KR100900559B1 - 카메라 모듈 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포커싱 검사와 이미지 검사 및 AF 검사 등 일련의 카메라 모듈 검사 공정을 효율적으로 처리할 수 있는 카메라 모듈 검사 장치에 관한 것으로서, 카메라 모듈(22a)(일반적으로 도 13과 같이 센서, 하우징, 카메라렌즈, 액추에이터 및 컨넥터부로 구성되어 지는 일반적인 형태를 가짐)이 안착되고, 상하 이동 가능하게 베이스(12)에 설치되는 소켓 보드(22); 고정 초점을 검사하기 위하여 상판부(14)에 설치되는 제1 차트부(18); 카메라 모듈(22a)의 렌즈부와 결합되어 렌즈부를 회전시킬 수 있도록 된 콜렛부(20); 백색광을 조사하는 백색광 조사부(28); 카메라 모듈(22a)의 자동 초점 검사용 제2 차트부(30); 콜렛부(20), 백색광 조사부(28), 제2 차트부(30)가 결합된 회전축(24)을 회전 구동하는 구동부(32); 카메라 모듈(22a)과 콜렛부(20)가 상호 결합되게 한 후 고정 초점 검사를 수행 제어하고, 백색광 조사부(28)를 구동하여 백색광을 조사시키면서 카메라 모듈(22a)의 이미지 결함 여부를 검사하고, 제2 차트부(30)를 이동시켜 카메라 모듈(22a)의 자동초점 검사를 제어하는 컨트롤러(40);를 구비한다.
카메라 모듈, 포커싱 차트, 매크로 차트, 백색광, 콜렛

Description

카메라 모듈 검사 장치{camera module test device}
본 발명은 카메라 모듈 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포커싱 검사와 이미지 검사 및 AF 검사 등 일련의 카메라 모듈 검사 공정을 효율적으로 처리할 수 있도록 하는 카메라 모듈 검사 장치에 관한 것이다.
카메라는 다수 개의 렌즈를 구비하고 있으며 각각의 렌즈를 이동시켜 그 상대거리를 변화시킴으로써 광학적인 촛점 거리를 조절하도록 구성된다.
최근 카메라가 탑재된 휴대전화가 등장하여 휴대전화에 의해 정지화상 및 동영상의 촬영이 가능해지게 되었다. 현재 고해상도 및 고화질의 촬영을 위해 카메라의 성능이 점차 개선되어 가고 있는 추세이다.
휴대폰에 장착되는 카메라 모듈 역시 이러한 작동 검사를 거치는 것은 당연하다. 구체적으로는 오픈/숏 검사, 전원 라인의 저항값 측정, 소비전류 검사, 입출력 누설 전류검사 등을 통해 불량여부를 판정하게 된다.
또한 카메라 모듈은 출하 전에 렌즈부를 센서 및 하우징부와 특정 고정초점거리에 맞도록 렌즈부를 정밀 회전시켜 체결깊이를 결정하는 포커싱 검사, 이미지 검사, AF 검사를 해야 한다. 상기 포커싱은 렌즈의 고정 초점을 검사하는 공정이 고, 이미지 검사는 카메라 모듈의 출력이미지를 정밀 분석하여 센서 내 단위픽셀의 결함 내지는 스크래치나 파티클 등의 결함이 있는지를 검사하는 공정이고, AF 검사는 카메라 모듈 자체가 가진 자동초점 기능의 동작이상 유무를 검사하는 공정이다.
그런데, 종래에는 카메라 모듈에 대한 고정 초점 검사, 이미지 검사, 자동 초점 검사를 하기 위해서는 각기 서로 다른 기기를 사용하여야 하는 번거로움이 있었다.
또한, 카메라 모듈에 대하여 고정 초점 검사를 하기 위해서는 고정 초점 검사를 위한 포커싱 차트부(이미지를 가지는 포커싱 차트와 가상 거리를 형성하기 위한 축소 광학계를 포함)의 콜렛부를 검사하고자 하는 카메라 모듈의 렌즈부에 가까이 하강시켜 고정 초점 검사하여야 하는데, 상대적으로 무게가 많고 부피가 큰 포커싱 차트부를 승하강 이동시켜야 하였으므로 이 구동 메카니즘이 매우 복잡하게 이루어지게 되는 문제점이 있었다.
또한, 포커싱 차트부의 콜렛부가 과도하게 하강하게 되는 경우 카메라 모듈의 렌즈부가 파손되는 경우가 종종 발생하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 전술한 점을 감안하여 안출된 것으로서, 카메라 모듈에 대한 고정 초점 검사, 이미지 검사, 자동 초점 검사를 하나의 장비로서 수행할 수 있도록 하는 카메라 모듈 검사 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 포커싱 차트부를 고정시켜 두고 카메라 모듈을 승하강 시키도록 함으로써 보다 간단한 구동 메카니즘을 통해 고정 초점 검사를 수행할 수 있도록 된 카메라 모듈 검사 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 포커싱 차트부의 콜렛부에 의해 카메라 모듈의 렌즈부가 파손되는 것을 미연에 방지하도록 고안된 카메라 모듈 검사 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카메라 모듈 검사 장치는, 카메라 모듈(22a)이 안착되는 소켓 보드(22); 카메라 모듈(22a)의 고정 초점을 검사하기 위한 포커싱 차트(18f)가 포함되고, 상판부(14)에 설치되는 제1 차트부(18); 상기 제1 차트부(18)의 하측으로 가상거리를 형성하기 위해 구비되고, 상기 카메라 모듈(22a)의 렌즈부와 결합되어 이 렌즈부를 회전시킬 수 있도록 된 콜렛부(20); 카메라 모듈(22a)의 이미지 결함 여부를 검사하기 위한 백색광을 조사하는 백색광 조사부(28); 카메라 모듈(22a)의 자동 초점 검사를 위한 매크로 차트(30f)가 포함되는 제2 차트부(30); 컨트롤러(40)의 제어하에 상기 콜렛부(20), 백색광 조사부(28), 제2 차트부(30)가 결합되는 회전축(24)을 회전 구동하는 구동부(32); 상기 소켓 보드(22)에 안착된 카메라 모듈(22a)의 렌즈부와 콜렛부(20)의 콜렛(20c)이 상호 결합되게 한 후 고정 초점 검사를 수행 제어하고, 상기 백색광 조사부(28)를 구동하여 백색광을 조사시키면서 카메라 모듈(22a)에 대한 이미지 결함 여부를 검사하고, 제2 차트부(30)를 회전 이동시켜 카메라 모듈(22a)의 자동 초점 검사를 수행 제어하는 컨트롤러(40);를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 소켓 보드(22)는 컨트롤러(40)의 제어에 의하여 사전에 설정된 거리만큼 상하 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 콜렛부(20)는, 가상거리 설정을 위한 다수의 렌즈들이 구비되는 프레임(20a); 상기 프레임(20a)에 회전 가능하게 결합되고, 상기 컨트롤러(40)의 제어를 받는 모터의 의해 회전하는 풀리(20g); 카메라 모듈(22a)의 렌즈부의 테두리부와 결합되는 렌즈 결합부(20d)가 구비되는 콜렛(20c); 상기 풀리(20g)에 고정 결합되고, 상기 콜렛(20c)의 이탈 방지를 위한 이탈 방지부(20b); 상기 이탈 방지부(20b)의 내측으로 상기 콜렛(20c)이 상하 이동 가능하게 결합하는 가이드(20e); 상기 가이드(20e)의 둘레에 상기 콜렛(20c)으로의 이동 탄성력을 제공하기 위해 구비되는 스프링(20f);을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 제1 차트부(18)를 상하 이동시키기 위한 레버(18a, 18b), 상기 제2 차트부(30)를 상하 이동시키기 위한 레버(30a, 30b)가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 컨트롤러(40)는 제1 챠트부(18)의 아래로 제2 챠트부(30)를 회전 이동 시킨 후 자동 초점 검사를 수행 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 카메라 모듈에 대한 고정 초점 검사, 이미지 검사, 자동 초점 검사를 하나의 장비로서 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 포커싱 차트부를 고정시켜 두고 카메라 모듈을 승하강 시키도록 함으로써 보다 간단한 구동 메카니즘을 통해 고정 초점 검사를 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 포커싱 차트부의 콜렛부에 의해 카메라 모듈의 렌즈부가 파손되는 것을 미연에 방지하도록 하는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 카메라 모듈 검사 장치의 외관도이다. 본 발명의 주된 구성요소들은 베이스(12)에 설치되고, 케이스(10)로서 보호되게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈 검사 장치의 요부 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈 검사 장치의 결합 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시한 카메라 모듈 검사 장치의 정면도이고, 도 5는 도 3에 도시한 카메라 모듈 검사 장치의 측면도이다.
본 발명은 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 소켓 보드(22)와 제1 차트부(18), 콜렛부(20), 백색광 조사부(28), 제2 차트부(30), 구동부(32), 컨트롤러(40)를 포함하여 구성된다.
상기 소켓 보드(22)에는 안착부(22b)와 피스톤(22c)이 구비되는데, 이 안착부(22b)에 카메라 모듈(22a)이 안착되게 되고, 피스톤(22c)은 컨트롤러(40)의 제어를 받는 소켓 보드 구동 모터(도시하지 않음)에 결합되어 있다. 여기서 상기 카메라 모듈(22a)은 일반적으로 도 13과 같이 구성되게 된다. 즉, 카메라 모듈(22a)은 렌즈(44a), 액추에이터(44b), 이미지 센서(44c), 커넥터(44d)를 구비하여 이루어진다.
이후, 컨트롤러(40)는 고정 초점 검사를 시작하게 되면 소켓 보드 구동 모터를 제어하여 도 7과 도 8에 도시한 바와 같이 소켓 보드(22)를 일정 거리만큼 상승시키게 된다. 여기서, 도 7은 도 3에 도시한 카메라 모듈 검사 장치에서 소켓 보드(22)가 상승된 것을 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에 도시한 카메라 모듈 검사 장치의 측면도이다.
상기 제1 차트부(18)는 카메라 모듈(22a)의 고정 초점을 검사하기 위한 것이다. 이 제1 차트부(18)는 지지봉(16)에 의해 베이스(10)에 지지되는 상판부(14)에 연결부(18g)를 통해 고정 설치되게 된다.
상기 제1 차트부(18)는 포커싱 차트(18f)와 이 포커싱 차트(18f)를 지지하기 위한 지지부(18e)를 포함하여 구성된다. 지지부(18e)는 벨트(도시하지 않음)로 상호 연결되는 한 쌍의 레버(18a, 18b)에 의해 상하 이동이 가능하다.
사용자는 레버(18a, 18b)를 이용하여 고정 초점 검사 전에 포커싱 차트(18f)의 높이를 조절하게 되는데, 레버(18a, 18b)가 회전하게 되면 각 레버(18a, 18b)에 나사 결합되는 연결부(18c, 18d)가 상하 이동하게 되고, 이 연결부(18c, 18d)에 고정 결합되는 지지부(18e)가 상하 이동하게 됨으로써 포커싱 차트(18f)의 높이가 조정되게 된다.
상기 콜렛부(20)는 상기 제1 차트부(18)의 하측으로 가상거리를 형성하기 위해 구비되고, 상기 카메라 모듈(22a)의 렌즈부와 결합되어 이 렌즈부를 회전시킬 수 있도록 구성되게 된다. 컨트롤러(40)는 고정 초점 검사가 실행되게 되면 제1 차트부(18)의 포커싱 차트의 이미지를 검사하여 고정 초점을 조정하게 되는데, 이때 콜렛부(20)를 제어하여 카메라 모듈(22)의 렌즈부를 좌우 회전시키면서 고정 초점을 조정하게 된다. 상기 콜렛부(20)는 컨트롤러(40)의 제어를 받는 콜렛 모터(42)에 의해 회전하게 된다.
한편, 도 6은 도 3에 도시한 콜렛부(20)의 요부 단면도를 나타낸 것인데, 상기 콜렛부(20)는 도 6에 도시한 바와 같이 프레임(20a)에 다수의 볼록렌즈와 오목렌즈들이 장착 설치되고, 프레임(20a)이 하부에는 풀리(20g)가 회전 가능하게 설치되며, 풀리(20g)의 하부에는 카메라 모듈(22a)의 렌즈부와 결합되는 콜렛(20c)과 이 콜렛(20c)이 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지부(20b)가 구비되게 된다.
상기 콜렛(20c)의 일측은 렌즈부와 결합되는 렌즈 결합부(20d)가 형성되게 되고, 타측은 가이드 핀(20e)을 따라 이동되도록 구성되게 된다. 콜렛(20c)은 가이드 핀(20e)의 둘레에 설치되는 스프링(20f)의 탄성력에 의해 원위치로의 복원력을 가지게 된다.
상기 콜렛(20c)은 소켓 보드(22)가 상승되게 되면 카메라 모듈(22a)의 렌즈부와 서로 맞닿게 되는데, 이때의 충격에 의해 렌즈부가 파손되는 것을 방지하기 위해 스프링(20f)이 기능하게 된다.
상기 렌즈 결합부(20d)는 카메라 모듈(22a)의 렌즈부의 테두리 형상과 대응되도록 형성되는데, 이 렌즈 결합부(20d)와 렌즈부는 풀리(20g)가 회전함에 따라 카메라 모듈(22a)의 렌즈부가 용이하게 회전할 수 있도록 상호 결합되어야 한다. 이때 컨트롤러(40)는 상기 콜렛(20c)의 렌즈 결합부(20d)와 카메라 모듈(22a)의 렌즈부가 서로 맞닿게 되면 상호 결합될 때까지 풀리(20g)를 미세하게 회전 제어하게 된다.
상기 콜렛부(20)는 회전축(24)에 결합되어 회전 가능하게 된다. 이 회전축(24)은 한 쌍의 풀리(24a, 24b)를 통해 구동부(32)와 연결되어 회전하게 된다. 이 회전축(24)에는 백색광 조사부(28)와 제2 차트부(30)가 결합되어 있는데, 컨트롤러(40)의 회전 제어에 따라 콜렛부(20), 백색광 조사부(28), 제2 차트부(30)가 동시에 회전되게 된다.
상기 컨트롤러(40)는 제1 차트부(18)와 콜렛부(20)를 이용하여 고정 초점 검사가 완료되게 되면, 회전축(24)를 회전시켜 백색광 조사부(28)가 카메라 모듈(22a)의 상부에 위치되도록 하게 된다.
상기 회전축(24)는 콜렛부(20), 백색광 조사부(28), 제2 차트부(30) 등이 유동되지 않도록 회전 원판(26)이 구비되게 된다.
도 9는 도 3에 도시한 카메라 모듈 검사 장치에서 이미지 검사 시 백색광 조사부가 회전 이동한 것을 나타낸 도면이고, 도 10은 도 9에 도시한 카메라 모듈 검사 장치의 측면도이다.
상기한 바와 같이 카메라 모듈(22a)에 대한 고정 초점 검사가 완료되게 되, 컨트롤러(40)는 회전축(24)을 회전시켜 콜렛부(20)와 백색광 조사부(28)를 회전시키게 된다.
상기 백색광 조사부(28)는 카메라 모듈(22a)의 이미지 결함을 검사하기 위한 백색광을 조사하게 된다.
컨트롤러(40)는 회전축(24)에 연결부(28a)에 의해 연결된 백색광 조사부(28)가 회전하여 카메라 모듈(22a)의 상부에 위치하게 되면 백색광을 조사하도록 하고, 백색광이 조사됨에 따라 카메라 모듈(22a)에 맺히는 상을 근거로 카메라 모듈(22a)에 대하여 스크래치나 파티클 등의 결함 여부를 검하는 이미지 검사 과정을 수행하게 된다.
도 11은 도 3에 도시한 카메라 모듈 검사 장치에서 자동 초점 검사 시 제2 차트부가 회전 이동한 것을 나타낸 도면이고, 도 12는 도 11에 도시한 카메라 모듈 검사 장치의 측면도이다.
상기 제2 차트부(30)는 카메라 모듈(22a)의 자동 초점 검사를 위해 설치되게 되는 것으로서, 회전축(24)에 결합되어 회전하는 회전 원판(26)에 연결부(30g)를 통해 결합되어 같이 회전하게 된다.
상기 제2 차트부(30)는 매크로 차트(30f)와 이 매크로 차트(30f)를 지지하기 위한 지지부(30e)를 포함하여 구성된다. 지지부(30e)는 벨트(도시하지 않음)로 상호 연결되는 한 쌍의 레버(30a, 30b)에 의해 상하 이동이 가능하다.
사용자는 레버(30a, 30b)를 이용하여 고정 초점 검사 전에 매크로 차트(30f)의 높이를 조절할 수 있게 되는데, 레버(30a, 30b)가 회전하게 되면 각 레버(30a, 30b)에 나사 결합되는 연결부(30c, 30d)가 상하 이동하게 되고, 이 연결부(30c, 30d)에 고정 결합되는 지지부(30e)가 상하 이동하게 됨으로써 결과적으로 매크로 차트(30f)의 높이를 조정할 수 있게 된다.
컨트롤러(40)는 매크로 차트(30f)가 카메라 모듈(22a)의 상부에 위치하게 되면 커넥터를 통해 전기적으로 연결된 카메라 모듈(22a)을 제어하여 자동 초점 검사를 수행 제어하게 된다. 즉, 컨트롤러(40)는 카메라 모듈(22a)에 맺히는 상을 검사하여 초점이 정상으로 맞을 때까지 카메라 모듈(22a)의 렌즈부를 회전 시켜 가면서 고정 초점 검사를 수행하게 된다.
상기 구동부(32)는 컨트롤러(40)의 제어하에 상기 콜렛부(20), 백색광 조사부(28), 제2 차트부(30)가 결합된 회전축(24)을 회전 구동하게 된다.
전술한 바와 같이 컨트롤러(40)는 상기 소켓 보드(22)에 안착된 카메라 모듈(22a)과 콜렛부(20)가 밀접하게 상호 결합되게 조정한 후 고정 초점 검사를 수행 제어하고, 고정 초점 검사가 완료되면 구동부(32)에 의해 회전축(24)을 회전 제어하여 백색광 조사부를 카메라 모듈(22a) 상부에 위치시켜 이미지 검사를 수행 제어하고, 이미지 검사가 완료되면 제2 차트부(30)를 회전 이동시켜 카메라 모듈(22a)의 상부에 위치시킨 후 자동 초점 검사를 수행 제어하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 카메라 모듈 검사 장치의 외관도.
도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈 검사 장치의 요부 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈 검사 장치의 결합 사시도.
도 4는 도 3에 도시한 카메라 모듈 검사 장치의 정면도.
도 5는 도 3에 도시한 카메라 모듈 검사 장치의 측면도.
도 6은 도 3에 도시한 콜렛부의 요부 단면도.
도 7은 도 3에 도시한 카메라 모듈 검사 장치에서 소켓 보드가 상승된 것을 나타낸 도면.
도 8은 도 7에 도시한 카메라 모듈 검사 장치의 측면도.
도 9는 도 3에 도시한 카메라 모듈 검사 장치에서 이미지 검사 시 백색광 조사부가 회전 이동한 것을 나타낸 도면.
도 10은 도 9에 도시한 카메라 모듈 검사 장치의 측면도.
도 11은 도 3에 도시한 카메라 모듈 검사 장치에서 자동 초점 검사 시 제2 차트부가 회전 이동한 것을 나타낸 도면.
도 12는 도 11에 도시한 카메라 모듈 검사 장치의 측면도.
도 13은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 일반적 구성도.
* 도면 주요부의 간단한 부호 설명
10 : 케이스 12 : 베이스
14 : 상판부 16 : 지지봉
18 : 제1 차트부 20 : 콜렛부
22 : 소켓 보드 24 : 회전축
26 : 회전판 28 : 백색광 조사부
30 : 제2 차트부 32 : 구동부
40 : 컨트롤러 42 : 콜렛 모터

Claims (5)

  1. 카메라 모듈(22a)이 안착되는 소켓 보드(22);
    카메라 모듈(22a)의 고정 초점을 검사하기 위한 포커싱 차트(18f)가 포함되고, 상판부(14)에 설치되는 제1 차트부(18);
    상기 제1 차트부(18)의 하측으로 가상거리를 형성하기 위해 구비되고, 상기 카메라 모듈(22a)의 렌즈부와 결합되어 이 렌즈부를 회전시킬 수 있도록 된 콜렛부(20);
    카메라 모듈(22a)의 이미지 결함 여부를 검사하기 위한 백색광을 조사하는 백색광 조사부(28);
    카메라 모듈(22a)의 자동 초점 검사를 위한 매크로 차트(30f)가 포함되는 제2 차트부(30);
    컨트롤러(40)의 제어하에 상기 콜렛부(20), 백색광 조사부(28), 제2 차트부(30)가 결합되는 회전축(24)을 회전 구동하는 구동부(32);
    상기 소켓 보드(22)에 안착된 카메라 모듈(22a)의 렌즈부와 콜렛부(20)의 콜렛(20c)이 상호 결합되게 한 후 고정 초점 검사를 수행 제어하고, 상기 백색광 조사부(28)를 구동하여 백색광을 조사시키면서 카메라 모듈(22a)에 대한 이미지 결함 여부를 검사하고, 제2 차트부(30)를 회전 이동시켜 카메라 모듈(22a)의 자동 초점 검사를 수행 제어하는 컨트롤러(40);를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 검사 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 소켓 보드(22)는 컨트롤러(40)의 제어에 의하여 사전에 설정된 거리만큼 상하 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 검사 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 콜렛부(20)는,
    가상거리 설정을 위한 다수의 렌즈들이 구비되는 프레임(20a);
    상기 프레임(20a)에 회전 가능하게 결합되고, 상기 컨트롤러(40)의 제어를 받는 모터의 의해 회전하는 풀리(20g);
    카메라 모듈(22a)의 렌즈부의 테두리부와 결합되는 렌즈 결합부(20d)가 구비되는 콜렛(20c);
    상기 풀리(20g)에 고정 결합되고, 상기 콜렛(20c)의 이탈 방지를 위한 이탈 방지부(20b);
    상기 이탈 방지부(20b)의 내측으로 상기 콜렛(20c)이 상하 이동 가능하게 결합하는 가이드(20e);
    상기 가이드(20e)의 둘레에 상기 콜렛(20c)으로의 이동 탄성력을 제공하기 위해 구비되는 스프링(20f);을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 검사 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 차트부(18)를 상하 이동시키기 위한 레버(18a, 18b), 상기 제2 차트부(30)를 상하 이동시키기 위한 레버(30a, 30b)가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 검사 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러(40)는 제1 챠트부(18)의 아래로 제2 챠트부(30)를 회전 이동 시킨 후 자동 초점 검사를 수행 제어하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 검사 장치.
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