KR0182453B1 - Rear Projection Screen for Rear Projection Television - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존의 리어프로젝션 텔레비전의 스크린에 비해 구조를 단순화하여 제작경비를 줄일 수 있고, 보다 높은 분해능을 가질 수 있도록 된 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린을 제공하기 위하여 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔을 집속하는 제1시트(31)와, 상기 제1시트(31)의 앞쪽에 일정한 간격으로 이격되도록 설치되어 제1시트(31)를 투과하는 이미지빔을 분산시키는 제2시트(32)로 구성된 리어프로젝션 텔레비전용 스크린에 있어서, 상기 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔이 가지고 있는 수직성분과 수평성분을 관찰자측 방향으로 각각 평행하게 진행하도록 하거나 어느 정도의 수렴, 발산각을 가지고 집속하도록 하는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)과 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31b)을 스크린(40)을 구성하고 있는 상기 제 1시트(31)의 양측 표면에 각각 형성하고, 관찰자측에 위치한 상기 제2시트(32)의 양측 표면에는 각각 수직방향의 렌티큘러 렌즈층(32a)과 무반사분산제층(32b)을 형성하여 구성한 것이다.The present invention can reduce the production cost by simplifying the structure compared to the screen of the conventional rear projection television, and radiated from the projection lens 30 to provide a rear projection screen for the rear projection television that can have a higher resolution. The first sheet 31 that focuses the image beam and the second sheet 32 which is installed in front of the first sheet 31 at regular intervals to disperse the image beam passing through the first sheet 31. In the rear projection television screen comprising a vertical component and a horizontal component of the image beam emitted from the projection lens (30) to proceed in parallel to the observer side, respectively, or to have a certain convergence, divergence angle The horizontal lenticular Fresnel lens layer 31a and the vertical lenticular Fresnel lens layer 31b constitute the screen 40. The lenticular lens layer 32a and the anti-reflective dispersant layer 32b in the vertical direction are respectively formed on both surfaces of the first sheet 31 and formed on both surfaces of the second sheet 32 positioned on the viewer side. will be.
Description
제1도는 종래 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 구조를 보이는 사시도.1 is a perspective view showing the structure of a rear projection screen for a conventional rear projection television.
제2도는 본 발명에 따른 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 구성을 보이는 사시도이다.2 is a perspective view showing the configuration of a rear projection screen for a rear projection television according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
30 : 프로젝션 렌즈 31 : 제 1시트30 projection lens 31 first sheet
31a : 수평렌티큘러 프레넬(horizontal lenticular-Fresnel)렌즈층31a: Horizontal lenticular-Fresnel lens layer
31b : 수직렌티큘러 프레넬(vertical lenticular-Fresnel)렌즈층31b: Vertical lenticular-Fresnel lens layer
32 : 제 2시트 32a : 수직렌티큘러 렌즈층32: second sheet 32a: vertical lenticular lens layer
32b : 무반사분산제층 40 : 스크린32b: antireflective dispersion layer 40: screen
본 발명은 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린에 관한 것으로, 특히 스크린에 투사되는 이미지빔의 좌우폭을 넓혀 영화화면과 엇비슷한 와이드형태의 화면을 사용자에게 저렴한 값으로 제공함과 동시에 모아레무늬의 발생을 근본적으로 억제할 수 있도록 한 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린에 관한 것이다.The present invention relates to a rear projection screen for a rear projection television, and in particular, by widening the left and right widths of the image beams projected on the screen, providing a wide screen similar to that of a movie screen at a low price to the user and at the same time fundamentally generating moire patterns. The present invention relates to a rear projection screen for rear projection television which can be suppressed.
화상표시장치는 그 표시방법에 따라, 직시형화상표시장치와 투사형화상표시장치로 대별된다.Image display apparatuses are roughly classified into direct view image display apparatuses and projection image display apparatuses according to their display methods.
전자인 직시형 화상표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube)등이 있는데, 이러한 CRT는 화질은 좋으나 화면을 크게함에 따라 CRT의 중량 및 두께가 증대되고, 제조단가가 높아지는 등의 문제점이 발생되어 대화면으로 제작하는데는 부적합 하였다.The electronic direct view type image display device includes a CRT (Cathode Ray Tube), which has good image quality, but as the screen is enlarged, problems such as weight and thickness of the CRT increase and manufacturing cost increase, resulting in a large screen. Not suitable for production.
또한, 후자인 투사형화상표시장치(프로젝터)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: 이하 LCD라 칭함)등이 있는데, 이러한 LCD는 박형화가 가능하여 대화면으로 구성하더라도 중량을 작게 할 수 있는 장점이 있는 반면에, 편광판에 의한 광손실이 크고, LCD를 구동하기 위한 박막트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮은 문제점을 가지고 있다.In addition, the latter projection image display device (projector) includes a liquid crystal display device (hereinafter referred to as an LCD), and such an LCD can be thinned, and has an advantage in that the weight can be reduced even when composed of a large screen. In this case, the light loss caused by the polarizing plate is large, and a thin film transistor for driving the LCD is formed for each pixel, and thus there is a limit in increasing the aperture ratio (light transmission area).
따라서, 미합중국 Aura사에 의해 액추에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays: 이하 AMA라 칭함)를 이용한 프로젝터가 개발되었다. 이러한 AMA는 화소에 대응하는 전왜소자를 기판위에 장방형 또는 정방형으로 배열하고, 그 전왜소자의 상단에 미세한 거울을 바둑판모양으로 배열하여 각 전왜소자를 개별적으로 제어함에 따라 거울의 기울기를 고속으로 변화시키도록 되어 있는 것이며, 이러한 AMA는 3개를 한조로 구성하여 청색, 녹색, 적색의 빛을 스크린의 화점에 반사시키도록 구성된 것이다.Therefore, a projector using Actuated Mirror Arrays (hereinafter referred to as AMA) has been developed by Aura, United States. The AMA arranges the warping elements corresponding to the pixels in a rectangle or a square on the substrate, and arranges the fine mirrors on the top of the warping elements in a checkerboard shape to change the tilt of the mirror at high speed by individually controlling each warping element. These AMAs consist of three sets, reflecting blue, green, and red light to the screen's point of view.
또한, AMA를 이용한 프로젝터는 1차원 AMA를 이용하는 것과 2차원 AMA를 이용하는 것으로 구별된다. 1차원 AMA는 거울면들이 M x 1 어레이로 배열되어 있고, 2차원 AMA는 거울면들이 M x N 어레이로 배열된다. 이러한 1차원 AMA를 이용하는 프로젝터는 주사거울을 이용하여 M x 1개의 광선들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 프로젝터는 M x N개의 광선들을 투사시켜 M x N화소의 어레이를 가지는 영상을 나타내게 된다.Also, projectors using AMA are distinguished from using one-dimensional AMA and two-dimensional AMA. The one-dimensional AMA has mirror surfaces arranged in an M × 1 array, and the two-dimensional AMA has mirror surfaces arranged in an M × N array. The projector using the 1D AMA pre-scans M x 1 rays using a scanning mirror, and the projector using the 2D AMA projects M x N rays to display an image having an array of M x N pixels.
제1도는 종래의 리어프로젝션 텔레비전용의 배면투사스크린을 나타낸 사시도로서, 이에 도시한 바와 같이 스크린(8)은 프로젝션 렌즈(2)로부터 방사되는 이미지빔(image-beam)을 관찰자가 볼 수 있는 화상으로 나타내는 것이며, 크게 제1시트(4)와 제2시트(6)로 구성되어 있다. 이러한 제1시트(4)에는 프레넬렌즈(4a)가 형성되어 프로젝션 렌즈(projection lens)(2)의 앞쪽에 위치된 상태에서 그 프로젝션 렌즈(2)로부터 투사되는 이미지빔을 관찰자방향으로 평행하게 또는 어느 한점을 향해 집속시키는 기능을 하게 도고, 이 제1시트(4)와 일정한 간격을 이루면서 근접되게 위치되는 상기 제2시트(6)의 양면에는 수평방향의 투사이미지빔을 좌우로 더욱 분산되게 하는 렌티큘러층(6a)(6b)이 형성되어 있고, 관찰자쪽에 위치한 그 제2시트(6)의 표면에는 외부광을 흡수하기 위한 블랙스트라이프층(7)이 형성되어 콘트라스트(contrast)를 높이고 있다.1 is a perspective view showing a rear projection screen for a conventional rear projection television. As shown therein, the screen 8 is an image in which an observer can see an image-beam emitted from the projection lens 2. It consists of the 1st sheet 4 and the 2nd sheet 6 largely. A fresnel lens 4a is formed in the first sheet 4 so that the image beam projected from the projection lens 2 in parallel with the projection lens 2 is located in front of the projection lens 2. Alternatively, a function of focusing toward one point may be provided, and the projection image beam in the horizontal direction may be further distributed from side to side on both surfaces of the second sheet 6 positioned at a predetermined distance from the first sheet 4. The lenticular layers 6a and 6b are formed, and a black stripe layer 7 for absorbing external light is formed on the surface of the second sheet 6 located on the observer side to increase the contrast.
위와 같은 스크린(8)의 내부에는 이 곳을 통과하는 투사이미지빔이 어느정도 수직방향으로 분산되도록 SiO2, CaCO3, TiO3, BaSO4, ZnO, Al(OH)3, 분말유리(fine powdered glass)등과 같은 분산제(diffuser)를 첨가하거나, 그 스크린(8)의 표면에 분산층(fine-mat-surface)을 형성하기도 하고, 분산제첨가와 분산층을 병행하기도 한다. 이러한 분산제나 분산층에 의한 분산정도는 분산제 또는 분산층의 농도나 두께의 조절에 좌우되며, 상기 제2시트(6)의 블랙스트라이프층(7)은 외부광의 스크린면에서의 반사를 줄여서(즉, 블랙스트라이프층이 흡수하여) 콘트라스트(contrast)를 높이는데 사용되어진다.Inside the screen 8 as above, SiO 2 , CaCO 3 , TiO 3 , BaSO 4 , ZnO, Al (OH) 3 , fine powdered glass so that the projected image beam passing through this area is distributed in some vertical direction. A dispersant such as) may be added, or a fine-mat-surface may be formed on the surface of the screen 8, or a dispersant may be added in parallel with the dispersing layer. The degree of dispersion by the dispersant or the dispersion layer depends on the control of the concentration or thickness of the dispersant or the dispersion layer, and the black stripe layer 7 of the second sheet 6 reduces the reflection of the external light on the screen surface (that is, The black stripe layer is absorbed and used to increase the contrast.
그러나 상기한 바와 같은 종래 프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린은 프레넬 렌즈(4a)를 성형하기 위한 금형의 가공에 고난이도의 기술을 요하므로, 금형제작비용의 부담을 안게 되어 제조단가가 높아지는 문제점을 가지고 있었다.However, as described above, the rear projection screen for a projection television requires a high level of technology for processing a mold for forming the Fresnel lens 4a, and thus has a problem in that the manufacturing cost increases due to the burden of mold production cost. .
또한, 스크린(8)의 분해능을 높이기 위해서는 블랙스트라이프층(7)의 폭과 그 블랙스트라이프층(7)간의 간격을 동시에 줄여야 하는데 이는 어느 정도의 한계를 지니는 문제점을 가지고 있으며, 그 블랙스트라이프층(7)과 투사된 영상정보가 서로 간섭을 일으키면서 모아레(moire)간섭무늬가 발생되어 화면의 질을 떨어뜨리는 문제점도 가지고 있었다.In addition, in order to increase the resolution of the screen 8, the width of the black stripe layer 7 and the distance between the black stripe layer 7 must be simultaneously reduced, which has a problem of some limitation, and the black stripe layer ( 7) and the projected image information interfere with each other, moire interference pattern is generated, and the quality of the screen is deteriorated.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점들을 해소하고자 안출한 것으로, 기존의 리어프로젝션 텔레비전의 스크린에 비해 구조를 단순화하여 제작경비를 줄일 수 있고, 보다 높은 분해능을 가질 수 있도록 된 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린을 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and compared to the screen of the conventional rear projection television, the structure can be simplified to reduce the production cost, it is possible to have a higher resolution rear projection television rear projection The purpose is to provide a screen.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 프로젝션 렌즈로부터 방사되는 이미지빔을 집속하는 제 1시트와, 상기 제 1시트의 앞쪽에 일정한 간격으로 이격되도록 설치되어 제 1시트를 투과하는 이미지빔을 분산시키는 제 2시트로 구성된 리어프로젝션 텔레비전용 스크린에 있어서, 상기 프로젝션 렌즈로부터 방사되는 이미지빔이 가지고 있는 수직성분과 수평성분을 관찰자방향으로 각각 평행하게 진행되도록 하거나 어느 정도의 수렴, 발산각을 가지고 집속하도록 하는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층과 수직렌티큘러 프레넬렌즈층을 스크린을 구성하고 있는 상기 제 1시트의 양측 표면에 각각 형성하고 관찰자측에 위치한 상기 제 2시트의 양측 표면에는 각각 수직방향의 렌티큘러 렌즈층과 무반사분산제층을 형성하여 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린이 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, the first sheet for focusing the image beam radiated from the projection lens, and the first sheet is provided so as to be spaced apart at regular intervals in front of the first sheet for dispersing the image beam passing through the first sheet In the rear projection television screen composed of two sheets, the vertical and horizontal components of the image beam emitted from the projection lens are allowed to proceed in parallel to the observer direction or to be focused with a certain convergence and divergence angle. A horizontal lenticular Fresnel lens layer and a vertical lenticular Fresnel lens layer are formed on both surfaces of the first sheet constituting the screen, and the lenticular lens layers in the vertical direction are formed on both surfaces of the second sheet located on the observer's side. Back-projection for rear projection television with anti-reflective dispersant layer The screen is provided.
이하 본 발명에 따른 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a rear projection screen for a rear projection television according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 제2도는 본 발명에 따른 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 구성을 나타내는 것으로서, 이에 도시한 바와 같이 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔을 집속하는 제 1시트(31)와, 상기 제 1시트(31)의 앞쪽에 일정한 간격으로 이격되도록 설치되어 제 1시트(31)를 투과하는 이미지빔을 분산시키는 제 2시트(32)로 구성된 통상의 구조를 가지고 있으며, 스크린(40)은 크게 위와 같은 제 1시트(31)와, 제 2시트(32)로 구성되어 있다.2 is a view illustrating a configuration of a rear projection screen for a rear projection television according to the present invention. As shown in FIG. 2, a first sheet 31 for focusing an image beam radiated from the projection lens 30 and the first sheet 31 are arranged. It is installed in front of the first sheet 31 at regular intervals and has a conventional structure consisting of a second sheet 32 for dispersing the image beams passing through the first sheet 31, the screen 40 is large The first sheet 31 and the second sheet 32 are formed as described above.
상기 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔이 가지고 있는 수직성분과 수평성분을 관찰자측 방향으로 각각 평행하게 진행하도록 하거나 어느 정도의 수렴 또는 발산각을 가지고 집속하도록 하는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)과 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31b)을 스크린(40)을 구성하고 있는 상기 제 1시트(31)의 양측 표면에 각각 형성하고, 관찰자측에 위치한 상기 제 2시트(32)의 양측 표면에는 각각 수직방향의 렌티큘러 렌즈층과 무반사분산제층(32b)을 형성하여 구성하였다.The horizontal lenticular Fresnel lens layer 31a for vertically and horizontally moving the vertical and horizontal components of the image beam emitted from the projection lens 30 toward the observer side or focusing with a certain convergence or divergence angle. ) And a vertical lenticular Fresnel lens layer 31b are formed on both surfaces of the first sheet 31 constituting the screen 40, respectively, and on both surfaces of the second sheet 32 located on the viewer side. Each was formed by forming a lenticular lens layer and an antireflective dispersant layer 32b in the vertical direction.
상기 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)과 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31b)은 예컨대, 서로 동일한 원호중심을 갖는 다수개의 계단형볼록실린더렌즈로 구성될 수 있다.The horizontal lenticular Fresnel lens layer 31a and the vertical lenticular Fresnel lens layer 31b may be formed of, for example, a plurality of stepped convex cylinder lenses having the same arc center.
상기 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31b)은 일종의 볼록실린더렌즈들의 수평배열로 구성되어 있는데 여기에 입사되는 빔의 수평방향성분을 더욱 집속시켜 빔의 진행발산각을 더욱 크게 하는 역할을 한다.The vertical lenticular Fresnel lens layer 31b is composed of a horizontal array of convex cylinder lenses. The vertical lenticular Fresnel lens layer 31b focuses a horizontal component of the beam incident thereto, thereby increasing the divergence angle of the beam.
상기 무반사분산제층(32b)은 예컨대, 첨부도면 제2도에 도시된 도시예에서와 같이 관찰자쪽에서 바라보는 상기 제 2시트(32)의 표면에 이 제 2시트(32)와는 다른 층을 형성하도록 일정한 두께를 가지고 형성될 수 있다.The anti-reflective dispersant layer 32b may be formed so as to form a layer different from the second sheet 32 on the surface of the second sheet 32 viewed from the viewer side, as shown in the example shown in FIG. It can be formed with a constant thickness.
상기 무반사분산제층(32b)은 외부광의 반사를 억제하여 이미지빔의 콘트라스트를 향상시키고자 무반사코팅처리 또는 무광택처리를 한다. 또한, 약간 청색계통의 색소를 첨가하여 외부광중 청색계통의 반사광만을 반사시킴으로써 더욱 이미지빔의 외부광 대비 콘트라스트르 높일 수 있도록 할 수도 있다.The antireflective dispersant layer 32b is subjected to an antireflection coating or matte treatment to suppress reflection of external light to improve contrast of the image beam. In addition, a slightly blue pigment may be added to reflect only the reflected light of the blue system among the external lights, thereby increasing the contrast with respect to the external light of the image beam.
이상에서와 같은 본 발명의 실시예에 따른 작용효과를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.With reference to the accompanying drawings, the operation and effect according to the embodiment of the present invention as described above will be described in detail.
첨부도면 제2도에 도시된 바와 같이, 스크린(40)을 향해 프로젝션 렌즈(30)로부터 이미지빔이 투사되면, 먼저 스크린(40)을 구성하고 있는 제 1시트(31)의 이면에 형성되어 있는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)에서 수직방향의 성분이 관찰자측 방향으로 집속되어 처음에 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔보다 상하폭이 집속된 형태의 이미지빔으로 되며, 이 곳을 통과한 이미지빔은 다시 제 1시트(31)의 앞면에 형성되어 있는 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31b)에서 수평방향의 성분이 관찰자측 방향으로 집속되어 처음에 프레젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔보다 좌우폭이 집속된 형태의 이미지빔으로 되어 상하좌우폭이 집속된 형태로 된다.As shown in FIG. 2, when the image beam is projected from the projection lens 30 toward the screen 40, first, the first beam 31 is formed on the rear surface of the first sheet 31 constituting the screen 40. In the horizontal lenticular Fresnel lens layer 31a, the vertical component is focused toward the observer side, so that the image beam is focused on the upper and lower widths than the image beam emitted from the projection lens 30. One image beam is an image that is first radiated from the projection lens 30 by focusing the horizontal component toward the observer side in the vertical lenticular Fresnel lens layer 31b formed on the front surface of the first sheet 31. The image beam is focused on the left and right widths of the beam, and the top, bottom, left and right widths are focused.
상기와 같은 상태에서 제 1시트(31)를 통과한 이미지빔은 다시 제2시트(32)를 투과하면서 이 제2시트(32)에 형성되어 있는 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)을 통과하면서 수평방향의 성분이 더욱 집속되어 무반사분산제층(32b)을 투과할 때는 분산되어 수직방향과 수직렌티큘러 프레넬 렌즈층에 의해 더욱 분산된 수평방향으로 넓은 범위에서 관찰자가 이미지빔의 영상을 관찰할 수 있게 됨은 물론, 이미지빔의 좌우폭이 넓어지므로, 와이드 형태의 프로젝터에 적용할 수 있게 된다.In this state, the image beam passing through the first sheet 31 passes through the second sheet 32 and passes through the vertical lenticular Fresnel lens layer 31a formed in the second sheet 32. When the components in the horizontal direction are focused more and penetrate the antireflective dispersant layer 32b, the observer can observe the image of the image beam in a wide range in the horizontal direction, which is dispersed and further dispersed by the vertical direction and the vertical lenticular Fresnel lens layer. Of course, since the left and right width of the image beam is wider, it can be applied to a wide projector.
이상에서와 같은 본 발명의 효과는 전체적인 면이 평평한 무반사분산제층을 스크린을 구성하고 있는 제2시트의 표면에 형성하여 이 곳을 통과하는 이미지빔을 수직방향과 수평방향으로 분산시키도록 하였으므로, 기존에 띠모양으로 된 블랙스트라이프층을 형성하였을 때에 한계점으로 지적되었던 분해능(resolution) 향상을 위한 기능상의 제약을 해소시킬 수 있는 효과가 있음은 물론이고, 모아레(moire)간섭무늬 발생의 원인이 되었던 띠모양의 블랙스트라이프층의 형성을 배제하였으므로 모아레 간섭무의 발생을 근본적으로 억제할 수 있어 스크린의 해상도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The effect of the present invention as described above is to form a non-reflective dispersant layer having a flat surface on the surface of the second sheet constituting the screen to distribute the image beam passing through this place in the vertical direction and the horizontal direction, The band that caused moire interference pattern as well as the effect of removing the functional limitation for improving the resolution, which has been pointed out as a limitation when forming the stripe-shaped black stripe layer, was formed. Since the formation of the shape of the black stripe layer is excluded, it is possible to fundamentally suppress the generation of moiré interference, thereby improving the screen resolution.
또한, 스크린을 구성하고 있는 제 1시트의 수평렌티큘러 프레넬렌즈층과 수직렌티큘러 프레넬렌즈의 모양이 단조로운 형태이므로, 이를 위한 성형금형의 가공을 쉽게 할 수 있는 효과가 있게 됨은 물론이고, 금형제작의 난이도를 낮출 수 있으므로 금형제작비용과 함께 전체적인 제작비용을 낮출 수 있는 효과도 기대할 수 있다.In addition, since the shape of the horizontal lenticular Fresnel lens layer and the vertical lenticular Fresnel lens of the first sheet constituting the screen is a monotonous shape, it is possible to easily process the molding mold for this, as well as to manufacture the mold As the difficulty of the mold can be lowered, it is expected to reduce the overall manufacturing cost in addition to the mold manufacturing cost.
Claims (3)
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