KR100820840B1 - 프로젝터 및 프로젝터의 플리커 제거 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프로젝터 및 프로젝터의 플리커 제거 방법을 개시한다. 본 발명에 의한 프로젝터는 입력되는 영상 데이터에 따라 영상을 스크린에 투사하는 투사부, 상기 투사부에서 투사되어 스크린에 표시되는 영상을 캡쳐링하는 캡쳐부, 상기 캡쳐된 영상의 아드(Odd) 프레임의 제 1 영역과 이븐(Even) 프레임의 제 2 영역을 피드백하여 상기 투사부의 영상 데이터로 제공하는 피드백부 및 상기 캡쳐부에서 캡쳐된 프레임의 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 이용하여 플리커를 제거하는 플리커 제거부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하여 자체적으로 플리커 발생을 검출하고 자체적으로 플리커를 제거하여 선명한 화질의 프로젝트를 제공할 수 있다. 또한 영역구분을 통한 피드백을 통해 더욱 정밀한 플리커 검출이 가능하도록 한다
플리커, 프로젝도, LCD, 액정 디스플레이
Description
도 1은 종래 일반적인 액정 디스플레이(LCD) 장치의 단면도 및 등가회로를 나타낸다.
도 2는 시간에 따른 액정 디스플레이 장치의 출력을 포토센서를 이용하여 측정한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝터의 구성을 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도 4는 상기 프로젝터에 장착된 캡쳐부가 영상을 캡쳐하는 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 일반적인 LCD 프로젝터의 구동전압을 나타낸다.
도 6은 하나의 프레임을 표시하는 아드 프레임과 이븐 프레임의 예를 가상적으로 도시한 도면이다.
도 7은 공통전압 조절부에서 플리커를 제거하기 위해 공통전압을 제거하는 예를 도시한 도면이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
301 : 투사부 305 : 캡쳐부
307 : 피드백부 310 : 플리커 제거부
311 : 플리커 검출부 313 : 공통전압 조절부
본 발명은 프로젝터(Projector)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정 디스플레이 장치가 구비된 프로젝터의 플리커(flicker) 및 잔상을 제거시키는 구조를 갖는 프로젝터 및 플리커 제거 방법에 관한 것이다.
최근 대화면 고화질 디스플레이장치는 가장 중요한 이슈 중 하나로 떠오르고 있으며, 현재까지 이러한 대화면 디스플레이 장치로 개발되어 상용화된 것에는 대표적으로 직시형 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 프로젝션 TV, 프로젝터 등이 있다. 이 중에서 프로젝션 TV와 프로젝터는 공통적으로 광학 엔진이라는 장치를 포함하며, 이 광학 엔진(Engine) 내에는 신호 처리된 영상정보를 표시해주는 CRT(Cathode Ray Tube), 투고형 LCD(Liquid Crystal Display), DMD(Digital Micro Device), LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 등의 디스플레이 소자가 사용된다. 특히, 투과형 LCD(액정 디스플레이 장치) 및 LCoS 소자 등의 액정을 이용한 투사형 디스플레이 장치는 여러 장점으로 인해서 최근 액정 프로젝션 디스플레이 장치가 속속 개발되고 있는 실정이다.
도 1은 종래 일반적인 액정 디스플레이(LCD) 장치의 단면도 및 등가회로를 나타낸다. 종래 일반적인 액정 디스플레이 장치는 도 1의 (a)와 같이 크게 상 판(110)과 하판(120) 사이에 액정(150) 및 이러한 액정을 구동시키는 트렌지스터(160)가 구비되며, 셀을 구획하는 스페이서(113)와 상판과 하판을 결합하는 접착부(115)를 포함하여 구성된다. 구체적으로 상판(110)에는 편광판(101), 유리기판(103), 블랙메트리스(111), 컬퍼필터(105) 및 공통전극(109)으로 구성되며, 하판(120)에는 데이터전극(121), 절연층(123), 공통전극(125) 및 유리기판(127) 등으로 구성되어 있으며, 상기 트렌지스터(160)는 게이트전극(161)에의해서 소스전극과 게이트전극(163, 165) 사이가 도통된다. 상기 액정 디스플레이는 하판(120)의 후면에서 발광하는 백라이트(미도시)의 빛을 입력되는 데이터에 따라 액정을 조절하여 상판(110)방향으로 출력되는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시한다.
이와 같은 회로를 간단히 등가회로로 나타내면 도 1의 (b)와 같이 나타낼 수 있다. 게이트 라인(Gate line)의 신호가 on 되어있을 때 데이터 라인(Data line)으로 입력되는 신호는 액정과 커패시터로 인가된다. 즉, 인가된 영상신호와 공통전압의 차이만큼의 전압이 액정에 인가되며, 커패시터는 상기 게이트 라인에 의해 신호가 off 되었을 때에도 일정 시간 동안 인가된 전압을 유지시키는 역할을 한다.
그러나 이러한 액정 디스플레이는 정지영상을 오랜 시간 사용했을 경우 화면에 잔상이 남는 단점이 있다.
도 2는 시간에 따른 액정 디스플레이 장치의 출력을 포토센서를 이용하여 측정한 그래프이다. 정상적인 액정 디스플레이 장치는 시간이 지나더라도 도 2의 (a)와 같이 광출력이 일정한 값을 가져야 하나, 종래 일반적인 액정 디스플레이 장치는 장시간 사용하는 경우 도 2의 (b)에 도시된 것과 같이 시간이 경과에 따라 광출 력도 증감을 반복한다. 이러한 출력의 증감를 소위 플리커(flicker)라 하며, 플리커가 커질수록 화질은 떨어진다. 따라서 이러한 플리커를 보정하기 위해서 플리커를 검출하는 방법이 필요하다.
종래 이러한 플리커의 검출은 상기와 같이 외부의 포토센서를 이용하여 측정하고 이에 따른 공통전압의 조정등으로 플리커를 보정하였다. 하지만 이러한 종래의 보정은 별도의 측정장비를 구비해야하므로 비용이 많이 들고, 번거로울뿐만아니라 미세조정도 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 액정 디스플레이를 갖는 프로젝터의 플리커 문제점을 극복하여 플리커를 검출하고 자동보정하는 프로젝터 및 플리커를 제거하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 프로젝터는 입력되는 영상 데이터에 따라 영상을 스크린에 투사하는 투사부, 상기 투사부에서 투사되어 스크린에 표시되는 영상을 캡쳐링하는 캡쳐부, 상기 캡쳐된 영상의 아드(Odd) 프레임의 제 1 영역과 이븐(Even) 프레임의 제 2 영역을 피드백하여 상기 투사부의 영상 데이터로 제공하는 피드백부 및 상기 캡쳐부에서 캡쳐된 프레임의 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 이용하여 플리커를 제거하는 플리커 제거부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 플리커 제거부는 상기 캡쳐부에서 캡쳐된 프레임의 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 비교하여 플리커 발생을 검출하는 플리커 검출부 및 상기 플리커 검출부에서 플리커 발생이 검출되면 공통전압을 보정하여 플리커를 제거하는 공통전압 조절부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 플리커 검출부는 상기 제 1 영역 밝기의 평균값과 제 2 영역 밝기의 평균값의 차이가 발생되면 플리커 발생으로 인식하며, 상기 공통전압 조절부는 상기 제 1 영역과 제 2 영역 밝기의 평균값이 같아지도록 공통전압을 조절하여 플리커를 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 영역과 제 2 영역은 서로 겹치지 않는 것이 바람직하며, 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 면적은 서로 동일한 것이 바람직하다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 프로젝터의 플리커 제거 방법은 입력되는 영상 데이터에 따라 영상을 스크린에 투사하는 단계, 상기 투사되어 스크린에 표시되는 영상을 캡쳐링하는 단계, 상기 캡쳐된 영상의 아드(Odd) 프레임의 제 1 영역과 이븐(Even) 프레임의 제 2 영역을 피드백하여 상기 투사부의 영상 데이터로 제공하는 피드백 단계 및 상기 캡쳐링하는 단계에서 캡쳐된 프레임의 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 이용하여 플리커를 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 플리커 제거하는 단계는 상기 캡쳐링하는 단계에서 캡쳐된 프레임의 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 비교하여 플리커 발생을 검출하는 플리커 검출단계 및 상기 플리커 검출단계에서 플리커 발생이 검출되면 공통전압을 보정하여 플리커를 제거하는 공통전압 조절단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 플리커 검출단계는 상기 제 1 영역 밝기의 평균값과 제 2 영역 밝기의 평균값의 차이가 발생되면 플리커 발생으로 인식하는 것을 특징으로 한다.
상기 공통전압 조절단계는 상기 제 1 영역과 제 2 영역 밝기의 평균값이 같아지도록 공통전압을 조절하여 플리커를 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 영역과 제 2 영역은 서로 겹치지 않는 것이 바람직하며, 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 면적은 서로 동일한 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해 질 것이다.
이하, 본 발명에 의한 냉각 장치의 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝터의 구성을 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도시된 것과 같이 본 발명은 투사부(301), 캡쳐부(305), 피드백부(307) 및 플리커 제거부(310)를 포함하여 구성된다.
상기 투사부(301)는 입력되는 영상 데이터에 따라 영상을 스크린(303)에 투사한다. 본 발명에 의한 프로젝터는 일반적인 디스플레이를 하는 경우 영상처리부(302)에서 처리된 영상신호를 받아 투사부(301)를 통해 스크린에 영상이 나타난다. 그러나 플리커 검사 및 제거 기능이 선택된 경우에는 피드백부(307)에서 입력되는 신호를 입력받아 스크린에 투사시킨다. 투사부는 피드백부에서 신호가 입력되 지 않은 최초 영상신호는 전체프레임의 밝기가 일정한 임의의 영상을 출력한다. 일반적인 디스플레이의 경우에는 종래 프로젝터와 동일하므로 본 발명에서는 플리커 검사 및 제거 기능이 선택된 경우에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 캡쳐부(305)는 상기 투사부(301)에서 투사된 영상을 캡쳐하여 피드백부(305)로 전달한다. 도 4는 상기 프로젝터에 장착된 캡쳐부가 영상을 캡쳐하는 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다. 캡쳐부(305)는 일반적으로 아날로그를 디지털화시킬 수 있는 디지털의 카메라로 구현될 수 있으며, 상기 투사부(301)에서 투사하는 각도와 최대한 일치하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 캡쳐부(305)는 투사부(301) 근처에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 피드백부(307)는 상기 캡쳐된 영상의 아드(Odd) 프레임의 제 1 영역과 이븐(Even) 프레임의 제 2 영역을 피드백하여 상기 투사부의 영상 데이터로 제공한다. 상기 제 1 영역과 제 2 영역은 중첩되지 않는 영역으로 두 영역의 넓이는 동일한 것이 바람직하다. 상기 피드백부의 동작을 도 5와 도 6를 참고하여 설명한다.
도 5는 일반적인 LCD 프로젝터의 구동전압을 나타낸다. 도시된 것과 같이 영상은 수개의 프레임(frame)으로 표현되며, 하나의 프레임은 다시 아드(Odd) 프레임과 이븐(Even) 프레임으로 구성된다. 즉, 아드 프레임과 이븐 프레임이 연속적으로 겹쳐져 하나의 장면을 표현하고 이러한 장면들의 집합이 영상으로 표현된다. 일반적으로 한 프레임은 60 Hz로 구동하고 이븐, 아드 프레임은 120Hzf로 구동한다. 상기 아드 프레임과 이븐 프레임을 구동하는 전압은 공통전압을 중심으로 대칭되어야 한다. 그러나 상술한 것과 같이 여러 이유로 아드 프레임과 이븐 프레임이 비대 칭이 되면 플리커가 발생하는 것이다. 본 발명은 이러한 비대칭을 검출하고 보정하기 위해 한 프레임의 전체 필드 중 일부만을 피드백시킨다.
도 6에 하나의 프레임을 표시하는 아드 프레임과 이븐 프레임의 예를 가상적으로 도시하였다. 도시된 것과 같이 아드 프레임에서 일부 영역인 제 1 영역(501)만을 온(on)시키고 나머지는 오프(off)시킨 영상데이터를 상기 투사부로 입력시키고, 이븐 프레임의 일부 영역인 제 2 영역만(502)을 온(on)시키고 나머지는 오프(off)시킨 영상데이터를 상기 투사부로 입력시킨다. 상기 투사부(301)에서는 상기의 영상데이터를 스크린에 투사시킨다. 이때 투사되는 영상은 제 1 영역(501)에서는 아드 프레임의 영상과 무신호의 영상이 합성된 영상이 나타나고,제 2 영역(502)에서는 이븐 프레임의 영상과 무신호의 영상이 합성된 화면이 영상이 나타난다. 이러한 투사된 영상을 다시 캡처부(305)에서 캡처하고, 다시 피드백부(307)에서 상기와 같은 작업을 반복한다. 상기과 같은 반복은 플리커 발생이 검출되거나 상기 피드백부(307)에 기 설정된 횟수만큼 계속된다.
상기 플리커 제거부(310)는 상기 피드백부(307)에서 피드백되는 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 이용하여 플리커를 제거한다. 상기 플리커 제거부(310)는 플리커 검출부(311)와 공통전압 조절부(313)를 포함하여 구성된다.
상기 프리커 검출부(311)는 상기 캡쳐부(305)에서 캡쳐된 프레임의 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 비교하여 플리커 발생을 검출한다. 상기 캡쳐부(305)는 투사된 영상을 다시 디지털화하여 영상을 캡쳐한다. 만약, 아드(Odd)와 이븐(Even) 프레임의 구동전압이 도 5와 같이 대칭되고 있다면 캡쳐된 영상은 제 1 영역(501) 과 제 2 영역(502)에 나타나는 영상은 모두 동일한 밝기의 화상이 나타난다. 그러나 도 7의 (a)와 같이 공통전압이 이븐 프레임의 구동전압쪽으로 치우쳐 있는 경우는 공통전압을 기준해서 아드 프레임 구동전압이 이븐 프레임 구동전압보다 더 큰 경우이므로 투사부에 투사되는 빛의 밝기는 구동전압의 크기에 비례하여 아드 프레임을 나타내는 제 1 영역이 이븐 프레임을 나타내는 제 2 영역보다 더 밝게 투사된다. 플리커 검출부(311)는 캡쳐부(305)에서 디지털화된 영상의 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기의 평균치의 차를 검출하여 기 설정된 값 이상이면 플리커 발생으로 판단하고 그렇지 않으면 다시 피드백되는 작업이 일정횟수 만큼 반복된다. 플리커가 발생한 경우에는 반복이 거듭되는 동안 이러한 밝기의 차이는 점점 커지므로 결국 기 설정된 값에 도달하면 플리커 검출부(311)는 플리커가 발생했다고 판단하게된다.
상기 공통전압 조절부(313)는 상기 플리커 검출부(311)에서 플리커 발생이 검출되면 공통전압(Vcom)을 조절하여 플리커를 제거한다. 상기 투사부에서 투사되는 영상의 밝기는 공통전압(Vcom)과 프레임의 구동전압의 차이에 비례하므로 도 7의 (a)와 같이 비대칭적으로 이상이 생겨서 상기 플리커 검출부(311)에서 플리커 발생을 검출하면 공통전압 조절부(313)는 도 7의 (b)와 같이 공통전압을 조절하여 상기 제 1 영역과 제 2 영역 밝기의 평균값이 같아지도록 만든다. 밝기의 평균값이 동일해지는 것은 곧 아드와 이븐 프레임이 대칭되고 있다는 것을 의미하는 것이므로 플리커 현상은 제거되게 된다.
이와 같이 본 발명은 외부의 플리커 검출장치없이 자체적으로 플리커를 검출 하고 이를 제거할 수 있는 프로젝터를 제공한다. 또한 피드백을 통해 더욱 정밀한 플리커 검출 및 제거가 가능하다.
본 발명에 의한 프로젝터의 플리커 제거 방법은 입력되는 영상 데이터에 따라 영상을 스크린에 투사하는 단계, 상기 투사되어 스크린에 표시되는 영상을 캡쳐링하는 단계, 상기 캡쳐된 영상의 아드(Odd) 프레임의 제 1 영역과 이븐(Even) 프레임의 제 2 영역을 피드백하여 상기 투사부의 영상 데이터로 제공하는 피드백 단계 및 상기 캡쳐링하는 단계에서 캡쳐된 프레임의 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 이용하여 플리커를 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 영상을 스크린에 투사하는 단계에서는 밝기가 균일한 초기 영상을 출력하고 이러한 영상이 다시 캡쳐링 및 피드백되어 입력되는 영상데이터를 스크린에 투사하여 영상을 표시한다.
상기 캡쳐링하는 단계에서는 상기 스크린에 투사된 영상을 디지털화하여 출력한다.
상기 피드백 단계에서는 디지털화된 영상을 아드 프레임과 이븐 프레임으로 구분하고 아드 프레임의 제 1 영역과 이븐 프레임의 제 2 영역만을 피드백 시킨다. 이때 제 1 영역과 제 2 영역은 중첩되지 않으며 동일한 면적으로 설정되는 것이 바람직하다.
상기 플리커 제거하는 단계는 상기 캡쳐링하는 단계에서 캡쳐된 프레임의 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 비교하여 플리커 발생을 검출하는 플리커 검출단계 및 상기 플리커 검출단계에서 플리커 발생이 검출되면 공통전압을 보정하여 플리커 를 제거하는 공통전압 조절단계를 포함하여 이루어지며, 상기 플리커 검출단계는 상기 제 1 영역 밝기의 평균과 제 2 영역 밝기의 평균값을 비교하여 기 설정된 값 이상의 차이가 발생한 경우 플리커 발생으로 인식한다. 상기 공통전압 조절단계는 상기 플리커 검출단계에서 플리커 발생으로 인식된 경우 상기 제 1 영역과 제 2 영역 밝기의 평균값이 같아지도록 공통전압을 조절하여 플리커를 제거한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의하여 정해져야 한다.
이상에서 본 것과 같이, 본 발명에 의하면 자체적으로 플리커 발생을 검출하고 자체적으로 플리커를 제거하여 선명한 화질의 프로젝트를 제공할 수 있다. 또한 영역구분을 통한 피드백을 통해 더욱 정밀한 플리커 검출이 가능하도록 한다.
Claims (12)
- 입력되는 영상 데이터에 따라 영상을 스크린에 투사하는 투사부;상기 투사부에서 투사되어 스크린에 표시되는 영상을 캡쳐링하는 캡쳐부;상기 캡쳐된 영상의 아드(Odd) 프레임의 제 1 영역과 이븐(Even) 프레임의 제 2 영역을 피드백하여 상기 투사부의 영상 데이터로 제공하는 피드백부; 및상기 캡쳐부에서 캡쳐된 프레임의 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 이용하여 플리커를 제거하는 플리커 제거부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로젝터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 플리커 제거부는상기 캡쳐부에서 캡쳐된 프레임의 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 비교하여 플리커 발생을 검출하는 플리커 검출부; 및상기 플리커 검출부에서 플리커 발생이 검출되면 공통전압을 조절하여 플리커를 제거하는 공통전압 조절부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
- 제 2 항에 있어서, 상기 플리커 검출부는상기 제 1 영역 밝기의 평균값과 제 2 영역 밝기의 평균값의 차이가 발생되면 플리커 발생으로 인식하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
- 제 3 항에 있어서, 상기 공통전압 조절부는상기 제 1 영역과 제 2 영역 밝기의 평균값이 같아지도록 공통전압을 조절하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 영역과 제 2 영역은 서로 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
- 제 5 항에 있어서,상기 제 1 영역과 제 2 영역의 면적은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 프로젝터.
- 입력되는 영상 데이터에 따라 영상을 스크린에 투사하는 단계;상기 투사되어 스크린에 표시되는 영상을 캡쳐링하는 단계;상기 캡쳐된 영상의 아드(Odd) 프레임의 제 1 영역과 이븐(Even) 프레임의 제 2 영역을 피드백하여 상기 투사부의 영상 데이터로 제공하는 피드백 단계; 및상기 캡쳐링하는 단계에서 캡쳐된 프레임의 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 이용하여 플리커를 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 프로젝터의 플리커 제 거 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 플리커 제거하는 단계는상기 캡쳐링하는 단계에서 캡쳐된 프레임의 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기차를 비교하여 플리커 발생을 검출하는 플리커 검출단계; 및상기 플리커 검출단계에서 플리커 발생이 검출되면 공통전압을 조절하여 플리커를 제거하는 공통전압 조절단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 플리커 제거 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 플리커 검출단계는상기 제 1 영역 밝기의 평균값과 제 2 영역 밝기의 평균값의 차이가 발생되면 플리커 발생으로 인식하는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 플리커 제거 방법.
- 제 9 항에 있어서, 상기 공통전압 조절단계는상기 제 1 영역과 제 2 영역 밝기의 평균값이 같아지도록 공통전압을 조절하는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 플리커 제거 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 1 영역과 제 2 영역은 서로 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 프로젝 터의 플리커 제거 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 제 1 영역과 제 2 영역의 면적은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 프로젝터의 플리커 제거 방법.
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Cited By (1)
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