JP2009135853A - カメラモジュールおよび撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】プリント配線基板の取り付けに際してコネクタやフレキシブル基板に加わるストレスを緩和する上で有利なカメラモジュールおよび電子機器を提供する。
【解決手段】鏡筒22の第1の側面44と第2の側面46は互いに交差している。撮像素子26は、フレキシブル基板に背面26Aを向けて搭載されている。信号処理部30はリジッドなプリント配線基板32に設けられている。フレキシブル基板28は、第1の側面44と第2の側面46とが交差する交差部48から突出する突出部50を有している。プリント配線基板32は仮止め機構54を介して第2の側面46に配置され、フレキシブル基板28の突出部50が交差部48で折られてフレキシブル基板側コネクタ52がプリント配線基板側コネクタ56に結合され、接着層58が第2の側面46に接着されることで、フレキシブル基板28とプリント配線基板32が鏡筒22に配設されている。
【選択図】図7

Description

本発明はカメラモジュールおよび撮像装置に関する。
従来から、撮影光学系が組み込まれた鏡筒と、撮影光学系によって導かれる被写体像を撮像する撮像素子と、撮像素子から供給される撮像信号に対して所定の信号処理を行う信号処理部とを備えるカメラモジュールが提供されている(特許文献1参照)。
このようなカメラモジュールにおいて、信号処理部をリジッドなプリント配線基板に設け、このプリント配線基板を鏡筒の側面に取り付けると共に、撮像素子からの撮像信号をフレキシブル基板を介して前記プリント配線基板に導くことが考えられる。この際、フレキシブル基板とプリント配線基板との接続はコネクタを用いてなされる。
特開2000−207497
ところで、撮像素子から出力される撮像信号は微弱でノイズの影響を受けやすいことから、撮像信号を伝送する前記フレキシブル基板は最短の長さとすることが必要となる。
しかしながら、フレキシブル基板は、その長さが短くなると該フレキシブル基板の面に沿った方向の可撓性が低下することから、プリント配線基板を鏡筒に対してねじ止めによって固定した場合には、プリント配線基板とフレキシブル基板との取り付け位置のばらつきによって、フレキシブル基板とプリント配線基板とを接続するコネクタや該コネクタの半田付け部分などに大きなストレスがかかることが懸念される。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目的は、プリント配線基板の取り付けに際してコネクタやフレキシブル基板に加わるストレスを緩和する上で有利なカメラモジュールおよび電子機器を提供することにある。
上述の目的を達成するため、撮影光学系が組み込まれた鏡筒と、前記鏡筒に取着され前記撮影光学系によって導かれる被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子から供給される撮像信号に対して所定の信号処理を行う信号処理部とを備えるカメラモジュールであって、前記撮像素子は、撮像面とその反対に位置する背面を有し、前記撮像素子は、前記撮像信号を伝送するフレキシブル基板に前記背面を向けて搭載され、前記信号処理部は、リジッドなプリント配線基板に設けられ、前記鏡筒は、互いに交差する第1の側面と第2の側面を有し、前記第1の側面に、前記撮像面を向けて前記撮像素子が取着され、前記フレキシブル基板は、前記第1の側面に前記撮像素子が取着された状態で、前記第1の側面と前記第2の側面とが交差する交差部から突出する突出部を有し、前記撮像素子が取着された前記フレキシブル基板の面と同じ前記突出部の面に前記フレキシブル基板のフレキシブル基板側コネクタが設けられ、前記第2の側面に、前記プリント配線基板の位置調節を可能に仮止めする仮止め機構が設けられ、前記第2の側面に、前記仮止め機構を介して前記プリント配線基板が配置され、前記第2の側面に配置された前記プリント配線基板の前記交差部寄りの箇所で前記プリント配線基板が前記第2の側面に臨む面と反対の面にプリント配線基板側コネクタが設けられると共に、前記プリント配線基板側コネクタと離れた箇所で前記プリント配線基板が前記第2の側面に臨む面に接着層が設けられ、前記フレキシブル基板の前記突出部が前記交差部で折られて前記フレキシブル基板側コネクタが前記プリント配線基板側コネクタに結合され、前記接着層が前記第2の側面に接着されることで、前記フレキシブル基板と前記プリント配線基板が前記鏡筒に配設されていることを特徴とする。
また本発明は、カメラモジュールを有する撮像装置であって、前記カメラモジュールは、撮影光学系が組み込まれた鏡筒と、前記鏡筒に取着され前記撮影光学系によって導かれる被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子から供給される撮像信号に対して所定の信号処理を行う信号処理部とを備え、前記撮像素子は、撮像面とその反対に位置する背面を有し、前記撮像素子は、前記撮像信号を伝送するフレキシブル基板に前記背面を向けて搭載され、前記信号処理部は、リジッドなプリント配線基板に設けられ、前記鏡筒は、互いに交差する第1の側面と第2の側面を有し、前記第1の側面に、前記撮像面を向けて前記撮像素子が取着され、前記フレキシブル基板は、前記第1の側面に前記撮像素子が取着された状態で、前記第1の側面と前記第2の側面とが交差する交差部から突出する突出部を有し、前記撮像素子が取着された前記フレキシブル基板の面と同じ前記突出部の面に前記フレキシブル基板のフレキシブル基板側コネクタが設けられ、前記第2の側面に、前記プリント配線基板の位置調節を可能に仮止めする仮止め機構が設けられ、前記第2の側面に、前記仮止め機構を介して前記プリント配線基板が配置され、前記第2の側面に配置された前記プリント配線基板の前記交差部寄りの箇所で前記プリント配線基板が前記第2の側面に臨む面と反対の面にプリント配線基板側コネクタが設けられると共に、前記プリント配線基板側コネクタと離れた箇所で前記プリント配線基板が前記第2の側面に臨む面に接着層が設けられ、前記フレキシブル基板の前記突出部が前記交差部で折られて前記フレキシブル基板側コネクタが前記プリント配線基板側コネクタに結合され、前記接着層が前記第2の側面に接着されることで、前記フレキシブル基板と前記プリント配線基板が前記鏡筒に配設されていることを特徴とする。
本発明によれば、仮止め機構を用いてプリント配線基板を仮止めするので、フレキシブル基板側コネクタ、プリント配線基板側コネクタ、フレキシブル基板、プリント配線基板に加わるストレスを大幅に緩和しつつ、フレキシブル基板側コネクタのプリント配線基板側コネクタへの結合を行うことが可能となり、フレキシブル基板の突出部の突出長さを短縮することが可能となる。
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1(A)、(B)は本実施の形態に係るカメラモジュール20が組み込まれた撮像装置の一例を示す外観図である。
図1に示すように撮像装置10は携帯電話機であり、ヒンジ部12によって揺動可能に連結された第1、第2の筐体14、16を有している。
第1の筐体14の内面には液晶表示パネル1402が設けられ、第2の筐体16の内面にはテンキーや機能キーなどの操作スイッチ1602が設けられている。
カメラモジュール20は、第1の筐体14の基端部に組み込まれ、カメラモジュール20で撮像した画像は液晶表示パネル1402に表示されるように構成されている。
図2は撮像装置10の構成を示すブロック図である。
撮像装置10は、カメラモジュール20、液晶表示パネル1402、操作スイッチ1602に加えて、システムコントローラ16および記録媒体18などを含んで構成されている。
システムコントローラ16は、カメラモジュール20から供給される画像データ(静止画データあるいは動画データ)を液晶表示パネル1402に表示させる。
また、システムコントローラ16は、カメラモジュール20から供給される画像データの記録媒体18への記録あるいは、記録媒体18から読み出した画像データの液晶パネル1402への表示を行う。記録媒体18は、撮像装置10に内蔵されたメモリ、あるいは、撮像装置10に設けられたメモリスロットに着脱可能なメモリカードなどで構成されている。
また、システムコントローラ16は、操作スイッチ1602からの操作信号を受け付けてカメラモジュール20の制御を行う。
カメラモジュール20は、鏡筒22、撮影光学系24、撮像素子26、フレキシブル基板28、信号処理部30、リジッドなプリント配線基板32などを含んで構成されている。
鏡筒22は、撮影光学系24が組み込まれるものである。
撮影光学系24は、被写体像を撮像素子26に導くものである。
本実施の形態では、撮影光学系24は、最も被写体側に位置する対物レンズ24Aと、対物レンズ24Aの光路を90度屈曲させるプリズム24Bと、プリズム24Bの下方に配置された第1可動レンズ24Cと、中間レンズ24Dと、第2可動レンズ24Eなどを含んで構成されている。
また、鏡筒22には、ズーム用アクチュエータ34、フォーカス用アクチュエータ36が組み込まれている。
第1可動レンズ24Cは、ズーム用アクチュエータ34により光軸方向に移動することで撮影光学系24のズーミング動作がなされる。
第2可動レンズ24Eは、フォーカス用アクチュエータ36により光軸方向に移動することで撮影光学系24の合焦動作がなされる。
撮像素子26は、撮影光学系24によって導かれた被写体像を撮像して撮像信号を生成するものであり、CCDやC−MOSセンサなど従来公知のさまざまな撮像素子が採用可能である。
フレキシブル基板28は、撮像素子26から供給される撮像信号を信号処理部30に供給するものである。
信号処理部30は、撮像信号処理部30Aと、画像データ生成部30Bとを備えている。
撮像信号処理部30Aは、フレキシブル基板28を介して供給される撮像信号に対して、シェーディング処理、カラー調整、ガンマ補正、シャープネス処理など従来公知のさまざまな信号処理を行い画像信号として出力するものである。
画像データ生成部30Bは、撮像信号処理部30Aから供給される画像信号に対して所定のエンコードなどを行いJPEGなどの所定形式の画像データを生成し、システムコントローラ16に供給するものである。
リジッドなプリント配線基板32は、DSPや種々の電子部品が実装されることで信号処理部30を構成するものである。
また、リジッドなプリント配線基板32には、ズーム用ドライバ38およびフォーカス用ドライバ40が設けられている。
ズーム用ドライバ38およびフォーカス用ドライバ40は、システムコントローラ16から与えられる制御信号に基づいて動作することによりズーム用アクチュエータ用アクチュエータ34およびフォース用アクチュエータ36に供給する駆動信号をそれぞれ生成し、フレキシブル基板42(図3)を介して供給する。なお、図2において符号4202はフレキシブル基板42のコネクタを示し、符号3202はプリント配線基板32のコネクタを示し、これらコネクタ4202、3202が接続されるように構成されている。
また、図示しないが、鏡筒22には、第1可動レンズ24Cや第2可動レンズ24Eの位置検出を行うための位置センサが設けられており、それら位置センサからの検出信号はフレキシブル基板42とリジッドなプリント配線基板32を介してシステムコントローラ16に供給され、それら検出信号はシステムコントローラ16によるズーム動作およびフォーカス動作のために使用されている。
次に本発明の要部について詳細に説明する。
図3乃至図7は鏡筒22に対するプリント配線基板32の取り付け説明図、図8(A)はリジッドなプリント配線基板32の平面図、(B)は(A)を反対側から見た平面図、(C)は(B)の要部拡大図、図9は仮止め機構54の一部を示す斜視図である。
図3乃至図5に示すように、鏡筒22は矩形の表面22Aと矩形の背面22Bとが平行し近接した扁平形状を呈している。
対物レンズ24Aは、表面22Aに設けられている。
表面22Aと背面22Bは周面で接続され、周面は4つの側面で形成されている。
本実施の形態では、図5に示すように、ズーム用アクチュエータ用アクチュエータ34およびフォース用アクチュエータ36と反対に位置する側面が第1の側面44となっており、対物レンズ24Aと反対側に位置する側面が第2の側面46となっており、第1の側面44と第2の側面46は互いに交差している(本実施の形態では90度で交差している)。
撮像素子26は、撮像面とその反対に位置する背面26Aを有している。
図3に示すように、撮像素子26は、フレキシブル基板に背面26Aを向けて搭載されている。
信号処理部30は、上述のようにリジッドなプリント配線基板32に設けられている。
そして、第1の側面44に、撮像面を向けて撮像素子26が取着されている。
図5、図6に示すように、第1の側面44に撮像素子26が取着された状態で、フレキシブル基板28は、第1の側面44と第2の側面46とが交差する交差部48から突出する突出部50を有している。
撮像素子26が取着されたフレキシブル基板28の面と同じ突出部50の面にフレキシブル基板28のフレキシブル基板側コネクタ52が設けられている。
図5に示すように、第2の側面46は、交差部48の稜線に沿った幅と、交差部48から離れる方向の長さを有している。
第2の側面46に仮止め機構54が設けられ、プリント配線基板32は仮止め機構54を介して第2の側面46に配置される。
プリント配線基板32は、第2の側面46と同じ幅と長さを有している。
仮止め機構54は、プリント配線基板32の位置調節を可能に第2の側面46に仮止めするものである。
仮止め機構54は、図4、図5、図9に示すように、交差部48と反対に位置する第2の側面46の長さ方向の端部に突設された軸54Aと、交差部48側の第2の側面46の長さ方向の端部に突設され交差部48の稜線と平行する方向に延在する壁部54Bと、壁部54Bに交差部48の稜線と平行する方向に延在形成された長孔54Cとを含んで構成されている。
プリント配線基板32には、図5、図8(A)、(B)に示すように、軸54Aが遊嵌される仮止め用孔32Aと、図6に示すように、長孔54Cに該長孔54Cの延在方向に移動調節可能にかつ第2の側面46に離間接近する方向に移動調節可能に挿入される仮止め用支片32Bとが設けられている。
プリント配線基板32の仮止めは、図9に示すように、仮止め用孔32Aに軸54Aが遊嵌され、図5乃至図7に示すように、仮止め用支片32Bが長孔54Cに挿入されることでなされ、これによりプリント配線基板32が第2の側面46に仮止めされる。
図5に示すように、このように第2の側面46に配置されたプリント配線基板32の交差部48寄りの箇所でプリント配線基板32が第2の側面46に臨む面と反対の面にプリント配線基板側コネクタ56が設けられている。
本実施の形態では、プリント配線基板側コネクタ56は、交差部48側に位置するプリント配線基板32の長さ方向の端部に設けられ、プリント配線基板側コネクタ56は、プリント配線基板32の幅方向に延在している。
また、図8(B)に示すように、プリント配線基板側コネクタ56と離れた箇所でプリント配線基板32が第2の側面46に臨む面に接着層58が設けられている。
本実施の形態では、接着層58は、第2の側面46に配置されたプリント配線基板32の交差部48と反対に位置する端部に設けられ、プリント配線基板32の幅方向に長辺が延在する長方形の領域に設けられている。
そして、図3に示すように、フレキシブル基板28の突出部50が交差部48で折られてフレキシブル基板側コネクタ52がプリント配線基板側コネクタ56に結合され、図7に示すように、接着層58が第2の側面46に接着されることで、フレキシブル基板28とプリント配線基板32が鏡筒22に配設されている。
本実施の形態によれば、仮止め機構54によりプリント配線基板32が仮止めされており、フレキシブル基板側コネクタ52のプリント配線基板側コネクタ56への結合時、プリント配線基板側コネクタ56を微調節できるので、フレキシブル基板側コネクタ52のプリント配線基板側コネクタ56への結合を簡単に円滑に行うことが可能となる。
したがって、フレキシブル基板側コネクタ52、プリント配線基板側コネクタ56、フレキシブル基板28、プリント配線基板32に加わるストレスを大幅に緩和しつつ、フレキシブル基板側コネクタ52のプリント配線基板側コネクタ56への結合を行うことが可能となる。
また、プリント配線基板側コネクタ56を微調節でき、フレキシブル基板側コネクタ52のプリント配線基板側コネクタ56への結合を簡単に円滑に行えるので、フレキシブル基板28の突出部50の突出長さを縮小でき、これによりフレキシブル基板28の突出部50の突出長さを縮小することによって、プリント配線基板32上を伝送される微弱な撮像信号が受けるノイズの影響を抑制でき、撮像信号の品質の向上を図る上で有利となる。
また、接着層58はプリント配線基板側コネクタ56から離れた箇所に位置しているので、フレキシブル基板側コネクタ52のプリント配線基板側コネクタ56への結合時に第2の側面46に接着されることが防止でき、したがって、フレキシブル基板側コネクタ52のプリント配線基板側コネクタ56への結合後に、第2の側面46に対して位置合わせを行ってプリント配線基板32を第2の側面46に取り付けることができ、作業性の向上を図る上で有利となる。
また、本実施の形態では、カメラモジュール20の鏡筒22が表面22Aと背面22Bとが近接した扁平形状を呈し、対物レンズ24Aが表面22Aに設けられ、第1の側面44と第2の側面46が表面22Aと背面22Bとを接続する周面の一部を構成するようにし、第2の側面46にプリント配線基板32を取り付けるようにしたので、鏡筒22の表面22Aと背面22Bを結ぶ方向の寸法を縮小することができ、カメラモジュール20を組み込む第1の筐体14の薄型化を図る上で有利となる。
(A)、(B)は本実施の形態に係るカメラモジュール20が組み込まれた撮像装置の一例を示す外観図である。 撮像装置10の構成を示すブロック図である。 鏡筒22に対するプリント配線基板32の取り付け説明図である。 鏡筒22に対するプリント配線基板32の取り付け説明図である。 鏡筒22に対するプリント配線基板32の取り付け説明図である。 鏡筒22に対するプリント配線基板32の取り付け説明図である。 鏡筒22に対するプリント配線基板32の取り付け説明図である。 図8(A)はリジッドなプリント配線基板32の平面図、(B)は(A)を反対側から見た平面図、(C)は(B)の要部拡大図である。 仮止め機構54の一部を示す斜視図である。
符号の説明
10……撮像装置、24……撮影光学系、22……鏡筒、26……撮像素子、26A……背面、28……フレキシブル基板、30……信号処理部、32……プリント配線基板、44……第1の側面、46……第2の側面、48……交差部、50……突出部、52……フレキシブル基板側コネクタ、54……仮止め機構、56……プリント配線基板側コネクタに結合され、58……接着層。

Claims (9)

  1. 撮影光学系が組み込まれた鏡筒と、
    前記鏡筒に取着され前記撮影光学系によって導かれる被写体像を撮像する撮像素子と、
    前記撮像素子から供給される撮像信号に対して所定の信号処理を行う信号処理部と、
    を備えるカメラモジュールであって、
    前記撮像素子は、撮像面とその反対に位置する背面を有し、
    前記撮像素子は、前記撮像信号を伝送するフレキシブル基板に前記背面を向けて搭載され、
    前記信号処理部は、リジッドなプリント配線基板に設けられ、
    前記鏡筒は、互いに交差する第1の側面と第2の側面を有し、
    前記第1の側面に、前記撮像面を向けて前記撮像素子が取着され、
    前記フレキシブル基板は、前記第1の側面に前記撮像素子が取着された状態で、前記第1の側面と前記第2の側面とが交差する交差部から突出する突出部を有し、
    前記撮像素子が取着された前記フレキシブル基板の面と同じ前記突出部の面に前記フレキシブル基板のフレキシブル基板側コネクタが設けられ、
    前記第2の側面に、前記プリント配線基板の位置調節を可能に仮止めする仮止め機構が設けられ、
    前記第2の側面に、前記仮止め機構を介して前記プリント配線基板が配置され、
    前記第2の側面に配置された前記プリント配線基板の前記交差部寄りの箇所で前記プリント配線基板が前記第2の側面に臨む面と反対の面にプリント配線基板側コネクタが設けられると共に、前記プリント配線基板側コネクタと離れた箇所で前記プリント配線基板が前記第2の側面に臨む面に接着層が設けられ、
    前記フレキシブル基板の前記突出部が前記交差部で折られて前記フレキシブル基板側コネクタが前記プリント配線基板側コネクタに結合され、前記接着層が前記第2の側面に接着されることで、前記フレキシブル基板と前記プリント配線基板が前記鏡筒に配設されている、
    ことを特徴とするカメラモジュール。
  2. 前記プリント配線基板側コネクタは、前記第2の側面に配置された前記プリント配線基板の前記交差部寄りの端部に設けられている、
    ことを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。
  3. 前記第2の側面は、前記交差部から離れる方向の長さを有し、
    前記プリント配線基板は、前記第2の側面と同じ長さを有し、
    前記プリント配線基板側コネクタは、前記交差部側に位置する前記プリント配線基板の長さ方向の端部に設けられている、
    ことを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。
  4. 前記接着層は、前記第2の側面に配置された前記プリント配線基板の前記交差部と反対に位置する端部に設けられている、
    ことを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。
  5. 前記第2の側面は、前記交差部から離れる方向の長さを有し、
    前記プリント配線基板は、前記第2の側面と同じ長さを有し、
    前記接着層は、前記交差部と反対に位置する前記プリント配線基板の長さ方向の端部に設けられている、
    ことを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。
  6. 前記第2の側面は、前記交差部の稜線に沿った幅と、前記交差部から離れる方向の長さを有し、
    前記プリント配線基板は、前記第2の側面と同じ幅と長さを有し、
    前記プリント配線基板側コネクタは、前記プリント配線基板の幅方向に延在している、
    ことを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。
  7. 前記第2の側面は、前記交差部から離れる方向の長さを有し、
    前記仮止め機構は、前記交差部と反対に位置する前記第2の側面の長さ方向の端部に突設された軸と、前記交差部側の前記第2の側面の長さ方向の端部に突設され前記交差部の稜線と平行する方向に延在する壁部と、前記壁部に前記交差部の稜線と平行する方向に延在形成された長孔とを含んで構成され、
    前記プリント配線基板には、前記軸が遊嵌される仮止め用孔と、前記長孔に該長孔の延在方向に移動調節可能にかつ前記第2の側面に離間接近する方向に移動調節可能に挿入される仮止め用支片とが設けられ、
    前記プリント配線基板の仮止めは、前記仮止め用孔に前記軸が遊嵌され、前記仮止め用支片が前記長孔に挿入されることでなされる、
    ことを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。
  8. 前記鏡筒は表面と背面とが近接した扁平形状を呈し、
    前記撮影光学系は、最も被写体側に位置する対物レンズを有し、
    前記対物レンズは、前記表面に設けられ、
    前記第1の側面と前記第2の側面は、前記表面と前記背面とを接続する周面の一部を構成している、
    ことを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。
  9. カメラモジュールを有する撮像装置であって、
    前記カメラモジュールは、
    撮影光学系が組み込まれた鏡筒と、
    前記鏡筒に取着され前記撮影光学系によって導かれる被写体像を撮像する撮像素子と、
    前記撮像素子から供給される撮像信号に対して所定の信号処理を行う信号処理部とを備え、
    前記撮像素子は、撮像面とその反対に位置する背面を有し、
    前記撮像素子は、前記撮像信号を伝送するフレキシブル基板に前記背面を向けて搭載され、
    前記信号処理部は、リジッドなプリント配線基板に設けられ、
    前記鏡筒は、互いに交差する第1の側面と第2の側面を有し、
    前記第1の側面に、前記撮像面を向けて前記撮像素子が取着され、
    前記フレキシブル基板は、前記第1の側面に前記撮像素子が取着された状態で、前記第1の側面と前記第2の側面とが交差する交差部から突出する突出部を有し、
    前記撮像素子が取着された前記フレキシブル基板の面と同じ前記突出部の面に前記フレキシブル基板のフレキシブル基板側コネクタが設けられ、
    前記第2の側面に、前記プリント配線基板の位置調節を可能に仮止めする仮止め機構が設けられ、
    前記第2の側面に、前記仮止め機構を介して前記プリント配線基板が配置され、
    前記第2の側面に配置された前記プリント配線基板の前記交差部寄りの箇所で前記プリント配線基板が前記第2の側面に臨む面と反対の面にプリント配線基板側コネクタが設けられると共に、前記プリント配線基板側コネクタと離れた箇所で前記プリント配線基板が前記第2の側面に臨む面に接着層が設けられ、
    前記フレキシブル基板の前記突出部が前記交差部で折られて前記フレキシブル基板側コネクタが前記プリント配線基板側コネクタに結合され、前記接着層が前記第2の側面に接着されることで、前記フレキシブル基板と前記プリント配線基板が前記鏡筒に配設されている、
    ことを特徴とする撮像装置。
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