JP2009232297A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示部による映像の表示品質を低下させることなく、ステレオ音声を発生させるとともに、低音の音質を向上させることが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】この液晶テレビジョン装置１（表示装置）は、映像を表示する液晶モジュール２０の前方に配置され、液晶モジュール２０に表示される映像を透過可能に構成されるとともに、振動可能に構成される振動板１０と、振動板１０の水平方向の矢印Ｘ１方向側および矢印Ｘ２方向側のそれぞれに配置され、振動板１０に振動を伝達することにより振動板１０から音声を発生させるエキサイタ３３および３４と、液晶モジュール２０の映像が表示される領域の外側に配置され、振動板１０の水平方向の中央部近傍を固定する固定部材４０とを備える。
【選択図】図３

Description

この発明は、表示装置に関し、特に、振動素子と振動素子によって振動されることにより音声を発生させる振動板とを備える表示装置に関する。

従来、振動素子と振動素子によって振動されることにより音声を発生させる振動板とを備える表示装置などが知られている（たとえば、特許文献１〜５参照）。

上記特許文献１には、振動板と、振動板の水平方向の両端部近傍のそれぞれに配置され、振動板を振動させることにより音声を発生させる２つの駆動手段（振動素子）と、それぞれの駆動手段の近傍に設けられるとともに振動板の水平方向の内側に配置される２つの剛体支持部とを備える平面スピーカが開示されている。この平面スピーカの剛体支持部は、一方側に配置された駆動手段から振動板に伝達される振動が、剛体支持部が配置される駆動手段（振動素子）の近傍の位置よりも振動板の中央部側に伝達されるのを抑制する機能を有する。これにより、それぞれの駆動手段によって振動板に伝達された振動が混合するのを抑制することが可能となるので、１つの振動板によってステレオ音声を発生させることが可能となる。

また、上記特許文献２には、表示部と、表示部の中央部近傍で柔軟性に富む材料によって接続された２つの振動板と、マグネットと磁気回路とから構成され、２つの振動板のそれぞれを振動させることにより音声を発生させる振動発生手段とを備えた電子機器が開示されている。これにより、一方の振動板の振動が他方の振動板に伝達されないので、振動板によってステレオ音声を発生させることが可能となる。

また、上記特許文献３には、振動膜（振動板）と、振動膜の中央部近傍に設けられ、振動膜の一方側の振動が振動膜の他方側に伝達するのを抑制するフレット（振動抑制部材）と、振動膜の一方側と他方側との両側に配置され、振動膜に振動を伝達することにより音声を発生させる加振器（振動素子）とを備えた平面スピーカシステムが開示されている。

また、上記特許文献４には、水平方向の中央部近傍に設けられる空隙を有する共振板（振動板）と、共振板の空隙を挟んで両側に配置され、共振板に振動を伝達することにより音声を発生させる電歪素子（振動素子）とを備えた音声発生シートが開示されている。この音声発生シートでは、共振板の空隙により、電歪素子からの振動が共振板の一方側から他方側に伝達されるのを抑制することが可能となる。これにより、共振板によってステレオ音声を発生させることが可能となる。

また、上記特許文献５には、中央に開口部を有する振動板と、振動板の左右の端部近傍のそれぞれに設けられ、振動板に振動を伝達することにより音声を発生させるエキサイタ（振動素子）とを備えた音源画像一致型ディスプレイが開示されている。

特開２００４−３４３３６２号公報 特開２００３−２４４７８７号公報 特許第３４０８４７６号公報 特開平５−３００５９１号公報 特開２００７−２６７３０２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の平面スピーカでは、振動板の一方側の振動が他方側に伝達するのを抑制するために、振動板の両端部近傍に配置される駆動手段のそれぞれの近傍に剛体支持部が配置される。このため、駆動手段によって振動される振動板の領域は、振動板の端部から剛体支持部が配置される部分までの振動板の端部に近い領域のみであるので、振動板の駆動手段によって振動される領域が小さくなるという不都合がある。その結果、振動板によって発生される振動の振幅を大きくするのが困難であるので、低音の音質を向上させるのが困難であるという問題点がある。

また、上記特許文献２に記載の電子機器では、振動板の一方側の振動が他方側に伝達するのを抑制するために、表示部の中央部近傍で柔軟性に富む材料によって２つの振動板を接続する必要がある。このため、表示部の表示領域である中央部近傍に２つの振動板の継ぎ目が現れるので、表示部による映像の表示品質が低下するという問題点がある。

また、上記特許文献３に記載の平面スピーカシステムを表示装置に適用すると、表示部の表示領域である振動膜（振動板）の中央部近傍には、フレット（振動抑制部材）が設けられているので、表示部による映像の表示品質が低下するという問題点がある。

また、上記特許文献４に記載の音声発生シートを表示装置に適用すると、表示部の表示領域である共振板（振動板）の中央部近傍には、空隙が設けられているので、表示部による映像の表示品質が低下するという問題点がある。

また、上記特許文献５に記載の音源画像一致型ディスプレイでは、振動板の振動を抑制する構造について、開示も示唆もされていない。このため、それぞれのエキサイタによって振動板に伝達された振動が混合すると考えられる。その結果、振動板によってステレオ音声を発生させることが困難であるという問題点があると考えられる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、表示部による映像の表示品質を低下させることなく、ステレオ音声を発生させるとともに、低音の音質を向上させることが可能な表示装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

この発明の一の局面による表示装置は、映像を表示する表示部と、表示部の前方に配置され、表示部に表示される映像を透過可能に構成されるとともに、振動可能に構成される１つの振動板と、振動板の水平方向の一方側および他方側のそれぞれに配置され、振動板に振動を伝達することにより振動板から音声を発生させる振動素子と、表示部の映像が表示される領域の外側に配置され、振動板の水平方向の中央部近傍を固定する固定部材とを備える。

この一の局面による表示装置では、上記のように、振動可能に構成される１つの振動板と、振動板の水平方向の一方側および他方側のそれぞれに配置され、振動板に振動を伝達することにより振動板から音声を発生させる振動素子と、振動板の水平方向の中央部近傍を固定する固定部材とを設けることによって、固定部材により、振動板の水平方向の一方側に配置される振動素子による振動板の振動が振動板の固定部材が配置された位置よりも他方側に伝達されるのを抑制することができる。これにより、振動板の水平方向の一方側および他方側のそれぞれに配置された振動素子によって振動板に水平方向に伝達された振動が混合するのを抑制することができるので、１つの振動板によってステレオ音声を発生させることができる。また、固定部材を、表示部の映像が表示される領域の外側に配置することによって、固定部材を設けたとしても、表示部による映像の表示品質が低下することがない。また、固定部材を、振動板の水平方向の中央部近傍に配置することによって、振動板の水平方向の中央部近傍の固定部材が配置された部分から、振動板の水平方向の端部までの部分を振動可能に構成することができる。これにより、振動板の両端部近傍に配置される振動素子の近傍に固定部材を設ける場合よりも、振動板の振動可能な領域を大きくすることができるので、振動板の振動の振幅を大きくすることができる。その結果、低音の音質を向上させることができる。

上記一の局面による表示装置において、好ましくは、固定部材は、振動板の水平方向の中央部近傍の上部を固定する第１固定部材と、振動板の水平方向の中央部近傍の下部を固定する第２固定部材とを含む。このように構成すれば、第１固定部材と第２固定部材とによって、振動板の水平方向の中央部近傍の上部および下部を固定することができるので、振動板の水平方向の一方側および他方側のそれぞれに配置された振動素子によって振動板に水平方向に伝達された振動が混合するのをより効果的に抑制することができる。

上記一の局面による表示装置において、好ましくは、固定部材は、振動板が嵌め込まれる凹部をさらに含む。このように構成すれば、固定部材は、振動板が凹部に嵌め込まれることにより、容易に、振動板を固定することができる。

上記一の局面による表示装置において、好ましくは、振動板の後方に配置され、表示部を支持する支持フレームをさらに備え、固定部材は、支持フレームに取り付けられている。このように構成すれば、表示部を支持する支持フレームに固定部材を取り付けることができる。これにより、固定部材を取り付けるための部品を別個に設ける必要がないので、その分、部品点数が増加するのを抑制することができる。

上記一の局面による表示装置において、好ましくは、振動板は、表示部と所定の間隔を隔てて離間した状態で固定部材によって固定されている。このように構成すれば、固定部材は、振動素子によって伝達される振動板の振動が表示部に伝達されない状態で振動板を固定することができる。これにより、振動板の振動に起因する表示部の映像の表示品質の低下を抑制することができる。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による液晶テレビジョン装置の全体斜視図である。図２は、図１に示した本発明の一実施形態による液晶テレビジョン装置の分解斜視図である。図３〜図６は、図１および図２に示した本発明の一実施形態による液晶テレビジョン装置の詳細な構造を示した図である。図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による液晶テレビジョン装置１の構造について説明する。なお、本発明の一実施形態では、表示装置の一例である液晶テレビジョン装置１に本発明を適用した場合について説明する。

本発明の一実施形態による液晶テレビジョン装置１は、図１に示すように、開口部２ａを有する前側筐体２および後側筐体３からなる筐体４と、筐体４を下方から支持する脚部５とを備える。前側筐体２の開口部２ａは、透明な振動板１０を前方に向かって露出させるために設けられている。また、前側筐体２の開口部２ａを形成する領域は、後述する液晶モジュール２０（図２参照）の映像表示領域となる。また、振動板１０は、後述する液晶モジュール２０（図２参照）によって表示される映像を透過可能に構成されるとともに、振動可能に構成されている。また、振動板１０は、後述する液晶モジュール２０（図２参照）を前方からの衝撃から保護する機能も有している。本実施形態では、振動板１０として、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの光透過性材料が用いられる。

ここで、本実施形態では、前側筐体２の後方（矢印Ｙ２方向）には、図２に示すように、振動板１０と、映像を表示する液晶モジュール２０と、液晶モジュール２０を支持する支持フレーム３０とが配置されている。この支持フレーム３０は、矢印Ｘ１方向側の端部に３つ設けられる取付部３１と、矢印Ｘ２方向側の端部に３つ設けられる取付部３２とを含む。支持フレーム３０に設けられた３つの取付部３１には、図２および図３に示すように、振動板１０の矢印Ｘ１方向側の端部近傍に振動を伝達することにより音声を発生させる３つのエキサイタ（音声の発生源）３３が取り付けられている。また、支持フレーム３０に設けられた３つの取付部３２には、振動板１０の矢印Ｘ２方向側の端部近傍に振動を伝達することにより音声を発生させる３つのエキサイタ（音声の発生源）３４が取り付けられている。これらエキサイタ３３および３４は、異なるチャンネル（音域）による音声を発生させるように構成されている。つまり、エキサイタ３３および３４は、振動板１０を振動させることにより、ステレオ音声を発生させる機能を有している。本実施形態では、エキサイタ３３および３４として、磁歪素子、圧電素子および動電式振動発生装置などの振動発生源が用いられる。なお、液晶モジュール２０は、本発明の「表示部」の一例であり、エキサイタ３３および３４は、本発明の「振動素子」の一例である。

また、エキサイタ３３および３４は、図４に示すように、後方（矢印Ｙ２方向）から振動板１０の裏面に振動を伝達するように構成されている。これにより、振動板１０が振動することによって、前側筐体２（図１および図５参照参照）の開口部２ａ（図１および図５参照参照）から液晶テレビジョン装置１（図１参照）の前方（矢印Ｙ１方向）に向かって音声が発せられる。

また、支持フレーム３０は、図２に示すように、上部に設けられるとともに、後述する固定部材４０を取り付けるための２つのネジ穴３０ａを有している。また、支持フレーム３０は、下部に設けられるとともに、後述する固定部材５０を取り付けるための２つのネジ穴３０ｂを有している。

また、本実施形態では、図２および図３に示すように、支持フレーム３０の水平方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）の中央部近傍の上部には、振動板１０の振動を抑制する機能を有するとともに、板金からなる固定部材４０が取り付けられている。なお、固定部材４０は、本発明の「第１固定部材」の一例である。この固定部材４０は、図６に示すように、固定部材４０を支持フレーム３０（図２および図３参照）に取り付けるための板状に形成された取付板部４１と、振動板１０（図２および図３参照）が嵌め込まれることにより振動板１０を把持するための凹部４２ａを有する把持部４２とを一体的に含む。また、取付板部４１は、２つのネジ６０によって固定部材４０を支持フレーム３０（図２および図３参照）に取り付けるための２つのネジ挿入穴４１ａを有している。図３に示すように、各ネジ６０は、取付板部４１のネジ挿入穴４１ａに挿入されるとともに、支持フレーム３０に設けられたネジ穴３０ａ（図２参照）に螺合されている。

また、固定部材４０の凹部４２ａは、図６に示すように、固定部材４０が有する水平方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）の長さＬ１の全域に渡って水平方向に延びるように形成されている。つまり、固定部材４０により、図３に示すように、水平方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）の長さＬ１分だけ振動板１０の上部が固定される。また、固定部材４０は、図４に示すように、水平方向の中心から端部までの長さＬ１／２が振動板１０の水平方向の中心から端部までの長さＬ０／２に対して、約１／３〜約１／２になるように形成されている。これにより、振動板１０を広範囲に渡って固定することが可能となるので、振動板１０の振動をより効果的に抑制することができる。

また、振動板１０は、図５に示すように、長さＬ２の厚みｔを有するように形成されている。また、固定部材４０の凹部４２ａは、振動板１０が嵌め込まれた際に、振動板１０を強固に固定するために、前後方向（矢印Ｙ１方向およびＹ２方向）の長さＬ２が振動板１０の厚みｔと実質的に同一になるように形成されている。

また、本実施形態では、固定部材４０は、図５に示すように、液晶モジュール２０の前面２０ａとの間に間隔Ｌ３分隔てて離間した状態で振動板１０を固定するように構成されている。また、固定部材４０は、前側筐体２の前部２ｂと振動板１０との間に間隔Ｌ４分隔てて離間した状態で振動板１０を固定するように構成されている。これにより、振動板１０の振動が前側筐体２に伝達されることによって、前側筐体２が振動するのを抑制することが可能となる。

また、本実施形態では、固定部材４０は、前方（矢印Ｙ１方向）から見て前側筐体２の前部２ｂの後方に隠れるように配置されている。つまり、固定部材４０は、前側筐体２の開口部２ａから前方に露出されない領域である液晶モジュール２０の映像表示領域の外側の領域に配置されている。

また、本実施形態では、図３に示すように、支持フレーム３０の水平方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）の中央部近傍の下部には、固定部材４０と同一の構造を有する固定部材５０が取り付けられている。具体的には、固定部材５０は、図２に示すように、２つのネジ挿入穴５１ａを有する取付板部５１と、凹部５２ａを有する把持部５２とを含む。２つのネジ挿入穴５１ａには、それぞれネジ７０が挿入されるとともに、各ネジ７０は、支持フレーム３０に設けられたネジ穴３０ｂに螺合されるように構成されている。これら固定部材４０および５０によって、図３に示すように、振動板１０の水平方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）の中央部近傍の上部および下部を固定することが可能となる。なお、固定部材５０は、本発明の「第２固定部材」の一例である。

図７は、本発明の一実施形態による液晶テレビジョン装置の振動板の動作を説明するための平面図である。次に図７を参照して、本実施形態によるエキサイタ３３、振動板１０および固定部材４０の動作について説明する。

図７に示すように、振動板１０は、エキサイタ３３により振動が伝達されることよって、矢印Ｙ１方向および矢印Ｙ２方向に撓むことにより振動される。このときの振動板１０は、矢印Ｙ１方向については、破線で示した位置まで振動される。また、振動板１０は、矢印Ｙ２方向については、点線で示した位置まで振動される。また、振動板１０は、水平方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）の中央部近傍を固定部材４０によって固定されているので、固定部材４０の矢印Ｘ１方向側の端部の位置が振動中心となる。

また、本実施形態では、図７に示すように、エキサイタ３３によって発生された振動板１０の矢印Ｘ１方向側の振動は、固定部材４０が配置された位置よりも矢印Ｘ２方向側には伝達されない。なお、図７では、エキサイタ３３のみが振動板１０を振動させる動作を示しているが、エキサイタ３４が振動板１０を振動させる場合もエキサイタ３３が振動板１０を振動させる場合と同様に、振動板１０は、固定部材４０の矢印Ｘ２方向側の端部の位置が振動中心となるとともに、エキサイタ３４によって発生された振動板１０の矢印Ｘ２方向側の振動は、固定部材４０が配置された位置よりも矢印Ｘ１方向側には伝達されない。すなわち、振動板１０のエキサイタ３３による振動と、振動板１０のエキサイタ３４による振動とは、固定部材４０によって混合されるのを抑制されるので、それぞれ別々のチャンネル（音域）を有するエキサイタ３３および３４により、１つの振動板１０によってステレオ音声を発生させることが可能となる。

なお、図７では振動板１０の上部において固定部材４０が振動を抑制した状態を示しているが、固定部材５０も固定部材４０と同様に振動板１０の下部において振動板１０の振動を抑制している。

本実施形態では、上記のように、振動可能に構成される１つの振動板１０と、振動板１０の矢印Ｘ１方向側および矢印Ｘ２方向側のそれぞれに配置され、振動板１０に振動を伝達することにより振動板１０から音声を発生させるエキサイタ３３および３４と、振動板１０の水平方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）の中央部近傍を固定する固定部材４０とを設けることによって、固定部材４０により、振動板１０の矢印Ｘ１方向側に配置されるエキサイタ３３による振動板１０の振動が振動板１０の固定部材４０が配置された位置よりも矢印Ｘ２方向側に伝達されるのを抑制することができるとともに、エキサイタ３４による振動板１０の振動が振動板１０の固定部材４０が配置された位置よりも矢印Ｘ１方向側に伝達されるのを抑制することができる。これにより、振動板１０の矢印Ｘ１方向側および矢印Ｘ２方向側のそれぞれに配置されたエキサイタ３３と３４とによって振動板１０に水平方向に伝達された振動が混合するのを抑制することができるので、１つの振動板１０によってステレオ音声を発生させることができる。また、固定部材４０を、液晶モジュール２０の映像が表示される領域の外側に配置することによって、固定部材４０を設けたとしても液晶モジュール２０による映像の表示品質を低下させることがない。また、固定部材４０を、振動板１０の水平方向の中央部近傍に配置することによって、振動板１０の固定部材４０の矢印Ｘ１方向側の端部の部分から、振動板１０の矢印Ｘ１方向側の端部までの部分を振動可能に構成することができる。これにより、振動板１０の両端部近傍に配置されるエキサイタ３３および３４の近傍に固定部材４０を設ける場合よりも、振動板１０の振動可能な領域を大きくすることができるので、振動板１０の振動の振幅を大きくすることができる。その結果、低音の音質を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、振動板１０の水平方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）の中央部近傍の上部を固定する固定部材４０と、振動板１０の水平方向の中央部近傍の下部を固定する固定部材５０とを設けることによって、固定部材４０と固定部材５０とにより、振動板１０の水平方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）の中央部近傍の上部および下部を固定することができる。これにより、振動板１０の水平方向の矢印Ｘ１方向側および矢印Ｘ２方向側のそれぞれに配置されたエキサイタ３３および３４によって、振動板１０に水平方向に伝達された振動が混合するのをより効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、固定部材４０に、振動板１０が嵌め込まれる凹部４２ａを設けることによって、固定部材４０は、振動板１０が凹部４２ａに嵌め込まれることにより、容易に、振動板１０を固定することができる。

また、本実施形態では、上記のように、固定部材４０および固定部材５０を、支持フレーム３０に取り付けることによって、液晶モジュール２０を支持する支持フレーム３０に固定部材４０および５０を取り付けることができるので、固定部材４０および５０を取り付けるための部品を別個に設ける必要がない。これにより、その分、部品点数が増加するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、振動板１０は、液晶モジュール２０と間隔Ｌ３分隔てて離間した状態で固定部材４０によって固定されるように構成することによって、固定部材４０は、エキサイタ３３および３４によって伝達される振動板１０の振動が液晶モジュール２０に伝達されない状態で振動板１０を固定することができる。これにより、振動板１０の振動に起因する液晶モジュール２０による映像の表示品質の低下を抑制することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、本発明の表示装置の一例として液晶テレビジョン装置を示したが、本発明はこれに限らず、振動可能な振動板と振動板を振動させることにより音声を発生させるエキサイタとを備えた表示装置であれば、携帯電話、プラズマテレビジョン装置およびモニタなど液晶テレビジョン装置以外の表示装置にも適用可能である。

また、上記実施形態では、エキサイタ（音声の発信源）を振動板の水平方向の両端部に３つずつ設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、振動板の両端部にそれぞれ３つ未満または４つ以上のエキサイタを設けてもよい。

また、上記実施形態では、固定部材の凹部に振動板が嵌め込まれることにより振動板を固定する例を示したが、本発明はこれに限らず、両面テープおよび接着材などによって固定部材と振動板とを接着することにより固定してもよい。

また、上記実施形態では、振動板の上部および下部を固定部材によって固定する例を示したが、本発明はこれに限らず、振動板の上部および下部のいずれか一方のみを固定部材によって固定するように構成してもよい。

本発明の一実施形態による液晶テレビジョン装置の全体構造を示した斜視図である。 図１に示した一実施形態による液晶テレビジョン装置の内部構造を説明するための分解斜視図である。 図１に示した一実施形態による液晶テレビジョン装置の振動板の固定部材に対する取付構造を説明するための斜視図である。 図１に示した一実施形態による液晶テレビジョン装置の前後方向の位置関係を説明するための断面図である。 図４に示した１００−１００線に沿った断面図である。 図１に示した一実施形態による液晶テレビジョン装置の固定部材の構造を説明するための斜視図である。 図１に示した一実施形態による液晶テレビジョン装置のエキサイタと振動板との動作を説明するための図である。

符号の説明

１ 液晶テレビジョン装置（表示装置）
１０ 振動板
２０ 液晶モジュール（表示部）
３０ 支持フレーム
３３、３４ エキサイタ（振動素子）
４０、５０ 固定部材（第１固定部材、第２固定部材）
４２ａ、５２ａ 凹部

Claims (5)

1. 映像を表示する表示部と、
   前記表示部の前方に配置され、前記表示部に表示される映像を透過可能に構成されるとともに、振動可能に構成される１つの振動板と、
   前記振動板の水平方向の一方側および他方側のそれぞれに配置され、前記振動板に振動を伝達することにより前記振動板から音声を発生させる振動素子と、
   前記表示部の映像が表示される領域の外側に配置され、前記振動板の水平方向の中央部近傍を固定する固定部材とを備える、表示装置。
2. 前記固定部材は、前記振動板の水平方向の中央部近傍の上部を固定する第１固定部材と、前記振動板の水平方向の中央部近傍の下部を固定する第２固定部材とを含む、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記固定部材は、前記振動板が嵌め込まれる凹部をさらに含む、請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記振動板の後方に配置され、前記表示部を支持する支持フレームをさらに備え、
   前記固定部材は、前記支持フレームに取り付けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記振動板は、前記表示部と所定の間隔を隔てて離間した状態で前記固定部材によって固定されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。

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