通过所述转轴连接；所述副屏可绕所述转轴向所述主屏的方向折叠，所述2D/3D可切换交互显示屏用于实现2D显示或3D显示；
所述旋转角度传感器设置于所述主屏与所述副屏的连接处，用于在所述2D/3D可切换交互显示屏处于展开状态时，检测所述副屏的展开角度；
当所述副屏处于第一展开状态时，所述2D/3D可切换交互显示屏呈现3D显示模式；当所述副屏处于第二展开状态时，所述2D/3D可切换交互显示屏呈现2D显示模式。
在可选的实施方式中，所述装置还包括2D/3D显示控制开关，所述2D/3D显示控制开关设置于所述2D/3D可切换交互显示屏内部；所述2D/3D显示控制开关用于控制所述2D/3D可切换交互显示屏的2D/3D显示模式切换。
在可选的实施方式中，所述装置还包括霍尔开关传感器；所述霍尔开关传感器设置于所述2D/3D可切换交互显示屏的背面，用于检测所述2D/3D可切换交互显示屏的状态，所述2D/3D可切换交互显示屏的状态包括折叠状态和展开状态。
在可选的实施方式中，所述装置还包括定位跟踪模块，所述定位跟踪模块用于当所述2D/3D可切换交互显示屏呈现3D显示模式时，对所述2D/3D可切换交互显示屏前方的人眼进行跟踪定位，或者对交互装置进行跟踪和定位。
在可选的实施方式中，所述转轴内部设有限位槽和限位销，用于对所述2D/3D可切换交互显示屏的位置进行限制；当所述副屏折叠使所述转轴旋转至所述限位槽的位置时，所述限位销弹出至所述限位槽内，所述转轴固定。
在可选的实施方式中，所述副屏外侧设置卷轴，所述卷轴用于调整所述副屏的大小；当所述副屏向所述主屏的前方折叠时，部分所述副屏收纳至所述卷轴中。
第二方面，本发明实施例提供了一种可折叠2D/3D交互显示装置的控制方法，应用于前述实施方式任意一项所述的可折叠2D/3D交互显示装置；所述方法包括：
检测所述可折叠2D/3D交互显示装置的展开角度；
根据所述展开角度和配置信息，设置所述可折叠2D/3D交互显示装置的显示模式；
当所述显示模式为3D显示时，根据所述展开角度的实际值，进行交互装置定位跟踪检测。
在可选的实施方式中，当所述显示模式为3D显示时，根据所述展开角度的实际值，进行定位跟踪检测的步骤，包括：当所述显示模式为3D显示时，开启定位跟踪摄像机；根据所述展开角度的实际值，计算所述定位跟踪检测的坐标，进行所述定位跟踪检测。
在可选的实施方式中，所述方法还包括：通过2D/3D显示控制开关切换所述显示模式为2D显示。
第三方面，实施例提供一种电子设备，包括前述实施方式任一项所述的可折叠2D/3D交互显示装置。
本申请的有益效果：
本发明提供了一种可折叠2D/3D交互显示装置及其控制方法，该装置包括2D/3D可切换交互显示屏、转轴和旋转角度传感器，该显示屏包括主屏和副屏，主屏和副屏通过转轴连接，副屏可绕转轴向主屏的方向折叠；旋转角度传感器设置于主屏与副屏的连接处，用于在显示屏处于展开状态时，检测副屏的展开角度；当副屏处于第一展开状态时，显示屏呈现3D显示模式；当副屏处于第二展开状态时，显示屏呈现2D显示模式，解决了现有3D交互装置无法满足角度和位置调整，以及实现折叠需求的技术问题，并且实现了折叠屏在2D和3D显示模式之间切换的功能，以实现满足不同场景需求的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种可折叠2D/3D交互显示装置结构示意图(俯视图)；
图2为本发明实施例提供的一种可折叠2D/3D交互显示装置结构示意图(俯视图)；
图3为本发明实施例提供的一种可折叠2D/3D交互显示装置的折叠方向示意图(俯视图)；
图4为本发明实施例提供的一种可折叠2D/3D交互显示装置的显示屏的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种可折叠2D/3D交互显示装置在不同显示模式下的状态示意图；
图6为本发明实施例提供的一种可折叠2D/3D交互显示装置结构的背面视图；
图7为本发明实施例提供的一种可折叠2D/3D交互显示装置结构的正面视图；
图8为本发明实施例提供的一种可折叠2D/3D交互显示装置在展开状态时的侧面视图；
图9为本发明实施例提供的一种可折叠2D/3D交互显示装置的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
随着电子设备的不断发展，以智能手机、平板等形式出现的折叠屏技术日益成熟，但考虑到移动设备的便携性，折叠屏的设置通常难以在如电视等尺寸的大屏上实现。此外，现有折叠屏技术中通常采用2D屏幕进行显示，虽然清晰度在不断提高，但无法满足3D交互显示应用场景需求，如基于自由立体显示的VR(虚拟现实)交互显示装置，通常，这种类型的显示装置需要对人眼和交互装置进行跟踪和定位，并根据眼睛和交互装置标记点定位信息对显示内容进行调整和控制，而跟踪和定位需要进行精确的坐标系转换，因此，传统的3D交互装置上的相机与设备一般是固定的，不能进行角度和位置调整，无法实现折叠。基于此，本申请提供了一种可折叠2D/3D交互显示装置及其控制方法，以解决上述问题，从而满足不同应用场景的需求。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种可折叠2D/3D交互显示装置进行详细介绍，参见图1至图2所示的可折叠2D/3D交互显示装置的结构示意图(俯视图)，该装置主要包括：2D/3D可切换交互显示屏110、转轴120和旋转角度传感器(参见图6的旋转角度传感器140)；
2D/3D可切换交互显示屏110包括主屏111和副屏112，主屏111和副屏112通过转轴120连接；副屏112可绕转轴120向主屏111的方向折叠，2D/3D可切换交互显示屏110可以用于实现2D显示或3D显示；
旋转角度传感器设置于主屏111与副屏112的连接处，用于在2D/3D可切换交互显示屏110处于展开状态时，检测副屏112的展开角度；当副屏112处于第一展开状态时，2D/3D可切换交互显示屏110呈现3D显示模式；当副屏112处于第二展开状态时，2D/3D可切换交互显示屏110呈现2D显示模式。
其中，2D/3D可切换交互显示屏110可以为柔性OLED(OrganicLight-EmittingDiode)屏，并且2D/3D可切换交互显示屏110可以通过双折射柱镜光栅113实现3D显示模式，双折射柱镜光栅可以是有机基材液晶光阀、双折射率液晶柔性凹光栅等。双折射柱镜光栅113与显示屏以贴合的方式连接，连接后可绕转轴120折叠。
副屏112可以为至少一块，可以为柔性OLED屏，在图1和图2所示的实施例中副屏112为两块，分别设置于主屏111的左右两侧(如图2所示)。两块副屏112分别通过两个转轴120与主屏111连接，并且副屏112可以通过转轴120的旋转向主屏111的方向折叠。其中转轴120可以按照不同方向旋转，从而使副屏112向主屏111的前方(图3的A所示)或后方(图3的B所示)折叠。
旋转角度传感器可以用于角度的检测，例如AS5047U型传感器。在图6所示的实施方式中，旋转角度传感器140设置于主屏111与副屏112的连接处，可以用于检测副屏的展开角度，而获取副屏的展开角度，更有利于调整3D图像的画面显示。
当可折叠2D/3D交互显示装置处于展开状态时，通过旋转角度传感器实时检测显示屏副屏的展开角度，同时根据配置信息设置可折叠2D/3D交互显示装置为2D显示模式或3D显示模式。
第一展开状态可以是用于呈现3D显示模式的最佳状态，也可以是能够满足3D显示模式的基本状态；第二展开状态可以是无法满足3D显示模式的状态。例如，当主屏与副屏的夹角为45度时呈现3D显示模式的状态最清晰，则设定该角度为第一展开状态，其他角度为第二展开状态；当副屏处于该状态时，可折叠2D/3D交互显示装置可以自动配置或根据用户选择进入3D显示模式；当主屏与副屏的夹角不为45度时，可折叠2D/3D交互显示装置呈现2D显示模式。需要说明的是，此处的夹角度数仅是显示屏根据展开状态呈现不同显示方式的举例。
在一些实施方式中，该装置还包括2D/3D显示控制开关，参照图4所示的显示屏结构示意图，2D/3D显示控制开关114设置于2D/3D可切换交互显示屏110内部；2D/3D显示控制开关114用于控制显示屏的显示模式切换。
其中，双折射柱镜光栅113可以支持两种折射率(例如，液晶折射率和凹光栅的折射率)，当双折射柱镜光栅开启时，具有柱镜效果，呈现如图5的(A)部分所示的3D状态；当双折射柱镜光栅关闭时，液晶折射率与凹光栅的折射率一致，呈现如图5的(B)部分所示的2D状态。2D/3D显示控制开关114可以用于控制双折射柱镜光栅113的开启和关闭，从而实现折叠显示屏的3D显示模式和2D显示模式的切换。
在一些实施方式中，该装置还包括霍尔开关传感器；霍尔开关传感器设置于2D/3D可切换交互显示屏的背面，用于检测2D/3D可切换交互显示屏的状态，2D/3D可切换交互显示屏的包括折叠状态和展开状态。
其中，霍尔开关传感器属于霍尔传感器的一种，具有无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高等优点，例如HAL1002型传感器，在图6所示的实施方式中，霍尔开关传感器130设置于副屏112的背面，用于检测2D/3D可切换交互显示屏的折叠或展开状态。在一些实施方式中，主屏111的背面可以安装磁性元件，与副屏112背面的霍尔开关传感器130一起用于检测2D/3D可切换交互显示屏向后折叠的状态。
在一些实施方式中，该装置还包括定位跟踪模块，用于当2D/3D可切换交互显示屏呈现3D显示模式时，对2D/3D可切换交互显示屏前方的人眼进行跟踪定位，以及对交互装置跟踪和定位。其中，交互装置可以是交互笔等等。
具体的，如图7所示，定位跟踪模块可以包括定位传感器150和跟踪传感器160，定位传感器150可以设置于副屏112的侧边，跟踪传感器160可以设置于主屏111的上方(具体位置如图7所示)。
其中，当2D/3D可切换交互显示屏处于3D显示模式时，定位跟踪模块开启，例如，定位传感器可以包括双目相机，用于获取使用该折叠显示装置的用户人眼位置信息；跟踪传感器可以包括RGB相机、TOF相机(time-of-flight相机)和红外发射器，RGB相机可以用于对使用者进行拍照识别人脸，TOF相机用于检测使用者与显示屏的距离，红外发射器可以用于补充光源并获得使用者人眼瞳孔的位置。
再例如，定位传感器可以用于获取交互装置的位置信息，RGB相机可以用于对交互笔进行识别，并利用TOF相机等检测交互笔与显示屏的距离，红外发射器可以用于补充光源并获得交互笔的笔尖的位置，从而实现对交互装置的跟踪和定位。
当副屏展开时，两块副屏和一块主屏构成一块完整的显示屏，可根据需要设置成3D模式或2D模式，也可以根据配置信息自动设置为3D模式或2D模式；当副屏折叠后，副屏关闭显示，同时可根据设置自动关闭定位跟踪模块，主屏可根据需要设置成3D模式或2D模式，也可以根据配置信息自动设置为3D模式或2D模式。
定位跟踪模块在3D显示状态下进行实时监测，通过位置和距离不断调整显示效果，以达到最佳的视觉沉浸效果。此外，在图7所示的实施方式中，在副屏112上设置两组定位传感器150，当显示屏展开一定角度(如135度)时，两组定位传感器定位跟踪盲区可以控制到最小，同时，由于折叠形成的曲面显示，给使用者提供了较大的观看范围，视线不易从显示区离开，具有较好的视觉沉浸效果。
在一些实施方式中，转轴内部设有限位槽和限位销，用于对显示屏的位置进行限制；当副屏折叠使转轴旋转至限位槽的位置时，限位销弹出至限位槽内，转轴固定。
其中，转轴可以是旋转铰链结构，旋转铰链内可以设置不止一个限位槽和限位销。图8为一种可折叠2D/3D交互显示装置在展开状态时的侧视图，当旋转铰链旋转至限位槽位置时，限位销自动弹出至限位槽内，旋转铰链将被限位不能继续旋转；在旋转铰链的两端可以设置有限位解锁按钮，限位解锁按钮按下时，限位销将弹回至旋转铰链内部，旋转铰链可以继续旋转。
在一些实施方式中，副屏外侧设置卷轴，卷轴用于调整副屏的大小；当副屏向主屏的前方折叠时，部分副屏收纳至卷轴中。
参照图8，副屏112的外侧边设置有卷轴170，用于实现显示屏折叠和展开时副屏的收纳和释放。卷轴170内设弹簧机构，用于实现显示屏自动收纳，当副屏向前折叠时(图3的A所示)，多余的显示屏被自动收纳到卷轴170上，当副屏展开和向后折叠时(图3的B所示)，卷轴自动释放收纳的显示屏，以保证显示屏有足够的折叠长度。
本申请实施例提供了一种可折叠2D/3D交互显示装置，该装置包括显示屏、转轴和旋转角度传感器，显示屏包括主屏和副屏，主屏和副屏通过转轴连接，副屏可绕转轴向主屏的方向折叠；旋转角度传感器设置于主屏与副屏的连接处，用于在显示屏处于展开状态时，检测副屏的展开角度；当副屏处于第一展开状态时，显示屏呈现3D显示模式；当副屏处于第二展开状态时，显示屏呈现2D显示模式，解决了折叠屏无法满足三维视觉需求的技术问题，并且实现了折叠屏在2D和3D显示模式之间切换的功能，以实现满足不同场景需求的有益效果。
本发明实施例还提供了一种可折叠2D/3D交互显示装置的控制方法，参照图9所示，该方法应用于上述任意一种实施方式所提供的可折叠2D/3D交互显示装置，主要包括以下步骤S910至S930：
S910，检测可折叠2D/3D交互显示装置的展开角度；
S920，根据展开角度和配置信息，设置可折叠2D/3D交互显示装置的显示模式；
其中，当可折叠2D/3D交互显示装置处于展开状态时，旋转角度传感器检测模块通过旋转角度传感器实时检测折叠显示器副屏的展开角度，同时根据配置信息设置折叠显示装置为2D模式或3D模式。
S930，当显示模式为3D显示时，根据展开角度的实际值，进行交互装置定位跟踪检测。
在一些实施方式中，上述步骤S930包括：
步骤a)，当显示模式为3D显示时，开启定位跟踪摄像机；
步骤b)，根据展开角度的实际值，计算定位跟踪检测的坐标，进行定位跟踪检测。
在一些实施方式中，上述方法还包括：
步骤d)，通过2D/3D显示控制开关切换显示模式为2D显示。
此外，当检测到可折叠2D/3D交互显示装置处于折叠状态时，系统根据配置信息设置可折叠2D/3D交互显示装置为2D模式或3D模式；同时关闭旋转角度传感器检测模块及跟踪定位传感器(定位摄像机图像采集)，关闭跟踪定位计算模块。
当检测到可折叠2D/3D交互显示装置的两块副屏展开都达到预设位置(如225度，由结构限位，展开到位后，副屏自动固定)，系统根据副屏实际展开的角度计算定位跟踪系统的坐标，如果当前系统处于3D显示模式，且需要开启跟踪定位，则开启跟踪定位摄像机，进行定位跟踪检测。
本申请实施例所提供的可折叠2D/3D交互显示装置的控制方法，其实现原理及产生的技术效果和前述装置实施例相同，为简要描述，方法实施例部分未提及之处，可参考前述装置实施例中相应内容。本申请实施例提供的可折叠2D/3D交互显示装置的控制方法与上述实施例提供的可折叠2D/3D交互显示装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本申请实施例还提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括上所述实施方式的任一项所述的可折叠2D/3D交互显示装置。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可折叠2D/3D交互显示装置，其特征在于，包括2D/3D可切换交互显示屏、转轴和旋转角度传感器；
所述2D/3D可切换交互显示屏包括主屏和副屏，所述主屏和所述副屏通过所述转轴连接；所述副屏可绕所述转轴向所述主屏的方向折叠，所述2D/3D可切换交互显示屏用于实现2D显示或3D显示；
所述旋转角度传感器设置于所述主屏与所述副屏的连接处，用于在所述2D/3D可切换交互显示屏处于展开状态时，检测所述副屏的展开角度；
当所述副屏处于第一展开状态时，所述2D/3D可切换交互显示屏呈现3D显示模式；当所述副屏处于第二展开状态时，所述2D/3D可切换交互显示屏呈现2D显示模式。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括2D/3D显示控制开关，所述2D/3D显示控制开关设置于所述2D/3D可切换交互显示屏内部；所述2D/3D显示控制开关用于控制所述2D/3D可切换交互显示屏的2D/3D显示模式切换。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括霍尔开关传感器；所述霍尔开关传感器设置于所述2D/3D可切换交互显示屏的背面，用于检测所述2D/3D可切换交互显示屏的状态，所述2D/3D可切换交互显示屏的状态包括折叠状态和展开状态。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括定位跟踪模块，所述定位跟踪模块用于当所述2D/3D可切换交互显示屏呈现3D显示模式时，对所述2D/3D可切换交互显示屏前方的人眼进行跟踪定位，或者对交互装置进行跟踪和定位。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转轴内部设有限位槽和限位销，用于对所述2D/3D可切换交互显示屏的位置进行限制；当所述副屏折叠使所述转轴旋转至所述限位槽的位置时，所述限位销弹出至所述限位槽内，所述转轴固定。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述副屏外侧设置卷轴，所述卷轴用于调整所述副屏的大小；当所述副屏向所述主屏的前方折叠时，部分所述副屏收纳至所述卷轴中。
7.一种可折叠2D/3D交互显示装置的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任意一项所述的可折叠2D/3D交互显示装置；所述方法包括：
检测所述可折叠2D/3D交互显示装置的展开角度；
根据所述展开角度和配置信息，设置所述可折叠2D/3D交互显示装置的显示模式；
当所述显示模式为3D显示时，根据所述展开角度的实际值，进行交互装置定位跟踪检测。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述显示模式为3D显示时，根据所述展开角度的实际值，进行定位跟踪检测的步骤，包括：
当所述显示模式为3D显示时，开启定位跟踪摄像机；
根据所述展开角度的实际值，计算所述定位跟踪检测的坐标，进行所述定位跟踪检测。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过2D/3D显示控制开关切换所述显示模式为2D显示。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的可折叠2D/3D交互显示装置。
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