JPH06342641A - ショートアークメタルハライドランプ - Google Patents
ショートアークメタルハライドランプInfo
- Publication number
- JPH06342641A JPH06342641A JP15281693A JP15281693A JPH06342641A JP H06342641 A JPH06342641 A JP H06342641A JP 15281693 A JP15281693 A JP 15281693A JP 15281693 A JP15281693 A JP 15281693A JP H06342641 A JPH06342641 A JP H06342641A
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- JP
- Japan
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- mol
- halide
- arc tube
- lamp
- metal halide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、可視波長域全体にバランスのよい
発光を有し色温度の改善を図りかつ早期に生じる明るさ
の劣化等を防止することができ、映像機器用光源として
最適なランプを提供することを目的とする。 【構成】 両端に主電極を封着し発光管管壁負荷が20
〜100W/cm2であり、発光金属としてハロゲン化デ
ィスプロシウム、ハロゲン化ネオジウム、ハロゲン化セ
シウム及びハロゲン化インジウムを封入し更に希ガスと
水銀を封入しているショートアークメタルハライドラン
プにおいて、発光管単位容積当りハロゲン化ディスプロ
シウムを、 2.2×10-6モル/cc≧DyX3≧5.5×10-7
モル/cc、 かつハロゲン化インジウムを 2.1×10-6モル/cc≧InX≧4.1×10-7モ
ル/cc 封入して構成される。
発光を有し色温度の改善を図りかつ早期に生じる明るさ
の劣化等を防止することができ、映像機器用光源として
最適なランプを提供することを目的とする。 【構成】 両端に主電極を封着し発光管管壁負荷が20
〜100W/cm2であり、発光金属としてハロゲン化デ
ィスプロシウム、ハロゲン化ネオジウム、ハロゲン化セ
シウム及びハロゲン化インジウムを封入し更に希ガスと
水銀を封入しているショートアークメタルハライドラン
プにおいて、発光管単位容積当りハロゲン化ディスプロ
シウムを、 2.2×10-6モル/cc≧DyX3≧5.5×10-7
モル/cc、 かつハロゲン化インジウムを 2.1×10-6モル/cc≧InX≧4.1×10-7モ
ル/cc 封入して構成される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は外管を設けずに用いられ
るメタルハライドランプの改良に関し、特に映像機器あ
るいは光学機器用光源としてのショートアークメタルハ
ライドランプに関する。
るメタルハライドランプの改良に関し、特に映像機器あ
るいは光学機器用光源としてのショートアークメタルハ
ライドランプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、外管を用いずに発光管のみで使用
されるショートアークメタルハライドランプは、オーバ
ーヘッドプロジェクタ(OHP)や映写機等の光源とし
て使用されている。このメタルハライドランプはその用
途からテレビのブラウン管の色温度に比較的近く、かつ
比較的可視波長域全体にバランスの良い発光を有するよ
うな発光金属が求められており、ディスプロシウム、ネ
オジウム系が採用されている。しかし、これらの発光金
属は可視波長域全体にバランスの良い発光をもっている
が、視感度などを考慮すると緑色域の水銀ピークにより
緑成分が強くなり、まだ十分満足のいく発光バランスが
得られない。
されるショートアークメタルハライドランプは、オーバ
ーヘッドプロジェクタ(OHP)や映写機等の光源とし
て使用されている。このメタルハライドランプはその用
途からテレビのブラウン管の色温度に比較的近く、かつ
比較的可視波長域全体にバランスの良い発光を有するよ
うな発光金属が求められており、ディスプロシウム、ネ
オジウム系が採用されている。しかし、これらの発光金
属は可視波長域全体にバランスの良い発光をもっている
が、視感度などを考慮すると緑色域の水銀ピークにより
緑成分が強くなり、まだ十分満足のいく発光バランスが
得られない。
【0003】そこで、発光管の壁面負荷を上げるなどの
手段により発光金属を所望の蒸気圧まで上げる方法がと
られるが、壁面負荷を上げることにより生じる発光管の
素材である石英ガラスとハロゲン化金属との反応により
生じる失透現象は不可避であり、早期に明るさが劣化す
るといった不都合を生じてしまう。
手段により発光金属を所望の蒸気圧まで上げる方法がと
られるが、壁面負荷を上げることにより生じる発光管の
素材である石英ガラスとハロゲン化金属との反応により
生じる失透現象は不可避であり、早期に明るさが劣化す
るといった不都合を生じてしまう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記に鑑みな
されたもので、外管を用いずに発光管のみで使用される
ショートアークメタルハライドランプの発光金属の種類
及び封入量を一定の範囲に規定することにより、可視波
長域全体にバランスのよい発光を有し色温度の改善を図
り、かつ早期に生じる明るさの劣化等を防止することが
でき、映像機器用光源として最適なランプを提供するこ
とを目的とする。
されたもので、外管を用いずに発光管のみで使用される
ショートアークメタルハライドランプの発光金属の種類
及び封入量を一定の範囲に規定することにより、可視波
長域全体にバランスのよい発光を有し色温度の改善を図
り、かつ早期に生じる明るさの劣化等を防止することが
でき、映像機器用光源として最適なランプを提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、外管を設けず
に発光管のみで構成し、両端には少なくとも主電極を封
着し発光管壁面負荷が20〜100W/cm2であり、発光
金属としてハロゲン化ディスプロシウム(DyX3)、
ハロゲン化ネオジウム(NdX3)、ハロゲン化セシウ
ム(CsX)及びハロゲン化インジウム(InX)が封
入し始動補助ガスとしての希ガスとバッファガスとして
の水銀を封入しているショートアークメタルハライドラ
ンプにおいて、発光管単位容積あたりハロゲン化ディス
プロシウム(DyX3)の量を2.2×10-6モル/c
c≧DyX3≧5.5×10-7モル/cc、かつハロゲ
ン化インジウム(InX)の量を2.1×10-6モル/
cc≧InX ≧4.1×10-7モル/ccの範囲で封
入することを特徴とする。又、発光管の一方の端部に球
面、回転楕円面、回転放物面あるいはその組合せよりな
る反射鏡を一体にもしくは組み合わせて使用することを
特徴とする。更に、発光管の最大内径をd、電極間距離
をlとしたときl/dを1.0以下とすることを特徴と
する。
に発光管のみで構成し、両端には少なくとも主電極を封
着し発光管壁面負荷が20〜100W/cm2であり、発光
金属としてハロゲン化ディスプロシウム(DyX3)、
ハロゲン化ネオジウム(NdX3)、ハロゲン化セシウ
ム(CsX)及びハロゲン化インジウム(InX)が封
入し始動補助ガスとしての希ガスとバッファガスとして
の水銀を封入しているショートアークメタルハライドラ
ンプにおいて、発光管単位容積あたりハロゲン化ディス
プロシウム(DyX3)の量を2.2×10-6モル/c
c≧DyX3≧5.5×10-7モル/cc、かつハロゲ
ン化インジウム(InX)の量を2.1×10-6モル/
cc≧InX ≧4.1×10-7モル/ccの範囲で封
入することを特徴とする。又、発光管の一方の端部に球
面、回転楕円面、回転放物面あるいはその組合せよりな
る反射鏡を一体にもしくは組み合わせて使用することを
特徴とする。更に、発光管の最大内径をd、電極間距離
をlとしたときl/dを1.0以下とすることを特徴と
する。
【0006】
【作用】前記構成により、可視域全域にわたりバランス
が良い発光が得られ、寿命期間を通して発光色が変化す
ることがない。又、配光特性が良好な反射鏡付きランプ
が得られる。更に、小形で寿命特性の優れたメタルハラ
イドランプが得られる。
が良い発光が得られ、寿命期間を通して発光色が変化す
ることがない。又、配光特性が良好な反射鏡付きランプ
が得られる。更に、小形で寿命特性の優れたメタルハラ
イドランプが得られる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1はショートアークメタルハライドランプの側面
図であり、図中1は石英ガラス製発光管風袋でほぼ球状
をなしており最大内径は9cm 、最大外径は11cm 、内
容積約0.5cm3である。2は発光管風袋1の両端封止
部3においてモリブデン箔4を介して接続された電極で
ある。両電極間の距離は5mmに設定されている。5はモ
リブデン箔4に接続されたモリブデン製の外部リード
線、6は排気管チップオフ部である。
る。図1はショートアークメタルハライドランプの側面
図であり、図中1は石英ガラス製発光管風袋でほぼ球状
をなしており最大内径は9cm 、最大外径は11cm 、内
容積約0.5cm3である。2は発光管風袋1の両端封止
部3においてモリブデン箔4を介して接続された電極で
ある。両電極間の距離は5mmに設定されている。5はモ
リブデン箔4に接続されたモリブデン製の外部リード
線、6は排気管チップオフ部である。
【0008】このような発光管内には発光金属として所
定量の沃化ディスプロシウム、沃化ネオジウム、沃化セ
シウム及び沃化インジウムが封入してあり、バッファガ
スとしての所定量の水銀、更に始動補助ガスとしての約
2.7×104Paのアルゴンガスが封入してある。そ
して、壁面負荷を約60W/cm2、に設定し電子安定
器を用いてランプ電力150Wの交流点灯により使用す
る。
定量の沃化ディスプロシウム、沃化ネオジウム、沃化セ
シウム及び沃化インジウムが封入してあり、バッファガ
スとしての所定量の水銀、更に始動補助ガスとしての約
2.7×104Paのアルゴンガスが封入してある。そ
して、壁面負荷を約60W/cm2、に設定し電子安定
器を用いてランプ電力150Wの交流点灯により使用す
る。
【0009】以下、実験例について説明する。まず、表
1に示すように、沃化インジウム以外の発光金属の量を
一定にし、かつ沃化インジウム量が相異するランプを作
製しその発光特性を確認した。
1に示すように、沃化インジウム以外の発光金属の量を
一定にし、かつ沃化インジウム量が相異するランプを作
製しその発光特性を確認した。
【表1】 (注)DyI3+NdI3+CsI : 0.6mg 単
位:モル/cc そして、各実験例の光束及び発光スペクトルを測定し、
スペクトル強度の相対値、青色域/緑色域(B/G)及
び赤色域/緑色域(R/G)を求め比較検討した。その
結果は表2の通りである。(ただし、B:410〜50
0nm G:500〜570nm R:580〜780
nmの波長域とした)
位:モル/cc そして、各実験例の光束及び発光スペクトルを測定し、
スペクトル強度の相対値、青色域/緑色域(B/G)及
び赤色域/緑色域(R/G)を求め比較検討した。その
結果は表2の通りである。(ただし、B:410〜50
0nm G:500〜570nm R:580〜780
nmの波長域とした)
【0010】
【表2】 表2に示すように、沃化インジウム量を増やしていくと
R,G,Bの発光強度バランスが改善される。(特にB
/G)、しかし光束の低下が激しくなる。これは、沃化
インジウムの蒸気圧により緑色域のHgピーク強度(5
46nm等)が低下し色バランスが良くなり光束が低下
するものである。
R,G,Bの発光強度バランスが改善される。(特にB
/G)、しかし光束の低下が激しくなる。これは、沃化
インジウムの蒸気圧により緑色域のHgピーク強度(5
46nm等)が低下し色バランスが良くなり光束が低下
するものである。
【0011】次いで、これらのランプを反射鏡にセット
し40インチスクリーンに投影して従来ランプと同等の
明るさが得られるか実験したところ、ランプA,B,
C,Dでは従来ランプ同等の明るさが得られたものの、
E,F(2.9×10-6モル/CC)では最高照度、平
均照度ともに従来ランプより低く、暗くなっている。
又、ランプA(8.2×10-8モル/cc)の沃化イン
ジウム量では沃化インジウムを封入しないランプ(R
f)と変化がなく沃化インジウム封入の効果がない。こ
のことは、スクリーン照度はランプDに示す程度の光束
低下(約13%)であれば反射鏡のセット具合や反射鏡
の反射膜特性あるいはその形状などにより調整できるの
で、沃化インジウム量(InX)を2.1×10-6モル
/CC≧InX ≧4.1×10-7モル/CCの範囲で
封入すれば明るさをそれほど落とさずに色バランスの良
いランプが得られる。
し40インチスクリーンに投影して従来ランプと同等の
明るさが得られるか実験したところ、ランプA,B,
C,Dでは従来ランプ同等の明るさが得られたものの、
E,F(2.9×10-6モル/CC)では最高照度、平
均照度ともに従来ランプより低く、暗くなっている。
又、ランプA(8.2×10-8モル/cc)の沃化イン
ジウム量では沃化インジウムを封入しないランプ(R
f)と変化がなく沃化インジウム封入の効果がない。こ
のことは、スクリーン照度はランプDに示す程度の光束
低下(約13%)であれば反射鏡のセット具合や反射鏡
の反射膜特性あるいはその形状などにより調整できるの
で、沃化インジウム量(InX)を2.1×10-6モル
/CC≧InX ≧4.1×10-7モル/CCの範囲で
封入すれば明るさをそれほど落とさずに色バランスの良
いランプが得られる。
【0012】次に、発光管に一定量の沃化ネオジウム、
沃化セシウム、沃化インジウムを封入し、表3のように
沃化ディスプロシウム量が相異するランプを作製しその
特性を確認した。その結果は表4に示す通りである。
沃化セシウム、沃化インジウムを封入し、表3のように
沃化ディスプロシウム量が相異するランプを作製しその
特性を確認した。その結果は表4に示す通りである。
【表3】
【0013】
【表4】 表4から明らかなように、沃化ディスプロシウム量を増
やしていくとR,G,B発光バランスが良くなり色特性
も向上し理想的な色バランスになる。なお、色バランス
が良好であるというにはランプの使用用途を考慮し人の
視感度も考慮する必要があるが、この実験は各ランプの
相対比較を行なっているので視感度の補正はなされてい
ない。
やしていくとR,G,B発光バランスが良くなり色特性
も向上し理想的な色バランスになる。なお、色バランス
が良好であるというにはランプの使用用途を考慮し人の
視感度も考慮する必要があるが、この実験は各ランプの
相対比較を行なっているので視感度の補正はなされてい
ない。
【0014】更に、前記ランプを水平姿勢にて点灯実験
したところ、1000時間経過後に発光管の素材である
石英ガラスとハロゲン化金属とが反応して石英の失透現
象が生じ、これは沃化ディスプロシウム量が増えるに伴
って顕著となり明るさの劣化に大きな影響を及ぼすこと
が判る。
したところ、1000時間経過後に発光管の素材である
石英ガラスとハロゲン化金属とが反応して石英の失透現
象が生じ、これは沃化ディスプロシウム量が増えるに伴
って顕著となり明るさの劣化に大きな影響を及ぼすこと
が判る。
【表5】 (注)40インチスクリーンの特性変化、0時間を10
0として換算。 平均照度:40インチを9等分した中心の明るさの平均 表5に示すように、1000時間点灯後では2.8×1
0-6モル/ccより沃化ディスプロシウム量を多くする
と明るさの維持率が悪くなる。これは、前記した発光管
石英ガラスの失透現象がランプA〜Dでは通常ランプで
起こる最高温度部でのディスプロシウムとの反応だけで
あるなのに比べ、沃化ディスプロシウム量が多いランプ
E、Fでは未蒸発のディスプロシウムがランプ下部で液
状で反応し失透を起こしているからである。また、2.
8×10-7モル/cc程度の沃化ディスプロシウム量で
は発光スペクトルの緑域(G)の強度が強く色バランス
はよくない。なお、色バランスの良否の基準は人の視感
度が緑色域にそのピークを持つことより表4においてB
/G,R/Gが共に1.5以上であることをその基準と
している。
0として換算。 平均照度:40インチを9等分した中心の明るさの平均 表5に示すように、1000時間点灯後では2.8×1
0-6モル/ccより沃化ディスプロシウム量を多くする
と明るさの維持率が悪くなる。これは、前記した発光管
石英ガラスの失透現象がランプA〜Dでは通常ランプで
起こる最高温度部でのディスプロシウムとの反応だけで
あるなのに比べ、沃化ディスプロシウム量が多いランプ
E、Fでは未蒸発のディスプロシウムがランプ下部で液
状で反応し失透を起こしているからである。また、2.
8×10-7モル/cc程度の沃化ディスプロシウム量で
は発光スペクトルの緑域(G)の強度が強く色バランス
はよくない。なお、色バランスの良否の基準は人の視感
度が緑色域にそのピークを持つことより表4においてB
/G,R/Gが共に1.5以上であることをその基準と
している。
【0015】このように、実験2から沃化ディスプロシ
ウム量を2.2×10-6モル/CC≧DyX3≧5.5
×10-7モル/CCの範囲で封入すると、色バランスも
良く明るさの低下が少ないランプを得ることができる。
そして、前記各実験結果によると、発光管に封入する発
光金属中、沃化インジウム量を2.1×10-6モル/C
C≧InX ≧4.1×10-7モル/CC、沃化ディス
プロシウム量を2.2×10-6モル/CC≧DyX3≧
5.5×10-7モル/CCの範囲で選択することによ
り、発光特性が良好で明るさの劣化が少ないランプが得
られる。
ウム量を2.2×10-6モル/CC≧DyX3≧5.5
×10-7モル/CCの範囲で封入すると、色バランスも
良く明るさの低下が少ないランプを得ることができる。
そして、前記各実験結果によると、発光管に封入する発
光金属中、沃化インジウム量を2.1×10-6モル/C
C≧InX ≧4.1×10-7モル/CC、沃化ディス
プロシウム量を2.2×10-6モル/CC≧DyX3≧
5.5×10-7モル/CCの範囲で選択することによ
り、発光特性が良好で明るさの劣化が少ないランプが得
られる。
【0016】なお、前記実施例では沃化金属について説
明したが、臭化物等のハロゲン化金属についてもほぼ同
様の効果が認められる。又、本発明に係るショートアー
クメタルハライドランプは映像機器用光源として使用す
る場合、球面、回転楕円面、回転放物面あるいはその組
合せよりなる反射鏡の底部に発光管の封止部の一端を固
定してなるショートアークメタルハライドランプ装置と
して構成され、液晶パネルのバックライトとして機能す
る。更に、発光管の最大内径をd、電極間距離をlとし
たときl/dを1.0以下として構成し、電極間距離は
3〜5mmとしすることが望ましい。又、1.0を越える
と反射鏡での集光効率が低下し十分な明るさが得られな
くなるので、この範囲内に選定することが望ましい。
明したが、臭化物等のハロゲン化金属についてもほぼ同
様の効果が認められる。又、本発明に係るショートアー
クメタルハライドランプは映像機器用光源として使用す
る場合、球面、回転楕円面、回転放物面あるいはその組
合せよりなる反射鏡の底部に発光管の封止部の一端を固
定してなるショートアークメタルハライドランプ装置と
して構成され、液晶パネルのバックライトとして機能す
る。更に、発光管の最大内径をd、電極間距離をlとし
たときl/dを1.0以下として構成し、電極間距離は
3〜5mmとしすることが望ましい。又、1.0を越える
と反射鏡での集光効率が低下し十分な明るさが得られな
くなるので、この範囲内に選定することが望ましい。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、発光管
内に封入する金属として、ハロゲン化インジウムを2.
1×10-6モル/CC≧InX ≧4.1×10-7モル
/CC、ハロゲン化ディスプロシウムを2.2×10-6
モル/CC≧DyX3≧5.5×10-7モル/CCの範
囲で封入することにより、ランプの可視波長域全体にわ
たりバランスのよい発光が得られ色温度の改善が図ら
れ、かつ早期に生じる明るさの劣化等を防止でき、映像
機器用光源として最適なランプを得ることができる等の
利点がある。
内に封入する金属として、ハロゲン化インジウムを2.
1×10-6モル/CC≧InX ≧4.1×10-7モル
/CC、ハロゲン化ディスプロシウムを2.2×10-6
モル/CC≧DyX3≧5.5×10-7モル/CCの範
囲で封入することにより、ランプの可視波長域全体にわ
たりバランスのよい発光が得られ色温度の改善が図ら
れ、かつ早期に生じる明るさの劣化等を防止でき、映像
機器用光源として最適なランプを得ることができる等の
利点がある。
【図1】本発明に係る発光管を示す側面図。
1 発光管 2 電極 3 封止部 4 モリブデン箔 5 外部リード線 6 チップオフ部
Claims (3)
- 【請求項1】 外管を設けずに発光管のみで構成し、両
端には少なくとも主電極を封着し、発光管壁面負荷が2
0〜100W/cm2であり、発光金属としてハロゲン
化ディスプロシウム(DyX3)、ハロゲン化ネオジウ
ム(NdX3)、ハロゲン化セシウム(CsX)及びハ
ロゲン化インジウム(InX)が封入されており、さら
に始動補助ガスとしての希ガスとバッファガスとしての
水銀が封入されているショートアークメタルハライドラ
ンプにおいて、発光管単位容積あたりハロゲン化ディス
プロシウム(DyX3)の量を 2.2×10−6モル/cc≧DyX3≧5.5×10
−7モル/cc、かつハロゲン化インジウム(InX)
の量を 2.1×10−6モル/cc≧InX≧4.1×10
−7モル/cc の範囲で封入することを特徴とするショートアークメタ
ルハライドランプ。 - 【請求項2】 発光管の一方の端部に球面、回転楕円
面、回転放物面あるいはその組合せよりなる反射鏡を一
体にもしくは組み合わせて使用することを特徴とする請
求項1項記載のショートアークメタルハライドランプ。 - 【請求項3】 発光管の最大内径をd、電極間距離を1
としたとき1/dを1.0以下とすることを特徴とする
請求項1及び2項記載のショートアークメタルハライド
ランプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15281693A JPH06342641A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | ショートアークメタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15281693A JPH06342641A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | ショートアークメタルハライドランプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06342641A true JPH06342641A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15548789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15281693A Pending JPH06342641A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | ショートアークメタルハライドランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06342641A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0769801A2 (en) * | 1995-10-20 | 1997-04-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Metal halide lamp |
US6667575B2 (en) | 2000-03-15 | 2003-12-23 | Nec Microwave Tube, Ltd. | High pressure discharge lamp with reduced bulb thickness |
WO2008060857A2 (en) * | 2006-11-09 | 2008-05-22 | General Electric Company | Discharge lamp with high color temperature |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP15281693A patent/JPH06342641A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0769801A2 (en) * | 1995-10-20 | 1997-04-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Metal halide lamp |
EP0769801A3 (en) * | 1995-10-20 | 1997-10-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Metal halide lamp |
US6667575B2 (en) | 2000-03-15 | 2003-12-23 | Nec Microwave Tube, Ltd. | High pressure discharge lamp with reduced bulb thickness |
WO2008060857A2 (en) * | 2006-11-09 | 2008-05-22 | General Electric Company | Discharge lamp with high color temperature |
WO2008060857A3 (en) * | 2006-11-09 | 2008-09-12 | Gen Electric | Discharge lamp with high color temperature |
US7486026B2 (en) | 2006-11-09 | 2009-02-03 | General Electric Company | Discharge lamp with high color temperature |
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