(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色のパッケージを有する表面実装型の第１ＬＥＤランプと、
白色のパッケージを有する表面実装型の第２ＬＥＤランプと、
線状の第１導光体であって、前記第１ＬＥＤランプに対向する第１端面入射部と、前記第２ＬＥＤランプに対向する第２端面入射部と、側面放射部とを有する第１導光体と、
前記第１導光体に隣接して配置される板状の第２導光体であって、前記側面放射部に沿い、前記側面放射部から放出された光が入射する側面入射部と、該側面入射部と反対側に位置し白色層が形成された側面反射部と、上面発光部とを有する第２導光体と、
前記第２導光体の下面上に形成された色変換層と、
前記色変換層上に形成された白色層と、及び
前記第２導光体の上面側に配置される文字板と、
を備える、ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１端面入射部の形状は前記第１ＬＥＤランプの光放出側の平面視形状と同一であり、前記第２端面入射部の形状は前記第２ＬＥＤランプの光放出側の平面視形状と同一である、ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第２導光体と前記文字板との間にハーフミラー層が設けられる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記ハーフミラー層は、前記第２導光体の前記上面発光部にホットスタンプ印刷することにより形成される、ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２導光体の前記側面入射部には、前記第１導光体の前記側面放射部の両端部近傍領域以外の領域から放出された光が入射する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第２導光体の前記側面反射部は、前記第２導光体の上面から下面に向かって内側に傾斜している、ことを特徴する請求項１〜５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第２導光体の前記側面入射部は、前記第２導光体の上面から下面に向かって内側に傾斜している、ことを特徴する請求項１〜６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第２導光体の側面の内、前記側面反射部と前記側面入射部とを除く側面は、前記第２導光体の上面から下面に向かって内側に傾斜している、ことを特徴する請求項１〜７のいずれか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を利用した表示装置として例えば、発光するスカッフプレートが車両に使用されている。特許文献１には、光源と導光体を使用して導光体の上面を発光表示するスカッフプレートが開示されている。このスカッフプレートでは、２種類の導光体（線状導光体と板状導光体）を使用する。そして、光源の光を線状導光体により線状光に変換した後、該線状光を板状導光体の側面入射部から入射して板状導光体の上面から光を取り出すことにより文字等を表示する。なお、板状導光体の側面からの光の漏洩を防止するため、該側面に到達した光を導光体内部へ反射するよう構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４５０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のスカッフプレートでは、板状導光体の光入射領域(即ち側面)近傍へ到達する光量が多い。また、光入射領域と反対側に位置する領域（即ち反対側の側面）では、当該側面による反射作用のために光密度が高まる。これにより、上面発光部の両側面近傍領域の発光量が多く、中間領域の発光量が少ない。その結果、輝度ムラが生じ、均一な輝度で文字や記号等を表示することができない。
そこで本発明は、簡素な構成で、均一な輝度で文字や記号等を表示する表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の目的を解決するため本発明は次の構成からなる。即ち、
白色のパッケージを有する表面実装型の第１ＬＥＤランプと、
白色のパッケージを有する表面実装型の第２ＬＥＤランプと、
線状の第１導光体であって、前記第１ＬＥＤランプに対向する第１端面入射部と、前記第２ＬＥＤランプに対向する第２端面入射部と、側面放射部とを有する第１導光体と、
前記第１導光体に隣接して配置される板状の第２導光体であって、前記側面放射部に沿い、前記側面放射部から放出された光が入射する側面入射部と、該側面入射部と反対側に位置し白色層が形成された側面反射部と、上面発光部とを有する第２導光体と、
前記第２導光体の下面上に形成された色変換層と、
前記色変換層上に形成された白色層と、及び
前記第２導光体の上面側に配置される文字板と、
を備える、ことを特徴とする表示装置である。
【発明の効果】
【０００６】
以上の構成では、第１ＬＥＤランプの光は第１端面入射部から第１導光体に入射し、第２ＬＥＤランプの光は第２端面入射部から第１導光体に入射する。入射した光は第１導光体内を導光して側面放射部から放射される。放射光は、側面放射部に沿う第２導光体の側面入射部から第２導光体に入射する。入射光は第２導光体内を導光して下面の色変換層により色変換された後、白色層により反射拡散されて上面発光部から取り出される。これにより上面発光部が発光し、文字板を介して文字や記号等が表示される。白色層による光拡散作用によって、輝度ムラの発生が防止される。
第１ＬＥＤランプは白色パッケージを有するため、第１導光体への入射の際に第１端面入射部により反射された光を第１端面入射部側へ反射する。これにより、第１ＬＥＤランプの光の入射効率が向上する。また、第１ＬＥＤランプの白色パッケージは、第１端面入射部から漏洩する光を反射し、第１端面方向の光を生成するという作用も奏する。これにより光の利用率が向上する。第２ＬＥＤランプに関しても、第１ＬＥＤランプと同等の効果を発揮する。このように、第１ＬＥＤランプ及び第２ＬＥＤランプの白色パッケージによる反射作用によって光の入射効率及び利用率が向上し、高輝度で文字等を発光表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の表示装置では、光源として表面実装型の第１ＬＥＤランプと第２ＬＥＤランプを使用する。ＬＥＤランプは小型であること、低消費電力であること、長寿命であることという利点を有する。特に表面実装型のＬＥＤランプはより小型とすることができる。ＬＥＤランプを光源とすることにより光源の発熱量が小さくなり周りの部材への熱的影響が小さいといった利点もある。ＬＥＤランプの発光色は特に限定されないが、白色又は色変換層と同系色であることが好ましい。
【０００８】
第１ＬＥＤランプ及び第２ＬＥＤランプは白色のパッケージ（リフレクタ）を有する。第１ＬＥＤランプは後述の第１導光体の第１端面入射部に対向して配置される。第１ＬＥＤランプ及び第２ＬＥＤランプはそれぞれの光軸が、線状の第１導光体の長手軸と略平行となるように配置することが好ましい。第１導光体に効率的に光が入射するからである。
【０００９】
本発明では２種類の導光体を使用する。即ち、線状の第１導光体と板状の第２導光体を使用する。第１導光体の材質は導光性を有する材質であれば特に限定されず、アクリル樹脂の他、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ガラスなどを採用することができる。第１導光体の形状は線状であれば特に限定されず、表示領域の形状や求められる輝度などを考慮して決定することができる。典型的には、直線状であって縦断面が正方形、矩形、台形、円形、楕円形等とすることができる。第１導光体は第１ＬＥＤランプが対向する第１端面入射部と、第２ＬＥＤランプが対向する第２端面入射部と、側面放射部を有する。第１端面入射部の形状は通常、平面であるが、第１導光体の内側に湾曲する凹曲面とすれば第１ＬＥＤランプの光の入射率が向上する。また、第１導光体の端部に第１ＬＥＤランプを内包させて第１端面入射部と第１ＬＥＤランプとの間隙を実質的になくしてもよい。これにより一層光の入射率が向上する。第１端面入射部の形状は第１ＬＥＤランプの光放出側の平面視形状と同一であることが好ましい。このようにすれば、第１ＬＥＤランプの光が第１端面入射部に効率的に入射するとともに、効率的に入射面反射光及び入射面放出光を第１ＬＥＤランプが反射して第１導光体に入射することができる。第２端面入射部も第１端面入射部と同様の構成とすることができる。
【００１０】
第１導光体は第１導光体を導光する光を放射する側面放射部を有する。側面放射部と反対側の側面には光拡散処理が施される。これにより、第１導光体を導光する光が側面放射部側に積極的に進行して側面放射部から放射されるからである。第１導光体は線状であるため、側面放射部から放射された光は線状光となる。側面放射部と反対側の側面に施す光拡散処理は特に限定されず、ピットやスリット等の溝を形成すること、シボ加工やブラスト処理等の表面を加工すること、拡散反射性テープの貼付や拡散反射性塗料の塗布等の拡散反射層を形成することなどによって行うことができる。なお、光拡散処理は第１導光体の両端面から第１導光体の中央に向かって、次第に拡散作用が高まるように施すことが好ましい。例えば、第１導光体の両端面から第１導光体の中央に向かって、スリットが次第に深くなるように複数のスリットを設けることができる。
【００１１】
第２導光体は第１導光体に隣接して配置される。第２導光体は板状である。第２導光体の材質は第１導光体と同様とすることができる。第２導光体の形状は、表示領域の形状に応じて決定することができる。第２導光体の厚さは設置スペースに応じて決定することができる。第２導光体は側面入射部、側面反射部及び上面発光部を有する。側面入射部は第１導光体の側面放射部に沿う。これにより第１導光体の側面放射部から放射された光が第２導光体の側面入射部に効率的に照射して第２導光体に入射する。側面反射部は側面入射部の反対側に位置する。側面反射部には白色層が形成されている。側面反射部の上に白色層を形成する方法は特に限定されないが、白色塗料のホットスタンプ印刷又はスクリーン印刷を採用することが好ましい。別途反射部材を使用することなく反射面を形成することができるため、部品点数の削減、組み付け作業性の向上が図られるからである。側面反射部に到達した光を白色層が透過せず、第２導光体の内側へ拡散反射できる限り、白色層の厚さは特に限定されない。
【００１２】
第２導光体の下面（上面発光部と反対側の面）上には色変換層が設けられる。色変換層により第２導光体の下面側で第２導光体を導光する光の色が変換される。色変換層は第１ＬＥＤランプ及び第２ＬＥＤランプの光（以下、「光源の光」ともいう）で励起する蛍光材を含む層とすることができる。または光源の光の一部の波長を吸収する材料を含むフィルター層とすることもできる。色変換層は光源の光を本来の色と異なる色の光へと変換する。
【００１３】
色変換層の上には白色層が設けられる。白色層は、第２導光体の側面反射部に設けられる白色層と同様に形成することができる。なお、色変換層及び白色層は、第２導光体の下面全域に設けることは勿論、表示領域の形状を考慮して第２導光体の下面の一部にのみ設けてもよい。
【００１４】
導光した光は第２導光体の上面発光部から放出される。第２導光体の上面発光部側には文字板が設けられる。文字板は、所望の文字、記号、又は幾何学図形を形成する文字領域と、それ以外の非文字領域とを有する。文字領域の光透過性と非文字領域の光透過性が異なる。これにより、第２導光体の上面発光部から放出された光により文字領域に形成された文字等が表示される。文字板は例えば、非透光性の材料により形成した板状体の一部を文字等の形状に打ち抜いて形成することができる。
【００１５】
第１導光体及び第２導光体は無色透明の他、有色透明であってもよい。また、第１導光体及び第２導光体に光拡散剤を含有させて、第１導光体及び第２導光体内で積極的に光を拡散させても良い。
【００１６】
第２導光体と文字板との間にハーフミラー層を設けることが好ましい。ハーフミラー層は、反射と透過といった、相反する二つの機能を併せ持つ層を指す。ハーフミラー層は例えば所定膜厚の金属層（Ａｌ（アルミ）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）又はこれらの合金などの層）によって形成される。また、金属層と光透過性の樹脂などからなる保護層とを順次積層することによりハーフミラー層を形成することもできる。このようなハーフミラー層の形成方法の一例を示す。まずＡｌ薄膜からなる金属層を形成する。金属層はハーフミラー効果が得られるような厚さとする。例えば、金属層を光の透過率が約１５〜２０％となるような厚さとすることができる。続いて、エポキシ樹脂等の透明な樹脂を印刷、塗布等により金属層に重ねて形成し保護層とする。ハーフミラー層の構成、及び形成方法はこれに限られず公知のものをそれぞれ採用できる。また、保護層の表面、又は金属層と保護層との間などにインク層を設けることもできる。インク層は例えば黄色等の色のインクを印刷、塗布等することにより形成することができる。なお、第２導光体の上面発光部全域にハーフミラー層を設けることは勿論、表示領域の形状（文字等）を考慮して第２導光体の下面の一部にハーフミラー層をのみ設けてもよい。
以下に本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例であるスカッフプレート１を備える車両の乗車口付近の斜視図である。スカッフプレート１は乗車口のガーニッシュに設けられる。スカッフプレート１の上面透過図を図２に示し、図２のＡ−Ａ線位置の断面図を図３に示す。スカッフプレート１は、意匠カバー２、ケース３、第１導光体１０、第２導光体２０、第１光源ユニット３０、及び第２光源ユニット４０を備える。第１導光体１０はアクリル製の線状の導光体であって、長手方向の長さが約３００ｍｍである。第１導光体１０の第１端面１１（第１光源ユニット３０に対する入射部）及び第２端面１２（第２光源ユニット４０に対する入射部）の形状は一辺約４ｍｍの略正方形である。第１導光体１０の側面１３（図２において紙面上方の面）のうち、両端面近傍領域（両端面から約１０ｍｍ以内）を除く領域にはシボ加工が施されている。このシボ加工は両端から中央に向かって次第に密度が高くなる（シボが濃くなる）ように形成されている。
第１導光体１０の第１端面１１に対向する位置には第１光源ユニット３０が配置され、第２端面１２に対向する位置には第２光源ユニット４０が配置される。第１光源ユニット３０はＬＥＤランプ３１を備え、第２光源ユニット４０はＬＥＤランプ４１を備える。第１光源ユニット３０及び第２光源ユニット４０は第１端面１１及び第２端面１２にそれぞれ近接するように配置することが好ましい。入射光のロスが軽減されるからである。図４にＬＥＤランプ３１の構成を表わす斜視図を示す。ＬＥＤランプ３１は表面実装型（ＳＭＤ型）の白色ＬＥＤランプである。ＬＥＤランプ３１はＬＥＤチップ３１１と、白色パッケージ（リフレクタ）３１２、及び封止部材３１３から概略構成される。白色パッケージ３１２はカップ状部を有し、該カップ状部の底部にＬＥＤチップ３１１が配置される。カップ状部はＬＥＤチップ３１１とともに封止部材３１３で封止されている。ＬＥＤランプ４１もＬＥＤランプ３１と同様の構成を有する。ＬＥＤランプ３１及びＬＥＤ４１の光放出側の平面視形状は一辺約４ｍｍの略正方形であって第１端面１１及び第２端面１２とそれぞれ略同一である。第１光源ユニット３０はワイヤーハーネス３２を介して電力の供給を受け、第２光源ユニット４０はワイヤーハーネス４２を介して電力の供給を受ける。ケース２には後述の第２導光板２０の側面２３に沿って溝が形成されており、ワイヤーハーネス４２はこの溝に配設されて第１光源ユニット３０近傍までとり回されている。
【００１８】
図２に示すように、第２導光体２０は板状の導光体であって、長さ約２５０ｍｍ、幅約２５ｍｍ、厚さ約４ｍｍである。第２導光体２０は平面視で概ね長方形であって、第１側面２１、第２側面２２、第３側面２３を有する。第２導光体２０は第１側面２１（第２導光体２０においる側面入射部）の略全面が第１導光体１０の側面１４に接するように配置される。なお、第２導光体２０は第１導光体１０よりも長手方向の長さが短く、第１導光体１０の両端面近傍領域は第２導光体２０に接していない。図３に示すように、第３側面２３は第２導光体２０の上面２４から下面２５に向かって内側に約７°傾斜している。同様に第２側面２２も上面２４から下面２５に向かって内側に約７°傾斜している。一方、第１側面２１は上面２４から下面２５に向かって内側に約１°傾斜している。第２導光体２０の第３側面２３の略全面には白色インクをスクリーン印刷した白色層が形成されている。
第２導光体２０を抜き出し、その上面図を図５Ａに、その下面図を図５Ｂに示す。図５Ａ及びＢに示すように上面２４の外縁よりも約３ｍｍ内側の矩形領域２４ａにはホットスタンプ印刷によりＡl製のハーフミラー層が形成されている。一方、下面２５の外縁よりも約３ｍｍ内側の矩形領域２５ａには光透過性青色インクをスクリーン印刷した色変換層が形成され、その上には白色インクをスクリーン印刷した白色層が形成されている。なお、破線６１は後述の文字領域６２を投影した形状を示す。
【００１９】
図３に示すように、第２導光板２０の上面２４側には文字板６０が配置される。文字板６０はアルミ製であって、厚さ約０．５ｍｍの矩形の薄板である。文字板６０は第１導光体１０及び第２導光体２０の上面を覆う。文字板６０は、エッチングにより所定の文字（本実施例ではアルファベットの「ＡＢＣＤＥＦ」）形状にくり抜いて形成された文字領域６２を備える。文字領域６２は、図５Ａに破線６１で示すように、文字が上面２４の中間領域に長手方向に直線状に並ぶように位置決めされている。文字板６０の上には無色透明のＰＣシート７０が設けられている。
【００２０】
次に、夜間や暗所におけるスカッフプレート１の発光態様を説明する。まず車両本体からワイヤーハーネス３２、４２を介して第１光源ユニット３０及び第２光源ユニット４０に電力が供給され、ＬＥＤランプ３１及びＬＥＤランプ４１が点灯する。ＬＥＤランプ３１の光は第１導光体１０の第１端面１１から第１導光体１０に入射し、ＬＥＤランプ４１の光は第１導光体１０の第２端面１２から第１導光体１０に入射する。入射光は第１導光体１０を導光しながら側面１３により拡散反射されて側面１４から放出される。放出された光は隣接する第２導光体２０の第１側面２１から第２導光体２０に入射する。第２導光体２０に入射した光は、第２導光体２０内を導光し、第２導光体２０の下面２５の色変換層により青色の光に変換される。その後、下面２５の白色層及び第３側面２３の白色層によって拡散反射され上面２４から放射する。上面２４から放射した光により文字板６０の文字領域６２が発光して文字が表示されることとなる。
【００２１】
第２導光体２０の第３側面２３には白色層が形成されているため、受光した光を第２導光体２０の内側へ反射するとともに拡散させる。これにより、第３側面２３近傍における光密度の上昇が抑えられ、上面２４の発光輝度が均一化される。その結果、均一な輝度で文字が発光表示される。
【００２２】
ＬＥＤランプ３１及びＬＥＤランプ４１は白色パッケージを有するため、入射の際に第１端面１１及び第２端面１２により反射された光を、第１端面１１側及び第２端面１２側へ反射して第１導光体１０に入射させる。これによりにＬＥＤランプ３１及びＬＥＤランプ４１の光の入射効率が向上する。また、ＬＥＤランプ３１及びＬＥＤランプ４１の白色パッケージは第１端面１１及び第２端面１２から漏洩する光を反射して再度第１端面１１及び第２端面１２から第１導光体１０へ入射させる。これにより光の利用率が向上する。
【００２３】
第１導光体１０の側面１３には両端から中央に向かって次第に密度が高くなるようにシボ加工が施されている。通常、第１導光体１０の両端から中央に向かうほど、両端面１１、１２からの入射光の光量は減少するが、上述の如きシボ加工により、第１導光体１０の側面１４から放射する光量は全域に渡って均一化される。即ち、第１導光体１０の側面１４から均一化された線状光が放射される。これにより、第２導光体２０の上面２４における放射光の輝度が均一化する。ところで、第１導光体１０の両端面近傍領域は第１光源ユニット３０又は第２光源ユニット４０に近いため、そこに到達する光量が他の領域に比べて多い。そのため、この光を積極的に利用することとすれば、両端面近傍領域の輝度が過剰に高くなり上面２４の輝度の均一化が妨げられる。しかし、第１導光体１０の両端面近傍領域は第２導光体２０に接していないため、第１導光体１０の両端面近傍の側面１４から放出される光は上面２４の発光に利用されない。その結果、上面２４における放射光の輝度の均一化がさらに図られる。
【００２４】
第２導光体２０の第２側面２２及び第３側面２３は内側に傾斜している。これにより、第２側面２２及び第３側面２３の近傍において、下面２５側へ進行する光の生成が抑えられる。この結果、第２側面２２及び第３側面２３の近傍が高輝度で発光することが防止される。第１側面２１も内側に１°傾斜している。これにより、高い入射効率を維持しつつ、下面２５側へ進行する光の生成が抑えられて第１側面２１近傍が高輝度で発光することが防止される。これらにより、上面２４における放射光の輝度の均一化が一層図られる。
【００２５】
下面２５上の色変換層は光透過性青色インクによって形成したが、これに限定されず、所望の光透過性の有色インクや蛍光インクを使用することにより色変換層を形成してよい。これによりＬＥＤランプの光を所望の色に変換することができる。このように、色変換層の構成を変更することでＬＥＤランプを変更することなく所望の発光色を得ることができるため、ＬＥＤランプの共通化が図れ、製造コストを削減することができる。
【００２６】
一方、昼間や明所において、スカッフプレート１は以下のように観察される。外光はＰＣシートを透過して文字板６０を照射する。Ａl製の文字板６０は外光を反射する。これによりに文字板６０の文字領域６２以外の領域は金属調で観察される。一方、文字領域６２は文字板６０がくり抜かれて形成されているため、外光は文字領域６２を介して第２導光体２０の上面２４を照射する。上面２４にはハーフミラー層が形成されており外光を反射する。これにより、文字領域６２もハーフミラー層によってハーフミラー特有の金属調で観察されることとなる。以上のように、スカッフプレート１の上面２４側全体が金属調で観察されるため統一感が奏されるとともに、文字領域６２はハーフミラー特有の金属調で観察されることとなる。これにより高い意匠性が奏される。ハーフミラー層は上面２４にホットスタンプ印刷により形成した。これにより、簡便に均一な厚さのハーフミラー層を形成することができる。なお、ハーフミラー層は上面２４の矩形領域２４ａに形成したがこれに限定されず、図５Ａに破線６１で示した文字領域を投影した領域にハーフミラー層を形成しても良い。これによっても矩形領域２４ａ全体に形成した場合と同等の効果を奏する。
本実施例では、一部を文字形状にくり抜いた文字領域６２を備える文字板６０を使用したが、これに限定されず、文字領域以外の部分をくり抜いた文字板を使用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は様々な表示部を備える装置に利用される。例えば、スカッフプレート、各種ロゴの表示板などに対して本発明を適用することができる。
【００２８】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、及び特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は本発明の実施例であるスカッフプレート１を備える車両の斜視図である。
【図２】図２はスカッフプレート１の上面透過図である。
【図３】図３は図２のＡーＡ線位置における縦断面図である。
【図４】図４はＬＥＤランプ３１の構成を表わす斜視図である。
【図５】図５Ａは第２導光体２０の上面図であり、図５Ｂは第２導光体２０の下面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  スカッフプレート
２  意匠カバー
３  ケース
１０  第１導光体
１１  第１端面
１２  第２端面
１４  側面
２０  第２導光体
２１  第１側面
２２  第２側面
２３  第３側面
２４  上面
２４ａ  矩形領域
２５  下面
３０  第１光源ユニット
４０  第２光源ユニット
３１、４１  ＬＥＤランプ
６０  文字板
６２  文字領域
７０  ＰＣシート
【図１】
0004862776.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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