JP2001184024A - プラズマディスプレイパネルの駆動装置とその駆動方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネルの駆動装置とその駆動方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平均映像レベルが高い画面では、従来と同等
の階調特性を保ち、しかも、平均映像レベルが低い画面
では、従来より高いピーク輝度を得ることを可能にした
プラズマディスプレイパネルの駆動装置を提供する。 【解決手段】 プラズマディスプレイパネル１４の電荷
を回収し、回収した電荷を再び利用するようにした電荷
回収回路１２を備えたプラズマディスプレイパネルにお
いて、映像信号の１フレーム又は１フィールド毎の前記
プラズマディスプレイパネルの各画素の輝度を積算する
映像信号積算部１６と、前記映像信号積算部１６で検出
された積算値が所定の値より大きいか小さいかを比較す
る積算値比較部１７と、前記積算値比較部１７の比較結
果に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収動作の開始点
から維持電位又はグランド電位に固定するまでの電位固
定開始時間を変化せしめるための電荷回収タイミング制
御部４とを設け、前記映像信号積算部１６で検出された
画面の輝度に基づき、前記電荷回収回路１２の電荷回収
タイミングを制御することを特徴する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネルの駆動装置とその駆動方法に係わり、特に、
表示品質を改善するプラズマディスプレイパネルの駆動
装置とその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡＣ型プラズマディスプレイでは、電力
効率を改善するため、維持パルスの発光動作時に、電荷
回収回路を使用している。
【０００３】電荷回収の基本的な考え方は、放電終了後
のＡＣ型プラズマディスプレイパネルがコンデンサとし
て機能していることに着目し、パネルにチャージされた
電荷をＬＣ共振回路を用いて取り出し、再度放電する際
に利用することで、無効電力を低減し、電力効率を改善
しようとするものである。しかし、充分な回収効率を得
る為に、ＬＣ共振回路の時定数を大きく設定すると、電
荷回収動作により、走査、共通電極に印加されるサステ
インパルス波形が鈍るため、駆動電圧が上がり切る前に
放電が起き始めてしまう傾向がある。電荷回収途中に放
電が起きる場合、放電電流は電源ラインからではなく、
ＬＣ共振回路から供給されるが、Ｌに蓄えられたエネル
ギーだけが供給源となるため電源容量が小さく、放電電
流による電圧降下が大きい。この電圧降下のため、放電
が弱くなり、その結果輝度が低下する。
【０００４】輝度を上げるには強い放電が起きるように
すれば良い。これには駆動波形の立ち上がり、立ち下が
りを急峻にすれば良く、電荷回収後、電極を電源電位に
固定するタイミングを早めれば実現出来るが、こうする
と、電荷回収効率が低下すると共に、１ライン中の発光
ピクセル数で決まる表示負荷量の変化による輝度の変動
（以下、負荷変動と呼ぶ）が大きくなる。
【０００５】ピーク輝度を高くするには、電極を電源電
位に固定するタイミングを早くした方望ましいが、輝度
の負荷変動を軽減し、滑らかな階調特性を得るには、電
源電位に固定するタイミングを遅らせた方が好ましく、
この二つの要求を両立させることが難しかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、特に、画面全体の輝度が
比較的高く、滑らかな階調特性が要求される映像を表示
する時には、階調特性を優先して表示するように維持パ
ルスのクランプタイミングを制御し、画面全体の輝度が
比較的低く、高いピーク輝度が求められる時には、ピー
ク輝度が高くなるように維持パルスのクランプタイミン
グを制御することで、表示品質を改善した新規なプラズ
マディスプレイパネルの駆動装置とその駆動方法を提供
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。
【０００８】即ち、本発明に係わるプラズマディスプレ
イパネルの駆動装置の第１態様は、プラズマディスプレ
イパネルの電荷を回収し、回収した電荷を再び利用する
ようにした電荷回収回路を備えたプラズマディスプレイ
パネルにおいて、画像の明るさ情報を得る明るさ検出手
段と、前記電荷回収回路の電荷回収動作の開始点から維
持電位又はグランド電位に固定するまでの電位固定開始
時間を変化せしめる電荷回収タイミング制御手段を有
し、前記明るさ検出手段で得られた明るさ情報に基づ
き、前記電荷回収回路の電荷回収タイミングを制御する
ことを特徴するものであり、叉、第２態様は、前記明る
さ検出手段は、映像信号の１フレーム又は１フィールド
毎の前記プラズマディスプレイパネルの各画素の輝度を
積算する映像信号積算部と、前記映像信号積算部で検出
された積算値が所定の値より大きいか小さいかを比較す
る積算値比較部とを持つことを特徴とするものであり、
叉、第３態様は、前記映像信号積算部では、前記プラズ
マディスプレイパネルの有効表示エリアの全画素の輝度
を積算することを特徴とするものであり、叉、第４態様
は、前記映像信号積算部では、前記プラズマディスプレ
イパネルの有効表示エリアの予め定めた画素の輝度のみ
を積算することを特徴とするものであり、叉、第５態様
は、前記電荷回収タイミング制御部は、前記映像信号積
算部で得られた積分値が所定の値より低い時は、前記電
荷電位固定開始時間を相対的に短く制御し、前記映像信
号積算部で得られた積分値が前記所定の値より高い時
は、前記電荷電位固定開始時間を相対的に長くなるよう
制御することを特徴とするものであり、叉、第６態様
は、前記電荷回収タイミング制御部は、相対的に輝度重
み付けの大きいサブフィールドの電位固定開始時間のみ
を切換え、相対的に輝度重み付けの小さいサブフィール
ドでは、電位固定開始時間の制御をしないように構成し
たことを特徴とするものであり、叉、第７態様は、予め
定めた基準値を越える輝度の画素数を計数する計数手段
を設け、前記計数手段が計数した値が予め定めた設定値
以下の場合、前記電荷回収タイミング制御部は、前記電
荷電位固定開始時間を相対的に長くなるよう制御するよ
うに構成したことを特徴とするものであり、叉、第８態
様は、前記映像信号積算部は、各画素の輝度を積算した
後、平均的な輝度を求めるように構成したことを特徴と
するものであり、叉、第９態様は、前記明るさ検出手段
は、ディスプレイパネルの消費電力を測定する消費電力
検出手段を有することを特徴とするものである。
【０００９】叉、本発明に係わるプラズマディスプレイ
パネルの駆動方法の態様は、プラズマディスプレイパネ
ルの電荷を回収し、回収した電荷を再び利用するように
した電荷回収回路を備えたプラズマディスプレイパネル
の駆動方法において、映像信号の１フレーム又は１フィ
ールド毎の前記プラズマディスプレイパネルの各画素の
輝度を積算する第１の工程と、前記第１の工程で検出さ
れた積算値が所定の値より大きいか小さいかを比較する
第２の工程と、前記第２の工程での比較結果に基づき、
前記電荷回収回路の電荷回収動作の開始点から維持電位
又はグランド電位に固定するまでの電位固定開始時間を
変化せしめる第３の工程とからなり、前記第１の工程で
検出された画面の輝度に基づき、前記電荷回収回路の電
荷回収タイミングを制御することを特徴するものであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明のプラズマディスプレイパ
ネルの駆動装置は、ＡＣ型プラズマディスプレイにおい
て、主に電力効率改善のために行われている電荷回収の
動作タイミングを、フレーム又はフィールド毎の入力映
像信号の輝度の積算値により可変制御するようにし、入
力信号積算値の低い時は、小面積表示時のピーク輝度が
大きくなるように、電荷回収動作の開始点から維持電位
及びグランド電位に固定するまでの電位固定開始時間が
短くなるように制御し、入力信号積算値の高い時は、表
示負荷量による輝度の変動が小さくなる値に電荷回収動
作の開始点から維持電位及びグランド電位に固定するま
での電位固定開始時間が長くなるように制御することに
より、明るい映像における階調特性を悪化させることな
く、暗い映像におけるピーク輝度を増大することを特徴
とするものである。
【００１１】図４には、画面全体が暗く、特定の小面積
の輝度のみが高い場合の、電荷回収開始点から、電荷回
収後に維持電位又はグランド電位に固定するまでの時間
（以下、電位固定開始時間と呼ぶ）をパラメータとした
ピーク輝度の変化を示したグラフである。
【００１２】この図から分かるように、電位固定開始時
間を短くすると、小面積のみを明るく表示する場合、ピ
ーク輝度を高くすることが出来る。しかし、電荷回収が
終了する前に電極電位を固定してしまうため、電力効率
が低下する他、負荷量による輝度の変動が大きくなる傾
向にある。
【００１３】一方、電位固定開始時間を長くすると、電
荷回収が充分に行えるため、電力効率が良く、また、表
示負荷量による輝度の変動は小さくなるが、前者と輝度
を比較すると、ピーク輝度は小さくなる。
【００１４】本発明は、この点に着目してなされたもの
で、平均映像レベルが高い比較的明るい画面の場合、階
調特性の滑らかさが要求されるから、電位固定開始時間
を長くし、逆に、平均映像レベルが低くく比較的暗い画
面の場合、ピーク輝度が求められる比較的小面積の輝度
を高くすることで、階調特性と実用上のピーク輝度特性
との両立を図ろうとするものである。
【００１５】この目的を達成するため、本発明のプラズ
マディスプレイパネルの駆動装置は、プラズマディスプ
レイパネルの電荷を回収し、回収した電荷を再び利用す
るようにした電荷回収回路を備えたプラズマディスプレ
イパネルにおいて、映像信号の１フレーム又は１フィー
ルド毎の前記プラズマディスプレイパネルの各画素の輝
度を積算する映像信号積算部と、前記映像信号積算部で
検出された積算値が所定の値より大きいか小さいかを比
較する積算値比較部と、前記積算値比較部の比較結果に
基づき、前記電荷回収回路の電荷回収動作の開始点から
維持電位又はグランド電位に固定するまでの電位固定開
始時間を変化せしめるための電荷回収タイミング制御部
とを設け、前記映像信号積算部で検出された画面の輝度
に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収タイミングを制
御することを特徴するものである。
【００１６】
【実施例】以下に、本発明に係わるプラズマディスプレ
イパネルの駆動装置とその駆動方法の具体例を図面を参
照しながら詳細に説明する。
【００１７】（第１の具体例）図１は、本発明に係わる
プラズマディスプレイパネルの駆動装置とその駆動方法
の第１の具体例を示す図であって、これらの図には、プ
ラズマディスプレイパネル１４の電荷を回収し、回収し
た電荷を再び利用するようにした電荷回収回路１２を備
えたプラズマディスプレイパネルにおいて、映像信号の
１フレーム又は１フィールド毎の前記プラズマディスプ
レイパネルの各画素の輝度を積算する映像信号積算部１
６と、前記映像信号積算部１６で検出された積算値が所
定の値より大きいか小さいかを比較する積算値比較部１
７と、前記積算値比較部１７の比較結果に基づき、前記
電荷回収回路の電荷回収動作の開始点から維持電位又は
グランド電位に固定するまでの電位固定開始時間Ｔ（図
３参照）を変化せしめるための電荷回収タイミング制御
部４とを設け、前記映像信号積算部１６で検出された画
面の輝度に基づき、前記電荷回収回路１２の電荷回収タ
イミングを制御することを特徴するプラズマディスプレ
イパネルの駆動装置が示され、又、前記映像信号積算部
１６では、前記プラズマディスプレイパネル１４の有効
表示エリアの全画素の輝度を積算することを特徴とする
プラズマディスプレイパネルの駆動装置が示されてい
る。
【００１８】勿論、前記映像信号積算部１６では、積算
する画素を間引き、前記プラズマディスプレイパネル１
４の有効表示エリアの予め定めた画素の輝度のみを積算
するように構成しても、本発明の目的を達成することが
出来る。
【００１９】又、前記電荷回収タイミング制御部４は、
前記映像信号積算部１６で得られた積分値が所定の値よ
り低い時は、前記電荷電位固定開始時間Ｔ（図３）を相
対的に短く制御し、前記映像信号積算部１６で得られた
積分値が前記所定の値より高い時は、前記電荷電位固定
開始時間Ｔを相対的に長くなるよう制御する。
【００２０】なお、前記映像信号積算部１６は、各画素
の輝度を積算した後、平均的な輝度を求めるように構成
してもよい。
【００２１】また、前記電荷回収タイミング制御部４
は、相対的に輝度重み付けの大きいサブフィールドの電
位固定開始時間のみを切換え、相対的に輝度重み付けの
小さいサブフィールドでは、電位固定開始時間の制御を
しないように構成してもよい。
【００２２】以下に、第１の具体例を更に詳細に説明す
る。
【００２３】図１を参照すると、本発明の第１の具体例
では、データ処理回路２と、駆動制御回路３と、データ
電極駆動回路９と、走査電極駆動回路１０と、維持電極
駆動回路１１と、電荷回収回路１２と、プラズマディス
プレイパネル１４とで構成されている。
【００２４】データ処理回路２は、映像信号積算部１６
と積算値比較部１７とを備えている。この映像信号積算
部１６は、ＴＶ信号の１フレーム又は１フィールド毎の
Ｒ、Ｇ、Ｂの全ての画素の輝度を積算すると共に、プラ
ズマディスプレイパネルの平均的な輝度を検出し、ま
た、積算値比較部１７では、映像信号積算部１６で検出
された積算値又は平均値が所定の値より大きいか小さい
かを比較している。
【００２５】また、駆動制御回路３は、電荷回収タイミ
ング制御部４と、輝度制御部５とを備えている。
【００２６】映像信号積算部１６の出力である出力映像
信号積算信号６は、積算値を平均化したものであり、画
面の平均階調レベルを示す値となる。輝度制御部５で
は、許容される消費電力内で最大のピーク輝度を得るた
め、映像信号積算信号６の値により、駆動制御部３で生
成される維持パルス数を制御する。
【００２７】更に、輝度制御部５からは輝度制御信号１
０が出力され、この輝度制御信号１０は、電荷回収タイ
ミング制御部４に送られ、輝度制御部５と同期して、電
荷回収の動作タイミングを最適値に制御する。
【００２８】図２は、電荷回収回路１２の一例を示す回
路であり、１２１は、コイルＬとコンデンサＣとからな
る電荷回収部であり、スイッチＳ３，Ｓ４を制御するこ
とで、コンデンサＣに電荷を回収し、また、回収した電
荷をプラズマディスプレイパネル１４に戻すことが出来
るようになっている。また、１２２は、電圧クランプ部
であり、スイッチＳ１、Ｓ２を制御することで、維持パ
ルスをＧＮＤレベル又は−ＶＳの所定の電圧にクランプ
すると共に、スイッチＳ１、Ｓ２のオン・オフタイミン
グを制御することで、本発明の電位固定開始時間Ｔを、
長くしたり、短くしたり制御するように構成している。
【００２９】図３は、維持パルスの電位固定開始時間Ｔ
を、長くしたり、短くしたり可変した場合を図示したも
のであり、左側の状態は、電位固定開始時間を短くした
例であり、右側の状態は、電位固定開始時間を長くした
例である。この具体例では、電荷回収タイミング制御部
４は、電位固定開始時間を、長くした場合と、短くした
場合の二つの状態に制御するように構成したが、勿論、
電位固定開始時間を複数段階に設定して、きめ細かく制
御するように構成しても良い。
【００３０】次に、このように構成したプラズマディス
プレイパネルの駆動装置の動作について説明する。
【００３１】入力映像信号１は、データ処理回路２に入
力される。又、同時に、入力映像信号中の垂直同期信号
は、駆動制御回路３にも入力され、駆動シーケンスと入
力映像信号の同期関係を制御する基準信号として使われ
る。
【００３２】データ処理回路２では、入力映像信号１の
信号処理及び並べ替えを行い、データ電極駆動回路９に
送ると共に、映像信号積算部１６にて１フレーム又は１
フィールド毎の画面内の入力映像信号の輝度を積算し、
正規化処理を行った上で映像信号積算信号６として駆動
制御回路３に送られる。
【００３３】駆動制御回路３に設けられた輝度制御部５
では、映像信号積算信号６に基づき、映像信号積算信号
６の輝度の積算値が大きい時には、維持発光パルス数を
減らし、画面輝度を抑制するように動作する。
【００３４】更に、輝度制御部５から電位固定開始時間
を制御するための輝度制御信号１０が電荷回収タイミン
グ制御部４に送られ、輝度制御部５による維持発光パル
ス数の制御と同期して電位固定開始時間Ｔを切り換え
る。映像信号積算信号６が、画面輝度を下げるように指
示している場合は、輝度制御信号１０は、維持パルスの
電位固定開始時間を長くして、表示負荷量による階調特
性の劣化を少なくすように制御し、又、映像信号積算信
号６が、画面輝度を上げるように指示している場合は、
輝度制御信号１０は、維持パルスの電位固定開始時間を
短くし、ピーク輝度を増大させる。
【００３５】なお、映像信号積算信号６は、輝度制御部
５を介さずに、直接電荷回収タイミング制御部４に入力
するように構成しても良い。
【００３６】また、ディスプレイパネルの消費電力を測
定する消費電力検出手段を設け、この検出手段の検出結
果に基づき電位固定開始時間を制御するように構成して
も、本発明の目的を達成することが出来る。
【００３７】（第２の具体例）図５は、本発明の第２の
具体例を示すブロック図である。
【００３８】この第２の具体例では、画面輝度積分値が
低い場合であっても、画面内の輝度分布に差が少ない映
像では、階調特性を優先した表示になるように制御し、
ピーク輝度を優先する表示を行わない。従って、画面全
体が暗い映像に対しても階調特性の優れた表示を可能に
するものである。
【００３９】この構成では、（１）初め、各画素のＲＧ
Ｂセルの輝度データが、予め設定した基準値より高いか
低いかを判定し、（２）次に、画面の有効表示エリアに
ついて、（１）で設定した値より高い輝度の画素数を１
フレーム又は１フィールド単位でカウントする。（３）
カウントした結果、予め設定した基準値より輝度の高い
画素が多い場合には、輝度優先の表示にするため、電位
固定開始時間を短くするように制御し、予め設定した基
準値より輝度の高い画素が少ない場合には、階調優先の
表示にするため、電位固定開始時間を長くするように制
御する。
【００４０】このように、第２の具体例では、予め定め
た基準値を越える輝度の画素数を計数する計数手段であ
る明部面積積算部１８を設け、前記明部面積積算部１８
が計数した値が予め定めた設定値以下の場合、前記電荷
回収タイミング制御部４は、前記電荷電位固定開始時間
を相対的に長くなるよう制御するように構成したもので
ある。このため、明部面積積算部１８の出力である明部
面積積分信号１５は、電荷回収タイミング制御部４に直
接入力されるようになっている。
【００４１】
【発明の効果】本発明に係わるプラズマディスプレイパ
ネルの駆動装置とその駆動方法は、上述のように構成し
たので、平均映像レベルが高い画面では、従来と同等の
階調特性を保ちながら、平均映像レベルが低い画面で
は、従来より高いピーク輝度を得ることが可能になっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるプラズマディスプレイパネルの
駆動装置のブロック図である。
【図２】電荷回収回路の一例を示す回路図である。
【図３】維持パルスを示す図である。
【図４】電位固定開始時間に対するピーク輝度の関係を
示すグラフである。
【図５】本発明の第２の具体例を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
１ 入力映像信号 ２ データ制御回路 ３ 駆動制御回路 ４ 電荷回収タイミング制御部 ５ 輝度制御部 ６ 映像信号積算信号 ７ データ信号 ８ 走査電極駆動回路制御信号 ９ データ電極駆動回路 １０ 走査電極駆動回路 １１ 維持電極駆動回路 １２ 電荷回収回路 １２１ 電荷回収部 １２２ クランプ部 １３ 維持電極駆動回路制御信号 １４ ＰＤＰパネル １５ 明部面積積分信号 １６ 映像信号積算部 １７ 積算値比較部 １８ 明部面積積算部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プラズマディスプレイパネルの電荷を回
    収し、回収した電荷を再び利用するようにした電荷回収
    回路を備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、画
    像の明るさ情報を得る明るさ検出手段と、前記電荷回収
    回路の電荷回収動作の開始点から維持電位又はグランド
    電位に固定するまでの電位固定開始時間を変化せしめる
    電荷回収タイミング制御手段を有し、前記明るさ検出手
    段で得られた明るさ情報に基づき、前記電荷回収回路の
    電荷回収タイミングを制御することを特徴するプラズマ
    ディスプレイパネルの駆動装置。
  2. 【請求項２】 前記明るさ検出手段は、映像信号の１フ
    レーム又は１フィールド毎の前記プラズマディスプレイ
    パネルの各画素の輝度を積算する映像信号積算部と、前
    記映像信号積算部で検出された積算値が所定の値より大
    きいか小さいかを比較する積算値比較部とを持つことを
    特徴とする請求項１のプラズマディスプレイパネルの駆
    動装置。
  3. 【請求項３】 前記映像信号積算部では、前記プラズマ
    ディスプレイパネルの有効表示エリアの全画素の輝度を
    積算することを特徴とする請求項１又は２記載のプラズ
    マディスプレイパネルの駆動装置。
  4. 【請求項４】 前記映像信号積算部では、前記プラズマ
    ディスプレイパネルの有効表示エリアの予め定めた画素
    の輝度のみを積算することを特徴とする請求項１又は２
    記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  5. 【請求項５】 前記電荷回収タイミング制御部は、前記
    映像信号積算部で得られた積分値が所定の値より低い時
    は、前記電荷電位固定開始時間を相対的に短く制御し、
    前記映像信号積算部で得られた積分値が前記所定の値よ
    り高い時は、前記電荷電位固定開始時間を相対的に長く
    なるよう制御することを特徴とする請求項１乃至４の何
    れかに記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  6. 【請求項６】 前記電荷回収タイミング制御部は、相対
    的に輝度重み付けの大きいサブフィールドの電位固定開
    始時間のみを切換え、相対的に輝度重み付けの小さいサ
    ブフィールドでは、電位固定開始時間の制御をしないよ
    うに構成したことを特徴とする請求項１乃至５の何れか
    に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  7. 【請求項７】 予め定めた基準値を越える輝度の画素数
    を計数する計数手段を設け、前記計数手段が計数した値
    が予め定めた設定値以下の場合、前記電荷回収タイミン
    グ制御部は、前記電荷電位固定開始時間を相対的に長く
    なるよう制御するように構成したことを特徴とする請求
    項１のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  8. 【請求項８】 前記映像信号積算部は、各画素の輝度を
    積算した後、平均的な輝度を求めるように構成したこと
    を特徴とする請求項1乃至６の何れかに記載のプラズマ
    ディスプレイパネルの駆動装置。
  9. 【請求項９】 前記明るさ検出手段は、ディスプレイパ
    ネルの消費電力を測定する消費電力検出手段を有するこ
    とを特徴とする請求項１のプラズマディスプレイパネル
    の駆動装置。
  10. 【請求項１０】 プラズマディスプレイパネルの電荷を
    回収し、回収した電荷を再び利用するようにした電荷回
    収回路を備えたプラズマディスプレイパネルの駆動方法
    において、 映像信号の１フレーム又は１フィールド毎の前記プラズ
    マディスプレイパネルの各画素の輝度を積算する第１の
    工程と、 前記第１の工程で検出された積算値が所定の値より大き
    いか小さいかを比較する第２の工程と、前記第２の工程
    での比較結果に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収動
    作の開始点から維持電位又はグランド電位に固定するま
    での電位固定開始時間を変化せしめる第３の工程とから
    なり、 前記第１の工程で検出された画面の明るさに基づき、前
    記電荷回収回路の電荷回収タイミングを制御することを
    特徴するプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
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