(57)【要約】【課題】  投写型映像表示装置と投写面との距離の短縮を図った投写型映像表示装置を用いて、容易に映像を切り替えることを可能とする投写型映像表示装置を提供する。【解決手段】  投写型映像表示装置１００は、映像光生成部２００と、投写光学系３００とを有する。投写型映像表示装置１００は、外部電源取得部５００と、内部電源取得部６００とを備える。投写光学系３００は、反射ミラー３２０を有する。映像光生成部２００は、内部電源取得部６００によって電力が取得されている場合に、第２映像データに基づいて映像光を生成する映像制御部２５４を有する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像光を生成する映像光生成部と、前記映像光を投写面上に投写する投写光学系とを備えた投写型映像表示装置であって、
前記投写光学系は、前記映像光生成部から出射された前記映像光を反射する反射ミラーを有しており、
自装置の外部から電力を取得する外部電源取得部と、自装置の内部において電力を取得する内部電源取得部とを備え、
前記映像光生成部は、自装置の外部から第１映像データを取得する取得部と、第２映像データを記憶する記憶部と、前記投写面上に表示される映像を制御する映像制御部とを有しており、
前記映像制御部は、前記内部電源取得部によって電力が取得されている場合に、前記第２映像データに基づいて前記映像光を生成することを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記映像制御部は、前記外部電源取得部によって電力が取得されている場合に、前記第１映像データに基づいて前記映像光を生成することを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記反射ミラーで反射された前記映像光の光路上に設けられた防護カバーを備え、
前記防護カバーは、前記映像光を透過する透過領域を有しており、
前記反射ミラーは、前記反射ミラーと前記投写面との間において、前記映像光生成部から出射された前記映像光を集光し、
前記透過領域は、前記反射ミラーによって前記映像光が集光される位置近傍に配置されることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記取得部は、ネットワークを介して前記第１映像データを受信することを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記防護カバーは、前記反射ミラー側から前記投写面側に連通する開口を有しており、
前記透過領域は、前記開口であることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項６】
前記防護カバーの少なくとも一部は、光透過性部材によって構成されており、
前記透過領域は、前記光透過性部材によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像光を投写する投写光学系を有する投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源が発する光を変調する光変調素子と、光変調素子から出射される光を投写面（スクリーン）上に投写する投写レンズとを有する投写型映像表示装置が知られている。
【０００３】
ここで、スクリーン上に映像を大きく表示するためには、投写レンズとスクリーンとの距離を長くとる必要がある。これに対して、投写レンズから出射される光をスクリーン側に反射する反射ミラーを利用して、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図った投写型表示システムが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
ここで、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図ると、投写型映像表示装置がスクリーンに近くなり、投写型映像表示装置がユーザの視野に入ることになるため、スクリーンの上下又は横から斜め投写を行う必要がある。例えば、上述した投写型表示システムでは、光変調素子と投写光学系との位置関係を上下方向にシフトするとともに、反射ミラーとして凹面ミラーを用いることにより、投写距離の短縮と斜め投写を行っている。
【特許文献１】特開２００６−２３５５１６号公報（請求項１、図１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、投写距離の短縮を図った投写型映像表示装置の設置方法及び投写方法としては、投写型映像表示装置を床面や机上に設置して、その床面や机上に投写する方法など、新たな設置／投写方法が考えられる。一方で、新たな設置／投写方法をどのような場面で活用できるかについては、あまり考慮されていない。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、投写型映像表示装置と投写面との距離の短縮を図った投写型映像表示装置を用いて、容易に映像を切り替えることを可能とする投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の特徴に係る投写型映像表示装置は、映像光を生成する映像光生成部（映像光生成部２００）と、前記映像光を投写面（投写面２１０）上に投写する投写光学系（投写光学系３００）とを備える。前記投写光学系は、前記映像光生成部から出射された前記映像光を反射する反射ミラー（反射ミラー３２０）を有する。投写型映像表示装置は、自装置の外部から電力を取得する外部電源取得部（外部電源取得部５００）と、自装置の内部において電力を取得する内部電源取得部（内部電源取得部６００）とを備える。前記映像光生成部は、自装置の外部から第１映像データを取得する取得部（受信部２５１）と、第２映像データを記憶する記憶部（記憶部２５２）と、前記投写面上に表示される映像を制御する映像制御部（映像制御部２５４）とを有する。前記映像制御部は、前記内部電源取得部によって電力が取得されている場合に、前記第２映像データに基づいて前記映像光を生成する。
【０００８】
第１の特徴によれば、映像制御部は、内部電源取得部によって電力が取得されている場合に、第２映像データに基づいて映像光を生成する。従って、外部電源取得部によって電力が取得されている通常状態と内部電源取得部によって電力が取得されている非常状態とを検出し、非常状態のときには、予め記憶されていた映像が投写面上に表示されるように制御することができる。
【０００９】
第１の特徴において、前記映像制御部は、前記外部電源取得部によって電力が取得されている場合に、前記第１映像データに基づいて前記映像光を生成する。
【００１０】
第１の特徴において、投写型映像表示装置は、前記反射ミラーで反射された前記映像光の光路上に設けられた防護カバー（防護カバー４００ａ）を備える。前記防護カバーは、前記映像光を透過する透過領域（透過領域４１０）を有する。前記反射ミラーは、前記反射ミラーと前記投写面との間において、前記映像光生成部から出射された前記映像光を集光する。前記透過領域は、前記反射ミラーによって前記映像光が集光される位置近傍に配置される。
【００１１】
第１の特徴において、前記取得部は、ネットワークを介して前記第１映像データを受信する。
【００１２】
第１の特徴において、前記防護カバーは、前記反射ミラー側から前記投写面側に連通する開口を有する。前記透過領域は、前記開口である。
【００１３】
第１の特徴において、前記防護カバーの少なくとも一部は、光透過性部材によって構成される。前記透過領域は、前記光透過性部材によって構成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、投写型映像表示装置と投写面との距離の短縮を図った投写型映像表示装置を用いて、容易に映像を切り替えることを可能とする投写型映像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００１６】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１７】
［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の配置）
以下にいて、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の配置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の配置を示す図である。図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、通行人が通行する所定経路などの壁内に設けられている。投写型映像表示装置１００は、所定経路などの路面に設けられた投写面２１０上に映像を表示する。
【００１８】
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【００１９】
図２に示すように、投写型映像表示装置１００は、映像光生成部２００と投写光学系３００とを収容する筐体４００を有する。第１実施形態では、筐体４００の一部は、防護カバー４００ａを構成する。
【００２０】
映像光生成部２００は、映像光を生成する。具体的には、映像光生成部２００は、映像光を出射する表示素子４０を少なくとも有する。表示素子４０は、投写光学系３００に設けられた投写レンズ３１０の光軸Ｌに対してシフトした位置に設けられている。表示素子４０は、例えば、反射型液晶パネル、透過型液晶パネル、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）などである。映像光生成部２００の詳細については後述する（図３を参照）。
【００２１】
投写光学系３００は、映像光生成部２００から出射された映像光を投写する。ここで、投写光学系３００は、投写面２１０上に映像光を投写する。具体的には、投写光学系３００は、投写レンズ３１０と、反射ミラー３２０とを有する。
【００２２】
投写レンズ３１０は、映像光生成部２００から出射された映像光を反射ミラー３２０側に出射する。
【００２３】
反射ミラー３２０は、投写レンズ３１０から出射された映像光を反射する。反射ミラー３２０は、映像光を集光した上で、映像光を広角化する。例えば、反射ミラー３２０は、映像光生成部２００側に凹面を有する非球面ミラーである。
【００２４】
防護カバー４００ａは、反射ミラー３２０を保護するカバーである。防護カバー４００ａは、少なくとも、反射ミラー３２０で反射された映像光の光路上に設けられている。防護カバー４００ａは、映像光を透過する透過領域４１０を有する。
【００２５】
このように、投写光学系３００は、透過領域４１０を透過した映像光を投写面２１０上に投写する。
【００２６】
投写型映像表示装置１００は、外部電源取得部５００及び内部電源取得部６００を有する。
【００２７】
外部電源取得部５００は、自装置の外部から電力を取得する。例えば、外部電源取得部５００は、電力会社から電力線を介して供給される交流電力を取得するＡＣ電源ユニットなどである。外部電源取得部５００は、投写型映像表示装置１００が設けられた施設内に設けられた自家発電装置から電力線を介して供給される電力を取得してもよい。
【００２８】
内部電源取得部６００は、自装置の内部において電力を取得する。例えば、内部電源取得部６００は、無停電電源装置（ＵＰＳ；Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｌｙ）などである。外部電源取得部５００が電力を取得できないケース（例えば、停電が発生したケース）において、内部電源取得部６００は、外部電源取得部５００に代わって電力を取得する。
【００２９】
（映像光生成部の構成）
以下において、第１実施形態に係る映像光生成部の構成について、図面を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係る映像光生成部２００を主として示す図である。映像光生成部２００は、図３に示した構成に加えて、電源回路（不図示）、映像信号処理回路（不図示）などを有する。ここでは、表示素子４０が透過型液晶パネルであるケースについて例示する。
【００３０】
映像光生成部２００は、光源１０と、フライアイレンズユニット２０と、ＰＢＳアレイ３０と、複数の液晶パネル４０（液晶パネル４０Ｒ、液晶パネル４０Ｇ、液晶パネル４０Ｂ）と、クロスダイクロイックプリズム５０とを有する。
【００３１】
光源１０は、バーナ及びリフレクタによって構成されるＵＨＰランプなどである。光源１０が発する光は、赤成分光、緑成分光及び青成分光を含む。
【００３２】
フライアイレンズユニット２０は、光源１０が発する光を均一化する。具体的には、フライアイレンズユニット２０は、フライアイレンズ２０ａ及びフライアイレンズ２０ｂによって構成される。
【００３３】
フライアイレンズ２０ａ及びフライアイレンズ２０ｂは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源１０が発する光が液晶パネル４０の全面に照射されるように、光源１０が発する光を集光する。
【００３４】
ＰＢＳアレイ３０は、フライアイレンズユニット２０から出射された光の偏光状態を揃える。第１実施形態では、ＰＢＳアレイ３０は、フライアイレンズユニット２０から出射された光をＰ偏光に揃える。
【００３５】
液晶パネル４０Ｒは、赤成分光の偏光方向を回転させることによって赤成分光を変調する。液晶パネル４０Ｒの光入射面側には、一の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を透過して、他の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を遮光する入射側偏光板４１Ｒが設けられている。液晶パネル４０Ｒの光出射面側には、一の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を遮光して、他の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を透過する出射側偏光板４２Ｒが設けられている。
【００３６】
同様に、液晶パネル４０Ｇ及び液晶パネル４０Ｂは、それぞれ、緑成分光及び青成分光の偏光方向を回転させることによって緑成分光及び青成分光を変調する。液晶パネル４０Ｇの光入射面側には、入射側偏光板４１Ｇが設けられており、液晶パネル４０Ｇの光出射面側には、出射側偏光板４２Ｇが設けられている。液晶パネル４０Ｂの光入射面側には、入射側偏光板４１Ｂが設けられており、液晶パネル４０Ｂの光出射面側には、出射側偏光板４２Ｂが設けられている。
【００３７】
クロスダイクロイックプリズム５０は、液晶パネル４０Ｒ、液晶パネル４０Ｇ及び液晶パネル４０Ｂから出射された光を合成する。クロスダイクロイックプリズム５０は、投写レンズ３１０側に合成光を出射する。
【００３８】
また、映像光生成部２００は、ミラー群（ダイクロイックミラー１１１、ダイクロイックミラー１１２、反射ミラー１２１〜反射ミラー１２３）と、レンズ群（コンデンサレンズ１３１、コンデンサレンズ１４０Ｒ、コンデンサレンズ１４０Ｇ、コンデンサレンズ１４０Ｂ、リレーレンズ１５１〜リレーレンズ１５２）とを有する。
【００３９】
ダイクロイックミラー１１１は、ＰＢＳアレイ３０から出射された光のうち、赤成分光及び緑成分光を透過する。ダイクロイックミラー１１１は、ＰＢＳアレイ３０から出射された光のうち、青成分光を反射する。
【００４０】
ダイクロイックミラー１１２は、ダイクロイックミラー１１１を透過した光のうち、赤成分光を透過する。ダイクロイックミラー１１２は、ダイクロイックミラー１１１を透過した光のうち、緑成分光を反射する。
【００４１】
反射ミラー１２１は、青成分光を反射して青成分光を液晶パネル４０Ｂ側に導く。反射ミラー１２２及び反射ミラー１２３は、赤成分光を反射して赤成分光を液晶パネル４０Ｒ側に導く。
【００４２】
コンデンサレンズ１３１は、光源１０が発する白色光を集光するレンズである。
【００４３】
コンデンサレンズ１４０Ｒは、液晶パネル４０Ｒに赤成分光が照射されるように、赤成分光を略平行光化する。コンデンサレンズ１４０Ｇは、液晶パネル４０Ｇに緑成分光が照射されるように、緑成分光を略平行光化する。コンデンサレンズ１４０Ｂは、液晶パネル４０Ｂに青成分光が照射されるように、青成分光を略平行光化する。
【００４４】
リレーレンズ１５１〜リレーレンズ１５２は、赤成分光の拡大を抑制しながら、液晶パネル４０Ｒ上に赤成分光を略結像する。
【００４５】
（投写型映像表示装置の機能）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の機能について、図面を参照しながら説明する。図４は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００に設けられた制御ユニット２５０を主として示すブロック図である。制御ユニット２５０は、映像光生成部２００に設けられる。
【００４６】
図４に示すように、制御ユニット２５０は、受信部２５１と、記憶部２５２と、検出部２５３と、映像制御部２５４とを有する。
【００４７】
受信部２５１は、第１映像を構成する第１映像データをネットワークから受信する。第１映像は、例えば、所定経路を通行する通行人に見せる広告映像などである。ネットワークは、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などであり、有線回線であってもよく、無線回線であってもよい。
【００４８】
記憶部２５２は、第２映像を構成する第２映像データを記憶する。第２映像は、例えば、避難経路などを通行人に案内する案内映像である。第２映像は、白色映像や青色映像などの単色映像であってもよい。このようなケースでは、投写面２１０上に表示された第２映像（単色映像）は、通行人を誘導する誘導灯として機能する。
【００４９】
記憶部２５２は、例えば、制御ユニット２５０内に設けられた不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ）である。記憶部２５２は、制御ユニット２５０外に設けられた装置（例えば、ハードディスク装置）であってもよい。
【００５０】
検出部２５３は、自装置に電力を供給する電源の種別を検出する。具体的には、検出部２５３は、外部電源取得部５００が電力を取得しているか、内部電源取得部６００が電力を取得しているかを検出する。検出部２５３は、例えば、内部電源取得部６００を監視しており、内部電源取得部６００が電力の取得を開始した場合に、電源の切り替えを検出する。
【００５１】
映像制御部２５４は、投写面２１０上に表示される映像を制御する。すなわち、映像制御部２５４は、表示素子４０（液晶パネル４０Ｒ〜液晶パネル４０Ｂ）を制御する。
【００５２】
具体的には、映像制御部２５４は、外部電源取得部５００によって電力が取得されている場合に、第１映像データに基づいて映像光を生成する。一方で、映像制御部２５４は、内部電源取得部６００によって電力が取得されている場合に、第２映像データに基づいて映像光を生成する。
【００５３】
すなわち、外部電源取得部５００によって電力が取得されている場合に、第１映像が投写面２１０上に表示される。一方で、内部電源取得部６００によって電力が取得されている場合に、第２映像が投写面２１０上に表示される。
【００５４】
（作用及び効果）
第１実施形態では、防護カバー４００ａは、反射ミラー３２０で反射された映像光の光路上に設けられている。従って、ユーザが反射ミラー３２０に接触して反射ミラー３２０の角度などが変わることを抑制することができる。また、防護カバー４００ａは、反射ミラー３２０で反射された映像光を透過する透過領域４１０を有する。従って、投写面２１０上に照射される映像光が防護カバー４００ａによって妨げられることがない。このように、投写型映像表示装置１００と投写面２１０との距離の短縮を図るために設けられた反射ミラー３２０の配置精度を良好に保つことができる。
【００５５】
映像制御部２５４は、外部電源取得部５００によって電力が取得されている場合に、第１映像データに基づいて映像光を生成する。一方で、映像制御部２５４は、内部電源取得部６００によって電力が取得されている場合に、第２映像データに基づいて映像光を生成する。
【００５６】
従って、外部電源取得部５００によって電力が取得されている通常状態と内部電源取得部６００によって電力が取得されている非常状態とにおいて、投写面２１０上に表示される映像を適切に切り替えることができる。
【００５７】
例えば、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００は、ホテル、美術館、博物館、デパートなどの施設に設けられることが好ましい。
【００５８】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００５９】
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００６０】
上述した実施形態では特に触れていないが、防護カバー４００ａは、反射ミラー３２０から投写面２１０側に連通する開口を有していてもよい。透過領域４１０は、このような開口であってもよい。
【００６１】
上述した実施形態では特に触れていないが、防護カバー４００ａの少なくとも一部は、透明樹脂やガラスなどの光透過性部材によって構成されていてもよい。透過領域４１０は、このような光透過性部材によって構成されていてもよい。
【００６２】
上述した実施形態では特に触れていないが、反射ミラー３２０は、反射ミラー３２０と投写面２１０との間において、映像光生成部２００から出射された映像光を集光する。透過領域４１０は、反射ミラー３２０によって映像光が集光される位置近傍に設けられることが好ましい。
【００６３】
上述した実施形態では、反射ミラー３２０として非球面ミラーを用いるケースについて例示したが、反射ミラー３２０はこれに限定されるものではない。例えば、反射ミラー３２０として自由曲面ミラーを用いてもよい。収差や解像度について工夫をすれば、反射ミラー３２０として球面ミラーを用いてもよい。
【００６４】
上述した実施形態では、映像光生成部２００の構成として複数の表示素子４０を用いるケース（３板式）について例示したが、映像光生成部２００の構成はこれに限定される物ではない。映像光生成部２００の構成として単数の表示素子４０を用いてもよい（単板式）。
【００６５】
上述した実施形態では、第１映像データは、広告映像などの第１映像を構成するが、第１映像データは、これに限定されるものではない。第１映像データは、ネットワークや映像入力端子を介して外部から取得するデータであればよい。
【００６６】
上述した実施形態では、第２映像データは、案内映像や単色映像などの第２映像を構成するが、第２映像データは、これに限定されるものではない。第２映像データは、記憶部２５２に記憶されたデータであればよい。
【００６７】
上述した実施形態では、検出部２５３は、自装置に電力を供給する電源の種別を検出するが、検出部２５３の構成は、これに限定されるものではない。検出部２５３は、例えば、停電の検出によって電源の切り替えを検出してもよい。検出部２５３は、ネットワークから第１映像データが供給されているか否かを検出してもよい。
【００６８】
上述した実施形態では特に触れていないが、投写面２１０は、映像光が投写される面であればよい。例えば、投写面２１０は、壁面、床面、天井、ガラス窓などであってもよい。但し、火災を含む災害時には、煙が上方に充満するため、投写型映像表示装置１００は、床面に設けられた投写面２１０に投写することが好ましい。
【００６９】
各実施形態によれば、上述したように、反射ミラー３２０を設けることによって、投写型映像表示装置と投写面との距離が短縮される。従って、投写型映像表示装置と投写面との間に人などが入り込んで、映像光が遮られることを抑制することができる。また、光源１０としてＬＤを用いた場合に、レーザ光（映像光）が人に照射される可能性を低減することができる
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る映像光生成部２００の構成を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る制御ユニット２５０を主として示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０・・・光源、２０・・・フライアイレンズユニット、３０・・・ＰＢＳアレイ、４０・・・表示素子、４１・・・入射側偏向板、４２・・・出射側偏向板、５０・・・クロスダイクロイックプリズム、１００・・・投写型映像表示装置、１１１・・・ダイクロイックミラー、１１２・・・ダイクロイックミラー、１２１〜１２３・・・反射ミラー、１３１・・・コンデンサレンズ、１４０・・・コンデンサレンズ、１５１〜１５２・・・リレーレンズ、２００・・・映像光生成部、２１０・・・投写面、２５０・・・制御ユニット、２５１・・・受信部、２５２・・・記憶部、２５３・・・検出部、２５４・・・映像制御部、３００・・・投写光学系、３１０・・・投写レンズ、３２０・・・反射ミラー、４００・・・筐体、４００ａ・・・防護カバー、４１０・・・透過領域、５００・・・外部電源取得部、６００・・・内部電源取得部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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