KR20120000756A - Lens for lamp - Google Patents

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KR20120000756A
KR20120000756A KR1020100061203A KR20100061203A KR20120000756A KR 20120000756 A KR20120000756 A KR 20120000756A KR 1020100061203 A KR1020100061203 A KR 1020100061203A KR 20100061203 A KR20100061203 A KR 20100061203A KR 20120000756 A KR20120000756 A KR 20120000756A
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light
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lens
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KR1020100061203A
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한주헌
지용근
박제명
이철호
박충건
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삼성엘이디 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An illuminating lens is provided to minimize light loss by centering light which is emitted from the light emitting diode through a reflecting mirror. CONSTITUTION: Light, which is incident to the second round part(122b) of an incident plane(122), is advanced to a reflecting member(140). The light which is entered to the second round part comes out to an exit plane(124) at the bottom surface of the reflecting member. An incident light is condensed to the central side of the lateral side of a lens body(120) with a bent part(142) which is formed in the end part of reflecting member. The reflecting member performs the function of condensing the light. The shape of the incident plane and the exit plane of the lens body are simplified. The mass production of an illuminating lens is improved by simplifying the shape of an incident part and an exit part in the lens body.

Description

조명용 렌즈{LENS FOR LAMP}Lens for lighting {LENS FOR LAMP}

본 발명은 조명용 렌즈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광다이오드를 통해 빛을 발산하는 조명장치에 구비되는 조명용 렌즈에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting lens, and more particularly to a lighting lens provided in the lighting device for emitting light through a light emitting diode.

LED는 일반적으로 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 전류가 흐를 때 빛을 내는 반도체 발광소자이며, GaAs, GaN 광반도체로 이루어진 PN 접합 다이오드(junction diode)로 전기에너지를 빛에너지로 바꾸어 주는 것이다.LED is generally a semiconductor light emitting device that emits light when current flows, and is a PN junction diode made of GaAs and GaN optical semiconductors to convert electrical energy into light energy. .

이러한 LED로부터 나오는 빛의 영역은 레드(630nm~700nm)로부터 블루-바이올렛(400nm)까지로 블루, 그린 및 화이트까지도 포함하고 있으며, 상기 LED는 백열전구와 형광등과 같은 기존의 광에 비해 저전력소비, 고효율, 장시간 동작 수명 등의 장점을 가지고 있어 그 수요가 지속적으로 증가하고 있는 실정이다.The range of light from these LEDs ranges from red (630 nm to 700 nm) to blue-violet (400 nm), including blue, green and white. The demand is continuously increasing because of the advantages such as long operating life.

최근에 LED는 모바일 단말기의 소형조명, 자동차 조명, 실내 조명 및 옥외 간판이나 옥외 조명등 그 적용범위가 점차 확대되고 있다.In recent years, the application range of LED, such as small lighting, automobile lighting, indoor lighting and outdoor signage or outdoor lighting of the mobile terminal is gradually expanding.

이중, 특히 조명간판에 상기 LED의 적용 범위가 점차 확대되고 있다.In particular, the application range of the LED in the lighting sign is gradually expanding.

그런데, LED는 일방향으로만 빛을 방출할 수 있을 뿐, 다방향으로 빛을 방출할 수 없으므로, 다방향으로 빛을 방출하고자 하는 경우 LED를 다방향으로 배치시켜야 한다.However, since the LED can emit light only in one direction and cannot emit light in multiple directions, the LED should be arranged in multiple directions when it is desired to emit light in multiple directions.

이에 따라, 다방향으로 빛을 방출하고자 하는 경우 LED의 갯수가 증대되고 결국, 간판 등의 유지비용 및 제작비용이 많이 소요되는 문제가 있다.Accordingly, when the light is to be emitted in multiple directions, the number of LEDs is increased, and thus, there is a problem in that a maintenance cost and a manufacturing cost of a signboard and the like are consumed.

본 발명은 발광다이오드로부터 방출되는 광을 일정방향으로만 조사할 수 있는 조명용 렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a lens for illumination that can irradiate light emitted from the light emitting diode only in a predetermined direction.

본 발명에 따른 조명용 렌즈는 광이 입사되는 입사면과 상기 입사면에 대향되도록 배치되어 광이 출사되는 출사면을 구비하는 렌즈몸체, 및 상기 렌즈몸체 내부에 구비되며 상기 입사면을 통과하여 진행하는 광을 반사하여 광의 진행경로를 변경한 후 출사면으로 출사토록 제공되는 반사부재를 포함한다.The illumination lens according to the present invention is disposed so as to face the incident surface to which the light is incident and the exit surface to which the light is emitted, and a lens body provided inside the lens body and traveling through the entrance surface. And a reflecting member provided to reflect the light to change the traveling path of the light and to exit the light exit surface.

상기 반사부재는 광을 방출하는 발광다이오드에 대하여 경사지게 배치되며, 상기 출사면은 상기 렌즈몸체의 상면과 측면에 배치될 수 있다.The reflective member may be disposed to be inclined with respect to the light emitting diode emitting light, and the emission surface may be disposed on an upper surface and a side surface of the lens body.

상기 반사부재는 상기 렌즈몸체의 측면으로 출사되는 광을 집광하기 위하여 절곡부를 구비할 수 있다.The reflective member may include a bent portion to collect light emitted to the side of the lens body.

상기 반사부재는 입사되는 광을 반사하기 위하여 양면에 반사시트 또는 반사플레이트가 구비할 수 있다.The reflective member may be provided with a reflective sheet or a reflective plate on both sides to reflect the incident light.

상기 입사면은 입사되는 광이 굴절되어 하향 진행되도록 배치되는 제1 라운드부와, 입사되는 광이 굴절되어 상향 진행되도록 상기 제1 라운드부로부터 연장 배치되는 제2 라운드부를 구비할 수 있다.The incidence surface may include a first round part disposed to cause the incident light to be refracted and proceed downward, and a second round part extending from the first round part so that the incident light is refracted and proceeds upward.

본 발명에 따르면, 반사부재를 통해 발광다이오드로부터 방출되는 광을 조사하고자 하는 상면과 양측면으로 조사할 수 있으며, 더불어 조사되는 광을 집중시킬 수 있어 광손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the light emitted from the light emitting diode through the reflective member can be irradiated to the upper surface and both sides to be irradiated, and the light emitted can be concentrated to minimize the light loss.

또한, 본 발명에 따르면, 반사부재를 통해 발광다이오드로부터 방출되는 광의 광경로를 변경하므로, 광의 경로를 제어하기 위한 렌즈몸체의 형상을 단순화시킬 수 있어 제작이 용이한 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the optical path of the light emitted from the light emitting diode through the reflective member is changed, it is possible to simplify the shape of the lens body for controlling the path of the light has an effect that is easy to manufacture.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조명용 렌즈를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 'A'부분을 나타내는 확대 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 조명용 렌즈를 나타내는 단면도이다.
1 is a perspective view showing a lens for illumination according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view illustrating a portion 'A' illustrated in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view showing a lens for illumination according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안한 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventive concept. Other embodiments which fall within the scope of the inventive concept may be easily suggested, but are also included within the scope of the present invention.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조명용 렌즈를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 'A'부분을 나타내는 확대 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 조명용 렌즈를 나타내는 단면도이다.1 is a perspective view showing a lighting lens according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an enlarged perspective view showing a portion 'A' shown in Figure 1, Figure 3 is a lighting lens according to an embodiment of the present invention It is sectional drawing to show.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 조명용 렌즈(100)는 다수개의 발광다이오드(10)가 실장된 회로기판(20)의 상부에 배치된다. 한편 조명용 렌즈(100)는 일예로서, 렌즈몸체(120)와 반사부재(140)를 포함한다.1 to 3, the illumination lens 100 is disposed on an upper portion of a circuit board 20 on which a plurality of light emitting diodes 10 are mounted. Meanwhile, the illumination lens 100 includes, for example, a lens body 120 and a reflective member 140.

렌즈몸체(120)는 광이 입사되는 입사면(122)과, 입사면(122)에 대향되도록 배치되어 광이 출사되는 출사면(124)을 구비할 수 있다.The lens body 120 may include an incident surface 122 through which light is incident and an exit surface 124 disposed to face the incident surface 122 to emit light.

한편, 입사면(122)은 입사되는 광이 굴절되어 하향 진행되도록 배치되는 제1 라운드부(122a)와, 입사되는 광이 굴절되어 상향 진행되도록 상기 제1 라운드부(122a)로부터 연장 배치되는 제2 라운드(122b)를 구비할 수 있다.On the other hand, the incident surface 122 is a first round portion 122a which is disposed so that the incident light is refracted and proceeds downward, and the first surface extending from the first round portion 122a so that the incident light is refracted and proceeds upward Two rounds 122b.

제1,2 라운드부(122a,122b)는 후술할 반사부재(140)에 의해 광이 반사되어 일정방향으로 진행될 수 있도록 광의 경로를 1차적으로 변경하는 역할을 수행한다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.The first and second round parts 122a and 122b primarily change the path of the light so that the light is reflected by the reflective member 140 to be described later and proceeds in a predetermined direction. A detailed description thereof will be described later.

한편, 발광다이오드(10)로부터 발산되는 광은 렌즈몸체(120)의 입사면(122)을 통해 렌즈몸체(120) 내부로 입사되는데, 렌즈몸체(120)로의 입사시 광은 입사각보다 작은 각으로 굴절된다.On the other hand, the light emitted from the light emitting diode 10 is incident into the lens body 120 through the incident surface 122 of the lens body 120, the light is incident to the lens body 120 at an angle smaller than the angle of incidence Refracted.

왜냐하면, 발광다이오드(10)와 입사면(122) 사이 공간에는 공기가 수용되고, 공기와 렌즈몸체(120)는 굴절률이 서로 다르다. 따라서, 렌즈몸체(120)로 입사되는 광은 소한 매질로부터 밀한 매질로 진행하는 광의 굴절률에 따라 진행하여야 하는데, 이때 광은 입사각보다 작은 각으로 굴절되어 진행된다.This is because air is accommodated in the space between the light emitting diode 10 and the incident surface 122, and the air and the lens body 120 have different refractive indices. Therefore, the light incident on the lens body 120 must proceed according to the refractive index of the light traveling from the small medium to the dense medium, wherein the light is refracted at an angle smaller than the incident angle.

따라서, 렌즈몸체(120) 내부로 입사되는 광은 입사각보다 작은 각으로 굴절 진행된다.Therefore, the light incident into the lens body 120 is refracted at an angle smaller than the incident angle.

한편, 출사면(124)은 렌즈몸체(120)의 상부면과 양측면을 형성하며, 입사면(122)으로 입사된 광은 출사면(124)을 통해 렌즈몸체(120)로부터 출사된다.On the other hand, the exit surface 124 forms the upper surface and both sides of the lens body 120, the light incident on the incident surface 122 is emitted from the lens body 120 through the exit surface 124.

한편, 출사면(124) 중 상부면의 양단부에는 입사되는 광이 전반사되는 전반사부(124a)를 구비한다. 즉, 제1 라운드(122a)에 의해 경로가 변경된 광이 임계각보다 큰 각으로 전반사부(124a)에 입사되어 출사되지 못하고 전반사된다.On the other hand, both ends of the upper surface of the emission surface 124 is provided with a total reflection portion 124a through which the incident light is totally reflected. That is, the light whose path is changed by the first round 122a is incident on the total reflection part 124a at an angle greater than the critical angle and is not totally emitted.

왜냐하면, 렌즈몸체(120)로부터 출사되는 광은 다시 공기층으로 입사되는데, 밀한 매질로부터 소한 매질로 입사되는 광 중 임계각보다 큰 각으로 입사되는 광은 전반사가 된다. 그런데, 제1 라운드(122a)에 의해 경로가 변경된 광은 전반사부(124a)에 임계각보다 큰 각으로 입사하게 되고, 이에 따라 전반사부(124a)에 입사된 광은 전반사된다. 한편, 전반사된 광은 반사부재(140) 측으로 진행된다.Because the light emitted from the lens body 120 is incident to the air layer again, the light incident at an angle greater than the critical angle among the light incident from the dense medium into the small medium becomes total reflection. However, the light whose path is changed by the first round 122a is incident on the total reflection part 124a at an angle greater than the critical angle, and thus the light incident on the total reflection part 124a is totally reflected. On the other hand, the totally reflected light proceeds to the reflective member 140 side.

또한, 출사면(124)은 상면(124b)과 양측면(124c)에 배치되며, 이에 따라 발광다이오드(10)로부터 방출되는 광은 렌즈몸체(120)의 상부측과 양측면측으로 조사될 수 있다.In addition, the emission surface 124 is disposed on the upper surface 124b and both side surfaces 124c, whereby the light emitted from the light emitting diode 10 can be irradiated to the upper side and both side surfaces of the lens body 120.

반사부재(140)는 렌즈몸체(120) 내부에 구비되며, 입사면(122)을 통과하여 진행하는 광을 반사하여 광의 진행경로를 변경한 후 출사면(124)으로 출사되도록 한다.The reflection member 140 is provided inside the lens body 120 and reflects the light traveling through the entrance surface 122 to change the traveling path of the light and then exit the exit surface 124.

한편, 반사부재(140)는 광을 방출하는 발광다이오드에 대하여 경사지게 배치될 수 있다. 또한, 반사부재(140)는 반사부재(140)로 입사되는 광을 반사하기 위하여 양면에 반사시트 또는 반사플레이트가 구비될 수 있다. 이에 따라 반사부재(140)로 입사되는 모든 광을 반사하여 출사면(124)으로 출사되도록 할 수 있다.On the other hand, the reflective member 140 may be disposed to be inclined with respect to the light emitting diode that emits light. In addition, the reflective member 140 may be provided with a reflective sheet or a reflective plate on both sides in order to reflect the light incident on the reflective member 140. Accordingly, all the light incident on the reflective member 140 may be reflected to be emitted to the emission surface 124.

또한, 반사부재(140)는 렌즈몸체(120)의 측면으로 출사되는 광을 집광하기 위하여 절곡부(142)를 구비할 수 있다.In addition, the reflective member 140 may include a bent portion 142 to collect the light emitted to the side of the lens body 120.

반사부재(140)에 의해 반사되어 진행되는 광의 경로에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 입사면(122)의 제1 라운드부(122a)를 통과한 광은 출사면(124)에 구비되는 전반사부(124a)에서 전반사된다. 전반사된 광은 반사부재(140)의 상면으로 입사되고, 반사부재(140)에 의해 광은 렌즈몸체(120)의 중앙측으로 진행한다.Looking in more detail with respect to the path of the light reflected by the reflecting member 140, the light passing through the first round portion 122a of the incident surface 122, as shown in FIG. Total reflection is provided at the total reflection part 124a provided. The totally reflected light is incident on the upper surface of the reflective member 140, and the light travels toward the center of the lens body 120 by the reflective member 140.

이후, 광은 출사면(124)을 통과하여 공기로 입사되며, 이때 렌즈몸체(120)와 공기와의 굴절률의 차이에 의해 광은 입사각보다 큰 각으로 굴절되어 진행된다.Thereafter, the light passes through the exit surface 124 and enters the air. At this time, the light is refracted at an angle greater than the incident angle due to the difference in the refractive index between the lens body 120 and the air.

이와 같이, 반사부재(140)의 상면에 반사된 광이 렌즈몸체(120)의 중앙측으로 진행되므로, 발광다이오드(10)의 전방에서의 광효율이 향상될 수 있다.In this way, since the light reflected on the upper surface of the reflective member 140 proceeds to the center side of the lens body 120, the light efficiency in front of the light emitting diode 10 can be improved.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 입사면(122)의 제2 라운드부(122b)로 입사되는 광은 굴절되어 반사부재(140) 측으로 진행된다. 이후 제2 라운드부(122b)로 입사된 광은 반사부재(140)의 저면에 반사되어 출사면(124)으로 출사된다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, the light incident on the second round part 122b of the incident surface 122 is refracted and proceeds toward the reflective member 140. Thereafter, the light incident on the second round part 122b is reflected on the bottom surface of the reflective member 140 and is emitted to the exit surface 124.

한편, 반사부재(140)의 단부에는 절곡부(142)가 구비되므로, 절곡부(142)에 의해 제2 라운드부(122b)로부터 굴절되어 절곡부(142)로 입사된 광이 렌즈몸체(120)의 측면측 중앙측으로 집광된다.On the other hand, since the bent portion 142 is provided at the end of the reflective member 140, the light is refracted from the second round portion 122b by the bent portion 142 and incident to the bent portion 142 is the lens body 120 ) Is focused on the side of the side.

이에 따라, 발광다이오드(10)로부터 방출되어 렌즈몸체(120)의 양측면에 구비되는 출사면(124)으로 출사되는 광의 광효율이 향상될 수 있다.Accordingly, the light efficiency of the light emitted from the light emitting diode 10 and emitted to the emission surface 124 provided on both sides of the lens body 120 may be improved.

더불어, 반사부재(140)를 통해 광을 집광할 수 있으므로, 렌즈몸체(120)의 입사면(122)과 출사면(124)의 형상을 단순화할 수 있으며, 이에 따라 조명용 렌즈(100)의 제조시 제조비용을 감소시킬 수 있으며, 형상이 단순하여 렌즈몸체(120)의 제조가 용이하므로 조명용 렌즈(100)의 양산성이 향상될 수 있다.In addition, since the light may be collected through the reflective member 140, the shapes of the entrance surface 122 and the exit surface 124 of the lens body 120 may be simplified, thereby manufacturing the illumination lens 100. The manufacturing cost can be reduced, and since the shape is simple, the manufacturing of the lens body 120 is easy, so that the mass production of the illumination lens 100 can be improved.

한편, 상기한 실시예에서는 반사부재(140)를 통해 발광다이오드(10)로 방출되는 광을 렌즈몸체(120)의 상면과 양측면측으로 출사되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 반사부재(140)를 통해 발광다이오드(10)로부터 방출되는 광을 렌즈몸체(120)의 상면과 저면측으로 출사되도록 구성할 수 있다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the light emitted from the light emitting diodes 10 through the reflective member 140 is emitted to the upper surface and both side surfaces of the lens body 120 as an example, but the present invention is not limited thereto. Light emitted from the light emitting diodes 10 through the member 140 may be configured to be emitted to the upper and lower surfaces of the lens body 120.

상기한 바와 같이, 반사부재(140)를 통해 발광다이오드(10)로부터 방출되는 광을 조사하고자 하는 상면과 양측면으로 조사할 수 있으며, 더불어 조사되는 광을 집중시킬 수 있어 광손실을 최소화할 수 있다.As described above, the light emitted from the light emitting diode 10 through the reflective member 140 can be irradiated to the upper surface and both sides to be irradiated, and the irradiated light can be concentrated to minimize the light loss. .

반사부재(140)를 통해 발광다이오드(10)로부터 방출되는 광의 광경로를 변경하므로, 광의 경로를 제어하기 위한 렌즈몸체(120)의 입사부(122)와 출사부(124)의 형상을 단순화시킬 수 있어 조명용 렌즈(100)의 제작이 용이하여 양산성을 향상시킬 수 있다.Since the light path of the light emitted from the light emitting diodes 10 is changed through the reflective member 140, the shapes of the incidence part 122 and the exit part 124 of the lens body 120 for controlling the path of the light may be simplified. It can be easy to manufacture the illumination lens 100 can improve the mass production.

100 : 조명용 렌즈
120 : 렌즈몸체
140 : 반사부재
100: Illumination Lens
120: the lens body
140: reflective member

Claims (5)

광이 입사되는 입사면과 상기 입사면에 대향되도록 배치되어 광이 출사되는 출사면을 구비하는 렌즈몸체; 및
상기 렌즈몸체 내부에 구비되며, 상기 입사면을 통과하여 진행하는 광을 반사하여 광의 진행경로를 변경한 후 출사면으로 출사토록 제공되는 반사부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명용 렌즈.
A lens body having an incident surface to which light is incident and an emitting surface to be disposed so as to face the incident surface; And
A reflection member provided inside the lens body and reflecting the light traveling through the incident surface to change the traveling path of the light and then output the exit surface to the exit surface;
Illuminating lens comprising a.
제1항에 있어서,
상기 반사부재는 광을 방출하는 발광다이오드에 대하여 경사지게 배치되며,
상기 출사면은 상기 렌즈몸체의 상면과 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 조명용 렌즈.
The method of claim 1,
The reflective member is disposed to be inclined with respect to the light emitting diode emitting light.
The emission surface is the illumination lens, characterized in that disposed on the upper surface and the side of the lens body.
제2항에 있어서, 상기 반사부재는
상기 렌즈몸체의 측면으로 출사되는 광을 집광하기 위하여 절곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 조명용 렌즈.
The method of claim 2, wherein the reflective member
And a bent portion for condensing light emitted to the side of the lens body.
제2항에 있어서, 상기 반사부재는
입사되는 광을 반사하기 위하여 양면에 반사시트 또는 반사플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 조명용 렌즈.
The method of claim 2, wherein the reflective member
Illuminating lens comprising a reflective sheet or a reflective plate on both sides to reflect the incident light.
제1항에 있어서, 상기 입사면은
입사되는 광이 굴절되어 하향 진행되도록 배치되는 제1 라운드부와, 입사되는 광이 굴절되어 상향 진행되도록 상기 제1 라운드부로부터 연장 배치되는 제2 라운드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 조명용 렌즈.
The method of claim 1, wherein the incident surface is
And a second round part arranged to extend the incident light so that the incident light is refracted downward and to proceed upward.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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