JP2010020177A - 駆動モジュールおよびそれを備える電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図るとともに、落下衝撃による板ばね部材の塑性変形を抑制することができる駆動モジュールおよびそれを備える電子機器を提供する。
【解決手段】
筒状または柱状の被駆動体４と、被駆動体を内側に収容する筒状の支持体５と、被駆動体を支持体に対して一定方向に沿って移動可能に弾性保持する板ばね部材７と、を備え、板ばね部材が、支持体の軸方向端部に固定される外側リング７Ｇと、被駆動体の軸方向端部に固定される内側リング７Ｆと、外側リングと内側リングとの間で周方向に延び、両端部が外側リングおよび内側リングにそれぞれ連結されたばね部７Ｅと、を有した駆動モジュールにおいて、支持体は、ばね部の長さ方向の少なくとも中央部に相当する周方向の位置に、凹陥部５Ｆを備え、凹陥部は、支持体の軸方向端部から軸方向中央部に向かって、かつ、支持体の半径方向内側から半径方向外側に向かって形成されている。
【選択図】図８

Description

本発明は、駆動モジュールおよびそれを備える電子機器に関するものである。例えば、光学系や可動部材を駆動して、焦点位置調整を行ったり、アクチュエータとして用いたりするのに好適となる駆動モジュールおよびそれを備える電子機器に関する。

従来から、カメラ機能付き携帯電話などの小型の電子機器において、撮像レンズユニットなどの被駆動体と、この被駆動体を内周部に備えたモジュール枠と、モジュール枠の両端面に保持された板ばねと、を備えたレンズ駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１のレンズ駆動装置では、被駆動体（可動部材）の両端面に当接可能な板ばね（ホルダバネ）がモジュール枠（光学系筐体）に保持されており、板ばねが被駆動体の両側から付勢することにより、被駆動体の位置を最適な位置に保持している。なお、板ばねは、外側リングがモジュール枠に保持されるとともに、内側リングが被駆動体に保持され、外側リングと内側リングとを繋ぐ部分がばねとして機能するように構成されている。
特開２００５−１７３４３１号公報

近年、このような電子機器はさらに小型化を図ろうとしているため、レンズ駆動装置も小型化が進められている。特許文献１のレンズ駆動装置などにおいて小型化を図ろうとすると、板ばねの外側リング部分が小さくなり、外側リングと内側リングとを繋ぐばね部分とモジュール枠の壁部との隙間が減少することとなる。図８に示すように、このような構成のレンズ駆動装置において、光軸の直角方向（モジュール枠５の側壁５Ｅ方向）からの落下衝撃Ｓが加わった場合、落下衝撃Ｓの方向とは反対方向にレンズ枠４が矢印Ｍの方向に移動する。すると、板ばね７はレンズ枠４と固定ピン１３Ｂと接合されているため、板ばね７のばね部７Ｅの一部（７Ｅａ）が圧縮される方向に力が加わり、ばね部７Ｅａは外周リング７Ｇ方向（矢印Ｚ方向）へ座屈変形を起し、モジュール枠５の側壁５Ｅと接触し、ばね部７Ｅａが塑性変形してしまうことがあった。このばね部７Ｅａが塑性変形すると、被駆動体が傾いたり、光軸方向に対して浮きが生じたりしてしまう。例えば、浮きが生じると被駆動体の初期位置が変化するため、無限遠での焦点がずれてしまい、被駆動体（レンズユニット）の移動量の減少にもなるという問題があった。

そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、小型化を図るとともに、落下衝撃による板ばね部材の塑性変形を抑制することができる駆動モジュールおよびそれを備える電子機器を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る駆動モジュールは、筒状または柱状の被駆動体と、該被駆動体を内側に収容する筒状の支持体と、前記被駆動体を前記支持体に対して一定方向に沿って移動可能に弾性保持する板ばね部材と、を備え、該板ばね部材が、前記支持体の軸方向端部に固定される外側リングと、前記被駆動体の軸方向端部に固定される内側リングと、前記外側リングと前記内側リングとの間で周方向に延び、両端部が前記外側リングおよび前記内側リングにそれぞれ連結されたばね部と、を有した駆動モジュールにおいて、前記支持体は、前記ばね部の長さ方向の少なくとも中央部に相当する周方向の位置に、凹陥部を備え、該凹陥部は、前記支持体の前記軸方向端部から軸方向中央部に向かって、かつ、前記支持体の半径方向内側から半径方向外側に向かって形成されていることを特徴としている。

このように構成することで、駆動モジュールに支持体の軸直角方向からの落下衝撃が加わった際に、板ばね部材のばね部が側方（支持体の径方向）に変形するが、支持体に凹陥部が形成されたことによりばね部と支持体との衝突を回避することができる。したがって、駆動モジュールに落下衝撃が加わっても、板ばね部材のばね部に塑性変形が生じるのを抑制することができ、被駆動体の傾きや浮きの発生を抑制することができる。
また、凹陥部を大きくすることにより、ばね部の変形量を凹陥部内に抑えることができるため、支持体の小型化を図ることができる。結果として、支持体とばね部との隙間を大きくする必要がないため、駆動モジュールの小型化を図ることができる。

また、前記凹陥部が、前記支持体の前記軸方向端部から軸方向中央部に向かって所定高さ形成され、かつ、前記支持体の径方向に貫通された貫通部と、該貫通部に連接するように前記支持体の前記軸方向端部から軸方向中央部に向かって少なくとも前記被駆動体の移動可能範囲に対応した高さまで形成され、かつ、前記支持体の半径方向内側から半径方向外側に向かって形成された段差部と、で構成されていることを特徴としている。
このように構成することで、被駆動体が位置している確率が高い初期位置付近に対しては、支持体を径方向に貫通し、軸方向に所定高さ有する貫通部を形成することで、駆動モジュールに対しての落下衝撃に対してばね部の塑性変形が発生するのをより確実に抑制することができる。また、被駆動体の移動可能範囲に対応する位置に段差部を形成することにより、被駆動体が移動可能範囲内のどの位置にいても駆動モジュールの落下衝撃によるばね部の塑性変形の発生を抑制することができる。また、このように貫通部と段差部とを形成することにより支持体の強度を確保することができる。したがって、駆動モジュールの小型化を図るとともに、落下衝撃による不具合の発生を抑制することができる。

また、本発明に係る電子機器は、上述した駆動モジュールを備えたことを特徴としている。
本発明に係る電子機器においては、小型化を図るとともに、落下衝撃による板ばね部材の塑性変形を抑制することができる駆動モジュールが用いられている。したがって、小型かつ高精度な電子機器を提供することができる。

本発明に係る駆動モジュールによれば、駆動モジュールに支持体の軸直角方向からの落下衝撃が加わった際に、板ばね部材のばね部が側方（支持体の径方向）に変形するが、支持体に凹陥部が形成されたことによりばね部と支持体との衝突を回避することができる。したがって、駆動モジュールに落下衝撃が加わっても、板ばね部材のばね部に塑性変形が生じるのを抑制することができ、被駆動体の傾きや浮きの発生を抑制することができる。
また、凹陥部を大きくすることにより、ばね部の変形量を凹陥部内に抑えることができるため、支持体の小型化を図ることができる。結果として、支持体とばね部との隙間を大きくする必要がないため、駆動モジュールの小型化を図ることができる。

次に、本発明に係る駆動モジュールの実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る駆動モジュールの斜視図である。図２は、本発明の第一実施形態に係る駆動モジュールの概略構成を示す分解斜視図である。図３は、本発明の第一実施形態に係る駆動ユニットの概略構成を示す分解斜視図である。図４は、本発明の第一実施形態に係る駆動ユニットの斜視図である。図５は、図４におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。図６は、本発明の第一実施形態に係る駆動モジュールの側面図である。図７は、本発明の第一実施形態に係るモジュール枠の背面斜視図である。図８は、本発明の第一実施形態に係る駆動ユニットの下板ばねまで取り付けられた状態を示す背面斜視図である。図９は、本発明の第一実施形態に係る上板ばねの平面図である。なお、一部の図面では見易さのため、例えば、レンズユニット１２などの構成部材を適宜省略して図示している。

図１、図２に示すように、本実施形態の駆動モジュール１は、全体として箱型に形成されている。この駆動モジュール１は、組み立てて完成されたものが、電子機器などに取り付けられ、駆動モジュール１に制御信号や電力を供給する基板（不図示）上に嵌め込んだり、接着したりして固定される。駆動モジュール１は、基板上に位置するアダプタ３０と、アダプタ３０上に配設される駆動ユニット３１と、駆動ユニット３１を覆うように配設されたカバー１１と、を備えている。

図３に示すように、駆動ユニット３１は、被駆動体となるレンズ枠４、支持体となるモジュール枠５、板ばね部材となる上板ばね６及び下板ばね７、モジュール下板８、給電部材９、形状記憶合金（Shape Memory Alloy、以下、ＳＭＡと略称する）ワイヤ１０を主な構成部材とするものであって、これら構成部材が一体に積層されることで１つのアクチュエータを構成する。

図３〜６に示すように、これらの部材の組立状態では、レンズ枠４は、モジュール枠５の内方に挿入され、上板ばね６、下板ばね７は、これらレンズ枠４とモジュール枠５とを図示上下方向から挟持した状態でかしめにより固定され、これらの図示下方側からモジュール下板８、給電部材９が、この順に積層されて、モジュール枠５の下方からかしめによりそれぞれ共に固定されている。なお、これらの積層体を上方側から覆うカバー１１が、モジュール下板８に固定される。

なお、図中の符号Ｍは、レンズユニット１２（図５参照）の光軸に一致する駆動モジュール１の仮想的な軸線であり、レンズ枠４の駆動方向を示している。以下では、説明の簡単のため、分解された各構成部材の説明においても、組立時の軸線Ｍとの位置関係に基づいて、位置や方向を参照する場合がある。例えば、構成部材に明確な円、円筒面が存在しない場合でも、誤解のおそれのない限り、軸線Ｍに沿う方向を、単に軸方向、軸線Ｍを中心とする円の径方向、周方向を、単に径方向、周方向と称する場合がある。また、上下方向は、特に断らない限り、軸線Ｍを鉛直方向に配置し、駆動モジュール１の取付面が鉛直下方となる場合の配置における上下方向を指すものとする。

これら構成部材の中で、被駆動体となるレンズ枠４は、図３に示すように全体として筒状に形成されるものであって、その中央を貫通し、軸線Ｍに同軸に形成された筒状の収容部４Ａ（被駆動体本体）の内周面４Ｆに雌ネジが形成されている。そして、収容部４Ａには、適宜のレンズまたはレンズ群を外周部に雄ネジが形成された鏡筒に保持したレンズユニット１２を螺合して固定できるようになっている。

レンズ枠４の外壁面４Ｂには周方向に略９０度の間隔をおいて、径方向外方に向けて突出する突出部４Ｃ（凸部）が軸方向に延設されており、これら各突出部４Ｃの上端部と下端部とにおいて、軸線Ｍに直交する平面からなる端面４ａ、４ｂ上には、軸線Ｍに沿う上方及び下方に向けてそれぞれ突出する上側固定ピン１３Ａ、下側固定ピン１３Ｂが、それぞれ４本ずつ設けられている。上側固定ピン１３Ａは上板ばね６を保持し、下側固定ピン１３Ｂは下板ばね７を保持するためのものである。

上側固定ピン１３Ａおよび下側固定ピン１３Ｂの平面視の位置は、それぞれ異なっていてもよいが、本実施形態では、軸線Ｍに平行な同軸位置に配置されている。このため、上板ばね６、下板ばね７における、上側固定ピン１３Ａ、下側固定ピン１３Ｂの挿通位置は、それぞれ共通化されている。

また、上側固定ピン１３Ａおよび下側固定ピン１３Ｂの径方向の各中心位置は、異なっていてもよいが、本実施形態では、同一円周上に配置されている。このため、それぞれの中心位置は正方格子状に配置されている。

レンズ枠４の径方向外側には、１つの突出部４Ｃの下端側から、径方向外方に突出するようにガイド突起４Ｄ（突起部）が設けられている。このガイド突起４Ｄは、図４に示すように、その先端鍵部４Ｄ１にＳＭＡワイヤ１０を係止し、このＳＭＡワイヤ１０の収縮によりガイド突起４Ｄを上方（矢印（イ）方向）に持ち上げて移動させるためのものである。また、ガイド突起４Ｄには軸線Ｍに平行に上方に延設された柱状のスプリング保持部３３が形成されている。スプリング保持部３３にはコイルスプリング３４（図２参照）が挿通され、コイルスプリング３４の付勢力によりレンズ枠４を下向きに付勢している。これによりＳＭＡワイヤ１０が周囲環境の影響などにより収縮してレンズ枠４を上昇させようとする動きを抑制することができる。なお、レンズ枠４は、熱かしめまたは超音波かしめが可能な熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂などにより一体成形されている。

モジュール枠５は、図３に示すように、平面視の外形が全体として略矩形状に形成され、かつその中央部に、軸線Ｍに同軸に形成された貫通孔からなる収容部５Ａが形成された、筒状の部材であって、この収容部５Ａ内にレンズ枠４が収容される。
モジュール枠５の上部及び下部の四隅には、軸線Ｍに直交する平面からなる端面５ａ、５ｂが形成され、端面５ａから上方に向けて上側固定ピン１４Ａ（第２の固定ピン部）が、また端面５ｂから下方に向けて下側固定ピン１４Ｂ（第２の固定ピン部）が、それぞれ４本ずつ設けられている。

上側固定ピン１４Ａは上板ばね６を保持し、下側固定ピン１４Ｂは下板ばね７、モジュール下板８、給電部材９を保持するためのものである。なお、上側固定ピン１４Ａの平面視の位置は、下側固定ピン１４Ｂの配置と異なっていてもよいが、本実施形態では、それぞれ軸線Ｍに平行な同軸位置に配置されている。このため、上板ばね６、下板ばね７における、上側固定ピン１４Ａ、下側固定ピン１４Ｂの挿通位置は、それぞれ共通化されている。また、端面５ａ、５ｂの間の距離は、レンズ枠４の端面４ａ、４ｂの間の距離と同一距離に設定されている。

モジュール枠５の一隅の下部には平面視の溝幅がレンズ枠４のガイド突起４Ｄに軸方向に移動可能に嵌合する大きさを有する切欠き５Ｂが形成されている。この切欠き５Ｂは、レンズ枠４をモジュール枠５内に下方から挿入して収容した状態で、レンズ枠４のガイド突起４Ｄを貫通させ、ガイド突起４Ｄの先端鍵部４Ｄ１をモジュール枠５の径方向外部に突出させるとともに、レンズ枠４の周方向の位置決めを行うためのものである。

また、モジュール枠５の切欠き５Ｂに隣接する２つの隅部には、切欠き５Ｂが設けられた隅部と同方向側の側面において、ＳＭＡワイヤ１０を保持するワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂ（図３、４参照）を取り付けるための一対の係止溝５Ｃが形成されている。

また、モジュール枠５の側壁５Ｅには、ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂが配される位置にピン３５Ａ，３５Ｂがそれぞれ形成されている。さらに、ピン３５Ａ，３５Ｂが形成された下方には、接着剤が充填されてモジュール枠５とワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂとを固定する溝部３６が形成されている。そして、ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂをモジュール枠５に固定する際に、ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂが回動するのを抑制することができる壁部３５Ｃが形成されている。壁部３５Ｃは、モジュール枠５の側壁５Ｅから側方（側面に対して鉛直方向）に延出されている。

ここで、図３〜図７に示すように、モジュール枠５の側壁５Ｅの下端（下板ばね７が配される側）には、切欠き部５Ｆが四辺ともに形成されている。切欠き部５Ｆの幅Ｗ１は、ばね部７Ｅ（後に詳述）が落下衝撃の際に変形し得る領域に対応する大きさで、かつ、モジュール枠５の構造上（強度上）支障のない大きさで形成されている。また、図７に示すように、切欠き部５Ｆの高さＨ１は、ばね部７Ｅが初期位置に配されている状況およびレンズ枠４が移動してばね部７Ｅが変形している状況で、落下衝撃の際にばね部７Ｅが変形し得る領域に対応する高さで、かつ、モジュール枠５の構造上支障のない高さで形成されている。
さらに、モジュール枠５の側壁５Ｅにおける内面５Ｇには、切欠き部５Ｆに連接されてモジュール枠５の軸方向に沿って、かつ、モジュール枠５の内側から外側に向かって段差部５Ｈが形成されている。段差部５Ｈの幅は、切欠き部５Ｆと略同一の幅で形成されており、段差部５Ｈの高さＨ２は、レンズ枠４の移動可能範囲を全てカバーできる高さ、つまり、高さＨ１とＨ２との合計がレンズ枠４の移動可能範囲以上になるように形成されている。また、段差部５Ｈの幅および高さＨ２は、モジュール枠５の構造上支障のない高さで形成されている。

また、モジュール枠５は、本実施形態ではレンズ枠４と同様に、熱かしめまたは超音波かしめが可能な熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂などにより一体成形されている。

図４に示すように、ワイヤ保持部材１５Ａは、駆動モジュール１から給電部材９の一対の端子部９Ｃが突出される側の側面に取り付けられ、ワイヤ保持部材１５Ｂは、駆動モジュール１から給電部材９の一対の端子部９Ｃが突出されない側の側面（端子部９Ｃが配された面と隣接する面）に取り付けられている。

ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂは、ワイヤ保持部１５ｂにＳＭＡワイヤ１０の端部をかしめてなる鍵状に形成された金属板などの導電性部材である。ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂには、モジュール枠５のピン３５Ａ，３５Ｂに勘合する貫通孔３６Ａ，３６Ｂがそれぞれ形成されている。また、貫通孔３６Ａ，３６Ｂの下方には接着剤を流し込むための貫通孔３７Ａ，３７Ｂがそれぞれ形成されている。そして、モジュール枠５とワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂとを固定する際に、モジュール枠５の壁部３５Ｃに当接して、ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂの回動を抑止するための腕部３８Ａ，３８Ｂがそれぞれ形成されている。係止溝５Ｃおよびピン３５Ａ，３５Ｂに側方から嵌合させ、壁部３５Ｃと腕部３８Ａ，３８Ｂとを当接させることで、ＳＭＡワイヤ１０の端部を位置決めして保持するものである。

ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂは、図４に示すように、ＳＭＡワイヤ１０のかしめ位置と反対側に片状の端子部１５ａを備え、モジュール枠５に対する取付状態において、端子部１５ａがモジュール枠５の下方に積層されたモジュール下板８の下方にわずかに突出されるようになっている。

また、一対のワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂによって両端が保持されたＳＭＡワイヤ１０は、モジュール枠の切欠き５Ｂから突出されたレンズ枠４のガイド突起４Ｄの先端鍵部４Ｄ１に下方から係止され、ＳＭＡワイヤの張力により、先端鍵部４Ｄ１を介して、レンズ枠４を上方に付勢している。

図３，４に示すように、モジュール枠５及びモジュール枠５内に挿入されたレンズ枠４のそれぞれの上部と下部には、それぞれ上板ばね６と下板ばね７とが積層されている。
上板ばね６及び下板ばね７は、略同一形状に打ち抜かれた平板状の板ばね部材であり、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）鋼板などからなる金属板である。以下には、下板ばね７の構成を説明するが、上板ばね６の構成も略同一である。

図８、図９に示すように、下板ばね７（上板ばね６）の形状は、平面視の外形が、モジュール枠５の下側（上側）の端部と同様な略矩形状とされ、中央部に軸線Ｍと同軸で、レンズ枠４の内周面４Ｆよりわずかに大きな円状の開口７Ｃ（６Ｃ）が形成され、全体としてリング状とされている。

下板ばね７（上板ばね６）の隅部近傍には、モジュール枠５の隅部近傍に形成された下側固定ピン１４Ｂ（上側固定ピン１４Ａ）の配置位置に対応して、各下側固定ピン１４Ｂ（上側固定ピン１４Ａ）にそれぞれ挿通可能な４つの貫通孔７Ｂ（６Ｂ）が形成されている。これにより、モジュール枠５に対する軸線Ｍに直交する平面内の位置決めが可能となっている。

また、下板ばね７（上板ばね６）には、レンズ枠４に形成された下側固定ピン１３Ｂ（上側固定ピン１３Ａ）の配置位置に対応して、各下側固定ピン１３Ｂ（上側固定ピン１３Ａ）にそれぞれ挿通可能な４つの貫通孔７Ａ（６Ａ）が設けられている。

また、開口７Ｃ（６Ｃ）の径方向外側には、リング部７Ｆ（６Ｆ）が形成され、軸線Ｍを挟んで互いに対角方向に対向する貫通孔７Ａ（６Ａ）の近傍位置から、周方向に略半円弧状に延びる４つのスリット７Ｄ（６Ｄ）がそれぞれ、略四分円弧ずつ径方向に重なった状態に形成されている。

これにより、下板ばね７（上板ばね６）の外側の矩形状枠体７Ｇ（６Ｇ）から、略四分円弧状に延ばされた４つのばね部７Ｅ（６Ｅ）が、それぞれ１つずつ貫通孔７Ａ（６Ａ）近傍に延ばされた板ばね部材が形成されている。

このように、下板ばね７（上板ばね６）の外形が、モジュール枠５の外形に略合わせた矩形状に設けられ、ばね部７Ｅ（６Ｅ）、リング部７Ｆ（６Ｆ）が開口７Ｃ（６Ｃ）に沿うリング状の領域に形成されている。そして、下板ばね７（上板ばね６）をモジュール枠５に固定する下側固定ピン１４Ｂ（上側固定ピン１４Ａ）の配置に応じて、スペースに余裕のある隅部に被固定部である貫通孔７Ｂ（６Ｂ）が設けられるため、貫通孔７Ｂ（６Ｂ）の形状が、ばね部７Ｅ（６Ｅ）から離すことができるので、精密な打ち抜きによる製造やエッチングでの製造が容易となる。

モジュール下板８は、モジュール枠５の各下側固定ピン１４Ｂを下板ばね７の貫通孔７Ｂに貫通させるとともに、モジュール枠５内に収容したレンズ枠４の各下側固定ピン１３Ｂを下板ばね７の貫通孔７Ａに貫通させた状態で、モジュール枠５との間で、下板ばね７を下方側から挟んで積層し、下板ばね７の矩形状の外形枠をモジュール枠５の端面５ｂに対して押圧状態に固定するものである。

モジュール下板８の形状は、モジュール枠５の外形と略同様の矩形状外形を有する板状部材であり、中央部に軸線Ｍを中心とする略円形状の開口８Ａが厚さ方向に貫通して形成されている。そして、組立時に下板ばね７に積層される上面８ａ側には、レンズ枠４の各下側固定ピン１３Ｂの配置位置に対応する位置に、後述するかしめ部との干渉を避けるための４つのＵ字状の凹部８Ｂが形成されている。また、モジュール下板８の周縁に位置する各隅部にはモジュール枠５の各下側固定ピン１４Ｂの配置位置に対応して、これら下側固定ピン１４Ｂをそれぞれ挿通させる貫通孔８Ｃが形成されている。モジュール下板８の材質は、例えば、電気絶縁性および遮光性を有する合成樹脂を採用している。また、モジュール下板８が電気絶縁性を有することで、給電部材９を下板ばね７に対して電気的絶縁状態で固定する絶縁部材となっている。

給電部材９は、それぞれ板状の金属板からなる一対の電極９ａ、９ｂからなる。電極９ａ、９ｂは、いずれも、モジュール下板８の外形に沿う略Ｌ字状の配線部９Ｂと、配線部の端部からモジュール下板８の外形の外側に突出する端子部９Ｃとを備える折れ線状の金属板からなる。そして、それぞれの配線部９Ｂには、モジュール下板８の下面から下方に突出されるモジュール枠５の下側固定ピン１４Ｂのうち、モジュール下板８の外形に沿って隣り合う２つの下側固定ピン１４Ｂを、それぞれ挿通させて、電極９ａ、９ｂをモジュール枠５に対して位置決めを行う２つの貫通孔９Ａが設けられている。

本実施形態では、図４に示すように、電極９ａ、９ｂの端子部９Ｃは、モジュール枠５において、ワイヤ保持部材１５Ａが取り付けられた側の側面から軸方向下方に並列して突出するように設けられている。

このため、電極９ａには、貫通孔９Ａと端子部９Ｃとの間の配線部９Ｂ上の側面に、ワイヤ保持部材１５Ａの端子部１５ａを電気的に接続するために凹状に切り欠かれた導電接続部９Ｄが設けられている。

また、電極９ｂには、配線部９Ｂの側面におけるワイヤ保持部材１５Ｂの端子部１５ａとの接続箇所に、切り欠かれた導電接続部９Ｄが形成されている。この導電接続部９Ｄにおいて、電極９ｂとワイヤ保持部材１５Ｂとが電気的に接続されている。

それぞれの導電接続部９Ｄを、端子部１５ａと電気的に接続する手段としては、例えば、半田付けまたは導電性接着剤による接着を採用することができる。

カバー１１は、上面１１Ｅの外縁部から下方側に、モジュール枠５を外嵌可能に覆う側壁部１１Ｄが延ばされ、下方側に矩形状の開口１１Ｃが形成された部材であり、上面１１Ｅの中央部に軸線Ｍを中心とした円状の開口１１Ａが設けられている。開口１１Ａの大きさは、レンズユニット１２を出し入れ可能な大きさとされる。

このような構成の駆動モジュール１の組立方法について順を追って説明する。
第１工程では、まず、モジュール枠５の収容部５Ａ内に下方からレンズ枠４を挿入し、モジュール枠５の各端面５ａと、レンズ枠４の端面４ａとを同一高さに揃える。そして、モジュール枠５の各上側固定ピン１４Ａとレンズ枠４の各上側固定ピン１３Ａとに、上板ばね６の各貫通孔６Ｂ、６Ａをそれぞれ挿通する。

その後、上板ばね６の各貫通孔６Ａ、６Ｂを貫通して上方に突き出された各上側固定ピン１３Ａ、１４Ａの先端部を、図示しないヒータチップにより熱かしめして、それぞれ第１の固定部であるかしめ部１６と、第２の固定部であるかしめ部１７を形成する（図４、５参照）。

このとき、レンズ枠４の端面４ａとモジュール枠５の端面５ａとは、同一平面上に整列されており、平板状の上板ばね６を変形させることなく配置して、熱かしめを行うことができる。そのため、変形する上板ばね６を押さえる必要がないので、容易にかしめを行うことができる。また、上板ばね６の変形による浮きなどの発生を防止することができる。
また、各ヒータチップの高さを共通とすることができるので、かしめ部１６、１７を同時に形成しても、かしめ精度のバラツキを低減することができる。

次に、第２工程では、レンズ枠４の各下側固定ピン１３Ｂに、下板ばね７の各貫通孔７Ａをそれぞれ挿通する。その際、同時にモジュール枠５の各下側固定ピン１４Ｂに、下板ばね７の各貫通孔７Ｂ、モジュール下板８の各貫通孔８Ｃ、給電部材９の各貫通孔９Ａを挿通する。その後、下板ばね７の各貫通孔７Ａを貫通して下方に突き出された各下側固定ピン１３Ｂの先端部を、ヒータチップにより熱かしめして、第１の固定部であるかしめ部１８（図５参照）を形成する。

このとき、レンズ枠４の端面４ａ、４ｂ間の軸方向距離と、モジュール枠５の端面５ａ、５ｂ間の軸方向距離とは等しいため、端面４ｂ、５ｂは、同一平面上に整列されており、平板状の下板ばね７を変形させることなくモジュール下板８を積層配置して、熱かしめを行うことができるので、下板ばね７の変形による浮きなどの発生を防止することができる。
また、各ヒータチップの高さを共通とすることができるため、かしめ部１８を同時に形成しても、かしめ精度のバラツキを低減することができる。

次に、第３工程では、これら貫通孔７Ｂ、８Ｃ、９Ａを貫通して下方に突き出された各下側固定ピン１４Ｂの下端部を、ヒータチップにより熱かしめして、第２の固定部であるかしめ部１９（図５参照）を形成する。

このとき、各ヒータチップの高さを共通とすることができるため、かしめ部１９を同時に形成しても、かしめ精度のバラツキを低減することができる。
また、モジュール下板８に凹部８Ｂが形成されているため、第２工程で形成されたかしめ部１８は、モジュール下板８とは接触しない。

これら第１〜第３工程の作業を行うことによって、レンズ枠４とモジュール枠５の両端部に、上板ばね６、下板ばね７、モジュール下板８、給電部材９が積層固定される。

なお、上側固定ピン１３Ａと下側固定ピン１３Ｂ、また上側固定ピン１４Ａと下側固定ピン１４Ｂが、それぞれ同軸に設けられているため、第１〜第３工程のかしめにおいて、かしめ部１６、１８、かしめ部１７、１９をそれぞれ形成するためのヒータチップの平面上の位置がそれぞれ共通となる。そのため、各かしめにおいて、ヒータチップ位置を変更する必要がないため効率よくかしめ作業を行うことができる。

このように、板ばね部材を熱かしめすることにより、かしめ部によって支持体および被駆動体との間で挟持して固定することができるので、接着などで固定する場合に比べて、固化に要する時間が短いため、組立時間を低減することができる。また、接着剤が硬化する際のガスの発生などによって、部品を汚染したりするおそれがない。また、経時的に安定した固定を行うことができる。その結果、固定部の信頼性を向上することができる。

また、ねじなどの固定部品を用いないため、部品点数が削減された簡素な構成となり、より軽量化、小型化が可能となる。特に、被駆動体であるレンズ枠４が軽量化されるため、高速、低消費電力の駆動が可能となる。

次に、第４工程では、ＳＭＡワイヤ１０が取り付けられた一対のワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂを、モジュール枠５に固定する。具体的には、モジュール枠５に形成された２箇所のピン３５Ａ，３５Ｂにワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂの貫通孔３６Ａ，３６Ｂを嵌合するとともに、係止溝５Ｃにワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂをそれぞれ係止させる。その際、ＳＭＡワイヤ１０の中央部を、ガイド突起４Ｄの先端鍵部４Ｄ１に係止させ、かつ、この先端鍵部４Ｄ１を下側から支持するように掛け渡す。また、ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂの各端子部１５ａは、モジュール下板８の下方に突出され、それぞれ、モジュール下板８に固定された給電部材９である電極９ａ、９ｂの導電接続部９Ｄに係止されるか、もしくは近接して配置されている。

次に、第５工程では、貫通孔３７Ａ，３７Ｂに熱硬化性接着剤を流し込み、モジュール枠５の溝部３６内に充填する。溝部３６に熱硬化性接着剤を充填したら、その接着剤を硬化させるために加熱炉の中に入れる。加熱炉内において、例えば約１００℃で２０〜３０分程度加熱することにより接着剤が硬化してモジュール枠５とワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂとが接着固定される。

ここで、接着剤を加熱して固定する際に、ＳＭＡワイヤ１０も加熱されるため、ＳＭＡワイヤ１０は収縮する。したがって、ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂがピン３５Ａ，３５Ｂを中心にガイド突起４Ｄの方向（ＳＭＡワイヤ１０が収縮する方向）へ回動しようとする。本実施形態では、モジュール枠５に壁部３５Ｃを形成するとともに、ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂに腕部３８Ａ，３８Ｂを形成し、壁部３５Ｃと腕部３８Ａ，３８Ｂとが当接することにより、上述のようにワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂが回動するのを抑止することができる。つまり、ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂの回動が抑止された状態（ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂの位置が固定された状態）で、接着剤を硬化させることができ、ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂを精度良く位置決めすることができる。

モジュール枠５とワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂとを接着固定した後、例えば、半田付けや導電性接着剤などを用いて、各端子部１５ａを、それぞれ導電接続部９Ｄに対して電気的に接続させる。

次に、第６工程では、モジュール枠５の上方から、カバー１１を被せ、側壁部１１Ｄとモジュール下板８とを接合する。例えば、側壁部１１Ｄに係合爪などを設けてはめ込みによって接合したり、側壁部１１Ｄとモジュール下板８とを接着、または溶着して接合したりする。なお、カバー１１を被せる前に、ガイド突起４Ｄのスプリング保持部３３にコイルスプリング３４を挿通しておく。このようにコイルスプリング３４を配置することにより、コイルスプリング３４の一端はカバー１１の上面１１Ｅの裏面に当接され、他端はガイド突起４Ｄに当接されて、レンズ枠４を軸方向下方に付勢するように構成されている。なお、本実施形態ではコイルスプリング３４が、周囲温度が７０℃のときにＳＭＡワイヤ１０が収縮しようとする力に抗する付勢力を有している。また、かしめ部１６、１７は、それぞれカバー１１の上面１１Ｅの裏面に対して、離間された状態にある。
以上で、駆動モジュール１本体の組み立てが完了する。

その後、駆動ユニット３１の下方にアダプタ３０を取り付けた後、基板上へ取り付ける。駆動モジュール１の基板上への取り付けは、接着、嵌め込みなどの固定手段を採用することができる。

なお、基板は、駆動モジュール１に付属する独立した部材であってもよいし、電子機器等に接続、配置された部材であってもよい。

さらに、カバー１１の開口１１Ａを通じてレンズ枠４内にレンズユニット１２を螺合して取り付ける。

このように、レンズユニット１２を最後に取り付けているのは、組立作業により、レンズユニット１２のレンズが汚れたり、ゴミなどが付着したりしないためであるが、例えば、駆動モジュール１をレンズユニット１２が取り付けられた製品状態で出荷する場合や、カバー１１の開口１１Ａをレンズユニット１２の外形より小さくしたい場合、例えば開口絞りを兼用するような場合などには、この工程を、早い段階（第６工程の前）で実施してもよい。

次に、駆動モジュール１の動作について説明する。
駆動モジュール１は、端子部９Ｃに電力が供給されない状態では、ＳＭＡワイヤ１０からの張力およびコイルスプリング３４の付勢力、かしめ部１６、１８で上板ばね６及び下板ばね７から弾性的に付勢される付勢力等のレンズ枠４に作用する力がつり合い、レンズユニット１２が取り付けられたレンズ枠４が、軸方向の一定位置に保持される。

端子部９Ｃから給電部材９に電力を供給すると、例えば、電極９ａ、ワイヤ保持部材１５Ａ、ＳＭＡワイヤ１０、ワイヤ保持部１５ｂ、電極９ｂは、それぞれ導通されているため、ＳＭＡワイヤ１０に電流が流れる。これにより、ＳＭＡワイヤ１０にジュール熱が発生して、ＳＭＡワイヤ１０の温度が上昇し、ＳＭＡワイヤ１０の変態開始温度を超えると、ＳＭＡワイヤ１０が温度に応じた長さに収縮する。

この結果、レンズ枠４のガイド突起４Ｄが、上方（図中の（イ）方向）に移動する。これにより、コイルスプリング３４、上板ばね６、下板ばね７が、それぞれ変形し、変形量に応じた弾性復元力がレンズ枠４に付勢される。そして、この弾性復元力がＳＭＡワイヤ１０の張力とつり合う位置で、レンズ枠４が停止する。

このとき、上板ばね６、下板ばね７は、平行ばねを構成しているため、レンズ枠４は、軸方向のガイド部材などに沿わせなくても、正確に軸線Ｍ上に沿って移動される。このため、部品点数を削減し、小型化することが可能となっている。また、ガイド部材に対する摺動負荷も発生しないので、低消費電力を実現することが可能となる。

また、電力の供給を停止すると、ＳＭＡワイヤ１０が伸長可能となり、レンズ枠４は、下方（図中の（ロ）方向）のつり合い位置まで移動する。
このようにして、電力供給量を制御することで、レンズ枠４を軸線Ｍ方向に駆動することができる。

次に、駆動モジュール１が落下したときの駆動ユニット３１（特に下板ばね７）の動きについて説明する。

まず、図８に示すように、レンズ枠４が初期位置、つまり下板ばね７のばね部７Ｅ、リング部７Ｆおよび枠体７Ｇと、が略面一で下板ばね７の付勢力が働いていない状態のときに駆動モジュール１が落下して、モジュール枠５の側壁５Ｅから落下した場合の説明をする。落下衝撃Ｓが矢印方向から加わった場合、つまり、モジュール枠５の側壁５Ｅａを下にして落下した場合、レンズ枠４は落下衝撃Ｓの方向に対向する方向（矢印Ｍ方向）に移動する。このとき、下板ばね７とレンズ枠４とは下側固定ピン１３Ｂで接合されているため、リング部７Ｆも矢印Ｍ方向に移動しようとする。一方、モジュール枠５と下板ばね７とは下側固定ピン１４Ｂで接合されているため、枠部７Ｇは落下衝撃Ｓの方向と同じ方向に移動しようとする。すると、モジュール枠５の側壁５Ｅａの両側壁５Ｅに対応する位置にある一方のばね部７Ｅａは、径方向外側に膨らむように（矢印Ｚ方向）圧縮変形し、他方のばね部７Ｅｂは周方向に引っ張られるように変形しようとする。また、径方向外側に膨らむように変形するばね部７Ｅａは、枠体７Ｇの上方（上板ばね６側）に乗り越えるようにしてさらに径方向外側に膨らむように変形しようとする。

ここで、本実施形態ではモジュール枠５に切欠き部５Ｆを形成したため、径方向外側に膨らむように変形したばね部７Ｅａはモジュール枠５の内面５Ｇに衝突せず、ばね部７Ｅに塑性変形による変形箇所が発生するのを抑制することができる。また、落下衝撃の影響が無くなれば、レンズ枠４および下板ばね７は初期位置に戻る。なお、切欠き部５Ｆは軸方向の高さＨ１を有しているため、レンズ枠４が初期位置以外の位置に配されている状態で同様に落下衝撃Ｓが加わっても、同様にばね部７Ｅの塑性変形を抑制することができる。

なお、従来の駆動ユニットでは、径方向外側に膨らむように変形したばね部７Ｅはモジュール枠５の内面５Ｇに衝突してばね部７Ｅのいずれかの箇所（ばね部７Ｅの根元部分が多い）に塑性変形による上方への突出部が形成されていた。

次に、レンズ枠４が移動可能範囲の上限付近に位置している状態のときに駆動モジュール１が落下して、モジュール枠５の側壁５Ｅから落下した場合の説明をする。モジュール枠５の側壁５Ｅのある一面５Ｅａを下にして落下した場合、上述と同じように下板ばね７のばね部７Ｅａ，７Ｅｂは変形する。

ここで、本実施形態ではモジュール枠５に切欠き部５Ｆに連なるように段差部５Ｈを形成したため、ばね部７Ｅａはモジュール枠５の段差部５Ｈが形成された領域内であれば径方向外側に膨らむように変形してもモジュール枠５に衝突することを回避することができるため、ばね部７Ｅａに塑性変形による変形箇所が発生するのを抑制することができる。また、落下衝撃Ｓの影響が無くなれば、レンズ枠４および下板ばね７は径方向初期位置に戻る。

また、モジュール枠５に形成した切欠き部５Ｆおよび段差部５Ｈは、モジュール枠５の構造的な強度を確保した上で形成されているため、落下により破損したりすることもない。

本実施形態によれば、駆動モジュール１にモジュール枠５の軸直角方向（モジュール枠５の側壁５Ｅ側）からの落下衝撃が加わった際に、下板ばね７のばね部７Ｅが径方向外側に膨らむように変形するが、側壁５Ｅに切欠き部５Ｆおよび段差部５Ｈを形成したため、ばね部７Ｅと側壁５Ｅとの衝突を抑制することができる。したがって、駆動モジュール１に落下衝撃が加わっても、下板ばね７のばね部７Ｅに塑性変形が生じるのを抑制することができ、レンズ枠４の傾きや浮きの発生を抑制することができる。

また、レンズ枠４が位置している確率が高い初期位置付近に対しては、モジュール枠５の側壁５Ｅを貫通した切欠き部５Ｆを形成することで、駆動モジュール１に対しての落下衝撃に対して下板ばね７のばね部７Ｅの塑性変形が発生するのをより確実に抑制することができる。また、レンズ枠４の移動可能範囲に対応するモジュール枠５の側壁５Ｅ（内面５Ｇ）に段差部５Ｈを形成することにより、レンズ枠４が移動可能範囲内のどの位置にいても駆動モジュール１の落下衝撃によるばね部７Ｅの塑性変形の発生を抑制することができる。また、このように切欠き部５Ｆと段差部５Ｈとを形成することによりモジュール枠５の強度を確保することができる。したがって、駆動モジュール１の小型化を図るとともに、落下衝撃による不具合の発生を抑制することができる。

次に、本発明の実施形態に係る電子機器について説明する。
図１０（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る電子機器の表面、裏面の斜視外観図である。図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）におけるＦ−Ｆ断面図である。

図１０（ａ）、（ｂ）に示す本実施形態のカメラ付き携帯電話２０は、上記実施形態の駆動モジュール１を備えた電子機器の一例である。
カメラ付き携帯電話２０は、受話部２２ａ、送話部２２ｂ、操作部２２ｃ、液晶表示部２２ｄ、アンテナ部２２ｅ、不図示の制御回路部などの周知の携帯電話の装置構成をカバー２２内外に備えている。

また、図１０（ｂ）に示すように、液晶表示部２２ｄが設けられた側の裏面側のカバー２２に、外光を透過させる窓２２Ａが設けられ、図１０（ｃ）に示すように、駆動モジュール１の開口１１Ａがカバー２２の窓２２Ａを臨み、窓２２Ａの法線方向に軸線Ｍが沿うように、上記第一実施形態の駆動モジュール１が設置されている。

そして、駆動モジュール１は、基板２に機械的、電気的に接続されている。基板２は、不図示の制御回路部に接続され、駆動モジュール１に電力を供給できるようになっている。

このような構成によれば、窓２２Ａを透過した光を駆動モジュール１の不図示のレンズユニット１２で集光し、撮像素子３０上に結像することができる。そして、駆動モジュール１に制御回路部から適宜の電力を供給することで、レンズユニット１２を軸線Ｍ方向に駆動し、焦点位置調整を行って、撮影を行うことができる。
このようなカメラ付き携帯電話２０によれば、上記実施形態の小型化を図るとともに、落下衝撃による不具合の発生を抑制することができる駆動モジュール１を備えるため、小型化が可能になるとともに、高精度・高信頼性を確保することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。

例えば、本実施形態では、駆動手段にＳＭＡワイヤ１０を用いた場合を用いて説明したが、駆動コイルとマグネットとを用いたボイスコイル方式やリニアモータなどの駆動手段を用いた場合にも採用できる。つまり、駆動手段は、レンズ枠４をモジュール枠５に対して一定方向に沿って駆動する駆動手段であれば、これらには限定されない。本発明はレンズ枠４に付勢するために板ばね部材を採用している構造のものに採用できる。

また、本実施形態では、レンズ枠４を付勢するための板ばね部材である上板ばね６、下板ばね７に上側固定ピン１３Ａ、１４Ａ、下側固定ピン１３Ｂ、１４Ｂを挿通させて、これら固定ピンの先端部を熱かしめする場合の例で説明したが、板ばね部材の固定方法は、これに限定されない。例えば、超音波かしめなどで固定してもよいし、板ばね部材を、レンズ枠４やモジュール枠５に接着してもよい。本構造によれば、大きな接着面積が確保できるので接着剤を用いても大きな強度が得られる。

また、上記の説明では、モジュール枠５は、全体として略矩形状の部材として説明したが、略矩形状には限定されず、多角形状であってもよい。

また、上記の説明では、駆動モジュール１をレンズユニットの焦点位置調整機構に用いる場合の例で説明したが、駆動モジュールの用途はこれに限定されない。例えば、被駆動体を目標位置に移動させる適宜のアクチュエータとして他の部分に用いてもよい。例えば、レンズユニット１２に代えて、ロッド部材などを螺合したり、レンズ枠４を他の形状に変えたりして、適宜のアクチュエータとして用いることができる。すなわち、被駆動体は、筒状の部材に限定されず、柱状の部材であってもよい。

また、上記の説明では、駆動モジュールを用いた電子機器として、カメラ付き携帯電話の例で説明したが、電子機器の種類はこれに限定されない。例えば、デジタルカメラ、パソコン内蔵のカメラなどの光学機器に用いてもよいし、情報読取記憶装置やプリンタなどの電子機器において、被駆動体を目標位置に移動させるアクチュエータとしても用いることができる。

さらに、本実施形態ではモジュール枠５に切欠き部５Ｆと段差部５Ｈを形成したが、切欠き部５Ｆの部分を段差部５Ｈと同じ厚みの凹陥部として形成してもよい。また、切欠き部５Ｆを大きくして、段差部５Ｈをなくしてもよい。

本発明の第一実施形態における駆動モジュールの斜視図である。 本発明の第一実施形態における駆動モジュールの構成を示す分解斜視図である。 本発明の第一実施形態における駆動ユニットの構成を示す分解斜視図である。 本発明の第一実施形態における駆動ユニットを示す斜視図である。 図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の第一実施形態における駆動モジュールの側面図である。 本発明の第一実施形態におけるモジュール枠の背面斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る駆動ユニットの下板ばねまで取り付けられた状態を示す背面斜視図である。 本発明の第一実施形態における上板ばねの平面図である。 本発明の実施形態における電子機器の図面であり、（ａ）表面斜視図、（ｂ）裏面斜視図、（ｃ）（ｂ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。

符号の説明

１…駆動モジュール ４…レンズ枠（被駆動体） ５…モジュール枠（支持体） ５Ｆ…切欠き部（凹陥部、貫通部） ５Ｈ…段差部（凹陥部） ６…上板ばね（板ばね部材） ７…下板ばね（板ばね部材） ６Ｅ，７Ｅ…ばね部 ６Ｆ，７Ｆ…リング部（内側リング） ６Ｇ，７Ｇ…枠体（外側リング） ２０…カメラ付携帯電話（電子機器）

Claims (3)

1. 筒状または柱状の被駆動体と、
   該被駆動体を内側に収容する筒状の支持体と、
   前記被駆動体を前記支持体に対して一定方向に沿って移動可能に弾性保持する板ばね部材と、を備え、
   該板ばね部材が、前記支持体の軸方向端部に固定される外側リングと、前記被駆動体の軸方向端部に固定される内側リングと、前記外側リングと前記内側リングとの間で周方向に延び、両端部が前記外側リングおよび前記内側リングにそれぞれ連結されたばね部と、を有した駆動モジュールにおいて、
   前記支持体は、前記ばね部の長さ方向の少なくとも中央部に相当する周方向の位置に、凹陥部を備え、
   該凹陥部は、前記支持体の前記軸方向端部から軸方向中央部に向かって、かつ、前記支持体の半径方向内側から半径方向外側に向かって形成されていることを特徴とする駆動モジュール。
2. 前記凹陥部が、
   前記支持体の前記軸方向端部から軸方向中央部に向かって所定高さ形成され、かつ、前記支持体の径方向に貫通された貫通部と、
   該貫通部に連接するように前記支持体の前記軸方向端部から軸方向中央部に向かって少なくとも前記被駆動体の移動可能範囲に対応した高さまで形成され、かつ、前記支持体の半径方向内側から半径方向外側に向かって形成された段差部と、で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動モジュール。
3. 請求項１または２に記載の駆動モジュールを備えたことを特徴とする電子機器。

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