CN115565802A - 键盘装置、电子设备以及键盘装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够抑制漏光的发生的键盘装置、电子设备以及键盘装置的制造方法。键盘装置具备：金属制的基座板；膜片，层叠于基座板的上表面；多个键帽，在基座板的上表面侧经由支承机构设置为上下可动；光源模块，层叠于基座板的下表面，向键帽照射光；多个保持部件，由透光性树脂材料形成并与基座板接合，用于将支承机构安装于上述基座板；以及定位部件，由与保持部件相同的材料形成并与基座板接合，用于将基座板相对于壳体定位，膜片与定位部件在上下方向上重叠。

Description

键盘装置、电子设备以及键盘装置的制造方法

技术领域

本发明涉及键盘装置、电子设备以及键盘装置的制造方法。

背景技术

作为用于笔记本型PC等电子设备的键盘装置，本申请人提出有如下结构，即、将成为键帽的支承机构的基座的保持部件、和相对于电子设备壳体的定位用的部件通过嵌件成型同时形成于金属制的基座板(参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利第6830972号公报

上述那样的键盘装置有时被用作通过LED光源等使各键顶能够发光的结构、所谓的背光键盘。背光键盘一般是将来自光源的光用导光板导光并向各键帽引导的结构。

然而，为了使上述专利文献1的键盘装置成为背光键盘，需要用透光性材料形成处于各键帽的下方的保持部件。于是，与保持部件同时被嵌件成型的定位部件也由透光性材料形成。定位部件例如配置于将各键帽间分隔的框架的下方，但一部分在键帽与框架的缝隙露出。因此，可知在这样的结构中，用导光板引导了的光也透过定位部件，从键帽周围的缝隙产生漏光。在产生了漏光的情况下，损害键盘装置、搭载有该键盘装置的电子设备的外观品质。

发明内容

本发明是考虑上述现有技术的课题而完成的，目的在于提供一种能够抑制漏光的发生的键盘装置、电子设备以及键盘装置的制造方法。

本发明的第一形态所涉及的键盘装置搭载于壳体，具备：金属制的基座板；膜片，层叠于上述基座板的上表面；多个键帽，在上述基座板的上表面侧经由支承机构设置为上下可动；光源模块，层叠于上述基座板的下表面，向上述键帽照射光；多个保持部件，由透光性树脂材料形成并与上述基座板接合，用于将上述支承机构安装于上述基座板；以及定位部件，由与上述保持部件相同的材料形成并与上述基座板接合，用于将上述基座板相对于上述壳体定位，上述膜片与上述定位部件在上下方向上重叠。

本发明的第二形态所涉及的电子设备具备：壳体；和键盘装置，搭载于上述壳体，上述键盘装置具备：金属制的基座板；膜片，层叠于上述基座板的上表面；多个键帽，在上述基座板的上表面侧经由支承机构设置为上下可动；光源模块，层叠于上述基座板的下表面，向上述键帽照射光；多个保持部件，由透光性树脂材料形成并与上述基座板接合，用于将上述支承机构安装于上述基座板；以及定位部件，由与上述保持部件相同的材料形成并与上述基座板接合，用于将上述基座板相对于上述壳体定位，上述膜片与上述定位部件在上下方向上重叠。

本发明的第三形态所涉及的键盘装置的制造方法是搭载于壳体的键盘装置的制造方法，具有：对金属制的基座板形成使其一部分向下表面侧伸出而成的突出部的工序；将形成有上述突出部的基座板放置于模具并注射透光性树脂，从而将用于将上述基座板相对于上述壳体定位的定位部件、和用于安装在上述基座板的上表面侧支承键帽的支承机构的多个保持部件，通过嵌件成型而接合于上述基座板的工序；在接合了上述定位部件以及上述保持部件的上述基座板的下表面侧，安装用于透过上述保持部件向上述键帽照射光的光源模块的工序；以及在接合了上述定位部件以及上述保持部件的上述基座板的上表面层叠膜片，并且使上述膜片相对于上述定位部件在上下方向上重叠的工序。

根据本发明的上述形态，能够抑制漏光的发生。

附图说明

图1是从上俯视具备一个实施方式所涉及的键盘装置的电子设备而得到的图。

图2是示意性地表示键盘装置的结构的主要部位放大侧剖视图。

图3是具有拉深形状的突出部以及其周边部的示意性的立体图。

图4是具有板片的突出部以及其周边部的示意性的立体图。

图5是光源模块的示意性的分解立体图。

图6是用于对将保持部件以及定位部件接合于基座板的方法进行说明的示意性的侧剖视图。

附图标记说明

10…键盘装置；12…电子设备；14…壳体；22…键开关；24…基座板；26…保持部件；28…定位部件；30…膜片；32…光源模块；34…键帽；36…框架部；37…支承机构；41、43…突出部；46…遮光片；47…导光板；48…光源基板；49…反射板；50…模具。

具体实施方式

以下，关于本发明所涉及的键盘装置，例示具备该装置的电子设备并列举出优选实施方式，一边参照附图一边详细进行说明。

图1是从上俯视具备一个实施方式所涉及的键盘装置10的电子设备12而得到的图。电子设备12是翻盖式的笔记本型PC。电子设备12具备：壳体14，搭载了键盘装置10；和显示器壳体18，搭载了显示器16，壳体14、18通过铰链20连结为能够开闭。本发明也可以应用于除笔记本型PC以外的电子设备。本发明例如也可以应用于台式PC等所使用的外置的键盘装置、成为平板型PC的可装卸的扩展装置的键盘装置等。

以下，针对键盘装置10，如图1所示，以在搭载于电子设备12的壳体14的状态下供用户使用的姿势为基准，将近前侧称为前，将进深侧称为后，将厚度方向称为上下，将宽度方向称为左右来进行说明。

壳体14在内部收容有安装了CPU的主板、SSD、存储器、电池装置等各种电子部件。键盘装置10设置于壳体14的上表面14a。显示器壳体18在正面具备显示器16。显示器16例如由液晶显示器、有机EL显示器等构成。显示器壳体18经由铰链20能够转动地连结于壳体14的后端部。

图2是示意性地表示键盘装置10的结构的主要部位放大侧剖视图。

如图1及图2所示，键盘装置10具备多个键开关22、基座板24、多个保持部件26、定位部件28、膜片30、光源模块32。本实施方式的键盘装置10是各键开关22的操作部亦即键帽34的周围由框架部36分隔了的隔离型的键盘装置。

各键开关22具有键帽34和支承机构37。支承机构37是在基座板24的上表面24a侧将键帽34支承为上下可动的致动器。支承机构37具有：缩放机构，将能够旋转地相互交叉的一对框体37a、37b架设在键帽34的下表面与基座板24的上表面24a之间；和未图示的橡胶圆顶。

在图2所示的结构例中，支承机构37在各框体37a，37b的上侧具有前后排列的滑动销以及旋转轴销，滑动销在键帽34的下表面侧被支承为能够水平移动，旋转销在键帽34的下表面侧被支承为能够旋转。在各框体37a、37b的下侧也设置有滑动销37c以及旋转轴销37d。滑动销37c以及旋转轴销37d由与基座板24的上表面24a接合的保持部件26支承。橡胶圆顶是由硅橡胶等具有挠性的弹性材料形成的圆顶形状部件，被插入至框体37a、37b的内侧开口部，介于键帽34的下表面与膜片30之间。各键帽34在受到了按下操作的情况下，使橡胶圆顶弹性变形按压膜片30，在解除了按下操作的情况下，借助橡胶圆顶的弹力复原至原来的位置。

各保持部件26是配置于基座板24的上表面24a的矩形的框状部件，支承支承机构37的下侧的滑动销37c以及旋转轴销37d。在保持部件26形成有：横孔26b，将滑动销37c支承为能够水平移动；和轴承孔26c，将旋转轴销37d支承为能够旋转。

保持部件26通过树脂材料的嵌件成型而与基座板24接合。形成保持部件26的树脂材料形成为透明或半透明，具有透光性。基座板24在与各键开关22对应的各位置贯通形成有孔部38。各保持部件26接合于孔部38的内壁面以及缘部。保持部件26与孔部38的缘部的上表面24a接合，并且以从下表面突出的销状的凸部26a嵌合至孔部38的状态与孔部38的内壁面接合。由此，保持部件26不晃动地稳固地与基座板24接合。此外，如图2所示，膜片30以包围保持部件26的周围的方式层叠于基座板24的上表面24a。因此，图2所示的保持部件26的与上表面24a接合的部分由膜片30隐藏，但实际上与上表面24a抵接。

基座板24是各键开关22的安装板。基座板24例如对薄不锈钢板、铝板等金属板实施冲裁成形、切割扶起成形等而成。在基座板24形成有：多个孔部38，与各键开关22对应；和至少一个(本实施方式中为3个)孔部40。

如图1所示，在本实施方式的情况下，孔部40在左右方向上排列且设置有3个，对各孔部40分别设置有定位部件28。如图2所示，基座板24具有形成为一部分向下表面24b侧伸出的突出部41。突出部41例如具有将基座板24向下表面24b侧平滑地压出而成的拉深形状，以包围孔部40的整周的方式突出为盘状(参照图3)。孔部40贯通突出部41的中心。

各定位部件28将基座板24相对于框架部36、即壳体14定位。本实施方式的定位部件28被相对于设置于框架部36的定位用的销42定位。定位部件28通过树脂材料的嵌件成型而与基座板24接合。定位部件28为了与保持部件26一体地嵌件成型，而由与保持部件26相同的树脂材料形成。因此，定位部件28也形成为透明或半透明，具有透光性。

各定位部件28与各孔部40的内壁面40a以及缘部40b接合。定位部件28具有：圆筒部28a，与内壁面40a接合；和凸缘部28b、28c，与缘部40b接合。在圆筒部28a贯通形成有供从框架部36突出的销42插入的定位孔28d。圆筒部28a沿着孔部40的内壁面40a接合。凸缘部28b与突出部41的上表面41a接合。凸缘部28c与突出部41的下表面41b接合。

因此，定位部件28以抓住突出部41的方式与基座板24稳固地接合。由此，定位部件28的上表面28e(凸缘部28b的表面)配置为与基座板24的上表面24a齐平或者处于下方。

基座板24的突出部只要是能够将定位部件28相对于基座板24稳固地接合、并将上表面28e设置为与上面24a齐平或者处于下方的结构，也可以设为除图3所示的结构(突出部41)以外的结构。

例如，如图4所示，基座板24也可以设为取代突出部41而具备突出部43的结构。突出部43具有对基座板24的一部分进行切割并将其向下表面24b侧扶起而成的板片，例如在孔部40的周围设置有一对。突出部43的侧面剖面形状与图2所示的突出部41大致相同，是向下方弯曲了的爪状的板片。突出部43优选为沿着孔部40的周向等间隔地设置，例如也可以排列配置3个以上。定位部件28也通过与突出部41同样的形状、结构与突出部43接合。即定位部件28的圆筒部28a以描绘通过各突出部43的内壁面43a的圆的方式与内壁面43a接合。凸缘部28b、28c分别与突出部43的上表面43b、43c接合。

膜片30是用于检测各键帽34的按下操作的开关片，层叠于基座板24的上表面24a(参照图2)。膜片30以配置于全部的键开关22的下方的方式在基座板24的上表面24a的大致整面扩展。膜片30例如是在被按压了的情况下触点闭合的三层构造的开关片。膜片30例如在固定触点以及可动触点重叠的位置被橡胶圆顶按压了的情况下，固定触点和可动触点紧贴，由此闭合触点。

如图2所示，膜片30具有：多个开口44，与基座板24的各孔部38重叠；和至少一个(在本实施方式中为3个)的开口45，与孔部40重叠。各开口44供各保持部件26的凸部26a插通。开口45供框架部36的销42插通。膜片30配置为开口45的周缘部(缘部45a)覆盖定位部件28的上表面28e。即膜片30与定位部件28在上下方向上重叠。

如图1及图2所示，框架部36是具有供各键帽34上下可动地插入的多个键插入孔36a的网眼状的框材。各键帽34与邻接的其他键帽34之间由框架部36分隔，成为各自独立的配置。框架部36构成壳体14的一部分，可以是与形成壳体14的上表面14a的覆盖材料一体成形的结构，也可以是与该覆盖材料独立地形成的结构。

如图2所示，框架部36遮盖开口45以及定位孔28d，与膜片30的缘部45a在上下方向上重叠。但是，为了便于定位框架部36的功能，定位部件28不能够设为极其小型的结构，需要确保一定程度的大小。因此，定位部件28难以将其整体隐藏在框架部36之下，一部分在键帽34的外侧面34a与键插入孔36a的内壁面之间的缝隙C露出。即定位部件28的一部分与缝隙C在上下方向上重叠。

图5是光源模块32的示意性的分解立体图。如图2及图5所示，光源模块32是多个部件的层叠构造体，由上向下依次具有遮光片46、导光板47以及光源基板48、反射板49。

光源基板48沿着光源模块32的前缘、即键盘装置10的前缘在左右方向上延伸。光源基板48例如具有：光源，由LED(发光二极管：Light emitting diode)构成；和FPC(挠性印制电路：Flexible printed circuits)，安装了光源。光源在FPC的上表面左右排列地安装有多个，面向导光板47的前侧面。FPC安装于最下层的反射板49的下表面，与壳体14内的主板等连接。

导光板47例如是PET、聚碳酸酯、丙烯酸树脂等具有透光性的树脂的板、片。导光板47在前后方向上导光从在左右方向上排列的各光源照射出的光(参照图2中用单点划线示出的光L)，从而使各键帽34发光。

遮光片46是由遮挡光的材质形成的薄片，层叠于导光板47的上表面。遮光片46防止导光板47导光的光L从除各键帽34的正下方以外的部分向上方照射。因此，遮光片46的用于使光L通过的切孔46a形成于与各键帽34重叠的位置。

反射板49是反射光的材质的板、片。反射板49是用于通过覆盖导光板47的下表面来防止在导光板47内通过的光L泄漏至下表面侧、提高导光效率的部件。

在这些遮光片46、导光板47以及反射板49分别设置有在上下方向上连通的安装孔46b、47a、49a。光源模块32通过从下向上贯穿各安装孔46b、47a、49a的螺钉固定于基座板24的下表面24b。

在这样的光源模块32中，从光源基板48的各光源发出的光L由反射板49反射并由导光板47在前后方向上引导，通过遮光片46的切孔46a，透过各保持部件26并从背面照射各键帽34。各键帽34例如在形成于表面的字母等文字、符号的部分具有由透光性材料形成的透过部34b。因此，从导光板47通过了切孔46a的光L透过透过部34b使各键帽34发光。

接下来，对本实施方式的键盘装置10的制造方法的一个顺序进行说明。图6是用于对将保持部件26以及定位部件28接合于基座板24的方法进行说明的示意性的侧剖视图。

对于该制造方法而言，首先，如图6所示，将通过机械加工等预先形成了孔部38、40以及突出部41(43)的基座板24放置于由上模50a以及下模50b构成的模具50。基座板24的孔部38对应配置于空腔50c，孔部40对应配置于空腔50d。空腔50c是成形保持部件26的部分。空腔50d是成形定位部件28的部分。

接下来，对模具50注射用于形成保持部件26以及定位部件28的透光性树脂材料。其结果是，如图3所示，用同一模具50通过嵌件成型将保持部件26以及定位部件28接合于基座板24。之后，对接合了保持部件26以及定位部件28的基座板24安装光源模块32、键开关22以及膜片30等，从而键盘装置10的制造完成。此外，膜片30使开口45的缘部45a相对于定位部件28在上下方向上重叠。

这样制造的键盘装置10通过将框架部36的销42插入至定位部件28的定位孔28d，而相对于壳体14定位。同时，在各键插入孔36a内配置各键帽34，用螺钉固定框架部36和基座板24。由此，键盘装置10搭载于电子设备12。

本实施方式的键盘装置10的保持部件26和定位部件28用同一模具50通过嵌件成型而同时并且以相互定位了的状态形成。因此，成为相对于框架部36的定位基准的定位孔28d的中心与成为键帽34的定位基准的保持部件26的中心之间的距离(间距)处于所希望的公差内。即键盘装置10在安装于壳体14时，能够相对于框架部36高精度地定位各键帽34。其结果是，对于键盘装置10而言，防止键帽34与框架部36干涉，缝隙C变得均等，从而外观品质也提高。

然而，对于该键盘装置10而言，定位部件28与保持部件26一起用同一模具50一体地形成，所以不仅是需要使光L透过的保持部件26，定位部件28也由透光性材料形成。其结果是，有时由导光板47引导的光L也被导光到定位部件28(参照图2中用单点划线示出的光L1)。这里，假设定位部件28在键帽34与框架部36之间的缝隙C露出，则存在透过了定位部件28的光L1从缝隙C向外部漏出的可能性。

因此，本实施方式所涉及的键盘装置10以与定位部件28在上下方向上重叠了的状态配置膜片30。其结果是，键盘装置10能够用膜片30遮挡从导光板47导入到定位部件28的光L1，能够抑制从缝隙C的漏光。这样，键盘装置10还将膜片30兼用作防止漏光用的遮挡片，所以能够控制部件数量、成本的增加并抑制漏光。

特别是，该键盘装置10以抓住被设置为向基座板24的下表面24b侧伸出的突出部41(43)的方式，将定位部件28接合于基座板24。由此，定位部件28相对于基座板24的接合位置尽可能地配置于下方，其上表面28e配置为与基座板24的上表面24a齐平或者处于下方。即键盘装置10在定位部件28之上形成空闲空间，所以能够在该空间配置膜片30。其结果是，膜片30能够不形成折痕、挠曲地顺畅地覆盖定位部件28的上表面28e，所以能够抑制在开关部分的动作不良的发生等。

此外，定位部件28的至少与缝隙C在上下方向上重叠了的部分由膜片30覆盖即可。即膜片30也可以不360度整周地覆盖定位部件28的周围。膜片30只要配置为至少覆盖定位部件28从框架部36之下伸出并在缝隙C露出的位置即可。

如图2所示，膜片30在与定位部件28重叠了的位置也与框架部36在上下方向上重叠。即膜片30的缘部45a插入至框架部36的下方。因此，键盘装置10能够更加可靠地抑制从定位部件28的漏光。

然而，如图2所示，在定位部件28的周围需要切割导光板47。因此，在来自光源基板48的光的照射方向(前后方向)上处于该切割部分(定位部件28)的后方的键帽34(参照图1中的3个键帽34A)存在不能得到充分的光量而发光量降低的可能性。这一点，该键盘装置10采用有用膜片30对定位部件28进行遮光来抑制漏光的结构，所以导光板47的切割量也只要在突出部41(43)的周围确保为最小限度即可，也能够抑制图1所示的键帽34A处的发光量的降低。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内自由地进行变更。

例如键盘装置10也可以是各键帽34间没有由框架部36分隔的结构。该情况下，框架部36设置为包围沿着键盘装置10的外缘排列的端部键帽34的外周的矩形的外框状，而不是网眼状。在该情况下，也是膜片30能够覆盖在外框状的框架部36与同其邻接的端部键帽34的缝隙露出的定位部件28。

在上述中，例示了将框架部36的销42插入至定位部件28、将键盘装置10定位于框架部36(壳体14)的结构。该定位构造也可以设为在定位部件28设置向上方突出的销、在框架部36(壳体14)设置供该销嵌插的定位孔的结构。在该情况下，也是优选为：膜片30以覆盖定位部件28的销的周围的方式配置开口45的缘部45a，防止从该处的漏光。

在上述中，例示了键盘装置10搭载于电子设备12的壳体14的结构，但在将键盘装置10例如设为外置于台式PC等的结构的情况下，键盘装置10只要相对于该外置的装置的壳体定位即可。

Claims (13)

1.一种键盘装置，搭载于壳体，其特征在于，具备：

金属制的基座板；

膜片，层叠于所述基座板的上表面；

多个键帽，在所述基座板的上表面侧经由支承机构设置为上下可动；

光源模块，层叠于所述基座板的下表面，向所述键帽照射光；

多个保持部件，由透光性树脂材料形成并与所述基座板接合，用于将所述支承机构安装于所述基座板；以及

定位部件，由与所述保持部件相同的材料形成并与所述基座板接合，用于将所述基座板相对于所述壳体定位，

所述膜片与所述定位部件在上下方向上重叠。

2.根据权利要求1所述的键盘装置，其特征在于，

所述基座板具有设置为向下表面侧伸出的突出部，

所述定位部件以抓住所述突出部的方式与所述基座板接合。

3.根据权利要求1或2所述的键盘装置，其特征在于，

所述壳体具有框架部，所述框架部设置有供各键帽上下可动地插入的多个键插入孔，将邻接的键帽间分隔，

在所述键插入孔的内壁面与所述键帽的外侧面之间设置有缝隙，

所述定位部件与所述缝隙在上下方向上重叠，

所述定位部件的至少与所述缝隙重叠的部分由所述膜片覆盖。

4.根据权利要求3所述的键盘装置，其特征在于，

所述定位部件的上表面配置为与所述基座板的上表面齐平或者处于下方，

所述膜片载置于所述定位部件的上表面。

5.根据权利要求1或2所述的键盘装置，其特征在于，

所述基座板具有在上下方向上贯通的孔部，

所述定位部件配置在所述孔部的内侧，所述定位部件具有在上下方向上贯通的定位孔，

所述壳体具有被插入所述定位孔进行定位的销，

所述膜片具有开口，所述开口与所述定位孔连通，供所述销插通，

所述膜片的所述开口的缘部与所述定位部件在上下方向上重叠。

6.根据权利要求3所述的键盘装置，其特征在于，

所述基座板具有在上下方向上贯通的孔部，

所述定位部件配置在所述孔部的内侧，所述定位部件具有在上下方向上贯通的定位孔，

所述壳体具有被插入所述定位孔进行定位的销，

所述膜片具有开口，所述开口与所述定位孔连通，供所述销插通，

所述膜片的所述开口的缘部与所述定位部件在上下方向上重叠。

7.根据权利要求4所述的键盘装置，其特征在于，

所述基座板具有在上下方向上贯通的孔部，

所述定位部件配置在所述孔部的内侧，所述定位部件具有在上下方向上贯通的定位孔，

所述壳体具有被插入所述定位孔进行定位的销，

所述膜片具有开口，所述开口与所述定位孔连通，供所述销插通，

所述膜片的所述开口的缘部与所述定位部件在上下方向上重叠。

8.根据权利要求2所述的键盘装置，其特征在于，

所述突出部具有将所述基座板的一部分向下表面侧压出而成的拉深形状。

9.根据权利要求2所述的键盘装置，其特征在于，

所述突出部具有对所述基座板的一部分进行切割并使其向下方探出而成的板片。

10.一种电子设备，其特征在于，具备：

壳体；和

键盘装置，搭载于所述壳体，

所述键盘装置具备：

金属制的基座板；

膜片，层叠于所述基座板的上表面；

多个键帽，在所述基座板的上表面侧经由支承机构设置为上下可动；

光源模块，层叠于所述基座板的下表面，向所述键帽照射光；

多个保持部件，由透光性树脂材料形成并与所述基座板接合，用于将所述支承机构安装于所述基座板；以及

定位部件，由与所述保持部件相同的材料形成并与所述基座板接合，用于将所述基座板相对于所述壳体定位，

所述膜片与所述定位部件在上下方向上重叠。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，

所述壳体具有框架部，所述框架部设置有供各键帽上下可动地插入的多个键插入孔，将邻接的键帽间分隔，

在所述键插入孔的内壁面与所述键帽的外侧面之间设置有缝隙，

所述定位部件与所述缝隙在上下方向上重叠，

所述定位部件的至少与所述缝隙重叠的部分由所述膜片覆盖。

12.根据权利要求10或11所述的电子设备，其特征在于，

所述基座板具有设置为向下表面侧伸出的突出部，

所述定位部件以抓住所述突出部的方式与所述基座板接合。

13.一种键盘装置的制造方法，是搭载于壳体的键盘装置的制造方法，其特征在于，具有：

对金属制的基座板形成使其一部分向下表面侧伸出而成的突出部的工序；

将形成有所述突出部的基座板放置于模具并注射透光性树脂，从而将用于将所述基座板相对于所述壳体定位的定位部件、和用于安装在所述基座板的上表面侧支承键帽的支承机构的多个保持部件通过嵌件成型而接合于所述基座板的工序；

在接合了所述定位部件以及所述保持部件的所述基座板的下表面侧，安装用于透过所述保持部件向所述键帽照射光的光源模块的工序；以及

在接合了所述定位部件以及所述保持部件的所述基座板的上表面层叠膜片，并且使所述膜片相对于所述定位部件在上下方向上重叠的工序。

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