KR100661661B1 - 디스플레이장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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강정일
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Abstract

본 발명은 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 디스플레이장치는 복수의 발광 유닛과; 상기 발광 유닛보다 적은 개수로 마련되며 상기 발광 유닛에 구동전원을 출력하는 전원구동부와; 상기 구동전원이 상기 발광 유닛 중 하나에 인가되도록 스위칭하는 전원 스위칭부와; 상기 구동전원이 복수의 상기 발광 유닛에 순차적으로 공급되도록 상기 전원스위칭부를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 의해, 적은 개수의 전원구동부로 발광 유닛을 정상적으로 동작시킬 수 있는 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

Description

디스플레이장치 및 그 제어방법{Display Apparatus And Control Method Thereof}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이장치의 제어블럭도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어블럭도이고,
도 3은 본 발명에 따른 발광 유닛, 전원구동부, 스위칭부의 상태도이고,
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제어흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 전원소스 30 : 발광소자
40 : 전원 스위칭부 50 : 제어부
60 : 제1전원구동부 65 : 제2전원구동부
본 발명은 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 발광 유닛에 전원을 공급하는 전원구동부를 개선한 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이장치는 CRT(Cathode Ray Tube) 및 평판 디스플레이 (FPD : Flat Panel Display) 등의 장치를 사용하고 있다. 여기서, 평판 디스플레이장치는 이미지가 표시되는 디스플레이패널로 LCD(Liquid Crystal Display) 패널, PDP(Plasma Display Panel)을 널리 사용하고 있으며, 유기EL(Organic Light Emitting Diode), DLP(Digital Lighting Processing) 등과 같은 새로운 방식의 디스플레이장치가 지속적으로 개발되고 있는 추세이다.
여기서, LCD, DLP 등의 디스플레이장치는 별도의 광원으로 LED(Light Emitting Diode) 등의 발광 소자를 사용하고 있으며, LED는 색재현성이 우수하여 주목받고 있다.
종래의 디스플레이장치는 소정의 LED 유닛마다 별도의 전원구동부가 마련되어 있다. 이에 의해, 종래의 디스플레이장치는 많은 개수의 전원구동부를 포함하여 장치가 복잡하게 되고 비용이 증가하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 적은 개수의 전원구동부로 발광 유닛을 정상적으로 동작시킬 수 있는 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 복수의 발광 유닛을 갖는 디스플레이장치에 있어서, 상기 발광 유닛보다 적은 개수로 마련되며 상기 발광 유닛에 구동전원을 출력하는 전원구동부와; 상기 구동전원이 상기 발광 유닛 중 하나에 인가되도록 스위칭하는 전원 스위칭부와; 상기 구동전원이 복수의 상기 발광 유닛에 순차적으로 공급되도록 상기 전원스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 전원구동부는 복수개 마련되고, 상기 제어부는 각각의 상기 발광 유닛에 대응하는 상기 구동전원을 순차적으로 출력하도록 각각의 상기 전원구동부를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 상기 전원구동부 중 하나에서 생성되는 상기 구동전원이 상기 발광 유닛 중 하나에 입력되도록 상기 전원스위칭부를 제어하고, 상기 전원구동부 중 다른 하나가 상기 발광 유닛 중 다음 순위로 발광될 발광 유닛에 인가될 구동전원을 생성하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 소정의 기준전압을 상기 전원구동부에 인가하고, 상기 전원구동부는 상기 발광 유닛에 인가되는 전류에 비례하는 출력전압과 상기 기준전압을 비교하여 상기 구동전원을 출력할 수 있다.
여기서, 상기 전원구동부는 상기 출력전압과 상기 기준전압을 비교하여 PWM 신호를 발생하는 PWM 발생부와 상기 PWM 신호에 따라 전원공급을 스위칭하는 PWM스위칭부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 전원스위칭부는 상기 복수의 발광 유닛에 각각 마련된 스위칭 소자를 포함하며, 상기 제어부는 상기 스위칭 소자가 복수의 상기 전원구동부로부터 출력된 상기 구동전원을 선택적으로 단속하여, 상기 구동전원이 상기 발광 유닛에 순차적으로 공급되도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 복수의 발광 유닛을 갖는 디스플레이장치의 제어방법에 있어서, 상기 복수의 발광 유닛보다 적은 개수로 전원구동부를 마 련하는 단계와; 상기 발광 유닛에 공급될 구동전원을 생성하는 단계와; 복수의 상기 발광 유닛 중 하나에 상기 구동전원을 인가하는 단계와; 상기 구동전원이 각각의 상기 발광 유닛에 순차적으로 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법에 의해 달성된다.
여기서, 각각의 상기 전원구동부가 각각의 상기 발광 유닛에 대응하는 상기 구동전원을 순차적으로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 전원구동부 중 하나에서 출력되는 상기 구동전원이 상기 발광 유닛 중 하나에 인가되는 단계와; 상기 전원구동부 중 다른 하나는 다음 순위로 발광될 발광 유닛에 인가될 구동전원을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 구동전원은 상기 발광 유닛에 인가되는 전류에 비례하는 출력전압을 소정의 기준전압과 비교하여 생성될 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치는 복수의 발광 유닛(30)과, 전원소스(10)와, 전원구동부(60, 65)와, 발광 유닛(30)에 인가되는 전원을 스위칭하는 전원 스위칭부(40)와, 이들을 제어하는 제어부(50)를 포함한다.
발광 유닛(30)은 LED(Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 여기서, LED(30)는 Red 광을 발광하는 RLED(31)와, Green 광을 발광하는 GLED(33)와, Blue 광을 발광하는 BLED(35)를 포함할 수 있다. 또한, 발광 유닛(30)은 Cian 광을 발광하는 CLED, Yellow 광을 발광하는 YLED, White 광을 발광하는 WLED 등 다양한 색의 LED(30)를 더 포함할 수 있다.
이 하에서는 복수의 발광 유닛(30)이 RLED(31), GLED(33), BLED(35)로 이루어진 것을 일 예로 설명하겠다.
본 발명에 따른 디스플레이장치는 각각의 발광 유닛(30)이 순차적으로 발광되는 구동방식으로 동작하는 경우를 그 대상으로 한다.
예를 들어, 디스플레이장치가 DLP를 이용한 프로젝션 TV이고, 광원으로 3개의 발광 유닛(RLED, GLED, BLED: 30)이 마련되어 있는 경우, 각각의 발광 유닛(30)은 순차적으로 발광되는 방식, 즉 우선 RLED(31) 만 발광된 후, 소정 시간이 지난 후에 RLED(31)가 소광되며 GLED(33)가 발광되고, 다시 소정의 시간이 지난 후 GLED(33)가 소광되고 BLED(35)가 발광되는 방식으로 구동할 수 있다.
전원구동부(60, 65)는 전원소스(10)로부터 공급되는 전원을 조절하여 LED(30)의 전극에 구동전원을 공급한다. 이 때, LED(30)는 전원구동부(60, 65)에서 공급되는 구동전원의 전류량에 따라 밝기가 조절된다.
여기서, 전원구동부(60, 65)는 후술할 제어부(50)에서 출력된 기준전압(Vr1, Vr2)과 발광 유닛(30)에 인가되는 전류에 비례하는 출력전압(V1, V2)을 비교하고, 비교 결과에 따라 LED(30)에 인가되는 전류량을 제어한다.
이 때, 전원구동부(60, 65)는 전술한 비교결과에 따라 PWM 신호를 발생하는 PWM 발생부(61, 67)와 PWM 신호에 따라 전원을 스위칭하여 구동전원을 출력하는 PWM 스위칭부(63, 69)를 포함할 수 있다.
PWM 발생부(61, 67)는 비교기를 포함하여 출력전압(V1, V2)과 기준전압(Vr1, Vr2)을 비교하고, 출력전압(V1, V2)의 값이 기준전압(Vr1, Vr2)보다 큰 경우 1, 그 반대의 경우 0인 PWM 신호를 출력할 수 있다.
이와 같은 PWM 스위칭부(63, 69)의 온/오프에 의해 LED(30)에 인가되는 전류량은 증가와 감소를 반복하는 삼각파 형태로 조절되어 전류량의 평균값에 의해 발광 유닛(30)의 밝기가 결정된다.
여기서, PWM 스위칭부(63, 69)는 MOS-FET로 도시하였으나, 전원을 스위칭할 수 있다면 그 범위는 제한되지 않는다.
전원 스위칭부(40)는 구동전원이 상기 발광 유닛(30) 중 하나에 인가되도록 동작한다. 그리고, 본 발명에 일 실시예에 따라 전원 스위칭부(40)는 복수의 발광 유닛(30)에 각각 마련된 스위칭 소자(41, 43, 45)를 포함할 수 있다. 반면, 전원 스위칭부(40)는 각각의 발광 유닛(30)에 전원공급부의 출력을 순차적으로 인가할 수 있다면 그 구성은 제한되지 않는다.
제어부(50)는 구동전원이 복수의 LED(30)에 순차적으로 공급되도록 전원 스위칭부(40)를 제어한다. 즉, 전술한 바와 같이 LED(30)가 순차적으로 발광되므로, 발광되는 LED(30)에만 구동전원이 공급되도록 전원 스위칭부(40)를 단속한다.
그리고, 제어부(50)는 각각의 발광 유닛(30)에 대응하는 구동전원을 순차적으로 출력하도록 각각의 전원구동부(60, 65)를 제어하고, 복수의 전원구동부(60, 65)로부터 출력된 구동전원을 선택적으로 단속하도록 각각의 스위칭 소자를 단속한다. 이에 의해, 제어부(50)는 구동전원이 발광 유닛(30)에 순차적으로 공급되도록 제어한다.
구체적으로, RLED(31), GLED(33), BLED(35) 3개의 LED가 마련되어 있고, 전 원구동부(60, 65)가 2개 마련되어 있는 경우를 일 예로 제어부(50)의 동작을 설명한다.
제어부(50)는 RLED(31)를 발광시키기 위해 제1전원구동부(60)에 소정의 기준전압(Vr1)을 인가하여 제1전원구동부(60)가 RLED(31)에 인가될 구동전원(V2)을 생성하도록 한다. 그리고, 제1전원구동부(60)에서 생성된 구동전원(I1)이 RLED(31)에 인가되도록 RLED(31)와 연결된 스위칭 소자를 단속한다. 그리고, RLED(31)가 발광된 후 GLED(33)가 발광되는 경우, 제어부(50)는 소정의 기준전압(Vr2)을 제2전원구동부(65)에 인가하여, 제2구동전원부가 GLED(33)를 구동시킬 구동전원(I2)을 생성하도록 제어한다. 이 때, RLED(31)와 연결된 스위칭 소자 이 외의 스위칭소자는 모두 오프상태이므로 제2구동전원부가 생성한 구동전원은 GLED(33)에 인가되지 않는다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 본 발명에 다른 전원구동부(60, 65)는, 도 1에 도시된 트랜지스터(62, 68)를 포함할 수 있다. 여기서, 트랜지스터(62, 68)은 스위칭부(40)의 역할을 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 다른 실시에에 따라 스위치(41, 43, 45) 대신 트랜지스터(62, 68)이 스위칭부(40)라 볼 수 있다.
구체적으로, 트랜지스터(62, 68)가 오프된 경우, PWM 발생부(61, 69)에서 출력되어 PWM 제어부(63, 69)를 통과한 구동전원은 발광 유닛(30)에 출력된다. 그리고, 트랜지스터(62, 68)가 온 된 경우, 구동전원은 발광 유닛(30)에 인가되지 않으며, 트랜지스터(62, 68), 다이오드(D1), 인덕터가 구성하는 폐회로로 전원이 흐르게 된다.
따라서, 본 발명의 다른 실시에에 따라 스위칭부의 역할을 트랜지스터(62, 68)이 하는 경우, 제어부(50)는 트랜지스터(62, 68)의 온오프를 제어하여, 제1전원구동부(60)와 제2전원구동부(65)에서 인가되는 전원이 순차적으로 발광 소자(31, 33, 35)에 인가되도록 제어할 수 있다.
또 다른 실시예에 따라, 본 발명에 따른 전원구동부(60, 65)의 출력에 스위치를 마련하여 전원구동부(60, 65)에서 생성된 구동전원이 상기 발광 유닛에 인가되는 것을 막도록 회로를 구성할 수도 있다.
여기서, 각각의 LED는 색의 특성 등에 의해 같은 전류를 인가해도 사용자가 인식하는 밝기가 상이하다. 이에 의해, 제어부(50)는 각 LED에 따라, 화면의 밝기 등에 따라 전원구동부(60, 65)에 인가하는 기준전압(Vr1, Vr2)을 달리할 수 있다.
도 2는 디스플레이 패널에 복수의 발광 유닛이 마련된 것을 일 예로 도시한 도면이다.
여기서, 발광 유닛(30)은 제1전원구동부(60)와 제2전원구동부(65) 중 하나에서 생성된 동일한 구동전원을 인가받는 RLED(31)을 하나의 유닛으로 본다. 이와 동일한 방식으로 도 2에는 6개의 발광 유닛(30), 즉, 제1전원구동부(60) 및 제2전원구동부(65) 중 하나로부터 구동전원을 인가받는 RLED 유닛, GLED 유닛, BLED 유닛, 제3전원구동부(70) 및 제4전원구동부(75) 중 하나로부터 구동전원을 인가받는 RLED 유닛, GLED 유닛, BLED 유닛을 일 예로 도시하였다.
도 2에 따른 디스플레이장치는 LCD 패널을 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 도 2와 같은 구성으로 LCD가 배치된 디스플레이장치라면 그 범위는 제한되지 않는 다.
제어부(50)는, 전술한 바와 같이, RLED 유닛에 해당하는 구동전원을 생성하기 위해 제1전원구동부(60)를 구동시킨다. 그리고, 제1전원구동부(60)에서 생성된 구동전원이 RLED 유닛에 출력되도록 전원 스위칭부(40)를 단속한다. 제1전원구동부(60)에서 생성된 구동전원이 RLED 유닛에 출력되는 동안 제어부(50)는 제2전원구동부(65)를 제어하여 다음 순위로 발광될 GLED 유닛에 공급할 구동전원을 생성한다. 소정의 시간이 경과한 후 제어부(50)는 RLED 유닛에 공급되는 구동전원을 차단하고, 제2전원공급부에서 생성된 구동전원이 GLED 유닛에 공급되도록 스위칭부(40)를 제어한다. 그리고, 제어부(50)는 제1전원공급부가 BLED 유닛에 해당하는 구동전원을 생성하도록 제어한다.
제3전원구동부(70) 및 제4전원구동부(75) 역시 제1전원구동부(60) 및 제2전원구동부(65)와 동일한 방식으로 구동된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치는 전원구동부(60, 65)가 2개 마련된 경우, RLED(31)를 발광시키기 위해 우선 제1전원구동부(60)에서 스위칭부(40)가 RLED(31)와 제1전원구동부(60)를 선택하도록 제어한다(제1전원구동부 동작모드로 동작). 그리고, 제2전원구동부(65)에 소정의 기준전압(Vr2)를 인가하여 GLED(33)에 적합한 구동전원을 생성하도록 제어한다(제2전원구동부 예비모드). 그러면, 도시된 바와 같이 적합한 구동전원을 생성한다. 이와 같은 동작을 반복하여 제어부(50)는 각각의 LED를 적절히 발광시킬 수 있다.
이 때, 도 1에 도시된 바와 같이, 회로 내에 인턱터가 마련되어 있으므로 전 류의 전원의 응답시간이 길다. 이에 의해, 비교전류가 인가되면 적절한 전압이 생성될 때까지 소정의 시간이 걸리게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치는 제1전원구동부(60)가 발광 유닛(30) 중 하나(RLED: 31)에 공급될 구동전원을 생성하고(S1), 이에 따라 제어부(50)가 전원 스위칭부(40)를 제어하여 제1전원구동부(60)에서 생성된 구동전원을 RLED(31)에 인가한다(S3). 그리고, 제어부(50)는 다음 순위로 발광될 발광 유닛(GLED: 33) 에 인가될 구동전원을 생성하도록 제2전원구동부(65)를 제어한다(S5). 이 때, 제어부(50)는 발광 유닛(30)에 인가될 구동전원를 생성하도록 소정의 기준전압(Vr1, Vr2)을 각각의 전원구동부(60, 65)에 인가한다. 이에 의해, 전원구동부는 전술한 방법에 따라 기준전압(Vr1, Vr2)과 발광 유닛(30)에 인가되는 전류에 비례하는 출력전압(V1, V2)을 비교하여 구동전원을 발생할 수 있다.
이와 같이, 복수의 전원구동부(60, 65) 중 하나에서 출력되는 구동전원을 하나의 발광 유닛(30)에 인가하고, 그 동안 전원구동부(60, 65) 중 다른 하나는 다른 발광 유닛(30)을 위한 구동전원을 생성할 수 있다. 이와 같은 동작을 반복하여 각각의 발광 유닛(30)에 구동전원을 순차적으로 공급할 수 있다(S7).
전술한 실시예에서 출력전압(V1, V2)은 감지저항에 흐르는 전류에 의한 전압으로 검출하여 얻을 수 있다. 그러나, 발광 유닛에 인가되는 전류에 비례하는 전압을 검출할 수 있다면 그 방법은 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 스위칭 작용을 할 수 있는 부를 스위칭부(40)과 트랜지스터(62, 68)을 도시하였으나, 스위칭부(40)와 트랜지 스터(62, 68) 중 어느 하나만 있으면 충분하다. 또한, 스위칭부(50)와 트랜지스터(62, 68)의 명칭을 달리 하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서 각 부의 기능을 동일하므로 모두 스위칭부라고 보면 충분하다.
전술한 실시예에서 트랜지스터(62, 68)를 도시하였으나, 스위칭 소자 등 스위칭 작용을 할 수 있다면 그 범위는 제한되지 않는다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치는 발광 유닛(30)의 수와 무관한 개수의 전원구동부를 포함한다. 이에 의해, 전원구동부의 개수를 최소화할 수 있으므로 디스플레이장치의 내부 구성요소를 간소화할 수 있으며 이에 따라 제조비용을 줄일 수 있다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그리고 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 적은 개수의 전원구동부로 발광 유닛을 정상적으로 동작시킬 수 있는 디스플레이장치 및 그 제어방법이 제공된다.

Claims (10)

  1. 복수의 발광 유닛을 갖는 디스플레이장치에 있어서,
    상기 발광 유닛보다 적은 개수로 마련되며 상기 발광 유닛에 구동전원을 출력하는 전원구동부와;
    상기 구동전원이 상기 발광 유닛 중 하나에 인가되도록 스위칭하는 전원 스위칭부와;
    상기 구동전원이 복수의 상기 발광 유닛에 순차적으로 공급되도록 상기 전원스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원구동부는 복수개 마련되고,
    상기 제어부는 각각의 상기 발광 유닛에 대응하는 상기 구동전원을 순차적으로 출력하도록 각각의 상기 전원구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전원구동부 중 하나에서 생성되는 상기 구동전원이 상기 발광 유닛 중 하나에 입력되도록 상기 전원스위칭부를 제어하고, 상기 전원구동부 중 다른 하나가 상기 발광 유닛 중 다음 순위로 발광될 발광 유닛에 인가될 구동전 원을 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 소정의 기준전압을 상기 전원구동부에 인가하고,
    상기 전원구동부는 상기 발광 유닛에 인가되는 전류에 비례하는 출력전압과 상기 기준전압을 비교하여 상기 구동전원을 출력하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전원구동부는 상기 구동전압과 상기 기준전압을 비교하여 PWM 신호를 발생하는 PWM 발생부와 상기 PWM 신호에 따라 전원공급을 스위칭하는 PWM스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전원스위칭부는 상기 복수의 발광 유닛에 각각 마련된 스위칭 소자를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 스위칭 소자가 복수의 상기 전원구동부로부터 출력된 상기 구동전원을 선택적으로 단속하여, 상기 구동전원이 상기 발광 유닛에 순차적으로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  7. 복수의 발광 유닛을 갖는 디스플레이장치의 제어방법에 있어서,
    상기 복수의 발광 유닛보다 적은 개수로 전원구동부를 마련하는 단계와;
    상기 발광 유닛에 공급될 구동전원을 생성하는 단계와;
    복수의 상기 발광 유닛 중 하나에 상기 구동전원을 인가하는 단계와;
    상기 구동전원이 각각의 상기 발광 유닛에 순차적으로 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    각각의 상기 전원구동부가 각각의 상기 발광 유닛에 대응하는 상기 구동전원을 순차적으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전원구동부 중 하나에서 출력되는 상기 구동전원이 상기 발광 유닛 중 하나에 인가되는 단계와;
    상기 전원구동부 중 다른 하나는 다음 순위로 발광될 발광 유닛에 인가될 구동전원을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 구동전원은 상기 발광 유닛에 인가되는 전류에 비례하는 출력전압을 소정의 기준전압과 비교하여 생성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
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