JP6742809B2 - 光源装置および車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置および車両用灯具に関する。

例えば、特許文献１には、各々が有機ＥＬ（Electroluminescence）層を有する複数の面状発光体を有する車両用灯具が開示されている。カバーとランプハウジングによって構成された灯具外筐の内部空間において、複数の面状発光体は、カバー側からランプハウジング側へと並んで配置されている。各面状発光体はその有機ＥＬ層がカバーに向かい合ってカバーの前面と平行に配置されている。

特開２０１５−２１５９９５号公報

ところで、可撓性をもつ平面状の有機ＥＬパネルが知られており、これを湾曲させることによって曲面状の発光面を形成することができる。しかしながら、こうして得られる曲面は、円柱面、楕円柱面、円すい面などのように平面の曲げにより形成可能な曲面に限られる。車両用灯具の構成要素（例えば、車両用標識灯のレンズ等）や車両用灯具の周辺部分（例えば、車両用標識灯が取り付けられる車体の部分）は任意の三次元曲面形状をもちうるが、平面状の有機ＥＬパネルをそうした三次元曲面形状に追従させることは容易でない。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機ＥＬパネルなどの面状光源を用いて、三次元曲面を含む意匠を表現する光源装置および車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の光源装置は、発光面を備える複数の面状光源を備える。各発光面が、三次元曲面形状の断面輪郭線に相当する曲線状前縁を有する。複数の面状光源は、曲線状前縁によって三次元曲面形状が模擬されるように配列されている。

面状光源は、有機ＥＬパネルであってもよい。

各面状光源が、発光面とは反対側に非発光面を備えてもよい。複数の面状光源は、隣接する２つの面状光源のうち一方の発光面が他方の非発光面と向かい合うように配列されていてもよい。

複数の面状光源に給電する共通のフレキシブルプリント基板をさらに備えてもよい。

発光面の後縁に沿って延在するエクステンションをさらに備えてもよい。

隣接する２つの面状光源が互いに異なる面積の発光面を有してもよい。

車両用灯具は、光源装置と、開口部を有するランプボディと、開口部を覆うようにランプボディに取り付けられランプボディとの間に灯室を形成する透光カバーと、を備えてもよい。各面状光源は、曲線状前縁が透光カバー側に位置し発光面の後縁がランプボディ側に位置するように灯室に設けられていてもよい。

各面状光源は、発光面とは反対側に非発光面を備え、発光面を透光カバーに向け非発光面をランプボディに向けるように傾斜して配置されていてもよい。

本発明によれば、有機ＥＬパネルなどの面状光源を用いて、三次元曲面を含む意匠を表現する光源装置および車両用灯具を提供することができる。

実施の形態に係る車両用灯具を説明するための概略断面図である。 図１に示す光源装置の外観を概略的に示す斜視図である。 光源装置の発光部の一部分を概略的に示す拡大断面図である。 光源装置の他の例を示す概略断面図である。 図４に示すある有機ＥＬパネルを概略的に示す上面図である。 有機ＥＬパネルの詳細を例示する概略拡大断面図である。 光源装置の他の例を示す概略外観図である。 図７に示すフレキシブルプリント基板を展開した様子を概略的に示す図である。 車両用灯具の他の例を示す概略断面図である。 車両用灯具の他の例を示す概略断面図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。

図１は、実施の形態に係る車両用灯具１０を説明するための概略断面図である。車両用灯具１０は、例えば、車両後部に搭載されるテールランプである。

車両用灯具１０は、ランプボディ１２と、透光カバー１４と、光源装置２０とを備える。透光カバー１４は透明なカバーであり、ランプボディ１２の前面開口部を覆うようにランプボディ１２に取り付けられランプボディ１２との間に灯室１６を形成する。光源装置２０は、灯室１６内に設けられている。

透光カバー１４は、例えば球面または放物面などの凸面状の三次元曲面形状に形成されている。透光カバー１４の形状に倣って、光源装置２０は、例えば球面または放物面などの凸面状の三次元曲面形状２２を表現するよう構成されている。なお、光源装置２０によって表現可能な三次元曲面形状２２は凸面に限られない。三次元曲面形状２２は、凹面またはその他の任意の三次元曲面も可能である。

図２は、図１に示す光源装置２０の外観を概略的に示す斜視図である。図１に示される光源装置２０は、図２のＡ−Ａ線に沿った概略断面である。

図１および図２に示されるように、光源装置２０は、灯室１６内に配置されている支持部材２３と、支持部材２３に支持され灯室１６内に配置されている複数の有機ＥＬパネル２４を備える。

支持部材２３は、例えば板状の部材であり、灯具前後方向に垂直（すなわち、灯具左右方向および灯具上下方向に平行）に配置されている。支持部材２３は、図示しない支持構造によりランプボディ１２に固定されている。

各有機ＥＬパネル２４は、灯具上下方向に垂直（すなわち、灯具前後方向および灯具左右方向に平行）に配置され、支持部材２３から車両後側に向けて突き出している。光源装置２０は、少なくとも３つ、少なくとも５つ、または少なくとも７つの有機ＥＬパネル２４を有する。図示の例では、光源装置２０は、８つの有機ＥＬパネル２４を有する。このように、比較的多数の有機ＥＬパネル２４が密に積層されている。

有機ＥＬパネル２４は、可撓性を有する平面状の有機ＥＬパネル、例えば、いわゆる２．５次元曲面ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）パネルを採用することができる。２．５次元曲面ＯＬＥＤパネルは、発光面内の発光均一性が良好であり、紙のように随意に曲げられるという優れた特徴をもつ。しかしながら、ここでは、有機ＥＬパネル２４は湾曲されずに平坦なままで使用されている。

複数の有機ＥＬパネル２４の各々が、片面の少なくとも一部に発光面２５を有し、反対側の面の少なくとも一部に非発光面（例えば反射面２７）を有する。図２においては理解のために、発光面２５に斜線が付してある。

例えば、発光面２５は、車両用灯具１０の外から良好に視認されるように、有機ＥＬパネル２４の周縁部に位置する。有機ＥＬパネル２４は、車両用灯具１０の外から視認可能な部位のみを発光させるよう構成されていてもよい。

複数の有機ＥＬパネル２４のうち末端に位置する有機ＥＬパネル２４（例えば、複数の有機ＥＬパネル２４のうち最も上方に位置する有機ＥＬパネル２４）については、発光面２５が有機ＥＬパネル２４の片面全域を占めてもよい。末端に位置する有機ＥＬパネル２４は、その全体が車両用灯具１０の外から視認されうるからである。また、例えば有機ＥＬパネル２４が小型の場合には、発光面２５が有機ＥＬパネル２４の片面全域を占めてもよい。

隣接する２つの有機ＥＬパネル２４は、互いに異なる面積の発光面２５を有する。三次元曲面形状２２を模擬するために、個々の有機ＥＬパネル２４の発光面２５がそれぞれ異なる面積に設定されうる。

複数の有機ＥＬパネル２４は、灯具上下方向に積層配列されている。言い換えれば、複数の有機ＥＬパネル２４は、隣接する２つの有機ＥＬパネル２４のうち第１有機ＥＬパネルの発光面２５が第２有機ＥＬパネルの反射面２７と向かい合うように、灯具上下方向に配列されている。これにより、第２有機ＥＬパネルの反射面２７は、第１有機ＥＬパネルの発光面２５からの出射光を第１有機ＥＬパネルに向けて反射することができる。

隣接する２つの有機ＥＬパネル２４のうち第１有機ＥＬパネルの発光面２５と第２有機ＥＬパネルの反射面２７との間には、有機ＥＬパネル間隔２６が形成される。図示の例では、有機ＥＬパネル間隔２６は一定である。これに代えて、複数の有機ＥＬパネル２４は、ある有機ＥＬパネル間隔２６が他の有機ＥＬパネル間隔２６と異なるように積層されていてもよい。

なお、各有機ＥＬパネル２４は、灯具左右方向に垂直に配置され、支持部材２３から車両後側に向けて突き出していてもよい。複数の有機ＥＬパネル２４は、灯具左右方向に積層配列されてもよい。あるいは、複数の有機ＥＬパネル２４は、その他の任意の方向に積層配列されることも可能である。

各発光面２５が、三次元曲面形状２２の断面輪郭線に相当する曲線状前縁２５ａを有する。複数の有機ＥＬパネル２４は、曲線状前縁２５ａによって三次元曲面形状２２が模擬されるように配列されている。図１に示されるように、各有機ＥＬパネル２４は、曲線状前縁２５ａが透光カバー１４側に位置し発光面２５の後縁がランプボディ１２側に位置するように灯室１６に設けられている。

ここで、三次元曲面形状２２の断面輪郭線は、例えば、三次元曲面形状２２を複数の平行な平面で複数片に薄切りにするとき各薄切片の断面に現れる輪郭の曲線である。よって、図示の例のように三次元曲面形状２２が球面状の凸面である場合には、断面輪郭線すなわち曲線状前縁２５ａは、円弧状の曲線となる。

なお、三次元曲面形状２２を切断する複数の平面は必ずしも互いに平行でなくてもよく、三次元曲面形状２２の断面輪郭線は、互いに交差しない複数の平面で三次元曲面形状２２を薄切りにするとき各薄切片の断面に現れる輪郭の曲線であってもよい。

あるいは、三次元曲面形状２２の断面輪郭線は、互いに交差しない複数の曲面で三次元曲面形状２２を薄切りにするとき各薄切片の断面に現れる輪郭の曲線であってもよい。この場合、断面輪郭線は三次元曲線となり、発光面２５は曲面となるから、有機ＥＬパネル２４はその曲面に従って曲げた状態で用いられてもよい。

また、少なくとも１つの有機ＥＬパネル２４には、支持部材２３の表面に沿って延出部２８が設けられている。延出部２８は、有機ＥＬパネル２４の幅（例えば、有機ＥＬパネル２４が灯具上下方向に垂直に配置されている場合には灯具左右方向の幅）を長くして支持部材２３への有機ＥＬパネル２４の固定を容易にするために設けられている。よって、延出部２８は、比較的小型の有機ＥＬパネル２４に形成されることが望ましい。延出部２８は、延出部２８が設けられる有機ＥＬパネル２４がそれより大型の他の有機ＥＬパネル２４と同じ幅をもつように延出長さが定められていてもよい。

図３は、光源装置２０の発光部の一部分を概略的に示す拡大断面図である。図示されるように、有機ＥＬパネル２４は、層状の構造を有する。有機ＥＬパネル２４は、フレキシブル基板３０、陽極層３２、有機発光層３４、陰極層３６、および封止層３８の積層構造を有する。フレキシブル基板３０は、例えば、フレキシブルガラス基板、または、可撓性をもつ樹脂基板である。陽極層３２は、例えば、ＩＴＯなど透明導電層である。陰極層３６は、例えば、アルミニウムなど金属層（例えば金属蒸着層）である。この場合、陰極層３６は不透明であるので、有機ＥＬパネル２４の光出射方向は、図３に矢印３１で示すように、有機発光層３４から陽極層３２およびフレキシブル基板３０を通じて外部に向かう方向となる。例えば、有機発光層３４が上述の発光面２５を形成し、陰極層３６が上述の反射面２７を形成する。

説明したように、光源装置２０においては、各有機ＥＬパネル２４の発光面２５が三次元曲面形状２２の断面輪郭線に相当する曲線状前縁２５ａを有する。複数の有機ＥＬパネル２４が、曲線状前縁２５ａによって三次元曲面形状２２が模擬されるように配列されている。このような有機ＥＬパネル２４の積層配列を用いることによって、三次元曲面を含む意匠を表現する光源装置２０および車両用灯具１０を提供することができる。

有機ＥＬパネル２４の発光面２５に曲線状前縁２５ａを形成するほうが、発光面２５自体を三次元曲面形状に変形させ又は成形するのに比べて、容易である。また、複数の有機ＥＬパネル２４の積層配列は、比較的単純な構成である。したがって、実施の形態に係る光源装置２０は、三次元形状の発光を容易に実現することができる。

図４は、光源装置２０の他の例を示す概略断面図である。図５は、図４に示すある有機ＥＬパネル２４を概略的に示す上面図である。図４に示される光源装置２０は、図５のＢ−Ｂ線に沿った概略断面である。

複数の有機ＥＬパネル２４に加えて、図４に示す光源装置２０は、発光面２５の後縁２５ｂに沿って延在するエクステンション４０を備える。エクステンション４０は前面に反射面４０ａを有する。反射面４０ａは、隣接する２つの有機ＥＬパネル２４間で、それぞれの発光面２５の後縁２５ｂに沿って延びている。発光面２５および曲線状前縁２５ａは、エクステンション４０から露出されている。

反射面４０ａは、光線Ｌ１で例示されるように、発光面２５からの出射光を前方に反射することができる。また、反射面４０ａは、光線Ｌ２で例示されるように、発光面２５から出射し反射面２７で反射された光を前方に反射することもできる。このように反射面４０ａを設置することにより、三次元的な見栄えをより良好に視認者に提示することができ、意匠性が向上される。

エクステンション４０は、有機ＥＬパネル２４を支持する支持部材（例えば、図１に示す支持部材２３）によって支持されていてもよい。あるいは、エクステンション４０が、有機ＥＬパネル２４を支持する支持部材であってもよい。

図５においては理解の容易のために、エクステンション４０を破線で示す。図５に示されるように、有機ＥＬパネル２４は給電端子部４２を有する。エクステンション４０によって、給電端子部４２などの有機ＥＬパネル２４の非発光部を覆い隠すことができる。

給電端子部４２は、有機ＥＬパネル２４の後方端部に位置する。給電端子部４２には、例えばコネクタが設けられていてもよい。図３に示す陽極層３２および陰極層３６がそれぞれ給電端子部４２を通じて外部の電源に接続される。外部電源から複数の有機ＥＬパネル２４それぞれの給電端子部４２へと個別に配線接続がなされてもよい。

図６は、有機ＥＬパネル２４の詳細を例示する概略拡大断面図である。図６に示される有機ＥＬパネル２４は、例えば、図４に示す光源装置２０に使用しうる。有機ＥＬパネル２４は、フレキシブル基板３０、陽極層３２、有機発光層３４、陰極層３６、および封止板３９を備える。フレキシブル基板３０は、例えばガラスなどの透明基板である。フレキシブル基板３０の表側（図６において上側）の面は露出され、フレキシブル基板３０の裏側（図６において下側）の面に陽極層３２、有機発光層３４、および陰極層３６がこの順に積層されている。図３に例示した構成と同様に、陽極層３２は例えばＩＴＯなど透明導電層であり、陰極層３６は例えばアルミニウムなど金属層（例えば金属蒸着層）である。また、封止板３９は、有機ＥＬパネル２４の内部を密閉するようフレキシブル基板３０の裏側に取り付けられている。フレキシブル基板３０と封止板３９とに挟まれて陽極層３２、有機発光層３４、および陰極層３６が配置されている。封止板３９は例えばガラスで形成されている。

また、有機ＥＬパネル２４を支持する支持部２４ａが設けられている。支持部２４ａは、第１支持板４６と第２支持板４７を備える。第１支持板４６および第２支持板４７は例えば樹脂で形成されている。第１支持板４６の裏面が第２支持板４７の表面に接着等により固定され、第１支持板４６は第２支持板４７と一体化されている。こうして、有機ＥＬパネル２４を収容する収容部４８が形成されている。第２支持板４７の裏面には、反射面２７が形成されている。反射面２７は、例えば、アルミニウムなど金属層（例えば金属蒸着層）である。有機ＥＬパネル２４からの光を出射する光出射開口４９が、収容部４８に対し反射面２７と反対側に形成されている。

第１支持板４６は、有機ＥＬパネル２４の発光面２５の後縁を定める第１突出部４６ａを備える。第２支持板４７は、有機ＥＬパネル２４の発光面２５の前縁を定める第２突出部４７ａを備える。光出射開口４９に対し第１突出部４６ａと第２突出部４７ａとは互いに反対側に位置する。第１突出部４６ａは第１支持板４６の表面から突き出し、第２突出部４７ａは有機ＥＬパネル２４の非発光部を隠すように第２支持板４７から突き出している。

有機ＥＬパネル２４への給電は、図５に示す例と同様に、有機ＥＬパネル２４の後方端部に位置する給電端子部４２から行われてもよい。また、支持部２４ａは、図４および図５に示すエクステンション４０の一部であってもよい。あるいは、支持部２４ａは、例えば図１に示す支持部材２３などの、有機ＥＬパネル２４を支持する支持部材の一部であってもよい。

図７は、光源装置２０の他の例を示す概略外観図である。複数の有機ＥＬパネル２４に加えて、図７に示す光源装置２０は、複数の有機ＥＬパネル２４に給電する共通のフレキシブルプリント基板４４を備える。フレキシブルプリント基板４４は、各有機ＥＬパネル２４の給電端子部４２に接続されるよう蛇腹状に湾曲されている。

図８は、図７に示すフレキシブルプリント基板４４を展開した様子を概略的に示す図である。フレキシブルプリント基板４４は、図７の蛇腹状の状態から展開され直線状となっている。フレキシブルプリント基板４４は、複数の有機ＥＬパネル接続部４４ａと、複数の配線部４４ｂとを備える。各有機ＥＬパネル接続部４４ａが対応する有機ＥＬパネル２４の給電端子部４２に接続される。有機ＥＬパネル接続部４４ａと配線部４４ｂとは交互に配置されており、配線部４４ｂによって有機ＥＬパネル接続部４４ａどうしが接続されている。末端の配線部４４ｂにはコネクタ部４４ｃが設けられており、コネクタ部４４ｃによりフレキシブルプリント基板４４は図示しない外部電源に接続される。

このように、複数の有機ＥＬパネル２４に給電する共通のフレキシブルプリント基板４４が用いられることにより、光源装置２０の給電構造が小型化され、それにより光源装置２０も小型化される。また、個々の有機ＥＬパネル２４に個別的な配線接続がなされる場合には多数の配線を要し接続が煩雑となりうるが、フレキシブルプリント基板４４による給電は、光源装置２０の製造工程の簡略化および作業性の向上にも役立つ。

なお、図４に示すエクステンション４０が、図７に示す光源装置２０に適用されてもよい。エクステンション４０によって、フレキシブルプリント基板４４が覆い隠されてもよい。

図９は、車両用灯具１０の他の例を示す概略断面図である。透光カバー１４は、上方から下方へと車両後方に向けてなだらかに傾斜している。また、ランプボディ１２も上方から下方へと車両後方に向けて傾斜している。光源装置２０の各有機ＥＬパネル２４は、曲線状前縁２５ａが透光カバー１４側に位置し発光面２５の後縁がランプボディ１２側に位置するように灯室１６に設けられている。複数の有機ＥＬパネル２４は、透光カバー１４の傾斜面に倣った三次元曲面形状２２が曲線状前縁２５ａによって模擬されるように配列されている。

また、光源装置２０の各有機ＥＬパネル２４は、発光面２５を透光カバー１４に向けるとともに反射面２７をランプボディ１２に向けるように傾斜して配置されている。図９に示す車両用灯具１０においては、図１に示す車両用灯具１０に比べて、車両後方から発光面２５が視認されるよう各有機ＥＬパネル２４が若干下向きに傾けられている。有機ＥＬパネル２４がランバーシアン発光（すなわち拡散発光）であるため、こうした傾斜によって、より多くの光を車両後方に出射することができる。その結果、車両用灯具１０は、配光規格を満足しやすくなる。

図１０は、車両用灯具１０の他の例を示す概略断面図である。上述の各実施の形態においては光源装置２０の複数の有機ＥＬパネル２４が灯具上下方向に積層配列されている。これに対し、図１０に示す光源装置２０の複数の有機ＥＬパネル２４は、灯具左右方向に積層配列されている。図１０に示す車両用灯具１０においても、図９に示す車両用灯具１０と同様に、有機ＥＬパネル２４の積層配列を用いることによって、三次元曲面を含む意匠を表現する光源装置２０および車両用灯具１０を提供することができる。

また、各有機ＥＬパネル２４は、発光面を透光カバーに向け非発光面をランプボディに向けるように傾斜して配置されている。図９に示す場合と同様に、有機ＥＬパネル２４の傾斜配置によって、より多くの光を車両後方に出射することができる。

図１０に例示する光源装置２０においては各有機ＥＬパネル２４の発光面が車両外側を向くとともに非発光面が車両内側を向くよう配置されているため、車両後方から発光面が視認されるよう各有機ＥＬパネル２４が車両内側に傾けられている。逆に、各有機ＥＬパネル２４の発光面が車両内側を向くとともに非発光面が車両外側を向くよう配置されている場合には、車両後方から発光面が視認されるよう各有機ＥＬパネル２４が車両外側に傾けられてもよい。

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。

上述の実施の形態で例示した特定の種類の灯具のみならず、光源装置２０は、テールランプ、ストップランプ、ターンランプ、クリアランスランプ、デイタイムランニングランプなど任意の種類の車両用標識灯、またはその他の車両用灯具に適用可能である。

上述の実施の形態では、光源装置２０は、複数の有機ＥＬパネルを備えるが、光源装置２０は、１つ又は複数の有機ＥＬパネルとともにまたはそれに代えて、ＬＥＤパネルなどその他の形式の１つまたは複数の面状光源を備えてもよい。面状光源は、可撓性を有してもよいし、有していなくてもよい。

１０ 車両用灯具、 １２ ランプボディ、 １４ 透光カバー、 １６ 灯室、 ２０ 光源装置、 ２２ 三次元曲面形状、 ２４ 有機ＥＬパネル、 ２５ 発光面、 ２５ａ 曲線状前縁、 ２５ｂ 後縁、 ２７ 反射面、 ４０ エクステンション、 ４４ フレキシブルプリント基板。

Claims (8)

1. 発光面を備える複数の面状光源を備え、
   各発光面が、三次元曲面形状の断面輪郭線に相当する曲線状前縁を有し、
   前記複数の面状光源は、前記曲線状前縁によって前記三次元曲面形状が模擬されるように配列され、
   各面状光源は、給電端子部を有し、
   前記複数の面状光源に給電するように前記給電端子部に接続される共通のフレキシブルプリント基板と、
   前記発光面の後縁に沿って延在し、前記給電端子部および前記フレキシブルプリント基板を覆い隠すとともに前記面状光源を支持するエクステンションと、をさらに備えることを特徴とする光源装置。
2. 前記面状光源は、有機ＥＬパネルであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記面状光源の発光面の後縁を定める第１突出部と、前記面状光源の発光面の前縁を定める第２突出部とを有し、前記面状光源を支持する支持部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
4. 前記共通のフレキシブルプリント基板は、展開された状態で直線状であり、蛇腹状に湾曲されて各面状光源の前記給電端子部に接続されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光源装置。
5. 各面状光源が、前記発光面とは反対側に非発光面を備え、
   前記複数の面状光源は、隣接する２つの面状光源のうち一方の発光面が他方の非発光面と向かい合うように配列されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光源装置。
6. 隣接する２つの面状光源が互いに異なる面積の発光面を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光源装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の光源装置と、
   開口部を有するランプボディと、
   前記開口部を覆うように前記ランプボディに取り付けられ前記ランプボディとの間に灯室を形成する透光カバーと、を備え、
   各面状光源は、前記曲線状前縁が透光カバー側に位置し前記発光面の後縁がランプボディ側に位置するように前記灯室に設けられていることを特徴とする車両用灯具。
8. 各面状光源は、前記発光面とは反対側に非発光面を備え、前記発光面を前記透光カバーに向け前記非発光面を前記ランプボディに向けるように傾斜して配置されていることを特徴とする請求項７に記載の車両用灯具。

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