CN114077133A - 投影装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了投影装置及其控制方法。投影装置包括光源、光机、第一感测器以及处理器。光源提供光束至光机。光机将光束转换成影像光束并投射出投影装置。第一感测器用来感测环境温度。处理器耦接于光机、光源及第一感测器。处理器记录光机的投影时间，处理器依据环境温度由多个温度区间中选出环境温度所在的选中温度区间。处理器依据选中温度区间由多个温度区间对应的多个驱动程序中选出选中驱动程序以控制光源。依据选中驱动程序，光源所提供的光线亮度与投影时间为负相关。本发明的投影装置及其控制方法可有效改善投影装置的寿命。

Description

投影装置及其控制方法

技术领域

本发明是有关于一种装置及方法，且特别是有关于一种投影装置及其控制方法。

背景技术

由于投影装置为高功率的电子装置，在操作时往往会持续累积热能，若投影装置在高温环境、密闭环境或散热不良的环境下进行投影操作时，除了会加速投影装置的老化，降低本身的寿命外，持续累积的高温更会造成投影装置的安全疑虑。因此，现有技术实有改善的必要。

“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。

发明内容

本发明提供一种投影装置及投影装置的控制方法，其可有效依据环境温度来进行相对应的投影操作。

本发明的投影装置包括光源、光机、第一感测器以及处理器。光源提供光束至光机。光机将光束转换成影像光束并投射出投影装置。第一感测器用来感测环境温度。处理器耦接于光机、光源及第一感测器。处理器记录光机的投影时间，处理器依据环境温度由多个温度区间中选出环境温度所在的选中温度区间。处理器依据选中温度区间由多个温度区间对应的多个驱动程序中选出选中驱动程序以控制光源。依据选中驱动程序，光源所提供的光线亮度与投影时间为负相关。

本发明的控制方法可用来控制投影装置。投影装置的控制方法包含：借由第一感测器感测环境温度。借由处理器依据环境温度由多个温度区间中选择环境温度所在的选中温度区间，并依据选中温度区间由多个温度区间对应的多个驱动程序中选出选中驱动程序。借由处理器依据选中驱动程序控制光源，并记录投影装置的投影时间。其中依据选中驱动程序，光源提供的光线亮度与投影时间为负相关。

基于上述，投影装置及投影装置的控制方法可有效依据环境温度来进行相对应的投影操作，使投影装置可有效改善投影装置的寿命以及环境安全。

附图说明

图1A为本发明实施例一投影装置的示意图。

图1B为本发明实施例一控制方法的示意图。

图2A为本发明实施例一投影装置的示意图。

图2B为本发明实施例一控制方法的示意图。

具体实施方式

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1A为本发明实施例一投影装置1的示意图。投影装置1包含光源10、光机11、处理器12及感测器13。光源10可提供光束B1给光机11，光机11接收到光束B1后，可将光束B1转换成影像光束并投射出投影装置1。感测器13可用来感测环境温度。处理器12耦接于光源10、光机11及感测器13。处理器12可记录光机11的投影时间，处理器12可依据感测器13所提供的环境温度由多个温度区间中选出环境温度所在的选中温度区间。处理器12依据选中温度区间由温度区间对应的驱动程序中选出选中温度区间相对应的选中驱动程序，以控制光源10的操作。整体而言，投影装置1中的处理器12可控制光源10的操作，使光源10所提供的光线亮度与投影时间为负相关，也就是随着投影时间的增加，光源10所提供的光线亮度可逐渐调暗，如此一来，在投影装置1初始启动且光源刚开启时，投影装置1可控制光源10以较大的亮度进行投影，于投影装置1启动一预设时间之后，投影装置1再控制光源10以较小的亮度进行投影，进而提供使用者优化的投影感受。另外，投影装置1还可依据环境温度来选择适合的驱动程序，使投影操作可依据环境温度而调整投影亮度及投影时间，进而避免投影装置1在恶劣情况下过长的操作时间，且避免投影装置1设置的环境持续累积高温，因此有效改善投影装置1的寿命以及环境安全。

举例而言，针对投影装置1整体的操作而言，投影装置1可设置在一移动装置中。投影装置1可依据移动装置提供的启闭信号来进行操作。具体而言，在一实施例中，移动装置可为汽车，而投影装置1可为一汽车迎宾投影装置，且投影装置1可设置在汽车中。投影装置1可接收汽车车门的启闭信号，当启闭信号指示汽车车门开启时，投影装置才会进行投影操作，例如投射该汽车厂牌之影像，或是投射出特殊文字或图案之影像。在此实施例中，由于投影装置1所设置的位置(即汽车内部)具有相当高的温度，且针对狭窄密闭空间中的散热效果或手段亦有限，投影装置1在此恶劣的空间下进行投影操作，往往会由于高温影响投影装置1的寿命，或使投影装置1因为高温而无法运行，破坏使用者体验。更甚者，高温更可能会造成投影装置1对环境安全的影响。

因此，投影装置1可在汽车车门开启时驱动感测器13感测环境温度，环境温度例如可为投影装置内的温度，并依据环境温度选择相对应的驱动程序来进行投影。如此一来，投影装置1可依据其设置位置所对应形成的内部环境温度来较佳地选择适合的驱动程序，以贴合环境温度的驱动程序来进行投影，进而避免投影装置1在恶劣情况下过长的操作时间，且避免投影装置1设置的环境持续累积高温，因此有效改善投影装置1的寿命以及环境安全。

光源10可提供光束B1，并可接收处理器12的控制而调整所提供的光束B1亮度。光源10包含单一个或多个发光元件，用以同时或分别来进行发光以提供光束B1。光源10可包含例如为灯泡、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、激发光源以及其他类似元件或上述元件的组合。

光机11可接收来自光源10的光束B1，以将光束B1转换成影像光束并投射出投影装置1。举例而言，光机11可对光束B1进行数字光处理(Digital Light Processing，DLP)以产生出影像光束，光机11可包含例如为影像产生器、光学元件、控制电路、数字微镜装置(Digital Micromirror Device，DMD)以及其他类似元件或上述元件的组合。

感测器13可感测环境温度。虽然图1A中未绘示，但投影装置1还可包含壳体15。光源10、光机11及处理器13可设置于壳体15中。在一实施例中，感测器13感测的环境温度即为感测壳体15内的环境温度。但本发明不局限于此，感测器13亦可感测投影装置1的壳体15上的温度作为环境温度，或者感测器13亦可贴合设置于壳体15的外侧，使感测器13感测壳体15上外侧的环境温度，其亦为本发明之范畴。感测器13可包含例如为接触式温度感测器、双金属温度感测器、玻璃液体温度感测器、压力式温度感测器、电阻温度感测器(ResistanceTemperature Detector，RTD)、热敏电阻温度感测器和温差电偶温度感测器、非接触式温度感测器、辐射测温仪表、红外线感测器、微波温度感测器、热电偶(Thermocouple)温度感测器、P-N接面温度感测器、声学温度感测器、光纤温度感测器、类比集成电路温度感测器、数字集成电路温度感测器以及其他类似元件或上述元件的组合。

处理器12耦接光源10、光机11及感测器13。处理器13可接收感测器13所提供的环境温度，并依据环境温度来查寻查找表。关于查找表的取得方式，其可由处理器12本身所储存，或是储存在投影装置1中的存储器(未绘示于图1A)中，又或者是处理器12可透过连接网路等方式来取得，本发明并不限制处理器12储存或取得查找表的方式。进一步，查找表中可储存有驱动程序，每个驱动程序分别对应不同的温度区间。处理器12可由上述多个温度区间中选择出环境温度所在的温度区间作为选中温度区间，对应地，处理器12亦选择选中温度区间所对应的驱动程序作为选中驱动程序，并依据选中驱动程序来控制光源10。因此，处理器12可依据环境温度较佳地选择适当的驱动程序来控制光源10的操作，使投影操作可依据环境温度而调整，进而延长投影装置1的寿命。另外，各个驱动程序中，处理器12控制光源10所提供的光线亮度与投影时间为负相关。因此，投影装置1可提供优化后的亮度控制程序，带给使用者更佳的投影体验。

处理器12可包含例如为中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可编程之一般用途或特殊用途的微控制单元(Micro Control Unit，MCU)、微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可编程控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、算数逻辑单元(Arithmetic Logic Unit，ALU)、复杂可编程逻辑装置(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、现场可编程逻辑闸阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或其他类似元件或上述元件的组合。

另外，虽然图1A未绘示，但是处理器12可包含计时器及亮度调整器。计时器可用来计算及记录投影装置1的投影时间，使处理器12可配合选中驱动程序中所指示的时间信息来控制光源10。亮度调整器可用来控制光源的光线亮度，使处理器12可配合选中驱动程序中所指示的亮度信息来控制光源10。计时器及亮度调整器可透过软件程序、韧体语言或硬件架构的方式来实现，本发明对此不进行限制。

图1B为本发明实施例投影装置的控制方法。大致而言，图1B所绘示的控制方法可应用于图1A所绘示的投影装置，而上述关于投影装置1的操作可归纳为如图1B所绘示的控制方法。

图1B所绘示的控制方法包含有步骤S10、S12、S13。

在步骤S10中，借由感测器感测环境温度。

在一实施例中，感测器13可持续感测投影装置1的环境温度。在一实施例中，当投影装置1是设置在移动装置中，投影装置1可根据移动装置的启闭信号来判断是否运作。当投影装置1的处理器12接收到移动装置的启闭信号指示为开启时，处理器12指示感测器13感测环境温度。

在步骤S12中，借由处理器依据环境温度由多个温度区间中选择环境温度所在的选中温度区间，并依据选中温度区间由多个温度区间对应的多个驱动程序中选出选中驱动程序。

在一实施例中，处理器12在取得了环境温度之后，可依据环境温度来查询查找表以判断出适合环境温度的驱动程序。其中处理器12所查询的查找表可例如为下方表1：

表1

温度区间	0～60秒	60～120秒	120～180秒	180～600秒	600秒之后
						-10℃～30℃	2W	1.5W	1W	1W	1W
30℃～40℃	2W	1W	0.5W	0.5W	0W
						40℃～50℃	2W	1W	0.5W	0W	0W
…	…	…	…	…	…
						80℃～90℃	0.5W	0W	0W	0W	0W

在表1中，其记录有多个温度区间，每个温度区间分别对应于个别的驱动程序，记录光源10的功率与时间关系，且个别的驱动程序对应光源10的一预设操作时间。因此，处理器12可判断环境温度所在的温度区间，进而选择出相对应的驱动程序。详细而言，针对个别驱动程序中所记录的亮度信息与时间信息的关系，光源10所发出的亮度会随着时间的增加逐渐降低。以40℃～50℃的温度区间为例，在0～60秒的时间区间中，处理器12以2W(瓦特)控制光源10提供对应亮度。在60～120秒的时间区间中，处理器12以1W控制光源10提供对应亮度。在120～180秒的时间区间中，处理器12以0.5W控制光源10提供对应亮度。在180秒的预设操作时间之后的时间区间，处理器可控制光源10关闭以结束投影操作，其中所选择出的驱动程序所对应的光源10的预设操作时间等于时间区间(例如0～60秒)、时间区间(例如60～120秒)及时间区间(例如120～180秒)的总和。如此一来，透过亮度与时间的负相关，投影装置1可以优化后的亮度提供使用者更佳的投影体验。

接着，针对表1中所有的驱动程序，随着温度区间的温度增加，处理器12所控制光源10以提供的光线亮度与温度区间的温度大小为负相关，如此一来，当环境温度上升时，投影装置1可较佳地依据投影装置1所设置的环境温度选择适合的驱动程序，以调降投影亮度以及投影时间，进而避免投影装置1在恶劣情况下过长的操作时间以及产生过高的热能，故有效改善投影装置1的寿命以及环境安全。

在另一实施例中，处理器12所取得的查找表可例如为下方表2：

表2

表2的内容相似于表1，两者的差别在于，表2中另外包含有-10℃以下以及90℃以上的温度区间。在此实施例中，查找表2可包含第一温度(例如为-10℃)及第二温度(例如为90℃之间)，而查找表中的第一温度及第二温度之间可包含多个温度区间。针对第一温度及第二温度之间的每个温度区间，其投影亮度与环境温度为负相关，且投影亮度与投影时间为负相关。当环境温度落入第一温度与第二温度之间的温度范围时，依据查找表指示的驱动程序，处理器12可控制光源10来进行相对应的投影操作。当环境温度掉出第一温度与第二温度之间的温度范围时，也就是处理器12判断环境温度小于第一温度或环境温度大于第二温度时，依据查找表指示的驱动程序，处理器12可控制光源10关闭或不开启光源10。如此一来，当处理器12判断投影装置1所设置的环境温度恶劣不适合进行投影时，依据查找表以及环境温度，处理器12可控制光源10关闭不进行投影操作，以避免恶劣环境下操作而缩短投影装置1的寿命。

在步骤S13中，借由处理器依据选中驱动程序控制光源，并记录投影装置的投影时间。如此一来，处理器12可透过其所记录的投影时间以及查找所获得的驱动程序来控制光源10。如上方表1所示的每个驱动程序中，光源10的光线亮度与投影时间的时间长度皆为负相关，因此处理器12可控制光源10的亮度，以进行随着投影时间增加逐渐降低投影亮度的投影操作。因此，投影装置1可提供优化后的亮度控制程序，带给使用者更佳的投影体验。

图2A为本发明实施例一投影装置2的示意图。投影装置2包含光源10、光机11、处理器12、感测器13(例如为第一感测器)及感测器24(例如为第二感测器)。关于光源10、光机11、处理器12及感测器13的叙述请参考上方关于图1A、图1B的叙述，于此不再赘述。投影装置2与投影装置1的差别在于，投影装置2还设置有另一感测器24。

感测器24耦接处理器12，感测器24可邻近于光机11而设置，以感测光机11的元件温度并将元件温度提供给处理器12。更具体而言，感测器24可邻近于光机11中的影像产生器而设置。在一实施例中，感测器24可贴附于光机11而设置。在一实施例中，感测器24与光机11中影像产生器的设置距离可小于第一预设距离(例如为小于1厘米、3厘米、5厘米等)。相较之下，感测器13可设置于投影装置2的壳体25内、壳体25上或壳体25外部，以较佳地感测投影装置2所设置区域的环境温度。在一实施例中，感测器13与光机11中影像产生器的设置距离可大于第二预设距离(例如为大于3厘米、5厘米、10厘米、20厘米等)。因此，感测器24可提供相关于光机11中的影像产生器的元件温度给处理器12，使处理器12还可依据感测器24所提供的元件温度来进行投影操作。

详细而言，投影装置2中的处理器12同时耦接感测器13、24。处理器12可同时接收到感测器13所提供的环境温度以及感测器24所提供的元件温度。因此，当投影装置2在执行如图1B所绘示的控制方法时，除了在步骤S10、S12及S13取得环境温度以依据环境温度判断选中驱动程序，以及依据选中驱动程序进行投影操作之外，投影装置2还可依据感测器24所提供的元件温度来控制投影操作。

图2B为本发明实施例投影装置的另一控制方法。大致而言，图2B所绘示的控制方法可应用于图2A所绘示的投影装置，而上述关于投影装置2的操作可归纳为如图2B所绘示的控制方法。具体而言，图2B所绘示的控制方法包含有步骤S10、S11、S12、S13、S14、S20、S21、S22、S30。在步骤S20中，借由投影装置接收启闭信号。在一实施例中，当投影装置2是设置在移动装置中，投影装置2可根据移动装置的启闭信号来判断是否运作，例如移动装置是汽车时，汽车车门的开启或关闭会对应产生一启闭信号。当投影装置2接收到移动装置的启闭信号，则执行步骤S10，借由第一感测器感测环境温度。处理器12接收来自第一感测器13的环境温度时，执行步骤S11，借由处理器判断是否环境温度大于第二温度或小于第一温度。其中，当环境温度落入第一温度与第二温度之间的温度范围时，处理器12可控制光源10来进行相对应的投影操作，即执行步骤S12。当环境温度超出第一温度与第二温度之间的温度范围时，也就是处理器12判断环境温度小于第一温度或环境温度大于第二温度时，处理器12可控制光源10关闭，即执行步骤S30，关闭投影装置的光源。

当环境温度落入第一温度与第二温度之间的温度范围时，处理器12可控制光源10正常进行步骤S12及S13的控制程序，其中，在执行步骤S13时，可执行步骤S21，借由第二感测器感测元件温度。处理器12接收来自第二感测器24的元件温度时，执行步骤S22，借由处理器判断是否元件温度在工作温度范围。当处理器12判断元件温度落入工作温度范围以内时，处理器12可控制光源10继续进行步骤S13，即继续由处理器12依据选中驱动程序控制光源10的亮度及操作时间。当处理器12判断元件温度掉出工作温度范围以外时，(举例而言，当处理器12判断元件温度大于100℃时)，处理器12可关闭光源10，以停止或暂停投影装置2的投影操作，即执行步骤S30。而在执行步骤S13时，接续执行步骤S14，当处理器12依据选中驱动程序判断到达对应的预设操作时间时，执行步骤S30，关闭光源。简言之，投影装置2除了可依据环境温度查询查找表以判断出相对应的驱动程序来进行投影操作之外，投影装置2还可依据元件温度来进行投影操作。

综上所述，本发明的投影装置及投影装置的控制方法可提供使用者优化的投影感受。另外，投影装置依据环境温度来选择适合的驱动程序，使投影操作可依据环境温度而调整投影亮度及投影时间，进而避免投影装置在恶劣情况下过长的操作时间，且避免投影装置设置的环境持续累积高温，因此有效改善投影装置的寿命以及环境安全。

惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即凡依本发明权利要求书及发明内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文献检索之用，并非用来限制本发明之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

附图标记说明：

1、2：投影装置

10：光源

11：光机

12：处理器

13、24：感测器

15、25：壳体

B1：光束

S10、S11、S12、S13、S14、S20、S21、S22、S30：步骤。

Claims (20)

1.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括光源、光机、第一感测器以及处理器，其中：

所述光源提供光束至所述光机；

所述光机将所述光束转换成影像光束并投射出所述投影装置；

所述第一感测器用来感测环境温度；以及

所述处理器耦接于所述光机、所述光源及所述第一感测器，所述处理器记录所述光机的投影时间，所述处理器依据所述环境温度由多个温度区间中选出所述环境温度所在的选中温度区间，所述处理器依据所述选中温度区间由所述多个温度区间对应的所述多个驱动程序中选出选中驱动程序以控制所述光源，

其中依据所述选中驱动程序，所述光源所提供的光线亮度与所述投影时间为负相关。

2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，还包括壳体，所述光机、所述光源及所述处理器配置于所述壳体内，所述第一感测器用来感测所述壳体内的所述环境温度。

3.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述处理器依据所述选中驱动程序控制所述光源在第一时间区间中所提供的光线亮度大于所述光源在第二时间区间中所提供的光线亮度，所述第一时间区间先于所述第二时间区间。

4.根据权利要求3所述的投影装置，其特征在于，所述处理器依据所述选中驱动程序控制所述光源在预设操作时间后关闭，所述预设操作时间等于所述第一时间区间及所述第二时间区间的总和。

5.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，依据所述多个驱动程序，所述光源所提供的光线亮度与所述多个温度区间的温度大小为负相关。

6.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述多个温度区间介于第一温度值及第二温度值之间，所述第一温度值小于述第二温度值，当所述处理器判断所述环境温度小于所述第一温度值或大于所述第二温度值时，所述处理器控制所述光源关闭。

7.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置设置在移动装置中，所述投影装置依据所述移动装置的启闭信号以使所述第一感测器开始感测所述环境温度并进行投影，所述第一感测器感测的所述环境温度相关于所述投影装置设置在所述移动装置的位置。

8.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述显示装置还包括第二感测器，其设置于所述光机，所述第二感测器感测所述光机的元件温度，

其中当所述处理器判断所述元件温度在工作温度范围以外时，所述处理器控制所述光源关闭。

9.根据权利要求8所述的投影装置，其特征在于，所述光机包括影像产生器，所述第二感测器配置于所述光机的所述影像产生器旁，用以感测所述影像产生器的所述元件温度。

10.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述处理器还包含计时器及亮度调整器，所述计时器计算及记录所述投影时间，所述亮度调整器控制所述光源的光线亮度。

11.一种投影装置的控制方法，其特征在于，所述投影装置包括光源、光机、第一感测器及处理器，所述投影装置的控制方法包含：

借由所述第一感测器感测环境温度；

借由所述处理器依据所述环境温度由多个温度区间中选择所述环境温度所在的选中温度区间，并依据所述选中温度区间由所述多个温度区间对应的多个驱动程序中选出选中驱动程序；以及

借由所述处理器依据所述选中驱动程序控制所述光源，并记录所述投影装置的投影时间，

其中依据所述选中驱动程序，所述光源提供的光线亮度与所述投影时间为负相关。

12.根据权利要求11所述的投影装置的控制方法，其特征在于，借由所述第一感测器感测所述投影装置的壳体内的所述环境温度。

13.根据权利要求11所述的投影装置的控制方法，其特征在于，借由所述处理器依据所述选中驱动程序控制所述光源在第一时间区间中所提供的光线亮度大于所述光源在第二时间区间中所提供的光线亮度，所述第一时间区间先于所述第二时间区间。

14.根据权利要求13所述的投影装置的控制方法，其特征在于，借由所述处理器依据所述选中驱动程序控制所述光源在预设操作时间后关闭，所述预设操作时间等于所述第一时间区间及所述第二时间区间的总和。

15.根据权利要求11所述的投影装置的控制方法，其特征在于，借由所述处理器依据所述多个驱动程序控制所述光源所提供的光线亮度与所述多个温度区间的温度大小为负相关。

16.根据权利要求11所述的投影装置的控制方法，其特征在于，所述多个温度区间介于第一温度值及第二温度值之间，所述第一温度值小于述第二温度值，当借由所述处理器判断所述环境温度小于所述第一温度值或大于所述第二温度值时，借由所述处理器控制所述光源关闭。

17.根据权利要求11所述的投影装置的控制方法，其特征在于，还包含：

借由第二感测器感测所述光机的元件温度，其中所述第二感测器配置于所述光机；以及

当所述元件温度在工作温度范围以外时，借由所述处理器控制所述光源关闭。

18.根据权利要求17所述的显示方法，其特征在于，还包含：

借由所述第二感测器感测所述光机的影像产生器的所述元件温度，其中所述第二感测器设置于所述光机的所述影像产生器旁。

19.根据权利要求11所述的投影装置的控制方法，其特征在于，还包含：

借由所述处理器的计时器计算及记录所述投影时间；以及

借由所述处理器的亮度调整器控制提供至所述光源的输入功率，以调整所述光源的光线亮度。

20.根据权利要求11所述的投影装置的控制方法，其特征在于，还包含：

依据所述投影装置所接收的启闭信号，所述第一感测器开始感测所述环境温度。

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