TWI477847B - 透明度調整裝置及具有該透明度調整裝置的顯示系統 - Google Patents

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Description

透明度調整裝置及具有該透明度調整裝置的顯示系統
本發明係涉及一種顯示器。更具體地說,本發明涉及一種抗反射/抗眩光的透明度調整裝置及其顯示器。
隨著各種電子產品人機介面需求日增,特別是眾多手持式及觸控裝置的快速發展,顯示裝置應用越來越廣。在顯示裝置(例如液晶顯示器)上常使用覆蓋玻璃(cover glass),以作為顯示視窗和覆蓋顯示器之用途。
降低來自各種顯示器表面的鏡面反射通常為一重要研發方向,主要是多數的電子產品在強光源環境(例如在室外或較強光源下)的使用環境中,反射問題相當嚴重,影響顯示器的影像顯示品質。
傳統技術中有許多降低上述鏡面反射的方法,例如塗敷一抗反射膜(anti-reflection film),在厚度及折射率方面調整該塗層以產生改良的抗反射效能,但是因為在觸控的使用中,手指時常接觸反射膜表面,使用久後常常導致磨損,使得反射膜脫落而失去效果。
另一常用方法為使玻璃表面粗糙化,一般應用蝕刻處理而產生抗眩光表面,在蝕刻期間,將玻璃表面曝露在化學物品中,使表面產生某種程度的粗糙以讓可見光散射,然此方法顯著地影響玻璃的透明度,同時其蝕刻製程使用腐蝕性酸液,對於環保是一相當大的威脅。
本發明一方面在於提供一種抗反射/抗眩光平面顯示器,具有優良的抗反射/抗眩光效果,其製程簡單,具有可調整透明度的顯示器表面,且符合環保的要求。
本發明一方面提供一種透明度調整裝置,對於所應用裝置,可調整其顯示透明度,具有優良的抗反射/抗眩光效果,同時其蝕刻/塗層製程顯著減少。
根據本發明一實施例,一種透明度調整裝置包含:一第一透明殼體;一加熱器,配置在該第一透明殼體上;以及一第二透明殼體,蓋設於該第一透明殼體之上,該第一透明殼體與該第二透明殼體封合以界定一密封空間,用以包含一工作流體,該工作流體從該加熱器吸熱而蒸發,因而在該第二透明殼體凝結,藉以調整該第二透明殼體的透明度。
此外,該透明度調整裝置更包含一透明度偵測器,該透明度偵測器包一光發射器及一光接收器,該光發射器發射光線,以穿透該第一透明殼體與該第二透明殼體並由該光接收器接收,藉以取得有關該第一透明殼體與該第二透明殼體的透明度之資料。該透明度調整裝置更包含一控制電路,電連接於該光發射器,該光接收器,及該加熱器,該控制電路用以接收有關該第一透明殼體與該第二透明殼體的透明度之該資料並傳送該資料給該加熱器,藉以控制該工作液體的飽和壓力及沸點。
回應於該加熱器被啟動以對該密封空間進行加熱,該工作液體的飽和壓力上升且沸點上升,藉以該工作液體之蒸汽會凝結於該第二透明殼體上而形成一凝結層且降低該第二透明殼體的透明度
根據本發明另一實施例,一種顯示系統,包含:一顯示面板;一第一透明殼體,配置於該顯示面板之一前方;一加熱器,配置在該第一透明殼體上;以及一第二透明殼體,蓋設於該第一透明殼體之上,該第一透明殼體與該第二透明殼體封合以界定一密封空間,用以包含一工作流體,該工作流體從該加熱器吸熱而蒸發因而在該第二透明殼體凝結,藉以調整該第二透明殼體的透明度。
根據本發明又一實施例,一種用於一顯示器或其組件之透明度調整裝置,適用於配置在該顯示器或其組件之一顯示表面的前方,該透明度調整裝置包含:一第一透明殼體主體,包含一第一透明殼體部分及一第二透明殼體部分;以及一加熱器,配置在該第一透明殼體部分上;其中該第一透明殼體部分與該第二透明殼體部分界定一密封空間,用以包含一工作流體,該工作流體從該加熱器吸熱而蒸發因而在該第二透明殼體部分凝結,藉以調整該第二透明殼體部分的透明度。
本說明書中所提及的特色、優點、或類似表達方式並不表示,可以本發明實現的所有特色及優點應在本發明之任何單一的具體實施例內。而是應明白,有關特色及優點的表達方式是指結合具體實施例所述的特定特色、優點、或特性係包含在本發明的至少一具體實施例內。因此,本說明書中對於特色及優點、及類似表達方式的論述與相同具體實施例有關,但亦非必要。
此外,可以任何合適的方式,在一或多個具體實施例中結合本發明所述特色、優點、及特性。相關技術者應明白,在沒有特定具體實施例之一或多個特定特色或優點的情況下,亦可實施本發明。在其他例子中應明白,特定具體實施例中的其他特色及優點可能未在本發明的所有具體實施例中出現。
參考以下說明及隨附申請專利範圍或利用如下文所提之本發明的實施方式,即可更加明瞭本發明的這些特色及優點。
本說明書中「一具體實施例」或類似表達方式的引用是指結合該具體實施例所述的特定特色、結構、或特性係包括在本發明的至少一具體實施例中。因此,在本說明書中,「在一具體實施例中」及類似表達方式之用語的出現未必指相同的具體實施例。
請參閱第一圖,其係根據本發明一較佳實施例,例示一種顯示裝置100的示意圖,該顯示裝置100可為具有一顯示面板200的顯示器。該顯示面板200可例如為一觸摸面板,該觸摸面板可例如為一紅外線觸摸面板。事實上,觸摸面板可為各種不同形式觸摸面板,例如電阻式觸摸面板、電容式觸摸面板、或表面聲波式觸摸面板,本發明並不欲加以限制。顯示裝置100包括該紅外線觸摸面板200、一計算裝置110、及一裝置外殼120。在第一圖所示之顯示裝置100,其裝置外殼120的上蓋已移開,因此可直接觀察上蓋下方之組件,例如紅外線發射器220及紅外線接收器224等等。該顯示裝置100紅外線觸摸面板200包含一長方形的液晶顯示器模組228及配置於液晶顯示器模組228其上之一長方形的紅外線框230。液晶顯示器模組228上界定出一長方形的位置偵測表面232。位置偵測表面232與紅外線框230所界定的一內部區域大致對準。紅外線框230的兩相鄰側邊(例如下側邊及左側邊)上分別設有兩組紅外線發射器220,且在相對應的兩側邊(例如上側邊及右側邊)分別設有兩組紅外線接收器224。
紅外線觸摸面板200更具有一第一控制電路236,第一控制電路236的一功能為使紅外線發射器220依順序由左至右且由上往下發出光束,並可使紅外線接收器224接收相對應的光束。根據上述的配置,紅外線發射器220依序在位置偵測表面232上掃描,而在其上形成格子狀的紅外線光束矩陣。上述各組件為習知紅外線觸摸面板的一部份,在此不加贅述。
當一物體置於位置偵測表面232上一位置時,該物體會阻擋對應於該位置的光路徑,因此阻擋了紅外線發射器220所發出的光束被紅外線接收器224所接收,進而第一控制電路236可依紅外線接收器224是否偵測到的光束而決定物體沿X軸240的X直角座標及沿Y軸244的Y直角座標。
第二圖顯示第一圖之顯示裝置100的方塊圖,其中顯示裝置100包括該計算裝置110,該紅外線觸摸面板200,和第一控制電路236。在本發明一較佳實施例中,計算裝置110可為一電腦且該計算裝置110可包括一中央處理單元(CPU)304,一系統記憶體308,及一或多個I/O資料埠316。在一較佳實施例中,第一控制電路236可包括一個微處理器324,一揮發性記憶體(例如SRAM)328,一非揮發性記憶體(例如快閃記憶體)332。顯示裝置100更包括一輸入裝置318(如鍵盤)、一揚聲器(未示於圖中)。中央處理單元(CPU)304經由一位址/資料匯流排(未示於圖中)與系統記憶體308通信。處理器324可能為任何市售或訂製的微處理器。系統記憶體308可包括(但不限於)下列類型之裝置:SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、快閃記憶體。上述這些組件都可能是習知組件,像是在許多習知資料處理系統中所使用的組件,可被組態成如本發明所描述而運作。
系統記憶體308可具有在計算裝置110中所使用的數種軟體及資料:作業系統(未示於圖中);應用程式(未示於圖中);輸入/輸出(I/O)裝置驅動程式(未示於圖中);以及資料(未示於圖中)。如熟習此項技術者所知,作業系統可為適用於配合計算裝置110一起使用的任何作業系統,例如美國紐約市Armonk的International Business Machines Corporation發行的OS/2、AIX或System390;或美國華盛頓州Redmond的Microsoft Corporation發行的Windows95、Windows98、Windows2000或Windows XP、Vista。**I/O裝置驅動程式典型上包括軟體例行常式,藉此與如I/O資料埠316、資料儲存裝置(未示於圖中)及記憶體308通信。應用程式係用於實施計算裝置110各項功能的程式。資料則為顯示應用程式、作業系統、I/O裝置驅動程式及駐存在記憶體中的其他軟體程式所使用的靜態和動態資料,且部份資料可藉由該液晶顯示器模組228顯示。上述這些組件/程式都可能是習知組件/程式,像是在許多習知資料處理系統中所使用的組件/程式,可被組態成如本發明所描述而運作。**OS/2、AIX、System390為International Business Machines Corporation之商標。Windows95、Windows98、Windows2000、Windows XP、Vista為Microsoft Corporation之商標。
紅外線觸摸面板200可為一般常見紅外線觸摸面板,因為其所使用之液晶螢幕本身不發光,所以要借助背光源進行顯示,紅外線觸摸面板200之液晶顯示器模組228可包含背光源、導光板、偏光片、液晶、彩膜、及偏光片。該背光源發出光源後,透過導光板將光源均勻分散,並經過偏光片、液晶、彩膜及偏光片,將光源發射至液晶螢幕。上述各組件為習知面板的一部份,在此不加贅述。
要特別注意的是,顯示面板200並不限於圖1及圖2所示之紅外線觸摸面板,事實上,顯示面板200可為各種不同形式顯示面板,例如觸摸面板,非觸摸面板,監視器,電視等等,本發明並不欲加以限制。
紅外線觸摸面板200更具有一透明度調整裝置620(見第三圖),對於紅外線觸摸面板200而言,可提供調整其顯示透明度的功能,同時對傳統技術中反射/眩光的問題,提供有效的解決方案。
第三圖為第一圖之顯示裝置100的剖面圖,其進一步顯示紅外線觸摸面板200,透明度調整裝置620,及裝置外殼120的技術內容及細節。請參見第一圖至第三圖,如前述,紅外線觸摸面板200包含液晶顯示器模組228,紅外線發射器220,及紅外線接收器224。紅外線發射器220係用以發射一組紅外線,紅外線接收器224係用以接收該組紅外線並與紅外線接收元件224進行光通訊。上述紅外線發射元件220及紅外線接收元件224係以傳統方式形成紅外線矩陣,進而執行觸摸感測,其紅外線發射方向及紅外線接收方向係實質上平行於紅外線觸摸面板200之該位置偵測表面232。
第一控制電路236(請參見第一圖)可使用習知的電路,接收紅外線發射元件220及紅外線接收元件224的信號並加以控制。在液晶顯示器模組228的一後方表面的下方可配置一電路板560,用以承載第一控制電路236。
紅外線觸摸面板裝置200具有一連接電路(未示於圖中),依據傳統技術,連接紅外線發射元件220,紅外線接收元件224,以及第一控制電路236。連接電路與一般連接電路類似,可藉由一常見的氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)製程形成,其典型步驟可包含:在觸摸螢幕板228上形成一氧化銦錫層;圖案化氧化銦錫層以形成連接電路。但連接電路亦可使用其他習用技術形成,本發明並不欲加以限制。
第三圖同時也顯示將液晶顯示器模組228及透明度調整裝置620等組件組裝在裝置外殼120內的情形。在一實施例中,所述透明度調整裝置620為一內封有蒸氣的一蒸汽腔室(vapor chamber),配置於液晶顯示器模組228的上方,其形狀大致呈矩形,與液晶顯示器模組228配合。蒸汽腔室620包括一第一透明殼體628及蓋設於第一透明殼體628上之第二透明殼體624,該第一透明殼體628及第二透明殼體624共同界定一密封空間636。第二透明殼體624及第一透明殼體628可分別為一透明材料製成,例如為玻璃,透明熱固性樹脂,塑膠等等,第一透明殼體628及第二透明殼體624的形狀可分別為一平板物,其厚度自0.5 mm至2 mm,本發明並不欲加以限制。第二透明殼體624及第一透明殼體628的結合方式可例如但不限於膠合,緊固件結合,或塑膠熱熔等等,第二透明殼體624及第一透明殼體628亦可為一體成形而形成一透明蒸氣腔室本體,本發明並不欲加以限制。蒸汽腔室620還包括一加熱器632,可例如但不限於線圈式加熱器,電阻式加熱器等等。加熱器632可例如但不限於以緊固件結合,或膠合而固定於第一透明殼體628上,上述各組件之細節及目的隨後將會有詳盡的描述及說明。
在一實施例中,在第一透明殼體628上形成加熱器632,且第一透明殼體628及第二透明殼體624面對彼此放置並加以密封(seal)以形成密封空間636。然後對密封空間636抽真空(vacuum)至絕對壓力趨近於0,且以真空狀態將一種液體(諸如但不限於水,酒精,氨水,冷媒等等)密封在蒸汽腔室620的密封空間636內。藉由控制液體的量,可進而控制液體的沸點在一特定範圍內,在液體為水的一實施例中,水的沸點範圍可為攝氏-50度至40度,較佳可為攝氏-30度至20度。
第三圖同時也顯示一光發射器640(例如發射LED),一光接收器644(例如接收LED)分別安置於透明度調整裝置620的兩側,其係以一封閉迴圈(closed loop)的方式電連接,並電連接至一第二控制電路536。第二控制電路536可使用習知的電路,以類似組構第一控制電路236的方式製造,本發明並不欲加以限制。第二控制電路536接收該發射LED 640及該接收LED 644的信號並加以控制,可使用前述之電路板560(配置於液晶顯示器模組228的後方表面下方),用以承載第二控制電路536,隨後會對上述各組件之細節及目的有詳細的說明。此外,第一控制電路236及第二控制電路536可為分別製造或整合為單一電路。
第四圖例示根據本發明另一較佳實施例,其中顯示裝置100之顯示面板200為一非觸摸面板,該非觸摸面板可例如為各種形式的非觸摸面板,本發明並不欲加以限制。
第五圖為根據本發明另一較佳實施例,顯示裝置100之透明度調整裝置620(請參見第三圖),例如一蒸汽腔室的操作情形,如第三圖及第五圖所示,顯示裝置100之顯示面板200為一紅外線觸摸面板,且蒸汽腔室620以前述的方式製作,蒸汽腔室620中水的沸點範圍可為攝氏-50度至40度,較佳可為攝氏-30度至20度,例如-10℃。在室溫(room temperature,例如25℃),蒸汽腔室620內充滿透明水蒸氣,因此蒸汽腔室620為透明(transparent),具可透視性。
另一方面,當上述製備的蒸汽腔室620組裝完成於顯示裝置100後,如果蒸汽腔室620的透明度要改變時,加熱器632可被啟動以對蒸汽腔室620所界定的空間636進行加熱,因此其中飽和壓力將會增加,且室溫下水的沸點將上升(例如40℃),進而水蒸汽會凝結於該第二透明殼體624上形成一凝結層(condensing layer)700,此凝結層700進而可以可變(variable)方式降低該第二透明殼體624的透明度。
請再參見第五圖,光發射器640,光接收器644及第二控制電路536依常見技術共同操作以檢測蒸汽腔室620的透明度且將透明度相關數據傳送給控制電路236。控制電路236可以回饋傳送給加熱器632,進而控制蒸汽腔室620的飽和壓力,因此蒸汽腔室620的透明度可以有效而精確地控制。
第六圖例示根據本發明另一較佳實施例,顯示裝置100之透明度調整裝置620(請參見第四圖),例如一蒸汽腔室的操作情形,如第四圖及第六圖所示,顯示裝置100之顯示面板200為一非觸摸面板,其中水蒸汽會凝結於該第二透明殼體624上形成一凝結層710,此凝結層710以可變方式降低該第二透明殼體624的透明度。
第七圖例示根據本發明另一較佳實施例,透明度調整裝置620係為一獨立裝置,如第七圖所示,透明度調整裝置620可直接結合於顯示器720的螢幕上;或是在透明度調整裝置620之頂端結合帶有鉤子(未示於圖中)的帶體(未示於圖中),以鉤子鉤住螢幕後的孔(未示於圖中);或是透過一外框(未示於圖中)將透明度調整裝置620結合限位於顯示器720的螢幕,藉此以達到透明度調整的效果。透明度調整裝置620更可包括一通用串列匯流排(USB,universal serial bus),運用習用技術,透過通用串列匯流排,透明度調整裝置620連接於顯示器720,達成透明度調整的功效,上述通用串列匯流排係為習知技術的一部份,在此不加贅述。
本發明係以上述設計達成抗反射/抗眩光效果,其製程簡單,可精確調整顯示器表面的透明度,且同時其蝕刻/塗層製程顯著減少,係為一環境友善的解決方案。
在不脫離本發明精神或必要特性的情況下,可以其他特定形式來體現本發明。應將所述具體實施例各方面僅視為解說性而非限制性。因此,本發明的範疇如隨附申請專利範圍所示而非如前述說明所示。所有落在申請專利範圍之等效意義及範圍內的變更應視為落在申請專利範圍的範疇內。
100...顯示裝置
110...計算裝置
120...裝置外殼
200...顯示面板
220...紅外線發射器
224...紅外線接收器
228...液晶顯示器模組
230...紅外線框
232...位置偵測表面
236...第一控制電路
240...X軸
244...Y軸
304...中央處理單元
308...系統記憶體
316...I/O資料埠
318...輸入裝置
324...微處理器
328...揮發性記憶體
332...非揮發性記憶體
536...第二控制電路
560...電路板
620...透明度調整裝置,蒸汽腔室
624...第二透明殼體
628...第一透明殼體
632...加熱器
636...密封空間
640...光發射器
644...光接收器
700...凝結層
710...凝結層
720...顯示器
為了立即瞭解本發明的優點,請參考如附圖所示的特定具體實施例,詳細說明上文簡短敘述的本發明。在瞭解這些圖示僅描繪本發明的典型具體實施例並因此不將其視為限制本發明範疇的情況下,參考附圖以額外的明確性及細節來說明本發明,圖式中:
第一圖為根據本發明一較佳實施例,例示一種顯示裝置的示意圖。
第二圖顯示第一圖之顯示裝置的方塊圖。
第三圖為根據本發明一較佳實施例,例示一種顯示裝置的剖面圖。
第四圖為根據本發明另一較佳實施例,例示一種顯示裝置的剖面圖。
第五圖為根據本發明另一較佳實施例,例示一種顯示裝置之透明度調整裝置的操作情形。
第六圖為根據本發明另一較佳實施例,例示一種顯示裝置之透明度調整裝置的操作情形。
第七圖為根據本發明另一較佳實施例,說明透明度調整裝置為一獨立裝置及其配置於一顯示裝置的情形。
100...顯示裝置
120...裝置外殼
200...顯示面板
220...紅外線發射器
224...紅外線接收器
228...液晶顯示器模組
536...第二控制電路
560...電路板
620...透明度調整裝置,蒸汽腔室
624...第二透明殼體
628...第一透明殼體
632...加熱器
636...密封空間
640...光發射器
644...光接收器

Claims (14)

  1. 一種透明度調整裝置,包含:一第一透明殼體;一加熱器,配置在該第一透明殼體上;以及一第二透明殼體,蓋設於該第一透明殼體之上,該第一透明殼體與該第二透明殼體封合以界定一密封空間,用以包含一工作流體;其中對該密封空間抽真空,以一真空狀態將該工作液體密封在該密封空間內;及其中該工作流體從該加熱器吸熱而蒸發,因而在該第二透明殼體凝結,藉以調整該第二透明殼體的透明度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之透明度調整裝置,更包含一透明度偵測器,用以偵測該第一透明殼體與該第二透明殼體的透明度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之透明度調整裝置,其中該透明度偵測器包含一光發射器及一光接收器,該光發射器發射光線,以穿透該第一透明殼體與該第二透明殼體且由該光接收器接收,藉以取得有關該第一透明殼體與該第二透明殼體的透明度之資料。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之透明度調整裝置,更包含一控制電路,電連接於該光發射器,該光接收器,及該加熱器,該控制電路用以接收有關該第一透明殼體與該第二透明殼體的透明度之該資料並傳送該資料給 該加熱器,藉以回饋控制該工作液體的飽和壓力及沸點。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之透明度調整裝置,其中回應於該加熱器被啟動以對該密封空間進行加熱,該工作液體的飽和壓力上升且沸點上升,藉以該工作液體之蒸汽凝結於該第二透明殼體上而形成一凝結層且降低該第二透明殼體的透明度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之透明度調整裝置,其中該工作液體可選自由水,酒精,氨水,及冷媒所組成的群體;其中該第一透明殼體及第二透明殼體的材料可選自由玻璃,透明熱固性樹脂,及塑膠所組成的群體;其中該第一透明殼體及該第二透明殼體的形狀可分別為一平板物;或其中該第一透明殼體及該第二透明殼體的結合方式可選自由一體成形,膠合,由緊固件結合,及熱熔結合所組成的群體。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之透明度調整裝置,其中該透明度調整裝置適用於一顯示器上,用於調整該顯示器之一顯示表面的透明度。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之透明度調整裝置,其中該顯示器包含一顯示面板;或其中該顯示面板包含一觸摸顯示面板或一非觸摸顯示面板。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之透明度調整裝置,該透明度調整裝置可直接結合該顯示器上;其中該透明度調 整裝置包含帶有固設件的帶體,以固設於該顯示器上;或其中該透明度調整裝置透過一外框結合至該顯示器。
  10. 一種顯示系統,包含:一顯示面板;一第一透明殼體,配置於該顯示面板之一前方;一加熱器,配置在該第一透明殼體上;以及一第二透明殼體,蓋設於該第一透明殼體之上,該第一透明殼體與該第二透明殼體封合以界定一密封空間,用以包含一工作流體;其中對該密封空間抽真空,以一真空狀態將該工作液體密封在該密封空間內;及其中該工作流體從該加熱器吸熱而蒸發因而在該第二透明殼體凝結,藉以調整該第二透明殼體的透明度。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示系統,更包含一透明度偵測器,該透明度偵測器包一光發射器及一光接收器,該光發射器發射光線,以穿透該第一透明殼體與該第二透明殼體並由該光接收器接收,藉以取得有關該第一透明殼體與該第二透明殼體的透明度之資料;以及一控制電路,電連接於該光發射器,該光接收器,及該加熱器,該控制電路用以接收有關該第一透明殼體與該第二透明殼體的透明度之該資料並傳送該資料給該加熱器,藉以控制該工作液體的飽和壓力及沸點。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示系統,其中回 應於該加熱器被啟動以對該密封空間進行加熱,該工作液體的飽和壓力上升且沸點上升,藉以該工作液體之蒸汽會凝結於該第二透明殼體上而形成一凝結層且降低該第二透明殼體的透明度。
  13. 一種用於一顯示器或其組件之透明度調整裝置,適用於配置在該顯示器或其組件之一顯示表面的前方,包含:一第一透明殼體主體,包含一第一透明殼體部分及一第二透明殼體部分;以及一加熱器,配置在該第一透明殼體部分上;其中該第一透明殼體部分與該第二透明殼體部分界定一密封空間,用以包含一工作流體;其中對該密封空間抽真空,以一真空狀態將該工作液體密封在該密封空間內;及其中該工作流體從該加熱器吸熱而蒸發因而在該第二透明殼體部分凝結,藉以調整該第二透明殼體部分的透明度。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之透明度調整裝置,其中一第一透明殼體主體包含由一透明材料形成之一蒸汽腔室,或其中該工作液體可選自由水,酒精,氨水,及冷媒所組成的群體。
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