JP2014127480A - 電子機器および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 有機ＥＬディスプレイパネルなどの電子部品を効率的に冷却することができる技術を提供することを目的とする。
【解決手段】 電子部品と、空気中の湿気を吸着し湿気を電子部品の動作により発せられる熱で気化させて、電子部品を冷却する冷却部と、を備え、冷却部は、湿気を吸着する吸着部材と、電子部品から発せられる熱を吸着部材に伝える熱伝導部材とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器および撮像装置に関する。

従来、デジタルカメラなどに用いられる電子部品、例えば、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）の有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）ディスプレイパネルや液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルは、表示動作に伴い発熱し表示画像の画質を劣化させてしまう。そこで、画質の劣化を回避するために、ペルチェ素子や放熱板などの冷却機構を有機ＥＬディスプレイパネルやＬＣＤパネルに配置して冷却する技術が開発されている（特許文献１，２など参照）。

特開２００５−１３４５６７号公報 特開２０１０−２５６６６６号公報

しかしながら、従来技術では、有機ＥＬディスプレイパネルやＬＣＤパネルなどをペルチェ素子で冷却する場合、ペルチェ素子を駆動するための電源が必要であり、放熱板で冷却する場合、放熱板を収納するための空間を確保する必要がある。

上記従来技術が有する問題に鑑み、本発明の目的は、有機ＥＬディスプレイパネルなどの電子部品を効率的に冷却することができる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明を例示する電子機器の一態様は、電子部品と、空気中の湿気を吸着し湿気を電子部品の動作により発せられる熱で気化させて、電子部品を冷却する冷却部と、を備え、冷却部は、湿気を吸着する吸着部材と、電子部品から発せられる熱を吸着部材に伝える熱伝導部材とを有する。

また、冷却部は、吸着部材と熱伝導部材とを所定の割合で混合した混合物を用いて形成されてもよい。

また、冷却部は、吸着部材および熱伝導部材の粒状体を所定の割合で混合して形成されてもよい。

また、熱伝導部材は、カーボンナノチューブまたは炭素であってもよい。

また、熱伝導部材は、金属粉であってもよい。

また、吸着部材は、ケイ素化合物であってもよい。

また、吸着部材は、活性アルミナまたは塩化カルシウムであってもよい。

本発明を例示する撮影装置の一態様は、受光した被写体光に基づいて画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子から出力される画像信号を表示する表示部と、表示部を電子部品として実装する本発明の電子機器と、を備える。

また、冷却部は、表示部の背面とともに表示側の一部分に配置されてもよい。

本発明によれば、有機ＥＬディスプレイパネルなどの電子部品を効率的に冷却することができる。

本発明の一の実施形態に係るデジタルカメラの構成を示す図 一の実施形態に係るＥＶＦの構成を示す図 ＥＶＦの他の構成を示す図 ＥＶＦの別の構成を示す図 冷却部の他の形状を示す図

図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。
《一の実施形態》
図１は、本発明の一の実施形態に係るデジタルカメラ１００の構成を示す図である。なお、本実施形態のデジタルカメラ１００は、ミラーレスタイプのデジタルカメラであるとする。

図１に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１００は、ＣＰＵ１０を備える。ＣＰＵ１０には、不揮発性メモリ１１およびワークメモリ１２が接続されている。不揮発性メモリ１１には、ＣＰＵ１０が種々の制御を行う際に参照される制御プログラムなどが格納されている。また、不揮発性メモリ１１は、後述する撮像素子１５の焦点検出用画素（ＡＦ画素）の位置座標を示すデータなどを記憶しているものとする。

ＣＰＵ１０は、不揮発性メモリ１１に格納されている制御プログラムに従い、ワークメモリ１２を一時記憶作業領域として利用して、デジタルカメラ１００を構成する各部の制御を行う。

撮像レンズ１３は、ズームレンズやフォーカシングレンズを含む複数のレンズ群で構成されている。撮影レンズ１３から入射する被写体光は、絞り１４、不図示のシャッタを介してＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子１５の受光面に結像する。なお、撮像レンズ１３のレンズ位置は、ＣＰＵ１０の制御指示に基づき合焦モータ２５によって光軸方向に調整される。簡単のため、図１では撮像レンズ１３を１枚のレンズとして図示する。

撮像素子１５は、撮像素子駆動回路１６を介し、ＣＰＵ１０からの制御信号に基づいて駆動する。なお、本実施形態の撮像素子１５は、その受光面上にある複数の撮像用画素の各々に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかの原色透過フィルタがベイヤー配列型に設けられている。また、撮像素子１５は、受光面上の一部の領域に配置された複数のＡＦ画素を有する。それらのＡＦ画素には、原色透過フィルタが設置されていない。本実施形態のＡＦ画素は、撮像レンズ１３の光学系の瞳の左側または右側を通過する光束を受光する２種類存在し、瞳分割型位相差方式で被写界の合焦状態を検出する。撮像素子１５は、撮像素子駆動回路１６の指示に基づいて、撮像用画素群およびＡＦ画素群からの画素信号を個別に出力する。

撮像素子１５の受光面に結像した被写体像は、アナログの画像信号に変換される。画像信号は、ＡＦＥ１７に入力される。ＡＦＥ１７は、撮像素子１５の出力に対してアナログ信号処理を施すアナログフロントエンド回路である。このＡＦＥ１７は、相関二重サンプリング、画像信号のゲインの調整、画像信号のＡ／Ｄ変換を行う。ＡＦＥ１７の出力は、画像処理部１８に送られる。

画像処理部１８は、分離回路、ホワイトバランス処理回路、画素補間（デモザイキング）回路、マトリクス処理回路、非線形変換（γ補正）処理回路、および輪郭強調処理回路などを備え、デジタルの画像データに対して、ホワイトバランス、画素補間、マトリクス、非線形変換（γ補正）、および輪郭強調などの処理を施す。なお、分離回路は、撮像用画素から出力される信号と、焦点検出用画素から出力される信号とを分離する回路である。また、画素補間回路は、１画素当たり１色のベイヤー配列信号を、１画素当たり３色を有する通常のカラー画像信号に変換する。

画像処理部１８から出力される３色の画像データは、バス２６を通じてＳＤＲＡＭ１９に格納される。ＳＤＲＡＭ１９に格納された画像データは、ＣＰＵ１０の制御により読み出されてＥＶＦ制御部２０ａおよび／または表示制御部２１ａに送られる。ＥＶＦ制御部２０ａおよび／または表示制御部２１ａは、入力された画像データを表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換してＥＶＦ２０ｂおよび／または表示部２１ｂにスルー画像として出力する。また、ＥＶＦ２０ｂおよび表示部２１ｂは、上記スルー画像とともに、ＣＰＵ１０からの制御指示に基づいて、露出値やシャッタースピードなどの露出条件およびフラッシュ発光の有無などの撮影情報を表示する。

また、後述する操作部材２３のレリーズ釦操作に応答して取得された画像データは、ＳＤＲＡＭ１９から読み出され圧縮伸長処理部２９に送られる。圧縮伸長処理部２９は、その画像データに圧縮処理を施し、メディアコントローラ２２ａを介して記録媒体であるメモリカード２２ｂに記録する。

ＣＰＵ１０には、ユーザから撮像指示等を受け付けるレリーズ釦や電源釦等を有する操作部材２３が接続されている。また、操作部材２３として、表示部２１ｂと同形状の透明のパネルで構成され表示部２１ｂの表面全体に積層配置されるタッチパネルが用いられてもよい。すなわち、タッチパネルが、パネル表面に接触したスタイラス（または指先など）の位置を検出し、検出した位置情報をＣＰＵ１０に出力することでユーザからの指示入力を受け付けるようにしてもよい。

さらに、本実施形態のＣＰＵ１０は、不揮発性メモリ１１に格納されている制御プログラムに従い、被写体検出部（不図示）やＡＦ／ＡＥ検出部２８などとして動作する。不図示の被写体検出部は、例えば、スルー画像や動画のフレームに対して被写体検出処理を施し、人物や動物の顔領域、および建物や自動車等の主要被写体の画像領域を検出する。この被写体検出処理は公知のアルゴリズムによって行われる。

ＡＦ／ＡＥ検出部２８は、撮像素子１５に撮像されたスルー画像におけるＡＦ画素の信号を用い、瞳分割型位相差検出方式により、被写体検出部２８により検出された各主要被写体のデフォーカス量およびデフォーカスの方向を検出する。ＣＰＵ１０は、ＡＦ／ＡＥ検出部２８で得られたデフォーカス量およびデフォーカスの方向に基づいて、ドライバ２４を制御して合焦モータ２５を駆動し撮影レンズ１３を光軸方向で進退させて焦点調整を行う。その焦点調整において、ＣＰＵ１０は、各主要被写体までの被写体距離を検出し、各主要被写体の画像領域の大きさや位置等とともに、デフォーカス量および被写体距離を取得しワークメモリ１２に記録する。

また、ＡＦ／ＡＥ検出部２８は、撮像用画素の信号に基づいて算出される測光輝度値と、ユーザが操作部材２３を用いて設定したＩＳＯ感度値とから光値を算出する。そして、ＣＰＵ１０は、露出値が求めた光値となるように、絞り値とシャッタ速度とを決定するＡＥ演算を行う。このＡＥ演算に基づいて、ＣＰＵ１０は、絞り駆動部２７を駆動させて、求めた絞り値となるように絞り１４の絞り径を調整する。

図２は、本実施形態のカメラ１００において、不図示の回路基板に実装される各種電子部品のうち、ＥＶＦ２０ｂの構成の一例を示す。図２に示すように、ＥＶＦ２０ｂは、有機ＥＬディスプレイパネル３０、接眼レンズ３１、および冷却部３２を有する。

有機ＥＬディスプレイパネル３０は、ＥＶＦ制御部２０ａから出力されるスルー画像および露光条件などの撮影情報を表示する。接眼レンズ３１は、有機ＥＬディスプレイパネル３０に表示された映像の光を透過して不図示の接眼部に導き、ユーザの目に入射させる。

冷却部３２は、図２に示すように、有機ＥＬディスプレイパネル３０の背面に配置され、空気中にある湿気（水蒸気）を吸着し、有機ＥＬディスプレイパネル３０の表示動作によって発せされる熱で気化させることで、有機ＥＬディスプレイパネル３０を冷却する。本実施形態の冷却部３２は、例えば、多孔質素材の吸着部材であるシリカゲル（ケイ酸ナトリウム）の溶液に熱伝導性のよい熱伝導部材のカーボンナノチューブが所定の割合で混合された混合物を乾燥または焼結したものである。冷却部３２は、有機ＥＬディスプレイパネル３０の背面と同じ形状および大きさを有した板状に形成され、熱伝導性のよい接着剤や止め金具などを用いて、有機ＥＬディスプレイパネル３０の背面に配置される。

冷却部３２において、混合されたカーボンナノチューブが有機ＥＬディスプレイパネル３０の表示動作に伴って発せされる熱を効率的にシリカゲルに伝え、シリカゲルがその熱を気化熱として吸着した水分を蒸発させる。つまり、冷却部３２は、有機ＥＬディスプレイパネル３０の温度を下げるとともに、再び空気中の湿気を吸着する。

なお、シリカゲルに混合されるカーボンナノチューブの量は、有機ＥＬディスプレイパネル３０が発する熱量に応じて適宜決定することが好ましい。また、冷却部３２の厚さは、有機ＥＬディスプレイパネル３０が発する熱量や、デジタルカメラ１００に配置される空間の大きさなどに応じて適宜決めることが好ましい。

このように、本実施形態では、多孔質で表面積の大きなシリカゲルと熱伝導性のよいカーボンナノチューブとが混合された冷却部３２を有機ＥＬディスプレイパネル３０の背面に配置することで、別電源を用いることなく、有機ＥＬディスプレイパネル３０を効率的に冷却することができる。その結果、有機ＥＬディスプレイパネル３０に表示される画像の画質の劣化が抑制される。

また、冷却部３２の形状を自由に形成することができることから、有機ＥＬディスプレイパネル３０などの大型化や形状に容易に対応することができる。
《一の実施形態の変形例》
本発明の一の実施形態の変形例に係るデジタルカメラについて説明する。本実施形態のデジタルカメラは、図１に示す一の実施形態に係るデジタルカメラ１００と同一であり、構成についての詳細な説明は省略する。

本実施形態のＥＶＦ２０ｂは、図２に示す一の実施形態のものと同一であり、構成についての詳細な説明は省略する。

本実施形態のＥＶＦ２０ｂと一の実施形態のものとの相違点は、冷却部３２が、カーボンナノチューブの代わりに、アルミニウムや銅、銀または金などの金属粉あるいは炭（炭素）が熱伝導部材として用いられている。

なお、シリカゲルに混合される金属粉や炭の量は、有機ＥＬディスプレイパネル３０が発する熱量に応じて適宜決定することが好ましい。また、冷却部３２の厚さは、有機ＥＬディスプレイパネル３０が発する熱量や、デジタルカメラ１００に配置される空間の大きさなどに応じて適宜決めることが好ましい。

このように、本実施形態では、多孔質で表面積の大きなシリカゲルと熱伝導性のよい金属粉や炭が混合された冷却部３２を有機ＥＬディスプレイ３０パネルの背面に配置することにより、別電源を用いることなく、有機ＥＬディスプレイパネル３０を効率的に冷却することができる。その結果、有機ＥＬディスプレイパネル３０に表示される画像の画質の劣化が抑制される。

また、冷却部３２の形状を自由に形成することができることから、有機ＥＬディスプレイパネル３０などの大型化や形状に容易に対応することができる。
《他の実施形態》
本発明の他の実施形態に係るデジタルカメラについて説明する。本実施形態のデジタルカメラは、図１に示す一の実施形態に係るデジタルカメラ１００と同一であり、構成についての詳細な説明は省略する。

図３ａは、本実施形態のＥＶＦ２０ｂの構成を示す。なお、本実施形態のＥＶＦ２０ｂの構成要素において、図２に示す一の実施形態のものと同じものについては同一の符号を付し詳細な説明を省略する。

本実施形態のＥＶＦ２０ｂと一の実施形態のものとの相違点は、シリカゲルとカーボンナノチューブとが所定の割合で混合された混合物を、数ｍｍ程度の大きさの粒状体４１に形成して、有機ＥＬディスプレイパネル３０の背面に配置され粒状体４１の直径よりも細かな網目を有する容器４２に充填された冷却部４０である。

なお、シリカゲルに混合されるカーボンナノチューブの量は、有機ＥＬディスプレイパネル３０が発する熱量に応じて適宜決定することが好ましい。また、カーボンナノチューブの代わりに、アルミニウムや銅、銀または金などの金属粉あるいは炭が混合されてもよい。さらに、粒状体４１や容器４２の大きさは、有機ＥＬディスプレイパネル３０が発する熱量や、デジタルカメラ１００に配置される空間の大きさなどに応じて適宜決めることが好ましい。

このように、本実施形態では、多孔質で表面積の大きなシリカゲルと熱伝導性のよいカーボンナノチューブなどとが混合された粒状体４１を有する冷却部４０を有機ＥＬディスプレイパネル３０の背面に配置することにより、別電源を用いることなく、有機ＥＬディスプレイパネル３０を効率的に冷却することができる。その結果、有機ＥＬディスプレイパネル３０に表示される画像の画質の劣化が抑制される。

また容器４２の形状を自由に形成することができることから、有機ＥＬディスプレイパネル３０などの大型化や形状に容易に対応することができる。
《他の実施形態の変形例》
次に、本発明の他の実施形態の変形例に係るデジタルカメラについて説明する。本実施形態のデジタルカメラは、図１に示す一の実施形態に係るデジタルカメラ１００と同一であり、構成についての詳細な説明は省略する。

一方、図３ｂは、本実施形態のＥＶＦ２０ｂの構成を示す。なお、本実施形態のＥＶＦ２０ｂの構成要素において、図２に示す一の実施形態のものと同じものについては同一の符号を付し詳細な説明を省略する。

本実施形態のＥＶＦ２０ｂと一の実施形態のものとの相違点は、大きさの異なるシリカゲルの粒状体５１とアルミニウムなどの金属粉から形成される粒状体５２とが、有機ＥＬディスプレイパネル３０の背面に配置され粒状体５１，５２の直径よりも小さな網目を有する容器５３に所定の割合で混合して充填された冷却部５０である。なお、図３ｂでは、シリカゲルの粒状体５１が、金属粉の粒状体５２より小さく金属粉の粒状体５２の隙間に充填される場合を示す。しかしながら、シリカゲルの粒状体５１が金属粉の粒状体５２より大きくてもよいし、粒状体５１，５２が同じ大きさであってもよい。また、シリカゲルの粒状体５１と金属粉の粒状体５２との混合比は、有機ＥＬディスプレイパネル３０が発する熱量に応じて適宜決定することが好ましい。

さらに、粒状体５２は、金属粉の代わりに、カーボンナノチューブや炭（炭素）から形成されてもよい。また、粒状体５１，５２や容器５３の大きさは、有機ＥＬディスプレイパネル３０が発する熱量や、デジタルカメラ１００に配置される空間の大きさなどに応じて適宜決めることが好ましい。

このように、本実施形態では、多孔質で表面積が大きいシリカゲルの粒状体５１と金属粉の粒状体５２とを有する冷却部５０を有機ＥＬディスプレイパネル３０の背面に配置することにより、別電源を用いることなく、有機ＥＬディスプレイパネル３０を効率的に冷却することができる。その結果、有機ＥＬディスプレイパネル３０に表示される画像の画質の劣化が抑制される。

また容器５３の形状を自由に形成することができることから、有機ＥＬディスプレイパネル３０などの大型化や形状に容易に対応することができる。
《別の実施形態》
次に、本発明の別の実施形態に係るデジタルカメラについて説明する。本実施形態のデジタルカメラは、図１に示す一の実施形態に係るデジタルカメラ１００と同一であり、構成についての詳細な説明は省略する。

一方、図４は、本実施形態のＥＶＦ２０ｂの構成を示す。なお、本実施形態のＥＶＦ２０ｂの構成要素において、図２に示す一の実施形態のものと同じものについては同一の符号を付し詳細な説明を省略する。

本実施形態のＥＶＦ２０ｂと一の実施形態のものとの相違点は、冷却部３２とともに、有機ＥＬディスプレイパネル３０の表示側の一部分に冷却部６０が形成される点にある。本実施形態の冷却部６０は、例えば、カーボンナノチューブや炭、アルミニウムなどの金属粉をコロイド粒子として混合されたシリカの溶液を、有機ＥＬディスプレイパネル３０の表示側の一部分に１回以上塗布して形成される単層または多層の薄膜である。

なお、冷却部６０は、カーボンナノチューブや金属粉が混合されることから、冷却部６０が形成される有機ＥＬディスプレイパネル３０の一部分の表示の視認性が悪くなる。したがって、カーボンナノチューブや金属粉の混合量は、冷却部３２との場合と比較して少なくすることが好ましい。また、冷却部６０が配置される有機ＥＬディスプレイパネル３０の部分としては、発熱量が多く、視認性が多少犠牲になっても問題が少ない、露光条件やフラッシュ発光の有無などの撮影情報が表示される部分であることが好ましい。

このように、本実施形態では、有機ＥＬディスプレイパネル３０の背面に冷却部３２を、表示側の一部分に冷却部６０をそれぞれ配置することにより、冷却部３２のみの場合と比較して、有機ＥＬディスプレイパネル３０をより効率的に冷却することができる。
《実施形態の補足事項》
（１）上記実施形態では、デジタルカメラ１００はミラーレスタイプとしたが、本発明はこれに限定されず、一眼レフタイプやコンパクトタイプのデジタルカメラ、携帯電話やスマートフォン、あるいは外付けのＥＶＦなどのカメラの周辺装置に対しても適用可能である。また、デジタルカメラ以外の一般的な電子機器に対しても適用可能である。

（２）上記実施形態では、有機ＥＬディスプレイパネル３０の背面や表示側に直接冷却部を配置し、有機ＥＬディスプレイパネル３０を冷却したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＬＣＤパネル、ＣＰＵ１０、撮像素子１５、または画像処理部１８として動作するＡＳＩＣなどの背面に冷却部が配置されてもよい。

（３）上記実施形態では、冷却部の吸着部材として、ケイ素化合物のシリカゲルとしたが、本発明はこれに限定されず、ゼオライトなどの他のケイ素化合物、活性アルミナまたは塩化カルシウムなどを用いてもよい。

（４）上記実施形態では、冷却部の厚さを一定にしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図５に示すように、冷却部３２は、有機ＥＬディスプレイパネル３０のうち、露光条件やフラッシュ発光の有無などの撮影情報が表示され発熱が大きい部分での厚みが厚くなるように形成されてもよい。同様に、冷却部４０，５０の容器４２，５３は、撮影情報が表示され発熱が大きい部分での厚みが厚くなるような形状を有してもよい。

（５）上記実施形態では、容器４２，５３は、粒状体４１や粒状体５１，５２より細かな網目を有する容器としたが、本発明ではこれに限定されない。例えば、容器４２，５３は、少なくとも水蒸気を通すことできる繊維で織られた布の容器などでもよい。また、容器４２，５３を用いずに、冷却部４０や冷却部５０は、粒状体４１同士または粒状体５１と粒状体５２とを焼結されたり熱伝導性のよい接着剤で固められたりして形成される集合体であってもよい。

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図する。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。

１０…ＣＰＵ、１３…撮像レンズ、１４…絞り、１５…撮像素子、１８…画像処理部、１９…ＳＤＲＡＭ、２０ｂ…ＥＶＦ、２８…ＡＦ／ＡＥ検出部、３０…有機ＥＬディスプレイパネル、３１…接眼レンズ、３２、４０、５０、６０…冷却部、１００…デジタルカメラ

Claims (9)

1. 電子部品と、
   空気中の湿気を吸着し前記湿気を前記電子部品の動作により発せられる熱で気化させて、前記電子部品を冷却する冷却部と、を備え、
   前記冷却部は、
   前記湿気を吸着する吸着部材と、
   前記電子部品から発せられる熱を前記吸着部材に伝える熱伝導部材とを有する
   ことを特徴とする電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器において、
   前記冷却部は、前記吸着部材と前記熱伝導部材とを所定の割合で混合した混合物を用いて形成されることを特徴とする電子部品。
3. 請求項１に記載の電子機器において、
   前記冷却部は、前記吸着部材および前記熱伝導部材の粒状体を所定の割合で混合して形成されることを特徴とする電子部品。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか1項に記載の電子機器において、
   前記熱伝導部材は、カーボンナノチューブまたは炭素であることを特徴とする電子機器。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか1項に記載の電子機器において、
   前記熱伝導部材は、金属粉であることを特徴とする電子機器。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電子機器において、
   前記吸着部材は、ケイ素化合物であることを特徴とする電子機器。
7. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電子機器において、
   前記吸着部材は、活性アルミナまたは塩化カルシウムであることを特徴とする電子機器。
8. 受光した被写体光に基づいて画像信号を出力する撮像素子と、
   前記撮像素子から出力される前記画像信号を表示する表示部と、
   前記表示部を前記電子部品として実装する請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の電子機器と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
9. 請求項８に記載の撮像装置において、
   前記冷却部は、前記表示部の背面とともに表示側の一部分に配置されることを特徴とする撮像装置。

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