投写型表示装置
【課題】光変調素子に対する冷却効果を高めることができる投写型表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】プロジェクタは、変調すべき波長帯の光に対応して配された３つの液晶パネル２０９、２１４、２２２と、各液晶パネル２０９、２１４、２２２に対応する吹出口６１１、６１５、６１９を有し、外部から取り込んだ空気を各吹出口６１１、６１５、６１９から各液晶パネル２０９、２１４、２２２に吹き付ける冷却ユニット６０と、各液晶パネル２０９、２１４、２２２を通った後の空気を、排気通路ＥＷを通じて外部に排出する第１排気ファン７０１と、プロジェクタの各種駆動部を制御する回路基板８０１とを備える。ここで、回路基板８０１は、青色用の液晶パネル２０９の上方に重ならず、緑色用および赤色用の液晶パネル２１４、２２２の上方に重なるように配されている。
【解決手段】プロジェクタは、変調すべき波長帯の光に対応して配された３つの液晶パネル２０９、２１４、２２２と、各液晶パネル２０９、２１４、２２２に対応する吹出口６１１、６１５、６１９を有し、外部から取り込んだ空気を各吹出口６１１、６１５、６１９から各液晶パネル２０９、２１４、２２２に吹き付ける冷却ユニット６０と、各液晶パネル２０９、２１４、２２２を通った後の空気を、排気通路ＥＷを通じて外部に排出する第１排気ファン７０１と、プロジェクタの各種駆動部を制御する回路基板８０１とを備える。ここで、回路基板８０１は、青色用の液晶パネル２０９の上方に重ならず、緑色用および赤色用の液晶パネル２１４、２２２の上方に重なるように配されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調素子によって変調された光を被投写面に拡大投写する投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）では、液晶パネルなどの光変調素子よって変調された光が、投写レンズによって被投写面に投写される。いわゆる３板式のプロジェクタでは、赤色、緑色および青色の波長帯の光にそれぞれ対応する３つの光変調素子が配され、これら光変調素子によって変調された光が、ダイクロイックプリズムなどの光合成素子によって合成され、投写レンズへ入射される。
【０００３】
かかるプロジェクタでは、光が変調される際に各光変調素子が発熱する。このため、プロジェクタでは、これら光変調素子を冷却するための構成が用いられる（特許文献１参照）。
【０００４】
たとえば、本体キャビネットの底面と各光変調素子との間に、各光変調素子に対応する吹出口が配される。吸気ファンによって外部から取り込まれた空気が、各吹出口から、対応する光変調素子に吹き付けられる。その後、光変調素子から熱を奪って温まった空気は、排気ファンに取り込まれ、外部に排出される。光変調素子の近傍の空気の流れが良いと、光変調素子を効率的に冷却できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５７１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本体キャビネット内には、プロジェクタの各種駆動部品を制御するための回路基板が配される。このとき、プロジェクタ本体の小型化を図るため、平たい形状である回路基板は、他の構成部品の上方に比較的小さな隙間をもって重なるように配置される。よって、通常、３つの光変調素子の直ぐ上には、回路基板が存在する。
【０００７】
しかしながら、このように光変調素子が回路基板によって覆われていると、回路基板が、吹出口から吹き出された空気の流れの障壁となって、空気の流れが悪くなる。このため、光変調素子の熱が効率的に取り除かれにくくなってしまう。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、光変調素子に対する冷却効果を高めることができる投写型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の投写型表示装置は、光変調素子と、外部から取り込んだ空気を吹出口から前記光変調素子に吹き付ける冷却部と、前記光変調素子を通った空気を外部に排出する排気部と、前記光変調素子に対して前記吹出口と反対側に配された回路基板とを備える。ここで、前記回路基板は、前記吹出口と前記光変調素子の並び方向から見て、前記光変調素子に重ならないようになっている。
【００１０】
本発明の投写型表示装置によれば、回路基板が、吹出口から光変調素子に吹き付けられ
た空気の流れの障壁とならないため、光変調素子の熱を奪って温まった空気を、排気部へと円滑に流すことができる。これにより、光変調素子の熱を効率的に取り除くことができる。
【００１１】
本発明の投写型表示装置では、複数の前記光変調素子と各光変調素子に対応する複数の前記吹出口が、前記並び方向に垂直な方向に配置された構成とされ得る。この場合、前記回路基板は、前記並び方向から見て、前記複数の光変調素子の少なくとも一つに重ならないようになっている。この構成によれば、回路基板が重ならない光変調素子を、効果的に冷却することができる。
【００１２】
なお、前記複数の光変調素子が、赤色、緑色および青色の波長帯の光をそれぞれ変調する３つの光変調素子である場合、前記回路基板は、前記３つの光変調素子のうち、前記並び方向から見て、少なくとも青色の波長帯の光を変調する光変調素子に重ならないようになっているのが好ましい。こうすると、特に発熱しやすい青色波長帯用の光変調素子を効率的に冷却することができる。
【００１３】
本発明の投写型表示装置において、前記回路基板は、前記並び方向から見て、前記複数の光変調素子のうち一つにのみ重ならないような構成とされ得る。こうすると、装置本体内において、回路基板が配置上の制約を受けにくいため、不所望な回路基板の配置による装置本体の大型化が抑制され得る。
【００１４】
本発明の投写型表示装置において、前記回路基板が重ならない光変調素子が、前記複数の光変調素子から前記排気部へと向かう空気の流れの最も下流側に配置され得る。こうすると、最も下流側の光変調素子の近傍の空気の流れが良くなるため、この空気の流れに他の光変調素子に吹き付けられた空気が引き込まれ易くなる。このため、他の光変調素子の近傍の空気も排気部へと導かれ易くなり、結果、３つの光変調素子に対する冷却効果を総合的に高めることができる。
【００１５】
この場合、前記排気部は、排気ファンと、前記複数の光変調素子と前記排気ファンとの間に設けられた排気風路とを備える構成とされ得る。このとき、前記回路基板が重ならない光変調素子が、前記排気風路を通って前記複数の光変調素子から前記排気ファンへと向かう空気の流れの最も下流側に位置するように、前記排気風路と前記排気ファンが配置される。このような構成とすれば、光変調素子に吹き付けられた空気を、排気風路を通じて、さらに円滑に外部へ排出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のとおり、本発明によれば、光変調素子に対する冷却効果を高めることができる投写型表示装置を提供することができる。
【００１７】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態に係るプロジェクタの外観構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係るプロジェクタの内部構成を示す斜視図である。
【図３】実施の形態に係る光学エンジンおよび投写レンズユニットの構成を示す図である。
【図４】実施の形態に係るプリズムユニットの構成を示す図である。
【図５】実施の形態に係る制御回路ユニットの周辺を拡大した平面図である。
【図６】実施の形態に係る冷却ユニットの構成を示す図である。
【図７】実施の形態に係る冷却ユニットの構成を示す図である。
【図８】実施の形態に係る液晶パネル、入射側偏光板および出射側偏光板を冷却した後の冷却空気の流れについて説明するための図である。
【図９】吹出口の上方に回路基板が存在する場合と存在しない場合の冷却空気の流れの違いについて説明するための図である。
【図１０】回路基板の配置に関する変更例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は、プロジェクタの外観構成を示す斜視図である。図１（ａ）は、前方から見たプロジェクタの斜視図であり、図１（ｂ）は、後方から見たプロジェクタの斜視図である。
【００２１】
図１を参照して、プロジェクタは、本体キャビネット１０を備えている。本体キャビネット１０は、下部キャビネット１１と、下部キャビネット１１に上方から被せられる上部キャビネット１２により構成されている。
【００２２】
下部キャビネット１１は、上面が開放された底の浅い箱状に形成されている。下部キャビネット１１は、その前面１１Ｆが左右の側面１１Ｌ、１１Ｒおよび後面１１Ｂよりも高くなるように形成されている。左右の側面１１Ｌ、１１Ｒは、前端部分で緩やかに高くなり、前面１１Ｆにつながっている。
【００２３】
下部キャビネット１１の前面１１Ｆには、吸気口１１１が形成されている。吸気口１１１は、多数のスリット状の孔によって構成されている。また、下部キャビネット１１の前面１１Ｆには、出音口１１２が形成されている。出音口１１２からは、投写時に映像に対応する音声が出力される。
【００２４】
上部キャビネット１２は下面が開放された箱状に形成されている。上部キャビネット１２の前部は、左右全体に亘って緩やかに上方に反っており、その前面１２Ｆが、わずかに斜め上方を向いている。上部キャビネット１２の前面１２Ｆは、横方向から見て、緩やかに湾曲しているとともに、下部キャビネット１１の前面１１Ｆよりも斜め上方に突出している。
【００２５】
上部キャビネット１２の前面１２Ｆには、中央よりも左側面側に寄った位置に、四角形状の投写口１２１が形成されている。投写口１２１の奥には、投写レンズユニット３０の前端部分のレンズ３１１が収容される収容部１２２が形成されている。
【００２６】
上部キャビネット１２の上面１２Ｕには、インジケータ部１２３と操作部１２４が設けられている。インジケータ部１２３には、複数のＬＥＤが配されている。ユーザは、各ＬＥＤの点灯状態によって、プロジェクタが運転中であるかスタンバイ状態であるかを確認することができる。また、各種のエラー状態を確認することができる。操作部１２４には、複数の操作キーが配されている。
【００２７】
上部キャビネット１２の左側面１２Ｌには、ＡＶ端子部１２５が設けられており、各種ＡＶ端子が外部に臨んでいる。ＡＶ端子部１２５を通じて、プロジェクタにＡＶ（Audio Visual）信号が入出力される。
【００２８】
上部キャビネット１２の後面１２Ｂは、着脱可能な後面カバー１２６によって構成されている。後面カバー１２６には、吸気口１２７が設けられている。吸気口１２７は、多数
のスリット状の孔によって構成されている。また、上部キャビネット１２の右側面１２Ｒには、排気口１２８が設けられている。排気口１２８は、多数のスリット状の孔によって構成されている。吸気口１２７や下部キャビネット１１の吸気口１１１から本体キャビネット１０内に取り込まれた外気は、液晶パネルや光源ランプなど、本体キャビネット１０内の発熱部品を冷却した後に排気口１２８から排出される。
【００２９】
図２は、プロジェクタ内部構成を示す斜視図である。図２（ａ）は、上部キャビネット１２および制御回路ユニット８０が取り外された状態を示すプロジェクタの後方から見た斜視図である。また、図２（ｂ）は、制御回路ユニット８０が装着され、上部キャビネット１２のみが取り外された状態を示すプロジェクタの後方から見た斜視図である。
【００３０】
図２（ａ）を参照して、下部キャビネット１１には、光学エンジン２０、投写レンズユニット３０、メイン電源ユニット４０、サブ電源ユニット５０、冷却ユニット６０および排気ファンユニット７０が配されている。
【００３１】
光学エンジン２０は、光源ランプを有する光源部２１と、光源部２１からの光を変調して映像光を生成する光学系２２とを備えており、下部キャビネット１１の中央よりやや後ろ側に配されている。光学系２２は、光源部２１から投写レンズユニット３０に至るようにＬ字状を有するとともに、投写レンズユニット３０側の端部に配されたプリズムユニット２３を含む。投写レンズユニット３０は、光学系２２の前方であって、下部キャビネット１１の中央よりやや左側面寄りに配されている。投写レンズユニット３０は、レンズホルダ３１を介して下部キャビネット１１に固定されている。
【００３２】
図３は、光学エンジン２０および投写レンズユニット３０の構成を示す図である。
【００３３】
光源ランプ２０１から出射された白色光は、コンデンサレンズ２０２、フライアイインテグレータ２０３、ＰＢＳアレイ２０４を通過する。フライアイインテグレータ２０３は、液晶パネル（後述する）に照射される各色光の光量分布を均一化させ、ＰＢＳアレイ２０４は、ダイクロイックミラー２０６に向かう光の偏光方向を一方向に揃える。
【００３４】
ＰＢＳアレイ２０４を通過した光は、コンデンサレンズ２０５を通過してダイクロイックミラー２０６に入射する。
【００３５】
ダイクロイックミラー２０６は、入射した光のうち、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）のみを反射し、緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）と赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）を透過する。
【００３６】
ダイクロイックミラー２０６により反射されたＢ光は、コンデンサレンズ２０５、２０７によるレンズ作用と反射ミラー２０８による反射によって、適正な照射状態にて青色用の液晶パネル２０９に照射される。液晶パネル２０９は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。なお、液晶パネル２０９の入射側には１枚の入射側偏光板２１０が配されており、入射側偏光板２１０を介して液晶パネル２０９にＢ光が照射される。また、液晶パネル２０９の出射側には２枚の出射側偏光板２１１が配されており、液晶パネル２０９から出射されたＢ光が出射側偏光板２１１に入射する。
【００３７】
ダイクロイックミラー２０６を透過したＧ光およびＲ光は、ダイクロイックミラー２１２に入射する。ダイクロイックミラー２１２は、Ｇ光を反射するとともにＲ光を透過する。
【００３８】
ダイクロイックミラー２１２により反射されたＧ光は、コンデンサレンズ２０５、２１
３によるレンズ作用によって、適正な照射状態にて緑色用の液晶パネル２１４に照射される。液晶パネル２１４は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。なお、液晶パネル２１４の入射側には１枚の入射側偏光板２１５が配されており、入射側偏光板２１５を介して液晶パネル２１４にＧ光が照射される。また、液晶パネル２１４の出射側には２枚の出射側偏光板２１６が配されており、液晶パネル２１４から出射されたＧ光が出射側偏光板２１６に入射する。
【００３９】
ダイクロイックミラー２１２を透過したＲ光は、コンデンサレンズ２０５、２１７およびリレーレンズ２１８、２１９によるレンズ作用と反射ミラー２２０、２２１による反射によって、適正な照射状態にて赤色用の液晶パネル２２２に照射される。液晶パネル２２２は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＲ光を変調する。なお、液晶パネル２２２の入射側には１枚の入射側偏光板２２３が配されており、入射側偏光板２２３を介して液晶パネル２２２にＲ光が照射される。また、液晶パネル２２２の出射側には１枚の出射側偏光板２２４が配されており、液晶パネル２２２から出射されたＲ光が出射側偏光板２２４に入射する。
【００４０】
液晶パネル２０９、２１４、２２２によって変調されたＢ光、Ｇ光、Ｒ光は、出射側偏光板２１１、２１６、２２４を通過してダイクロイックプリズム２２５に入射する。ダイクロイックプリズム２２５は、Ｂ光、Ｇ光およびＲ光のうち、Ｂ光とＲ光を反射するとともにＧ光を透過し、これにより、Ｂ光、Ｇ光およびＲ光を色合成する。こうして、色合成された映像光が、ダイクロイックプリズム２２５から投写レンズユニット３に向けて出射される。
【００４１】
投写レンズユニット３０は、複数のレンズを備えており、入射した映像光を拡大してスクリーンに投写する。投写レンズユニット３０は、短焦点タイプのレンズであり、前端部に大きなレンズ３１１を有する。映像光は、レンズ３１１からやや斜め上方に向けて出射される。
【００４２】
また、投写レンズユニット３０には、フォーカスリング３１２が設けられている。フォーカスリング３１２には、フォーカスレバー３１３が形成されている。フォーカスレバー３１３が操作されると、フォーカスリング３１２が回動し、これに伴って、投写レンズユニット３０内部のフォーカスレンズ（図示せず）が移動する。こうして、フォーカスレバー３１３が操作されることにより、投写画像のフォーカスが調整される。
【００４３】
図４は、プリズムユニット２３の構成を示す図である。
【００４４】
液晶パネル２０９、２１４、２２２、出射側偏光板２１１、２１６、２２４およびダイクロイックプリズム２２５は、プリズムホルダ２２６に組み付けられることによって、プリズムユニット２３を構成している。
【００４５】
液晶パネル２０９、２１４、２２２は、それぞれ、立方体形状のダイクロイックプリズム２２５の３つの側面に対向するように、ブラケット２２７、２２８、２２９を介してプリズムホルダ２２６に固定されている。液晶パネル２０９、２１４、２２２からは、それぞれ、各種の信号線が実装されたフレキシブルプリント基板２０９ａ、２１４ａ、２２２ａが上方へ延びている。
【００４６】
図２（ａ）に戻り、投写レンズユニット３０の右方には、メイン電源ユニット４０が配されており、左方には、サブ電源ユニット５０が配されている。メイン電源ユニット４０は、ハウジング４０１内に電源回路を備えており、プロジェクタの各電装部品に電源の供給を行う。ハウジング４０１には、投写レンズユニット３０側の側面に、多数の孔からな
る通気口４０２が形成されている。また、反対側の側面にも図示しない通気口が形成されている。
【００４７】
サブ電源ユニット５０は、ノイズフィルタや平滑回路などを備えており、入力された商用交流電源からノイズを除去してメイン電源ユニット４０に供給する。
【００４８】
光学エンジン２０の後方には、冷却ユニット６０が配されている。冷却ユニット６０は複数の吸気ファンを備えている。下部キャビネット１１の後端部には、冷却ユニット６０の吸気口部６０１が配されている。吸気口部６０１には、着脱可能なフィルタユニット９０が配される。フィルタユニット９０は、目の粗さが異なる複数のフィルタを有し、吸気口１２７から取り込まれる外気中の塵や埃を、その大きさに応じて、それぞれのフィルタにて段階的に除去する。
【００４９】
冷却ユニット６０は、本体キャビネット１０の吸気口１２７から取り込んだ外気を、液晶パネル２０９、２１４、２２２など、光学エンジン２０の主要な発熱部品に供給して、これら発熱部品を冷却する。冷却ユニット６０の詳細な構成については、追って説明する。
【００５０】
メイン電源ユニット４０の右方であって、下部キャビネット１１の右側端部には、排気ファンユニット７０が配されている。排気ファンユニット７０は、第１排気ファン７０１と、第２排気ファン７０２と、これらの排気ファン７０１、７０２を下部キャビネット１１に固定するためのファンホルダ７０３とにより構成されている。
【００５１】
第１排気ファン７０１は、その吸気面が、本体キャビネット１０の左側面よりもやや斜め後方に向いている。第１排気ファン７０１は、光学エンジン２０内の発熱部品（液晶パネル２０９、２１４、２２２や光源ランプ２０１）を冷却することにより温まった空気を外部に排出する。また、吸気口１１１から取り込まれ、投写レンズユニット３０を冷却することにより温まった空気を外部に排出する。
【００５２】
第２排気ファン７０２は、その吸気面が、メイン電源ユニット４０に向いている。第２排気ファン７０２は、メイン電源ユニット４０を冷却することにより温まった空気を外部に排出する。
【００５３】
図中に破線で示すように、光学エンジン２０と、その前方に配されたメイン電源ユニット４０との間には、これら２つ部品の間隔を広く開けることにより、液晶パネル２０９の周辺から第１排気ファン７０１に向けて排気通路ＥＷが形成されている。
【００５４】
次に、図２（ｂ）を参照して、下部キャビネット１１の左側面側には、制御回路ユニット８０が配される。制御回路ユニット８０は、回路基板８０１と、回路基板８０１の左端部に装着されたＡＶ端子基板８０２とにより構成されている。回路基板８０１は、前後が長手方向となる長方形状を有している。回路基板８０１には、液晶パネル２０９、２１４、２２２、光源ランプ２０１等の各種駆動部品を制御するための制御回路が配されている。回路基板８０１は、投写レンズユニット３０、光学エンジン２０および冷却ユニット６０の上方に、これらと比較的小さな隙間をもって配されている。
【００５５】
また、回路基板８０１には、液晶パネル２１４のフレキシブル基板２１４ａを回路基板８０１の表側に取り出すための開口部８０３と、液晶パネル２２２のフレキシブル基板２２２ａを回路基板８０１の表側に取り出すための開口部８０４とが形成されている。さらに、回路基板８０１には、３つのコネクタ８０５が配されている。回路基板８０１の表側に取り出されたフレキシブル基板２１４ａ、２２２ａは、それぞれ、対応するコネクタ８
０５に接続される。また、回路基板８０１の外側からの回路基板８０１の表側に取り出された液晶パネル２０９のフレキシブル基板２０９ａも、対応するコネクタ８０５に接続される。
【００５６】
ＡＶ端子基板８０２には、各種ＡＶ端子が装着されている。上述のように、上部キャビネット１２が下部キャビネット１１に装着されると、各種ＡＶ端子がＡＶ端子部１２５において外部に臨む。
【００５７】
図５は、制御回路ユニット８０の周辺を拡大した平面図である。
【００５８】
図５に示すように、制御回路ユニット８０は、青色用の液晶パネル２０９よりも左側に配されている。即ち、回路基板８０１の右側端部８０１ａは、青色用の液晶パネル２０９の少し左側に位置している。このため、上方から見て、３つの液晶パネル２０９、２１４、２２２のうち、赤色用の液晶パネル２２２と緑色用の液晶パネル２１４は、その上方を回路基板８０１に覆われているが、青色用の液晶パネル２０９は、その上方を回路基板８０１に覆われていない。なお、本実施の形態では、青色用の液晶パネル２０９の出射側にある２枚の出射側偏光板２１１が、回路基板８０１の右端部に覆われている。しかしながら、２枚の出射側偏光板２１１も、青色用の液晶パネル２０と同様に、回路基板８０１に覆われなくすることもできる。
【００５９】
図６および図７は、冷却ユニット６０の構成を示す図である。図６（ａ）、（ｂ）は、冷却ユニット６０の斜視図である。図６（ａ）には、便宜上、光学エンジン２０の構成のうちプリズムユニット２３のみが、冷却ユニット６０とともに示されている。また、図７は、冷却ユニット６０の底面図である。
【００６０】
図６を参照して、吸気口部６０１は、フィルタユニット９０を収容する収容部６０２を有している。収容部６０２の後壁には、吸気口６０３が形成されている。吸気口６０３には、格子部６０３ａが形成されている。フィルタユニット９０によって埃等が除去された外気は、冷却用の空気（以下、「冷却空気」という）として、吸気口６０３からファンケーシング６０４内に取り込まれる。
【００６１】
図７を参照して、に示すように、ファンケーシング６０４内には、４つの吸気ファン（第１ファン６０５、第２吸気ファン６０６、第３吸気ファン６０７、第４吸気ファン６０８）が配されている。ファンケーシング６０４内に取り込まれた冷却空気は、各吸気ファン６０５〜６０８に取り込まれる。
【００６２】
第１吸気ファン６０５には、第１ダクト６０９が接続されている。第１ダクト６０９の先端部には、２つの吹出口６１０、６１１が形成されている。第２吸気ファン６０６には、第２ダクト６１２が接続されている。第２ダクト６１２の先端部には、吹出口６１３が形成されている。
【００６３】
第３吸気ファン６０７には、第３ダクト６１４および第４ダクト６１６が接続されている。第３ダクト６１４の先端部には、吹出口６１５が形成されている。また、第４ダクト６１６の先端部には、吹出口６１７が形成されている。第４吸気ファン６０８には、第５ダクト６１８および第６ダクト６２０が接続されている。第５ダクト６１８の先端部には、吹出口６１９が形成されている。また、第６ダクト６２０の先端部には、吹出口６２１が形成されている。
【００６４】
図６に戻り、吹出口６１０および吹出口６１１は、赤色用の液晶パネル２２２の下方に位置している。また、吹出口６１３および吹出口６１５は、緑色用の液晶パネル２１４の
下方に位置している。さらに、吹出口６１７および吹出口６１９は、青色用の液晶パネル２０９の下方に位置している。さらに、吹出口６２１は、図６には示されていないＰＢＳ２０４（図６には図示せず）の下方に位置している。
【００６５】
４つの冷却ファン６０５、６０６、６０７、６０８が駆動されると、吹出口６１０からは、出射側偏光板２２４（図６には図示せず）に向けて冷却空気が吹き出され、吹出口６１１からは、赤色用の入射側偏光板２２３（図６には図示せず）および液晶パネル２２２に向けて冷却空気が吹き出される。また、吹出口６１３からは、出射側偏光板２１６（図６には図示せず）に向けて冷却空気が吹き出され、吹出口６１１からは、緑色用の入射側偏光板２１５（図６には図示せず）および液晶パネル２１４に向けて冷却空気が吹き出される。さらに、吹出口６１７からは、出射側偏光板２１１（図６には図示せず）に向けて冷却空気が吹き出され、吹出口６１９からは、青色用の入射側偏光板２１０（図６には図示せず）および液晶パネル２０９に向けて冷却空気が吹き出される。さらに、吹出口６２１からは、ＰＢＳアレイ２０４に向けて冷却空気が吹き出される。
【００６６】
こうして、各液晶パネル２０９、２１４、２２２、入射側偏光板２１０、２１５、２２３および出射側偏光板２１１、２１６、２２４が冷却空気によって冷却される。また、ＰＢＳアレイ２０４も冷却空気によって冷却される。なお、以降、各色光に対応する液晶パネル、入射側偏光板および出射側偏光板の組をまとめて称する場合は、特に、「液晶パネル２０９等」、「液晶パネル２１４等」および「液晶パネル２２２等」と称する。
【００６７】
図８は、液晶パネル２０９、２１４、２２２等を冷却した後の冷却空気の流れについて説明するための図である。
【００６８】
第１排気ファン７０１が駆動されると、プリズムユニット２３の周囲の空気が、主として、排気通路ＥＷを通じて第１排気ファン７０１に吸い込まれる。これに伴って、図８の矢印に示すように、各液晶パネル２０９、２１４、２２２等を冷却した後の冷却空気が、排気通路ＥＷを通って第１排気ファン７０１に吸い込まれ、外部に排出される。なお、一部の冷却空気については、メイン電源ユニット４０や光学エンジン２０の上面と上部キャビネット１２との間を流れて第１排気ファン７０１へ向かうものものある。
【００６９】
図９（ａ）は、出射口６１９から吹き出された冷却空気の流れを模式的に示す図である。なお、図９（ｂ）には、出射口６１９の上方に回路基板８０１が存在するときの冷却空気の流れが比較例として模式的に示されている。
【００７０】
図９（ｂ）に示すように、吹出口６１９の上方に回路基板８０１が存在する場合には、吹出口６１９から回路基板８０１までの距離が比較的に短いため、図の矢印のように、液晶パネル２０９を冷却した冷却空気は、回路基板８０１の裏面に比較的に勢いよく当たり、方々に分散する。このため、温まった空気が液晶パネル２０９の周りに滞留しやすく、これにより、液晶パネル２０９の冷却効率が低下する。
【００７１】
一方、図９（ａ）に示すように、吹出口６１９の上方に回路基板８０１がない場合には、吹出口６１９から上部キャビネット１２までの距離は比較的に長いため、図の矢印のように、液晶パネル２０９を冷却した冷却空気は、上部キャビネット１２に達するまでに、勢いが弱くなりつつ、次第に、第１排気ファン７０１による気流に引き込まれる。このため、冷却空気は、第１排気ファン７０１の方向へと流れ、一部が上部キャビネット１２の裏面に当たっても、方々へは分散しにくくなる。したがって、冷却空気は、液晶パネル２０９の周りに滞留しにくく、第１排気ファン７０１からの吸引を受けて第１排気ファン７０１側へと円滑に流れやすくなる。結果、液晶パネル２０９の冷却効率が向上する。
【００７２】
このように、本実施の形態では、特に発熱しやすい青色用の液晶パネル２０９の冷却効率が高められるため、液晶パネル２０９の特性の劣化を効果的に抑制することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、青色用の出射側偏光板２１１の上方に回路基板８０１が重なっているが、上記のように、そのすぐ近くの液晶パネル２０９の上方が開放されていれば、吹出口６１７から吹き出されて出射側偏光板２１１を通った冷却空気は、回路基板８０１のない方、すなわち、液晶パネル２０９の上方へと流れやすくなる。このため、出射側偏光板２１１の冷却効率も比較的良好なものとなる。ただし、青色用の出射側偏光板２１１は発熱しやすいため、より冷却効率を高めるには、出射側偏光板２１１の上方もまた、液晶パネル２０９の場合と同様、回路基板８０１が重ならないようにして、冷却空気の流れを良くするのが望ましい。
【００７４】
本実施の形態では、緑色用の液晶パネル２１４と赤色用の液晶パネル２２２の上方には、回路基板８０１が配されている。このため、液晶パネル２１４、２２２を冷却した冷却空気は、回路基板８０１に当たって分散し、液晶パネル２１４、２２２の周りに滞留しやすい。
【００７５】
しかしながら、本実施の形態によれば、上記のように、排気通路ＥＷを通って第１排気ファン７０１へと向かう冷却空気の流れの下流側にある青色用の液晶パネル２０９の周りの冷却空気の流れが良好であるため、この流れに引っ張られて、液晶パネル２１４、２２２の周りの空気も流れやすくなる。また、青色用の液晶パネル２０９を通った冷却空気が回路基板８０１に当たって緑色用の液晶パネル２１４と赤色用の液晶パネル２２２の方に向かうことがないため、緑色用の液晶パネル２１４と赤色用の液晶パネル２２２を通った冷却空気の流れが、青色用の液晶パネル２０９を通り回路基板８０１により分散された冷却空気によって邪魔されることもない。
【００７６】
このように、本実施の形態では、青色用の液晶パネル２０９の他、緑色用および赤色用の液晶パネル２１４、２２２を通った冷却空気もまた、円滑に流れるようになる。これにより、各液晶パネル２０９、２１４、２２２に対する冷却効率を総合的に高めることができる。また、このように冷却空気の流れが良くなることにより、各液晶パネル２０９、２１４、２２２の周囲の内圧が下がるため、各吹出口６１０、６１１、６１３、６１５、６１７、６１９からの冷却空気の吹出量も増加する。したがって、各液晶パネル２０９、２１４、２２２等に対する冷却効果を高めることができる。また、冷却効果が高まる分、第１排気ファン７０１の回転数を低減することも可能となり、プロジェクタの静音化も図られ得る。
【００７７】
なお、冷却空気の排気効率だけを考えれば、全ての液晶パネル２０９、２１４、２２２の上方に回路基板８０１が配されないようにすればよい。しかし、こうすると、たとえば、全ての液晶パネル２０９、２１４、２２２に掛からないように回路基板８０１をずらして配置する等、回路基板８０１の配置スペースを確保するための構成の変更が必要となり、これに起因して、本体キャビネット１０が大きくなってしまう惧れがある。また、各液晶パネル２０９、２１４、２２２と回路基板８０１との距離が大きくなるため、各液晶パネル２０９、２１４、２２２から出た各種信号線（本実施例では、フレキシブル基板２０９ａ、２１４ａ、２２２a）を長くする必要が生じるなど、信号線の効率的な接続が行えなくなる惧れがある。
【００７８】
本実施の形態では、第１排気ファン７０１に最も近い青色用の液晶パネル２０９のみが回路基板８０１に覆われない構成としているので、回路基板８０１が配置上の制約を受けにくく、不所望な回路基板８０１の配置による装置本体の大型化が抑制され得る。
【００７９】
さらに、本実施の形態では、第１排気ファン７０１側から液晶パネル２０９側に向けて排気通路ＥＷが設けられているので、液晶パネル２０９、２１４、２２２等を冷却した冷却空気を、吸気通路ＥＷ通じて、さらに円滑に外部へ排出することができる。
【００８０】
以上、本実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も、上記実施の形態に以外に、種々の変更が可能である。
【００８１】
たとえば、上記実施の形態では、図５に示すように、回路基板８０１全体を青色用の液晶パネル２０９よりも左側に配置することにより、青色用の液晶パネル２０９に回路基板８０１が重ならないようにしている。しかしながら、これに限らず、図１０に示すように回路基板８０１自身は、右端部８０１ａが青色用の液晶パネル２０９より右側に位置するように配置し、青色用の液晶パネル２０９に対応する回路基板８０１の部分を一部切り欠くことにより、青色用の液晶パネル２０９が回路基板８０１に重ならないようにしても良い。このようにすれば、回路基板８０１を大きくすることができる。さらに、回路基板８０１の、緑色用の液晶パネル２１４および／または赤色用の液晶パネル２２２の上方に対応する領域を切り抜いて、空気の流れを良くするようにしても良い。
【００８２】
また、上記実施の形態では、青色用の液晶パネル２０９が、第１排気ファン７０１の最も近く、即ち、第１排気ファン７０１への空気の流れの最も下流側に配され、回路基板８０１と重ならないようになされている。しかしながら、これに限らず、たとえば、赤色用の液晶パネル２２２が第１排気ファン７０１への空気の流れの最も下流側に配され、回路基板８０１と重ならないようになされても良い。
【００８３】
ただし、青色用の液晶パネル２０９は、赤色用の液晶パネル２２２に比べて発熱しやすい。よって、本実施の形態のように、青色用の液晶パネル２０９に回路基板８０１が重ならないようにして、青色用の液晶パネル２０９の冷却効果を高めるのが望ましい。
【００８４】
さらに、上記実施の形態では、１つの液晶パネルのみに回路基板８０１が重ならないようになされているが、２つあるいは全ての液晶パネルに回路基板８０１が重ならないようにされても良い。ただし、上述したように、回路基板８０１の配置上の制約を考慮すれば、第１排気ファン７０１への空気の流れの最も下流にある液晶パネルのみに回路基板８０１が重ならないようにされることが望ましい。
【００８５】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８６】
２０ 光学エンジン
２０９ 青色用の液晶パネル（光変調素子）
２１４ 緑色用の液晶パネル（光変調素子）
２２２ 赤色用の液晶パネル（光変調素子）
６０ 冷却ユニット（冷却部）
６１１、６１５、６１９ 吹出口
７０ 排気ファンユニット
７０１ 第１排気ファン（排気部、排気ファン）
８０ 制御回路ユニット
８０１ 回路基板
ＥＷ 排気通路（排気部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調素子によって変調された光を被投写面に拡大投写する投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）では、液晶パネルなどの光変調素子よって変調された光が、投写レンズによって被投写面に投写される。いわゆる３板式のプロジェクタでは、赤色、緑色および青色の波長帯の光にそれぞれ対応する３つの光変調素子が配され、これら光変調素子によって変調された光が、ダイクロイックプリズムなどの光合成素子によって合成され、投写レンズへ入射される。
【０００３】
かかるプロジェクタでは、光が変調される際に各光変調素子が発熱する。このため、プロジェクタでは、これら光変調素子を冷却するための構成が用いられる（特許文献１参照）。
【０００４】
たとえば、本体キャビネットの底面と各光変調素子との間に、各光変調素子に対応する吹出口が配される。吸気ファンによって外部から取り込まれた空気が、各吹出口から、対応する光変調素子に吹き付けられる。その後、光変調素子から熱を奪って温まった空気は、排気ファンに取り込まれ、外部に排出される。光変調素子の近傍の空気の流れが良いと、光変調素子を効率的に冷却できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５７１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本体キャビネット内には、プロジェクタの各種駆動部品を制御するための回路基板が配される。このとき、プロジェクタ本体の小型化を図るため、平たい形状である回路基板は、他の構成部品の上方に比較的小さな隙間をもって重なるように配置される。よって、通常、３つの光変調素子の直ぐ上には、回路基板が存在する。
【０００７】
しかしながら、このように光変調素子が回路基板によって覆われていると、回路基板が、吹出口から吹き出された空気の流れの障壁となって、空気の流れが悪くなる。このため、光変調素子の熱が効率的に取り除かれにくくなってしまう。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、光変調素子に対する冷却効果を高めることができる投写型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の投写型表示装置は、光変調素子と、外部から取り込んだ空気を吹出口から前記光変調素子に吹き付ける冷却部と、前記光変調素子を通った空気を外部に排出する排気部と、前記光変調素子に対して前記吹出口と反対側に配された回路基板とを備える。ここで、前記回路基板は、前記吹出口と前記光変調素子の並び方向から見て、前記光変調素子に重ならないようになっている。
【００１０】
本発明の投写型表示装置によれば、回路基板が、吹出口から光変調素子に吹き付けられ
た空気の流れの障壁とならないため、光変調素子の熱を奪って温まった空気を、排気部へと円滑に流すことができる。これにより、光変調素子の熱を効率的に取り除くことができる。
【００１１】
本発明の投写型表示装置では、複数の前記光変調素子と各光変調素子に対応する複数の前記吹出口が、前記並び方向に垂直な方向に配置された構成とされ得る。この場合、前記回路基板は、前記並び方向から見て、前記複数の光変調素子の少なくとも一つに重ならないようになっている。この構成によれば、回路基板が重ならない光変調素子を、効果的に冷却することができる。
【００１２】
なお、前記複数の光変調素子が、赤色、緑色および青色の波長帯の光をそれぞれ変調する３つの光変調素子である場合、前記回路基板は、前記３つの光変調素子のうち、前記並び方向から見て、少なくとも青色の波長帯の光を変調する光変調素子に重ならないようになっているのが好ましい。こうすると、特に発熱しやすい青色波長帯用の光変調素子を効率的に冷却することができる。
【００１３】
本発明の投写型表示装置において、前記回路基板は、前記並び方向から見て、前記複数の光変調素子のうち一つにのみ重ならないような構成とされ得る。こうすると、装置本体内において、回路基板が配置上の制約を受けにくいため、不所望な回路基板の配置による装置本体の大型化が抑制され得る。
【００１４】
本発明の投写型表示装置において、前記回路基板が重ならない光変調素子が、前記複数の光変調素子から前記排気部へと向かう空気の流れの最も下流側に配置され得る。こうすると、最も下流側の光変調素子の近傍の空気の流れが良くなるため、この空気の流れに他の光変調素子に吹き付けられた空気が引き込まれ易くなる。このため、他の光変調素子の近傍の空気も排気部へと導かれ易くなり、結果、３つの光変調素子に対する冷却効果を総合的に高めることができる。
【００１５】
この場合、前記排気部は、排気ファンと、前記複数の光変調素子と前記排気ファンとの間に設けられた排気風路とを備える構成とされ得る。このとき、前記回路基板が重ならない光変調素子が、前記排気風路を通って前記複数の光変調素子から前記排気ファンへと向かう空気の流れの最も下流側に位置するように、前記排気風路と前記排気ファンが配置される。このような構成とすれば、光変調素子に吹き付けられた空気を、排気風路を通じて、さらに円滑に外部へ排出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のとおり、本発明によれば、光変調素子に対する冷却効果を高めることができる投写型表示装置を提供することができる。
【００１７】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態に係るプロジェクタの外観構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係るプロジェクタの内部構成を示す斜視図である。
【図３】実施の形態に係る光学エンジンおよび投写レンズユニットの構成を示す図である。
【図４】実施の形態に係るプリズムユニットの構成を示す図である。
【図５】実施の形態に係る制御回路ユニットの周辺を拡大した平面図である。
【図６】実施の形態に係る冷却ユニットの構成を示す図である。
【図７】実施の形態に係る冷却ユニットの構成を示す図である。
【図８】実施の形態に係る液晶パネル、入射側偏光板および出射側偏光板を冷却した後の冷却空気の流れについて説明するための図である。
【図９】吹出口の上方に回路基板が存在する場合と存在しない場合の冷却空気の流れの違いについて説明するための図である。
【図１０】回路基板の配置に関する変更例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は、プロジェクタの外観構成を示す斜視図である。図１（ａ）は、前方から見たプロジェクタの斜視図であり、図１（ｂ）は、後方から見たプロジェクタの斜視図である。
【００２１】
図１を参照して、プロジェクタは、本体キャビネット１０を備えている。本体キャビネット１０は、下部キャビネット１１と、下部キャビネット１１に上方から被せられる上部キャビネット１２により構成されている。
【００２２】
下部キャビネット１１は、上面が開放された底の浅い箱状に形成されている。下部キャビネット１１は、その前面１１Ｆが左右の側面１１Ｌ、１１Ｒおよび後面１１Ｂよりも高くなるように形成されている。左右の側面１１Ｌ、１１Ｒは、前端部分で緩やかに高くなり、前面１１Ｆにつながっている。
【００２３】
下部キャビネット１１の前面１１Ｆには、吸気口１１１が形成されている。吸気口１１１は、多数のスリット状の孔によって構成されている。また、下部キャビネット１１の前面１１Ｆには、出音口１１２が形成されている。出音口１１２からは、投写時に映像に対応する音声が出力される。
【００２４】
上部キャビネット１２は下面が開放された箱状に形成されている。上部キャビネット１２の前部は、左右全体に亘って緩やかに上方に反っており、その前面１２Ｆが、わずかに斜め上方を向いている。上部キャビネット１２の前面１２Ｆは、横方向から見て、緩やかに湾曲しているとともに、下部キャビネット１１の前面１１Ｆよりも斜め上方に突出している。
【００２５】
上部キャビネット１２の前面１２Ｆには、中央よりも左側面側に寄った位置に、四角形状の投写口１２１が形成されている。投写口１２１の奥には、投写レンズユニット３０の前端部分のレンズ３１１が収容される収容部１２２が形成されている。
【００２６】
上部キャビネット１２の上面１２Ｕには、インジケータ部１２３と操作部１２４が設けられている。インジケータ部１２３には、複数のＬＥＤが配されている。ユーザは、各ＬＥＤの点灯状態によって、プロジェクタが運転中であるかスタンバイ状態であるかを確認することができる。また、各種のエラー状態を確認することができる。操作部１２４には、複数の操作キーが配されている。
【００２７】
上部キャビネット１２の左側面１２Ｌには、ＡＶ端子部１２５が設けられており、各種ＡＶ端子が外部に臨んでいる。ＡＶ端子部１２５を通じて、プロジェクタにＡＶ（Audio Visual）信号が入出力される。
【００２８】
上部キャビネット１２の後面１２Ｂは、着脱可能な後面カバー１２６によって構成されている。後面カバー１２６には、吸気口１２７が設けられている。吸気口１２７は、多数
のスリット状の孔によって構成されている。また、上部キャビネット１２の右側面１２Ｒには、排気口１２８が設けられている。排気口１２８は、多数のスリット状の孔によって構成されている。吸気口１２７や下部キャビネット１１の吸気口１１１から本体キャビネット１０内に取り込まれた外気は、液晶パネルや光源ランプなど、本体キャビネット１０内の発熱部品を冷却した後に排気口１２８から排出される。
【００２９】
図２は、プロジェクタ内部構成を示す斜視図である。図２（ａ）は、上部キャビネット１２および制御回路ユニット８０が取り外された状態を示すプロジェクタの後方から見た斜視図である。また、図２（ｂ）は、制御回路ユニット８０が装着され、上部キャビネット１２のみが取り外された状態を示すプロジェクタの後方から見た斜視図である。
【００３０】
図２（ａ）を参照して、下部キャビネット１１には、光学エンジン２０、投写レンズユニット３０、メイン電源ユニット４０、サブ電源ユニット５０、冷却ユニット６０および排気ファンユニット７０が配されている。
【００３１】
光学エンジン２０は、光源ランプを有する光源部２１と、光源部２１からの光を変調して映像光を生成する光学系２２とを備えており、下部キャビネット１１の中央よりやや後ろ側に配されている。光学系２２は、光源部２１から投写レンズユニット３０に至るようにＬ字状を有するとともに、投写レンズユニット３０側の端部に配されたプリズムユニット２３を含む。投写レンズユニット３０は、光学系２２の前方であって、下部キャビネット１１の中央よりやや左側面寄りに配されている。投写レンズユニット３０は、レンズホルダ３１を介して下部キャビネット１１に固定されている。
【００３２】
図３は、光学エンジン２０および投写レンズユニット３０の構成を示す図である。
【００３３】
光源ランプ２０１から出射された白色光は、コンデンサレンズ２０２、フライアイインテグレータ２０３、ＰＢＳアレイ２０４を通過する。フライアイインテグレータ２０３は、液晶パネル（後述する）に照射される各色光の光量分布を均一化させ、ＰＢＳアレイ２０４は、ダイクロイックミラー２０６に向かう光の偏光方向を一方向に揃える。
【００３４】
ＰＢＳアレイ２０４を通過した光は、コンデンサレンズ２０５を通過してダイクロイックミラー２０６に入射する。
【００３５】
ダイクロイックミラー２０６は、入射した光のうち、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）のみを反射し、緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）と赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）を透過する。
【００３６】
ダイクロイックミラー２０６により反射されたＢ光は、コンデンサレンズ２０５、２０７によるレンズ作用と反射ミラー２０８による反射によって、適正な照射状態にて青色用の液晶パネル２０９に照射される。液晶パネル２０９は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。なお、液晶パネル２０９の入射側には１枚の入射側偏光板２１０が配されており、入射側偏光板２１０を介して液晶パネル２０９にＢ光が照射される。また、液晶パネル２０９の出射側には２枚の出射側偏光板２１１が配されており、液晶パネル２０９から出射されたＢ光が出射側偏光板２１１に入射する。
【００３７】
ダイクロイックミラー２０６を透過したＧ光およびＲ光は、ダイクロイックミラー２１２に入射する。ダイクロイックミラー２１２は、Ｇ光を反射するとともにＲ光を透過する。
【００３８】
ダイクロイックミラー２１２により反射されたＧ光は、コンデンサレンズ２０５、２１
３によるレンズ作用によって、適正な照射状態にて緑色用の液晶パネル２１４に照射される。液晶パネル２１４は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。なお、液晶パネル２１４の入射側には１枚の入射側偏光板２１５が配されており、入射側偏光板２１５を介して液晶パネル２１４にＧ光が照射される。また、液晶パネル２１４の出射側には２枚の出射側偏光板２１６が配されており、液晶パネル２１４から出射されたＧ光が出射側偏光板２１６に入射する。
【００３９】
ダイクロイックミラー２１２を透過したＲ光は、コンデンサレンズ２０５、２１７およびリレーレンズ２１８、２１９によるレンズ作用と反射ミラー２２０、２２１による反射によって、適正な照射状態にて赤色用の液晶パネル２２２に照射される。液晶パネル２２２は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＲ光を変調する。なお、液晶パネル２２２の入射側には１枚の入射側偏光板２２３が配されており、入射側偏光板２２３を介して液晶パネル２２２にＲ光が照射される。また、液晶パネル２２２の出射側には１枚の出射側偏光板２２４が配されており、液晶パネル２２２から出射されたＲ光が出射側偏光板２２４に入射する。
【００４０】
液晶パネル２０９、２１４、２２２によって変調されたＢ光、Ｇ光、Ｒ光は、出射側偏光板２１１、２１６、２２４を通過してダイクロイックプリズム２２５に入射する。ダイクロイックプリズム２２５は、Ｂ光、Ｇ光およびＲ光のうち、Ｂ光とＲ光を反射するとともにＧ光を透過し、これにより、Ｂ光、Ｇ光およびＲ光を色合成する。こうして、色合成された映像光が、ダイクロイックプリズム２２５から投写レンズユニット３に向けて出射される。
【００４１】
投写レンズユニット３０は、複数のレンズを備えており、入射した映像光を拡大してスクリーンに投写する。投写レンズユニット３０は、短焦点タイプのレンズであり、前端部に大きなレンズ３１１を有する。映像光は、レンズ３１１からやや斜め上方に向けて出射される。
【００４２】
また、投写レンズユニット３０には、フォーカスリング３１２が設けられている。フォーカスリング３１２には、フォーカスレバー３１３が形成されている。フォーカスレバー３１３が操作されると、フォーカスリング３１２が回動し、これに伴って、投写レンズユニット３０内部のフォーカスレンズ（図示せず）が移動する。こうして、フォーカスレバー３１３が操作されることにより、投写画像のフォーカスが調整される。
【００４３】
図４は、プリズムユニット２３の構成を示す図である。
【００４４】
液晶パネル２０９、２１４、２２２、出射側偏光板２１１、２１６、２２４およびダイクロイックプリズム２２５は、プリズムホルダ２２６に組み付けられることによって、プリズムユニット２３を構成している。
【００４５】
液晶パネル２０９、２１４、２２２は、それぞれ、立方体形状のダイクロイックプリズム２２５の３つの側面に対向するように、ブラケット２２７、２２８、２２９を介してプリズムホルダ２２６に固定されている。液晶パネル２０９、２１４、２２２からは、それぞれ、各種の信号線が実装されたフレキシブルプリント基板２０９ａ、２１４ａ、２２２ａが上方へ延びている。
【００４６】
図２（ａ）に戻り、投写レンズユニット３０の右方には、メイン電源ユニット４０が配されており、左方には、サブ電源ユニット５０が配されている。メイン電源ユニット４０は、ハウジング４０１内に電源回路を備えており、プロジェクタの各電装部品に電源の供給を行う。ハウジング４０１には、投写レンズユニット３０側の側面に、多数の孔からな
る通気口４０２が形成されている。また、反対側の側面にも図示しない通気口が形成されている。
【００４７】
サブ電源ユニット５０は、ノイズフィルタや平滑回路などを備えており、入力された商用交流電源からノイズを除去してメイン電源ユニット４０に供給する。
【００４８】
光学エンジン２０の後方には、冷却ユニット６０が配されている。冷却ユニット６０は複数の吸気ファンを備えている。下部キャビネット１１の後端部には、冷却ユニット６０の吸気口部６０１が配されている。吸気口部６０１には、着脱可能なフィルタユニット９０が配される。フィルタユニット９０は、目の粗さが異なる複数のフィルタを有し、吸気口１２７から取り込まれる外気中の塵や埃を、その大きさに応じて、それぞれのフィルタにて段階的に除去する。
【００４９】
冷却ユニット６０は、本体キャビネット１０の吸気口１２７から取り込んだ外気を、液晶パネル２０９、２１４、２２２など、光学エンジン２０の主要な発熱部品に供給して、これら発熱部品を冷却する。冷却ユニット６０の詳細な構成については、追って説明する。
【００５０】
メイン電源ユニット４０の右方であって、下部キャビネット１１の右側端部には、排気ファンユニット７０が配されている。排気ファンユニット７０は、第１排気ファン７０１と、第２排気ファン７０２と、これらの排気ファン７０１、７０２を下部キャビネット１１に固定するためのファンホルダ７０３とにより構成されている。
【００５１】
第１排気ファン７０１は、その吸気面が、本体キャビネット１０の左側面よりもやや斜め後方に向いている。第１排気ファン７０１は、光学エンジン２０内の発熱部品（液晶パネル２０９、２１４、２２２や光源ランプ２０１）を冷却することにより温まった空気を外部に排出する。また、吸気口１１１から取り込まれ、投写レンズユニット３０を冷却することにより温まった空気を外部に排出する。
【００５２】
第２排気ファン７０２は、その吸気面が、メイン電源ユニット４０に向いている。第２排気ファン７０２は、メイン電源ユニット４０を冷却することにより温まった空気を外部に排出する。
【００５３】
図中に破線で示すように、光学エンジン２０と、その前方に配されたメイン電源ユニット４０との間には、これら２つ部品の間隔を広く開けることにより、液晶パネル２０９の周辺から第１排気ファン７０１に向けて排気通路ＥＷが形成されている。
【００５４】
次に、図２（ｂ）を参照して、下部キャビネット１１の左側面側には、制御回路ユニット８０が配される。制御回路ユニット８０は、回路基板８０１と、回路基板８０１の左端部に装着されたＡＶ端子基板８０２とにより構成されている。回路基板８０１は、前後が長手方向となる長方形状を有している。回路基板８０１には、液晶パネル２０９、２１４、２２２、光源ランプ２０１等の各種駆動部品を制御するための制御回路が配されている。回路基板８０１は、投写レンズユニット３０、光学エンジン２０および冷却ユニット６０の上方に、これらと比較的小さな隙間をもって配されている。
【００５５】
また、回路基板８０１には、液晶パネル２１４のフレキシブル基板２１４ａを回路基板８０１の表側に取り出すための開口部８０３と、液晶パネル２２２のフレキシブル基板２２２ａを回路基板８０１の表側に取り出すための開口部８０４とが形成されている。さらに、回路基板８０１には、３つのコネクタ８０５が配されている。回路基板８０１の表側に取り出されたフレキシブル基板２１４ａ、２２２ａは、それぞれ、対応するコネクタ８
０５に接続される。また、回路基板８０１の外側からの回路基板８０１の表側に取り出された液晶パネル２０９のフレキシブル基板２０９ａも、対応するコネクタ８０５に接続される。
【００５６】
ＡＶ端子基板８０２には、各種ＡＶ端子が装着されている。上述のように、上部キャビネット１２が下部キャビネット１１に装着されると、各種ＡＶ端子がＡＶ端子部１２５において外部に臨む。
【００５７】
図５は、制御回路ユニット８０の周辺を拡大した平面図である。
【００５８】
図５に示すように、制御回路ユニット８０は、青色用の液晶パネル２０９よりも左側に配されている。即ち、回路基板８０１の右側端部８０１ａは、青色用の液晶パネル２０９の少し左側に位置している。このため、上方から見て、３つの液晶パネル２０９、２１４、２２２のうち、赤色用の液晶パネル２２２と緑色用の液晶パネル２１４は、その上方を回路基板８０１に覆われているが、青色用の液晶パネル２０９は、その上方を回路基板８０１に覆われていない。なお、本実施の形態では、青色用の液晶パネル２０９の出射側にある２枚の出射側偏光板２１１が、回路基板８０１の右端部に覆われている。しかしながら、２枚の出射側偏光板２１１も、青色用の液晶パネル２０と同様に、回路基板８０１に覆われなくすることもできる。
【００５９】
図６および図７は、冷却ユニット６０の構成を示す図である。図６（ａ）、（ｂ）は、冷却ユニット６０の斜視図である。図６（ａ）には、便宜上、光学エンジン２０の構成のうちプリズムユニット２３のみが、冷却ユニット６０とともに示されている。また、図７は、冷却ユニット６０の底面図である。
【００６０】
図６を参照して、吸気口部６０１は、フィルタユニット９０を収容する収容部６０２を有している。収容部６０２の後壁には、吸気口６０３が形成されている。吸気口６０３には、格子部６０３ａが形成されている。フィルタユニット９０によって埃等が除去された外気は、冷却用の空気（以下、「冷却空気」という）として、吸気口６０３からファンケーシング６０４内に取り込まれる。
【００６１】
図７を参照して、に示すように、ファンケーシング６０４内には、４つの吸気ファン（第１ファン６０５、第２吸気ファン６０６、第３吸気ファン６０７、第４吸気ファン６０８）が配されている。ファンケーシング６０４内に取り込まれた冷却空気は、各吸気ファン６０５〜６０８に取り込まれる。
【００６２】
第１吸気ファン６０５には、第１ダクト６０９が接続されている。第１ダクト６０９の先端部には、２つの吹出口６１０、６１１が形成されている。第２吸気ファン６０６には、第２ダクト６１２が接続されている。第２ダクト６１２の先端部には、吹出口６１３が形成されている。
【００６３】
第３吸気ファン６０７には、第３ダクト６１４および第４ダクト６１６が接続されている。第３ダクト６１４の先端部には、吹出口６１５が形成されている。また、第４ダクト６１６の先端部には、吹出口６１７が形成されている。第４吸気ファン６０８には、第５ダクト６１８および第６ダクト６２０が接続されている。第５ダクト６１８の先端部には、吹出口６１９が形成されている。また、第６ダクト６２０の先端部には、吹出口６２１が形成されている。
【００６４】
図６に戻り、吹出口６１０および吹出口６１１は、赤色用の液晶パネル２２２の下方に位置している。また、吹出口６１３および吹出口６１５は、緑色用の液晶パネル２１４の
下方に位置している。さらに、吹出口６１７および吹出口６１９は、青色用の液晶パネル２０９の下方に位置している。さらに、吹出口６２１は、図６には示されていないＰＢＳ２０４（図６には図示せず）の下方に位置している。
【００６５】
４つの冷却ファン６０５、６０６、６０７、６０８が駆動されると、吹出口６１０からは、出射側偏光板２２４（図６には図示せず）に向けて冷却空気が吹き出され、吹出口６１１からは、赤色用の入射側偏光板２２３（図６には図示せず）および液晶パネル２２２に向けて冷却空気が吹き出される。また、吹出口６１３からは、出射側偏光板２１６（図６には図示せず）に向けて冷却空気が吹き出され、吹出口６１１からは、緑色用の入射側偏光板２１５（図６には図示せず）および液晶パネル２１４に向けて冷却空気が吹き出される。さらに、吹出口６１７からは、出射側偏光板２１１（図６には図示せず）に向けて冷却空気が吹き出され、吹出口６１９からは、青色用の入射側偏光板２１０（図６には図示せず）および液晶パネル２０９に向けて冷却空気が吹き出される。さらに、吹出口６２１からは、ＰＢＳアレイ２０４に向けて冷却空気が吹き出される。
【００６６】
こうして、各液晶パネル２０９、２１４、２２２、入射側偏光板２１０、２１５、２２３および出射側偏光板２１１、２１６、２２４が冷却空気によって冷却される。また、ＰＢＳアレイ２０４も冷却空気によって冷却される。なお、以降、各色光に対応する液晶パネル、入射側偏光板および出射側偏光板の組をまとめて称する場合は、特に、「液晶パネル２０９等」、「液晶パネル２１４等」および「液晶パネル２２２等」と称する。
【００６７】
図８は、液晶パネル２０９、２１４、２２２等を冷却した後の冷却空気の流れについて説明するための図である。
【００６８】
第１排気ファン７０１が駆動されると、プリズムユニット２３の周囲の空気が、主として、排気通路ＥＷを通じて第１排気ファン７０１に吸い込まれる。これに伴って、図８の矢印に示すように、各液晶パネル２０９、２１４、２２２等を冷却した後の冷却空気が、排気通路ＥＷを通って第１排気ファン７０１に吸い込まれ、外部に排出される。なお、一部の冷却空気については、メイン電源ユニット４０や光学エンジン２０の上面と上部キャビネット１２との間を流れて第１排気ファン７０１へ向かうものものある。
【００６９】
図９（ａ）は、出射口６１９から吹き出された冷却空気の流れを模式的に示す図である。なお、図９（ｂ）には、出射口６１９の上方に回路基板８０１が存在するときの冷却空気の流れが比較例として模式的に示されている。
【００７０】
図９（ｂ）に示すように、吹出口６１９の上方に回路基板８０１が存在する場合には、吹出口６１９から回路基板８０１までの距離が比較的に短いため、図の矢印のように、液晶パネル２０９を冷却した冷却空気は、回路基板８０１の裏面に比較的に勢いよく当たり、方々に分散する。このため、温まった空気が液晶パネル２０９の周りに滞留しやすく、これにより、液晶パネル２０９の冷却効率が低下する。
【００７１】
一方、図９（ａ）に示すように、吹出口６１９の上方に回路基板８０１がない場合には、吹出口６１９から上部キャビネット１２までの距離は比較的に長いため、図の矢印のように、液晶パネル２０９を冷却した冷却空気は、上部キャビネット１２に達するまでに、勢いが弱くなりつつ、次第に、第１排気ファン７０１による気流に引き込まれる。このため、冷却空気は、第１排気ファン７０１の方向へと流れ、一部が上部キャビネット１２の裏面に当たっても、方々へは分散しにくくなる。したがって、冷却空気は、液晶パネル２０９の周りに滞留しにくく、第１排気ファン７０１からの吸引を受けて第１排気ファン７０１側へと円滑に流れやすくなる。結果、液晶パネル２０９の冷却効率が向上する。
【００７２】
このように、本実施の形態では、特に発熱しやすい青色用の液晶パネル２０９の冷却効率が高められるため、液晶パネル２０９の特性の劣化を効果的に抑制することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、青色用の出射側偏光板２１１の上方に回路基板８０１が重なっているが、上記のように、そのすぐ近くの液晶パネル２０９の上方が開放されていれば、吹出口６１７から吹き出されて出射側偏光板２１１を通った冷却空気は、回路基板８０１のない方、すなわち、液晶パネル２０９の上方へと流れやすくなる。このため、出射側偏光板２１１の冷却効率も比較的良好なものとなる。ただし、青色用の出射側偏光板２１１は発熱しやすいため、より冷却効率を高めるには、出射側偏光板２１１の上方もまた、液晶パネル２０９の場合と同様、回路基板８０１が重ならないようにして、冷却空気の流れを良くするのが望ましい。
【００７４】
本実施の形態では、緑色用の液晶パネル２１４と赤色用の液晶パネル２２２の上方には、回路基板８０１が配されている。このため、液晶パネル２１４、２２２を冷却した冷却空気は、回路基板８０１に当たって分散し、液晶パネル２１４、２２２の周りに滞留しやすい。
【００７５】
しかしながら、本実施の形態によれば、上記のように、排気通路ＥＷを通って第１排気ファン７０１へと向かう冷却空気の流れの下流側にある青色用の液晶パネル２０９の周りの冷却空気の流れが良好であるため、この流れに引っ張られて、液晶パネル２１４、２２２の周りの空気も流れやすくなる。また、青色用の液晶パネル２０９を通った冷却空気が回路基板８０１に当たって緑色用の液晶パネル２１４と赤色用の液晶パネル２２２の方に向かうことがないため、緑色用の液晶パネル２１４と赤色用の液晶パネル２２２を通った冷却空気の流れが、青色用の液晶パネル２０９を通り回路基板８０１により分散された冷却空気によって邪魔されることもない。
【００７６】
このように、本実施の形態では、青色用の液晶パネル２０９の他、緑色用および赤色用の液晶パネル２１４、２２２を通った冷却空気もまた、円滑に流れるようになる。これにより、各液晶パネル２０９、２１４、２２２に対する冷却効率を総合的に高めることができる。また、このように冷却空気の流れが良くなることにより、各液晶パネル２０９、２１４、２２２の周囲の内圧が下がるため、各吹出口６１０、６１１、６１３、６１５、６１７、６１９からの冷却空気の吹出量も増加する。したがって、各液晶パネル２０９、２１４、２２２等に対する冷却効果を高めることができる。また、冷却効果が高まる分、第１排気ファン７０１の回転数を低減することも可能となり、プロジェクタの静音化も図られ得る。
【００７７】
なお、冷却空気の排気効率だけを考えれば、全ての液晶パネル２０９、２１４、２２２の上方に回路基板８０１が配されないようにすればよい。しかし、こうすると、たとえば、全ての液晶パネル２０９、２１４、２２２に掛からないように回路基板８０１をずらして配置する等、回路基板８０１の配置スペースを確保するための構成の変更が必要となり、これに起因して、本体キャビネット１０が大きくなってしまう惧れがある。また、各液晶パネル２０９、２１４、２２２と回路基板８０１との距離が大きくなるため、各液晶パネル２０９、２１４、２２２から出た各種信号線（本実施例では、フレキシブル基板２０９ａ、２１４ａ、２２２a）を長くする必要が生じるなど、信号線の効率的な接続が行えなくなる惧れがある。
【００７８】
本実施の形態では、第１排気ファン７０１に最も近い青色用の液晶パネル２０９のみが回路基板８０１に覆われない構成としているので、回路基板８０１が配置上の制約を受けにくく、不所望な回路基板８０１の配置による装置本体の大型化が抑制され得る。
【００７９】
さらに、本実施の形態では、第１排気ファン７０１側から液晶パネル２０９側に向けて排気通路ＥＷが設けられているので、液晶パネル２０９、２１４、２２２等を冷却した冷却空気を、吸気通路ＥＷ通じて、さらに円滑に外部へ排出することができる。
【００８０】
以上、本実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も、上記実施の形態に以外に、種々の変更が可能である。
【００８１】
たとえば、上記実施の形態では、図５に示すように、回路基板８０１全体を青色用の液晶パネル２０９よりも左側に配置することにより、青色用の液晶パネル２０９に回路基板８０１が重ならないようにしている。しかしながら、これに限らず、図１０に示すように回路基板８０１自身は、右端部８０１ａが青色用の液晶パネル２０９より右側に位置するように配置し、青色用の液晶パネル２０９に対応する回路基板８０１の部分を一部切り欠くことにより、青色用の液晶パネル２０９が回路基板８０１に重ならないようにしても良い。このようにすれば、回路基板８０１を大きくすることができる。さらに、回路基板８０１の、緑色用の液晶パネル２１４および／または赤色用の液晶パネル２２２の上方に対応する領域を切り抜いて、空気の流れを良くするようにしても良い。
【００８２】
また、上記実施の形態では、青色用の液晶パネル２０９が、第１排気ファン７０１の最も近く、即ち、第１排気ファン７０１への空気の流れの最も下流側に配され、回路基板８０１と重ならないようになされている。しかしながら、これに限らず、たとえば、赤色用の液晶パネル２２２が第１排気ファン７０１への空気の流れの最も下流側に配され、回路基板８０１と重ならないようになされても良い。
【００８３】
ただし、青色用の液晶パネル２０９は、赤色用の液晶パネル２２２に比べて発熱しやすい。よって、本実施の形態のように、青色用の液晶パネル２０９に回路基板８０１が重ならないようにして、青色用の液晶パネル２０９の冷却効果を高めるのが望ましい。
【００８４】
さらに、上記実施の形態では、１つの液晶パネルのみに回路基板８０１が重ならないようになされているが、２つあるいは全ての液晶パネルに回路基板８０１が重ならないようにされても良い。ただし、上述したように、回路基板８０１の配置上の制約を考慮すれば、第１排気ファン７０１への空気の流れの最も下流にある液晶パネルのみに回路基板８０１が重ならないようにされることが望ましい。
【００８５】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８６】
２０ 光学エンジン
２０９ 青色用の液晶パネル（光変調素子）
２１４ 緑色用の液晶パネル（光変調素子）
２２２ 赤色用の液晶パネル（光変調素子）
６０ 冷却ユニット（冷却部）
６１１、６１５、６１９ 吹出口
７０ 排気ファンユニット
７０１ 第１排気ファン（排気部、排気ファン）
８０ 制御回路ユニット
８０１ 回路基板
ＥＷ 排気通路（排気部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写型表示装置において、
光変調素子と、
外部から取り込んだ空気を吹出口から前記光変調素子に吹き付ける冷却部と、
前記光変調素子を通った空気を外部に排出する排気部と、
前記光変調素子に対して前記吹出口と反対側に配された回路基板と、を備え、
前記回路基板は、前記吹出口と前記光変調素子の並び方向から見て、前記光変調素子に重ならないようになっている、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投写型表示装置において、
複数の前記光変調素子と各光変調素子に対応する複数の前記吹出口が前記並び方向に垂直な方向に配置され、
前記回路基板は、前記並び方向から見て、前記複数の光変調素子の少なくとも一つに重ならないようになっている、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の投写型表示装置において、
前記複数の光変調素子は、赤色、緑色および青色の波長帯の光をそれぞれ変調する３つの光変調素子であり、
前記回路基板は、前記３つの光変調素子のうち、前記並び方向から見て、少なくとも青色の波長帯の光を変調する光変調素子に重ならないようになっている、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の投写型表示装置において、
前記回路基板は、前記並び方向から見て、前記複数の光変調素子のうち一つにのみ重ならないようになっている、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の投写型表示装置において、
前記回路基板が重ならない光変調素子が、前記複数の光変調素子から前記排気部へと向かう空気の流れの最も下流側に配置されている、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の投写型表示装置において、
前記排気部は、排気ファンと、前記複数の光変調素子と前記排気ファンとの間に設けられた排気風路とを備え、
前記回路基板が重ならない光変調素子が、前記排気風路を通って前記複数の光変調素子から前記排気ファンへと向かう空気の流れの最も下流側に位置するように、前記排気風路と前記排気ファンが配置されている、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１】
投写型表示装置において、
光変調素子と、
外部から取り込んだ空気を吹出口から前記光変調素子に吹き付ける冷却部と、
前記光変調素子を通った空気を外部に排出する排気部と、
前記光変調素子に対して前記吹出口と反対側に配された回路基板と、を備え、
前記回路基板は、前記吹出口と前記光変調素子の並び方向から見て、前記光変調素子に重ならないようになっている、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投写型表示装置において、
複数の前記光変調素子と各光変調素子に対応する複数の前記吹出口が前記並び方向に垂直な方向に配置され、
前記回路基板は、前記並び方向から見て、前記複数の光変調素子の少なくとも一つに重ならないようになっている、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の投写型表示装置において、
前記複数の光変調素子は、赤色、緑色および青色の波長帯の光をそれぞれ変調する３つの光変調素子であり、
前記回路基板は、前記３つの光変調素子のうち、前記並び方向から見て、少なくとも青色の波長帯の光を変調する光変調素子に重ならないようになっている、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の投写型表示装置において、
前記回路基板は、前記並び方向から見て、前記複数の光変調素子のうち一つにのみ重ならないようになっている、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の投写型表示装置において、
前記回路基板が重ならない光変調素子が、前記複数の光変調素子から前記排気部へと向かう空気の流れの最も下流側に配置されている、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の投写型表示装置において、
前記排気部は、排気ファンと、前記複数の光変調素子と前記排気ファンとの間に設けられた排気風路とを備え、
前記回路基板が重ならない光変調素子が、前記排気風路を通って前記複数の光変調素子から前記排気ファンへと向かう空気の流れの最も下流側に位置するように、前記排気風路と前記排気ファンが配置されている、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１６４４１９（Ｐ２０１１−１６４４１９Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８０４８（Ｐ２０１０−２８０４８）
【出願日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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