KR920002926B1 - 광학화상 판독장치 - Google Patents

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KR920002926B1
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유구오 구리모도
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도꾜 덴기 가부시끼가이샤
고바야시 쥰
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Abstract

내용 없음.

Description

광학화상 판독장치
제1도는 종래의 광학화상 판독장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면.
제2도는 본 발명의 제1실시예에 관한 광학화상 판독장치의 내부 구조를 나타내는 투시도.
제3도는 제2도에 도시된 광학화상 판독장치의 회로를 나타내는 블록도.
제4도는 본 발명의 제2실시예에 관한 광학화상 판독장치의 회로를 나타내는 블록도.
제5도는 제4도에 나타낸 광학화상 판독장치의 동작을 설명하는 타임챠트.
제6도는 본 발명의 제3실시예에 관한 광학화상 판독장치의 회로를 나타내는 블록도.
제7도는 제6도에 도시된 광학화상 판독장치을 설명하는 타임챠트.
제8도는 제7도에 도시된 스윗칭 회로의 변형예를 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
4 : 판독창 8 : 물품
10 : 주광원 20 : 부광원
50 : 광원 제어수단 50A, 50B : 물품검출수단
50C, 50D, 50E : 스윗칭수단 61, 63 : 타이머 회로
본 발명은 광학화상 판독장치에 관한 것으로, 특히 물품에 표시되는 표지를 읽어내는 광학화상 판독장치에 관한 것이다.
슈퍼마켓에서는 물품명, 가격등의 물품 정보가 라벨에 인쇄되어 이 라벨을 물품에 부착한다. 최근에 와서는 이 물품 정보가 문자 및 숫자로 표시될 뿐만 아니라 결제 업무의 합리화를 위한 바코드의 형식으로서도 표시된다. 이 경우, 손님의 구입물품을 바스켓에 넣고 카운터에 오면 출납원, 즉 오퍼레이터는 바스켓에서 물품을 하나씩 꺼내어서, 그 바코드를 광학화상 판독장치로 읽어내게 하고, 이어서 가지고 돌아가는 백 혹은 다른 바스켓에 넣는다. 광학화상 판독장치는 읽어낸 코드에서 얻어진 물품정보를 출납원을 대신해서 금전등록기에 등록한다. 전체물품의 물품정보가 등록된 후, 금전등록기는 이들 상품정보에 따라서 영수증을 발행한다.
제1도는 바코드를 상품의 라벨에서 읽어내는 종래의 광학화상 판독 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다. 이 광학화상 판독장치에서는 광원(1)에 의해서 발생되는 빛이 광학 가이드(6)에 의해 판독창(4)에 유도되고 다시 이 판독창(4)에서 캐비닛(2)의 외부에 조사된다. 물품(8)에 부착된 라벨(9)이 판독창(4)에 대향되면 빛이 라벨(9)에서 반사된다. 이 반사광은 판독창(4)에 입사되고 광학 가이드(6)에 의해 검출회로(ID)로 유도된다. 검출회로(ID)는 입사광에서 라벨(9)의 바코드를 읽어내어, 이 바 코드에 의해서 표시되는 물품정보를 검출한다. 광원(1)은 통상 바코드의 색조를 안정되게 검출하기 위해 헬륨-네온(He - Ne)가스 레이저관을 사용하여 구성한다.
그런데, 이 가스 레이저관의 수명은 일반적으로 10000 시간정도로 알려져 있다. 광학화상 판독장치가 예컨대 24시간 영업의 점포에서 사용되는 경우, 이 가스레이저관은 1년 정도의 짧은 주기로 교환되지 않으면 안된다.
교환주기를 길게하는 방법으로서는 예컨대 손님의 수가 적은 야간등에 오퍼레이터의 판단으로서 가스 레이저관을 소등하고 필요할때에 점등하도록 하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 오퍼레이터가 통상의 조작 이외의 조작을 실행해야 하기 때문에 오퍼레이터의 부담이 증대된다.
다른 방법으로서, 물품을 광학적으로 검출하여 가스레이저관을 점등하게 하는 광 스윗치를 판독창(4) 가까이에 설치하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이 방법은 물품의 이동 경로를 제한한다. 물품이 바스켓에서 꺼내어져서 광 스윗치를 통과하지 않고 판독창(4)과 대향되었을때 가스레이저관은 점등되지 않는다. 이때, 물품을 광 스윗치의 위치로 이동시키고 다시 한번 판독창(4)과 대향시켜야 한다. 이것은 결제 업무를 지연시키는 원인이 된다.
본 발명은 물품에서 표지를 읽어내기 위해 필요한 광원의 교환주기를 길게 할 수 있는 광학화상 판독장치를 제공하는데 있다.
상기 목적은 물품이 대향되는 판독창, 이 판독창을 통해서 소정 외부 영역을 주사하는 광선을 발생하는 주광원, 소정 외부영역내에 설치되는 물품에서 반사되어 판도창을 통하여 입사하는 광선으로부터 물품에 표시되는 표지를 읽어내는 표지판독회로, 및 물품이 소정외부 영역내에 설치되어 있지 않음을 검출해서 주광원의 점등을 금지하는 광원 제어회로로 구성되는 광학화상 판독장치로서 달성된다.
이 광학화상 판독장치에서는 물품이 소정 외부 영역내에 설정되어 있지 않음이 검출되었을때 광원의 점등이 금지된다. 이로 인해, 주광원의 교환주기는 주광원을 상시 점등시키는 경우에 비해서 길어진다. 또한, 주광원은 물품이 소정외부 영역내에 있으면 어떠한 위치에 설정되더라도 점등되기 때문에 물품의 이동경로가 제한되지 않는다. 더구나, 주광원은 장시간 연속적으로 점등되는 일이 없기 때문에 주광원에서 발생하는 광선이 유해한 경우에도 충분한 안전성을 확보하기가 쉽다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 관한 광학화상 판독장치를 제2도 및 제3도를 참조하여 설명한다. 제2도는 광학화상 판독장치의 내부 구조를 나타낸 것이며, 제3도는 광학화상 판독장치의 회로를 나타낸다. 광학화상 판독장치는 본체(2), 주광원(10), 부광원(20), 주사형 광학가이드(30), 화상검출회로(40), 및 광원 제어회로(50)를 구비하고 있다. 이 화상 판독장치는 물품(8)에 부착된 라벨(9)에서 바코드를 읽어내는데 사용된다.
주광원(10)은 헬륨 - 네온(He - Ne) 가스레이저관(11)과 반사경(12)으로 구성되며, 부광원(20)은 반도체 레이저(21)와 반사경(22)으로 구성된다. 반도체 레이저(21)는 He - Ne 레이저와 비교해서 색에 대한 식별성이 비교적 낮으나 그 구조상 수명이 길다고 할 수 있다.
주사형 광학 가이드(30)는 주광원(10) 및 부광원(20)으로부터 발생되는 각각의 레이저광선을 본체(2)의 상면(3)에 설치된 판독창(4)을 통해서 외부로 조사하기 위해 서로 협력하는 반사경(31 및 32), 회전거울(33), 반사경(34 및 35), 및 반투명거울(half mirror, 36)를 제2도에 도시된 바와 같이 구비하고 있다. 레이저광선의 조사방향은 회전거울(33)의 회전에 따라 변화하여 판독창(4)외부의 소정판독 영역에 주사된다. 물품(8)이 소정판독 영역내에 설정되면 이 광선이 물품(8)에서 반사되어 판독창(4)에 입사된다. 이 광선은 광학 가이드(30)를 통해서 반 투명거울(36)에 유도된다. 반 투명거울(36)은 가스 레이저광선을 투과하고, 반도체 레이저광선을 반사하도록 이용된다.
회상검출회로(40)는 제2도에서의 집광렌즈(41), 광센서(42)를 포함하는 수광부(40A)와, 바코드 판독회로(40B)로 구성된다.. 광센서(42)는 반 투명거울(36)을 투과한 가스레이저광선을 집광렌즈(41)를 통해서 받아들인다. 물품(8)의 라벨(9)이 소정판독 영역에서 판독창에 대향되면, 가스레이저광선은 라벨(9)에서 반사되어 광센서(42)에 입사된다. 입사광선은 수광부(40A)에서 전기신호로 변환되어 바코드 판독회로(40B)에 공급된다. 바코드 판독회로(40B)는 종래 기술에 있어서 일반적인 구성을 갖는다. 즉, 판독회로(40B)는 라벨(9)에 바코드로서 인자된 복수의 바코드 엘리먼트를 수광부(40A)로부터 공급되는 전기신호의 펄스파형에서 순차적으로 검출하고, 연속하는 소정수의 바코드 엘리먼트마다 그 조합에 대응하는 숫자를 특정하고, 이렇게 하여 얻어진 숫자 열의 일부에 미리 검사용 숫자를 삽입한 숫자의 값을 토대로 예를 들어 패리티검사를 하고, 검사용 숫자이외의 숫자열에 에러가 없음을 확인한다. 에러가 발견되지 않으면, 이들 숫자에 대응하는 출력신호가 외부로 출력된다.
광원제어회로(50)는 부광원(20)과 광학 가이드(30)와 협력하여 물품(8)의 존재유무를 검출해서 주광원(10)의 점등 동작을 제어하기 위해 사용된다. 이 광원 제어회로(50)는 집광렌즈(51) 및 광센서(52)를 포함한 수광부(50A), 물품검출회로(50B), 및 스윗칭회로(50C)로 구성된다. 광센서(52)는 반투명거울(36)에서 반사된 반도체 레이저 광선을 집광렌즈(51)를 통해서 받아들인다. 물품(8)이 소정 판독영역내에 설정되면, 반도체 레이저 광선은 물품(8)에서 반사되어 광센서(52)에 입사된다. 이 입사광선은 수광부(50A)에서 전기 신호로 변환된다. 물품 검출회로(50B)는 바코드 판독회로(40B) 및 스윗칭회로(50C)의 제어로 인해 수광부(50A)의 출력신호를 증폭하고, 적분하여, 다시 평활화하므로써 물품(8)이 소정판독 영역내에 있는가 어떤가를 조사한다. 물품(8)이 물품검출회로(50B)에 의해 검출되면, 물품검출신호가 물품검출회로(50B)에서 발생된다 이 물품검출신호는 스윗칭회로(50C) 및 바코드 판독회로(40B)에 공급된다.
스윗칭 회로(50C)는 물품검출신호가 공급될 때에는 주광원(10)을 점등시키며, 물론 검출신호가 공급되지 않을때에는 주광원(10)을 소등시킨다. 바코드 판독회로(40B)는 물품검출신호에 응답하여 바코드의 읽어내기를 개시한다.
다음은 광학화상 판독장치의 동작을 설명한다. 화상 판독장치의 전원이 투입되면, 부광원(20)이 점등되고 반도체 레이저 광선이 발생한다. 이 반도체 레이저광선은 광학 가이드(30)로 유도되고 다시 회전거울(33)에 의해 주사광으로서 본체(2)의 판독창(4)에서 외부로 조사된다. 물품(8)이 판독창(4) 외부로의 소정판독 영역내에 존재하지 않을 경우, 반도체 레이저광선이 광학 가이드(30)를 통해서 광센서(52)에 입사되는 일은 없다. 물품(8)이 소정 판독영역내에 설정되면, 반도체 레이저 광선이 물품(8)에서 반사된다. 이 반사광은 판독창(4), 광학 가이드(30)를 통과하고 다시 반투명거울(36)을 통해서 광센서(52)에 입사된다. 이렇게 되면, 이 입사광은 수광부(50A)에서 검출된다. 물품검출회로(50B)는 수광부(50A)의 출력신호로부터 물품(8)을 검출하여 물품검출신호를 발생한다. 이때, 스윗칭 회로(50C)는 주광원(10)의 가스레이저관(11)을 점등시킨다.
주광원(10)의 가스레이저관(11)에서 가스레이저광선이 발생하면, 이 광선은 반도체 레이저광선의 경우와 마찬가지로 주사형 광학 가이드(30)를 통과해서 소정 판독영역으로 유도된다. 이때, 물품(8)은 소정판독 영역에 존재하고 있다. 물품(8)의 라벨(9)이 가스레이저광선에 의해서 주사되면, 이 라벨(9)에서 반사된 가스레이저 광선은 광학가이드(30), 반투명 거울(36), 을 통하여 광센서(42)에 입사된다. 이렇게 되면, 이 입사광은 수광부(40A)에서 검출된다. 바코드 판독회로(40B)는 수광부(50A)의 출력신호에서 바코드를 검출하여 검출한 바코드에 대응하는 출력신호를 외부로 출력한다. 물품(8)은 바코드의 판독후 소정 판독 영역에서 제거된다. 이렇게 되면, 수광부(50A)는 부광원(20)에서 발생되고 물품(8)에서 반사되는 반도체 레이저광을 더 이상 받아들일 수가 없게 된다. 이로 인해, 물품검출신호가 물품검출회로(50b)에서 발생되지 않게되면, 스윗칭 회로(50)는 주광원(10)을 소등시킨다.
이 실시예에 의하면 부광원(20) 및 주사형 광학 가이드(30)와의 협력에 의해서 물품(8)이 소정의 판독영역내에 존재하는가 존재하지 않는가가 물품검출회로(50B)에 의해 조사되고 물품(8)이 검출되었음을 조건으로 주광원(10)의 가스레이저관(11)이 점등된다. 가스레이저관(11)은 바 코드를 읽어낼 필요가 없을때는 점등되지 않기 때문에, 가스레이저관(11)의 교환주기는 가스 레이저관(11)을 연속해서 점등시키는 경우에 비해서 길어진다.
또한 광학 가이드(30)는 주광원(10) 및 부광원(20)에서 발생되는 광선을 판독창(4)의 외부로 유도함과 함께 외부에서 반사된 광선을 화상검출회로(40) 및 광원 제어회로(50)로 유도하도록 구성된다. 이 경우, 물품(8)을 판독창(4) 외부의 소정판독 영역에 설정하는 이동경로가 제약되지 않는다.
제4도는 제2실시예의 광학화상 판독장치의 구조를 나타낸 것이다. 이 광학화상 판독장치는 스윗칭 회로(50D)를 제외하고서는 앞의 실시예의 화상 판독장치와 동일하게 구성된다. 예컨대, 24시간 영업의 일용 잡화식료품상에서는 정오 전후 및 저녁때에 매우 바쁜 시간대가 있다. 이와 같은 시간대에는 주광원(10)의 소등시간을 길게 할 수가 없다. 또한, 판독창을 물품이 통과할때마다 주광원(10)이 점멸되는 경우, 가스레이저관(11)의 수명은 단축된다.
스윗칭 회로(50d)는 가변 타이머(61) 및 OR게이트(62)를 포함하고 있다. 이 스윗칭회로(50D)는 물품검출회로(50B)가 물품(8)을 검출했을때에 주광원(10)을 점등시켜 물품(8)이 검출되지 않은 후에도 타이머(61)에 설정되는 소정시간 계속해서 주광원(10)을 점등시키기 위해서 사용된다. 물품검출회로(50B)의 출력 신호는 물품(8)이 소정 판독영역에서 제거되었을때 제5도에 도시된 바와 같이 내려간다. 타이머(61)는 출력신호의 내려앉음에서 기동하여 OR게이트(62)의 출력신호를 ＂H＂레벨로 유지하여 주광원(10)의 소등을 지연시킨다. 그 동안에 다음의 물품(8)이 소정 판독 영역내에 설정되면 물품검출회로(50B)의 출력신호는 다시 ＂H＂레벨로 설정된다. 따라서, 물품(8)을 차례로 외부소정 영역에 설정하므로서 주광원(10)을 계속해서 점등시킬 수가 있다. 이러한 경우, 주광원(10)이 불필요하게 점멸을 되풀이하는 것을 방지할 수가 있기 때문에, 주광원(10)의 교환주기를 앞에서의 실시예보다 길게 하는 것이 가능하다. 또한, 이것은 오퍼레이터의 주사를 번잡하게 하지도 않는다.
그리고, 제2실시예에서는 물품(8)이 검출되지 않았을때부터 타이머(61)가 작동하는데, 이 타이머(61)는 물품(8)이 검출되었을때부터 작동하도록 구성되어도 좋다. 이 경우, 타이머(61)에 설정되는 소정시간은 바코드 판독회로(40B)가 바코드를 읽어내기 위해 필요한 사간보다 충분히 길게 설정한다.
제6도는 본 발명의 제3실시예에 관한 광학화상 판독장치의 회로를 나타낸 것이다. 이 화상 판독장치는 주광원(10) 및 부광원(20)이 교대로 점등된다는 점을 제외하고서는 제1실시예의 광학화상 판독장치와 동일하게 구성된다. 이 화상판독장치에서는 물품검출신호(W)가 물품을 검출했을때에 물품검출회로(50B)에서 발생되고, 판독 완료신호(M)가 바코드의 읽어내기가 완료되었을때 바코드 판독회로(40B)에서 발생된다.
스윗칭회로(50E)는 제7도에 도시된 바와 같이 물품검출신호(W)에 응답해서 주광원(10) 및 부광원(20)을 각각 점등, 소등시키고, 다시 판독 완료신호(M)에 응답해서 주광원(10) 및 부광원(20)을 각각 소등, 점등시키도록 구성된다. 이때, 주광원(10) 및 부광원(20)의 한쪽이 스윗칭회로(50E)의 제어에 의해 선택적으로 전원에 접속된다.
제3실시예에서는 부광원(20)이 주광원(10)의 점등중에 소등되기 때문에 부광원(20)의 교환주기를 길게 할 수가 있다.
그리고, 제3실시예에서는 주광원(10)이 제1실시예와 마찬가지로 물품(8)이 검출된 직후에 소등된다. 이러한 경우, 제2실시예에서 설명한 것처럼 주광원(10)이 불필요하게 점멸을 되풀이 할 가능성이 있다. 그러나, 판독 완료신호(M)에 응답해서 소정시간 주광원(10)을 점등상태로 유지하는 타이머(63)를 제8도에 도시된 바와 같이 스윗칭 회로(50E)에 설치하거나 혹은 판독완료 신호(M)의 발생 타이밍을 바코드의 판독 완료에서 소정시간 지연시키도록 바코드 판독회로(40B)를 구성하면, 주광원(10)의 점멸회수가 감소된다. 이때, 주광원(10)의 수명이 짧아지는 것을 방지할 수가 있다.
본 발명은 상술한 각각의 실시예에서와 같이, 물품(8)에 부착된 라벨(9)에서 바코드를 읽어내는데에만 한정되는 것이 아니고 예컨대, 물품(8)에 직접 인쇄된 바코드 혹은 바코드 이외의 표지, 예를 들면, 문자, 숫자를 읽어내는 데에도 적용할 수 있다.
상술한 각 실시예에서는 가스레이저관(11)이 주광원(10)으로서 사용되고, 반도체 레이저소자(21)가 부광원(20)으로서 사용되었는데, 이 조합은 일례에 불구하다. 주광원(10)은 물품의 표지를 읽어내는데 적합한 높은 출력에너지 빛을 발생할 수 있어야 한다. 이로 인해, 사용가능한 광원의 종류는 소비전력이 크고 수명이 짧은 것들로 제한되어 있다. 사용가능한 광원으로서는 예컨대, 630nm 정도의 파장의 빛을 발생하는 반도체 레이저소자(레이저다이오드)가 있다. 부광원(20)은 단순히 물품(8)의 존재를 검출하기 위해서 사용되는데 불과하므로, 각종 광원이 부광원(20)으로서 사용될 수가 있다. 그러나, 부광원(20)은 적어도 주광원(10)이 소등되는 동안 항상 점등되기 때문에, 부광원(20)으로서는 수명이 긴 것이 바람직하다. 장수명이라는 것을 조건으로 하면, 적어도 적색, 근적외색, 녹색 타입의 각 발광 다이오드는 이 조건을 만족시킬 수가 있다. 또한, 레이저 다이오드의 일부에도 수명이 긴 것이 있기 때문에, 이와 같은 레이저 다이오드는 부광원(20)으로서 사용될 수가 있다. 부광원(20)은 높은 출력 에너지를 필요로 하고 있지 않기 때문에, 이들 광원을 사용해서 소비전력이 현저한 증대 혹은 인체에 대한 안전성 저하는 충분히 피할 수가 있다.
또한, 주광원(10) 및 부광원(20)에서 발생하는 빛에 있어서, 각각의 수광부(42 및 52)는 주광원(10) 및 부광원(20)에서 발생하는 빛을 에러가 없이 검출해야 한다. 주광원(10) 및 부광원(20)에서 발생하는 빛이 각각 잘못되어 수광부(52 및 42)에 의해서 검출될 우려가 있을때에는 이들 빛은 서로 다른 파장을 가지도록 설정된다.

Claims (8)

  1. 물품(8)이 대향되는 판독창(4)과, 이 판독(4)을 통해서 외부영역을 주사하는 제1광선을 발생하는 주광원(10)과, 상기 소정외부 영역내에 설정된 물품(8)에서 반사되는 상기 판독창(4)을 통해서 입사하는 제1광선으로부터 물품(8)에 표시되는 표지를 읽어내는 표시판독수단(40)으로 구성되는 광학화상 판독장치에 있어서, 물품(8)이 상기 소정외부 영역에 설정되어 있지 않음을 검출해서 주광원(10)의 점등을 금지하는 광원 제어수단(50)을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학화상 판독장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광원 제어수단(50)은 판독창(4)을 통해서 소정외부 영역을 주사하는 제2광원을 발생하는 부광원(20) 및 상기 소정 영역에 설정된 물품(8)에서 반사되어 판독창(4)을 통해서 입사하는 제2광선으로부터 물품(8)을 검출하는 물품검출 수단(50A, 50B)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학화상 판독장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광원 제어수단(10)은 물품(3)이 상기 물품 검출수단(50A, 50B)에 의해 검출되는 동안 주광원(10)을 점등상태로 유지하며, 상기 물품검출수단(50A, 50B)에 의해 물품이 검출되지 않을때에는 주광원(10)을 소등시키는 스윗칭 수단(50C, 50D)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학화상 판독장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스윗칭 수단은 물품이 상기 물품검출수단(50A, 50B)에 의해 검출되지 않을때부터 다시 소정시간 주광원을 점등상태로 유지시키기 위한 타이머회로(61)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학화상 판독장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 광원제어수단(50)은 수단은 물품(8)이 상기 물품검출수단(50A, 50B)에 의해서 검출될 때부터 각각 주광원(10) 및 부광원(20)을 각각 점등상태, 소등상태로 유지하고, 표지 판독수단(40)이 표지 읽어내기를 완료한 후에 주광원(10) 및 부광원(20)을 각각 소등, 점등시키는 스윗칭 수단(50E)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광화학상 판독장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스윗칭 수단은 표지판독 수단(40)이 표지 읽어내기를 완료했을 때부터 다시 소정시간 주광원(10) 및 부광원(20)을 각각 점등상태, 소등상태로 유지하기 위한 타이머회로(63)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학화상 판독장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 제1광선을 주광원(10)에 판독창(4)의 외부로 유도하고, 다시 외부에서 반사되어 판독창(4)에 입사하는 제1광선을 표지판독수단(10)에 유도하고, 제2광선 부광원(20)에서 판독창(4)의 외부에 유도하고, 다시 외부에서 반사되어 판독창(4)에 입사하는 제2광선을 물품검출수단(50)에 유도하는 광학 가이드부(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학화상 판독장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 주광원(20)은 가스레이저관 또는 레이저 다이오드를 포함하며, 상기 부광원(20)은 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학화상 판독장치.
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