CH714072A2 - Luminous display device for a watch or clock. - Google Patents

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CH714072A2
CH714072A2 CH01038/17A CH10382017A CH714072A2 CH 714072 A2 CH714072 A2 CH 714072A2 CH 01038/17 A CH01038/17 A CH 01038/17A CH 10382017 A CH10382017 A CH 10382017A CH 714072 A2 CH714072 A2 CH 714072A2
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Swatch Group Res & Dev Ltd
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Abstract

La présente invention concerne un dispositif d’affichage holographique intégré à un dispositif horloger comprenant au moins une aiguille mobile (1, 2), comprenant à son extrémité périphérique une source lumineuse (3, 4, 103) et une glace (5) comprenant à sa périphérie au moins un hologramme (8), ladite source lumineuse (3, 4) étant agencée sur l’aiguille (1, 2) de façon à ce qu’elle reconstruise ledit hologramme (8) lorsqu’elle passe dans un secteur angulaire prédéterminé.The present invention relates to a holographic display device integrated into a watchmaking device comprising at least one moving needle (1, 2), comprising at its peripheral end a light source (3, 4, 103) and an ice cream (5) comprising its periphery at least one hologram (8), said light source (3, 4) being arranged on the needle (1, 2) so that it reconstructs said hologram (8) as it passes through an angular sector predetermined.

Description

DescriptionDescription

Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte à dispositif d’affichage lumineux pour montre ou horloge.TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a luminous display device for a watch or a clock.

Arrière-plan technologique [0002] Le secteur de l’horlogerie a toujours recherché à améliorer l’affichage des montres et horloges, en particulier dans des environnements sombres ou dans l’obscurité. Il s’agit par exemple de repères phosphorescents pour un affichage nocturne ou d’un éclairage interne déclenché à la demande, permettant d’éclairer les index horaires et les aiguilles. Par ailleurs, des dispositifs d’affichages originaux ont aussi permis aux entreprises horlogères de se différencier par rapport à leurs concurrents.BACKGROUND [0002] The watch industry has always sought to improve the display of watches and clocks, particularly in dark environments or in the dark. These include, for example, phosphorescent markers for night-time display or internal lighting triggered on demand, to illuminate the hour markers and hands. In addition, original display devices have also enabled watch companies to differentiate themselves from their competitors.

[0003] A titre d’exemple, les documents EP 2 950 167 et EP 2 950 166 proposent un éclairage via des sources lumineuses directement disposées sur ou à l’intérieur des aiguilles. Dans ce document, les sources sont soit directement disposées à l’extrémité périphérique des aiguilles, soit disposées à proximité de l’axe de rotation. Dans ce dernier cas, l’aiguille comprend un guide d’onde permettant de conduire la lumière le long de celle-ci.By way of example, documents EP 2 950 167 and EP 2 950 166 provide lighting via light sources directly disposed on or inside the needles. In this document, the sources are either directly disposed at the peripheral end of the needles, or disposed near the axis of rotation. In the latter case, the needle comprises a waveguide for driving the light along it.

[0004] Le document brevet WO 86/05 269 quant à lui propose de remplacer les index horaires par des hologrammes reconstruits à partir d’une source externe de lumière. L’objectif principal de ce document est de supprimer l’erreur de lecture due à la parallaxe en plaçant le plan de l’image virtuelle reconstruite des index dans le même plan que les aiguilles. Résumé de l’invention [0005] La présente invention concerne un dispositif d’affichage holographique intégré à un dispositif horloger comprenant au moins une aiguille mobile comprenant à son extrémité périphérique une source lumineuse et une glace comprenant à sa périphérie au moins un hologramme, ladite source lumineuse étant agencée sur l’aiguille de façon à ce qu’elle reconstruise ledit hologramme lorsqu’elle passe dans un secteur angulaire prédéterminé de la glace.Patent document WO 86/05269 proposes to replace the hourly indexes by reconstructed holograms from an external source of light. The main objective of this document is to eliminate the reading error due to parallax by placing the reconstructed virtual image plane of the indexes in the same plane as the needles. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a holographic display device integrated into a watchmaking device comprising at least one moving needle comprising at its peripheral end a light source and an ice including at its periphery at least one hologram, said light source being arranged on the needle so that it reconstructs said hologram as it passes through a predetermined angular sector of the ice.

[0006] Avantageusement, une pluralité d’hologrammes sont disposés sur au moins une circonférences, les hologrammes étant reconstruits successivement lors du passage de l’aiguille dans le secteur angulaire correspondant. Cette pluralité d’hologrammes comprend par exemple les index horaires ou minutes d’une montre.Advantageously, a plurality of holograms are arranged on at least one circumference, the holograms being reconstructed successively during the passage of the needle in the corresponding angular sector. This plurality of holograms comprises, for example, the hour or minute indices of a watch.

[0007] Lorsque le dispositif horloger comprend une première et une deuxième aiguille, une source lumineuse est avantageusement disposée sur chaque aiguille, et la pluralité d’hologrammes est disposée sur une première et une deuxième circonférence de façon à ce que les hologrammes disposés sur la première circonférence soient successivement reconstruits par l’éclairage de la première aiguille, et les hologrammes disposés sur la deuxième circonférence soient successivement reconstruits par l’éclairage de la deuxième aiguille.When the watch device comprises a first and a second needle, a light source is advantageously arranged on each needle, and the plurality of holograms is disposed on a first and a second circumference so that the holograms arranged on the first circumference are successively reconstructed by the illumination of the first needle, and the holograms arranged on the second circumference are successively reconstructed by the illumination of the second hand.

[0008] Avantageusement, le vitrage du dispositif d’affichage comprend au moins un réseau diffractif, agencé à la surface interne du vitrage de façon à diffracter la lumière selon un angle supérieur à l’angle critique de réflexion totale, au moins un hologramme étant disposé sur la glace de façon à être reconstruit par le faisceau diffracté, de préférence après une réflexion totale à la surface externe de la glace.Advantageously, the glazing of the display device comprises at least one diffractive grating, arranged on the inner surface of the glazing so as to diffract the light at an angle greater than the critical angle of total reflection, at least one hologram being disposed on ice so as to be reconstructed by the diffracted beam, preferably after total reflection on the outer surface of the ice.

[0009] De préférence, le réseau diffractif est un réseau du type échelette (blazed grating) ou holographique.Preferably, the diffractive grating is a grating type grating (blazed grating) or holographic grating.

[0010] Avantageusement, une pluralité de réseaux diffractifs sont disposés sur au moins une première circonférence et une pluralité d’hologrammes sont disposés sur une seconde circonférence, la source lumineuse à l’extrémité périphérique de l’aiguille étant disposée de façon à éclairer successivement, en utilisation, les réseaux diffractifs de la première circonférence, et la lumière diffractée reconstruisant successivement les hologrammes correspondants sur la seconde circonférence.Advantageously, a plurality of diffractive gratings are disposed on at least a first circumference and a plurality of holograms are arranged on a second circumference, the light source at the peripheral end of the needle being arranged so as to illuminate successively in use, the diffractive gratings of the first circumference, and the diffracted light successively reconstructing the corresponding holograms on the second circumference.

[0011] Dans ce dernier mode de réalisation, lorsqu’une seconde aiguille est présente, elle comprend aussi de préférence une seconde source lumineuse disposée de façon à éclairer successivement, en utilisation, une pluralité de réseaux diffractifs disposés sur une troisième circonférence, la lumière diffractée reconstruisant successivement une pluralité d’hologrammes disposés sur une quatrième circonférence.In this latter embodiment, when a second hand is present, it also preferably comprises a second light source arranged to illuminate successively, in use, a plurality of diffractive gratings arranged on a third circumference, the light diffracted successively reconstructing a plurality of holograms arranged on a fourth circumference.

[0012] Avantageusement, la ou les source(s) lumineuse(s) comprend(ennent) une source primaire sélectionnée parmi le groupe consitant en diode à émission lumineuse (DEL), diode laser, et diode laser à cavité verticale. Cette source primaire est de préférence une source lumineuse monochromatique.Advantageously, the light source (s) (s) comprises (ennent) a primary source selected from the consiting group of light emitting diode (LED), laser diode, and vertical cavity laser diode. This primary source is preferably a monochromatic light source.

[0013] Selon un mode de l’invention, les sources lumineuses des différentes aiguilles émettent selon des longueurs d’ondes différentes, de façon à distinguer les aiguilles dans un même secteur angulaire par leur couleurs plutôt que par la position de l’hologramme.According to a mode of the invention, the light sources of the different needles emit at different wavelengths, so as to distinguish the needles in the same angular sector by their colors rather than by the position of the hologram.

[0014] Selon un mode préféré de l’invention, la, ou les source(s) lumiseuse(s) comprend (ennent) un guide d’onde logé dans l’aiguille.According to a preferred embodiment of the invention, the or the light source (s) comprises (ennent) a waveguide housed in the needle.

[0015] Avantageusement, l’hologramme et/ou le ou les réseau(x) diffractifs comprennent (voir, consiste en) un relief, gravé, estampé, gauffré ou moulé à la surface interne de la glace.Advantageously, the hologram and / or the diffractive network (s) comprise (see, consist of) a relief, engraved, embossed, embossed or molded to the inner surface of the ice.

Brève description des figures [0016]Brief description of figures [0016]

La fig. 1 représente schématiquement un exemple de réalisation de l’invention;Fig. 1 schematically represents an embodiment of the invention;

La fig. 2 représente un autre exemple de réalisation de l’invention, selon un mode simplifié;Fig. 2 shows another embodiment of the invention, according to a simplified mode;

La fig. 3 représente une coupe d’un mode préféré de l’invention;Fig. 3 shows a section of a preferred embodiment of the invention;

La fig. 4 représente une vue de face d’une montre selon l’invention.Fig. 4 represents a front view of a watch according to the invention.

Description détaillée de l’invention [0017] La présente invention concerne un dispositif d’affichage holographique dynamique, utilisant le mouvement de sources lumineuses 3, 4 au bout des aiguilles d’une montre.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0017] The present invention relates to a dynamic holographic display device, using the movement of light sources 3, 4 at the end of a clock.

[0018] Dans son mode d’exécution le plus simple, tel que représenté à la fig. 2, une source lumineuse 103 disposée au bout d’une aiguille 101 éclaire par l’arrière un hologramme 108 disposé sur une face d’une glace de montre 105. L’éclairage 103 est configuré (angle et longueur d’onde adéquate) de façon à reconstruire via l’hologramme 108 l’image virtuelle 112 de l’affichage désiré lorsque l’aiguille passe dans un secteur angulaire déterminé.In its simplest embodiment, as shown in FIG. 2, a light source 103 disposed at the end of a needle 101 illuminates from the rear a hologram 108 disposed on a face of a watch glass 105. The illumination 103 is configured (appropriate angle and wavelength) of to reconstruct via the hologram 108 the virtual image 112 of the desired display when the needle passes in a given angular sector.

[0019] Avantageusement, une pluralité d’hologrammes est disposée sur une circonférence de façon à être reconstruits successivement lors du passage de l’aiguille sous chacun de ces hologrammes. Par exemple, chacun de ces hologrammes correspond à une heure de la journée.Advantageously, a plurality of holograms is arranged on a circumference so as to be reconstructed successively during the passage of the needle under each of these holograms. For example, each of these holograms corresponds to one hour of the day.

[0020] De préférence, les hologrammes sont disposés sur deux circonférences, l’une disposée devant l’aiguille des heures, et l’autre devant l’aiguille de minutes, la première circonférence comprenant des hologrammes des index des heures, et la seconde circonférence comprenant les index des minutes.Preferably, the holograms are arranged on two circumferences, one disposed in front of the hour hand, and the other in front of the minute hand, the first circumference comprising holograms of the hours index, and the second circumference circumference including minute indices.

[0021] Toute source de lumière adéquate pour reconstruire un hologramme peut être utilisée. Néanmoins, les sources les plus adaptées, tant du point de vue de leur miniaturisation que du point de vue de la nature de la lumière émise sont les LED (diodes électroluminescentes) et les VCSEL (diodes laser à cavité verticale émettant par la surface). Ces sources présentent en effet une cohérence spatiale et temporelle suffisante pour reconstruire un hologramme.Any suitable light source for reconstructing a hologram can be used. Nevertheless, the most suitable sources, both from the point of view of their miniaturization and from the point of view of the nature of the light emitted are the LEDs (light-emitting diodes) and the VCSELs (vertical cavity-emitting laser diodes emitting by the surface). These sources have indeed a spatial and temporal coherence sufficient to reconstruct a hologram.

[0022] Avantageusement, le ou les hologrammes 8, 9, 108, 209 sont disposés sur la face interne de la glace de montre 5. Cette disposition permet en effet d’éviter la dégradation de l’hologramme par usure ou salissure lors des manipulations de la montre.Advantageously, the hologram or 8, 9, 108, 209 are disposed on the inner face of the watch glass 5. This arrangement makes it possible to avoid the degradation of the hologram by wear or dirt during handling. of the watch.

[0023] De préférence, les hologrammes sont obtenus par un relief à la surface du verre, ce qui permet l’utilisation d’outils de production de masse tel que l’emboutissage, le moulage, la gravure ...Preferably, the holograms are obtained by a relief on the surface of the glass, which allows the use of mass production tools such as stamping, molding, etching ...

[0024] Un inconvénient du mode de réalisation susmentionné est que, dans le cas d’une montre, la très faible distance entre l’aiguille 101 et la face interne de la glace de montre 105 est très faible, si bien que la zone éclairée par la source lumineuse est limitée, ce qui limite de facto la taille de l’hologramme perçu 112.A disadvantage of the aforementioned embodiment is that, in the case of a watch, the very small distance between the needle 101 and the inner face of the watch glass 105 is very small, so that the illuminated area by the light source is limited, which de facto limits the size of the perceived hologram 112.

[0025] Pour remédier à cet inconvénient, le mode de réalisation préféré des fig. 1, 3 et 4 a recourt à un éclairage indirect qui permet la reconstruction par un hologramme de taille plus grande.To overcome this drawback, the preferred embodiment of FIGS. 1, 3 and 4a uses indirect lighting which allows reconstruction by a larger hologram.

[0026] Dans ce mode de réalisation, la source lumineuse de l’aiguille n’éclaire plus directement l’hologramme 8, 9, mais un réseau diffractif 6, 7, diffractant la lumière selon un angle prédéterminé. Avantageusement, cet angle de diffraction est supérieur à l’angle critique de réflexion totale, de telle façon que le faisceau diffracté 11 forme un faisceau réfléchi 10 qui, lui, éclaire les hologrammes 8 et 9. Cette géométrie présente de nombreux avantages, parmi lesquels le fait que l’hologramme reconstruit n’est pas superposé à la source lumineuse, ce qui évite un éblouissement direct. L’hologramme est alors aussi lu selon la technique associée à la géométrie d’holographie inventée par Y. Denisyuk, ce qui permet d’éviter la superposition d’une image réelle à une image virtuelle.In this embodiment, the light source of the needle no longer directly lights the hologram 8, 9, but a diffractive grating 6, 7, diffracting the light at a predetermined angle. Advantageously, this diffraction angle is greater than the critical angle of total reflection, so that the diffracted beam 11 forms a reflected beam 10 which, in turn, illuminates the holograms 8 and 9. This geometry has many advantages, among which the fact that the reconstructed hologram is not superimposed on the light source, which avoids direct glare. The hologram is then also read according to the technique associated with the holographic geometry invented by Y. Denisyuk, which makes it possible to avoid the superposition of a real image to a virtual image.

[0027] Tel que représenté à la fig. 4, le dispositif de l’invention comprend de préférence une pluralité de réseaux diffractifs 215 disposés sur une première circonférence 216 diffractant la lumière émise par la source au bout de l’aiguille 1 vers les hologrammes 209 correspondants disposés sur une seconde circonférence 214.As shown in FIG. 4, the device of the invention preferably comprises a plurality of diffractive gratings 215 disposed on a first circumference 216 diffracting the light emitted by the source at the end of the needle 1 to the corresponding holograms 209 arranged on a second circumference 214.

[0028] La pluralité de réseaux diffractifs peut avantageusement être remplacée par un réseau diffractif circulaire formé d’anneaux concentriques formant le réseau. Ce réseau peut être formé d’anneaux circulaires, ou légèrement déformés pour éclairer préférentiellement les zones des index holographiques lorsque l’aiguille est disposée entre deux hologrammes.The plurality of diffractive gratings may advantageously be replaced by a circular diffractive grating formed of concentric rings forming the grating. This network may be formed of circular rings, or slightly deformed to preferentially illuminate the areas of the holographic indexes when the needle is arranged between two holograms.

[0029] Avantageusement, le ou les réseaux diffractifs sont des réseaux dits en échelettes (blazed gratings) ou des réseaux holographiques maximisant la lumière réfractée selon un angle prédéterminé (i.e. la proportion de lumière dans le mode de réfraction induisant l’angle de réfraction désiré est maximisée).Advantageously, the diffractive grating or networks are so-called gratings (blazed gratings) or holographic gratings maximizing refracted light at a predetermined angle (ie the proportion of light in the refractive mode inducing the desired angle of refraction is maximized).

[0030] A l’instar des hologrammes, les réseaux diffractifs sont de préférence disposés sur la surface interne de la glace de montre et sont formés par des reliefs tridimensionnels pouvant être moulés, gravé emboutis ...Like the holograms, the diffractive gratings are preferably arranged on the inner surface of the watch crystal and are formed by three-dimensional reliefs that can be molded, etched stamped ...

[0031] Dans le mode le plus élaboré de l’invention, plusieurs aiguilles de diamètres différents éclairent des réseaux diffractifs distincts éclairant des hologrammes correspondants par exemple à des heures et des minutes (voir des secondes).In the most elaborate mode of the invention, several needles of different diameters illuminate distinct diffractive gratings illuminating corresponding holograms for example hours and minutes (see seconds).

[0032] Plutôt que de séparer spatialement les hologrammes correspondants aux différentes aiguilles, une alternative avantageuse est d’utiliser des longueurs d’ondes différentes au niveau des sources des différentes aiguilles. Dans ce cas, les heures, les minutes (et éventuellement les secondes) apparaîtront non seulement selon une couleur différente, mais aussi sous une taille différente, la taille de l’image reconstruite étant fonction de la longueur d’onde.Rather than spatially separate holograms corresponding to different needles, an advantageous alternative is to use different wavelengths at the sources of different needles. In this case, the hours, minutes (and possibly seconds) will appear not only in a different color, but also in a different size, the size of the reconstructed image being a function of the wavelength.

Claims (11)

Revendicationsclaims 1. Dispositif d’affichage holographique intégré à un dispositif horloger comprenant au moins une aiguille mobile (1,2,101), comprenant à son extrémité périphérique une source lumineuse (3, 4, 103) et une glace de montre (5) comprenant à sa périphérie au moins un hologramme (8, 9, 108, 209), ladite source lumineuse (3, 4, 103) étant agencée sur l’aiguille (1,2, 101) de façon à ce qu’elle reconstruise ledit hologramme (8, 9, 108) lorsqu’elle passe dans un secteur angulaire prédéterminé de la glace.Holographic display device integrated in a watch device comprising at least one moving needle (1, 2, 10, 1), comprising at its peripheral end a light source (3, 4, 103) and a watch glass (5) comprising at its at least one hologram (8, 9, 108, 209), said light source (3, 4, 103) being arranged on the needle (1, 2, 101) so that it reconstructs said hologram (8, 9, 108, 209); , 9, 108) as it passes through a predetermined angular sector of the ice. 2. Dispositif d’affichage selon la revendication 1 dans lequel une pluralité d’hologrammes (8, 9, 108) est disposée sur au moins une circonférence (214), les hologrammes (8, 9, 108, 209) étant reconstruits successivement lors du passage de l’aiguille dans le secteur angulaire correspondant.2. A display device according to claim 1 wherein a plurality of holograms (8, 9, 108) is disposed on at least one circumference (214), the holograms (8, 9, 108, 209) being reconstructed successively during the passage of the needle in the corresponding angular sector. 3. Dispositif d’affichage selon la revendication 2 dans lequel le dispositif horloger comprend une première et une deuxième aiguille (1,2), une source lumineuse étant disposée sur chaque aiguille, et la pluralité d’hologrammes étant disposée sur une première et une deuxième circonférence de façon à ce que les hologrammes disposés sur la première circonférence soient successivement reconstruits par l’éclairage de la première aiguille, et les hologrammes disposés sur la deuxième circonférence soient successivement reconstruits par l’éclairage de la deuxième aiguille.A display device according to claim 2 wherein the watch device comprises a first and a second needle (1,2), a light source being disposed on each needle, and the plurality of holograms being disposed on a first and a second second circumference so that the holograms arranged on the first circumference are successively reconstructed by the illumination of the first needle, and the holograms arranged on the second circumference are successively reconstructed by the illumination of the second needle. 4. Dispositif d’affichage selon la revendication 1 dans lequel le vitrage comprend au moins un réseau diffractif (6, 7), agencé à la surface interne du vitrage de façon à diffracter la lumière selon un angle supérieur à l’angle critique de réflexion totale, ledit au moins un hologramme étant disposé sur la glace (5) de façon à être reconstruit par le faisceau diffracté (11), de préférence après une réflexion totale à la surface externe de la glace (5).4. Display device according to claim 1 wherein the glazing comprises at least one diffractive grating (6, 7), arranged on the inner surface of the glazing so as to diffract the light at an angle greater than the critical angle of reflection. total, said at least one hologram being disposed on the ice (5) so as to be reconstructed by the diffracted beam (11), preferably after a total reflection on the outer surface of the ice (5). 5. Dispositif d’affichage selon la revendication 3 dans lequel le réseau diffractif est un réseau du type échelette (blazed grating) ou holographique.5. Display device according to claim 3 wherein the diffractive grating is a grating type grating (blazed grating) or holographic. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5 dans lequel une pluralité de réseaux diffractifs (215) sont disposés sur au moins une première circonférence (216) et une pluralité d’hologrammes (209) sont disposés sur une seconde circonférence (214), la source lumineuse à l’extrémité périphérique de l’aiguille (1, 2) étant disposée de façon à éclairer successivement, en utilisation, les réseaux diffractifs de la première circonférence, et la lumière diffractée reconstruisant successivement les hologrammes correspondants sur la seconde circonférence.The device of claim 4 or 5 wherein a plurality of diffractive gratings (215) are disposed on at least a first circumference (216) and a plurality of holograms (209) are disposed on a second circumference (214), the light source at the peripheral end of the needle (1, 2) being arranged to illuminate successively, in use, the diffractive gratings of the first circumference, and the diffracted light successively reconstructing the corresponding holograms on the second circumference. 7. Dispositif selon la revendication 6 comprenant une seconde aiguille comprenant une seconde source lumineuse disposée de façon à éclairer successivement, en utilisation, une pluralité de réseaux diffractifs disposés sur une troisième circonférence, la lumière diffractée reconstruisant successivement une pluralité d’hologrammes disposés sur une quatrième circonférence.7. Device according to claim 6 comprising a second needle comprising a second light source arranged to illuminate successively, in use, a plurality of diffractive gratings arranged on a third circumference, the diffracted light successively reconstructing a plurality of holograms arranged on a fourth circumference. 8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la, ou les source(s) lumineuse(s) comprend(ennent) une source primaire sélectionnée parmi le groupe consistant en diode à émission lumineuse (DEL), diode laser, et diode laser à cavité verticale.Apparatus according to any one of the preceding claims wherein the light source (s) comprises (en) a primary source selected from the group consisting of light emitting diode (LED), laser diode, and vertical cavity laser diode. 9. Dispositif selon la revendication 8 dans lequel la source lumineuse est monochromatique.9. Device according to claim 8 wherein the light source is monochromatic. 10. Dispositif selon l’une des revendications précédentes dans lequel la, ou les source(s) lumineuse(s) comprend (ennent) un guide d’onde logé dans l’aiguille.10. Device according to one of the preceding claims wherein the or light source (s) comprises (ennent) a waveguide housed in the needle. 11. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’hologramme comprend une structure tridimensionnelle, gravée, estampée, gauffrée ou moulée à la surface interne de la glace (5).11. Device according to any one of the preceding claims wherein the hologram comprises a three-dimensional structure, etched, embossed, embossed or molded to the inner surface of the ice (5).
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