DE19756653A1 - Device for avoiding overheating of a plasma display - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermeidung einer Überhitzung eines Plasmadisplays, mit einer Meßeinheit zur Erzeugung einer Information über die Leistungsaufnahme des Displays, einer ausgangsseitig mit der Meßeinheit verbundenen Steuersignalerzeugungseinheit zur Erzeugung eines Steuersignals und einer vom Steuersignal beaufschlagten Schaltung zur Reduzierung der Helligkeit der auf dem Display dargestellten Bildsignale.The invention relates to a device for avoiding overheating a plasma display, with a measuring unit for generating information on the power consumption of the display, one on the output side with the Measuring unit connected control signal generation unit for generating a Control signal and a circuit acted upon by the control signal for Reduction of the brightness of the image signals shown on the display.
In der nicht vorveröffentlichten DE-A-197 54 804.0 der Anmelderin ist bereits eine Vorrichtung zur Kühlung eines Displays bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist einen Ventilator auf, der in Abhängigkeit vom Signalinhalt des dem Display zugeführten Videosignals und von der im Bereich des Displays herrschenden Temperatur eine das Display kühlende Luftströmung erzeugt.In the not previously published DE-A-197 54 804.0 by the applicant is already a device for cooling a display is known. This well-known The device has a fan which is dependent on the signal content of the video signal supplied to the display and of the in the area of Display prevailing temperature an air flow cooling the display generated.
Weiterhin ist in der nicht veröffentlichten DE-A-197 20 876.2 der Anmelderin eine Vorrichtung zur Kontrasteinstellung bei impulsbreitengesteuerten Bildanzeigen bekannt. Bei derartigen Displays und Bildanzeigen besteht zwischen der Eingangsgröße und der Leuchtdichte des auf dem Bildschirm dargestellten Signals ein digitaler Zusammenhang. Die Bilddarstellung erfolgt unter Verwendung eines Zeitmultiplexverfahrens, bei welchem eine Vollbildperiode, die bei der Darstellung eines PAL-Signals auf einem Palsmadisplay 20 ms und bei der Darstellung eines NTSC- sowie eiens VGA- Signals 16,6 ms beträgt, in mehrere Teilzeitintervalle zerlegt wird. Während dieser Teilzeitintervalle wird in Abhängigkeit vom jeweils gewünschten Helligkeitswert eine vorgegebene Anzahl von digitalen Spannungsimpulsen zur Displayansteuerung erzeugt.Furthermore, in the unpublished DE-A-197 20 876.2 the applicant a device for contrast adjustment in pulse width controlled Image ads known. Such displays and picture displays exist between the input size and the luminance of the on screen represented signal a digital relationship. The image is displayed using time division multiplexing in which a Frame period, when displaying a PAL signal on a Palsma display 20 ms and when displaying an NTSC and a VGA Signal is 16.6 ms, is broken down into several part-time intervals. While these part-time intervals will depend on the desired one Brightness value a predetermined number of digital voltage pulses generated for display control.
Weiterhin sind bereits Vorrichtungen zur Vermeidung von Überhitzung eines Plasmadisplays bekannt, bei denen die Leistungsaufnahme des Displays gemessen und eine Reduzierung der Helligkeit der auf dem Display dargestellten Bildsignale dann erfolgt, wenn die gemessene Leistung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.Furthermore, devices for avoiding overheating are already a Plasma displays are known in which the power consumption of the display measured and a reduction in the brightness of the display shown image signals occurs when the measured power exceeds the predetermined threshold.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuen Weg zur Vermeidung von Überhitzung eines Plasmadisplays aufzuzeigen.Starting from this prior art, the object of the invention underlying a new way to avoid overheating a Show plasma displays.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a device with the in claim 1 specified features solved. Advantageous configurations and Further developments of the invention result from the dependent Claims.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß die Leistungsaufnahme eines Plasmadisplays reduziert ist, da die im Bereich des Displays herrschende Temperatur der Schaltung zur Reduzierung der Helligkeit der auf dem Display dargestellten Bildsignale als zusätzliche Komponente zugeführt wird. Dadurch kann bei hohen Temperaturen die maximal zulässige Stromstärke oder die Zeitdauer des Vorliegens der maximal zulässigen Stromstärke reduziert werden. Folglich können zur Stromversorgung des Plasmadisplays kleinere und preisgünstigere Netzteile verwendet werden.The advantages of the invention are in particular that the Power consumption of a plasma display is reduced because the in the area of Displays prevailing temperature of the circuit to reduce the Brightness of the image signals shown on the display as additional Component is supplied. This can result in high temperatures maximum permissible current or the duration of the presence of the maximum permissible current strength can be reduced. Consequently, for Power supply to the plasma display smaller and cheaper power supplies be used.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der beispielhaften Erläuterung der Erfindung anhand der Figuren.Further advantageous properties of the invention result from the exemplary explanation of the invention with reference to the figures.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer Vorrichtung mit den erfindungsgemäßen Merkmalen., Fig. 1 is a block diagram for explaining a device having the features according to the invention.,
Fig. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise einer bekannten Vorrichtung zur Vermeidung von Überhitzung eines Plasmadisplays, Fig. 2 is a diagram illustrating the operation of a known apparatus for preventing overheating of a plasma display,
Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise eines ersten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Vermeidung von Überhitzung eines Plasmadisplays gemäß der Erfindung und Fig. 3 is a diagram for illustrating the operation of a first embodiment of an apparatus for preventing overheating of a plasma display according to the invention, and
Fig. 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Vermeidung von Überhitzung eines Plasmadisplays gemäß der Erfindung. Fig. 4 is a diagram illustrating the operation of a second embodiment of an apparatus for preventing overheating of a plasma display according to the invention.
Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer Vorrichtung mit den erfindungsgemäßen Merkmalen. Die gezeigte Vorrichtung weist einen Eingang E auf, über welchen der Vorrichtung ein Videosignal zugeführt wird. Dieses Videosignal ist aus dem Videosignalweg eines Fernsehempfängers oder einer anderen Quelle, beispielsweise einem Personalcomputer abgeleitet, welcher mit einem Plasmadisplay 1 versehen ist, auf dem dem Videosignal entsprechende Bilder dargestellt werden. Derartige Plasmadisplays haben eine hohe Leistungsaufnahme, auf Grund derer Maßnahmen notwendig sind, mit deren Hilfe eine Überhitzung des Displays vermieden wird. Fig. 1 shows a block diagram for explaining an apparatus having the inventive features. The device shown has an input E, via which the device is supplied with a video signal. This video signal is derived from the video signal path of a television receiver or another source, for example a personal computer, which is provided with a plasma display 1 on which images corresponding to the video signal are shown. Such plasma displays have a high power consumption, on the basis of which measures are necessary with the aid of which overheating of the display is avoided.
Dies geschieht bei der gezeigten Vorrichtung unter Verwendung einer Steuersignalerzeugungseinheit 2, die ein Steuersignal ST1 und/oder ST2 erzeugt, mittels derer die Helligkeit der auf dem Display dargestellten Bildsignale reduziert wird.In the device shown, this is done using a control signal generation unit 2 , which generates a control signal ST1 and / or ST2, by means of which the brightness of the image signals shown on the display is reduced.
Zur Erzeugung dieses Steuersignals wertet die Steuersignalerzeugungseinheit 2 Signale aus, die ihr von einem Temperaturfühler 3 und einem Integrator 4 zugeführt werden: Der Temperaturfühler 3 ist im Bereich des Displays 1 angeordnet und zur Messung der im Bereich des Displays 1 herrschenden Temperatur vorgesehen. Der Integrator 4 ist mit dem Ausgang eines im Videosignalweg angeordneten steuerbaren Verstärkers 5 über einen AID-Wandler 6 und eine digitale Signalverarbeitungsschaltung 7 verbunden. Dem Eingang des steuerbaren Verstärkers 5 wird das am Eingang E der Vorrichtung anliegende Signal zugeführt.To generate this control signal, the control signal generating unit 2 evaluates signals which are supplied to it by a temperature sensor 3 and an integrator 4 : the temperature sensor 3 is arranged in the area of the display 1 and is intended for measuring the temperature prevailing in the area of the display 1 . The integrator 4 is connected to the output of a controllable amplifier 5 arranged in the video signal path via an AID converter 6 and a digital signal processing circuit 7 . The signal present at input E of the device is fed to the input of controllable amplifier 5 .
Das Ausgangssignal der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 7 wird weiterhin über einen Displaytreiber-Baustein 8 dem Plasmadisplay zugeführt. Der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 7 gehört unter anderem eine Bildspeicherschaltung und eine Interpolationsschaltung an, mittels welcher das nach dem PAL-Standard angelieferte Eingangssignal, welches 625 Zeilen pro Vollbild aufweist, in ein 480-Zeilen-Signal umgewandelt wird, wie es zur Darstellung auf einem Plasmadisplay notwendig ist.The output signal of the digital signal processing circuit 7 is further fed to the plasma display via a display driver module 8 . The digital signal processing circuit 7 includes, among other things, an image storage circuit and an interpolation circuit, by means of which the input signal delivered according to the PAL standard, which has 625 lines per frame, is converted into a 480-line signal, as is necessary for display on a plasma display is.
Das Steuersignal ST1 wird dem Steuereingang des Verstärkers 5 und das Steuersignal ST2 an den Displaytreiber-Baustein 8 angelegt.The control signal ST1 is applied to the control input of the amplifier 5 and the control signal ST2 to the display driver module 8 .
In der Steuersignalerzeugungseinheit 2 wird das vom Temperaturfühler 3 zur Verfügung gestellte Signal mit vorgegebenen Temperaturschwellenwerten verglichen, die beispielsweise bei 70°C, 80°C und 90°C liegen.In the control signal generating unit 2 , the signal provided by the temperature sensor 3 is compared with predetermined temperature threshold values, which are, for example, 70 ° C., 80 ° C. and 90 ° C.
Weiterhin wird in der Steuersignalerzeugungseinheit 2 auch das Ausgangssignal des Integrators 4 ausgewertet. Im Integrator 4 erfolgt eine Auswertung des dem Display zugeführten Videosignals im Hinblick auf die darin enthaltenen Hell- und Dunkelanteile. Weist das Videosignal einen hohen Bestandteil an hellen Signalinhalten auf, dann würde dies ohne entsprechende Gegenmaßnahmen zu einer schnellen Erhöhung der im Bereich des Displays herrschenden Temperatur führen. Um dies zu vermeiden, wird das Videosignal im Integrator 4 über eine vorgegebene Zeitdauer integriert. Diese vorgegebene Zeitdauer kann 20 ms betragen; welche Zeitdauer bei einem Plasmadisplay einer Vollbildperiode des PAL- Videosignals entspricht. Das Ausgangssignal des Integrators 4 wird in der Steuersignalerzeugungseinheit 2 mit einem vorgegebenen weiteren Schwellenwert verglichen. Ergibt eine derartige Auswertung des Videoinhaltes über ein vorgegebenes Zeitintervall, daß das Ausgangssignal des Integrators den vorgegebenen weiteren Schwellenwert um mehr als ca. 90% der Fälle übersteigt, dann erzeugt die Steuersignalerzeugungseinheit 2 ein Steuersignal ST1 und/oder ST2. Auf Grund dieses Steuersignals wird die Verstärkung des Verstärkers 5 reduziert bzw. der Displaytreiber-Baustein 8 angesteuert, um die Helligkeit des auf dem Display 1 dargestellten Videosignals zu reduzieren.Furthermore, the output signal of the integrator 4 is also evaluated in the control signal generation unit 2 . The integrator 4 evaluates the video signal supplied to the display with regard to the light and dark components contained therein. If the video signal has a high proportion of bright signal contents, this would lead to a rapid increase in the temperature prevailing in the area of the display without appropriate countermeasures. To avoid this, the video signal is integrated in the integrator 4 over a predetermined period of time. This predetermined period of time can be 20 ms; which time period corresponds to a frame period of the PAL video signal in a plasma display. The output signal of the integrator 4 is compared in the control signal generating unit 2 with a predetermined further threshold value. If such an evaluation of the video content over a predetermined time interval reveals that the output signal of the integrator exceeds the predetermined further threshold value by more than approximately 90% of the cases, then the control signal generating unit 2 generates a control signal ST1 and / or ST2. On the basis of this control signal, the amplification of the amplifier 5 is reduced or the display driver module 8 is activated in order to reduce the brightness of the video signal shown on the display 1 .
Der Displaytreiber-Baustein 8 ist im wesentlichen dazu vorgesehen, das von der Videosignalverarbeitungsschaltung 7 zur Verfügung gestellte digitale Signal in ein zur Ansteuerung des Plasmadisplays 1 geeignetes Signal umzuwandeln. Zu diesem Zweck wird das digitale Bildsignal zeitlich in mehrere Teilzeitintervalle zerlegt, während derer in Abhängigkeit vom jeweils vorliegenden Helligkeitswert eine Anzahl von Spannungsimpulsen zur Displayansteuerung erzeugt wird. Ein derartiges Vorgehen ist beispielsweise in der bereits oben genannten DE-A-197 20 876.2 der Anmelderin sowie dem dort angegebenen Stand der Technik beschrieben.The display driver module 8 is essentially provided for converting the digital signal provided by the video signal processing circuit 7 into a signal suitable for controlling the plasma display 1 . For this purpose, the digital image signal is broken down into several partial time intervals, during which a number of voltage pulses for display control are generated as a function of the respective brightness value. Such a procedure is described, for example, in the applicant's already mentioned DE-A-197 20 876.2 and the prior art specified therein.
Die oben genannte Reduzierung der Helligkeit der auf dem Display dargestellten Bildsignale geschieht im Displaytreiber-Baustein 8 dadurch, daß die Anzahl der in einem oder mehreren Teilzeitintervallen einer Vollbildperiode des Videosignal erzeugten digitalen Spannungsimpulse reduziert wird.The above-mentioned reduction in the brightness of the image signals shown on the display takes place in the display driver module 8 in that the number of digital voltage pulses generated in one or more partial time intervals of a frame period of the video signal is reduced.
Dies wird im folgenden anhand der Fig. 2-4 näher erläutert.This is explained in more detail below with reference to FIGS. 2-4.
Die Fig. 2 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise einer bekannten Vorrichtung zur Vermeidung von Überhitzung eines Plasmadisplays. In der oberen Darstellung von Fig. 2 ist der Verlauf eines auf dem Display dargestellten Videosignals gezeigt, wobei das Videosignal einen Schwarz-Weiß-Übergang aufweist. In der unteren Darstellung von Fig. 2 ist für einen Bildpunkt der zeitliche Verlauf der Stromstärke gezeigt, der dem Verlauf der Leuchtdichte bezüglich dieses Bildpunkts entspricht. Es ist ersichtlich, daß die Stromstärke beim Auftreten des Schwarz-Weiß- Überganges ausgehend von einen Stromstärkewert I1 auf einen Stromstärkewert I2 springt, der dem Displaytreiber-Baustein zur Darstellung des Weißwertes des Videosignals zugeführt wird. Dieser Stromstärkewert I2 liegt zunächst für eine vom Plasmadisplay-Typ abhängige Zeitdauer τ1 vor. Während dieser Zeitdauer erfolgt eine Auswertung der Leistungsaufnahme des Displays, die auf einer Strommessung beruhen kann. Am Ende der Zeitdauer τ1 ist die Leistungsaufnahme des Displays über dem vorgegebenen Schwellenwert. Als Folge dieses Überschreitens des Schwellenwertes wird ein Steuersignal erzeugt, aufgrund dessen die Stromstärke reduziert wird und als Folge davon die Helligkeit des auf dem Bildschirm dargestellten Signals abnimmt. Diese Reduktion der Stromstärke führt beispielsweise zu einem Stromstärkeverlauf, wie er im rechten Teil der unteren Darstellung in Fig. 2 gezeigt ist. Diese Reduktion der Stromstärke führt zu einer verringerten Leistungsaufnahme des Displays, wodurch wiederum eine Überhitzung von Display und der in dessen Nähe angeordneten Bauteilen vermieden wird. FIG. 2 is a diagram for illustrating the operation of a known apparatus for preventing overheating of a plasma display. The course of a video signal shown on the display is shown in the upper representation of FIG. 2, the video signal having a black-and-white transition. In the lower representation of FIG. 2, the temporal course of the current intensity is shown for a pixel, which corresponds to the course of the luminance with respect to this pixel. It can be seen that the current intensity jumps from a current value I1 to a current value I2 when the black-and-white transition occurs, which current current is supplied to the display driver module for representing the white value of the video signal. This current value I2 is initially available for a time period τ1 which is dependent on the type of plasma display. During this period, the power consumption of the display is evaluated, which can be based on a current measurement. At the end of the period τ1, the power consumption of the display is above the predetermined threshold. As a result of this exceeding of the threshold value, a control signal is generated, on the basis of which the current strength is reduced and, as a result, the brightness of the signal displayed on the screen decreases. This reduction in the current intensity leads, for example, to a current intensity curve as shown in the right part of the lower illustration in FIG. 2. This reduction in the current intensity leads to a reduced power consumption of the display, which in turn prevents overheating of the display and the components arranged in its vicinity.
Die Fig. 3 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise eines ersten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Vermeidung einer Überhitzung eines Plasmadisplays gemäß der Erfindung. In der oberen Darstellung von Fig. 3 ist der Verlauf eines auf dem Display dargestellten Videosignals gezeigt, wobei das Videosignal einen. Schwarz- Weiß- Übergang aufweist. In der unteren Darstellung von Fig. 2 ist für einen Bildpunkt der zeitliche Verlauf der Stromstärke gezeigt, der dem Verlauf der Leuchtdichte bezüglich dieses Bildpunktes entspricht. Im Unterschied zu der in der Fig. 2 gezeigten Darstellung ist beispielsweise die maximale Stromstärke vom gemessenen Temperaturwert abhängig. Es ist ersichtlich, daß bei einer gemessenen Temperatur von 70°C der maximale Stromstärkewert I2, bei einer gemessenen Temperatur von 80°C der maximale Stromstärkewert I3 und bei einer gemessenen Temperatur von 90°C der maximale Stromstärkewert I4 ist, wobei I4<I3<I2 gilt. FIG. 3 is a diagram for illustrating the operation of a first embodiment for an apparatus for preventing overheating of a plasma display according to the invention. In the upper diagram of Fig. 3, the progression is shown of a video signal displayed on the display, wherein the video signal a. Has black and white transition. In the lower representation of FIG. 2, the temporal course of the current intensity is shown for a pixel, which corresponds to the course of the luminance with respect to this pixel. In contrast to the illustration shown in FIG. 2, the maximum current intensity depends on the measured temperature value, for example. It can be seen that the maximum current value I2 at a measured temperature of 70 ° C, the maximum current value I3 at a measured temperature of 80 ° C and the maximum current value I4 at a measured temperature of 90 ° C, where I4 <I3 < I2 applies.
Die Fig. 4 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Vermeidung einer Überhitzung eines Plasmadisplays gemäß der Erfindung. FIG. 4 shows a diagram to illustrate the mode of operation of a second exemplary embodiment of a device for avoiding overheating of a plasma display according to the invention.
In der oberen Darstellung von Fig. 4 ist der Verlauf eines auf dem Display dargestellten Videosignals gezeigt, wobei das Videosignal einen Schwarz- Weiß-Übergang aufweist. In der unteren Darstellung von Fig. 4 ist der zeitliche Verlauf der Stromstärke gezeigt, der dem Verlauf der Leuchtdichte entspricht. Bei diesem Ausführungsbeispiel für die Erfindung wird der gemessene Temperaturwert dazu verwendet, die Zeitdauer festzulegen, lange die maximale Helligkeit auf dem Display dargestellt wird. Es ist ersichtlich, daß die Zeitdauer τ3, für die der Stromstärkewert I2 nach dem Schwarz- Weiß-Übergang vorliegt, bei einer gemessenen Temperatur von 90°C kleiner ist als die Zeitdauer τ2, für die der Stromstärkewert I2 bei einer gemessenen Temperatur von 80°C vorliegt: Die Zeitdauer τ2 wiederum ist kleiner als die Zeitdauer τ1, für die der Stromstärkewert I2 bei einer gemessenen Temperatur von 70°C vorliegt.In the upper diagram of Fig. 4, the course is shown of a video signal displayed on the display, wherein the video signal has a black to white transition has. The lower representation of FIG. 4 shows the course of the current intensity over time, which corresponds to the course of the luminance. In this exemplary embodiment of the invention, the measured temperature value is used to determine the period of time for which the maximum brightness is shown on the display. It can be seen that the time period τ3 for which the current value I2 is present after the black-and-white transition is less at a measured temperature of 90 ° C. than the time period τ2 for which the current value I2 is at a measured temperature of 80 ° C is present: The time period τ2 is in turn shorter than the time period τ1 for which the current value I2 is present at a measured temperature of 70 ° C.
Ein Vergleich der Darstellungen in den Fig. 2, 3 und 4 zeigt, daß bei steigender Temperatur die unterhalb der Stromkurve gelegene Fläche kleiner wird. Dies bedeutet, daß die Leistungsaufnahme des Displays um so kleiner wird, je höher die gemessene Temperatur steigt. Dadurch wird eine Überhitzung des Displays und der in dessen Nähe angeordneten Bauteile vermieden. Auf Grund der verringerten Leistungsaufnahme können kleinere und preisgünstigere Netzteile verwendet werden.A comparison of the representations in FIGS. 2, 3 and 4 shows that as the temperature increases, the area below the current curve becomes smaller. This means that the higher the measured temperature, the smaller the power consumption of the display. This prevents overheating of the display and the components located in its vicinity. Due to the reduced power consumption, smaller and cheaper power supplies can be used.
Claims (7)
- 1. einer Meßeinheit zur Erzeugung einer Information über die Leistungsaufnahme des Displays,
- 2. einer ausgangsseitig mit der Meßeinheit verbundenen Steuersignalerzeugungseinheit zur Erzeugung eines Steuersignals
- 3. und einer vom Steuersignal beaufschlagten Schaltung zur Reduzierung der Helligkeit der auf dem Display dargestellten
- 4. Bildsignale,
- 1. a measuring unit for generating information about the power consumption of the display,
- 2. a control signal generating unit connected to the measuring unit on the output side for generating a control signal
- 3. and a circuit acted upon by the control signal to reduce the brightness of the one shown on the display
- 4. image signals,
- 1. einen Temperaturfühler (3) zur Erfassung der im Bereich des Displays herrschenden Temperatur aufweist,
- 2. daß der Temperaturfühler (3) ausgangsseitig mit der Schaltung zur Reduzierung der Helligkeit (5, 8) der auf dem Display (1) dargestellten Bildsignale verbunden ist, und
- 3. daß die Steuersignalerzeugungseinheit (2) das Steuersignal (ST1, ST2) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Temperaturfühlers (3) erzeugt.
- 1. has a temperature sensor ( 3 ) for detecting the temperature prevailing in the area of the display,
- 2. that the temperature sensor ( 3 ) on the output side is connected to the circuit for reducing the brightness ( 5 , 8 ) of the image signals shown on the display ( 1 ), and
- 3 that the control signal generating unit (2) generates the control signal (ST1, ST2) in response to the output of the temperature sensor (3).
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