JP2013513197A - 照明装置及び照明装置に固定するための取付けエレメント - Google Patents

照明装置及び照明装置に固定するための取付けエレメント Download PDF

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Abstract

照明装置(1)が、少なくとも1つの光出射開口(L)と、光学的に見て該少なくとも1つの光出射開口(L)の背後に、各取付けエレメント(16;21;24,25,26,27)、特に光学エレメントを選択的に固定するための少なくとも2つの互いに異なる固定用インターフェース(11,12)とを有している。

Description

本発明は、照明装置、特にLED照明装置に関する。本発明はさらに、照明装置に固定するために構成されている、取付けエレメント、特に光学エレメントに関する。
従来、所定の光学エレメント(リフレクタ、バルブ、レンズ等)は所定のLED照明装置に配属されて、ひいては、ねじ又は接着剤のような付加的な構成部分によって、又は溶接等のように解離不能な方法によって固定される。このような光学エレメントを、同一でない別の光学エレメントに交換することは、特に光学エレメントのサイズや形式が異なる場合は考えられていない。
本発明の課題は、先行技術の上記欠点を解消して、特に、照明装置における光学エレメントの交換を簡単にできるようにすることである。
前記課題は、独立請求項の特徴部分に記載された構成によって解決される。有利な実施形態は、とりわけ従属請求項に記載されている。
この課題は、少なくとも1つの光出射開口と、光学的に見て該少なくとも1つの光出射開口の背後に、その都度の取付けエレメントを選択的に固定するための少なくとも2つの互いに異なる固定用インターフェースとを有している照明装置によって解決される。
別の構成では、取付けエレメントは光学エレメントであって、例えば反射光学系、特に、いわゆるダウンライト用リフレクタ又はいわゆるスポットライト用リフレクタである。光学エレメントは、例えば電球、「バルブ」、レンズ、ディフューザ等の屈折光学機器であっても良い。取付けエレメントは、例えば透明なカバー板のような非光学エレメントも含む。
別の構成では、照明装置が複数の光源を有しており、光出射開口は、複数の光源に共通の1つの光出射開口である。このような1つの共通の光出射開口では、出射する光は実際にはもはや個々の光源に対応させることはできない。
有利には少なくとも1つの光源が少なくとも1つの発光ダイオードを有している。複数の発光ダイオードが設けられている場合には、これらは同じ色又は異なる色で発光することができる。1つの色は単色(例えば赤、緑、青等)又は多色(例えば白)であって良い。少なくとも1つの発光ダイオードから発せられる光は、赤外線(IR-LED)又は紫外線(UV-LED)であっても良い。複数の発光ダイオードは混合光、例えば白色の混合光を発生させることができる。少なくとも1つの発光ダイオードは、少なくとも1つの波長を変化させる発光物質を含んでいて良い(conversion LED)。少なくとも1つの発光ダイオードは、少なくとも1つの個別にケーシングされた発光ダイオードの形で、又は少なくとも1つのLEDチップの形で設けることができる。複数のLEDチップは1つの共通の基板(Submount)に取り付けることができる。少なくとも1つの発光ダイオードには、放射光をガイドするための少なくとも1つの固有の及び/又は共通の光学機器を装備することができ、それは例えば少なくとも1つのフレネルレンズやコリメータ等である。例えばInGaN又はAlInGaPを基礎とした無機発光ダイオードの代わりに又はそれに加えて、一般に有機LED(OLED、例えばポリマOLED)を使用することもできる。また、例えばダイオードレーザを使用してもよい。選択的には少なくとも1つの光源が、例えば少なくとも1つのダイオードレーザを有していて良い。
少なくとも2つの異なる固定用インターフェースは、その寸法(例えば同じ形式のインターフェースでもサイズが異なるもの)及び/又はその形式(例えば回転結合式インターフェース、差込結合式インターフェース)を異なるものとすることができる。
その都度の取付けエレメント、特に光学エレメントを選択的に固定する場合、2つ又はそれ以上の互いに異なる固定用インターフェースの1つだけを同時に使用するようにすることができる。選択的には、2つ又はそれ以上の互いに異なる固定用インターフェースを同時に使用することができる。例えば外側の固定用インターフェースにリフレクタを、内側の固定用インターフェースにレンズを固定することができる。
光学的に見て少なくとも1つの光出射開口の背後に、各取付けエレメント、特に光学エレメントを固定するのは特に、各取付けエレメントが、光出射開口から発せられる光経路において光出射開口の背後に配置される場合である。照明装置に固定するために、取付けエレメントは、適合する固定用インターフェース又は固定用対応インターフェースを有している。
この照明装置は、固定用インターフェースに基本的には任意の取付けエレメントを接続することができるという利点を有している。取付けエレメントのデザイン又は設計は、照明装置の設計とはほぼ関係なく行うことができる。少なくとも2つの互いに異なる固定用インターフェースは、特に、異なる寸法(例えば直径)を有した取付けエレメントの固定を簡単かつ光学的に効率よく行えるようにするために利用される。固定用インターフェースは位置調整のために使用することもでき、この場合、場合によっては付加的な取付けエレメントは、固定用インターフェースを介して固定されるのではなく、位置調整のために固定用インターフェースに導入される。
一実施態様では、少なくとも1つの光出射開口が、複数の光源から供給される光ガイドエレメントの光出射開口である。これにより高い光の強さが得られる。光ガイドエレメントは例えば、光源からの光を所定の光出射開口へと導くリフレクタや光導波体等であって良い。リフレクタは、単数又は複数の鏡面反射する又は拡散反射する反射面を有していて良い。
光ガイドエレメントは特に、ほぼ中空円筒形状を有していて良い。中空円筒は一般的な形状であって、例えば円形、楕円形、四角形、又は自由に成形された横断面形状を有していても良い。横断面形状に移行部があっても良く、例えば円形の受容面から、多角形の形状に移行していても良い。
別の一実施態様では、互いに異なる固定用インターフェースが、所属の光出射開口に対して、取付けエレメント、特に光学エレメントを、特に鉛直方向で同じ間隔を置くように保持している。このように標準化された間隔により、照明装置への取付けエレメントの適合をさらに容易に行うことができる。このために、複数の固定用インターフェースは例えば同じ高さで装着される。
一実施態様では、互いに異なる固定用インターフェースは同じ形式のものである。これにより、互いに異なる固定用インターフェースの照明装置への適合がさらに容易にされる。
別の構成では、固定用インターフェースはそれぞれターンロックファスナとして形成されている。この結合手段は、取付けエレメントを工具なしで照明装置に固定可能であって、有利には再び取り外し可能であるという利点を有している。さらに、確実な結合が得られる。照明装置に固定するために、取付けエレメントは、適合するターンロックファスナを有している。
別の構成では、固定用インターフェースはそれぞれねじ手段として形成されている。このために固定用インターフェースはねじ山又はねじやまに類似の構造を有していて良い。この場合、取付けエレメントは、適合する対応ねじ山を有していて良く、これにより、照明装置にねじ込むことができる。
別の構成では、固定用インターフェースはバヨネット結合手段として形成されている。バヨネット結合手段は、典型的には、結合された取付けエレメントが誤って外れることを防止する係止手段を備えているという利点を有しており、導入スリット又は縦スリットは、簡単に接近でき、位置が規定されているので、位置調整領域又は位置調整エレメントとして利用することができる。このためには、例えば、取付けエレメントをバヨネット結合手段(バヨネットソケット等)に挿入することができるが、固定のために回転させることはない。バヨネット結合手段は、換言すれば、取付けエレメントの規定された当接のために働くのであって、取付けエレメントの固定は他の方法で行うことができる。
一般的に固定用インターフェースは、固定が解除されないように、少なくとも1つの係止エレメントを有していて良い。
一実施態様では、両固定用インターフェースが、所属の光出射開口を同心的に取り囲んでいて、特に異なる側方の間隔を置いて取り囲んでいる。これにより半径方向で均質な光放射が簡単に得られる。2つ又はそれ以上の回転結合手段が、例えば相応に円形のソケット又はベースを有していて良く、これらは光出射開口と同じ対称軸線を有している。
一実施態様では照明装置が照明モジュールである。照明モジュールは特に、プリント配線板を有しており、このプリント配線板の前面の中央領域には少なくとも1つの光源が取り付けられていて、この中央領域を取り囲む外周領域には別の電子的構成部材、例えば抵抗、コンデンサ、及び/又は論理ドライブの部分としての論理モジュールが設けられている。外周領域に位置する別の電子的構成部材は、特にプリント配線板上に載置されるカバーによって覆うことができる。
カバーは特に環状カバーであって良い。環状カバーは特に、照明モジュールの中央領域を側方から取り囲む円筒状の内壁(内周面又は内側の側壁に相当)と、円筒状の外壁(外周面又は外側の側壁に相当)とを有していて良い。外壁は有利には、内壁と同じ高さを有しているが、外周領域を外側から取り囲む直径は、内壁の直径よりも大きい。内壁と外壁とは、その後縁部でプリント配線板上に載置することができ、その前縁部で上壁によって結合することができる。上壁は特に、円環状の扁平な上壁であって良い。
光ガイドエレメントは特に、照明モジュールの内壁に対して側方で同心的に、該内壁の内側に配置されて良い。光ガイドエレメントと環状カバーとは同じ高さであって良い。
一実施態様では、固定用インターフェースの一方が照明モジュールの環状カバーの外壁に組み込まれており、他方が照明モジュールの環状カバーの内壁に組み込まれている。
さらに一実施態様では、少なくとも1つの光出射開口と、少なくとも2つの異なる固定用インターフェースの少なくとも1つの導入開口とが共通の1つの平面に位置している。これにより取付けエレメントは特に簡単に、光出射開口の近傍に配置することができ、これにより光損失は回避される。固定用インターフェース自体は、確実な装着のために十分な装着深さを得るために、光出射開口の下方に位置していて良い。照明モジュールの特別な実施態様では、内壁の上縁部と外壁の上縁部と光出射開口とがほぼ共通の一平面に位置している。これにより取付けエレメントは簡単に、環状カバーに接触させることができ、同時に、鉛直方向の実質的な間隔なしに光出射開口に接続させることができる。
さらに一実施態様では、取付けエレメントが固定用インターフェースの一方に少なくとも挿入される。このような挿入は、照明装置に対して取付けエレメントを位置調整するために利用できるものであり、取付けエレメントが固定用インターフェースを介して照明装置に固定される必要はない。
さらに一実施態様では、取付けエレメントが固定用インターフェースの一方によって固定されている。
本発明の課題はさらに、照明装置に固定するために構成されている取付けエレメント、特に光学エレメントによって解決される。このために取付けエレメントには特に、固定用インターフェースの一方に適合する(対応)固定用インターフェースを設けることができる。
以下の図において、本発明を実施例に基づいて詳しく説明する。図面では概観しやすくするため、同一の構成要素又は機能の同じ構成要素には同じ参照記号が付されている。
本発明による照明モジュールを斜め前方若しくは上方から示した図である。 照明モジュールを斜めから見た断面図である。 照明モジュールの環状カバーを斜め前方から示した図である。 照明モジュールを、その上方に図示されたリフレクタの形の光学エレメントと共に示した斜視図である。 照明モジュールをその上方に図示されたリフレクタと共に、照明モジュールの内側の固定用インターフェースの領域で示した拡大図である。 リフレクタを備えた照明モジュールを示した側方斜視図である。 照明モジュールをその上方に図示された別のリフレクタと共に示した側方斜視図である。 別のリフレクタを備えた照明モジュールを示した側方斜視図である。 照明モジュールの一部を、照明モジュールの外側の固定用インターフェースの領域に装着される別のリフレクタと共に示した図である。 照明モジュールの一部を、照明モジュールの外側の固定用インターフェースの領域に装着され固定された別のリフレクタと共に示した図である。 レンズの形の、照明モジュールに装着するのに適した光学エレメントを示した図である。 レンズの形の、照明モジュールに装着するのに適した別の光学エレメントを示した図である。 バルブの形の、照明モジュールに装着するのに適した光学エレメントを示した図である。 別のバルブの形の、照明モジュールに装着するのに適した光学エレメントを示した図である。
図1には、本発明による照明モジュール1が、取付けエレメントなしの状態で斜め前方若しくは上方から示されている。図2には、照明モジュールが斜めから見た断面図で示されている。
照明モジュール1は、ほぼ円板状のプリント配線板2を有しており、このプリント配線板2には前面の中央領域で、発光ダイオード3の形の少なくとも複数の光源が装着されている。これら発光ダイオード3に共通の、この場合ほぼ中空円筒状の光ガイドエレメント4が、これらの発光ダイオード3を取り囲んでいる。光ガイドエレメント4の後縁部はプリント配線板2上に載置されているが、前縁部5は光出射開口Lを取り囲んでいる。光出射開口は、換言すると、光ガイドエレメント4の前側の開口である。光ガイドエレメント4はこの場合、構造化された反射面4aを備えた拡散反射エレメントとして形成されている。
プリント配線板2にはさらに、中央領域を取り囲む外周領域で、別の電子構成部材30、例えば抵抗、コンデンサ、及び/又は、論理ドライブの一部としての論理モジュールが装着されている。外周領域に位置するこのような別の電子構成部材は環状カバー6によって覆われる。この環状カバー6は後縁部でプリント配線板2上に載置される。環状カバー6は例えば、摩擦接続による組み付け結合部材としての2つのピンによってプリント配線板2に結合させることができる。ねじ7は、照明モジュール1の特に背面を、例えばヒートシンク(図示せず)に固定するために働く。環状カバー6は、やはりプリント配線板2上に設けられたプラグ29に電気的コンタクトさせるためのプラグ貫通孔28を有している。
環状カバー6は図3に示されているように、ほぼ円筒状の内壁8(内周面又は内側の側壁に相当)を有しており、この内壁8は、照明モジュール1の中央領域、ひいては光ガイドエレメント4も同心的に側方から取り囲んでいる。環状カバー6はさらに、ほぼ円筒状の外壁9(外周壁又は外側の側壁に相当)を有している。外壁9は内壁8と同じ高さであって良い。内壁8と外壁9とは、その後縁部でプリント配線板2上に載置することができ、その前縁部で上壁10を介して結合することができる。上壁10はこの場合、円環状の扁平な上壁10として形成されている。光ガイドエレメント4と環状カバー6とは別個の構成部分であって良く、又は互いに結合される構成部分であって良く、又は互いに一体的であって良い。
環状カバー6の内壁8には、内側のバヨネットソケット11の形の第1の固定用インターフェースが組み込まれている。環状カバー6の外壁9には、外側のバヨネットソケット12の形の第2の固定用インターフェースが組み込まれている。各バヨネットソケット11,12は、それぞれ前方から接近できる3つの縦スリット13を有しており、縦スリット13の端部には直角に、短い横スリット14が続いている。縦スリット13は水平底面を有しており、この水平底面は位置調整の補助としても使用することができる。縦スリット13、ひいては横スリット14も、確実な装着を行うために上壁10の平らな表面の下方に位置している。換言すると、バヨネットソケット11,12は、照明モジュール1上面又は上縁部の下方に位置している。
取付けエレメントは、バヨネットソケット11,12に適合するバヨネットベースを有していて(図5参照)、このバヨネットベースは縦スリット13に差込可能であって、回転させることにより横スリット14で固定可能である。バヨネットソケットとバヨネットベースとの係止のために、横スリット14の壁には係止エレメント23が設けられており、この係止エレメント23上に、バヨネットベースの係止(対応)エレメント15が押し付けられる。
光出射開口Lと内壁8と外壁9とは、同じ高さで終わっている。これにより取付けエレメントは簡単に、環状カバー6に接触することができる。照明モジュール1は換言すると、扁平な前面を有しており、この前面では、環状カバー6と光ガイドエレメント4とが同一平面に位置している。扁平な前面は、選択的にレンズのような別のエレメントによって、異なる高さプロフィールに分割されても良い。
照明モジュール1はヒートシンク(図示せず)内に挿入することができる。
図4には、照明モジュール1が、その上方に図示されたリフレクタ16の形の取付けエレメントとしての光学エレメントと共に斜視図で示されている。図5には、照明モジュール1が、その上方に図示されたリフレクタ16と共に、内側のバヨネットソケット11の領域の拡大図で示されている。リフレクタ16は、鉢形の、例えばパラボラ状に成形された反射する内面17を有していて、背面側の光入射開口(図示せず)で、光ガイドエレメント4の光出射開口Lの上又は近傍に取り付けられる。照明モジュール1に固定するために、リフレクタ16は、照明モジュール1の内側の(小さい方の)バヨネットソケット11に係合する、背面側のバヨネットベース18を有している。バヨネットベース18は、バヨネットソケットに補完的な3つの縦スリット19と横スリット20とを有しており、横スリット20には係止突起15が設けられている。
図6には、照明モジュール1が、この照明モジュール1に装着されたリフレクタ16と共に示されている。光ガイドエレメント4の光出射開口Lに関して規定されて配置された内側のバヨネット結合部11により、リフレクタ16は任意の間隔をもって、特に、実質的に(鉛直方向の)間隔なしに、光出射開口Lに接近させることができ、これによりリフレクタ16の背面側の光入射開口は実質的に直接、光ガイドエレメント4の光出射開口Lに接続させることができる。これにより光の損失は回避される。このような「標準化された」固定用インターフェースにより、照明モジュール1の設計とはほぼ関係なく、種々異なる取付けエレメント(リフレクタ、バルブ、ディフーザ等)をデザインすることができる。リフレクタ16は、光放射面若しくは光出射開口Lを完全に取り囲んでいるので、十分な光密度を保証し、これにより高い光学効率が得られる。
図7には、照明モジュール1が、その上方に図示された別のリフレクタ21と共に示されていて、図8には、この別のリフレクタ21が装着された状態の照明モジュール1が示されている。別のリフレクタ21は、比較的幅の広い光入射開口(図示せず)を有していて、背面側に相応に比較的幅の広いバヨネットベース22(バヨネットベース18よりも大きな直径を有している)を備えている。別のリフレクタ21はバヨネットベース22で外側のバヨネットソケット12に係合しており、内部では、小さなバヨネットベース18を備えたリフレクタ16と同様に、差し込むことができ、必要であれば係止することができる。
選択的に、リフレクタ、又は別の取付けエレメント(光学エレメント、保護エレメント等)は、バヨネットベースを有しているのではなく、例えば、バヨネットソケット11又は12の縦スリット13に差込可能な突起を有していて良く、この突起によりリフレクタの位置が、照明モジュール1に関して調整可能であり、固定は別の形式で行うことができ、場合によっては照明モジュールに固定されなくても良い。光出射開口Lに対する鉛直方向の間隔は、換言すれば不変的に規定されていて、リフレクタが照明モジュールに固定されるのか、又は位置調整される(載置される)だけなのかとは無関係である。
図9には、照明モジュール1の一部が、装着される別のリフレクタ21と共に、外側のバヨネットソケット12の領域で示されている。バヨネットベース22は、光出射開口Lに関して規定された位置を有する外側のバヨネットソケット12の下方の縁部上に載置されている。両横スリット14と20はまだ係合されていないので、リフレクタ21はまだ照明モジュール1に固定されていない。リフレクタ21と照明モジュール1とが互いにねじられて初めて、両横スリット14と20は、図10に示されたように、重ねられる。この場合、係止のためにここでは、バヨネットベース22の横スリット20に設けられた係止突起15が、外側のバヨネットソケット12の横スリット20に対応して設けられた係止切欠23に係合する。
図11には、内側のバヨネットソケット11に装着するために適した光学エレメントが、レンズ24又はカバーディスクの形で示されている。レンズ24は、背面側の端部に、リフレクタ16と同様のバヨネットベース18を有している。図12には、外側のバヨネットソケット12に装着するために適した光学エレメントが、別のレンズ25又はカバー板の形で示されており、このレンズ25はその背面側の端部に、リフレクタ21と同様のバヨネットベース22を有している。
図13には、内側のバヨネットソケット11に装着するために適した光学エレメントが、バルブ26の形で示されている。バルブ26は、背面側の端部に、リフレクタ16と同様のバヨネットベース18を有している。図14には、外側のバヨネットソケット12に装着するために適した光学エレメントが、別のバルブ27の形で示されており、このバルブ27はその背面側の端部に、リフレクタ21と同様のバヨネットベース22を有している。
もちろん、本発明は図示された実施例に限定されるものではない。
従って、バヨネット結合の代わりに、例えばねじ結合、差込結合、係止結合(例えば、スナップフック)等を用いることができる。
一般的に、取付けエレメントの組み付けに関与する面は、光学的な面(光出射開口等)とは完全に分離されているので、取り付けられた取付けエレメントの所望の光放射は、結合技術(バヨネット結合等)とは無関係に調節することができる。
場合によっては導電的な取付けエレメントは、電気絶縁性のケーシング部分、例えばプラスチック製の環状カバーに連結することにより、電子機器若しくはプリント配線板2から電気的に絶縁することができる。
内側のバヨネットソケット11(又は一方の固定用インターフェース)がレンズによって占められた場合でも、外側のバヨネットソケット12(又は他方の固定用インターフェース)にリフレクタ、バルブ等を配置することができる。従って、2つ又はそれ以上の固定用インターフェースを同時に使用することもできる。
1 照明モジュール
2 プリント配線板
3 発光ダイオード
4 光ガイドエレメント
4a 反射面
5 光ガイドエレメントの前縁部
6 環状カバー
7 ねじ
8 内壁
9 外壁
10 上壁
11 内側のバヨネットソケット
12 外側のバヨネットソケット
13 縦スリット
14 横スリット
15 係止突起
16 リフレクタ
17 内面
18 バヨネットソケット
19 縦スリット
20 横スリット
21 リフレクタ
22 バヨネットソケット
23 係止切欠
24 レンズ
25 レンズ
26 バルブ
27 バルブ
28 プラグ用貫通孔
29 プラグ
30 電子構成部材
L 光出射開口

Claims (15)

  1. 少なくとも1つの光出射開口(L)と、光学的に見て該少なくとも1つの光出射開口(L)の背後に、各取付けエレメント(16;21;24,25,26,27)、特に光学エレメントを選択的に固定するための少なくとも2つの互いに異なる固定用インターフェース(11,12)とを有していることを特徴とする照明装置(1)。
  2. 前記互いに異なる固定用インターフェースが、前記取付けエレメントを、所属の光出射開口に対して同じ間隔で保持している、請求項1記載の照明装置(1)。
  3. 前記互いに異なる固定用インターフェースが、同じ形式の固定用インターフェースである、請求項1又は2記載の照明装置(1)。
  4. 前記固定用インターフェースが、回転結合手段として形成されている、請求項3記載の照明装置(1)。
  5. 前記固定用インターフェースが、ねじ結合手段として形成されている、請求項4記載の照明装置(1)。
  6. 前記固定用インターフェースが、バヨネット結合手段として形成されている、請求項5記載の照明装置(1)。
  7. 前記固定用インターフェースが、それぞれ少なくとも1つの係止エレメント(15;23)を有している、請求項1から6までのいずれか1項記載の照明装置(1)。
  8. 前記互いに異なる固定用インターフェースが、所属の光出射開口を同心的に取り囲んでいる、請求項1から7までのいずれか1項記載の照明装置(1)。
  9. 少なくとも1つの光出射開口が、複数の光源(3)により供給される光ガイドエレメント(4)の光出射開口である、請求項1から8までのいずれか1項記載の照明装置(1)。
  10. 少なくとも1つの光出射開口と、少なくとも2つの互いに異なる固定用インターフェースの、それぞれ少なくとも1つの導入開口とがほぼ共通の1つの平面に位置している、請求項1から9までのいずれか1項記載の照明装置(1)。
  11. -複数の光源(3)と電子的な構成部材とを装着されたプリント配線板(2)を有しており、
    -前記光源(3)は、一緒にまとめて側方から、ほぼ中空円筒状の光ガイドエレメント(4)によって取り囲まれており、
    -前記電子的な構成部材は環状カバー(6)によってカバーされていて、該環状カバーは光ガイドエレメント(4)を側方から同心的に取り囲んでおり、
    -一方の固定用インターフェースが、環状カバー(6)の外壁に組み込まれており、他方の固定用インターフェースが、環状カバー(6)の内壁(8)に組み込まれている、請求項9又は10記載の照明装置(1)。
  12. 内壁(8)と外壁(9)の上縁部と光出射開口とがほぼ一つの平面に位置している、請求項11記載の照明装置(1)。
  13. 取付けエレメント、特に光学エレメントが、固定用インターフェースの一方に少なくとも挿入されている、請求項1から12までのいずれか1項記載の照明装置(1)。
  14. 取付けエレメントが一方の固定用インターフェースによって固定されている、請求項13記載の照明装置(1)。
  15. 照明装置(1)に固定するために構成されていることを特徴とする、取付けエレメント、特に光学エレメント。
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