KR100645788B1 - 백라이트 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로서, 케이스(100)와, 케이스(100)의 내부에 설치되는 베이스기판(120)과, 베이스기판(120) 상에 모듈화되어 조립되는 LED유닛(110)을 포함한다. 따라서 베이스기판 상에 모듈화로 조립되어 있는 LED유닛 중 일부의 LED유닛 이상시 국부적인 교체가 가능하여, 간단한 유지보수로 시간이 적게 소요되는 효과가 있다. 또한, 모듈화되어 휘도가 각각 제어될 수 있는 LED유닛은 휘도의 균일화를 이루고, 검사의 정밀도가 높아져서 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 모듈화되어 각각 제어되는 LED유닛 중 베이스기판의 가장자리에 배치되는 LED유닛은 휘도가 높은 것을 이용함으로써, 휘도 편차를 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, LED유닛의 LED 자체가 작고 복수개의 LED가 이웃 배열되어 휘도 편차를 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, LED유닛에서 복수개 LED가 배열되는 블록기판에 반사판이 일체로 구비되어 구성부품의 단순화를 이루는 효과가 있다.
백라이트, 베이스기판, LED유닛, 모듈
Description
도 1은 종래의 기술에 따른 백라이트 장치를 도시한 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 백라이트 장치의 분해 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 백라이트 장치의 조립 정면도이고,
도 4는 도 3의 측면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 LED유닛과 베이스기판의 조립 상태를 도시한 제 1 실시예이고,
도 6은 도 5의 제 2 실시예이고,
도 7은 도 5의 제 3 실시예이고,
도 8은 본 발명에 따른 백라이트 제어방법의 순서도이고,
도 9는 본 발명에 따라 LED유닛의 각 제어 방법을 도시한 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 케이스 101 : 안정기
102 : 팬 104 : 전원공급부
110 : LED유닛 111 : 블록기판
112 : LED 113 : 플러그
114 : 걸이구 115 : 슬라이딩돌기
120 : 베이스기판 121 : 소켓부
122 : 장착부 122a : 걸이홈
124 : 슬라이딩홈 125 : 후크부
126 : 스프링
본 발명은 액정패널 점등 검사장비의 백라이트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 백라이트 장치의 유지보수가 용이하며, 각 LED유닛의 휘도 불균성을 해소한 백라이트 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD)장치는, 전형적으로 LCD패널내에 배치되고 이 LCD 패널상에 이미지를 표시하기 위해 마이크로프로세서에 의해 작동되는 구동회로를 구비하고 있다.
한편, LCD패널은 그 제조 공정 중 최종단계에서 점등 검사가 이루어지는 바, 이러한 LCD패널의 점등 검사장비는 프로브 유닛을 이용하여 LCD패널의 데이터 라인과 게이트 라인 각각에 전기신호를 보내어 LCD패널의 구동회로를 구동시킨다. 아울러 액정 디스플레이 자체로는 이미지의 표시를 위해 발광할 수 없기 때문에, 액정 디스플레이를 통해 광을 조사하도록 LCD패널에 광원을 필요로 한다. 따라서 LCD패널의 배면 측으로부터 발광하는 백라이트 장치가 구비된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 백라이트 장치를 도시한 분해사시도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 백라이트 장치(10)는 케이스(11)와, 케이스(11)에 램프받침대(12)에 의해 병렬로 배열되도록 설치되어 피검사체를 향하여 광을 발산하는 다수의 램프(13)와, 램프(13)의 하측에 설치되어 램프(13)로부터 발산되는 광을 반사하는 반사판(14)과, 케이스(11)에 형성되는 개구(11a)를 통해 냉각을 위한 공기를 순환시키는 팬(15)을 포함한다. 또한, 케이스(11) 내측에 안정기(16)가 설치된다.
이와 같은 종래의 기술에 따른 백라이트 장치(10)는, 램프(13)에 의해 발산되는 광이 확산판(1)을 통해서 상판(2)을 통과하여 LCD 패널 등과 같은 피검사체로 조사된다. 이 때, 램프(13)로부터 발산되는 광은 반사판(14)에 의해 반사되어 피검사체로 조사된다.
그런데, 램프(13)를 형광등으로 사용하는 종래의 백라이트 장치에서는 필연적으로 휘도 편차가 발생될 수밖에 없었다.
즉, 백라이트 장치(10)는 케이스(11)를 포함하는 구성부품들의 색상이 보통 흑색으로 이루어지는데 흑색의 특성상 램프(13)로부터 발산되는 광을 잘 흡수함으로, 피검사체로 제공되는 광원이 중심부분 보다 케이스(11)측인 가장자리부분에서 휘도가 낮아지게 된다.
더욱이, 케이스(11) 내부에 구비된 고온 램프(13)의 열을 배출하기 위하여 케이스(11) 측면에 팬(15)이 설치되어 있으나, 팬(15)이 케이스(11)내의 중심 부근에 대한 열을 외부로 제대로 배출하기 못하여 케이스(11) 내부 중심 부근에 배치된 램프(13)의 온도가 케이스(11)측인 케이스(11) 내부 가장자리 부근에 배치된 램프(13)의 온도 보다 높아지게 된다. 따라서 램프(13)의 특성상 온도가 높아지면 휘도 가 높아지게 되므로 케이스(11) 내부의 중심 부근에 배치된 램프(13)는 온도가 높아져 휘도가 높아지고, 반대로 케이스(11)측 부근에 배치된 램프(13)는 온도가 낮아져 휘도가 낮아지게 된다.
이처럼 필연적인 휘도 편차가 발생함에도 불구하고, 종래에는 이와 같은 휘도의 불균성을 보상할 방법이 없었다.
또한, 가로 방향으로 나란히 배열되는 형광등인 램프(13)는, 턴 온(turn on)이나 턴 오프(turn off)의 반복되는 작동에 의하여 형광등의 단부 휘도가 떨어지며, 각 형광등의 밝기가 일정치 않아 휘도 편차도 발생되는 문제점도 있었다.
또한, 램프(13)는 그 수명이 일정치 않으므로 유지보수가 필요하나, 그 때마다 백라이트 장치(10) 일체를 분해해야 하는 번거로움이 있으며, 억지끼움 방식으로 램프받침대(12)에 결합된 램프(13)를 탈, 부착할 때에 약한 재질의 램프(13)는 작업 중 쉽게 깨져 작업자가 다치는 등으로 많은 시간과 비용이 소요되는 단점이 있었다.
한편, 이러한 문제로 하여 형광등 보다 상대적으로 밝기가 일정하고 열에 강한 할로겐 램프가 종종 이용되고 있으나, 여전히 열에 대한 문제가 있으며, 크기가 크기 때문에 백라이트 유닛에 배치가 용이하지 않은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 베이스기판 상에 모듈화된 LED유닛을 조립시킴으로써, 일부의 LED유닛 이상시 국부적이고 신속한 교체가 가능한 백라이트 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 모듈화되어 각각 제어되는 LED유닛은 휘도 조절이 가능하여 휘도의 균일화를 이룰 수 있는 백라이트 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 모듈화되어 각각 제어되는 LED유닛 중 베이스기판의 가장자리에 배치되는 LED유닛은 휘도가 높은 것을 이용함으로써, 휘도 편차를 줄일 수 있는 백라이트 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, LED유닛의 LED 자체가 작고 복수개의 LED가 이웃 배열되어 휘도 편차를 줄일 수 있는 백라이트 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, LED유닛에서 복수개 LED가 배열되는 블록기판에 반사판이 일체로 구비되어 구성부품의 단순화를 이룬 백라이트 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 백라이트 장치에 있어서, 케이스와, 케이스의 내부에 설치되는 베이스기판과, 베이스기판 상에 모듈화되어 조립되는 LED유닛을 포함하는 백라이트 장치를 제공한다.
삭제
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 백라이트 장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 백라이트 장치의 조립 정면도이고, 도 4는 도 3의 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 LED유닛과 베이스기판의 조립 상태를 도시한 제 1 실시예이고, 도 6은 도 5의 제 2 실시예이고, 도 7은 도 5의 제 3 실시예이고, 도 8은 본 발명에 따른 백라이트 제어방법의 순서도이고, 도 9는 본 발명에 따라 LED유닛의 각 제어 방법을 도시한 것이다.
도 2 및 도 3에서와 같이 백라이트 장치는, 케이스(100)와, 케이스(100)의 내부에 설치되어 피검사체를 향하여 광을 발산하는 모듈화된 LED유닛(110)과, 이 LED유닛(110)이 복수개 설치되는 베이스기판(120)과, 케이스(100)에 냉각을 위하여 공기를 순환시키는 팬(102)을 포함한다.
여기서 케이스(100)는 상부가 개방되어 내부에 수용 공간이 마련되는 사각의 형태를 가지며, 내측 하면에 복수개의 안정기(101)가 설치된다.
또한, 케이스(100)의 상부면에는 길이 방향을 따라 복수개의 개구(102a)가 형성되며, 이 각 개구(102a)에 팬(102)이 장착된다. 팬(102)은 개구(102a)가 형성되는 상부면 또는 하부, 양측면에 설치되어도 무방하다.
그리고 도 4에 도시된 것과 같이, 케이스(100)의 일측면에 전원공급부(104)가 복수개 형성되며, 열을 방출시키기 위한 방열홀(106)도 복수개 형성된다.
이러한 케이스(100)의 내부에 베이스기판(120)과, 베이스기판(120) 상에 모듈화되어 조립되는 LED유닛(110)이 함께 설치된다.
베이스기판(120)은 대략 케이스(100) 내부의 형상과 동일하고, 그 보다 작은 크기로 하여 케이스(100)의 내부에 수용되며, 전원공급부(104)를 통하여 인가되는 전압을 LED유닛(110)으로 분배하는 제어부(127)가 회로패턴으로 형성됨으로써, 하기에서 설명하는 각 LED유닛(110)의 제어가 가능하게 된다.
그리고 모듈화 즉, 기능별 제어가 가능하도록 분리된 각 LED유닛(110)은, 사각 판재 모양으로 형성되며, 반사판이 구비되는 블록기판(111)과, 블록기판(111) 상에 납땜되어 전기적으로 각각 연결되는 복수개의 LED(112)를 포함하여 이루어진다.
여기서 블록기판(111)은 코팅 등에 의하여 반사판 기능을 수행할 수도 있으며, 경우에 따라서는 별도의 미도시된 반사판이 일체로 설치될 수도 있다.
그리고 블록기판(111)상에는 휘도를 센싱할 수 있는 휘도센서(116)가 더 구비된다.
한편, 모듈화된 LED유닛(110)은 베이스기판(120) 상에 서로 이웃하여 복수개를 베이스기판(120)에 조립 배열시키기 위하여 다음과 같은 실시예를 가지며, 그에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 5에 도시된 제 1 실시예는, LED유닛(110)의 하면 상에 각 LED(112)와 전기적으로 연결되는 플러그(113)가 복수개, 통상적으로 두 개 정도 형성되고, 이 플 러그(113)부와 대응 위치의 베이스기판(120) 상에 소켓부(121)가 복수개 배열 형성된다.
따라서 베이스기판(120)의 소켓부(121)에 LED유닛(110)의 플러그(113)가 억지끼워져 이탈이 방지된 상태로 LED유닛(110)과 베이스기판(120)이 전기적으로 접속되어 조립이 이루어진다.
이와 같이 다른 각각의 LED유닛(110)이 베이스기판(120)상에 이웃하여 조립된다.
도 6에 도시된 제 2 실시예에서는, LED유닛(110)과 베이스기판(120)과의 조립이 록킹수단으로 하여 이루어지는 것이다.
록킹수단은, 각 LED유닛(110)의 양측단에 걸이구(114)가 형성되며, 베이스기판(120)에는 세로 방향으로 구획된 장착부(122)가 나란히 복수개 형성되고, 이 각 장착부(122)의 양 내측면을 따라 베이스기판(120) 크기의 간격마다 걸이홈(122a)이 형성된 것이다.
걸이구(114)는 평소 돌출되어 있던 상태에서 내부 공간에 설치된 스프링(미도시)을 압축시키면서 내부 공간측으로 슬라이딩 이동이 가능한 것이며, 걸이홈(122a)은 내측으로 일정 공간을 형성한다.
따라서 LED유닛(110)을 베이스기판(120)의 장착부(122)에 조립시키기 위하여 사용자는, LED유닛(110)의 양측 걸이구(114)를 뒤로 슬라이딩시킨 상태에서 장착부(122)에 거치됨과 동시에 사용자가 잡고 있던 걸이구(114)를 놓으면, 스프링의 복원력에 의하여 걸이구(114)는 돌출되고, 돌출된 걸이구(114)는 걸이홈(122a)에 삽 입되어 상부로의 이탈이 방지된 상태로 조립이 이루어진다.
이와 같은 방법으로 록킹수단을 가지는 다른 각각의 LED유닛(110)이 베이스기판(120)상에 조립된다. 그리고 LED유닛(110)의 하면과 이에 대응되는 베이스기판(120)의 장착부(122)상에는 편평한 전기 접속단자가 설치되어 LED유닛(110)과 베이스기판(120)이 전기적인 접속을 이루게 된다.
도 7에 도시된 제 3 실시예는, 베이스기판(120) 상에 소정 거리 이격된 슬라이딩홈(124)이 세로 방향으로 형성되고, LED유닛(110)의 하면에는 슬라이딩홈(124)과 대응되는 형상의 슬라이딩돌기(115)가 형성됨으로써, 베이스기판(120)의 슬라이딩홈(124)을 따라 복수개의 LED유닛(110)이 슬라이딩 결합된다.
그리고 LED유닛(110)의 슬라이딩돌기(115)와 대응되는 베이스기판(120)의 슬라이딩홈(124)상에는 미도시된 편평한 접속단자가 설치되어 LED유닛(110)과 베이스기판(120)이 전기적인 접속을 이루게 된다.
한편, 슬라이딩 조립된 LED유닛(110)의 이탈 방지를 위하여 슬라이딩홈(124)에는 스토퍼수단이 더 설치되며, 이 스토퍼수단은, 슬라이딩홈(124)의 입구측에 근접하여 후크부(125)가 설치된다.
후크부(125)는 내부의 공간을 따라 돌출되며, 스프링(126)의 복원력에 의하여 반복 돌출될 수 있다.
따라서 LED유닛(110)을 베이스기판(120)에 조립시키기 위하여 베이스기판(120)에 형성된 슬라이딩홈(124)의 후크부(125)를 누르면서 LED유닛(110)이 차례로 슬라이딩 삽입되어지며, 슬라이딩 삽입이 완료된 복수개의 LED유닛(110) 중 맨 앞 에 위치된 LED유닛(110)은 돌출된 후크부(125)에 닿아 이탈이 방지된다.
상기와 같이 모듈화된 LED유닛(110)은 베이스기판(120) 상에 서로 이웃하여 복수개가 베이스기판(120)에 배열되며, 조립 구조에 의하여 각각 탈, 부착이 가능함은 물론, 각각의 교체가 이루어질 수 있다.
아울러 하나의 모듈화된 LED유닛(110)이 베이스기판(120)에 탈, 부착 가능하게 조립될 수도 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 베이스기판(120)에 모듈화되어 조립된 LED유닛(110)의 제어 방법을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 모듈의 LED유닛(110)이 조립된 베이스기판(120)을 임의의 영역으로 분할하는 단계(200)를 수행한다.
이 때, 모듈의 LED유닛(110)이 장착된 베이스기판(120)에는 전원공급부(104)를 통하여 외부의 전원이 인가되며, 전원공급부(104)를 통해 전원을 인가 받은 베이스기판(120)의 제어부(127)에서는 모듈화되어 조립된 각 LED유닛(110)의 휘도 제어가 가능하게 된다.
이에 따라 LED유닛(110)이 이웃하여 배열 배치된 베이스기판(120)을 임의의 영역으로 분할한다.(도 3참고)
임의의 영역 분할은 하나의 LED유닛(110)이 될 수도 있으며, 바람직하게는 몇 개의 LED유닛(110)을 포함하는 영역으로 분할이 이루어진다.
다음으로 분할된 영역별로 휘도를 센싱하는 단계(210)에서는, 각 LED유닛(110)에 구비된 휘도센서(116)로 하여 휘도를 센싱하게 되며, 이렇게 측정된 각 LED유닛(110)의 휘도 센싱 값은 제어부(127)로 전달되고, 제어부(127)에서는 각 영역별로 그 휘도 값을 취합하게 된다.
다음과 같은 상태에서 영역별로 센싱된 휘도와 설정된 기준 휘도의 휘도 차이 값을 판단하는 단계(220)로 이어진다.
제어부(127)에서는 기준 휘도값으로, 하나의 LED유닛(110)에 해당하는 기설정된 휘도값 또는 영역별 휘도값이 이미 설정되어 있는 상태이며, 이 기준 휘도의 휘도값에 따라 영역별로 센싱된 휘도값과의 차이를 제어부(127)에서 판단하게 된다.
그리고 영역별로 휘도 차이를 균일하게 조절하는 단계(230)(240)에서는, 위의 제어부(127) 판단에 따라 설정된 기준값보다 휘도가 낮은 영역은 제어부(127)를 통하여 휘도가 낮은 LED유닛(110)에 인가되는 전압을 상승시켜 휘도의 크기를 기준값에 도달하도록 높이게 된다.(단계 230)
그리고 제어부(127) 판단에 따라 설정된 기준값보다 휘도가 높은 영역은 제어부(127)를 통하여 휘도가 높은 LED유닛(110)에 인가되는 전압을 저하시킴으로써 휘도의 크기를 기준값에 도달하도록 낮추게 된다.(단계 240)
따라서 베이스기판(120)에 조립된 각 LED유닛(110)은 제어부(127)를 통하여 균일한 휘도를 유지할 수 있다.
한편, 균일한 휘도 제어의 보다 효율적인 방법으로써, 모듈화되어 각각 제어되는 LED유닛(110)의 특징에 따라 베이스기판(120)의 가장자리에 배치되는 LED유닛(110)을 중심의 LED유닛(110) 보다 휘도가 높은 것을 설치하는 것이 바람직하다.
이처럼, 모듈화되어 있는 LED유닛(110)은 일부 LED유닛(110)의 이상시 국부적인 교체가 가능한 매우 유용한 기술이다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 백라이트 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 백라이트 장치는, 베이스기판 상에 모듈화된 LED유닛을 조립시킴으로써, 일부의 LED유닛 이상시 국부적이고 신속한 교체가 가능하여, 간단한 유지보수로 시간이 적게 소요되는 효과가 있다.
또한, 모듈화되어 휘도가 각각 제어될 수 있는 LED유닛은 휘도의 균일화를 이루고, 이로 인하여 검사의 정밀도가 높아져서 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 모듈화되어 각각 제어되는 LED유닛 중 베이스기판의 가장자리에 배치되는 LED유닛은 휘도가 높은 것을 이용함으로써, 휘도 편차를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, LED유닛의 LED 자체가 작고 복수개의 LED가 서로 이웃 배열되어 휘도 편차를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, LED유닛에서 복수개 LED가 배열되는 블록기판에 반사판이 일체로 구비되어 구성부품의 단순화를 이루는 효과가 있다.
Claims (16)
- 백라이트 장치에 있어서,케이스와,상기 케이스의 내부에 설치되는 베이스기판과,상기 베이스기판 상에 모듈화되어 조립되는 LED유닛,을 포함하는 백라이트 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 베이스기판에는 상기 LED유닛의 휘도 제어가 가능하도록 제어부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 LED유닛은,상기 베이스기판에 서로 이웃하여 복수개가 배열되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제 3 항에 있어서,모듈화되어 각각 제어되는 상기 LED유닛 중 상기 베이스기판의 가장자리에 배치되는 상기 LED유닛은, 중심부의 상기 LED유닛보다 휘도가 높은 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 LED유닛은,탈, 부착이 가능하게 상기 베이스기판에 설치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 LED유닛은,반사판이 구비되는 블록기판과,상기 블록기판 상에 복수개의 LED(Light Emitting Diode)가 배열되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 LED유닛에는 휘도센서가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 LED유닛의 하면 상에 상기 복수개의 LED와 전기적으로 연결되는 플러그가 형성되고,상기 플러그와 대응되는 위치의 상기 베이스기판 상에 소켓부가 형성되어,상기 LED유닛과 상기 베이스기판이 전기적으로 접속되어 조립되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 LED유닛과 상기 베이스기판과의 조립이 록킹수단으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 록킹수단은,상기 LED유닛의 양측단에 걸이구가 형성되고,상기 걸이구와 결합되는 걸이홈이 상기 베이스기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 베이스기판 상에 소정 거리 이격된 슬라이딩홈이 길이 방향으로 형성되고,상기 LED유닛의 하면에는 상기 슬라이딩홈과 대응되는 형상의 슬라이딩돌기가 형성되어,상기 베이스기판에 상기 LED유닛이 슬라이딩 조립되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 베이스기판의 상기 슬라이딩홈에는 스토퍼수단이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 스토퍼수단은,상기 슬라이딩홈의 입구측에 위치되어 스프링의 복원력에 의하여 돌출가능하게 설치되는 후크부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
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