KR20170087076A - 2단 작동식 스위치 기구를 가진 전자기기의 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자기기에서 2단 작동식 스위치 기구를 가진 카메라 모듈에 관한 것으로, 특히 카메라 모듈용 인쇄회로기판(11); 상기 인쇄회로기판(11)에 실장되는 렌즈 모듈(20); 상기 렌즈 모듈(20)의 외측에 결합되는 렌즈 모듈 외측 하우징(30); 정전용량 감응식 1단 스위치용 복수의 접촉단자(24); 상기 정전 감응식 1단 스위치용 접촉단자(24)와 직렬로 연결된 누름작동식 2단 스위치용 복수 쌍의 스위치 단자(26,27); 실리콘 고무에 도전성 금속입자들이 분포되어 탄성과 전기전도성을 함께 가지고, 상기 정전용량 감응식 1단 스위치용 복수의 접촉단자(24)와는 항상 접촉되고, 탄성 가압시에는 상기 누름작동식 2단 스위치용 스위치 단자(26,27)를 서로 접속시키는 탄성 접속부재(40); 투명한 합성수지재 또는 유리로 이루어지고, 상기 탄성 접속부재(40)의 상면에 얹혀져 지지되는 투명 보호창(50); 및 상기 투명 보호창(50)을 탄성 접속부재(40)의 상단면에 고정하고, 조작자의 신체를 통하여 제공되는 정전기를 상기 탄성 접속부재(40)를 거쳐 상기 정전용량 감응식 1단 스위치용 복수의 접촉단자(24)로 전달하도록 도전성 금속재질로 구성된 버턴부재(60);를 포함한다.

Description

2단 작동식 스위치 기구를 가진 전자기기의 카메라 모듈{ A CAMERA MODULE OF AN ELETRONIC DEVICE HAVING A TWO-STEP OPERATED SWITCH DEVICE }

본 발명은 전자기기에 설치되는 카메라 모듈에 관한 것으로, 특히 정전감응 방식과 누름작동 방식의 2단 작동식 스위치 기구를 가진 카메라 모듈에 관한 것이다.

전자기기, 예컨대 스마트 폰, 태블릿 PC 등은 카메라 모듈을 구비하고 있다. 스마트 폰의 경우, 카메라 모듈(후방 카메라 모듈)은 아래 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이 스마트 폰의 후방 케이스에 설치되어 카메라의 후방의 피사체를 촬상하도록 되어 있다. 그리고, 스마트 폰은 카메라가 설치된 반대쪽(전면)에도 카메라의 전방의 피사체를 촬상하기 위한 카메라 모듈(전방 카메라 모듈)이 설치된다.

한편, 스마트 폰은 전방 케이스에 상기 전방 카메라 모듈 이외에 다양한 기능의 모듈이 구비되어 있다. 예컨대, 전방 케이스의 하단에는 홈 키가 설치되어 있다. 이와 같이, 스마트 폰에는 서로 다른 기능의 요소들이 각각의 기능에 적합한 별도의 위치에 설치되어 있다. 이와 같이 복수의 요소들이 각각 스마트 폰에 별도의 위치에 설치되어야 하므로 요소들의 배치 설계에 어려움이 있다.

특히, 홈 키의 경우, 사용자의 손가락을 통하여 전달되는 정전 용량에 의해 작동하는 정전 감응식이나 사용자가 키를 손가락으로 누르는 힘에 의해 작동하는 기계식 작동으로 구성되는 것이 보통인데, 정전 감응식 홈 키의 경우, 사용자가 의도치 않게 정전 감응하여 오작동하는 경우가 발생한다.

KR 10-2014-0111503 A

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점 내지 단점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 스마트 폰과 같은 전자기기에 각각 별도로 구비되는 카메라 모듈과 스위치 기구를 하나의 기기로 통합하여 전자 기기에 차지하는 공간을 줄이고 조립 공정을 줄여 조립 생산성을 향상시킬 수 있는 2단 작동식 스위치 기구를 가진 전자기기의 카메라 모듈을 제공하는 것에 목적이 있다.

또한 본 발명은 카메라 모듈에 통합적으로 설치되는 스위치 기구를 정전 감응식과 누름 작동식의 2단 조작에 의해 작동하게 하여 오작동을 방지할 수 있는 2단 작동식 스위치 기구를 가진 전자기기의 카메라 모듈을 제공하는 것에 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 2단 작동식 스위치 기구를 가진 전자기기의 카메라 모듈은

카메라용 회로가 실장된 카메라 모듈용 인쇄회로기판;

적어도 하나 이상의 렌즈와, 이들 렌즈들을 내부공간에 수용하여 지지하는 렌즈 모듈 내측 하우징을 구비하여 상기 인쇄회로기판상에 실장되는 렌즈 모듈;

상기 렌즈 모듈 내측 하우징의 외측에 끼워져 결합되는 렌즈 모듈 외측 하우징;

전자기기의 제어대상 장치의 제어회로를 온/오프시키기 위하여 상기 카메라 모듈용 인쇄회로기판 상에 실장된 정전용량 감응식 1단 스위치용 복수의 접촉단자;

전자기기의 제어대상 장치의 제어회로를 온/오프시키기 위하여 상기 제어회로에 상기 정전 감응식 1단 스위치용 접촉단자와 직렬로 연결되어 구비된 누름작동식 2단 스위치용 복수 쌍의 스위치 단자;

탄성과 전기전도성을 함께 가지도록 실리콘 고무에 도전성 금속입자를 분포시켜 성형되고, 저면이 상기 정전용량 감응식 1단 스위치용 복수의 접촉단자에 항상 접촉되도록 상기 렌즈 모듈 내측 하우징의 상부에 끼워져 결합되어, 탄성 가압시에는 저면이 상기 누름작동식 2단 스위치용 복수 쌍의 스위치 단자 중 적어도 한 쌍을 서로 접속시키고, 상기 렌즈 모듈의 렌즈부가 상측으로 보이도록 상면에 개방부를 형성한 탄성 접속부재;

투명한 합성수지재 또는 유리로 이루어지고, 상기 탄성 접속부재의 개방부를 덮어주도록 상기 탄성 접속부재의 상면에 얹혀져 지지되는 투명 보호창; 및

상기 투명 보호창을 탄성 접속부재의 상면단에 고정하고, 조작자의 신체 일부가 접촉할 때, 조작자의 신체를 통하여 제공되는 정전기를 상기 탄성 접속부재를 거쳐 상기 정전용량 감응식 1단 스위치용 복수의 접촉단자로 전달하도록 도전성 금속재질로 구성되며, 누름 조작시 상기 탄성 접속부재를 압축시켜 누름작동식 2단 스위치용 복수 쌍의 스위치 단자 중 상기 적어도 한 쌍의 누름작동식 2단 스위치용 스위치 단자를 접속시키도록 상기 탄성 접속부재의 상단에 결합된 버턴부재;를 포함한다.

상기 정전용량 감응식 1단 스위치용 접촉단자는 렌즈 모듈 내축 하우징의 측벽에서 외측으로 돌출되게 구비되어 일단은 상기 카메라 모듈용 인쇄회로기판상에 접합되고 타단은 상기 탄성 접속부재의 저면과 항상 맞닿은 상태로 유지되는 구성에 특징이 있다.

상기 정전용량 감응식 1단 스위치용 접촉단자는 상기 렌즈 모듈 내측 하우징에서 분리되어 상기 상기 카메라 모듈용 인쇄회로기판상에 접합되고 타단은 상기 탄성 접속부재의 저면과 항상 맞닿은 상태로 유지되는 돔 스위치로 구성될 수도 있다.

또, 본 발명은 상기 스위치 단자가 FPCB와 전기 커넥터를 통하여 전자 기기의 주 회로기판에 구비된 부속장치의 회로에 연결되고, 상기 전기 커넥터는 상기 부속장치의 회로의 접속부 주위를 둘러싸도록 주 회로기판상에 고정설치된 고정프레임, 접속부가 상기 고정 프레임 내측의 부속장치의 회로의 접속부와 직접 접촉하게 포개어진 상기 FPCB를 위에 눌러서 고정하도록 상기 고정 프레임에 결합되는 가압부재로 이루어진 무접촉단자형 FPC 커넥터인 것에 특징이 있다.

본 발명은 스마트 폰과 같은 전자기기에 각각 별도로 구비되는 카메라 모듈과 스위치 기구를 하나의 기기로 통합하여 전자 기기에 차지하는 공간을 줄이고 조립 공정을 줄여 조립 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 카메라 모듈에 통합적으로 설치되는 스위치 기구를 정전 감응식과 누름 작동식의 2단 조작에 의해 작동하게 하여 오작동을 방지할 수 있다.

도 1a는 스마트 폰의 개략적인 정면 사시도이고,
도 1b는 스마트 폰의 개략적인 배면 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 사시도이고,
도 4a는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 평면도이고,
도 4b는 도 4a의 'B-B'선 단면도이고,
도 5는 본 발명의 카메라 모듈의 일부 절단 사시도이고,
도 6은 스위치용 접촉단자 및 스위치 단자들의 배치를 보여주기 위한 본 발명의 카메라 모듈의 저면 사시도이고,
도 7은 본 발명의 카메라 모듈을 일부 절단하여 도시한 사시도로서, 정전용량 감응식 1차 스위치의 온상태를 도시한 사시도이고,
도 8은 FPCB와 전기커넥터를 통하여 전자기기의 주 회로기판에 설치된 본 발명의 카메라 모듈의 저면 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 전자기기 카메라모듈의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

본 실시예에서, 전자기기가 스마트 폰인 경우에 대하여 예시적으로 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정하지 않고 카메라 모듈이 구비되는 다른 전자 기기도 포함된다.

도 1a 및 도 1b는 종래 일반적인 스마트 폰(P)의 전면과 배면의 구조를 보여주기 위한 도면이다. 본 발명의 카메라 모듈(100)은, 도 1b에 도시된 종래의 스마트 폰(P)과 마찬가지로, 스마트 폰(P)의 후방 케이스(2)에 후방(전자 기기의 디스플레이가 구비된 면의 반대 방향을 지칭한다)의 피사체를 촬상할 수 있도록 설치될 수 있다.

본 발명의 카메라 모듈(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈용 인쇄회로기판(11), 이 인쇄회로기판(11)상에 실장되는 렌즈 모듈(20), 렌즈 모듈(20)의 외측에 결합된 렌즈 모듈 내측 하우징(23), 렌즈 모듈 내측 하우징(23)의 외측에 결합되는 렌즈 모듈 외측 하우징(30), 상기 렌즈 모듈 외측 하우징(30)의 상단에 결합되는 탄성 접속부재(40)와, 상기 탄성 접속부재(40)의 상단면(42a)에 얹혀 지지되며, 탄성 접속부재(40)의 개방부(41)를 통하여 노출되는 렌즈 모듈(20)의 렌즈(21)를 보호하는 투명 보호창(50)과, 투명 보호창(50)을 탄성 접속부재(40)에서 이탈하지 않도록 고정하는 동시에 조작자의 신체를 통하여 제공되는 정전기 및 누름력을 아래쪽에 배치된 탄성 접속부재(40)로 전달하도록 도전성 금속부재로 구성되어 상기 탄성 접속부재(40)의 상단에 결합되는 버턴부재(60)를 포함하는 구성으로 된다.

상기 카메라 모듈용 인쇄회로기판(11)은 본 실시예에서는 플렉시블 인쇄회로기판(FPCB)으로 구성될 수도 있다. 상기 렌즈 모듈(20)은 렌즈(21)가 렌즈 모듈 내측 하우징(23)의 상면 외측으로 노출되게 구비되고, 렌즈 모듈 내측 하우징(23)의 측벽에 본 발명의 카메라 모듈에 구비된 2단 스위치로써 온/오프(on/off)되는 임의의 조작대상 전자회로, 예컨대 스마트 폰의 전면에 구비된 홈복귀용 버턴 스위치에 의해 제어되는 메인화면 복귀회로 또는 비상위급신호 발생용 회로(이하, 간단히 '제어회로'라 한다)의 1차 스위치로서 정전용량 감응식 1차 스위치용 접촉단자(24)와, 상기 정전용량 감응식 1차 스위치와 직렬로 연결된 푸시버턴식 2차 스위치용 스위치 단자(26,27)을 구비한다. 즉, 상기 제어회로는 1차 스위치용 접촉단자(24)를 통한 1차 스위치의 온(ON) 작동 및 2차 스위치 스위치용 스위치 단자(26,27)의 접속에 의한 2차 스위치의 온(ON) 작동의 경우에만 작동하게 되어 있다.

상기 렌즈 모듈 외측 하우징(30)은 도 2에 도시된 바와 같이, 렌즈 모듈 내측 하우징(23)의 외측에 끼워져 결합되도록 내부공간(34)을 구비하고, 측벽(31)에는 상기 탄성 접속부재(40)와 결합하여 고정하기 위한 적어도 1개의 결합편(32)이 구비되고, 각 결합편(32)마다 걸림턱(33)을 구비한다.

상기 탄성 접속부재(40)는 실리콘 고무에 도전성 금속 미세입자가 함유된 재료로 만들어져, 탄성을 가지는 동시에 전기 전도성을 가진다. 이러한 탄성 접속부재(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 카메라 모듈 외측 하우징(30)의 외측에 끼워지도록 내부공간을 가지고, 상단은 개방되어 개방부(41)를 형성하며, 경사진 측면을 가진 상부(42), 상부(42)의 가장자리 외측으로 연장된 플랜지부(43), 플랜지부(43)의 아래쪽으로 연장된 측벽(44)을 가지며, 상기 측벽(44)에는 상기 렌즈 모듈 외측 하우징(30)의 결합편(32)이 안착하는 결합부(45)와 상기 렌즈 모듈 외측 하우징(30)의 걸림턱(33)에 걸려 고정되는 걸림돌기(46)을 구비한다.

상기 탄성 접속부재(40)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상부에 버턴부재(60)가 결합되어 있고, 저면이 항상 1차 스위치용 접촉단자(24)의 일측단과 접촉상태를 유지하고, 저면은 상기 2차 스위치용 2개의 스위치 단자(26,27)의 상단면과 분리된 상태(2차 스위치는 '오프' 상태)를 유지하여 이들 2차 스위치용 2개의 스위치 단자(26,27)들이 서로 통전시키지 않는다.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 사용자가 버턴부재(60)에 손가락만 접촉시키고 누르지 않은 상태에서는, 사용자의 손가락을 통하여 제공되는 정전기가 버턴부재(60)를 통하여 입력되어 탄성 접속부재(40)를 거쳐 1차 스위치용 접촉단자(24)에 전달되어 1차 스위치를 온시키게 된다. 그러나 이 상태에서는 버턴부재(60)가 눌러지지 않아 탄성 접속부재(40)가 탄성 변형되지 않은 상태이므로, 2차 스위치용 2개의 스위치 단자(26,27)들이 서로 분리된 상태를 유지하여 2차 스위치는 '오프(OFF)' 된 상태를 유지한다.

사용자(조작자)가 버턴부재(60)에 손가락을 접촉시킨 상태에서 힘을 가하여 누르면, 탄성 접속부재(40)는 가압되어 저면 가운데 부분이 아래로 볼록하게 변형되면서 상기 2차 스위치용 2개의 스위치 단자(26,27)와 한꺼번에 접촉하여, 이들 2개의 스위치 단자(26,27)을 서로 통전되게 접속시킴으로써 2차 스위치를 '온(ON)' 시킨다.

따라서, 본 발명의 카메라 모듈에 통합구성된 2단 스위치는 1단의 정전용량 감응식 1차 스위치와, 2단의 누름작동식 2차 스위치가 모두 '온(ON)'작동하는 경우에만 제어회로를 온시키도록 되어 있으므로, 사용자가 의도하지 않게 정전용량 감응식 스위치가 켜지는 단점을 해소할 수 있다.

뿐만 아니라, 2개의 스위치가 모두 카메라 모듈에 구성적으로 통합되어 있으므로 전자기기의 전체 구조 내지 디자인을 단순하게 할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 실시예에서는, 1차 스위치용 접촉단자(24)가 카메라 모듈 내측 하우징(23)의 측벽에 인서트 몰딩에 의해 구비된 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 1차 스위치용 접촉단자 대신에 회로기판(11)의 4곳에 실장된 돔 스위치 타입의 접촉단자로 구성될 수 있다. 이 경우에, 상기 탄성 접속부재(40)가 비압축상태 및 압축상태에서 저면이 항상 상기 돔 스위치 타입의 접촉단자에 접속되게 구성된다. 따라서, 이러한 실시예에 있어서도 버턴부재(60)에 조작자의 손가락을 통하여 정전기가 인가되면, 그 정전기는 탄성 접속부재(40)를 통하여 돔 스위치 타입의 접촉단자를 거쳐 1차 스위치를 온작동시키게 된다.

그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2단 스위치로 온/오프되는 상기 제어회로는 전자기기의 주 회로기판에 구비된 부속장치의 제어회로일 수 있다. 이 경우, 본 발명의 카메라 모듈의 회로기판(11)은 플렉시블 회로기판(FPCB)(12)과 전자기기의 주 회로기판(13)에 구비되는 전기 커넥터(15)일 수 있다. 이와 같이 구성하는 경우, 본 발명의 카메라 모듈(100)을 본 발명의 카메라 모듈의 2단 스위치로써 제어하고자 하는 제어회로와는 별개의 위치에 자유롭게 배치 설계할 수 있으므로, 전자기기의 배치 설계의 자유도를 높일 수 있는 장점이 있다.

그리고, 이 경우 상기 전기 커넥터(15)는 상기 부속장치의 회로의 접속부 주위를 둘러싸도록 주 회로기판(13)상에 고정설치된 고정프레임(16), 접속부가 상기 고정 프레임 내측의 부속장치의 회로의 접속부와 직접 접촉하게 포개어진 상기 FPCB(12)를 위에 눌러서 고정하도록 상기 고정 프레임(16)에 결합되는 가압부재(17)로 이루어진 무접촉단자형 FPC 커넥터일 수 있다. 이러한 무접촉단자형(non-contact pin type) FPC 커넥터를 사용하는 경우에, 접촉단자(contact pin)을 절연체에 몰딩하는 공정이 필요없으므로 제조가 간편하고 접촉단자와 FPC의 배선사이의 접촉불량 발생을 원천적으로 방지하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 조립이 간단한 장점이 있다.

11: 카메라 모듈용 인쇄회로기판 12: FPCB
13: 전자기기의 주 회로기판 15: 무접촉단자형 전기 커넥터
16: 고정프레임 17: 가압부재
20: 렌즈 모듈 21: 렌즈
23: 렌즈 모듈 내측 하우징 24: 접촉단자
26,27: 스위치 단자 30: 렌즈 모듈 외측 하우징
31: 측벽 32: 결합편
33: 걸림턱 34: 내부공간
40: 탄성 접속부재 41: 개방부
42: 상부 42a: 상단면
43: 플랜지부 44: 측벽
45: 결합부 46: 걸림돌기
50: 투명 보호창 60: 버턴부재

Claims (4)

1. 2단 스위치 기구를 구비한 전자 기기의 카메라 모듈이고,
   카메라 모듈용 인쇄회로기판(11);
   적어도 하나 이상의 렌즈(21)와, 이들 렌즈(21)들을 내부공간에 수용하여 지지하는 렌즈 모듈 내측 하우징(23)을 구비하여 상기 인쇄회로기판(11)에 실장되는 렌즈 모듈(20);
   상기 렌즈 모듈 내측 하우징(23)의 외측에 끼워져 결합되는 렌즈 모듈 외측 하우징(30);
   전자기기의 제어대상 장치의 제어회로를 온/오프시키기 위하여 상기 카메라 모듈용 인쇄회로기판(11) 상에 실장된 정전용량 감응식 1단 스위치용 복수의 접촉단자(24);
   전자기기의 제어대상 장치의 상기 제어회로를 온/오프시키기 위하여 상기 제어회로에 상기 정전 감응식 1단 스위치용 접촉단자(24)와 직렬로 연결되어 구비된 누름작동식 2단 스위치용 복수 쌍의 스위치 단자(26,27);
   탄성과 전기전도성을 함께 가지도록 실리콘 고무에 도전성 금속입자를 분포시켜 성형되고, 저면이 상기 정전용량 감응식 1단 스위치용 복수의 접촉단자(24)에 항상 접촉되도록 상기 렌즈 모듈 내측 하우징(23)에 끼워져 결합되어, 탄성 가압시에는 저면이 상기 누름작동식 2단 스위치용 복수 쌍의 스위치 단자(26,27) 중 적어도 한 쌍을 서로 접속시키고, 상기 렌즈 모듈(20)의 렌즈부(21)가 상측으로 보이도록 상면에 개방부(41)를 형성한 탄성 접속부재(40);
   투명한 합성수지재 또는 유리로 이루어지고, 상기 탄성 접속부재(40)의 개방부(41)를 덮어주도록 상기 탄성 접속부재(40)의 상면에 얹혀져 지지되는 투명 보호창(50); 및
   상기 투명 보호창(50)을 탄성 접속부재(40)의 상단면에 고정하고, 조작자의 신체 일부가 접촉할 때, 조작자의 신체를 통하여 제공되는 정전기를 상기 탄성 접속부재(40)를 거쳐 상기 정전용량 감응식 1단 스위치용 복수의 접촉단자(24)로 전달하도록 도전성 금속재질로 구성되며, 누름 조작시 상기 탄성 접속부재(40)를 압축시켜 누름작동식 2단 스위치용 복수 쌍의 스위치 단자 중 상기 적어도 한 쌍의 누름작동식 2단 스위치용 스위치 단자(26,27)를 접속시키도록 상기 탄성 접속부재(40)의 상단에 결합된 버턴부재(60);를 포함한 것을 특징으로 하는 2단 스위치 기구를 구비한 전자 기기의 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 정전용량 감응식 1단 스위치용 접촉단자(24)는 렌즈 모듈 내축 하우징(23)의 측벽에서 외측으로 돌출되게 구비되고, 일단은 상기 카메라 모듈용 인쇄회로기판(11)상에 접합되고 타단은 상기 탄성 접속부재(40)의 저면과 항상 맞닿은 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 2단 스위치 기구를 구비한 전자 기기의 카메라 모듈.
3. 상기 정전용량 감응식 1단 스위치용 접촉단자(24)는 상기 렌즈 모듈 내측 하우징(23)에서 분리되어 상기 카메라 모듈용 인쇄회로기판(11)상에 접합되고, 타단은 상기 탄성 접속부재(40)의 저면과 항상 맞닿은 상태로 유지되는 돔 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 2단 스위치 기구를 구비한 전자 기기의 카메라 모듈.
4. 제1항에 있어서,
   상기 1단 스위치용 접촉단자(24)와 상기 누름작동식 2단 스위치용 스위치 단자 쌍(26, 27)은 FPCB(12)와 전기 커넥터(15)를 통하여 전자 기기의 주 회로기판(13)에 구비된 부속장치의 제어회로에 직렬로 연결되고, 상기 전기 커넥터(15)는 상기 부속장치의 제어회로의 접속부 주위를 둘러싸도록 주 회로기판(13)상에 고정설치된 고정프레임(16), 접속부가 상기 고정 프레임(16) 내측의 부속장치의 제어회로의 접속부와 직접 접촉하게 포개어진 상기 FPCB(12)를 위에서 눌러서 고정하도록 상기 고정 프레임(16)에 결합되는 가압부재(17)로 이루어진 무접촉단자형 FPC 커넥터인 것을 특징으로 하는 2단 스위치 기구를 구비한 전자 기기의 카메라 모듈.

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