JP2012150491A - デュアルディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】付加的な、より多用途のディスプレイシステムを提供する。
【解決手段】デュアルディスプレイシステムが、第１の照明条件（昼光など）において第１の表示を提供するグラフィック物品１０と、第２の照明条件（夜間など）において第２の表示を提供するプロジェクションシステムとを含む。グラフィック物品１０は穿孔された画像形成されたフィルムであり、プロジェクションシステムは、プロジェクタ３４と、ディフューザスクリーン３２とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、デュアルディスプレイに関し、より特定的には、第１の照明条件において第１の画像を見るための画像形成された穿孔されたフィルムと、第２の照明条件において第２の画像または一連の画像を見るための投影／拡散システムとを有するデュアルディスプレイに関する。

広告主および商人は、グラフィック画像および／または情報画像を非常にさまざまな表面上に表示する能力を望む。近年、窓、壁などの透明な表面が、広告媒体のための基材としてかなりの注意を引いている。いくつかの用途において、透明な基材に付与されたグラフィック画像が、基材の一方の側から見たときに見え、基材の他方の側から見たときに基材を実質的に透明なままにする。

この効果を達成するグラフィック物品は、典型的には、一方の表面上の、画像を受けるように適合された不透明な（明るい色の、通常白色）フィルムと、反対の表面に付与された光吸収（暗い色の、通常黒色）フィルムまたはインクとを有する多層フィルムである。感圧接着剤および取外し可能なバッキング材料またはキャリヤ材料が、暗いフィルムまたはインクに付与され、これは、印刷されたグラフィックが、取扱われ窓に付与されることを可能にする。

フィルム層を通る多数の穿孔は、グラフィック物品を通る「透明性」の光学的幻影を作る。穿孔は、画像形成された側から観察したとき、見る人が画像を見る傾向があるように所定の大きさに作られ隔置される。しかし、比較的より暗い側から観察したとき、見る人はグラフィック物品を通して見る傾向があり、ビューを遮られないままにする。さらに、比較的明るい周囲光の領域から比較的より暗い領域に見たとき、窓が暗くまたは不透明に見えることが周知である。比較的暗い周囲光の領域から比較的より明るい領域に見たとき、窓は透明に見える。グラフィック物品の一方向効果は、この効果によって向上され、これは、車両および建物の内部などの比較的より暗い領域における見る人が、一方向グラフィック物品を通して見ることを可能にし、比較的より明るい周囲光における見る人が、印刷されたグラフィックを見る。

一方向グラフィック物品の設計および製造は、「一方向グラフィック物品を製造するための方法（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｇｒａｐｈｉｃ Ａｒｔｉｃｌｅ）」という名称の、本出願と同じ譲受人に譲渡された米国特許第６，２５４，７１１号明細書に詳細に記載されている。

一方向グラフィック物品がいくつかの表示環境において非常に有用であるが、これらの物品は、典型的には、第１の照明条件における１つの表示オプションのみ、および第２の照明条件における非表示（透明な）ビューイングオプションを提供する。すなわち、昼光などの高明るさ条件において画像を見ることができ（物品のビューイング側から）、夜間などの低明るさ条件において画像は見えない（物品のビューイング側から）。付加的な、より多用途のディスプレイシステムも当該技術において有用だろう。

本発明は、第１の照明条件（昼光など）において第１の表示を提供するグラフィック物品と、第２の照明条件（夜間など）において第２の表示を提供するプロジェクションシステムとを含むデュアルディスプレイシステムである。例示的な実施形態において、グラフィック物品は穿孔された画像形成されたフィルムであり、プロジェクションシステムは、プロジェクタと、拡散スクリーンとを含む。

図面は、いくつかの例示的な実施形態を記載するが、以下の説明で示されるように、本発明の他の実施形態も企図される。本開示は、限定ではなく代表によって本発明の例示的な実施形態を提示する。本発明の原理の範囲および精神の範囲内である多数の他の修正および実施形態が、当業者によって考案され得る。

例示的な先行技術の一方向グラフィック物品を示す図である。 本発明の例示的な実施形態によって構成されたデュアルディスプレイシステムを示す図である。 デュアルディスプレイ物品の第１の例示的な構成を示す図である。 デュアルディスプレイ物品の第２の例示的な構成を示す図である。 デュアルディスプレイ物品の第３の例示的な構成を示す図である。 デュアルディスプレイ物品の第４の例示的な実施形態を示す図である。 デュアルディスプレイ物品の代替実施形態の図である。

図１は、ミネソタ州セントポールの３Ｍコーポレーション（３Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔ． Ｐａｕｌ， ＭＮ）によって製造されるような例示的な先行技術の一方向グラフィック物品１０を示す図である。製品が、８６７１、８６７４、８１７４、ＲＧ８１７１、およびＩＪ８１７１を含むさまざまな「パーフォレーテッド・ウィンドウ・グラフィック・フィルム（Ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ Ｗｉｎｄｏｗ Ｇｒａｐｈｉｃ Ｆｉｌｍ）」商品名で、３Ｍコーポレーションによって製造される。物品１０は、窓などの透明な基材１２に接着されているように図１に示されており、接着剤層１４と、画像形成可能なフィルム層１６と、画像層１８と、顔料層２０および２２とを含む。開口２４が、物品１０の層を通って延在し、かつ、見る人２６が物品１０および透明な基材１２を通して見、見る人２８が画像層１８上に形成された画像を見るように隔置される。物品１０の構造の詳細な説明を、米国特許第６，２５４，７１１号明細書に見出すことができる。米国特許第６，２５４，７１１号明細書に開示されているように、開口２４は、典型的には、物品の画像形成された層の表面積の約１０％から７０％を占める。

図２は、本発明の例示的な実施形態によって構成されたデュアルディスプレイ物品３０を含むデュアルディスプレイシステムを示す図である。デュアルディスプレイ物品３０は、一方向グラフィック物品１０と、ディフューザスクリーン３２とから構成される。例示的な実施形態において、一方向グラフィック物品１０は、一般に、図１に関して上述されたように構成され、見る人３６によって見え、第１の表示を提供する画像を有する。あるいは、本出願と同じ譲受人に譲渡された米国特許第６，５０７，４１３号明細書に記載されたように構成されたグラフィック物品として、光制限シルエットパターン物品を使用することができる。ディフューザスクリーン３２は、プロジェクタ３４からの投影された画像または一連の画像を受け、見る人３６によって見るためのそれらの画像を表示し、第２の表示を提供するために、当該技術において知られているように構成される。いくつかの可能なディフューザスクリーン設計および構成が利用可能である。たとえば、適切なディフューザスクリーンが、商品名３Ｍディフューザ・フィルム（Ｄｉｆｆｕｓｅｒ Ｆｉｌｍｓ）３６３５−７０および３６３５−３０で、ミネソタ州セントポールの３Ｍコーポレーションによって製造される。さらに、米国特許第６，４１７，９６６号明細書（内部反射を用いるリアプロジェクションスクリーン）、米国特許第６，５１９，０８７号明細書（屈折ビーズを使用するリアプロジェクションスクリーン）、および米国特許第６，５６７，２１５号明細書（多数のタイプのマイクロビーズの混合を使用することによって調整可能な性能を有するリアプロジェクションスクリーン）、米国特許出願公開第２００２／００８０４８４Ａ１号明細書（テーパ状導波路を使用する微細構造化リアプロジェクションスクリーン）および米国特許出願公開第２００２／０１６３７１９Ａ１号明細書（非対称光散乱のための多数のポリマー材料を有するプロジェクションスクリーン）、ならびに国際公開第９９／１３３７８号パンフレット（偏光敏感ビームスプリッタを使用するリアプロジェクションディスプレイ）（すべて、本出願と同じ譲受人に譲渡された）に開示されたリアプロジェクションスクリーンのいずれも、ディフューザスクリーン３２の設計のために使用するのに適しているであろう。接着剤コーティングされたディフューザフィルム、接着剤層があってもなくてもよい半透明フィルム、剛性プラスチックディフューザ、さまざまなビーズスクリーン、すりガラスなどの他のディフューザスクリーン構成も、当業者に知られている。約２０〜９０％の透過率を有するディフューザスクリーンを、ここで説明されるデュアルディスプレイシステムに使用することができる。

一方向グラフィック物品１０、およびプロジェクタ３４を備えたディフューザスクリーン３２の配置が、第１の照明条件において、第１の画像（一方向グラフィック物品１０上に画像形成された）を示す第１の表示を見る人３６に提供し、第２の照明条件において、第２の画像または一連の画像（プロジェクタ３４によってディフューザスクリーン３２上に投影され集束された）を示す第２の表示を見る人３６に提供するデュアルディスプレイシステムを提供する。より厳密には、条件が、一方向グラフィック物品１０の、見る人３６が位置する側でより明るく、一方向グラフィック物品１０の、見る人３６と反対の側でより薄暗い第１の照明条件において（昼光条件などにおいて）、第１の画像は見える。これらの条件下で、したがって、第１の画像は第１の表示を提供する。条件が、一方向グラフィック物品１０の、見る人３６が位置する側でより薄暗く、一方向グラフィック物品１０の、見る人３６と反対の側でより明るい第２の照明条件（夜間条件など）において、第１の画像は見えない。したがって、第２の照明条件において、プロジェクタ３４によって投影されディフューザスクリーン３２上に集束された画像は、一方向グラフィック物品１０を通して見る人３６に見え、したがって、第２の表示を提供する。一実施形態において、第１の照明条件は、窓基材の外部上の昼光によって提供され、第２の照明条件は、一方向グラフィック物品１０の、見る人３６が位置する側の周囲光条件より明るいディフューザスクリーン３２上に画像または一連の画像を投影するプロジェクタ３４によって提供される。

一般に、プロジェクタ３４は、画像をディフューザスクリーン３２上に（およびそれを通して）投影する。プロジェクタ３４によって投影された画像は、ディフューザスクリーン３２の平面に集束される。プロジェクタ３４によって投影された画像は、第２の表示を提供するために一方向グラフィック物品１０の開口を通して第２の照明条件において見える。

簡単に上述されたように、デュアルディスプレイ物品３０は、１０％から７０％の穿孔を有する一方向グラフィック物品を使用することができ、かつ２０％から９０％の透過率を有するディフューザスクリーンを使用することができる。より好ましくは、一方向グラフィック物品は４０％から５０％の穿孔を有し、ディフューザスクリーンは５０％から７０％の透過率を有する。最も好ましくは、一方向グラフィック物品は約４０％の穿孔を有し、ディフューザスクリーンは約６０％の透過率を有する。当業者は、記載されたパーセンテージがおおよそであり（および約プラス／マイナス３％の公差を含み）、デュアルディスプレイ物品３０のさまざまな実施形態において使用可能である性能パラメータのタイプを当業者に知らせるために与えられることを認めるであろう。

図２に示されたデュアルアクティブディスプレイシステムによって与えられる多用性は、いくつかの異なった用途における使用のための機会を提供する。広告が、デュアルアクティブディスプレイシステムが特に有用であることができる例示的な用途である。昼光ビューイングの場合、たとえば、店で行っている特定のセールについての情報、店で現在入手可能な製品、または店が商売のために開いている時間の間消費者に特に関係する他の情報を表す画像（第１の表示を提供する）を一方向グラフィック物品１０上に提供することができる。おそらく店が商売のために開いていない夜には、画像または一連の画像をプロジェクタ３４によってディフューザスクリーン３２上に投影し、第２の表示を提供することができる。この画像または一連の画像は、店時間のリスト、店の製品ラインに関連する広告、または別の時に店に戻るように消費者を引寄せることができる他の情報などの、商売時間以外の時間の間消費者により関係する情報を提示することができる。店が商売のために開いている夜間設定において、１つまたは複数の画像は、顧客を店内に引寄せるのに役立つことができる。これらの画像は、固定された画像、一連の固定された画像、またはフルモーションビデオであることができ、例示的な実施形態において、プロジェクタ３４はコンピュータ制御される。

一方向グラフィック物品およびプロジェクションスクリーンディスプレイの組合せは、簡単なプロジェクションディスプレイに対していくつかの利点をもたらす。理論上は、プロジェクションスクリーンディスプレイを、昼の間特定のタイプの情報を表示し、夜に別のタイプの情報を表示するようにプログラムすることができる。しかし、プロジェクションディスプレイは、しばしば、昼光などの高明るさ条件において見ることが困難である。これらのディスプレイは、典型的には、昼光条件の間有効でないか、昼光条件の周囲明るさを克服するために高パワー使用を用いなければならない。昼の間のより費用効果的かつ魅力的なディスプレイが、プロジェクションディスプレイディフューザの前に一方向グラフィック物品を使用することによって達成され、これは、高明るさ条件の間固定された表示を提供し、かつ、プロジェクションディスプレイが、それが最も魅力的かつ有効である低明るさ条件の間見られることを可能にする。異なった明るさ条件の間異なった画像を表示する能力は、いくつかの他の用途にも有用であることができる。

プロジェクタ３４の制御は、さまざまな形態をとることができる。プロジェクタ３４は、たとえば、静止画像、一連の画像もしくはスライド、またはフルモーションビデオを表示するように、コンピュータによって制御することができる。これらの表示は、昼の特定の時間に示されるように、タイマによって開始することができるか、特定の照明条件の間のみ一方向グラフィック物品１０を通して見えるように、単に連続的に表示することができる。動作プロジェクタ３４のタイミングを制御するための別のオプションは、一方向グラフィック物品１０の両側の光の明るさの間の差を検知するために１つ以上の光電池を使用することである。プロジェクタ３４の制御は、また、照明条件が第１の照明条件（見る人側でより明るい）から第２の照明条件（プロジェクタ側でより明るい）に移行するとき、およびその逆のとき、ディフューザスクリーン３２上に投影され集束された画像が、一方向グラフィック物品１０上に示された画像と位置合せし交互配置して、組合された表示を提供するようなものであることができる。プロジェクタ３４の制御のための他のオプションも、本発明の範囲および精神の範囲内で企図される。たとえば、別の実施形態において、付加的なプロジェクタを、デュアルディスプレイ物品３０の、見る人３６と同じ側に位置決めして、プロジェクタ３４と付加的なプロジェクタとの間の調整された制御で、一方向グラフィック物品１０上に集束された第１の表示（画像、一連の画像、またはフルモーションビデオを含む）を投影して、より複雑な画像および／またはビデオを見る人に提供することができる。

図３は、デュアルアクティブディスプレイ物品３０の第１の例示的な構成を示す図である。図３に示された実施形態は、透明な窓基材３８の内面に取付けられた一方向グラフィック物品１０を有する。ディフューザスクリーン３２は、物品１０の後ろに取付けられる。この実施形態において、デュアルアクティブディスプレイ物品３０の構成要素のすべてが、窓基材の内側に配置され、窓基材３８の外側に存在することがある要素または他の潜在的に損傷する手段（紫外線、汚損、または他の物理的損傷など）からの保護をもたらす。

図４は、デュアルアクティブディスプレイ物品３０の第２の例示的な構成を示す図である。図４に示された実施形態は、窓基材３８の外面に取付けられた一方向グラフィック物品１０を有する。ディフューザスクリーン３２は、窓基材３８の内面に取付けられる。この実施形態において、一方向グラフィック物品１０およびディフューザスクリーン３２は、独立して変えるか取替えることができる別個の構成要素である。これは、一方向グラフィック物品１０によって表示される画像を定期的に変えることが望ましい場合に有利であることができる。ディフューザスクリーン３２は、あまり頻繁に取替えを必要とせず、一方向グラフィック物品１０が取替えられるときに変わらないままにすることができる。

図５は、デュアルアクティブディスプレイ物品３０の第３の例示的な構成を示す図である。図４に示された実施形態は、窓基材３８の外面に取付けられたディフューザスクリーン３２を有する。一方向グラフィック物品１０は、ディフューザスクリーン３２に窓基材３８と反対側に取付けられる。

図６は、デュアルアクティブディスプレイ物品３０の第４の例示的な構成を示す図である。図４に示された実施形態は、窓基材３８ａの外面に取付けられた一方向グラフィック物品１０を有する。窓基材３８ａは、プロジェクタ３４によってその上に投影され集束された画像のためのディフューザスクリーンとして作用するために、例示的な実施形態において乳白色または半透明プレキシガラス（ｐｌｅｘｉｇｌａｓｓ）などの拡散材料から構成される。

図７は、デュアルディスプレイ物品の代替実施形態の図であり、これは、プロジェクションシステムとしてテレビジョンまたはコンピュータディスプレイ４０（コード４２などを介して電力供給される）を使用して、一方向グラフィック物品１０がテレビジョンディスプレイ４０の前面に取付けられて、投影された画像を提供する。この実施形態において、第１の表示が、一方向グラフィック物品１０上の画像によって提供され、第２の表示が、テレビジョンまたはコンピュータディスプレイ４０によって提供された投影された画像によって提供される。ディスプレイ４０の例示的なものは、ＬＣＤディスプレイ、プラズマスクリーンテレビジョン、または一方向グラフィック物品１０を取付けることができるいかなる数の他の適切なディスプレイであることができる。この実施形態は、特に、大きいディスプレイの場合、先に説明された実施形態より実現することが高価である可能性が高いが、本発明の概念および原理の別の潜在的な使用を例示する。

ここで説明されるデュアルアクティブディスプレイシステムは、第１の照明条件において第１の画像が見え、第２の照明条件において第２の画像または一連の画像が見える多用途ディスプレイを提供する。例示的な実施形態において、一方向グラフィック物品（穿孔されたフィルムなど）が、高明るさ条件において第１の画像を表示し、低明るさ条件において透明である。プロジェクションシステムおよびディフューザが、低明るさ条件の間、それらの条件の間一方向グラフィック物品を通して見える第２の画像または一連の画像を表示するように動作する。結果として、すべての明るさ条件の間有効かつ魅力的な画像が見え、それらの画像を、明るさ条件が変わるときに異なるように選択することができる。

図４に関して上述された構成を構成して、異なった照明条件において画像をはっきり表示するデュアルディスプレイ物品の能力をテストした。穿孔（開口をあけられた一方向グラフィック物品１０の領域のパーセンテージ）およびディフューザ透過率（ディフューザスクリーン３２によって透過された光のパーセンテージ）のさまざまなパーセンテージを主観的に（ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅｌｙ）テストして、どの組合せが有効であるか定めた。主観的な（ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ）テストは、一方向グラフィック物品１０の領域の１０％から７０％の穿孔が有効であり、２０％から９０％のディフューザ透過率が有効であることを示した。主観的なテストは、また、約４０％の穿孔および約６０％のディフューザ透過率が最良のビューイング特徴を提供することを示した。これらの特徴（４０％の穿孔および６０％の拡散）は、３Ｍコーポレーションによって製造されたスコッチカル（Ｓｃｏｔｃｈｃａｌ）（登録商標）パーフォレーテッド・ウィンドウ・グラフィック・フィルム（Ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ Ｗｉｎｄｏｗ Ｇｒａｐｈｉｃ Ｆｉｌｍ）８１７４−１０ホワイト／ブラック（Ｗｈｉｔｅ／Ｂｌａｃｋ）を一方向グラフィック物品１０として使用することによって、かつ３Ｍコーポレーションによって製造されたディフューザ・フィルム（Ｄｉｆｆｕｓｅｒ Ｆｉｌｍ）３６３５−７０をディフューザスクリーン３２として使用することによって得られた。テストされた実施形態において、プロジェクタ３４をディフューザスクリーン３２から約６フィートに位置決めしたが、約１２フィートまでのより大きい距離も可能であり、投影された画像をディフューザスクリーン３２上に集束させた。

本発明を好ましい実施形態に関して説明したが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細に変更を行うことができることを認めるであろう。

Claims (27)

1. 第１の照明条件において第１の表示を提供するグラフィック物品と、
   第２の照明条件において第２の表示を提供するプロジェクションシステムとを含むデュアルディスプレイシステム。
2. 前記グラフィック物品が一方向グラフィック物品である、請求項１に記載のデュアルディスプレイシステム。
3. 前記グラフィック物品が穿孔された画像形成されたフィルムである、請求項２に記載のデュアルディスプレイシステム。
4. 前記第１の照明条件が高明るさビューイング条件であり、前記第２の照明条件が低明るさビューイング条件である、請求項１に記載のデュアルディスプレイシステム。
5. 前記プロジェクションシステムが、プロジェクタと、ディフューザスクリーンとを含む、請求項１に記載のデュアルディスプレイシステム。
6. 前記プロジェクタがコンピュータ制御される、請求項５に記載のデュアルディスプレイシステム。
7. 前記グラフィック物品が窓基材の内面に取付けられ、前記ディフューザスクリーンが前記グラフィック物品と前記プロジェクタとの間に取付けられる、請求項５に記載のデュアルディスプレイシステム。
8. 前記グラフィック物品が窓基材の外面に取付けられ、前記ディフューザが前記窓基材の内面に取付けられる、請求項５に記載のデュアルディスプレイシステム。
9. 前記ディフューザスクリーンが拡散窓基材であり、前記グラフィック物品が窓基材の外面に取付けられる、請求項５に記載のデュアルディスプレイシステム。
10. 前記プロジェクションシステムがテレビジョン／コンピュータディスプレイである、請求項１に記載のデュアルディスプレイシステム。
11. 前記プロジェクションシステムによって提供される前記第２の表示が、少なくとも１つの固定された画像である、請求項１に記載のデュアルディスプレイシステム。
12. 前記プロジェクションシステムによって提供される前記第２の表示が、フルモーションビデオである、請求項１に記載のデュアルディスプレイシステム。
13. 前記第１の表示が、前記第１の照明条件と関連する時間期間に関連する情報を伝え、前記第２の表示が、前記第２の照明条件と関連する時間期間に関連する情報を伝える、請求項１に記載のデュアルディスプレイシステム。
14. 高明るさ条件において第１の表示を提供するグラフィック物品と、
    低明るさ条件において投影を受けて表示するための、前記グラフィック物品に取付けられたディフューザとを含む、窓基材への取付けのためのデュアルディスプレイ物品。
15. 前記グラフィック物品が一方向グラフィック物品である、請求項１４に記載のデュアルディスプレイ物品。
16. 前記グラフィック物品が穿孔された画像形成されたフィルムである、請求項１５に記載のデュアルディスプレイ物品。
17. 前記グラフィック物品が１０％〜７０％の穿孔を有し、前記ディフューザスクリーンが２０％〜９０％の透過率を有する、請求項１６に記載のデュアルディスプレイ物品。
18. 前記グラフィック物品が約４０％〜５０％の穿孔を有し、前記ディフューザスクリーンが約５０％〜７０％の透過率を有する、請求項１７に記載のデュアルディスプレイ物品。
19. 前記グラフィック物品が約４０％の穿孔を有し、前記ディフューザスクリーンが約６０％の透過率を有する、請求項１８に記載のデュアルディスプレイ物品。
20. 前記高明るさ条件が昼光であり、前記低明るさ条件が夜間である、請求項１４に記載のデュアルディスプレイ物品。
21. 前記グラフィック物品が前記窓基材の内面に取付け可能であり、前記ディフューザが、前記グラフィック物品に前記窓基材と反対側に取付けられる、請求項１４に記載のデュアルディスプレイ物品。
22. 異なった照明条件において多数の画像を表示する方法であって、
    第１の表示を支持する穿孔された画像フィルムを透明な基材の第１の側に取付ける工程であって、前記第１の表示が第１の照明条件において見える工程と、
    ディフューザスクリーンを、前記透明な基材の第１の側と反対の、前記透明な基材の第２の側に取付ける工程と、
    第２の表示を前記ディフューザスクリーンを通して投影する工程であって、前記第２の表示が第２の照明条件において見える工程とを含む方法。
23. 前記第１の照明条件が高明るさ条件であり、前記第２の照明条件が低明るさ条件である、請求項２２に記載の方法。
24. 前記第２の表示を前記ディフューザスクリーンを通して投影する工程が、コンピュータ制御プロジェクタによって行われる、請求項２２に記載の方法。
25. 前記第２の表示を前記ディフューザスクリーンを通して投影する工程が、テレビジョン／コンピュータディスプレイによって行われる、請求項２２に記載の方法。
26. 前記第２の表示が少なくとも１つの固定された画像である、請求項２２に記載の方法。
27. 前記第２の表示がフルモーションビデオである、請求項２２に記載の方法。

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