TWI695998B - 調整裝置 - Google Patents

Abstract

一種調整裝置用以結合一前端元件以構成一頭戴式顯示裝置。調整裝置包括一殼體、一第一束帶、一第二束帶及一調整模組。第一束帶適於固定在前端元件的一端，且第一束帶的一部分可活動地設置於殼體內。第二束帶適於固定在前端元件的另一端，且第二束帶的一部分可活動地設置於殼體內。第二束帶部分地重疊第一束帶。調整模組設置於殼體內，且耦接第一束帶及第二束帶。當殼體沿一方向移動時，殼體相對於前端元件連動第一束帶及第二束帶，以改變第一束帶及第二束帶彼此重疊時的一總長，且調整模組暫時固定第二束帶相對於第一束帶的位置。

Description

調整裝置

本申請是有關於一種調整裝置，且特別是有關於一種應用於頭戴式顯示裝置的調整裝置。

隨著科技產業日益發達，顯示裝置的型態、使用功能以及使用方式越來越多元，可直接配帶在使用者身體上的穿戴式（wearable）顯示裝置也因應而生。頭戴式顯示裝置的種類相當多，以眼罩類型等頭戴式顯示裝置為例，使用者配戴上此類顯示裝置之後，除了可以看到立體影像之外，影像還會隨著使用者頭部轉動而改變，可提供使用者更身歷其境的感受。

為了讓使用者能夠配戴頭戴式顯示裝置，一般會在頭戴式顯示裝置設置有頭帶，此頭帶可使用軟性材質，例如塑料。當使用塑料作為頭帶的材料時，頭帶的後側可設置有齒輪，使用者可透過滾輪旋鈕帶動齒輪，相應地使頭帶變長或變短，藉此讓使用者可以配戴頭戴式顯示裝置。

然而，以齒輪加上滾輪旋鈕的方式將頭戴提供使用者配戴頭戴式顯示裝置，為了便於提供使用者旋轉滾輪旋鈕，此滾輪旋鈕勢必要暴露於外，除了影響外觀外，尚必須提供一定的厚度，以便於使用者旋轉，此舉便增加了腦後結構的整體厚度，如此並不利於使用者仰躺。此外，使用者必須耗費較多的時間與心力調整頭帶，也就是目前的頭戴式顯示裝置的配戴並不便利。

本申請提供一種調整裝置，能夠解決傳統的頭戴式顯示裝置滾輪旋鈕暴露於外不美觀、腦後結構的整體厚度較厚而不利於使用者仰躺以及必須耗費較多的時間與心力調整頭帶的問題。

本申請的一種調整裝置用以結合一前端元件以構成一頭戴式顯示裝置。調整裝置包括一殼體、一第一束帶、一第二束帶及一調整模組。第一束帶具有一第一固定段及連接第一固定段的一第一活動段。第一固定段適於固定在前端元件，且第一活動段可活動地設置於殼體內。第二束帶具有一第二固定段及連接第二固定段的一第二活動段。第二固定段適於固定在前端元件，且第二活動段可活動地設置於殼體內。第二活動段部分地重疊第一活動段，且第一固定段及第二固定段分別位於前端元件的相對兩端。調整模組設置於殼體內，且耦接第一束帶及第二束帶。當殼體沿一方向移動時，殼體相對於第一固定段及第二固定段連動第一束帶及第二束帶，以改變第一束帶及第二束帶彼此重疊時的一總長，且調整模組暫時固定第二束帶相對於第一束帶的位置。

在本申請的一實施例中，上述的調整裝置更包括一復位件，固定於殼體內，且連接調整模組。

在本申請的一實施例中，上述的方向包括一第一方向及相反於第一方向的一第二方向。當殼體受一外力的作用而沿第一方向移動時，總長增加。當外力自殼體移除時，調整模組帶動殼體沿第二方向移動，以減少總長。

在本申請的一實施例中，上述的殼體包括一第一外殼及一第二外殼。第一外殼包括一凹槽。第二外殼設置於第一外殼。調整模組連接第一外殼。復位件容納並固定於凹槽。

在本申請的一實施例中，上述的復位件包括一第一固定部。調整模組的一部分包括一第二固定部。第二固定部卡入第一固定部，以帶動復位件蓄積位能。當復位件釋放位能時，第一固定部帶動第二固定部，以使復位件帶動調整模組作動。

在本申請的一實施例中，上述的調整模組包括一第一定位件、一被動件、一連動轉盤及一第二定位件。第一定位件固設於殼體內。被動件可轉動地設置於殼體內，耦接第一束帶及第二束帶，且適於受第一束帶及第二束帶的連動以旋轉。連動轉盤固定於被動件，以隨被動件旋轉。第二定位件位於第一定位件內，連接連動轉盤，且適於受連動轉盤的帶動以旋轉。第二定位件適於耦接第一定位件，以暫時固定第二束帶相對於第一束帶的位置。

在本申請的一實施例中，上述的調整裝置更包括一復位件，固定於殼體內，且固定於被動件，以受被動件的帶動以蓄積位能。當復位件釋放位能時，復位件帶動被動件轉動。

在本申請的一實施例中，上述的第一定位件的相對兩側分別包括一第一棘齒及一第二棘齒。連動轉盤具有一第一解除部及一第二解除部。第二定位件具有一第一彈性部、一第一卡合部、一第二彈性部及一第二卡合部。第一彈性部對應第一解除部。第一卡合部連接第一彈性部，且對應第一棘齒。第二彈性部對應第二解除部。第二卡合部連接第二彈性部，且對應第二棘齒。第一解除部適於推動第一彈性部產生彈性變形，以使第一卡合部脫離第一棘齒。第二解除部適於推動第二彈性部產生彈性變形，以使第二卡合部脫離第二棘齒。

在本申請的一實施例中，上述當連動轉盤旋轉以推動第一彈性部產生彈性變形時，第二解除部遠離第二彈性部，且第二卡合部於第二棘齒上產生棘輪作動。當連動轉盤旋轉以動動第二彈性部產生彈性變形時，第一解除部遠離第一彈性部，且第一卡合部於第一棘齒上產生棘輪作動。

在本申請的一實施例中，上述的第二定位件更具有一第一限位部及一第二限位部。連動轉盤更具有一第一推抵部及一第二推抵部。第一推抵部耦接第一限位部。第二推抵部耦接第二限位部。當第一推抵部及第二推抵部分別移動到第一限位部及第二限位部的極限時，連動轉盤推動第二定位件旋轉，且第一解除部推動第一彈性部或第二解除部推動第二彈性部。

在本申請的一實施例中，上述的第一束帶包括一第一齒條。第二束帶包括一第二齒條。被動件包括一軸部及一齒輪。軸部可轉動地設置於殼體內。齒輪連接軸部，且耦接第一齒條及第二齒條。

在本申請的一實施例中，上述的連動轉盤具有一第一卡接部。被動件更包括連接軸部的一第二卡接部。第二卡接部卡入第一卡接部，以使連動轉盤隨被動件旋轉。

基於上述，在本申請的調整裝置中，能夠達到使頭戴式顯示裝置外觀更美觀、可降低腦後結構的整體厚度以利於使用者仰躺以及可快速拉伸穿戴、鬆脫並可鬆緊微調的有利功效。

為讓本申請的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是本申請的一實施例的一種調整裝置結合前端元件而構成頭戴式顯示裝置的示意圖。請參考圖1，本實施例的調整裝置100用以結合一前端元件12，以構成一頭戴式顯示裝置10。前端元件12可罩覆使用者的眼部，且可包括一光學系統以及保護外殼等構件，並可設置一顯示裝置12a或適於放置一顯示裝置12a。顯示裝置12a可以是內建顯示裝置或外加的可攜式顯示裝置（例如智能手機等），本申請不限於此。顯示裝置12a的種類可依據頭戴式顯示裝置10應用於虛擬實境系統（virtual reality system）、擴增實境系統（augmented reality system）或混合實境系統（mixed reality system）而有所選擇。所述光學系統包括用於改變自顯示器光路的一光學元件，例如為透鏡、導光件或稜鏡等，本申請並不以此為限。

圖2A及圖2B分別繪示圖1的調整裝置在不同視角的分解示意圖。請參考圖1、圖2A及圖2B，本實施例的調整裝置100包括一殼體110、一第一束帶120、一第二束帶130及一調整模組140。

第一束帶120具有一第一固定段121及連接第一固定段121的一第一活動段122。第一固定段121固定在前端元件12的一端。第一活動段122可活動地設置於殼體110內。

第二束帶130具有一第二固定段131及連接第二固定段131的一第二活動段132。第二固定段131固定在前端元件12的另一端。第二活動段132可活動地設置於殼體110內，且第二活動段132部分地重疊第一活動段122。

調整模組140設置於殼體110內，且耦接第一束帶120及第二束帶130。當殼體110沿一方向（例如一第一方向D1或一第二方向D2）移動時，殼體110相對於第一固定段121及第二固定段131連動第一束帶120及第二束帶130，以改變第一束帶120及第二束帶130彼此重疊時的一總長L，且調整模組140暫時固定第二束帶130相對於第一束帶120的位置。

據此，本申請的調整裝置100能夠達到使頭戴式顯示裝置10外觀更美觀、可降低腦後結構的整體厚度以利於使用者仰躺以及可快速拉伸穿戴、鬆脫並可鬆緊微調的有利功效。

圖3A及圖3B分別繪示圖2A及圖2B的調整裝置的部分構件的放大示意圖。圖4是圖1的調整裝置的局部剖面示意圖。圖5A是圖1的調整裝置的立體示意圖。為了清楚表示與便於說明，在圖5A中以虛線繪示部分構件。請參考圖3A、圖3B、圖4及圖5A，本實施例的殼體110包括一第一外殼111及一第二外殼112。第一外殼111包括一凹槽111a，第二外殼112設置於第一外殼111。調整模組140連接第一外殼111。

第一束帶120包括一第一齒條123，設置於第一活動段122。第二束帶130包括一第二齒條133，設置於第二活動段132。當第一束帶120及第二束帶130受到殼體110的帶動而改變第一活動段122及第二活動段132重疊時的總長L時，第一齒條123及第二齒條133能夠帶動調整模組140作動。

詳細而言，調整模組140包括一第一定位件141、一被動件142、一連動轉盤143及一第二定位件144。

第一定位件141固設於殼體110內。被動件142可轉動地設置於殼體110內。被動件142耦接第一束帶120及第二束帶130，以適於受第一束帶120及第二束帶130的連動以旋轉。連動轉盤143固定於被動件142，以隨被動件142旋轉。第二定位件144位於第一定位件141內。第二定位件144連接連動轉盤143，且適於受連動轉盤143的帶動以旋轉。第二定位件144適於耦接第一定位件141，以暫時固定第二束帶130相對於第一束帶120的位置。

調整裝置100更包括一復位件150。復位件150例如是捲簧，容納並固定於殼體110的第一外殼111的凹槽111a內，且復位件150以一第一固定部151連接於調整模組140。

更進一步來說，第一定位件141的相對兩側分別包括一第一棘齒141a及一第二棘齒141b。

被動件142包括一軸部142a、一齒輪142b、一第二固定部142c以及一第二卡接部142d。軸部142a可轉動地設置於殼體110的第一外殼111的凹槽111a內。齒輪142b連接軸部142a，且耦接第一束帶120的第一齒條123及第二束帶130的第二齒條133，使得第一束帶120及第二束帶130改變重疊時的總長L時，第一齒條123及第二齒條133的位移能夠使齒輪142b旋轉，以使被動件142產生旋轉。第二固定部142c連接軸部142a，且卡入復位件150的第一固定部151。當被動件142旋轉時，第二固定部142c轉動以帶動第一固定部151，藉此使復位件150蓄積位能。

連動轉盤143具有一第一解除部143a、一第二解除部143b、一第一推抵部143c、一第二推抵部143d以及一第一卡接部143e。被動件142的第二卡接部142d概呈外六角形，連動轉盤143的第一卡接部143e概呈內六角形，第二卡接部142d卡入第一卡接部143e，使得連動轉盤143能夠隨被動件142旋轉。

第二定位件144具有一第一彈性部144a、一第一卡合部144b、一第二彈性部144c、一第二卡合部144d、一第一限位部144e以及一第二限位部144f。第一彈性部144a對應連動轉盤143的第一解除部143a。第一卡合部144b連接第一彈性部144a，且對應第一定位件141的第一棘齒141a。第二彈性部144c對應連動轉盤143的第二解除部143b。第二卡合部144d連接第二彈性部144c，且對應第一定位件141的第二棘齒141b。連動轉盤143的第一推抵部143c耦接於第一限位部144e。連動轉盤143的第二推抵部143d耦接於第二限位部144f。

圖5B是圖5A的調整裝置的第一束帶及第二束帶重疊時的總長增加後的立體示意圖。圖5C是圖5B的調整裝置的第一束帶及第二束帶重疊時的總長減少後的立體示意圖。為了清楚表示與便於說明，在圖5B及圖5C中以虛線繪示部分構件。

請參考圖1、圖5A及圖5B，如圖5A至圖5B的過程，當殼體110受一外力的作用而沿第一方向D1移動時，第一束帶120及第二束帶130重疊時的總長L增加。圖1中的頭戴式顯示裝置10，當調整裝置100的第一束帶120及第二束帶130重疊於圖5B所示的總長L時，頭戴式顯示裝置10可便於套設到使用者的頭部。

請參考圖1、圖5B及圖5C當外力自殼體110移除時，調整模組140會帶動殼體110沿相反於第一方向D1的第二方向D2（朝向使用者的頭部的方向）移動，以使第一束帶120及第二束帶130重疊時的總長L減少並適應使用者的頭圍，且調整模組140相對於第一束帶120暫時固定第二束帶130的位置。

換句話說，本實施例的調整裝置100透過拉動殼體110即能改變第一束帶120及第二束帶130彼此重疊的總長L，而能夠省去傳統頭戴式顯示裝置用以調整周長的滾輪旋鈕，因此調整裝置100整體的外觀能夠更美觀，且調整裝置100整體的厚度更加地薄，便於使用者仰躺。

圖6A至圖6C繪示圖5A至圖5C的調整裝置的調整模組的作動原理。請參考圖2A、圖3A、圖5A及圖6A，圖6A中的調整模組140定義為一預設狀態。此時，連動轉盤143的第一推抵部143c未推頂到第二定位件144的第一限位部144e兩端的極限位置，且連動轉盤143的第二推抵部143d未推頂到第二定位件144的第二限位部144f兩端的極限位置。第二定位件144的第一卡合部144b耦接第一定位件141的第一棘齒141a，且第二定位件144的第二卡合部144d耦接第一定位件141的第二棘齒141b，使得第一束帶120及第二束帶130定位於圖5A所示的總長L。

請參考圖2A、圖5B、圖6A及圖6B，圖6B中的調整模組140定義為一旋緊過程，意指使復位件150蓄積位能的過程。當使用者施力使殼體110沿第一方向D1移動時，第一束帶120及第二束帶130重疊時的總長L增加。在第一束帶120及第二束帶130的總長L增加的過程當中，第一齒條123及第二齒條133帶動齒輪142b。以圖6B的視角而言，被動件142沿順時針旋轉。

此時，被動件142的第二卡接部142d帶動連動轉盤143的第一卡接部143e，使得連動轉盤143隨被動件142沿順時針旋轉。第一推抵部143c移動到第一限位部144e的一端的極限，且第二推抵部143d移動到第二限位部144f的一端的極限。第一解除部143a推動第一彈性部144a產生彈性變形，使得第一卡合部144b脫離第一定位件141的第一棘齒141a。同時，連動轉盤143的第二解除部143b遠離第二定位件144的第二彈性部144c，且第二定位件144的第二卡合部144d於第一定位件141的第二棘齒141b上產生棘輪作動。

隨著被動件142沿順時針旋轉，被動件142的第二卡接部142d帶動復位件150的第一固定部151沿順時針旋轉，以使復位件150蓄積位能。

在其它實施例中，調整裝置也可不設置有復位件，在殼體受外力沿第一方向移動後，調整模組可暫時固定第二束帶相對於第一束帶的位置。

請參考圖2A、圖5C、圖6B及圖6C，圖6C中的調整模組140定義為一放鬆過程，意指使復位件150釋放位能的過程。使用者可釋放對殼體110的施力。此時，由於調整模組140透過旋緊過程使復位件150蓄積了一定的位能，當外力自殼體110移除時，復位件150釋放位能而反向旋轉，以圖6C的視角觀之即是沿逆時針旋轉。接著，復位件150帶動被動件142逆時針旋轉，被動件142透過第二卡接部142d與第一卡接部143e的配合，帶動連動轉盤143逆時針旋轉。

相似地，第一推抵部143c移動到第一限位部144e的另一端的極限，且第二推抵部143d移動到第二限位部144f的另一端的極限。第二解除部143b推動第二彈性部144c產生彈性變形，使得第二卡合部144d脫離第一定位件141的第二棘齒141b。同時，連動轉盤143的第一解除部143a遠離第二定位件144的第一彈性部144a，且第二定位件144的第一卡合部144b於第一定位件141的第一棘齒141a上產生棘輪作動。

接著，被動件142的齒輪142b逆時針旋轉，並帶動第一束帶120的第一齒條123及第二束帶130的第二齒條133，以使第一束帶120及第二束帶130的總長L減少。

綜上所述，本申請的調整裝置能夠達到使頭戴式顯示裝置外觀更美觀、可降低腦後結構的整體厚度以利於使用者仰躺以及可快速拉伸穿戴、鬆脫並可鬆緊微調的功效。

雖然本申請已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本申請，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本申請的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本申請的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10:頭戴式顯示裝置 12:前端元件 12a:顯示裝置 100:調整裝置 110:殼體 111:第一外殼 111a:凹槽 112:第二外殼 120:第一束帶 121:第一固定段 122:第一活動段 123:第一齒條 130:第二束帶 131:第二固定段 132:第二活動段 133:第二齒條 140:調整模組 141:第一定位件 141a:第一棘齒 141b:第二棘齒 142:被動件 142a:軸部 142b:齒輪 142c:第二固定部 142d:第二卡接部 143:連動轉盤 143a:第一解除部 143b:第二解除部 143c:第一推抵部 143d:第二推抵部 143e:第一卡接部 144:第二定位件 144a:第一彈性部 144b:第一卡合部 144c:第二彈性部 144d:第二卡合部 144e:第一限位部 144f:第二限位部 150:復位件 151:第一固定部 D1:第一方向 D2:第二方向 L:總長

圖1是本申請的一實施例的一種調整裝置結合前端元件而構成頭戴式顯示裝置的示意圖。 圖2A及圖2B分別繪示圖1的調整裝置在不同視角的分解示意圖。 圖3A及圖3B分別繪示圖2A及圖2B的調整裝置的部分構件的放大示意圖。 圖4是圖1的調整裝置的局部剖面示意圖。 圖5A是圖1的調整裝置的立體示意圖。 圖5B是圖5A的調整裝置的第一束帶及第二束帶重疊時的總長增加後的立體示意圖。 圖5C是圖5B的調整裝置的第一束帶及第二束帶重疊時的總長減少後的立體示意圖。 圖6A至圖6C繪示圖5A至圖5C的調整裝置的調整模組的作動原理。

100:調整裝置

110:殼體

111:第一外殼

111a:凹槽

112:第二外殼

120:第一束帶

121:第一固定段

122:第一活動段

123:第一齒條

130:第二束帶

131:第二固定段

132:第二活動段

133:第二齒條

140:調整模組

141:第一定位件

141a:第一棘齒

141b:第二棘齒

142:被動件

142a:軸部

142b:齒輪

143:連動轉盤

143c:第一推抵部

143d:第二推抵部

144:第二定位件

144c:第二彈性部

144e:第一限位部

144f:第二限位部

D1:第一方向

D2:第二方向

L:總長

Claims (10)

1. 一種調整裝置，用以結合一前端元件以構成一頭戴式顯示裝置，該調整裝置包括：一殼體；一第一束帶，具有一第一固定段及連接該第一固定段的一第一活動段，該第一固定段適於固定在該前端元件，且該第一活動段可活動地設置於該殼體內；一第二束帶，具有一第二固定段及連接該第二固定段的一第二活動段，該第二固定段適於固定在該前端元件，且該第二活動段可活動地設置於該殼體內，其中該第二活動段部分地重疊該第一活動段，且該第一固定段及該第二固定段分別位於該前端元件的相對兩端；一調整模組，設置於該殼體內，且耦接該第一束帶及該第二束帶，其中當該殼體沿一方向移動時，該殼體相對於該第一固定段及該第二固定段連動該第一束帶及該第二束帶，以改變該第一束帶及該第二束帶彼此重疊時的一總長，且該調整模組暫時固定該第二束帶相對於該第一束帶的位置；以及一復位件，固定於該殼體內，且連接該調整模組，其中該復位件包括一第一固定部，該調整模組的一部分包括一第二固定部，且該第二固定部卡入該第一固定部，以帶動該復位件蓄積位能，當該復位件釋放位能時，該第一固定部帶動該第二固定部，以使該復位件帶動該調整模組作動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的調整裝置，其中該方向包括一第一方向及相反於該第一方向的一第二方向，當該殼體受一外力的作用而沿該第一方向移動時，該總長增加，且當該外力自該殼體移除時，該調整模組帶動該殼體沿該第二方向移動，以減少該總長。
3. 如申請專利範圍第1項所述的調整裝置，其中該殼體包括：一第一外殼，包括一凹槽；以及一第二外殼，設置於該第一外殼，其中該調整模組連接該第一外殼，且該復位件容納並固定於該凹槽。
4. 如申請專利範圍第1項所述的調整裝置，其中該調整模組包括：一第一定位件，固設於該殼體內；一被動件，可轉動地設置於該殼體內，耦接該第一束帶及該第二束帶，且適於受該第一束帶及該第二束帶的連動以旋轉；一連動轉盤，固定於該被動件，以隨該被動件旋轉；以及一第二定位件，位於該第一定位件內，連接該連動轉盤，且適於受該連動轉盤的帶動以旋轉，其中該第二定位件適於耦接該第一定位件，以暫時固定該第二束帶相對於該第一束帶的位置。
5. 如申請專利範圍第4項所述的調整裝置，其中該復位件固定於該被動件，以受該被動件的帶動以蓄積位能，當該復位件釋放位能時，該復位件帶動該被動件轉動。
6. 如申請專利範圍第4項所述的調整裝置，其中該第一定位件的相對兩側分別包括一第一棘齒及一第二棘齒，該連動轉盤具有一第一解除部及一第二解除部，該第二定位件具有一第一彈性部、一第一卡合部、一第二彈性部及一第二卡合部，其中該第一彈性部對應該第一解除部，該第一卡合部連接該第一彈性部，且對應該第一棘齒，該第二彈性部對應該第二解除部，該第二卡合部連接該第二彈性部，且對應該第二棘齒，該第一解除部適於推動該第一彈性部產生彈性變形，以使該第一卡合部脫離該第一棘齒，且該第二解除部適於推動該第二彈性部產生彈性變形，以使該第二卡合部脫離該第二棘齒。
7. 如申請專利範圍第6項所述的調整裝置，其中當該連動轉盤旋轉以推動該第一彈性部產生彈性變形時，該第二解除部遠離該第二彈性部，且該第二卡合部於該第二棘齒上產生棘輪作動，且當該連動轉盤旋轉以推動該第二彈性部產生彈性變形時，該第一解除部遠離該第一彈性部，且該第一卡合部於該第一棘齒上產生棘輪作動。
8. 如申請專利範圍第7項所述的調整裝置，其中該第二定位件更具有一第一限位部及一第二限位部，且該連動轉盤更具有一第一推抵部及一第二推抵部，其中該第一推抵部耦接於該第一 限位部，且該第二推抵部耦接於該第二限位部，其中當該第一推抵部及該第二推抵部分別移動到該第一限位部及該第二限位部的極限時，該連動轉盤推動該第二定位件旋轉，且該第一解除部推動該第一彈性部或該第二解除部推動該第二彈性部。
9. 如申請專利範圍第4項所述的調整裝置，其中該第一束帶包括一第一齒條，且該第二束帶包括一第二齒條，該被動件包括：一軸部，可轉動地設置於該殼體內；以及一齒輪，連接該軸部，且耦接該第一齒條及該第二齒條。
10. 如申請專利範圍第9項所述的調整裝置，其中該連動轉盤具有一第一卡接部，該被動件更包括連接於該軸部的一第二卡接部，且該第二卡接部卡入該第一卡接部，以使該連動轉盤隨該被動件旋轉。

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