JP7286384B2 - ブレ補正装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、ブレ補正装置および電子機器に関し、特に、撮影の際の手振れを補正するブレ補正装置に関する。

一般に、電子機器の１つとして、撮影の際に手振れを補正するブレ補正装置を備える撮像装置が知られている。ブレ補正装置で行われるブレ補正には、光学レンズを光軸に直交する方向に駆動する手法と撮像素子を光軸に直交する方向に駆動する手法とがある。例えば、磁石およびコイルを備えるボイスコイルモータによって撮像素子を駆動してブレ補正を行う撮像装置がある（特許文献１）。

ところで、ボイスコイルモータにおいては、コイルから電磁波が発生して当該電磁波が撮像装置に影響を与えることが知られている。このため、一般的な対策として、ノイズ源となるコイルを他の部分から磁気的に隔離する構造を用いるか又はシールド部材を用いることが行われている。

例えば、撮影レンズにボイスコイルモータを備えるブレ補正機構を備えるともに、磁性体からなるシールド部材を配置してコイルから発生する電磁波（磁場）を遮蔽するようにしたものがある（特許文献２）。

特開２０１０－１５１０７号公報 特開２０１７－１７３７５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の撮像装置のようにコイルが撮像素子の近傍に配置されている場合には、コイルによる磁場が撮像素子に到達して、磁気ノイズとして画像に悪影響を与えてしまう。さらには、撮像素子の高感度化に応じて、ノイズ源であるコイルに加えて、コイル端子の半田接合部およびコイルが接続された配線パターンなどからの微弱な磁界も磁気ノイズとして画像に悪影響を与えてしまう。

一方、撮像素子とコイルとの間隔が狭いため、特許文献２に記載のように撮像素子とコイルとの間にシールド部材を配置することは困難である。

そこで、本発明の目的は、小型化を図りつつ、撮像素子に対する磁場の影響を低減することのできるブレ補正装置および電子機器を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明によるブレ補正装置は、撮像光学系を介して結像した光学像に応じた画像信号を出力する撮像素子を備える電子機器に用いられ、前記撮像素子を前記撮像光学系の光軸に直交する方向に移動させて前記画像信号が示す画像において生じたブレを補正するブレ補正装置であって、前記撮像素子を保持し、前記光軸に直交する方向に移動可能な金属性の可動部材と、前記可動部材に配置され電力が供給されるコイルと、前記コイルが実装される実装部材と、前記コイルの外周よりも外側に配置され前記コイルと前記実装部材とを接続する接続部と、前記コイルに対向して配置された永久磁石と、を有し、前記コイルと前記永久磁石とによって前記可動部材を移動させ、前記接続部を配置するために前記可動部材に設けられた隙間部が前記撮像素子に最も近い前記コイルの辺よりも撮像素子から離れた位置に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、小型化を図りつつ、撮像素子に対する磁場の影響を低減することができる。

本発明の第１の実施形態によるブレ補正装置を備える撮像装置の一例を示す図である。 図１に示すブレ補正部を説明するための図である（その１）。 図１に示すブレ補正部を説明するための図である（その２）。 図２に示す可動部を下面固定部の側からみた図である。 図４に示す可動部の要部を拡大して、コイルに流れる電流と可動枠から打消し磁界を発生させる打消し電流とを模式的に示す図である。 図３に示す断面図において要部を拡大してコイルの磁場を模式的に示す図である。 本発明の第２の実施形態で用いられるブレ補正装置においてＦＰＣ、配線パターン、および半田付け部を示す図である。 図７に示す半田付け部の位置関係を説明するための図である。

以下に、本発明の実施の形態によるブレ補正装置を備える撮像装置の一例について図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態によるブレ補正装置を備える撮像装置の一例を示す図である。そして、図１（ａ）は撮像装置を破断して示す図であり、図１（ｂ）は撮像装置の制御系を示す図である。

図示の撮像装置、例えば、デジタルカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）であり、カメラボディ１および撮影レンズユニット（以下単に撮影レンズいと呼ぶ）２を備えている。そして、カメラボディ１に撮影レンズ２が装着される。

撮影レンズ２には、被写体像（光学像）を取り込む複数のレンズからなる撮影光学系３と、撮影レンズ２を制御するレンズシステム制御１２と、撮像光学系３を駆動するレンズ駆動部１３とが備えられている。カメラボディ１には、撮影レンズ２を介して光学像が結像する撮像素子６が備えられている。さらに、カメラボディ１には、背面表示装置９ａ、ＥＶＦ９ｂ、ブレ補正部１４、ブレ検知部１５、シャッタ機構１６、およびシャッタ駆動部１７が備えられている。加えて、カメラボディ１には、カメラシステム制御部５、画像処理部７、メモリ８、および操作検出部１０が備えられ、図１（ａ）に示す背面表示装置９ａおよびＥＶＦ９ｂは図１（ｂ）においては表示部９として一括して示されている。

なお、カメラシステム制御部５は電気接点１１を介してレンズシステム制御部１２と通信を行い、さらに、電気接点１１を介してカメラボディ１から撮影レンズ２に電力が供給される。

レンズ駆動部１３は、レンズシステム制御部１２の制御下で、撮像光学系３に備えられた焦点レンズおよび絞りなどを駆動する。ブレ検知部１５は光軸４の回りの回転を含むカメラの回転ブレを検知する。ブレ検知部１５には、例えば、振動ジャイロが用いられる。ブレ補正部１４は撮像素子６を光軸４に直交する方向に並進させるとともに光軸４の回りに回転させて、後述するようにブレを補正する。

シャッタ駆動部１７は、カメラシステム制御部５の制御下で、シャッタ機構１６を駆動してシャッタ幕を走行させ撮像素子６の露光を行う。撮像素子６には撮像光学系３を介して光学像が結像し、撮像素子６は光電変換によって光学像に応じた画像信号を出力する。

画像処理部７には、例えば、Ａ／Ｄ変換器、ホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、および補間演算回路が備えられている。画像処理部７は撮像素子６の出力である画像信号に所定の画像処理を施して記録用の画像データを生成する。なお、色補間処理部が画像処理部７に備えられており、色補間処理部はベイヤ配列の画像信号に対して色補間（デモザイキング）処理を施してカラー画像データを生成する。また、画像処理部７は、予め定められた手法を用いて画像（静止画）、動画、および音声などに対して圧縮を行う。

画像処理部７の出力である画像データからはピント評価量および露光量が得られる。カメラシステム制御部５は、ピント評価量および露光量に応じてレンズシステム制御部１２によって撮影光学系３を駆動制御する。これによって、適切な光量の光学像が撮像素子６に結像する。

カメラシステム制御部５は画像処理部７を制御してメモリ８に画像データを記録する。さらに、カメラシステム制御部５は画像データに応じた画像を表示部９に表示する。

カメラシステム制御部５は撮像の際のタイミング信号などを出力する。さらには、カメラシステム制御部５はユーザー操作に応じてカメラを制御する。例えば、シャッターレリーズ釦（図示せず）の押下を操作検出部１０が検出すると、カメラシステム制御部５は撮像素子６を駆動するとともに、画像処理部７を制御して圧縮処理などを行う。

さらに、カメラシステム制御部５は表示部９に撮影などに係る情報を表示する。なお、背面表示装置９ａにはタッチパネルが備えられ、当該タッチパネルは操作検出部１０に接続されている。カメラシステム制御部５は、ブレ検知部１５で得られた検知結果に基づいてブレ補正部１４を制御する。

図２および図３は、図１に示すブレ補正部を説明するための図である。そして、図２（ａ）はブレ補正部の構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）はブレ補正部を分解して示す斜視図である。また、図３（ａ）はブレ補正部を上側から見た図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すＡ－Ａ線に沿った断面図である。なお、図２および図３に示す座標系においてＺ軸の正方向に撮影レンズ２が位置する。

図２において、Ｚ軸方向は光軸４と平行な方向である。ブレ補正部１４は金属性の可動部（可動部材）５０、上面固定部（固定部材）６０、および下面固定部（固定部材）７０を有している。そして、可動部（可動部材）５０には撮像素子６が搭載される。

可動部５０は、後述するように、撮像光学系の光軸に直交する（交差する）方向に移動可能である。可動部５０は、可動枠５１、コイル５３ａ～５３ｃ、および磁気センサ５４ａ～５４ｃを備え、可動部５０にはＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板）５５が接続される。

図示のように、コイル５３ａ～５３ｃは半田付け部（図２には示さず）によってＦＰＣ５５に接続されており、当該半田付け部は可動枠５１に設けられた可動枠凹部５７ａ～５７ｃに配置される。

上面固定部６０には、上面ヨーク６１および永久磁石６２ａ～６２ｆが備えられている。下面固定部７０はベース板（支持部材）７１を有し、ベース板７１にはボール転動面７２ａ～７２ｃが規定されている。さらに、下面固定部７０にはメインスペーサ７３ａ～７３ｃ、サブスペーサ７４ａおよび７４ｂ、および下面ヨーク７５が備えられている。そして、下面ヨーク７５には永久磁石７６ａ～７６ｆが配置され、ボール転動面７２ａ～７２ｃにはそれぞれ転動ボール７７ａ～７７ｃが位置する。

図示の例では、上面ヨーク６１および磁石６２ａ～６２ｆと下面ヨーク７５および磁石７６ａ～７６ｆとが磁気回路を形成して、所謂閉磁路となる。磁石６２ａ～６２ｆは上面ヨーク６１に吸着した状態で接着固定されている。同様に、磁石７６ａ～７６ｆは下面ヨーク７５に吸着した状態で接着固定されている。これら磁石の各々は光軸４の方向に着磁されている。そして、隣接する磁石同士である磁石６２ａおよび６２ｂ、磁石６２ｃおよび６２ｄ、および磁石６２ｅおよび６２ｆは互いに異なる向きに着磁されている。同様に、磁石７６ａおよび７６ｂ、磁石７６ｃおよび７６ｄ、および磁石７６ｅおよび７６ｆは互いに異なる向きに着磁されている。

図３（ｂ）において、磁石６２ｅ、磁石６２ｆ、磁石７６ｅ、および磁石７６ｆに示されたＳおよびＮは着磁方向を表している。つまり、隣接する磁石６２ｅおよび磁石６２ｆの着磁方向は互いに異なり、同様に、隣接する磁石７６ｅおよび磁石７６ｆの着磁方向は互いに異なる。

互いに対向する位置に配置される磁石である磁石６２ａおよび７６ａ、磁石６２ｂおよび７６ｂ、磁石６２ｃおよび７６ｃ、磁石６２ｄおよび７６ｄ、磁石６２ｅおよび７６ｅ、および磁石６２ｆおよび７６ｆは互いに同一の向きに着磁される。

図３（ｂ）において、対向する位置に配置される磁石６２ｅおよび磁石７６ｅの着磁方向は同一の向きであり、同様に、対向する位置に配置される磁石６２ｆおよび磁石７６ｆの着磁方向が同一の向きである。

このように磁石の着磁方向を規定することによって、上面ヨーク６１と下面ヨーク７５との間において光軸４の方向に強い磁束密度が生じる。

上面ヨーク６１と下面ヨーク７５との間には、メインスペーサ７３ａ～７３ｃとサブスペーサ７４ａおよび７４ｂが配置され、上面ヨーク６１と下面ヨーク７５とを所定の間隔に保っている。上面ヨーク６１と下面ヨーク７５との間には隙間をおいて可動部５０が配置されている。メインスペーサ７３ａ～７３ｃの各々においてその円筒側面部にはゴムが設けられており、これによって、可動部５０の機械的端部（所謂ストッパー）が形成される。

ベース板７１には、磁石７６ａ～７６ｆをよけるようにして穴が形成されており、この穴からは磁石の面が突出する。そして、ビス（図示せず）によって、ベース板７１と下面ヨーク７５とが固定され、ベース板７１よりも厚み方向の寸法が大きい磁石７６ａ～７６ｆがベース板７１から突出するようにして固定される。

可動枠５１に前述の各要素が固定されて可動部５０が構成される。可動枠５１は非磁性のアルミダイキャストで形成されており、可動枠５１には、撮像素子６およびＦＰＣ５５が搭載されている。さらに、実装部材であるＦＰＣ５５の下面固定部７０側（Ｚ軸負の方向）の面にはコイル５３ａ～５３ｃが実装されており、ＦＰＣ５５からコイル５３ａ～５３ｃの駆動に要する電力が供給される。

なお、ＦＰＣ５５はコネクタ（図示せず）を介して外部に接続される。可動枠５１は、コイル５３ａ～５３ｃの外周で規定される面に対向する面を少なくともその一部に有する厚みを有している。ここでは、可動枠５１はコイル５３ａ～５３ｃの外周で規定される面全体に対向する程度の厚みを有している。

図４は、図２に示す可動部を下面固定部の側からみた図である。

半田付け部（接続部）５６ａおよび５６ｄはコイル５３ａとＦＰＣ５５とを接続する接続部である。同様に、半田付け部５６ｂおよび５６ｅはコイル５３ｂとＦＰＣ５５とを接続する接続部であり、半田付け部５６ｃおよび５６ｆはコイル５３ｃとＦＰＣ５５とを接続する接続部である。なお、図示の例では、撮像素子６の位置が破線で示されている。

コイル５３ａ～５３ｃの各々には巻始めおよび巻き終わりの端子があり、作業の都合上、巻き線の配線端はその一端が中空部側、他方がコイル外周の外側に位置する。図示の例では、コイル５３ａ～５３ｃの小型化を図るため、コイル５３ａ～５３ｃの中空部におけるスペースが限られている。このため、ＦＰＣ５５とコイル５３ａ～５３ｃの各々の一端とを接続する半田付け部５６ａ～５６ｃをコイル５３ａ～５３ｃの外周外側に配置する。さらに、半田付け部は５６ｄ～５６ｆによって中空部側（内周内側）に位置するＦＰＣ５５とコイル５３ａ～５３ｃの各々の他端が接続される。

可動枠５１とコイル５３ａ～５３ｃとの間と間には隙間が規定されている。これら隙間に加えて、コイル５３ａ～５３ｃに隣接して半田付け部５６ａ～５６ｃを設けるための可動枠凹部（隙間部）５７ａ～５７ｃが可動枠５１に形成されている。これら可動枠凹部５７ａ～５７ｃはコイル５３ａ～５３ｃにおいて撮像素子６に最も近い外周の辺よりも遠くに配置される。より好ましくは、可動枠凹部５７ａ～５７ｃを、コイル５３ａ～５３ｃの中空部の中心よりも遠くに配置することが望ましい。

ここで、コイル５３ａ～５３ｃの中空部の中心よりも可動枠凹部５７ａ～５７ｃを、撮像素子６から遠くに配置することについてコイル５３ａを例に挙げて説明する。

まず、コイル５３ａに最も近い撮像素子６の一部とコイル５３ａの巻軸中心とを結ぶ直線９６に直交し、かつコイル５３ａの巻軸に直交して巻軸を通る直線９７を引く。そして、直線９７を光軸側から投影して、コイル５３ａを２つの領域に分ける。この場合、撮像素子６と反対側の領域に可動枠凹部５７ａが配置されたことになる。

より好ましくは、コイル５３ａの外周よりも撮像素子６から遠くに配置することが望ましい。図４に示すように、撮像素子６から見てコイル５３ａの外周よりも遠くに可動枠凹部５７ａが位置する。可動枠凹部５７ａに半田付け部５６ａを設けるために、撮像素子６から見て半田付け部５６ａもコイル５３ａより撮像素子６から遠くに位置している。以上、ここまでコイル５３ａを例に可動枠凹部５７ａ、半田付け部５６ａについて説明したが、コイル５３ｂ、５３ｃについても同様な考えのもと撮像素子６から遠くに可動枠凹部５７ｂ、５７ｃと半田付け部５６ｂ、５６ｃを配置する。なお、可動枠凹部５７ａの位置と磁場との影響については後述する。

コイル５３ａ～５３ｃは中空部の軸方向が光軸４と略平行になっており、さらに、撮像素子６と略同一平面に配置されている。さらに、コイル５３ａ～５３ｃの中空部には磁気センサ５４ａ～５４ｃが実装されている。

例えば、図３（ｂ）に示す例では、コイル５３ｃの中空部に磁気センサ５４ｃが配置された例が示されている。磁気センサ５４ａ～５４ｃは前述の磁気回路を用いて可動部５０が光軸４に対して略直交する方向に移動した際の位置を検出する。磁気センサ５４ａ～５４ｃとして、例えば、ホール素子が用いられる。磁気センサ５４ａ～５４ｃもＦＰＣ５５に実装され、コネクタ（図示せず）を介して外部と接続される。

コイル５３ａ～５３ｃに電流を流すと（電流を印加すると）、フレミングの左手の法則に応じた力が発生して可動部５０が移動する。そして、磁気センサ５４ａ～５４ｃによる検知結果を用いてフィードバック制御が行われる。つまり、磁気センサ５４ａ～５４ｃによる検知結果を用いてコイル５３ａ～５３ｃに流す電流を制御すれば、光軸４に直交する方向において併進方向および略光軸４と平行な軸に回りの回転方向に可動部５０を駆動することができる。

例えば、コイル５３ｃの電流を制御することによって、可動部５０はＸ軸に平行な方向に併進移動する。また、コイル５３ａおよび５３ｂの電流を制御することによって、可動部５０をＹ軸に平行な方向に併進移動又は光軸４と平行な軸の回りに回転移動させることができる。

カメラシステム制御部５は、コイル５３ａ～５３ｃに電流を流す際、駆動電圧を制御するために駆動電圧においてパルス幅のデューティ比を制御する所謂ＰＷＭ制御を行う。ＰＷＭ制御においては、高周波の交流信号のデューティ比を制御して電圧を制御することになる。この際には、コイル５３ａ～５３ｃにはＰＷＭ制御に応じた駆動電圧による低周波の直流電流とともに、ＰＷＭ制御の駆動周波数に応じた振幅の小さい高周波の交流電流が重畳して流れることとなる。

このように、コイル５３ａ～５３ｃに電流を流すことによって、コイル５３ａ～５３ｃによって磁場が形成される。そして、当該磁場によって撮像素子６の出力である画像信号に磁気ノイズが生じる。特に、ＰＷＭ制御の駆動周波数に応じた高周波の電流の変化によって発生する磁場が撮像素子６の出力である画像信号に影響を与える。

図３（ｂ）に示すように、可動枠５１に配置された撮像素子６はベースとなる基材部６ａ、受光部を含むチップ部６ｂ、ガラス部６ｃ、および基材部６ａのもつ配線層が接続される基板６ｄを有している。チップ部６ｂはシリコン層を有し、受光部は撮影光学系３を介して光を集光し光電変換を行う。そして、チップ部６ｂの内部には受光部の出力信号を受ける回路部が配置されている。なお、この回路部はチップ部６ｂ、基材部６ａ、基板６ｄにまたがって構成されている。また、この回路部は受光部の出力信号の転送回路、増幅回路、デジタル信号への変換回路、前述の各動作に必要な電源、基準電圧配線などが含まれる。

チップ部６ｂに備えられたランド部はワイヤーボンディング（図示せず）によって基材部６ａに備えられた配線層に接続されており、さらに、配線層は基板６ｄに接続されている。そして、コイル５３ｃが配置される平面と略同一の平面に撮像素子６が配置される。このように、コイル５３ａ～５３ｃと撮像素子６とを配置することによってブレ補正部１４を薄型化することができる。なお、図３（ｂ）で説明した撮像素子６は上記の構成に限らず、受光した光を出力信号として回路部に出力できる構成であればよい。したがって、例えば基材部６ａを持たず、チップ部６ｂが直接基板６ｄにワイヤーボンディング等で接続される構成などであってもよい。

一方、撮像素子６およびコイル５３ａ～５３ｃを可動部５０に配置して、さらに略同一平面上に位置づけると、次の問題が生じる。

可動枠５１による磁界打消し効果が著しく低くなる可動枠凹部５７ａ～５７ｃが撮像素子６に近接して配置されると、可動枠凹部５７ａ～５７ｃを通って磁場が撮像素子６のチップ部６ｂに到達する。この結果、磁気ノイズとして撮像素子６で得られる画像に悪影響を与える。

例えば、撮影レンズ２にコイルを有するブレ補正部を備えて、撮影レンズに備えられた防振レンズを光軸に直交する方向に駆動してブレ補正を行う手法がある。この場合には、コイルから撮像素子までの距離が長いので、撮像素子に与える磁場の影響は少ない。

一方、前述のようにブレ補正部１４によって撮像素子６を移動させる場合には、可動枠５１の形状によってはコイル５３ａ～５３ｃの磁場が撮像素子６に影響を与えることが多く、磁気ノイズによる悪影響が増大する。

そこで、第１の実施形態においては、前述のように可動枠凹部５７ａ～５７ｃを形成して、ブレ補正部１４の薄型化を図りつつ、撮像素子６に対するコイル５３ａ～５３ｃの磁場の影響を低減する。

図５は、図４に示す可動部の要部を拡大して、コイルに流れる電流と可動枠から打消し磁界を発生させる打消し電流とを模式的に示す図である。

図５において、破線矢印１０１および１０２は、撮像素子６を駆動する際にコイル５３ｃに流れる電流を示す。また、破線矢印１０３および１０４は可動枠５１に流れる打消し電流を示す。コイル５３ｃに破線矢印１０１および１０２で示す電流が流れると、コイル５３ｃに磁場が発生する。

可動枠５１はコイル５３ｃを囲うようにして近接配置されている。よって、可動枠５１にコイル５３ｃの磁場が結合して、破線矢印１０３および１０４で示すように、破線矢印１０１および１０２で示す電流とは逆方向の電流が可動枠５１に流れる。可動枠５１にはコイル５３ｃに流れる電流と逆方向に電流が流れるので、可動枠５１からコイル５３ｃの磁場を打ち消す方向に磁場が発生する。

この際、破線矢印１０１および１０３で示す電流経路の間隔に比べて、破線矢印１０４で示す電流経路は、可動枠凹部５７ｃの存在によって破線矢印１０２で示す電流経路から離れている。従って、破線矢印１０１および１０３で示す電流に比べて、破線矢印１０２および１０４で示す電流の結合が弱くなって、局所的に磁界打消し効果が低い部位が存在する。可動枠５１において、局所的に打消し効果が低い部位ではコイル５３ｃの磁場が多くなる。

なお、図５においては、コイル５３ｃの一方向に電流が流れた場合について説明したが、実際の駆動ではＰＷＭ制御を用いているため、交流成分が含まれており逆方向の電流変化もある。これによって、図５に示す破線矢印１０１～１０４とは逆の経路を辿る電流が存在するが、可動枠凹部５７ｃによる効果は同様に得られる。

図６は、図３に示す断面図において要部を拡大してコイルの磁場を模式的に示す図である。

図６において、実線矢印８１、破線矢印８２ａ～８２ｅ、および実線矢印８３ａ～８３ｅはコイル５３ｃで発生した磁場を示す。なお、コイル５３ｃで発生する磁場は、図６に示す磁場よりも密に発生しているが、撮像素子６に対する影響を説明するため、ここでは代表的な磁場を模式的に示す。

コイル５３ｃの中空部の上面側で発生した磁場は実線矢印８１で示すように発生し、破線矢印８２ａ～８２ｅおよび実線矢印８３ａ～８３ｅで示すように分岐および合流して、コイル５３ｃの中空部の下面側に達する。前述のように、可動枠５１は導電性の高いアルミダイキャストで成形されて所定の厚みを有し、コイル５３ｃの外径側面に対向する面を備えている。

従って、可動枠５１はコイル５３ｃで発生する磁場の空間への放射を抑制する。さらに、表皮効果によって磁場は可動枠５１をほとんど通過せずに、破線矢印８２ａ、８２ｂ、および８２ｃ、実線矢印８３ａ、８３ｂ、および８３ｃで示すように可動枠５１を避けて進む。

破線矢印８２ｄはコイル５３ｃよりも撮像素子６の近くに位置しコイル５３ｃの外径と可動枠５１との隙間９１を通過する磁場を示す。実線矢印８３ｄは可動枠凹部５７ｃを通過する磁場を示す。破線矢印８２ａおよび８２ｂで示す磁場は実線矢印８１で示す磁場から分岐して、隙間９１で合流して破線矢印８２ｄで示す磁場となる。

このうち破線矢印８２ｂで示す磁場のように、撮像素子６のチップ部６ｂに到達する磁場が強いと撮像素子６に磁気ノイズの影響が生じる。また、破線矢印８２ｃで示す磁場のように、破線矢印８２ｂで示す磁場から分岐して可動枠５１を迂回しつつ撮像素子６のチップ部６ｂに到達する磁場が強いと、同様に撮像素子６に磁気ノイズの影響が生じる。

図６に示すように、半田付け部５６ｃが設けられているので、可動枠凹部５７ｃは隙間９１に比べ広くなる。これによって、可動枠５１のおける磁界打消し効果は可動枠凹部５７ｃが位置する部位（箇所）で低くなる。よって、破線矢印８２ａ～８２ｅで示す磁場に比べて実線矢印８３ａ～８３ｅで示す磁場の方が強くなる。

図示の例では、可動枠凹部５７ｃを、コイル５３ｃの外周よりも撮像素子６から遠ざけて配置する。よって、可動枠凹部５７ｃの存在によって増加する磁場の撮像素子６に対する影響を低減することができる。

なお、図６においては、コイル５３ｃの一方向に電流が流れた場合の磁場の発生について説明したが、実際の駆動ではＰＷＭ制御を用いており、交流成分が含まれるので逆方向の電流の変化がある。これによって、磁場は逆方向のベクトルとして発生し、実線矢印８１、破線矢印８２ａ～８２ｅ、および実線矢印８３ａ～８３ｅで示す磁場とは逆の経路を辿ることになって、可動枠凹部５７ｃの配置による効果を同様に得ることができる。

なお、ここでは、コイル５３ｃで発生する磁場と可動枠凹部５７ｃとの関係について説明したが、コイル５３ａおよび５３ｂと可動枠凹部５７ａおよび５７ｂとにおいても同様の効果が得られ、撮像素子６に達する磁場を低減することができる。

このようにして、可動枠凹部５７ａ～５７ｃをコイル５３ａ～５３ｃの外周よりも、撮像素子６から遠ざけて配置することによって、ブレ補正部１４を小型化して撮像素子６に対する磁場の影響を低減することができる。

上述の例では、可動枠凹部５７ａ～５７ｃをコイル５３ａ～５３ｃの外周よりも撮像素子６から遠ざけて配置するようにした。一方、可動枠凹部５７ａ～５７ｃを、少なくともコイル５３ａ～５３ｃの外周で撮像素子６に対向する最も近い辺よりも撮像素子６から遠ざけて配置すれば磁場を低減する効果を得ることができる。なお、コイル５３ａの外周で撮像素子６に対向する最も近い辺とは、例えば、図４に示す破線９８で示す辺である。

より好ましくは、可動枠凹部５７ａ～５７ｃは、コイル５３ａ～５３ｃの中空部の中心よりも撮像素子６から遠ざけて配置することが望ましい。このような構成によって、可動枠凹部５７ａ～５７ｃを通過する大部分の磁場がコイル５３ａ～５３ｃの中空部中心よりも撮像素子６からより離れた磁路を形成する。よって、撮像素子６に到達する磁場をより低減することができる。

さらに、上述の例では、可動枠凹部５７ａ～５７ｃをコイル５３ａ～５３ｃの外径よりも撮像素子６から離れて配置した。これによって、可動枠凹部５７ａ～５７ｃによる磁場が互いに隣接するコイルの中空部に配置した磁気センサなど電子部品に影響することを低減することができる。なお、互いに隣接して配置したコイルとは、例えば、コイル５３ａおよび５３ｂをいう。

また、上述の例では、可動枠５１によってコイル５３ａ～５３ｃの磁場を低減しつつ、可動枠凹部５７ａ～５７ｃの存在で増加した磁場が撮像素子６に影響することを低減できる。可動枠５１による磁場低減効果を保って、可動枠凹部５７ａ～５７ｃによる磁場の影響を低減するためには、コイル５３ａ～５３ｃおよび可動枠５１が隣接する隙間の間隔を次のように規定することが望ましい。

例えば、コイル５３ａ～５３ｃおよび可動枠５１が隣接する隙間の間隔を可動枠凹部５７ａ～５７ｃにおいてコイル５３ａ～５３ｃおよび可動枠５１による隙間の長さよりも短くする。具体的には、コイル５３ａ～５３ｃの製造ばらつきを考慮しつつ、可動枠５１による磁界打消し効果を高めるため、可動枠５１およびコイル５３ａ～５３ｃの隙間を１ｍｍ以下とすることが好ましい。

この際、可動枠凹部５７ａ～５７ｃの大きさは半田付け部５６ａ～５６ｃと可動枠５１の接触を防止するため、少なくともコイル５３ａ～５３ｃの外周から２ｍｍ以上あることが好ましい。

これによって、コイル５３ａ～５３ｃから発生する磁場を可動枠５１による磁場打消し効果によってさらに低減することができる。

なお、上述の例では、可動枠凹部５７ａ～５７ｃの配置について説明したが、可動枠凹部５７ａ～５７ｃの全てに適用する必要はなく、撮像素子６と特に距離が近い可動枠凹部など少なくとも一つに適用するようにしてもよい。

このように、本発明の第１の実施形態では、ブレ補正部を小型化して、かつ撮像素子に対する磁場の影響を低減することができる。

［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態によるブレ補正装置を備えるカメラについて説明する。なお、第２の実施形態によるカメラの構成は図１に示すカメラと同様であり、ブレ補正装置についても図２および図３で説明したブレ補正装置と基本的に同様である。

第２の実施形態では、後述するように、ＦＰＣ５５に設けられた配線パターン５５ａ～５５ｆが半田付け部５６ａ～５６ｆに接続される。なお、半田付け部５６ａ～５６ｃはコイル５３ａ～５３ｃの外周外側に設けられた可動枠凹部５７ａ～５７ｃに配置される。また、半田付け部５６ｄ～５６ｆはコイル５３ａ～５３ｃの中空部に配置される。

図７は、本発明の第２の実施形態で用いられるブレ補正装置（ブレ補正部）においてＦＰＣ、配線パターン、および半田付け部を示す図である。そして、図７（ａ）は１つの半田付け部に対して他の半田付け部をコイルの中心点よりも近くに配置した例を示す図である。また、図７（ｂ）は１つの半田付け部に対して他の半田付け部をコイルの中心点ａ２よりも遠くに配置した例を示す図である。なお、図７においては、コイル５３ａ～５３ｃの位置が破線で示されている。

図７（ａ）では、半田付け部５６ａに対して半田付け部５６ｄがコイル５３ａの中心点ａ１よりも近くに配置されている。さらに、半田付け部５６ｂに対して半田付け部５６ｅがコイル５３ｂの中心点ｂ１よりも近くに配置され、半田付け部５６ｃに対して半田付け部５６ｆがコイル５３ｃの中心点ｃ１よりも近くに配置されている。

図７（ｂ）では、半田付け部５６ａに対して半田付け部５６ｄがコイル５３ａの中心点ａ２よりも遠くに配置されている。さらに、半田付け部５６ｂに対して半田付け部５６ｅがコイル５３ｂの中心点ｂ２よりも遠くに配置され、半田付け部５６ｃに対して半田付け部５６ｆがコイル５３ｃの中心点ｃ２よりも遠くに配置されている。

図７（ａ）に示すように、コイル５３ａ～５３ｃに電流を流す際、一方の半田付け部から他方の半田付け部に電流が流れる。よって、コイル５３ａから、半田付け部５６ａおよび５６ｄに接続された配線パターン５５ａおよび５５ｄに流れる電流の向きは逆方向となる。これによって配線パターン５５ａおよび５５ｄから発生した磁場は逆向きとなって、互いに磁場を打ち消すことになる。

第２の実施形態では、半田付け部５６ａに対して半田付け部５６ｄがコイル５３ａの中心点ａ１よりも近くに配置されている。この結果、配線パターン５５ａおよび５５ｄを互いに近接して配置することができる。よって、配線パターン５５ａおよび５５ｄで発生し撮像素子６のチップ部６ｂに達する磁場を低減することができる。

なお、半田付け部５６ｂおよび５６ｅ、そして、半田付け部５６ｃおよび５６ｆも同様に電流の向きは逆方向の関係となる。よって、同様にして半田付け部を互いに近接して配置することによって、配線パターンで発生し撮像素子６のチップ部６ｂに到達する磁場を低減することができる。

図７（ｂ）に示す例においても、配線パターンで発生する磁場は逆向きとなるので、互いに磁場を打ち消すことになる。一方、半田付け部５６ａに対して半田付け部５６ｄがコイル５３ａの中心点ａ１よりも遠くに配置されているので、配線パターン５５ａおよび５５ｄを互いに隣接して配線できない区間が生じる。当該区間においては、配線パターン５５ａおよび５５ｄ同士の磁場打消し効果が得られず、配線パターン５５ａおよび５５ｄで発生する磁場を効果的に低減することが困難となる。

なお、半田付け部５６ｂおよび５６ｅ、そして、半田付け部５６ｃおよび５６ｆに関しても、同様に配線パターンにおける電流の向きは逆方向の関係となる。

このように、第２の実施形態では、第１の実施形態で説明したように可動枠凹部５７ａ～５７ｃをコイル５３ａ～５３ｃの外周よりも撮像素子６から離れて配置する。これによって、撮像素子６に達する磁場を低減する。

次に、半田付け部５６ａおよび５６ｄ、半田付け部５６ｂおよび５６ｅ、そして、半田付け部５６ｃおよび５６ｆをそれぞれコイル５３ａ、５３ｂ、および５３ｃの中心点よりも近くに配置する。これによって、半田付け部および配線パターンによる撮像素子６に対する磁場の影響を低減することができる。

図８は、図７に示す半田付け部の位置関係を説明するための図である。そして、図８（ａ）は半田付け部が磁石に跨るコイルの配線よりもコイルの中空部中心の近くに位置する例を示す図である。また、図８（ｂ）は半田付け部が磁石に跨るコイルの配線に近接して位置する例を示す図である。

ここでは、説明の便宜上、コイル１２１、半田付け部１２２ａおよび１２２ｂ、永久磁石１３３および１３４を用いて半田付け部の望ましい位置関係について説明する。

コイル１２１はその長辺側において永久磁石１３３に対向する配線部１２１ａと磁石１３４に対向する配線部１２１ｂとを有している。配線部１２１ａは撮像素子（図示せず）に対向し撮像素子に最も近い配線であり、配線部１２１ｂは撮像素子に対向し撮像素子に最も遠い配線である。半田付け部１２２ａはコイル１２１の中空部に位置しおいて、半田付け部１２２ｂはコイル１２１の外周外側に位置する。

図８（ａ）には、半田付け部１２２ａが紙面表側から見て磁石１３３および１３４に跨るコイル１２１の配線よりも中空部中心９５の近くに位置する状態が示されている。また、図８（ｂ）には、半田付け部１２２ａが紙面表側から見て磁石１３３および１３４に跨るコイル１２１の配線に近接して位置する状態が示されている。

ここで、図８（ａ）に示す状態における半田付け部１２２ｂの配置について直線９９ａを用いて説明する。直線９９ａは、半田付け部１２２ａを通り、かつ配線部１２１ｂに直交する線である。半田付け部１２２ｂは配線部１２１ｂよりも撮像素子から離れて位置し、かつ配線部１２１ｂの配線方向に沿う方向で直線９９ａを起点に配線部１２１ｂの内径側配線長Ｌの２５％の長さ以内（２５％以内）に配置される。

このような配置によって、半田付け部１２２ａおよび１２２ｂを近接して配置することができ、半田付け部１２２ａおよび１２２ｂに接続された配線パターン（図示せず）同士も近づけることができる。この結果、半田付け部１２２ｂを配置することによって可動枠凹部によって増加する撮像素子到達磁場を低減しつつ、半田付け部１２２ａおよび１２２ｂに接続される配線パターンから発生する磁場も低減することができる。

次に、図８（ｂ）を参照して、直線９９ｂは、図８（ａ）に示す直線９９ａと同様に、半田付け部１２２ａを通り、かつ配線部１２１ｂに直交する線である。半田付け部１２２ｂは配線部１２１ａよりも撮像素子から離れて位置し、かつ配線部１２１ｂの配線方向に沿う方向で直線９９ｂを起点に配線部１２１ｂの内径側配線長Ｌの２５％の長さ以内に配置される。

なお、図８（ｂ）においては、配線部１２１ｂからみて撮像素子（図示せず）とは反対の位置に半田付け部１２２ｂが設けられている。ところで、半田付け部１２２ａおよび１２２ｂの距離は短いことが望ましいので、例えば、半田付け部１２２ｃように磁石１３３および１３４に跨るコイル１２１の配線に沿う位置に半田付け部を設けるようにしてもよい。

このような配置によって、半田付け部１２２ａおよび１２２ｂを近接して配置するでき、半田付け部１２２ａおよび１２２ｂに接続された配線パターン（図示せず）同士も近づけることができる。この結果、半田付け部１２２ｂを配置することによって、可動枠凹部によって増加する撮像素子到達磁場を低減しつつ、半田付け部１２２ａおよび１２２ｂに接続される配線パターンから発生する磁場も低減することができる。

このように、本発明の第２の実施形態においても、ブレ補正部を小型化して、かつ撮像素子に対する磁場の影響を低減することができる。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態によるブレ補正装置（ブレ補正部）を備えるカメラについて説明する。なお、第３の実施形態によるカメラの構成は図１に示すカメラと同様であり、ブレ補正装置についても図２および図３で説明したブレ補正装置と基本的に同様である。

第３の実施形態によるカメラで用いられるブレ補正部は、第１の実施形態で説明したブレ補正部と次の点で異なる。

第３の実施形態に係るブレ補正部は、コイル５３ａ～５３ｃがＦＰＣ５５に実装される面と反対の面に配置され、光軸４の方向から投影した際に可動枠凹部５７ａ～５７ｃを覆う金属製の遮蔽部材（図示せず）を備えている。これによって、可動枠凹部５７ａ～５７ｃに集中する磁場の経路上に遮蔽部材が配置されことになる。そして、磁場が遮蔽部材に達すると、遮蔽部材に渦電流が流れて、遮蔽部材に達した磁場を打消す磁場が発生する。これによって、可動枠凹部５７ａ～５７ｃに起因して増加するチップ部６ｂに到達する磁場を低減することができる。

第３の実施形態においては、遮蔽部材は金属製としたが、より好ましくは非磁性の金属であることが望ましい。遮蔽部材を非磁性の金属で成形することによって、より効果的に渦電流による打消し磁界を発生することができる。

さらに、遮蔽部材で生じる打消し磁界は渦電流が流れることで発生する。従って、遮蔽部材は、例えば、アルミニウム又は銅などの導電率が高く、かつ厚い部材を用いることが望ましい。

また、ＦＰＣ５５の補強および撓みを防止するために、ＦＰＣ５５に設ける裏打ち部材を金属として、当該裏打ち部材を遮蔽部材として用いて可動枠凹部５７ａ～５７ｃを覆うようにしてもよい。

さらには、ＦＰＣ５５に貼り付けられ磁石との吸着力で可動部５０の保持を補助する磁性金属体を遮蔽部材として用いて、可動枠凹部５７ａ～５７ｃを覆うようにしてもよい。

このように、本発明の第３の実施形態においても、ブレ補正部を小型化して、かつ撮像素子に対する磁場の影響を低減することができる。

［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態によるブレ補正装置（ブレ補正部）を備えるカメラについて説明する。なお、第４の実施形態によるカメラの構成は図１に示すカメラと同様であり、ブレ補正装置についても図２および図３で説明したブレ補正装置と基本的に同様である。

第４の実施形態によるカメラで用いられるブレ補正部は、第１の実施形態で説明したブレ補正部と次の点で異なる。

第４の実施形態に係るブレ補正部は、コイル５３ａ～５３ｃの中空部においてＦＰＣ５５に実装されたサーミスタ部品（図示せず）を備えている。さらに、第４の実施形態に係るブレ補正部では、可動枠凹部５７ａ～５７ｃに設けられる半田付け部５６ａ～５６ｃがそれぞれコイル５３ａ～５３ｃの中空部に設けられる。

第４の実施形態においては、第１の実施形態に比べてブレ補正部１４の駆動能力を高くするためコイル５３ａ～５３ｃのサイズを大きする。ここで、駆動能力とは、例えば、可動枠５１の可動範囲およびコイル５３ａ～５３ｃに流す電流に対して得られる駆動力などをいう。

可動枠５１の可動範囲を大きくするためには、可動範囲においてコイル５３ａ～５３ｃが移動しても上面固定部６０および下面固定部７０に配置された磁石の静磁場がコイル５３ａ～５３ｃに到達することができるようにする必要がある。このため、コイル５３ａ～５３ｃのサイズを大きくする必要がある。

また、電流に対して得られる駆動力を大きくするためには、磁石に対向するコイル５３ａ～５３ｃにおいてその配線を長くする必要がある。このためには、コイル５３ａ～５３ｃのサイズを大きくする必要がある。

上述のように、駆動能力を高めるためコイル５３ａ～５３ｃのサイズを大きくすると、コイル５３ａ～５３ｃにおいてその中空部の面積が大きくなる。そこで、第４の実施形態では、コイル５３ａ～５３ｃの中空部に半田付け部５６ａ～５６ｃを配置する。

これによって、可動枠凹部５７ａ～５７ｃが不要となる。この結果、ブレ補正部１４を高機能化して、可動枠５１による磁場打消し効果を高め、かつ可動枠凹部の存在による磁場を低減することができる。

なお、半田付け部５６ａ～５６ｃをコイル５３ａ～５３ｃの中空部に配置するようにしたが、この際には、同一のコイルに接続された半田付け部は隣接して配置することが望ましい。例えば、コイル５３ａに接続された半田付け部５３ａおよび５３ｄを隣接して配置することが望ましい。

コイル５３ａ～５３ｃの中空部には磁気センサ（磁気検出部）およびサーミスタ部品（例えば、温度素子）が配置され、サーミスタ部品によってコイルで発生する熱が測定される。この際には、磁気センサおよびサーミスタ部品を、隣接する半田付け部の外側に配置することが望ましい。これによって、コイルおよび半田付け部に接続された配線パターン部からの磁場を更に低減することができる。

前述のように、コイル５３ａ～５３ｃの中空部には、ＦＰＣ５５に実装されたサーミスタ部品が配置される。これによって、コイル５３ａ～５３ｃに電流を流した際の周囲の温度変化をセンシングして、例えば、異常な温度上昇があった場合に駆動を停止させることができる。

このように、第４の実施形態では、半田付け部５６ａ～５６ｃをコイル５３ａ～５３ｃの中空部に配置する。これによって、可動枠凹部５７ａ～５７ｃが不要となる。さらに、コイル５３ａ～５３ｃの中空部にＦＰＣ５５に実装されたサーミスタ部品を配置する。これによって、撮像素子６に対する磁場の影響を低減するとともに、ブレ補正部１４を高機能化することができる。

なお、上述の例では、コイル５３ａ～５３ｃの中空部にサーミスタ部品を配置するようにしたが、サーミスタ部品は必要な機能向上のための個数であればよい。例えば、コイル５３ａの中空部にのみサーミスタ部品を設けるようにしてもよい。

さらに、コイル５３ａ～５３ｃの中空部にはサーミスタ部品に代えて、機能向上のための他の部品又はノイズ低減などに必要な部品を配置するようにしてもよい。例えば、可動部５０が移動した際の位置検出精度を向上させるための磁気センサを追加するようにしてもよい。

また、半田付け部５６ａ～５６ｃをコイル５３ａ～５３ｃの中空部に設けるようにしたが、半田付け部を全てに適用する必要はなく、撮像素子６と特に距離が近いコイルに半田付け部を適用するようにしてもよい。

さらには、サーミスタ部品をコイル５３ａ～５３ｃの外周外側に配置するようにしてもよい。例えば、コイル５３ａ～５３ｃの外周外側において可動枠５１の一部に凹み部を設けてサーミスタ部品を配置するようにしてもよい。この際、可動枠５１の凹み部を、光軸４の方向において所定の一定の厚さを有するようにする。

これによって、コイル５３ａ～５３ｃにおいて中空部のスペースが広がって、半田付け部をコイルの中空部に配置することが容易となる。そして、可動枠５１の凹み部は光軸４の方向において所定の厚さを有するので、コイル５３ａ～５３ｃの磁場が可動枠５１の凹み部を通って撮像素子６に到達すること防止することができる。

なお、可動枠５１の凹み部には撮像素子６およびブレ補正部１４の機能向上に寄与する部品など他の電子部品を配置するようにしてもよい。

このように、本発明の第４の実施形態においても、ブレ補正部を小型化して、かつ撮像素子に対する磁場の影響を低減することができる。

５ カメラシステム制御部
６ 撮像素子
１４ ブレ補正部（ブレ補正装置）
５０ 可動部
５１ 可動枠
５３ａ～５３ｃ コイル
５６ａ～５６ｃ 半田付け部
５７ａ～５７ｃ 可動枠凹部

Claims (13)

1. 撮像光学系を介して結像した光学像に応じた画像信号を出力する撮像素子を備える電子機器に用いられ、前記撮像素子を前記撮像光学系の光軸に直交する方向に移動させて前記画像信号が示す画像において生じたブレを補正するブレ補正装置であって、
   前記撮像素子を保持し、前記光軸に直交する方向に移動可能な金属性の可動部材と、
   前記可動部材に配置され電力が供給されるコイルと、
   前記コイルが実装される実装部材と
   前記コイルの外周よりも外側に配置され前記コイルと前記実装部材とを接続する接続部と、
   前記コイルに対向して配置された永久磁石と、を有し、
   前記コイルと前記永久磁石とによって前記可動部材を移動させ、
   前記接続部を配置するために前記可動部材に設けられた隙間部が前記撮像素子に最も近い前記コイルの辺よりも撮像素子から離れた位置に配置されていることを特徴とするブレ補正装置。
2. 前記電子機器に備えられた固定部材に前記可動部材を移動可能に支持する支持部材を有し、
   前記永久磁石は前記固定部材に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のブレ補正装置。
3. 前記撮像素子は複数の回路部を備えており、
   前記コイルに最も近い回路部と前記コイルの巻軸中心とを結ぶ直線に直交し、かつ前記コイルの巻軸に直交して前記コイルの巻軸を通る第１の直線を、前記撮像光学系の光軸側から投影して前記コイルを２つの領域に分けた際、前記隙間部は前記撮像素子が配置された領域とは異なる領域に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のブレ補正装置。
4. 前記コイルの巻き線部と前記巻き線部に隣接する前記可動部材との隙間の長さは前記隙間部における前記巻き線部と前記可動部材との長さよりも短いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブレ補正装置。
5. 前記隙間の長さは１ｍｍ以下で、かつ前記隙間部における前記巻き線部と前記可動部材との長さは２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項４に記載のブレ補正装置。
6. 前記接続部は、前記コイルの外周よりも外側に配置され前記コイルの一端と接続される第１の接続部と、前記コイルの内周内側に配置され前記コイルの他端と接続される第２の接続部を有し、
   前記第１の接続部を前記コイルの長辺に沿う方向において、前記長辺に直交しかつ前記第２の接続部を通る第２の直線を起点に前記長辺の長さの２５％以内に配置することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のブレ補正装置。
7. 前記実装部材において前記コイルが実装される面と反対の面に配置され前記撮像光学系の光軸側から投影した際に少なくとも前記隙間部を覆うように配置された金属性の遮蔽部材を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のブレ補正装置。
8. 前記コイルの内周内側には所定の電子部品が配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のブレ補正装置。
9. 前記所定の電子部品は前記コイルで発生する熱を測定する温度素子であることを特徴とする請求項８に記載のブレ補正装置。
10. 前記所定の電子部品は、前記コイルで生じる磁場を検出する磁気検出部であることを特徴とする請求項８記載のブレ補正装置。
11. 前記コイルの外周の外側において、前記可動部材には凹み部が形成されており、
    前記凹み部には、前記所定の電子部品とは異なる電子部品が配置されていることを特徴とする請求項８に記載のブレ補正装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載されたブレ補正装置と、
    前記撮像素子の出力である画像信号に応じて前記コイルに印加する電力を制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする電子機器。
13. 前記電子機器は、前記撮像素子の出力である画像信号に所定の画像処理を行って画像データを生成する画像処理手段を有する撮像装置であることを特徴とする請求項１２に記載の電子機器。

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