KR20060092070A - 전자장치 - Google Patents

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KR20060092070A
KR20060092070A KR1020060013097A KR20060013097A KR20060092070A KR 20060092070 A KR20060092070 A KR 20060092070A KR 1020060013097 A KR1020060013097 A KR 1020060013097A KR 20060013097 A KR20060013097 A KR 20060013097A KR 20060092070 A KR20060092070 A KR 20060092070A
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cushions
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KR1020060013097A
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히데키 니시무라
??이치 야마시타
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엔이씨 인프론티아 가부시키가이샤
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Abstract

터치패널을 가진 전자장치에 있어서, 4개의 고정쿠션들이 터치패널의 뒷면의 4개의 모서리에 고정된다. 고정쿠션들은 고정프레임에 더 고정되어 고정프레임에 터치패널을 지지한다. 진동수단쌍들이 서로 평행한 터치패널의 가장자리를 따라 터치패널의 뒷면에 고정된다. 진동수단들은 터치패널을 탄성적으로 구부려 터치패널에 휨진동을 일으킨다. 고정쿠션들은 터치패널을 진동하게 하는 부드러움을 가지고 터치패널의 휨진동의 받침대로 이용되는 경도를 가진다.
고정쿠션, 터치패널, 휨진동, 압력쿠션

Description

전자장치{Electronic apparatus}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 전자장치의 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 전자장치에 포함된 터치패널의 진동상태를 설명하는 개략도이다.
도 4a는 제1실시예의 전자장치의 변형예를 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 전자장치의 개략적인 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자장치의 사시도이다.
도 6은 도 5의 전자장치에 구비된 디스플레이 및 터치패널부의 분해사시도이다.
도 7은 도 5의 선Ⅶ-Ⅶ에 따른 부분단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 전자장치의 분해사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11, 52: 터치패널 12, 62: 진동수단
13, 63: 고정쿠션 14: 고정프레임
15: 진동제어신호선 64: 압력쿠션
본 발명은 전자장치, 특히, 평평한 진동체(예를 들어, 터치패널)가 진동수단(들)에 의해 진동되도록 구성된 전자장치의 개선에 관한 것이다.
본 출원은 일본 특허출원 제2005-037765호에 대한 우선권을 주장하고 이의 개시된 내용은 여기에 참조로 통합된다.
터치패널은 전자장치를 위한 입력장치로 잘 알려져 있다. 터치패널유형은 조작자에게 조작감을 주기 위해 진동기능을 제공한다.
조작자가 표면을 손가락으로 누르거나 바늘을 갖다대는 등의 경우, 진동기능을 가진 터치패널이 진동한다. 터치패널의 진동은 조작자의 손가락 등을 통해 조작자에게 전달된다. 따라서, 조작자는 조작자에 의해 실행된 입력조작이 전자장치 등에 의해 인식되었는지를 인지한다.
이런 유형의 종래 전자장치는 가동(movable)보드, 지지기판, 부착층 및 압전기보드를 구비한다. 가동보드 및 지지기판은 서로 평행하게 위치된다. 부착층은 가동보드 및 지지기판의 가장자리를 따라 이들 사이에 배치되어 이들 사이에 공간을 남긴다. 양면에 형성된 구동전극을 가진 압전기보드는 가동보드 또는 지지기판의 가장자리들 중의 하나를 따라 가동보드 또는 지지기판에 고정된다. 이런 구조에서, 가동보드는 압전기보드의 진동에 따라 진동한다.
이런 전자장치는 미심사된 일본특허공개공보 제2003-122507호에 개시되어 있다.
다른 종래 전자장치는 터치패널, 지지프레임, 지지수단들 및 4개의 압전기액츄에이터들을 가진다. 터치패널 및 지지프레임은 서로 평행하게 배치된다. 지지수단들은 지지프레임에 터치패널을 고정하여 이들 사이에 공간을 남긴다. 압전기액츄에이터들은 터치패널과 지지프레임 사이에 배치되고 지지프레임의 4개의 모서리 부근에서 지지프레임에 고정된다. 압전기액츄에이터들이 구동되는 경우, 이것들은 터치패널을 두드리거나 진동시킨다. 즉, 압전기액츄에이터들의 진동에 따라 터치패널이 진동한다.
이런 전자장치는 미심사된 일본특허공개공보 제2004-94389A호에 개시되어 있다.
전자의 전자장치에 있어서, 가동보드는 부착층에 의해 지지기판에 고정된다. 따라서, 압전기보드는 가동보드 또는 지지기판에 고정되었는지에 따라 가동보드 및 지지기판 모두를 진동시킨다. 따라서, 종래장치는 터치패널의 진동량이 작다는 문제를 가진다. 터치패널의 진동량은 지지기판의 고정조건에 달려있다.
후자의 전자장치에 있어서, 터치패널은 주표면에 대해 수직방향에 따라 작은 왕복운동을 한다. 따라서, 지지수단들은 터치패널이 거의 왕복운동할 수 없도록 하는 유연성을 가질 필요가 있다. 따라서, 종래전자장치는 지지수단들이 터치패널을 불안정하게 지지한다는 문제를 가진다.
따라서, 본 발명의 목적은 평평한 진동보드가 안정하게 지지되는 조건하에서 크게 진동할 수 있는 평평한 진동보드(예를 들어, 터치패널)를 가진 전자장치를 제 공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 명세서에 개시된 바와 같이 명백해 질 것이다.
본 발명에 따르면, 전자장치는 평평한 진동체 및 진동수단을 구비한다. 진동수단은 평평한 진동체를 탄성적으로 구부려 평평한 진동체에 휨진동을 일으킨다. 4개의 고정쿠션들은 평평한 진동체의 표면에 고정되어 가상의 직사각형의 4개의 모서리에 배치된다. 4개의 고정쿠션들은 휨진동을 하게 하는 평평한 진동체를 지지한다.
평평한 진동체는 직사각형의 모양을 가진다. 이 경우에, 고정쿠션들은 평평한 진동체 표면의 4개의 모서리에 고정될 수 있다.
고정쿠션들이 배치되어 휨진동의 받침대로 사용될 수 있다.
진동수단은 평평한 진동체의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 부가적인 진동수단이 평평한 진동체의 다른 가장자리를 따라 진동수단과 평행하게 배치될 수 있다.
진동수단은 평평한 진동체의 표면에 고정될 수 있다.
전자장치는 고정프레임을 가질 수 있다. 고정쿠션들은 고정프레임에 고정되고 이에 의해 평평한 진동체는 고정프레임에 부착된다.
진동수단은 고정프레임과 접촉하지 않을 수 있다.
평평한 진동체는 터치패널일 수 있다.
고정프레임은 액정디스프레이패널일 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치에 대한 설명이 도 1 내지 3을 참조로 하여 이루어질 것이다.
도 1은 제1실시예의 전자장치(또는 패널조립품)의 사시도이고, 도 2는 이의 분해사시도이다.
전자장치는 뒤쪽에 유리 또는 수지기판을 가진 직사각형의 터치패널(또는 평평한 진동체)(11)을 구비한다. 터치패널(11)의 뒷면에는 진동수단쌍(12)이 터치패널(11)의 위(또는 도 2에서 뒤쪽)와 아래(또는 도 2에서 앞쪽)를 따라 고정된다. 터치패널(11)의 뒷면은 유리 또는 수지기판의 노출된 면에 대응된다. 또한, 터치패널(11)의 뒷면에는 4개의 고정쿠션들(13)이 터치패널(11)의 4개의 모서리(의 부근)에 고정된다. 고정프레임(14)은 길이 및 폭에 있어서 터치패널(11)과 거의 동일하거나 약간 큰 프레임 또는 직사각형 모양을 가지고 고정쿠션들(13)을 통해 터치패널(11)을 지지한다.
터치패널(11)은 알려진 터치패널 등으로 구성된다.
진동수단들(12)은 압전기수단들, 액츄에이터들 등이고, 진동제어신호선(15)에 연결된다. 진동수단들(12)은 고정프레임(14)과 접촉하지 않고 있다. 진동수단들(12)은 진동제어신호선(15)을 통해 외부제어기(미도시)로부터 공급되는 진동제어신호(또는 구동전압)에 의해 팽창되고 수축된다. 진동수단들(12)의 팽창과 수축은 터치패널(11)을 탄력적으로 구부리고 터치패널(11)에 휨진동을 일으킨다. 터치패널(11)의 휨진동은 터치패널이 왕복운동하여 진동하는 종래 전자장치에 비해 단순한 구조와 큰 진동량을 얻을 수 있다.
고정쿠션들(13) 각각은 대략 입방체이다. 고정쿠션들(13)은 터치패널(11)의 뒷면에 가상의 직사각형의 4개의 모서리들에 배치된다. 고정쿠션들(13)은 진동수단들(12)과는 접촉하지 않는다. 가상의 직사각형은 두 쌍의 가장자리를 가진다. 그 가장자리쌍 중 일방은 진동수단들(12)에 평행하고 나머지 쌍은 진동수단들(12)에 수직하다. 이 실시예에서 가상의 직사각형은 터치패널(11)의 뒷면에 대응한다. 따라서, 고정쿠션들(13)은 양면부착테이프들, 부착재 등에 의해 터치패널(11)의 뒷면의 4개의 모서리들(의 부근)에 고정된다. 고정쿠션들(13)은 터치패널(11)을 고정프레임(14)에 부착하고 휨진동이 터치패널(11)에 야기되는 경우에 받침대들(또는 노드들)로 사용된다. 고정쿠션들(13)은 두께를 가져 터치패널(11)과 고정프레임(14) 사이에 터치패널(11)이 휨진동을 하기 위한 공간을 남긴다. 즉, 고정쿠션들(13)은 두께에 있어서, 진동수단들(12)보다 두껍다. 고정쿠션들(13)은 터치패널(11)의 진동을 약하게(또는 감소하게) 하지 않도록 하기 위해 상대적으로 단단한(예를 들어, 40정도의 경도를 가진) 재료로 만들어진다. 상대적으로 단단한 재료는 터치패널(11)을 위해 사용되기 때문에, 터치패널(11)은 고정프레임(14)에 의해 안정하게 고정되고 지지된다. 또한, 고정쿠션들(13)이 세로방향에서 진동수단들(12)의 양 가장자리에서 지지되기 때문에, 터치패널(11)은 효과적이고 크게 진동할 수 있다. 또한, 터치패널(11)이 모서리에서 지지되기 때문에, 터치패널의 가장자리들은 자유단이고 터치패널(11)의 진동은 거의 제한되지 않는다.
고정프레임(14)은 예를 들어 액정디스플레이패널이고 터치패널(11)의 휨진동에 의해 변형되지 않도록 견고함을 가진다. 터치패널(11)에 고정된 고정쿠션들(13) 은 양면부착테이프, 부착재 등에 의해 고정프레임(14)의 정면에 고정된다.
도 3은 터치패널(11)의 진동상태를 보여준다. 진동제어신호(또는 AC전압)가 진동제어신호선(15)에 공급되는 경우, 진동수단들(12)은 진동제어신호에 따라 도 3의 세로방향으로 팽창되고 축소된다. 터치패널(11)이 진동수단들(12)의 양 가장자리에서 고정쿠션들(13)에 의해 지지되기 때문에, 세로방향에서의 진동수단들(12)의 팽창과 수축은 도 3의 화살표에 의해 지시되는 것과 같이 위쪽과 아래쪽으로 탄성적으로 터치패널(11)을 구부린다. 따라서, 터치패널(11)은 양끝이 고정되는 빔과 같이 진동한다. 즉, 휨진동이 터치패널(11)에 일어난다.
고정쿠션들(13)이 너무 단단한 경우, 터치패널(11)이 진동하는 것이 어렵다. 반대로, 고정쿠션들(13)이 너무 부드러운 경우, 터치패널(11)의 진동을 흡수한다. 따라서, 고정쿠션들(13)은 터치패널(11)의 진동과 경도로 인해 터치패널(11)의 진동이 거의 흡수될 수 없도록 부드러울 필요가 있다. 고정쿠션들(13)은 상술한 요구를 만족하도록 선택된 재료로 만들어진다. 고밀도 마이크로셀 폴리우레탄발포체가 고정쿠션들(13)의 재료로 이용된다. 특히, 40-50정도의 경도를 가진 PORON HH-48 또는 40정도의 경도를 가진 PORON H-48이 고정쿠션들(13)의 재료로 보다 적절하다. PORON은 ROGERS INOAC사가 소유한 상표명이다.
상술한 바와 같이, 이 실시예에서, 진동수단들(12)은 터치패널(11)의 긴 쪽인 위와 아래의 가장자리를 따라 제공된다. 그러나, 진동수단들(12)은 터치패널(11)의 짧은 쪽인 좌우가장자리들을 따라 제공될 수 있다. 또한, 진동수단들(12)은 터치패널(11)의 위와 아래(또는 좌우)가장자리의 한 끝에서 다른 끝으로 뻗어질 필 요가 없다. 진동수단들(12)이 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이 마련되어 질 수 있다. 즉, 진동수단들(12) 중 하나는 위/아래 가장자리의 우측에 마련되고 나머지는 아래/위 가장자리의 좌측에 마련될 수 있다. 또한, 진동수단들(12)의 수는 2개에 제한되지 않는다. 그 수는 터치패널(또는 평평한 진동체)(11)의 크기 및/또는 모양에 따라 1이상으로 결정될 수 있다.
다음으로, 도 5 내지 7을 참조로 하여 본 발명의 제2실시예에 따른 전자장치(즉, POS 단말기)에 대한 설명이 이루어질 것이다.
도 5의 전자장치는 디스플레이 및 터치패널부(51)를 가진다. 디스플레이 및 터치패널부(51)는 진동기능이 있는 터치패널(52)을 구비한다. 도 6은 디스플레이 및 터치패널부(51)의 분해사시도이다. 도 7은 디스플레이 및 터치패널부(51)의 부분단면도이다.
디스플레이 및 터치패널부(51)는 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이장치 및 입력데이터를 수신하기 위한 입력장치로 사용된다. 디스플레이 및 터치패널부(51)는 터치패널(52) 이외에 전면홈(61), 진동수단들(62), 고정쿠션들(63), 압력쿠션들(64), 액정디스플레이패널(LCD)(65) 및 후면덮개(66)를 구비한다. 터치패널(52), 진동수단들(62), 고정쿠션들(63) 및 LCD(65)의 조합은 도 1의 패널조립품에 대응한다. 전면홈(61) 및 후면덮개(66)는 터치패널(52), LCD(65) 등을 수용하기 위한 하우징을 형성한다.
터치패널(52)은 알려진 터치패널과 유사하고 표면상에 가압위치를 나타내는 좌표를 탐지하기 위해 구성된다. 또한, 터치패널(52)은 기판, 투명전극, 투면절연 막 등의 사용에 의해 형성되어 LCD(65)의 디스플레이가 터치패널(52)을 통해 보여질 수 있다.
진동수단들(62)은 예를 들어, 유니몰프형 압전기수단들이다. 터치패널(52)에 진동기능을 제공하기 위해 진동수단들(62)은 터치패널(52)의 위와 아래의 가장자리를 따라 터치패널(52)의 유리(또는 수지)기판에 고정된다. 유리기판의 표면은 터치패널(52)의 뒷면에 대응한다. 진동수단들(62)의 수는 2개에 제한되지 않고 적어도 1개일 수 있다. 어쨌든 1개 이상의 진동수단들은 터치패널(52)의 위 가장자리 및/또는 아래 가장자리를 따라 터치패널(52)에 고정될 수 있다. 진동수단들(62)은 진동제어신호선(67)과 연결된다. 진동수단들(62)은 진동제어신호선(67)에 의해 진동제어신호(또는 AC전압)를 공급받음으로써 팽창되고 수축되며 휨진동이 터치패널(52)에 발생된다.
고정쿠션들(63)은 예를 들어 PORAN HH-48(상표명)로 만들어진다. 고정쿠션들(63)은 터치패널(52) 뒷면 상에 가상의 직사각형의 4개의 모서리들에 배치된다. 가상의 직사각형은 두 쌍의 가장자리를 가진다. 가장자리쌍 중 일방은 진동수단(62)에 평행하고 다른 쌍은 진동수단(62)에 수직하다. 본 실시예에서 가상의 직사각형은 터치패널(52)의 뒷면에 대응한다. 따라서, 고정쿠션들(63)은 양면부착테이프, 부착재 등에 의해 터치패널(52)의 뒷면의 4개의 모서리들(의 부근)에 고정된다. 고정쿠션들(63)은 또한 LCD(65)의 정면에 고정되고 이에 의해 터치패널(52)은 LCD(65)에 부착된다. 즉, LCD(65)는 고정쿠션들(63)을 통해 터치패널(52)을 지지한다. 고정쿠션들(63)은 터치패널(52)의 휨진동이 야기되는 경우 받침대로 이용된다. 제1실시예에서 설명한 바와 같이, 고정쿠션들(63)은 터치패널(52)이 진동하도록 하고 가능한 한 터치패널(52)의 진동을 흡수하는 것을 막을 수 있고 너무 부드럽지도 너무 단단하지도 않은 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 재료는 약 40정도의 경도를 가질 수 있다. 고정쿠션들(63)이 너무 단단한 경우, 터치패널(52)이 진동하는 것이 어렵다. 반대로 고정쿠션들(63)이 너무 부드러운 경우, 터치패널(52)의 진동이 흡수되어 진동량을 감소하게 한다.
도 7에서 보여지는 바와 같이, 압력쿠션들(64)은 전면홈(61) 및 터치패널(52) 사이에 배치되어 이들 사이에 간격(71)을 만든다. 압력쿠션들(64)은 터치패널(52)의 진동을 막고 흡수하지 않도록 하기 위해 설계된다. 또한, 압력쿠션들(64)은 진동하는 동안 터치패널(52)이 전면홈(61)을 누르거나 두드리지 않도록 설계된다. 이런 조건들을 충족하기 위해 압력쿠션들(64)의 재료 및 크기가 적절히 선택되고 결정된다. 본 실시예에서, 부드러운 우레탄발포체, 예를 들어, POLON L32(상표명)로 만들어진 압력쿠션들(64)이 터치패널(92)의 정면에 배치되어 고정쿠션들(63)에 대응한다. 즉, 압력쿠션들(64) 및 고정쿠션들(63)은 이들 사이에 터치패널을 끼우기 위해 쌍을 만든다. 압력쿠션들(64)이 고정쿠션들(63)에 대응하기 때문에 터치패널(52)은 진동을 막거나 흡수함이 없이 보다 안정하고 견고하게 유지된다.
LCD(65)는 알려진 구성을 가지고 예를 들어, 나사에 의해 후면덮개(66)에 고정된다.
상술한 구조에서, 진동제어신호가 진동제어신호선(69)을 통해 진동수단들(62)에 공급되는 경우, 진동수단(62)이 고정된 터치패널(52)은 진동제어신호의 파 형에 따라 진동한다. 이 경우, 터치패널(52)에 고정된 고정쿠션들(63)은 터치패널(52)의 진동을 위한 받침대로 이용된다. 고정쿠션들(63)은 터치패널(52)의 진동을 거의 흡수할 수 없다. 터치패널의 가장자리들은 자유단이고 터치패널(52)의 진동은 거의 제한되지 않는다. 따라서, 터치패널(52)의 큰 진동량이 이 실시에에서 얻어진다.
이 실시예에 따르면, 조작자가 터치패널(52)에 입력조작을 실행할 때 전자장치는 터치패널(52)을 진동시킨다. 따라서, 조작감이 터치패널(52)에 의해 조작자에게 주어진다.
다음으로, 본 발명의 제3실시예에 따른 다른 전자장치(예를 들어, 패널조립품)가 도 8을 참조로 하여 설명될 것이다.
본 실시예의 전자장치는 먼지방지쿠션들(81)이 마련되는 것을 제외하고는 제1실시예와 유사하다.
도 8에서 보여지는 바와 같이, 터치패널(11)과 고정프레임(예를 들어 LCD)(14)과의 사이에 먼지방지쿠션들(81)이 배치되어 고정쿠션들(13)에 대응하는 꼭지점을 가진 직사각형을 형성한다. 즉, 제공되는 먼지방지쿠션들(81) 각각은 2개의 고정쿠션들(13)에 인접하게 연결된다. 먼지방지쿠션들(81)은 고정쿠션들(13)과 유사하게 터치패널(11) 및 고정프레임(14)에 양면부착테이프, 부착재 등으로 고정된다. 이름에 의해 이해될 수 있는 바와 같이 먼지방지쿠션들(81)은 터치패널(11) 및 고정프레임(14) 사이의 공간에 먼지가 들어오는 것을 막는다. 먼지방지쿠션들(81)은 터치패널(11)의 진동을 막거나 흡수하지 않도록 하기 위해 고정쿠션들(13) 의 재료에 비해 매우 부드러운 재료로 만들어진다.
본 실시예의 전자장치에서, 터치패널(11)은 고정프레임들(14)에 견고하고 안정하게 고정되고 크게 진동하게 된다.
본 발명은 적절한 실시예와 결합하여 설명되었지만, 본 기술의 숙련자들은 다양한 다른 방법으로 본 발명을 쉽게 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전자장치는 현금자동입금지급기(automatic teller machine, ATM), 매장(a point of sale, POS)단말기, PC, PDA, 휴대폰 등일 수 있다. 여하튼, 본 발명은 진동기능을 가진 터치패널 또는 진동보드를 구비한 전자장치에 이용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 진동보드가 고정프레임들에 견고하고 안정하게 고정되고 크게 진동할 수 있는 전자장치가 제공된다.

Claims (10)

  1. 평평한 진동체를 구비한 전자장치에 있어서,
    상기 평평한 진동체를 탄성적으로 구부려 상기 평평한 진동체에 휨진동을 일으키는 진동수단; 및
    가상의 직사각형의 4개의 모서리에 배치되는 상기 평평한 진동체의 표면상에 고정되는 4개의 고정쿠션들을 포함하고 및 상기 평평한 진동체를 진동시키기 위해 사용되는 진동수단을 포함하고,
    상기 4개의 고정쿠션들은 상기 평평한 진동체를 지지하여 휨진동을 일으키는 전자장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평평한 진동체는 직사각형 모양을 가지고, 상기 고정쿠션들은 상기 평평한 진동체의 상기 표면의 4개의 모서리에 고정되는 전자장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 평평한 진동체는 휨진동을 위한 받침대로 이용되기 위해 배치되는 전자장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 진동수단은 상기 평평한 진동체의 가장자리를 따라 배치되는 전자장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 평평한 진동체의 다른 가장자리를 따라 상기 진동수단과 평행하게 배치된 추가의 진동수단을 더 포함하는 전자장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 진동수단은 상기 평평한 진동체의 상기 표면에 고정되는 전자장치.
  7. 제1항에 있어서, 고정프레임을 더 포함하고, 상기 고정쿠션들은 상기 고정프레임에 고정되고 이에 의해 상기 평평한 진동체는 상기 고정프레임에 부착되는 전자장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 진동수단은 상기 고정프레임과 접촉하지 않는 전자장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 평평한 진동체는 터치패널을 포함하는 전자장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 고정프레임은 액정디스플레이패널을 포함하는 전자장치.
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