(57)【要約】【課題】投影画像の画質を安定に確保し、かつ、光学部品を効率的に冷却できるプロジェクタを提供する。【解決手段】プロジェクタ１は、環状の空気流通路を有する密閉構造内部に配置される光学部品と、空気流通路の空気を循環させる循環ファン７２とを備える。密閉構造は、内部に空気を流入させるための流入口および外部に空気を流出させるための流出口を有する光学部品用筐体４６と、光学部品用筐体４６内部に空気を導くとともに、光学部品用筐体４６内部から外部に流出した空気を再度、光学部品用筐体４６内部に導く複数のダクト部材と、熱電変換素子を有する冷却装置７１とを含んで構成される。空気流通路における空気の流通方向に沿って、冷却装置７１、循環ファン７２、および光学部品用筐体４６の順に配設される。複数のダクト部材のうち流路前段側ダクト部材７３は、熱伝導率が０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料で構成されている。【選択図】図１２
2007334043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を流通可能とする環状の空気流通路を有する密閉構造内部に配置される光学部品と、前記環状の空気流通路の空気を循環させる循環ファンとを備えたプロジェクタであって、
前記密閉構造は、
前記光学部品を内部に収納配置するとともに、内部に空気を流入させるための流入口および外部に空気を流出させるための流出口を有する光学部品用筐体と、
前記流入口を介して前記光学部品用筐体内部に空気を導くとともに、前記流出口を介して前記光学部品用筐体内部から外部に流出した空気を再度、前記流入口を介して前記光学部品用筐体内部に導く複数のダクト部材と、
前記密閉構造内部に面する吸熱面および前記密閉構造外部に面する放熱面を備えた熱電変換素子を有する冷却装置とを含んで構成され、
前記冷却装置、前記循環ファン、および前記光学部品用筐体は、前記空気流通路における空気の流通方向に沿って、前記冷却装置、前記循環ファン、および前記光学部品用筐体の順に配設され、
前記複数のダクト部材のうち前記冷却装置から前記光学部品用筐体に空気を導く流路前段側ダクト部材は、熱伝導率が０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料で構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記複数のダクト部材のうち前記光学部品用筐体から前記冷却装置に空気を導く流路後段側ダクト部材は、熱伝導率が４２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料で構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記複数のダクト部材のうち前記光学部品用筐体から前記冷却装置に空気を導く流路後段側ダクト部材は、前記流出口に平面的に干渉する位置に高熱伝導ダクト部を有し、
前記高熱伝導ダクト部は、熱伝導率が４２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料で構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記流路後段側ダクト部材は、前記高熱伝導ダクト部と、前記光学部品用筐体に近接して配設される低熱伝導ダクト部との２体で構成され、
前記低熱伝導ダクト部は、熱伝導率が０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料で構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記冷却装置は、前記熱電変換素子の吸熱面および放熱面に熱伝達可能に取り付けられる吸熱側熱伝導性部材および放熱側熱伝導性部材と、当該プロジェクタ外部から内部に空気を導入し、前記放熱側熱伝導性部材に吐出する冷却ファンとを備え、
前記冷却ファンから吐出され前記放熱側熱伝導性部材を介した空気を、当該プロジェクタ内部における前記密閉構造外部の発熱部材に導く外部側ダクト部材を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
当該プロジェクタの構成部材を制御する制御基板を備え、
前記光学部品用筐体、前記複数のダクト部材のうち前記光学部品用筐体から前記冷却装置に空気を導く流路後段側ダクト部材、および前記制御基板は、前記光学部品用筐体、前記流路後段側ダクト部材、および前記制御基板の順に積層配置され、
前記外部側ダクト部材は、前記冷却ファンから吐出され前記放熱側熱伝導性部材を介した空気を、前記流路後段側ダクト部材および前記制御基板の間に導くことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記熱電変換素子に電圧を印加して前記熱電変換素子を駆動制御する制御装置と、前記熱電変換素子の吸熱面に熱伝達可能に取り付けられる吸熱側熱伝導性部材の温度を検出する吸熱側温度検出部と、前記密閉構造外部の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出部とを備え、
前記制御装置は、
前記吸熱側熱伝導性部材の設定温度と、前記密閉構造外部の設定雰囲気温度との設定温度差に関する設定温度差情報を記憶する設定温度差情報記憶部と、
前記吸熱側温度検出部にて検出された検出温度と、前記雰囲気温度検出部にて検出された雰囲気温度とを比較し、前記検出温度および前記雰囲気温度の検出温度差が前記設定温度差情報に基づく設定温度差以上になった場合に、前記熱電変換素子に印加する電圧の極性を切り替える極性切替制御を実施する極性切替制御部とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記熱電変換素子に電圧を印加して前記熱電変換素子を駆動制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記熱電変換素子の駆動開始時に前記熱電変換素子に印加する電圧値を通常電圧値まで段階的に増加させ、前記熱電変換素子の駆動停止時に前記熱電変換素子に印加する電圧値を前記通常電圧値から段階的に減少させる矩形制御を実施する矩形制御部を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記熱電変換素子に電圧を印加して前記熱電変換素子を駆動制御する制御装置と、前記密閉構造内部の空気温度を検出する内部空気温度検出部とを備え、
前記制御装置は、
前記密閉構造内部の空気設定温度に関する設定温度情報を記憶する設定温度情報記憶部と、
所定のデューティ比に関するデューティ比情報を記憶するデューティ比情報記憶部と、
前記内部空気温度検出部にて検出された検出温度と、前記設定温度情報に基づく設定温度とを比較し、前記検出温度が前記設定温度以下になった場合に、前記熱電変換素子を前記デューティ比情報に基づくデューティ比で間欠駆動させるデューティ比制御を実施するデューティ比制御部とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記熱電変換素子に電圧を印加して前記熱電変換素子を駆動制御する制御装置と、前記密閉構造内部の空気温度を検出する内部空気温度検出部とを備え、
前記制御装置は、
前記密閉構造内部の空気設定温度に関する設定温度情報を記憶する設定温度情報記憶部と、
前記熱電変換素子を通常駆動する駆動時間に関する通常駆動時間情報、および前記通常駆動時に印加する通常電圧値よりも低い電圧値で前記熱電変換素子を低電圧駆動する駆動時間に関する低電圧駆動時間情報を記憶する駆動時間情報記憶部と、
前記内部空気温度検出部にて検出された検出温度と、前記設定温度情報に基づく設定温度とを比較し、前記検出温度が前記設定温度以下になった場合に、前記通常駆動時間情報および前記低電圧駆動時間情報に基づいて、前記通常駆動および前記低電圧駆動を繰り返す電圧切替制御を実施する電圧切替制御部とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源装置と、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタが知られている。
このプロジェクタにおいて、光変調装置の表面に塵埃、油煙等が付着すると、投影画像の画質が劣化してしまう。また、液晶パネル等の光変調装置は、一般的に熱に弱いため、光源装置からの光束の照射による発熱により、熱劣化が生じる恐れがある。
そこで、投影画像の画質を安定に確保し、光変調装置を効率的に冷却するために、光変調装置を密閉構造内部に配置し、密閉構造内部の空気を循環ファンにて循環させつつ、ペルチェ素子等の熱電変換素子により密閉構造内部の空気の熱を密閉構造外部に放熱する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９８３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の構造では、密閉構造内部において、空気の流通方向に沿って、熱電変換素子、光変調装置、循環ファンの順に配設されている。
しかしながら、密閉構造内部において、熱電変換素子および循環ファンの間に光変調装置が介在された構成であるので、循環ファンが光変調装置近傍の空気を吸入して熱電変換素子の吸熱面にて冷却された空気を光変調装置に送風する際、前記冷却された空気が熱電変換素子および光変調装置の間に滞留しやすい。このため、熱電変換素子の吸熱面にて冷却された低い温度状態で光変調装置に空気を送風することが難しく、光変調装置を効率的に冷却することが難しい。そして、光変調装置を効率的に冷却するためには、例えば、循環ファンの回転数を増加させる、あるいは、熱電変換素子の消費電力を増加させる必要がある。
したがって、投影画像の画質を安定に確保し、かつ、光変調装置等の光学部品を効率的に冷却できる技術が要望されている。
【０００５】
本発明の目的は、投影画像の画質を安定に確保し、かつ、光学部品を効率的に冷却できるプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクタは、空気を流通可能とする環状の空気流通路を有する密閉構造内部に配置される光学部品と、前記環状の空気流通路の空気を循環させる循環ファンとを備えたプロジェクタであって、前記密閉構造は、前記光学部品を内部に収納配置するとともに、内部に空気を流入させるための流入口および外部に空気を流出させるための流出口を有する光学部品用筐体と、前記流入口を介して前記光学部品用筐体内部に空気を導くとともに、前記流出口を介して前記光学部品用筐体内部から外部に流出した空気を再度、前記流入口を介して前記光学部品用筐体内部に導く複数のダクト部材と、前記密閉構造内部に面する吸熱面および前記密閉構造外部に面する放熱面を備えた熱電変換素子を有する冷却装置とを含んで構成され、前記冷却装置、前記循環ファン、および前記光学部品用筐体は、前記空気流通路における空気の流通方向に沿って、前記冷却装置、前記循環ファン、および前記光学部品用筐体の順に配設され、前記複数のダクト部材のうち前記冷却装置から前記光学部品用筐体に空気を導く流路前段側ダクト部材は、熱伝導率が０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料で構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、密閉構造を構成する光学部品用筐体内部に光変調装置等の光学部品が収納配置されているので、光学部品に塵埃、油煙等が付着することを防止でき、プロジェクタから投射される投影画像の画質を安定に確保できる。
また、密閉構造を構成する冷却装置、循環ファン、および光学部品用筐体は、密閉構造内部の空気流通路における空気の流通方向に沿って、冷却装置、循環ファン、および光学部品用筐体の順に配設されている。このことにより、循環ファンが冷却装置を構成する熱電変換素子の吸熱面にて冷却された空気を吸入して、光学部品用筐体内部に収納配置された光学部品に向けて吐出できる。すなわち、熱電変換素子の吸熱面にて冷却された低い温度状態で光学部品に空気を送風でき、光学部品を効率的に冷却できる。
特に、循環ファンとして、遠心力ファンであるシロッコファンを採用すれば、吐出圧および吐出された空気の風速を十分に確保でき、光学部品を効果的に冷却できる。
【０００８】
さらに、複数のダクト部材のうち流路前段側ダクト部材は、熱伝導率が０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料で構成されている。このことにより、流路前段側ダクト部材を熱伝導率の十分に低い材料で構成することで、密閉構造外部の空気の熱や、密閉構造外部に配設される構成部材の熱が流路前段側ダクト部材を介して冷却装置から光学部品用筐体に向けて流通する空気に伝達されることを防止できる。このため、熱電変換素子の吸熱面にて冷却された低い温度状態で光学部品に空気を送風でき、光学部品を効率的に冷却できるという効果を好適に図れる。
【０００９】
さらにまた、上述したように光学部品を効率的に冷却できる構造を採用することで、循環ファンの回転数を必要以上に増加させる必要がなく、プロジェクタの低騒音化が図れる。また、熱電変換素子の消費電力を必要以上に増加させる必要がなく、プロジェクタの省電力化が図れる。
【００１０】
本発明のプロジェクタでは、前記複数のダクト部材のうち前記光学部品用筐体から前記冷却装置に空気を導く流路後段側ダクト部材は、熱伝導率が４２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料で構成されていることが好ましい。
本発明によれば、複数のダクト部材のうち流路後段側ダクト部材は、上述したように熱伝導率の十分に高い材料で構成されているので、流路後段側ダクト部材を流通する空気の熱、すなわち、光学部品用筐体内部に収納配置された光学部品により温められた空気の熱を、流路後段側ダクト部材を介して、密閉構造外部に放熱できる。このため、密閉構造内部の空気流通路を辿る空気の温度を十分に低い温度に設定でき、光学部品をより効率的に冷却できる。
【００１１】
本発明のプロジェクタでは、前記複数のダクト部材のうち前記光学部品用筐体から前記冷却装置に空気を導く流路後段側ダクト部材は、前記流出口に平面的に干渉する位置に高熱伝導ダクト部を有し、前記高熱伝導ダクト部は、熱伝導率が４２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料で構成されていることが好ましい。
本発明では、複数のダクト部材のうち流路後段側ダクト部材は、流出口に平面的に干渉する位置に上述したような熱伝導率の十分に高い材料で構成された高熱伝導ダクト部を有している。すなわち、流路後段側ダクト部材において、光学部品用筐体内部に収納配置された光学部品により温められた空気が流出口を介して吹き付けられる部分に、高熱伝導ダクト部が設けられている。このことにより、流路後段側ダクト部材を流通する空気の熱、すなわち、光学部品用筐体内部に収納配置された光学部品により温められた空気の熱を、高熱伝導ダクト部を介して、密閉構造外部に放熱できる。このため、密閉構造内部の空気流通路を辿る空気の温度を十分に低い温度に設定でき、光学部品をより効率的に冷却できる。
【００１２】
本発明のプロジェクタでは、前記流路後段側ダクト部材は、前記高熱伝導ダクト部と、前記光学部品用筐体に近接して配設される低熱伝導ダクト部との２体で構成され、前記低熱伝導ダクト部は、熱伝導率が０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料で構成されていることが好ましい。
本発明では、流路後段側ダクト部材は、上述した高熱伝導ダクト部と、上述したような熱伝導率の十分に低い材料で構成され光学部品用筐体に近接して配設される低熱伝導ダクト部との２体で構成されている。このことにより、光学部品等から光学部品用筐体に伝達された熱が低熱伝導ダクト部を介して流路後段側ダクト部材を流通する空気に伝達されることを防止できる。このため、流路後段側ダクト部材を高熱伝導ダクト部および低熱伝導ダクト部の２体で構成することで、密閉構造内部の空気流通路を辿る空気の温度を十分に低い温度に設定でき、光学部品をより効率的に冷却できるという効果を好適に図れる。
【００１３】
本発明のプロジェクタでは、前記冷却装置は、前記熱電変換素子の吸熱面および放熱面に熱伝達可能に取り付けられる吸熱側熱伝導性部材および放熱側熱伝導性部材と、当該プロジェクタ外部から内部に空気を導入し、前記放熱側熱伝導性部材に吐出する冷却ファンとを備え、前記冷却ファンから吐出され前記放熱側熱伝導性部材を介した空気を、当該プロジェクタ内部における前記密閉構造外部の発熱部材に導く外部側ダクト部材を備えていることが好ましい。
本発明によれば、冷却装置において、熱電変換素子の吸熱面および放熱面に吸熱側熱伝導性部材および放熱側熱伝導性部材が熱伝達可能に取り付けられているので、熱を吸収する吸熱側の表面積、および熱を放熱する放熱側の表面積を大きくすることが可能となる。また、冷却装置は、放熱側熱伝導性部材に空気を吐出する冷却ファンを備えている。このため、冷却装置において、熱の吸収および熱の放熱を良好に実施でき、密閉構造内部の空気流通路を辿る空気を十分に冷却できる。
また、プロジェクタは、外部側ダクト部材を備えているので、冷却ファンから吐出され放熱側熱伝導性部材を介した空気を、プロジェクタ内部における密閉構造外部の発熱部材に送風することができる。このため、プロジェクタにおいて、前記発熱部材を冷却する専用の冷却ファンを設ける必要がなく、冷却ファンの数量を低減できるとともに、密閉構造外部の発熱部材を冷却する冷却構造を簡素化できる。
【００１４】
本発明のプロジェクタでは、当該プロジェクタの構成部材を制御する制御基板を備え、前記光学部品用筐体、前記複数のダクト部材のうち前記光学部品用筐体から前記冷却装置に空気を導く流路後段側ダクト部材、および前記制御基板は、前記光学部品用筐体、前記流路後段側ダクト部材、および前記制御基板の順に積層配置され、前記外部側ダクト部材は、前記冷却ファンから吐出され前記放熱側熱伝導性部材を介した空気を、前記流路後段側ダクト部材および前記制御基板の間に導くことが好ましい。
本発明によれば、外部側ダクト部材は、冷却ファンから吐出され放熱側熱伝導性部材を介した空気を、流路後段側ダクト部材および制御基板の間に導くので、前記空気により、光学部品用筐体内部に収納配置された光学部品により温められた空気の熱により温度上昇した流路後段側ダクト部材、および制御基板に実装された回路素子等を冷却でき、流路後段側ダクト部材や制御基板の熱劣化を防止できる。
【００１５】
本発明のプロジェクタでは、前記熱電変換素子に電圧を印加して前記熱電変換素子を駆動制御する制御装置と、前記熱電変換素子の吸熱面に熱伝達可能に取り付けられる吸熱側熱伝導性部材の温度を検出する吸熱側温度検出部と、前記密閉構造外部の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出部とを備え、前記制御装置は、前記吸熱側熱伝導性部材の設定温度と、前記密閉構造外部の設定雰囲気温度との設定温度差に関する設定温度差情報を記憶する設定温度差情報記憶部と、前記吸熱側温度検出部にて検出された検出温度と、前記雰囲気温度検出部にて検出された雰囲気温度とを比較し、前記検出温度および前記雰囲気温度の検出温度差が前記設定温度差情報に基づく設定温度差以上になった場合に、前記熱電変換素子に印加する電圧の極性を切り替える極性切替制御を実施する極性切替制御部とを備えていることが好ましい。
ところで、プロジェクタの駆動時、すなわち、熱電変換素子の駆動時において、熱電変換素子の吸熱面の温度が雰囲気温度に対して必要以上に低くなった場合には、冷却装置の吸熱側に結露が生じる。そして、冷却装置の吸熱側に結露が生じた場合には、冷却装置の動作不具合が生じる恐れがある。
【００１６】
本発明では、熱電変換素子の制御装置を構成する極性切替制御部は、熱電変換素子の駆動時において、吸熱側温度検出部にて検出された熱電変換素子の吸熱面に熱伝達可能に取り付けられ吸熱面の熱が伝わっている吸熱側熱伝導性部材の検出温度、および雰囲気温度検出部にて検出された密閉構造外部の雰囲気温度を認識し、検出温度および雰囲気温度の差（検出温度差）を常時、算出する。そして、極性切替制御部は、検出温度差と設定温度差情報記憶部に記憶された設定温度差情報に基づく設定温度差とを比較し、検出温度差が設定温度差以上になった場合に、熱電変換素子に印加する電圧の極性を切り替える極性切替制御を実施する。すなわち、極性切替制御により、熱電変換素子に印加する電圧の極性を切り替える（熱電変換素子の電流の向きを切り替える）ことで、熱電変換素子における密閉構造内部に面する面を放熱面に切り替え、熱電変換素子における密閉構造外部に面する面を吸熱面に切り替える。このことにより、検出温度差が設定温度差以上の場合、すなわち、熱電変換素子の吸熱面の温度が雰囲気温度に対して必要以上に低くなった場合に、極性切替制御を実施することで、熱電変換素子における密閉構造内部に面する面の温度を上昇させ、冷却装置の吸熱側（密閉構造内部側）に結露が生じることを防止し、結露による冷却装置の動作不具合を防止できる。
【００１７】
本発明のプロジェクタでは、前記熱電変換素子に電圧を印加して前記熱電変換素子を駆動制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記熱電変換素子の駆動開始時に前記熱電変換素子に印加する電圧値を通常電圧値まで段階的に増加させ、前記熱電変換素子の駆動停止時に前記熱電変換素子に印加する電圧値を前記通常電圧値から段階的に減少させる矩形制御を実施する矩形制御部を備えていることが好ましい。
ところで、熱電変換素子の駆動開始時において、通常駆動する際の通常電圧値を短時間で熱電変換素子に印加した場合には、冷却装置の吸熱側の温度下降の勾配が比較的大きく、冷却装置の放熱側の温度上昇の勾配が比較的大きい。このように温度変化の勾配が比較的大きい場合には、冷却装置を構成する各部材間の熱応力により、各部材間の接続状態が崩れ、冷却装置の動作不具合が生じる恐れがある。なお、熱電変換素子の駆動停止時において、熱電変換素子に印加する電圧値を通常電圧値から０Ｖに短時間に変更した場合にも、上記同様に、冷却装置の動作不具合が生じる恐れがある。
【００１８】
本発明では、熱電変換素子の制御装置を構成する矩形制御部は、熱電変換素子の駆動開始時において、熱電変換素子に印加する電圧値を０Ｖから通常電圧値まで段階的に増加させる矩形制御を実施する。このことにより、上述したような通常電圧値を短時間で熱電変換素子に印加した場合と比較して、冷却装置の吸熱側の温度下降の勾配を小さくし、冷却装置の放熱側の温度上昇の勾配を小さくできる。このため、冷却装置を構成する各部材間の熱応力を緩和し、冷却装置の動作不具合を防止できる。
また、矩形制御部は、熱電変換素子の駆動停止時において、熱電変換素子に印加する電圧値を通常電圧値から０Ｖまで段階的に減少させる矩形制御を実施する。このことにより、上述した熱電変換素子に印加する電圧値を通常電圧値から０Ｖに短時間に変更した場合と比較して、冷却装置の吸熱側の温度上昇の勾配を小さくし、冷却装置の放熱側の温度下降の勾配を小さくできる。このため、冷却装置を構成する各部材間の熱応力を緩和し、冷却装置の動作不具合を防止できる。
【００１９】
本発明のプロジェクタでは、前記熱電変換素子に電圧を印加して前記熱電変換素子を駆動制御する制御装置と、前記密閉構造内部の空気温度を検出する内部空気温度検出部とを備え、前記制御装置は、前記密閉構造内部の空気設定温度に関する設定温度情報を記憶する設定温度情報記憶部と、所定のデューティ比に関するデューティ比情報を記憶するデューディ比情報記憶部と、前記内部空気温度検出部にて検出された検出温度と、前記設定温度情報に基づく設定温度とを比較し、前記検出温度が前記設定温度以下になった場合に、前記熱電変換素子を前記デューティ比情報に基づくデューティ比で間欠駆動させるデューティ比制御を実施するデューティ比制御部とを備えていることが好ましい。
ここで、デューティ比情報は、熱電変換素子を間欠駆動する際に、熱電変換素子に電圧を印加する単位時間当りの駆動時間と、熱電変換素子に電圧を印加しない単位時間当りの非駆動時間との比率（デューティ比）に関する情報である。
【００２０】
本発明では、熱電変換素子の制御装置を構成するデューティ比制御部は、熱電変換素子の駆動時において、内部空気温度検出部にて検出された密閉構造内部の空気の検出温度を常時、認識する。そして、デューティ比制御部は、検出温度と設定温度情報記憶部に記憶された設定温度情報に基づく設定温度とを比較し、検出温度が設定温度以下になった場合、すなわち、熱電変換素子の駆動が安定した場合に、熱電変換素子をデューティ比情報記憶部に記憶されたデューティ比情報に基づくデューティ比で間欠駆動させるデューティ比制御を実施する。このことにより、例えば熱電変換素子の駆動が安定した後でも常時、一定の通常電圧値を熱電変換素子に印加する場合と比較して、熱電変換素子の消費電力を低減でき、プロジェクタの省電力化が図れる。また、デューティ比制御は、熱電変換素子の駆動が安定した後に実施されるので、冷却装置において、密閉構造内部の空気流通路を辿る空気の冷却効率を十分に確保できる。
【００２１】
本発明のプロジェクタでは、前記熱電変換素子に電圧を印加して前記熱電変換素子を駆動制御する制御装置と、前記密閉構造内部の空気温度を検出する内部空気温度検出部とを備え、前記制御装置は、前記密閉構造内部の空気設定温度に関する設定温度情報を記憶する設定温度情報記憶部と、前記熱電変換素子を通常駆動する駆動時間に関する通常駆動時間情報、および前記通常駆動時に印加する通常電圧値よりも低い電圧値で前記熱電変換素子を低電圧駆動する駆動時間に関する低電圧駆動時間情報を記憶する駆動時間情報記憶部と、前記内部空気温度検出部にて検出された検出温度と、前記設定温度情報に基づく設定温度とを比較し、前記検出温度が前記設定温度以下になった場合に、前記通常駆動時間情報および前記低電圧駆動時間情報に基づいて、前記通常駆動および前記低電圧駆動を繰り返す電圧切替制御を実施する電圧切替制御部とを備えていることが好ましい。
【００２２】
本発明では、熱電変換素子の制御装置を構成する電圧切替制御部は、熱電変換素子の駆動時において、内部空気温度検出部にて検出された密閉構造内部の空気の検出温度を常時、認識する。そして、電圧切替制御部は、検出温度と設定温度情報記憶部に記憶された設定温度情報に基づく設定温度とを比較し、検出温度が設定温度以下になった場合、すなわち、熱電変換素子の駆動が安定した場合に、駆動時間情報記憶部に記憶された通常駆動時間情報に基づく駆動時間、熱電変換素子に通常電圧値を印加する通常駆動、駆動時間情報記憶部に記憶された低電圧時間情報に基づく駆動時間、熱電変換素子に通常電圧値よりも低い電圧値を印加する低電圧駆動を繰り返す電圧切替制御を実施する。このことにより、例えば熱電変換素子の駆動が安定した後でも常時、一定の通常電圧値を熱電変換素子に印加する場合と比較して、熱電変換素子の消費電力を低減でき、プロジェクタの省電力化が図れる。また、電圧切替制御は、熱電変換素子の駆動が安定した後に実施されるので、冷却装置において、密閉構造内部の空気流通路を辿る空気の冷却効率を十分に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１．外観構成〕
図１は、第１実施形態におけるプロジェクタ１の外観を示す斜視図である。具体的に、図１は、プロジェクタ１を前面上方側から見た斜視図である。なお、図１では、説明の便宜上、光学像の投射方向をＺ軸とし、該Ｚ軸に直交する２軸をそれぞれＸ軸（水平軸）およびＹ軸（垂直軸）とする。以下の図面も同様である。
プロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン（図示略）上に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、図１に示すように、略直方体状の外装筺体２、およびこの外装筺体２から露出する投射光学装置としての投射レンズ３を備える。
投射レンズ３は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、プロジェクタ１の装置本体により画像情報に応じて変調された光学像を拡大投射する。この投射レンズ３は、複数のレンズの相対位置を変更するレバー３Ａを備え、投射される光学像のフォーカス調整および倍率調整可能に構成されている。
【００２４】
外装筺体２は、合成樹脂製の筺体であり、プロジェクタ１の装置本体を収納する。この外装筺体２は、図１に示すように、装置本体の上部部分、前面部分の一部、側面部分の一部、および背面部分の一部を覆うアッパーケース２１と、装置本体の下部部分、前面部分の一部、側面部分の一部、および背面部分の一部を覆うロアーケース２２と、装置本体の前面部分の一部を覆うフロントケース２３とを備える。
【００２５】
アッパーケース２１の上面部分において、＋Ｘ軸方向側（前方から見て右側）には、図１に示すように、外装筺体２の内部側に窪む凹部２１１が形成され、凹部２１１の底部分に内部と貫通する開口部２１１Ａを有している。そして、この開口部２１１Ａを介して、投射レンズ３のレバー３Ａが露出し、レバー３Ａの操作が可能となる。
また、アッパーケース２１の上面部分において、平面視略中央部分には、図１に示すように、プロジェクタ１の起動・調整操作を実施する操作パネル２１２が左右方向に延びるように設けられている。操作パネル２１２の操作ボタン２１２Ａを適宜押下すると、操作ボタン２１２Ａ内部に配置される図示しない回路基板に実装されたタクトスイッチと接触し、所望の操作が可能となる。
なお、前述した操作パネル２１２の回路基板は、後述する制御基板と電気的に接続され、操作ボタン２１２Ａの押下に伴う操作信号は、制御基板に出力される。
【００２６】
また、アッパーケース２１の背面部分において、−Ｘ軸方向側（後方から見て右側）には、具体的な図示は省略するが、外装筺体２の内外を連通する電源用吸気口が形成されている。この電源用吸気口は、外装筺体２外部の冷却空気を外装筺体２内部に取り込むための開口であり、外装筐体２内部の装置本体を構成する後述する筐体内部冷却装置により、該電源用吸気口を介して外装筺体２外部の冷却空気が内部に導入され、装置本体を構成する電源ユニットに送風される。
【００２７】
図２は、ロアーケース２２およびフロントケース２３を前面下方側から見た斜視図である。
ロアーケース２２の底面部分において、−Ｘ軸方向側には、図２に示すように、平面視矩形状の開口２２１が形成され、該開口２２１に着脱自在に平面視矩形板状の蓋体２２２が取り付けられている。
そして、具体的な図示は省略するが、蓋体２２２をロアーケース２２から取り外した場合には、外装筺体２内部の装置本体を構成する後述する光源装置の一部が露出し、開口２２１を介して前記光源装置を交換可能とする。
また、ロアーケース２２の底面部分において、開口２２１に対して−Ｚ軸方向側（背面側）には、図２に示すように、外装筺体２の内外を連通する光源用吸気口２２３が形成されている。
この光源用吸気口２２３は、外装筺体２外部の冷却空気を外装筺体２内部に取り込むための開口であり、外装筺体２内部の装置本体を構成する後述する筐体内部冷却装置により、該光源用吸気口２２３を介して外装筺体２外部の冷却空気が内部に導入され、前記光源装置に送風される。
【００２８】
また、ロアーケース２２における＋Ｘ軸方向側の側面部分において、＋Ｚ軸方向側（前面側）には、図２に示すように、外装筺体２の内外を連通する冷却装置用吸気口２２４が形成されている。
この冷却装置用吸気口２２４は、外装筺体２外部の冷却空気を外装筺体２内部に取り込むための開口であり、外装筺体２内部の装置本体を構成する後述する密閉循環空冷ユニットにより、該冷却装置用吸気口２２４を介して外装筺体２外部の冷却空気が内部に導入され、前記密閉循環空冷ユニットを構成するペルチェユニットの放熱側に送風される。
【００２９】
また、ロアーケース２２における背面部分において、−Ｘ軸方向側には、外装筺体２の内外を連通する電源用吸気口２２５（図３ないし図５参照）が形成されている。この電源用吸気口２２５は、アッパーケース２１に形成された電源用吸気口と同様に、前記筺体内部冷却装置により、電源用吸気口２２５を介して外装筺体２外部の冷却空気を内部の前記電源ユニットに送風するための開口である。
【００３０】
フロントケース２３において、＋Ｘ軸方向側には、図１または図２に示すように、円孔２３１が形成され、円孔２３１を介して投射レンズ３の先端部分が露出する。すなわち、円孔２３１を介して投射レンズ３から光学像が拡大投射されてスクリーン上に投影される。
また、フロントケース２３において、Ｘ軸方向略中央部分には、図１または図２に示すように、リモコン受光窓２３２が形成されている。そして、このリモコン受光窓２３２の内側には、図示しないリモートコントローラからの操作信号を受信する図示しないリモコン受光モジュールが配置されている。
なお、リモートコントローラには、前述した操作パネル２１２に設けられる起動スイッチ、調整スイッチ等と同様のものが設けられ、リモートコントローラを操作すると、この操作に応じた赤外線信号がリモートコントローラから出力され、赤外線信号は、リモコン受光窓２３２を介してリモコン受光モジュールで受光され、後述する制御基板で処理される。
【００３１】
さらに、フロントケース２３において、−Ｘ軸方向側には、図１または図２に示すように、外装筺体２内部の空気を外部に排出するための排気口２３３が形成されている。この排気口２３３には、図１または図２に示すように、複数の整流板２３４Ａが格子状に配列したルーバ２３４が設けられている。複数の整流板２３４Ａは、図１または図２に示すように、その板面がＹＺ平面に対して投射レンズ３から離間する方向に所定角度、傾斜するように形成されている。そして、前記筺体内部冷却装置により、外装筺体２内部の空気が排気口２３３およびルーバ２３４を介して、投射レンズ３から離間する方向に整流されて排気される。
【００３２】
〔２．内部構成〕
図３ないし図６は、プロジェクタ１の内部構成を示す図である。具体的に、図３は、図１の状態からアッパーケース２１を取り外した状態を示す図である。図４は、図３の状態から制御基板６を取り外した状態を示す図である。図５は、図４の状態を背面側から見た斜視図である。図６は、プロジェクタ１における制御基板６を除く装置本体を下方側から見た斜視図である。
外装筺体２の内部には、図３ないし図６に示すように、プロジェクタ１の装置本体が収容されており、この装置本体は、光学ユニット４と、電源ユニット５と、制御基板６（図３）と、密閉循環空冷ユニット７（図４〜図６）と、筺体内部冷却装置８とを備える。
【００３３】
〔2-1．光学ユニットの構成〕
図７ないし図９は、光学ユニット４の構成を示す図である。具体的に、図７は、図４の状態から筺体内部冷却装置８を構成するペルチェ放熱風排気ユニット８１および密閉循環空冷ユニット７における流路後段側ダクト部材７４を取り外した状態を示す図である。図８は、図６の状態から密閉循環空冷ユニット７における流路前段側ダクト部材７３を取り外した状態を示す図である。図９は、光学ユニット４の光学系を模式的に示す平面図である。
光学ユニット４は、制御基板６による制御の下、画像情報に応じて画像光を形成するものであり、図７に示すように、外装筺体２の前面側から背面側に向けてＺ軸方向に延出し、−Ｚ軸方向端部が＋Ｘ軸方向に屈曲して延出し、さらに、＋Ｚ軸方向に屈曲して延出する平面視略Ｕ字形状を有している。この光学ユニット４は、図９に示すように、光源装置４１と、均一照明光学系４２と、色分離光学系４３と、リレー光学系４４と、光学装置４５と、光学部品用筐体４６とを備える。
【００３４】
光源装置４１は、光源ランプ４１１から放射された光束を一定方向に揃えて射出し、光学装置４５を照明するものである。この光源装置４１は、図９に示すように、光源ランプ４１１、リフレクタ４１２、およびこれらを保持するランプハウジング４１３（図８）を備えて構成される。この光源装置４１は、光学部品用筐体４６に接続する光源装置収納部４６１１（図８）に収納配置される。光源装置４１は、光源装置収納部４６１１に収納配置されることで、光学部品用筐体４６に対する所定位置（光源装置４１から射出される光束の中心軸と光学部品用筐体４６内に設定された照明光軸Ａとが一致する位置）に位置決めされる。
光源ランプ４１１としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられることが多い。
リフレクタ４１２としては、光源ランプ４１１から射出された光束を略平行化して反射するパラボラリフレクタを用いている。なお、リフレクタ４１２としては、パラボラリフレクタの他、平行化レンズと組み合わせて、光源ランプ４１１から射出された光束を所定位置に収束するように反射する楕円面リフレクタを用いてもよい。
【００３５】
均一照明光学系４２は、光源装置４１から射出された光束を複数の部分光束に分割し、照明領域の面内照度を均一化する光学系である。この均一照明光学系４２は、図９に示すように、第１レンズアレイ４２１と、第２レンズアレイ４２２と、偏光変換素子４２３と、反射ミラー４２４と、重畳レンズ４２５とを備える。
第１レンズアレイ４２１は、光源装置４１から射出された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、照明光軸Ａと直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。
第２レンズアレイ４２２は、上述した第１レンズアレイ４２１により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第１レンズアレイ４２１と同様に照明光軸Ａに直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えた構成を有している。
【００３６】
偏光変換素子４２３は、第１レンズアレイ４２１により分割された各部分光束の偏光方向を略一方向の直線偏光に揃える偏光変換素子である。
この偏光変換素子４２３は、図示を略したが、照明光軸Ａに対して傾斜配置される偏光分離膜および反射膜を交互に配列した構成を具備する。偏光分離膜は、各部分光束に含まれるＰ偏光光束およびＳ偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、反射膜によって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわち照明光軸Ａに沿った方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換素子４２３の光束射出面に設けられる位相差板によって偏光変換され、略全ての偏光光束の偏光方向が揃えられる。このような偏光変換素子４２３を用いることにより、光源装置４１から射出される光束を、略一方向の偏光光束に揃えることができるため、光学装置４５で利用する光源光の利用率を向上することができる。
【００３７】
重畳レンズ４２５は、第１レンズアレイ４２１、第２レンズアレイ４２２、偏光変換素子４２３、および反射ミラー４２４を経た複数の部分光束を集光して光学装置４５の後述する３つの液晶パネルの画像形成領域上に重畳させる光学素子である。
【００３８】
色分離光学系４３は、図９に示すように、２枚のダイクロイックミラー４３１，４３２と、反射ミラー４３３とを備え、ダイクロイックミラー４３１，４３２により均一照明光学系４２から射出された複数の部分光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を具備する。
ダイクロイックミラー４３１，４３２は、基板上に所定の波長領域の光束を反射し、他の波長領域の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子である。そして、光路前段に配置されるダイクロイックミラー４３１は、青色光を反射し、その他の色光を透過するミラーである。また、光路後段に配置されるダイクロイックミラー４３２は、緑色光を反射し、赤色光を透過するミラーである。
リレー光学系４４は、入射側レンズ４４１、リレーレンズ４４３、および反射ミラー４４２，４４４を備え、色分離光学系４３のダイクロイックミラー４３１，４３２を透過した赤色光を光学装置４５まで導く機能を有している。なお、赤色光の光路にこのようなリレー光学系４４が設けられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。本実施形態においては赤色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、青色光の光路の長さを長くしてリレー光学系４４を青色光の光路に用いる構成も考えられる。
【００３９】
上述したダイクロイックミラー４３１により分離された青色光は、反射ミラー４３３により曲折された後、フィールドレンズ４５５を介して光学装置４５に供給される。また、ダイクロイックミラー４３２により分離された緑色光は、そのままフィールドレンズ４５５を介して光学装置４５に供給される。さらに、赤色光は、リレー光学系４４を構成するレンズ４４１，４４３および反射ミラー４４２，４４４により集光、曲折されてフィールドレンズ４５５を介して光学装置４５に供給される。なお、光学装置４５の各色光の光路前段に設けられるフィールドレンズ４５５は、第２レンズアレイ４２２から射出された各部分光束を、各部分光束の主光線に対して平行な光束に変換するために設けられている。
【００４０】
光学装置４５は、入射した光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものである。この光学装置４５は、図９に示すように、照明対象となる光変調装置としての３つの液晶パネル４５１（赤色光側の液晶パネルを４５１Ｒ、緑色光側の液晶パネルを４５１Ｇ、青色光側の液晶パネルを４５１Ｂとする）と、クロスダイクロイックプリズム４５３とを備えて構成される。なお、フィールドレンズ４５５および各液晶パネル４５１の間には、入射側偏光板４５２が介在配置され、各液晶パネル４５１およびクロスダイクロイックプリズム４５３の間には、射出側偏光板４５４が介在配置され、入射側偏光板４５２、液晶パネル４５１、および射出側偏光板４５４によって入射する各色光の光変調が行われる。
【００４１】
液晶パネル４５１は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）をスイッチング素子として、与えられた画像信号にしたがって、入射側偏光板４５２から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
クロスダイクロイックプリズム４５３は、射出側偏光板４５４から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム４５３は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の誘電体多層膜は、青色光を反射するものであり、これらの誘電体多層膜によって赤色光および青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００４２】
光学部品用筐体４６は、図９に示すように、平面視Ｕ字形状を有し、内部に所定の照明光軸Ａが設定され、上述した各光学系４１〜４５を照明光軸Ａに対する所定位置に配置する。この光学部品用筐体４６は、図７または図８に示すように、部品収納部材４６１と、蓋状部材４６２とを備える。
部品収納部材４６１は、図８に示すように、光源装置収納部４６１１と、部品収納部本体４６１２とで構成される。
【００４３】
光源装置収納部４６１１は、図８に示すように、光学部品用筐体４６のＵ字形状一端側に位置し、−Ｙ軸方向側（下方側）に開口部４６１１Ａを有する容器状に形成され、開口部４６１１Ａを介して内部に光源装置４１を着脱自在に構成されている。
この光源装置収納部４６１１において、Ｘ軸方向に交差する各側面（光学部品用筐体４６のＵ字形状内側および外側に面する側面）には、図８に示すように、開口部４６１１Ｂ（図８では、Ｕ字形状内側の側面に形成された開口部のみを図示）が形成されている。これら開口部４６１１Ｂにより、光源装置収納部４６１１内部に空気を流通可能とし、内部に配置される光源装置４１を冷却可能とする。
【００４４】
部品収納部本体４６１２は、＋Ｙ軸方向側（上方側）に開口部（図示略）を有する容器状に形成され、前記開口部を介して、光源装置収納部４６１１と接続する一端側から順に各光学系４２，４３が収納配置され、前記一端側とは反対側の他端側に光学装置４５が収納配置される。
この部品収納部本体４６１２において、−Ｙ軸方向端面には、図８に示すように、光学装置４５を構成する各液晶パネル４５１Ｒ，４５１Ｇ，４５１Ｂの配置位置に対応した位置にそれぞれ開口部４６１２Ｒ，４６１２Ｇ，４６１２Ｂが形成されている。
また、部品収納部本体４６１２において、−Ｙ軸方向端面には、図８に示すように、偏光変換素子４２３の配置位置に対応した位置に開口部４６１２Ｐが形成されている。
これら各開口部４６１２Ｒ，４６１２Ｇ，４６１２Ｂ，４６１２Ｐは、光学部品用筐体４６内部における光学装置４５の配置位置の空間Ａｒ１（図９）、および偏光変換素子４２３の配置位置の空間Ａｒ２（図９）に空気を流入させる流入口として機能する。
【００４５】
蓋状部材４６２は、図７に示すように、部品収納部本体４６１２の＋Ｙ軸方向側の開口部分を閉塞する部材であり、部品収納部本体４６１２の平面形状と略同一の平面形状を有する。
この蓋状部材４６２には、図７に示すように、光学装置４５の配置位置に対応して、光学装置４５を平面的に囲うようにコ字状の切り欠き４６２１が形成されている。
また、蓋状部材４６２には、図７に示すように、偏光変換素子４２３の配置位置に対応して開口部４６２２が形成されている。
これら切り欠き４６２１および開口部４６２２は、上述した各開口部４６１２Ｒ，４６１２Ｇ，４６１２Ｂ，４６１２Ｐを介して光学部品用筐体４６内部における空間Ａｒ１，Ａｒ２に流入された空気を光学部品用筐体４６外部に排出するための流出口として機能する。
【００４６】
なお、具体的な図示は省略したが、光学部品用筐体４６内部において、空間Ａｒ１は、部品収納部本体４６１２に形成されたリブや、入射側偏光板４５２およびフィールドレンズ４５５等の光学部品により、隣接する他の空間と連通しないように構成されている。また、同様に、光学部品用筐体４６内部において、空間Ａｒ２は、部品収納部本体４６１２に形成されたリブや、第２レンズアレイ４２２および重畳レンズ４２５等の光学部品により、隣接する他の空間と連通しないように構成されている。
【００４７】
〔2-2．電源ユニットの構成〕
電源ユニット５は、プロジェクタ１の装置本体を構成する各構成部材に電力を供給する。この電源ユニット５は、図８に示すように、外装筺体２における−Ｘ軸方向側の側面に沿って、背面側から前面側にかけて延びるように配置されている。この電源ユニット５は、具体的な図示は省略したが、電源ケーブルを通して外部から供給された電力を前記各構成部材に供給する電源ブロックと、前記電源ブロックから供給された電力に基づいて光源ランプ４１１を点灯させるランプ駆動ブロックとを備える。これら電源ブロックおよびランプ駆動ブロックは、図７または図８に示すように、両端が開口されたアルミニウム等の金属性のシールド部材５１によって周囲を覆われている。そして、このシールド部材５１により背面側から流入された空気が前面側に誘導されるとともに、前記電源ブロックや前記ランプ駆動ブロックで発生する電磁ノイズが外部へ漏れないように構成されている。
【００４８】
〔2-3．密閉循環空冷ユニットの構成〕
図１０ないし図１４は、密閉循環空冷ユニット７の構成を示す図である。具体的に、図１０は、図４の状態から筺体内部冷却装置８を構成するペルチェ放熱風排気ユニット８１を取り外した状態を示す図である。図１１は、図１０の状態から高熱伝導ダクト部７４２を取り外した状態を示す図である。図１２は、図６の状態からカバー部材７３２２を取り外した状態を示す図である。図１３は、図１２の状態からダクト本体７３２を取り外した状態を示す図である。図１４は、図１３の状態から循環ファン７２を取り外した状態を示す図である。
密閉循環空冷ユニット７は、光学部品用筐体４６とともに本発明に係る密閉構造を構成し、光学部品用筐体４６における空間Ａｒ１，Ａｒ２を含む環状の空気流通路の空気を循環させ、空間Ａｒ１，Ａｒ２に配置される光学装置４５や偏光変換素子４２３を冷却する。この密閉循環空冷ユニット７は、図１０ないし図１４に示すように、冷却装置７１と、循環ファン７２（図１２、図１３）と、流路前段側ダクト部材７３（図１２〜図１４）と、流路後段側ダクト部材７４（図１０、図１１）とを備える。
なお、以下では、空気流通路に沿って、空間Ａｒ１，Ａｒ２に対する上流側から順に説明する。また、循環ファン７２の具体的な構成については、流路前段側ダクト部材７３と同時に説明する。
【００４９】
〔2-3-1．冷却装置の構成〕
図１５は、冷却装置７１の構成を示す斜視図である。具体的に、図１５は、＋Ｚ軸方向側から冷却装置７１を見た斜視図である。
冷却装置７１は、図１０ないし図１４に示すように、投射レンズ３の＋Ｘ軸方向側に隣接配置され、前記密閉構造内部の空気流通路を辿る空気の熱を吸収し、前記密閉構造外部に放熱する装置である。この冷却装置７１は、図１５に示すように、ペルチェユニット７１１と、吸熱側ダクト７１２と、放熱側ダクト７１３と、冷却ファン７１４とを備える。
【００５０】
図１６ないし図１８は、ペルチェユニット７１１の構成を示す図である。具体的に、図１６は、＋Ｘ軸方向側（投射レンズ３に対して離間した側）から見たペルチェユニット７１１の分解斜視図である。図１７は、−Ｘ軸方向側（投射レンズ３に対して近接した側）から見たペルチェユニット７１１の分解斜視図である。図１８は、ペルチェユニット７１１の＋Ｚ軸方向側から見た断面図である。
ペルチェユニット７１１は、図１６ないし図１８に示すように、吸熱側熱伝導性部材７１１１と、段付ブロック７１１２と、熱電変換素子としてのペルチェ素子７１１３と、熱伝達抑制部材７１１４と、放熱側熱伝導性部材７１１５とが、投射レンズ３側から順に積層配置されたものである。
ペルチェ素子７１１３は、具体的な図示は省略するが、ｐ型半導体とｎ型半導体とを金属片で接合して構成した接合対を複数有しており、これら複数の接合対は電気的に直列に接続されている。
このような構成を有するペルチェ素子７１１３において、制御基板６による制御の下、所定の電圧が印加されると、図１６ないし図１８に示すように、ペルチェ素子７１１３の一方の面が熱を吸収する吸熱面７１１３Ａとなり、他方の面が熱を放熱する放熱面７１１３Ｂとなる。なお、本実施形態では、ペルチェ素子７１１３は、前記所定の電圧の極性を変更した場合、すなわち、電流の向きを変えた場合には、吸熱面７１１３Ａと放熱面７１１３Ｂとの切替が可能に構成されている。
【００５１】
吸熱側熱伝導性部材７１１１は、高熱伝導材料（下記表１参照）で構成され、ペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａと段付ブロック７１１２を介して熱伝達可能に接続する。この吸熱側熱伝導性部材７１１１は、図１６ないし図１８に示すように、矩形状の板体７１１１Ａと、板体７１１１Ａにおける−Ｘ軸方向端面（段付ブロック７１１２との接続面とは反対側の端面）から突出しＹ軸方向（上下方向）に延出する複数のフィン部材７１１１Ｂとを有する、いわゆるヒートシンクで構成されている。
【００５２】
段付ブロック７１１２は、高熱伝導材料（下記表１参照）で構成され、吸熱側熱伝導性部材７１１１の板体７１１１Ａとペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａとの間に介在配置される。この段付ブロック７１１２は、図１６ないし図１８に示すように、板体状のブロック本体７１１２Ａと、ブロック本体７１１２Ａにおける＋Ｘ軸方向端面（ペルチェ素子７１１３側の端面）から膨出しペルチェ素子７１１３の平面形状と略同一の平面形状を有する板体状の膨出部７１１２Ｂとを備える。そして、段付ブロック７１１２は、ブロック本体７１１２Ａと吸熱側熱伝導性部材７１１１とが熱伝達可能に接続し、膨出部７１１２Ｂとペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａとが熱伝達可能に接続する。
本実施形態では、段付ブロック７１１２は、厚み寸法（ブロック本体７１１２Ａの厚み寸法および膨出部７１１２Ｂの厚み寸法を加えた厚み寸法）が１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定されている。
【００５３】
熱伝達抑制部材７１１４は、低熱伝導材料（下記表１参照）で構成され、吸熱側熱伝導性部材７１１１と放熱側熱伝導性部材７１１５との間で段付ブロック７１１２およびペルチェ素子７１１３を保持する部材である。
この熱伝達抑制部材７１１４には、図１６ないし図１８に示すように、＋Ｘ軸方向側（冷却ファン７１４側）に窪み、段付ブロック７１１２のブロック本体７１１２Ａを嵌合可能とする凹部７１１４Ａが形成されている。この凹部７１１４Ａの高さ寸法は、図１８に示すように、ブロック本体７１１２Ａの厚み寸法と略同一となるように設定されている。
また、熱伝達抑制部材７１１４において、凹部７１１４Ａの底面部分には、図１６ないし図１８に示すように、段付ブロック７１１２の膨出部７１１２Ｂを嵌合可能とする開口部７１１４Ｂが形成されている。
さらに、熱伝達抑制部材７１１４には、開口部７１１４Ｂ周縁部分から＋Ｘ軸方向側（冷却ファン７１４側）に突出する枠形状を有し、枠状内側部分にてペルチェ素子７１１３の外縁部分を保持する保持部７１１４Ｃが形成されている。この保持部７１１４Ｃにおいて、その突出寸法は、図１８に示すように、膨出部７１１２Ｂの厚み寸法、およびペルチェ素子７１１３の厚み寸法を加えた寸法と略同一、または小さく設定されており、ペルチェ素子７１１３の両面７１１３Ａ，７１１３Ｂが放熱側熱伝導性部材７１１５の板体７１１５Ａと、段付ブロック７１１２の膨出部７１１２Ｂに確実に接触されている。
以上のような構成により、ペルチェユニット７１１を組み立てた状態では、図１８に示すように、熱伝達抑制部材７１１４は、段付ブロック７１１２およびペルチェ素子７１１３の外縁を覆うように配置される。
【００５４】
放熱側熱伝導性部材７１１５は、高熱伝導材料（下記表１参照）で構成され、ペルチェ素子７１１３の放熱面７１１３Ｂと熱伝達可能に接続する。この放熱側熱伝導性部材７１１５は、図１６ないし図１８に示すように、吸熱側熱伝導性部材７１１１と同様に、板体７１１５Ａおよび複数のフィン部材７１１５Ｂを有するヒートシンクで構成されている。ここで、複数のフィン部材７１１５Ｂは、図１６ないし図１８に示すように、吸熱側熱伝導性部材７１１１における複数のフィン部材７１１１Ｂの延出方向と略直交する方向（Ｚ軸方向）に延出するように形成されている。
【００５５】
吸熱側ダクト７１２は、低熱伝導材料（下記表１参照）で構成され、図１５に示すように、吸熱側熱伝導性部材７１１１の複数のフィン部材７１１１Ｂを囲みＹ軸方向に延出する断面略コ字形状を有する。また、吸熱側ダクト７１２は、コ字状先端部分が吸熱側熱伝導性部材７１１１の板体７１１１Ａに接続可能に構成され、板体７１１１Ａに接続することで、コ字状内側部分に複数のフィン部材７１１１Ｂが配置される。そして、図１５に示すように、吸熱側ダクト７１２により、複数のフィン部材７１１１Ｂの延出方向に沿って空気を流通可能とする流路Ｃ１が形成される。この流路Ｃ１は、前記密閉構造内部の空気流通路の一部を構成する。すなわち、流路Ｃ１を辿る空気の熱が、複数のフィン部材７１１１Ｂ〜板体７１１１Ａ〜段付ブロック７１１２〜ペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａの熱伝達経路を辿ってペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａに吸収される。
【００５６】
放熱側ダクト７１３は、高熱伝導材料（下記表１参照）で構成され、図１５に示すように、冷却ファン７１４とペルチェユニット７１１との間に介在配置され、冷却ファン７１４から送風されペルチェユニット７１１を介した空気を所定方向に導く。より具体的に、放熱側ダクト７１３は、図１５では一部を省略しているが、放熱側熱伝導性部材７１１５の＋Ｚ軸方向側、＋Ｙ軸方向側、および＋Ｘ軸方向側の三方を囲む形状を有している。そして、放熱側ダクト７１３には、図１５に示すように、＋Ｘ軸方向側の面（フィン部材７１１５Ｂに対向する面）に切り欠き７１３１が形成されている。また、切り欠き７１３１周縁部分には、図１５に示すように、冷却ファン７１４を外装筺体２内部に設置するためのファン設置部材７１４Ａと接続する接続部７１３２が形成されている。そして、放熱側ダクト７１３は、図１５に示すように、冷却ファン７１４からフィン部材７１１５Ｂに吹き付けられる空気を、−Ｚ軸方向側に導く。
【００５７】
冷却ファン７１４は、図１５に示すように、軸流ファンで構成され、外装筺体２に形成された冷却装置用吸気口２２４に対向するように配置され、制御基板６による制御の下、駆動することで、冷却装置用吸気口２２４を介して外装筺体２外部の空気を吸入し、放熱側熱伝導性部材７１１５における複数のフィン部材７１１５Ｂに空気を吐出する。すなわち、ペルチェ素子７１１３の放熱面７１１３Ｂ〜板体７１１５Ａ〜複数のフィン部材７１１５Ｂの熱伝達経路を辿って複数のフィン部材７１１５Ｂに伝達された熱が、冷却ファン７１４により冷却される。
【００５８】
〔2-3-2．流路前段側ダクト部材の構成〕
流路前段側ダクト部材７３は、低熱伝導材料（下記表１参照）で構成され、流路Ｃ１を辿って冷却装置７１を介した空気を循環ファン７２に導くとともに、循環ファン７２から吐出された空気を空間Ａｒ１，Ａｒ２に導く部材である。この流路前段側ダクト部材７３は、図６、図１２ないし図１４に示すように、ベース板７３１と、ダクト本体７３２（図６、図１２）とを備える。
【００５９】
ベース板７３１は、図６、図１２ないし図１４に示すように、光学部品用筐体４６における部品収納部本体４６１２の−Ｙ軸方向端面に所定の間隔（例えば、５〜１０ｍｍ程度）を空けて取り付けられ、循環ファン７２およびダクト本体７３２を支持する。このベース板７３１は、図１３または図１４に示すように、平面視略Ｔ字形状を有する。より具体的に、ベース板７３１は、投射レンズ３の下方側から光学部品用筐体４６内部における光学装置４５の配置位置に対応する位置にかけてＺ軸方向に延出するとともに、−Ｚ軸方向端部が偏光変換素子４２３の配置位置に対応する位置、および偏光変換素子４２３の配置位置とは反対側にかけてＸ軸方向に延出する。
そして、ベース板７３１において、投射レンズ３の下方側に位置する部分は、図１３または図１４に示すように、循環ファン７２を取り付けるための第１取付部７３１１として機能する。また、ベース板７３１において、光学装置４５の配置位置に対応する位置から＋Ｘ軸方向に延出した部分は、図１３または図１４に示すように、循環ファン７２を取り付けるための第２取付部７３１２として機能する。
【００６０】
ここで、循環ファン７２は、前記密閉構造内部の環状の空気流通路に沿って空気を循環させるものであり、図１３に示すように、第１シロッコファン７２１および第２シロッコファン７２２で構成されている。そして、第１シロッコファン７２１は、図１３に示すように、吸気口７２１１が−Ｙ軸方向側に向き、吐出口７２１２が−Ｚ軸方向側に向くように、ベース板７３１の第１取付部７３１１に取り付けられる。また、第２シロッコファン７２２は、図１３に示すように、吸気口７２２１が−Ｙ軸方向側に向き、吐出口７２２２が−Ｚ軸方向に向きかつＸＹ平面に対して−Ｘ軸方向側に向けて所定角度、傾斜した状態となるように、ベース板７３１の第２取付部７３１２に取り付けられる。
【００６１】
また、ベース板７３１において、光学装置４５の配置位置に対応する位置には、図１３または図１４に示すように、光学部品用筐体４６に形成された各開口部４６１２Ｒ，４６１２Ｇ，４６１２Ｂに対応した開口部７３１３Ｒ，７３１３Ｇ，７３１３Ｂがそれぞれ形成されている。
さらに、ベース板７３１において、偏光変換素子４２３の配置位置に対応する位置には、図１３または図１４に示すように、光学部品用筐体４６に形成された開口部４６１２Ｐに対応した開口部７３１４Ｐが形成されている。
【００６２】
ダクト本体７３２は、ベース板７３１の−Ｙ軸方向端面に取り付けられることで、流路Ｃ１を辿って冷却装置７１を介した空気を循環ファン７２に導くとともに、循環ファン７２から吐出された空気を空間Ａｒ１，Ａｒ２に導く。このダクト本体７３２は、図６または図１２に示すように、基体７３２１と、カバー部材７３２２（図６）とを備える。
基体７３２１は、図１２に示すように、ベース板７３１の平面形状と略同一の平面形状を有し、第１ダクト部７３２１Ａと第２ダクト部７３２１Ｂとが一体的に形成されたものである。
【００６３】
第１ダクト部７３２１Ａは、流路Ｃ１を辿って冷却装置７１を介した空気を循環ファン７２に導くものである。この第１ダクト部７３２１Ａは、図１２に示すように、密閉循環空冷ユニット７を組み立てた状態で、冷却装置７１の吸熱側ダクト７１２、および循環ファン７２を平面的に囲う障壁部７３２１Ａ１を有し、−Ｙ軸方向側に開口部７３２１Ａ２を有する容器状に形成されている。
この第１ダクト部７３２１Ａにおいて、冷却装置７１の吸熱側ダクト７１２に対応する位置には、図１２に示すように、流路Ｃ１と連通する開口部７３２１Ａ３が形成されている。
【００６４】
また、第１ダクト部７３２１Ａにおいて、循環ファン７２を構成する各シロッコファン７２１，７２２の各吸気口７２１１，７２２１に対応する位置には、図１２に示すように、開口部７３２１Ａ４，７３２１Ａ５がそれぞれ形成されている。
さらに、第１ダクト部７３２１Ａにおいて、各開口部７３２１Ａ４，７３２１Ａ５の間には、図１２に示すように、障壁部７３２１Ａ１から開口部７３２１Ａ３に向けて延出する整流リブ７３２１Ａ６が形成されている。
さらにまた、第１ダクト部７３２１Ａにおいて、冷却装置７１の放熱側ダクト７１３に対応する位置には、図１２に示すように、障壁部７３２１Ａ１から＋Ｘ軸方向に延出する平面視矩形形状の放熱風規制部７３２１Ａ７が形成されている。すなわち、密閉循環空冷ユニット７を組み立てた状態では、放熱風規制部７３２１Ａ７と冷却装置７１の放熱側ダクト７１３とが接続する。そして、放熱風規制部７３２１Ａ７および放熱側ダクト７１３により、冷却ファン７１４からフィン部材７１１５Ｂに吹き付けられる空気を−Ｚ軸方向に導く。
【００６５】
また、第１ダクト部７３２１Ａにおいて、開口部７３２１Ａ４周縁部分は、図１２に示すように、循環ファン７２を構成する第１シロッコファン７２１を取り付けるための第１取付部７３２１Ａ８として機能する。すなわち、第１シロッコファン７２１は、ベース板７３１の第１取付部７３１１、およびダクト本体７３２の第１取付部７３２１Ａ８とで挟持固定される。
さらに、第１ダクト部７３２１Ａにおいて、開口部７３２１Ａ５周縁部分は、図１２に示すように、循環ファン７２を構成する第２シロッコファン７２１を取り付けるための第２取付部７３２１Ａ９として機能する。すなわち、第２シロッコファン７２２は、ベース板７３１の第２取付部７３１２、およびダクト本体７３２の第２取付部７３２１Ａ９とで挟持固定される。
【００６６】
カバー部材７３２２は、図６に示すように、第１ダクト部７３２１Ａにおける障壁部７３２１Ａ１に取り付けられ、開口部７３２１Ａ２を閉塞する部材である。
そして、第１ダクト部７３２１Ａにカバー部材７３２２が取り付けられることで、図１２に示すように、流路Ｃ１を辿った空気が開口部７３２１Ａ３を介して第１ダクト部７３２１Ａおよびカバー部材７３２２間に導入され、整流リブ７３２１Ａ６により、前記空気を開口部７３２１Ａ４（第１シロッコファン７２１）に導く流路Ｃ２と、前記空気を開口部７３２１Ａ５（第２シロッコファン７２２）に導く流路Ｃ３とが形成される。これら流路Ｃ２，Ｃ３は、前記密閉構造内部の空気流通路の一部を構成する。
【００６７】
第２ダクト部７３２１Ｂは、各流路Ｃ２，Ｃ３を辿って各シロッコファン７２１，７２２に吸入・吐出された空気を光学部品用筐体４６内部の空間Ａｒ１，Ａｒ２に導くものである。この第２ダクト部７３２１Ｂは、図６または図１２に示すように、光学装置４５の配置位置に対応する位置から−Ｚ軸方向に延出し、偏光変換素子４２３の配置位置に対応する位置にかけて−Ｘ軸方向に延出する平面視略Ｌ字形状を有し、＋Ｙ軸方向側が開口した容器状に形成されている。
この第２ダクト部７３２１Ｂにおいて、具体的な図示は省略するが、容器状の側壁部分には、第１シロッコファン７２１の吐出口７２１２と接続する切り欠きと、第２シロッコファン７２２の吐出口７２２２と接続する切り欠きとが形成されている。
また、この第２ダクト部７３２１Ｂには、具体的な図示は省略するが、第１シロッコファン７２１および第２シロッコファン７２２から吐出された空気を所定位置に導くための整流リブが形成されている。
【００６８】
そして、ダクト本体７３２をベース板７３１に取り付けることで、図１３に示すように、流路Ｃ２を辿り第１シロッコファン７２１にて吸入・吐出された空気が第２ダクト部７３２１Ｂおよびベース板７３１間に導入され、前記整流リブにより、前記空気をベース板７３１の各開口部７３１３Ｒ，７３１３Ｂおよび光学部品用筐体４６の各開口部４６１２Ｒ，４６１２Ｂを介して空間Ａｒ１に導く流路Ｃ４が形成される。また、図１３に示すように、流路Ｃ３を辿り第２シロッコファン７２２にて吸入・吐出された空気が第２ダクト部７３２１Ｂおよびベース板７３１間に導入され、前記整流リブにより、前記空気をベース板７３１の開口部７３１３Ｇおよび光学部品用筐体４６の開口部４６１２Ｇを介して空間Ａｒ１に導く流路Ｃ５と、前記空気をベース板７３１の開口部７３１４Ｐおよび光学部品用筐体４６の開口部４６１２Ｐを介して空間Ａｒ２に導く流路Ｃ６とが形成される。これら流路Ｃ４〜Ｃ６は、前記密閉構造内部の空気流通路の一部を構成する。
【００６９】
〔2-3-3．流路後段側ダクト部材の構成〕
流路後段側ダクト部材７４は、空間Ａｒ１，Ａｒ２内部から空間Ａｒ１，Ａｒ２外部に流出した空気を冷却装置７１の吸熱側ダクト７１２（流路Ｃ１）に導く部材である。この流路後段側ダクト部材７４は、図１０または図１１に示すように、低熱伝導ダクト部７４１と、高熱伝導ダクト部７４２（図１０）とを備える。
低熱伝導ダクト部７４１は、低熱伝導材料（下記表１参照）で構成され、図１０に示すように、冷却装置７１を構成する吸熱側ダクト７１２の＋Ｙ軸方向側の開口部分、および光学部品用筐体４６を構成する部品収納部本体４６１２を平面的に囲う障壁部７４１１を有し、＋Ｙ軸方向側に開口部７４１２を有する平面視略Ｌ字形状の容器状に形成されている。そして、この低熱伝導ダクト部７４１は、図１１に示すように、吸熱側ダクト７１２の＋Ｙ軸方向端面および蓋状部材４６２の＋Ｙ軸方向端面に所定の間隔（例えば、５〜１０ｍｍ程度）を空けて取り付けられる。
流路後段側ダクト部材７４には、液晶パネル４５１と制御基板６を接続するＦＰＣケーブル４５６を通すための孔が設けられている。そして、前記孔とＦＰＣケーブル４５６との隙間は、流路後段側ダクト部材７４内部の密閉性が損なわれないように、ゴム、スポンジ等により封止されている。
【００７０】
この低熱伝導ダクト部７４１において、吸熱側ダクト７１２に対応する位置には、図１１に示すように、流路Ｃ１と連通する開口部７４１３が形成されている。
また、低熱伝導ダクト部７４１において、蓋状部材４６２の切り欠き４６２１に対応する位置には、図１１に示すように、切り欠き４６２１を介して空間Ａｒ１に連通する開口部７４１４が形成されている。
さらに、低熱伝導ダクト部７４１において、蓋状部材４６２の開口部４６２２に対応する位置には、図１１に示すように、開口部４６２２を介して空間Ａｒ２に連通する開口部７４１５が形成されている。
さらにまた、低熱伝導ダクト部７４１には、図１１に示すように、障壁部７４１１から開口部７４１２に向けて延出し、各開口部７４１４，７４１５を隔離する整流リブ７４１６が形成されている。
【００７１】
高熱伝導ダクト部７４２は、高熱伝導材料（下記表１参照）で構成され、図１０に示すように、低熱伝導ダクト部７４１における障壁部７４１１に取り付けられ、開口部７４１２を閉塞する部材である。
そして、低熱伝導ダクト部７４１に高熱伝導ダクト部７４２が取り付けられることで、図１１に示すように、空間Ａｒ１内部から空間Ａｒ１外部に流出した空気が切り欠き４６２１および開口部７４１４を介して流路後段側ダクト部材７４内部に導入され、開口部７４１３を介して前記空気を吸熱側ダクト７１２（流路Ｃ１）に導く流路Ｃ７と、空間Ａｒ２内部から空間Ａｒ２外部に流出した空気が開口部４６２２および開口部７４１５を介して流路後段側ダクト部材７４内部に導入され、開口部７４１３を介して前記空気を吸熱側ダクト７１２（流路Ｃ１）に導く流路Ｃ８とが形成される。これら流路Ｃ７，Ｃ８は、前記密閉構造内部の空気流通路の一部を構成する。
【００７２】
すなわち、上述した流路Ｃ１〜Ｃ８、および空間Ａｒ１，Ａｒ２により前記密閉構造内部の環状の空気流通路を構成する。そして、循環ファン７２により、流路Ｃ１〜流路Ｃ２，Ｃ３〜流路Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６〜空間Ａｒ１，Ａｒ２〜流路Ｃ７，Ｃ８〜流路Ｃ１の環状の空気流通路を辿って空気を流通させることで、空間Ａｒ１，Ａｒ２内の光学装置４５（液晶パネル４５１、入射側偏光板４５２、射出側偏光板４５４等）および偏光変換素子４２３が冷却される。
なお、具体的な図示は省略したが、光学部品用筐体４６および密閉循環空冷ユニット７は、例えば、各部材間に弾性を有するシール部材等が介在されることで前記空気流通路と外部とが連通しない密閉構造を構成している。
【００７３】
上述した高熱伝導材料および低熱伝導材料は、以下の表１に示す材料が例示できる。ここで、表１に示すように、高熱伝導材料としては、熱伝導率が４２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料が好ましく、低熱伝導材料としては、熱伝導率が０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料が好ましい。
【００７４】
【表１】
2007334043.tif 000003
【００７５】
〔2-4．筐体内部冷却装置の構成〕
筺体内部冷却装置８は、前記密閉構造外部の構成部材（制御基板６、流路後段側ダクト部材７４、光源装置４１、電源ユニット５等）を冷却する。この筺体内部冷却装置８は、図４ないし図６に示すように、ペルチェ放熱風排気ユニット８１（図４、図５）と、光源冷却用ファン８２（図６）と、電源冷却用ファン８３と、排気ファン８４とを備える。
ペルチェ放熱風排気ユニット８１は、冷却ファン７１４から放熱側ダクト７１３のフィン部材７１１５Ｂに吹き付けられた空気を制御基板６および流路後段側ダクト部材７４の間に流通させるものである。このペルチェ放熱風排気ユニット８１は、図４または図５に示すように、外部側ダクト部材８１１と、通風ガイド部８１２とを備える。
【００７６】
図１９は、外部側ダクト部材８１１を示す斜視図である。
外部側ダクト部材８１１は、図１９に示すように、空気を内部に導入する導入口８１１１と、内部の空気を外部に排出する導出口８１１２とが略直交するように形成され、導入口８１１１を介して内部に導入した空気を＋Ｙ軸方向に屈曲させて流通させ、さらに、導出口８１１２に向けて屈曲させて流通させる。そして、この外部側ダクト部材８１１は、具体的な図示は省略するが、導入口８１１１が、放熱側ダクト７１３の背面側端部および放熱風規制部７３２１Ａ７の背面側端部と接続するように配設される。また、この外部側ダクト部材８１１は、図４または図５に示すように、導出口８１１２が、制御基板６（図４では図示略）の＋Ｘ軸方向端部と流路後段側ダクト部材７４における＋Ｘ軸方向端部との間に位置するように配設される。すなわち、外部側ダクト部材８１１は、冷却ファン７１４からフィン部材７１１５Ｂに吹き付けられ、放熱風規制部７３２１Ａ７および放熱側ダクト７１３により、−Ｚ軸方向に導かれた空気を、導入口８１１１を介して内部に導入し、導出口８１１２を介して制御基板６および流路後段側ダクト部材７４の間に＋Ｘ軸方向側から−Ｘ軸方向側に向けて排出する。
【００７７】
通風ガイド部８１２は、外部側ダクト部材８１１から排出された空気を、制御基板６および流路後段側ダクト部材７４の間で、流路後段側ダクト部材７４における空間Ａｒ１，Ａｒ２に対向する部分に沿って流通させるものである。この通風ガイド部８１２は、図４または図５に示すように、第１ガイド部８１２１と、第２ガイド部８１２２とを備える。
第１ガイド部８１２１は、図４または図５に示すように、板状部材で構成され、一端側が外部側ダクト部材８１１の導出口８１１２の−Ｚ軸方向端部に接続し、流路後段側ダクト部材７４を構成する高熱伝導ダクト部７４２における−Ｚ軸方向端縁および−Ｘ軸方向端縁に沿って他端側が光源装置収納部４６１１近傍まで延出するように、高熱伝導ダクト部７４２に立設されている。
【００７８】
第２ガイド部８１２２は、図４または図５に示すように、板状部材で構成され、一端側が外部側ダクト部材８１１の導出口８１１２の＋Ｚ軸方向端部に接続し、−Ｘ軸方向に延出して流路後段側ダクト部材７４を構成する高熱伝導ダクト部７４２におけるＬ字状内側の端縁に沿って他端側が光源装置収納部４６１１近傍まで延出するように、高熱伝導ダクト部７４２に立設されている。
そして、通風ガイド部８１２を介して、流路後段側ダクト部材７４の＋Ｙ軸方向側に制御基板６を配設することで、図４または図５に示すように、外部側ダクト部材８１１の導出口８１１２から排出された空気を空間Ａｒ１に対向する部分から空間Ａｒ２に対向する部分にかけて流通させる流路Ｃ１１が形成される。
【００７９】
光源冷却用ファン８２は、図６に示すように、シロッコファンで構成され、吸気口８２１が−Ｙ軸方向側に向き、吐出口８２２が＋Ｚ軸方向側に向くように、部品収納部本体４６１２の−Ｙ軸方向端面における光源装置収納部４６１１と接続する一端側に取り付けられている。そして、光源冷却用ファン８２は、制御基板６による制御の下、駆動することで、ロアーケース２２に形成された光源用吸気口２２３を介して外装筺体２外部の冷却空気を吸入し、＋Ｚ軸方向に吐出する。光源冷却用ファン８２から吐出された空気は、図６に示すように、光源装置４１のランプハウジング４１３に形成された空気導入部４１３１によりランプハウジング４１３内外を連通する流路Ｃ１２を辿って、ランプハウジング４１３内部に導入され、光源ランプ４１１やリフレクタ４１２が冷却される。
【００８０】
電源冷却用ファン８３は、図４ないし図６に示すように、軸流ファンで構成され、吸気口８３１が−Ｚ軸方向側に向き、吐出口８３２が＋Ｚ軸方向側に向くように、外装筺体２内部における−Ｚ軸方向側でかつ−Ｘ軸方向側の角隅部分に配設される。そして、電源冷却用ファン８３は、制御基板６による制御の下、駆動することで、図４または図５に示すように、外装筺体２に形成された電源用吸気口２２５を介して外装筺体２外部の冷却空気を吸入し、＋Ｚ軸方向側に吐出する。電源冷却用ファン８３から吐出された空気は、図４ないし図６に示すように、電源ユニット５のシールド部材５１によりシールド部材５１内外を連通する流路Ｃ１３を辿って、シールド部材５１の−Ｚ軸方向側の開口部分からシールド部材５１内部に導入され、前記電源ブロックや前記ランプ駆動ブロックが冷却される。
【００８１】
排気ファン８４は、図４ないし図６に示すように、軸流ファンで構成され、吸気口８４１（図６）が−Ｚ軸方向に向きかつＸＹ平面に対して＋Ｘ軸方向側に向けて所定角度、傾斜した状態となるように、外装筺体２内部の＋Ｚ軸方向側でかつ−Ｘ軸方向側の角隅部分に配設される。この排気ファン８４は、制御基板６による制御の下、駆動することで、排気ファン８４近傍の空気を吸入する。
例えば、排気ファン８４は、図４または図５に示すように、ペルチェ放熱風排気ユニット８１により流路Ｃ１１を辿って光源装置収納部４６１１近傍に流通した空気を吸入する。
【００８２】
また、例えば、排気ファン８４は、図５または図６に示すように、光源装置収納部４６１１における−Ｘ軸方向端面に形成された開口部（図示略）を介して、光源装置収納部４６１１内部の空気を吸入する。すなわち、光源冷却用ファン８２により流路Ｃ１２を辿ってランプハウジング４１３内部に導入され光源ランプ４１１やリフレクタ４１２にて温められた空気や、光源装置収納部４６１１における＋Ｘ軸方向端面に形成された開口部４６１１Ｂを介して光源装置収納部４６１１内部に流通した空気が排気ファン８４により吸入される。
さらに、例えば、排気ファン８４は、図４ないし図６に示すように、シールド部材５１における＋Ｚ軸方向側の開口部分を介してシールド部材５１内部の空気を吸入する。すなわち、電源冷却用ファン８３により流路Ｃ１３を辿ってシールド部材５１内部に導入され前記電源ブロックや前記ランプ駆動ブロックにて温められた空気が排気ファン８４により吸入される。
そして、排気ファン８４から吐出された空気は、外装筺体２の排気口２３３を介して、ルーバ２３４にて整流されて、外装筺体２外部に排出される。
【００８３】
〔2-5．制御基板の構成〕
制御基板６は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の回路素子が実施された回路基板として構成され、流路後段側ダクト部材７４および通風ガイド部８１２を介して光学ユニット４の上方側に配置される。そして、制御基板６は、光学ユニット４（光源ランプ４１１、液晶パネル４５１）、電源ユニット５、密閉循環空冷ユニット７（循環ファン７２、ペルチェ素子７１１３、冷却ファン７１４）、筺体内部冷却装置８（光源冷却用ファン８２、電源冷却用ファン８３、排気ファン８４）等を駆動制御する。なお、以下では、制御基板６の制御構造のうち、ペルチェ素子７１１３の制御構造のみを説明する。
【００８４】
図２０は、ペルチェ素子７１１３の制御構造を模式的に示すブロック図である。
制御基板６において、ペルチェ素子７１１３を駆動制御する制御装置としてのペルチェ制御部６１は、図２０に示すように、ペルチェ素子７１１３に所定の電圧を印加する駆動部６２に所定の制御指令を出力してペルチェ素子７１１３の駆動状態を制御するものであり、矩形制御部６１１と、極性切替制御部６１２と、メモリ６１３とを備える。
矩形制御部６１１は、プロジェクタ１の起動時（ペルチェ素子７１１３の駆動開始時）および駆動停止時（ペルチェ素子７１１３の駆動停止時）に、駆動部６２に所定の制御指令を出力して、ペルチェ素子７１１３の矩形制御を実施する。より具体的に、矩形制御部６１１は、プロジェクタ１の起動時に駆動部６２に所定の制御指令を出力してペルチェ素子７１１３に印加する電圧値を通常電圧値まで段階的に増加させる矩形制御を実施する。また、矩形制御部６１１は、プロジェクタ１の駆動停止時に駆動部６２に所定の制御指令を出力してペルチェ素子７１１３に印加する電圧値を通常電圧値から段階的に減少させる矩形制御を実施する。
【００８５】
極性切替制御部６１２は、制御基板６に接続され吸熱側熱伝導性部材７１１１の温度を検出するサーミスタ等で構成された吸熱側温度検出部６３（図２０）にて検出された検出温度と、前記密閉構造外部の雰囲気温度を検出するサーミスタ等で構成された雰囲気温度検出部６４（図２０）にて検出された雰囲気温度とを比較し、検出温度および雰囲気温度の差（検出温度差）がメモリ６１３に記憶された設定温度差情報に基づく設定温度差以上である場合に、駆動部６２に所定の制御指令を出力して、ペルチェ素子７１１３に印加する電圧の極性を切り替える極性切替制御を実施する。
【００８６】
メモリ６１３は、上述した各制御部６１１，６１２にて処理を実行する際の制御プログラム、処理を実行するために必要な情報（設定温度差情報等）等を記憶する。すなわち、メモリ６１３は、本発明に係る設定温度差情報記憶部に相当する。
設定温度差情報としては、冷却対象である光学装置４５や偏光変換素子４２３を所望の温度まで冷却するための吸熱側熱伝導性部材７１１１の設定温度と、プロジェクタ１の使用される環境に応じて設定された前記密閉構造外部の設定雰囲気温度との差（設定温度差）に関する情報である。
なお、メモリ６１３は、例えば、プロジェクタ１の駆動状態を設定するためのメニュー画面において、操作パネル２１２やリモートコントローラの操作により、上述した設定温度差情報を、適宜、変更可能に構成されている。
吸熱側温度検出部６３は、ペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａと接続し吸熱面７１１３Ａの熱が伝わっている吸熱側熱伝導性部材７１１１の温度を検出する。吸熱側温度検出部６３は、吸熱面７１１３Ａに段付ブロック７１１２を介して吸熱側熱伝導性部材７１１１が熱伝達可能に接続しているため、吸熱面７１１３Ａの温度を直接検出することはできない。しかしながら、吸熱側熱伝導性部材７１１１の温度が吸熱面７１１３Ａの温度とほぼ同等であるため、吸熱側熱伝導性部材７１１１の温度を検出することで吸熱面７１１３Ａの温度検出の代用としている。
【００８７】
〔３．ペルチェ素子の制御方法〕
次に、上述したペルチェ制御部６１によるペルチェ素子７１１３の制御方法を説明する。
図２１は、ペルチェ素子７１１３の制御方法を説明するフローチャートである。
先ず、制御基板６のペルチェ制御部６１は、利用者により操作パネル２１２や図示しないリモートコントローラが操作され、「プロジェクタ１を起動する」旨の入力操作が実施されることにより、操作パネル２１２や図示しないリモコン受光モジュールからの電源ＯＮ信号を入力する（ステップＳ１）と、メモリ６１３に記憶された制御プログラムを読み出し、以下に示すように、ペルチェ素子７１１３の駆動制御を開始する。
【００８８】
図２２は、矩形制御部６１１による矩形制御の一例を示す図である。なお、図２２は、横軸に時間をとり、ペルチェ素子７１１３への印加電圧値Ｖ（上段）、密閉構造外部の雰囲気温度ＴP（中段）、および吸熱側温度検出部６３の検出温度ＴD（下段）の挙動を示したものである。
ステップＳ１の後、矩形制御部６１１は、電源ＯＮ信号を入力すると、駆動部６２に所定の制御指令を出力し、図２２に示すように、ペルチェ素子７１１３への印加電圧が０V
の状態から通常電圧値ＶHまで段階的に電圧値を増加させる矩形制御を実施する（ステップＳ２）。
ステップＳ２の後、ペルチェ制御部６１は、駆動部６２に所定の制御指令を出力し、ペルチェ素子７１１３に通常電圧値ＶHを印加する通常駆動状態を維持する（ステップＳ３）。
【００８９】
そして、ペルチェ制御部６１は、ステップＳ３において通常駆動を実施している際、吸熱側温度検出部６３にて検出された検出温度ＴD、および雰囲気温度検出部６４にて検出された雰囲気温度ＴPを認識し、検出温度ＴDおよび雰囲気温度ＴPの検出温度差を常時、算出する。また、ペルチェ制御部６１は、検出温度差とメモリ６１３に記憶された設定温度差情報に基づく設定温度差とを常時、比較し、検出温度差が設定温度差以上となったか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、ペルチェ制御部６１は、ステップＳ３において通常駆動が実施されている際、検出温度差が設定温度差以上となったか否かを判定することで、吸熱側熱伝導性部材７１１１の温度（ペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａの温度）が雰囲気温度に対して必要以上に低くなったか否かを検出している。
【００９０】
ステップＳ４において、ペルチェ制御部６１は、「Ｎ」と判定した場合、すなわち、吸熱側熱伝導性部材７１１１の温度（ペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａの温度）が雰囲気温度に対して必要以上に低くなっていないと判定した場合には、ステップＳ３に戻り、通常駆動を維持する。
一方、ステップＳ４において、ペルチェ制御部６１は、「Ｙ」と判定した場合、すなわち、吸熱側熱伝導性部材７１１１の温度（ペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａの温度）が雰囲気温度に対して必要以上に低くなったと判定した場合には、検出温度差が設定温度差未満となるまで極性切替制御を継続して実施する（ステップＳ５）。
具体的に、極性切替制御部６１２は、検出温度差が設定温度差以上である場合に、駆動部６２に所定の制御指令を出力し、ペルチェ素子７１１３に印加する電圧の極性を切り替える極性切替制御を実施する。この極性切替制御により、ペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａは、熱を放熱する放熱面に切り替えられ、放熱面７１１３Ｂは、熱を吸収する吸熱面に切り替えられる。すなわち、極性切替制御を実施することで、雰囲気温度に対して必要以上に低くなった吸熱面７１１３Ａの温度を増加させている。
【００９１】
そして、上述したステップＳ１〜Ｓ５の間において、ペルチェ制御部６１は、利用者により操作パネル２１２や図示しないリモートコントローラが操作され、「プロジェクタ１の駆動を停止する」旨の入力操作により、操作パネル２１２やリモコン受光モジュールから出力される電源ＯＦＦ信号を入力した場合には、矩形制御を実施し、ペルチェ素子７１１３の駆動を停止する。
具体的に、矩形制御部６１１は、電源ＯＦＦ信号を入力すると、駆動部６２に所定の制御指令を出力し、図２２に示すように、ペルチェ素子７１１３への印加電圧が通常電圧値ＶHの状態から印加電圧が０Ｖの状態まで段階的に電圧値を減少させる矩形制御を実施する。
【００９２】
上述した第１実施形態においては、以下の効果がある。
本実施形態によれば、密閉構造を構成する光学部品用筐体４６内部の空間Ａｒ１，Ａｒ２に光学装置４５および偏光変換素子４２３が収納配置されているので、各光学部品４５，４２３に塵埃、油煙等が付着することを防止でき、プロジェクタ１から投射される投影画像の画質を安定に確保できる。
また、密閉構造を構成する冷却装置７１、循環ファン７２、および光学部品用筐体４６は、密閉構造内部の空気流通路における空気の流通方向に沿って、冷却装置７１、循環ファン７２、および光学部品用筐体４６の順に配設されている。このことにより、循環ファン７２が冷却装置７１の吸熱側（吸熱側熱伝導性部材７１１１、段付ブロック７１１２、ペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａ）にて冷却された空気を吸入して、光学部品用筐体４６内部の空間Ａｒ１，Ａｒ２に収納配置された各光学部品４５，４２３に向けて吐出できる。すなわち、冷却装置７１の吸熱側にて冷却された低い温度状態で各光学部品４５，４２３に空気を送風でき、各光学部品４５，４２３を効率的に冷却できる。
ここで、循環ファン７２は、２つのシロッコファン７２１，７２２で構成されているので、吐出圧および吐出された空気の風速を十分に確保でき、各光学部品４５，４２３を効果的に冷却できる。
【００９３】
さらに、流路前段側ダクト部材７３は、熱伝導率が０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の低熱伝導材料で構成されている。このことにより、流路前段側ダクト部材７３を熱伝導率の十分に低い材料で構成することで、密閉構造外部の空気の熱や、密閉構造外部に配設される構成部材の熱が流路前段側ダクト部材７３を介して冷却装置７１から光学部品用筐体４６に向けて流路Ｃ２，Ｃ３〜流路Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６の空気流通路を辿る空気に伝達されることを防止できる。このため、冷却装置７１の吸熱側にて冷却された低い温度状態で各光学部品４５，４２３に空気を送風でき、各光学部品４５，４２３を効率的に冷却できるという効果を好適に図れる。
ここで、流路前段側ダクト部材７３（ベース板７３１）は、光学部品用筐体４６における部品収納部本体４６１２に所定の間隔（例えば、５〜１０ｍｍ程度）を空けて取り付けられているので、流路前段側ダクト部材７３および光学部品用筐体４６間の空気層（断熱層）により、光源装置４１等の光学部品から光学部品用筐体４６に伝達された熱が、流路前段側ダクト部材７３を介して、流路Ｃ２，Ｃ３〜流路Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６の空気流通路を辿る空気に伝達されることを確実に防止できる。
【００９４】
さらにまた、上述したように各光学部品４５，４２３を効率的に冷却できる構造を採用することで、循環ファン７２の回転数を必要以上に増加させる必要がなく、プロジェクタ１の低騒音化が図れる。また、ペルチェ素子７１１３の消費電力を必要以上に増加させる必要がなく、プロジェクタ１の省電力化が図れる。
【００９５】
また、流路後段側ダクト部材７４は、光学部品用筐体４６の切り欠き４６２１および開口部４６２２に平面的に干渉する位置に熱伝導率が４２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率の十分に高い高熱伝導材料で構成された高熱伝導ダクト部７４２を有している。すなわち、流路後段側ダクト部材７４において、光学部品用筐体４６内部の空間Ａｒ１，Ａｒ２に収納配置された各光学部品４５，４２３により温められた空気が光学部品用筐体４６の切り欠き４６２１および開口部４６２２、低熱伝導ダクト部７４１の各開口部７４１４，７４１５を介して吹き付けられる部分に、高熱伝導ダクト部７４２が設けられている。このことにより、流路後段側ダクト部材７４における流路Ｃ７，Ｃ８の空気流通路を辿る空気の熱、すなわち、光学部品用筐体４６内部の空間Ａｒ１，Ａｒ２に収納配置された各光学部品４５，４２３により温められた空気の熱を、高熱伝導ダクト部７４２を介して、密閉構造外部に放熱できる。このため、密閉構造内部の空気流通路を辿る空気の温度を十分に低い温度に設定でき、各光学部品４５，４２３をより効率的に冷却できる。
【００９６】
ここで、流路後段側ダクト部材７４は、高熱伝導ダクト部７４２と、熱伝導率が０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の熱伝導率の十分に低い低熱伝導材料で構成され光学部品用筐体４６に近接して配設される低熱伝導ダクト部７４１との２体で構成されている。このことにより、光源装置４１等の光学部品から光学部品用筐体４６に伝達された熱が低熱伝導ダクト部７４１を介して流路後段側ダクト部材７４における流路Ｃ７，Ｃ８の空気流通路を辿る空気に伝達されることを防止できる。このため、流路後段側ダクト部材７４を高熱伝導ダクト部７４２および低熱伝導ダクト部７４１の２体で構成することで、密閉構造内部の空気流通路を辿る空気の温度を十分に低い温度に設定でき、各光学部品４５，４２３をより効率的に冷却できるという効果を好適に図れる。
また、流路後段側ダクト部材７４（低熱伝導ダクト部７４１）は、光学部品用筐体４６における蓋状部材４６２に所定の間隔（例えば、５〜１０ｍｍ程度）を空けて取り付けられているので、流路後段側ダクト部材７４および光学部品用筐体４６間の空気層（断熱層）により、光源装置４１等の光学部品から光学部品用筐体４６に伝達された熱が、流路後段側ダクト部材７４を介して、流路Ｃ７，Ｃ８の空気流通路を辿る空気に伝達されることを確実に防止できる。
【００９７】
そして、冷却装置７１において、ペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａおよび放熱面７１１３Ｂに吸熱側熱伝導性部材７１１１および放熱側熱伝導性部材７１１５が熱伝達可能に取り付けられているので、吸熱側の表面積、および放熱側の表面積を大きくすることができる。また、冷却装置７１は、放熱側熱伝導性部材７１１５に空気を吐出する冷却ファン７１４を備えている。このため、冷却装置７１において、熱の吸収および熱の放熱を良好に実施でき、密閉構造内部の空気流通路を辿る空気を十分に冷却できる。
また、プロジェクタ１は、外部側ダクト部材８１１を備えているので、冷却ファン７１４から吐出され放熱側熱伝導性部材７１１５を介した空気を、プロジェクタ１内部における密閉構造外部の制御基板６等の発熱部材に送風することができる。このため、プロジェクタ１において、前記発熱部材を冷却する専用の冷却ファンを設ける必要がなく、冷却ファンの数量を低減できるとともに、密閉構造外部の発熱部材を冷却する冷却構造を簡素化できる。
【００９８】
ここで、外部側ダクト部材８１１は、冷却ファン７１４から吐出され放熱側熱伝導性部材７１１５を介した空気を、流路後段側ダクト部材７４および制御基板６の間に導くので、流路後段側ダクト部材７４、制御基板６、および通風ガイド部８１２により形成される流路Ｃ１１を辿る空気により、光学部品用筐体４６内部の空間Ａｒ１，Ａｒ２に収納配置された各光学部品４５，４２３により温められた空気の熱により温度上昇した流路後段側ダクト部材７４、および制御基板６に実装された回路素子等を冷却でき、流路後段側ダクト部材７４や制御基板６の熱劣化を防止できる。
【００９９】
ところで、プロジェクタ１の駆動時、すなわち、ペルチェ素子７１１３の駆動時において、ペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａの温度が雰囲気温度に対して必要以上に低くなった場合には、冷却装置７１の吸熱側に結露が生じる。そして、冷却装置７１の吸熱側に結露が生じた場合には、冷却装置７１の動作不具合が生じる恐れがある。
本実施形態では、ペルチェ制御部６１を構成する極性切替制御部６１２は、吸熱側温度検出部６３にて検出された吸熱側熱伝導性部材７１１１の検出温度ＴDと（ペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａの温度）、雰囲気温度検出部６４にて検出された密閉構造外部の雰囲気温度ＴPとの検出温度差が、メモリ６１３に記憶された設定温度差情報に基づく設定温度差以上となった場合に、極性切替制御を実施する。このことにより、検出温度差が設定温度差以上となった場合、すなわち、吸熱側熱伝導性部材７１１１の温度（ペルチェ素子７１１３の吸熱面７１１３Ａの温度）が雰囲気温度に対して必要以上に低くなった場合に、極性切替制御を実施することで、ペルチェ素子７１１３における密閉構造内部に面する面（吸熱面７１１３Ａ）の温度を上昇させ、冷却装置の吸熱側に結露が生じることを防止し、結露による冷却装置７１の動作不具合を防止できる。
【０１００】
ところで、ペルチェ素子７１１３の駆動開始時において、通常電圧値ＶHを短時間でペルチェ素子７１１３に印加した場合（図２２の２点鎖線参照）には、冷却装置７１の吸熱側の温度下降の勾配が比較的大きく、冷却装置７１の放熱側の温度上昇の勾配が比較的大きい。このように温度変化の勾配が比較的大きい場合には、冷却装置７１のペルチェユニット７１１を構成する各部材７１１１〜７１１５間の熱応力により、各部材７１１１〜７１１５間の接続状態が崩れ、冷却装置７１の動作不具合が生じる恐れがある。なお、ペルチェ素子７１１３の駆動停止時において、ペルチェ素子７１１３に印加する電圧値を通常電圧値ＶHから０Ｖに短時間に変更した場合（図２２の２点鎖線参照）にも、上記同様に、冷却装置７１の動作不具合が生じる恐れがある。
【０１０１】
本実施形態では、ペルチェ制御部６１を構成する矩形制御部６１１は、ペルチェ素子７１１３の駆動開始時において、ペルチェ素子７１１３に印加する電圧値を０Ｖから通常電圧値まで段階的に増加させる矩形制御を実施する。このことにより、上述した通常電圧値ＶHを短時間でペルチェ素子７１１３に印加した場合と比較して、冷却装置７１の吸熱側の温度下降の勾配を小さくし、冷却装置７１の放熱側の温度上昇の勾配を小さくできる。このため、冷却装置７１のペルチェユニット７１１を構成する各部材７１１１〜７１１５間の熱応力を緩和し、冷却装置７１の動作不具合を防止できる。
また、矩形制御部６１１は、ペルチェ素子７１１３の駆動停止時において、ペルチェ素子７１１３に印加する電圧値を通常電圧値ＶHから０Ｖまで段階的に減少させる矩形制御を実施する。このことにより、上述したペルチェ素子７１１３に印加する電圧値を通常電圧値ＶHから０Ｖに短時間に変更した場合と比較して、冷却装置７１の吸熱側の温度上昇の勾配を小さくし、冷却装置７１の放熱側の温度下降の勾配を小さくできる。このため、冷却装置７１のペルチェユニット７１１を構成する各部材７１１１〜７１１５間の熱応力を緩和し、冷却装置７１の動作不具合を防止できる。
【０１０２】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図２３は、第２実施形態におけるペルチェ素子７１１３の制御構造を模式的に示すブロック図である。
本実施形態は、前記第１実施形態に対して、図２３に示すように、ペルチェ素子７１１３を制御する制御装置としてのペルチェ制御部６１Ａの構成、および吸熱側温度検出部６３の代わりに、密閉構造内部を流通する空気の温度を検出する内部空気温度検出部６５を備えていることが異なるのみである。その他の構成は、前記第１実施形態と同様のものである。なお、内部空気温度検出部６５は、密閉構造内部を流通する空気の温度を検出可能な場所であれば、いずれの場所に配置しても構わない。
【０１０３】
ペルチェ制御部６１Ａは、図２３に示すように、前記第１実施形態で説明した矩形制御部６１１の他、デューティ比制御部６１４と、メモリ６１３Ａとを備える。
デューティ比制御部６１４は、内部空気温度検出部６５の検出温度と、メモリ６１３Ａに記憶された設定温度情報に基づく設定温度とを比較し、検出温度が設定温度以下になった場合に、駆動部６２に所定の制御指令を出力して、ペルチェ素子７１１３をメモリ６１３Ａに記憶されたデューティ比情報に基づくデューティ比で間欠駆動させるデューティ比制御を実施する。
メモリ６１３Ａは、前記第１実施形態で説明したメモリ６１３と同様に、各制御部６１１，６１４にて処理を実行する際の制御プログラム、処理を実行するために必要な情報（設定温度情報、デューティ比情報等）を記憶する。すなわち、メモリ６１３Ａは、本発明に係る設定温度情報記憶部およびデューティ比情報記憶部に相当する。
設定温度情報としては、冷却対象である光学装置４５や偏光変換素子４２３を所望の温度まで冷却した時の密閉構造内部を流通する空気の設定温度に関する情報である。
デューティ比情報としては、デューティ比制御部６１４によるデューティ比制御でのペルチェ素子７１１３に電圧を印加する単位時間当りの駆動時間と、ペルチェ素子７１１３に電圧を印加しない単位時間当りの非駆動時間との比率（デューティ比）に関する情報である。
なお、メモリ６１３Ａも前記第１実施形態で説明したメモリ６１３と同様に、例えば、メニュー画面において、操作パネル２１２やリモートコントローラの操作により、上述した設定温度情報、デューティ比情報を、適宜、変更可能に構成されている。
【０１０４】
次に、上述したペルチェ制御部６１Ａによるペルチェ素子７１１３の制御方法を説明する。
図２４は、第２実施形態におけるペルチェ素子７１１３の制御方法を説明するフローチャートである。
なお、以下では、前記第１実施形態と同様の処理については、説明を簡略化する。
先ず、ペルチェ制御部６１Ａは、前記第１実施形態と同様に、電源ＯＮ信号を入力する（ステップＳ１）と、ペルチェ素子７１１３の矩形制御（ステップＳ２）、およびペルチェ素子７１１３の通常駆動（ステップＳ３）を実施する。
そして、ペルチェ制御部６１Ａは、ステップＳ３において通常駆動を実施している際、内部空気温度検出部６５にて検出された検出温度ＴD（図２５参照）を認識し、該検出温度ＴDと、メモリ６１３Ａに記憶された設定温度情報に基づく設定温度ＴS（図２５参照）とを比較し、検出温度ＴDが設定温度ＴS以下になったか否かを判定する（ステップＳ６）。
【０１０５】
ステップＳ６において、ペルチェ制御部６１Ａは、「Ｎ」と判定した場合、すなわち、検出温度ＴDが設定温度ＴSより大きい場合には、ステップＳ３に戻り、通常駆動を維持する。
一方、ステップＳ６において、ペルチェ制御部６１Ａは、「Ｙ」と判定した場合、すなわち、検出温度ＴDが設定温度ＴS以下となった場合に、デューティ比制御を実施する（ステップＳ７）。
【０１０６】
図２５は、デューティ比制御部６１４によるデューティ比制御の一例を示す図である。
なお、図２５は、図２２と同様に、印加電圧値Ｖ（上段）、および内部空気温度検出部６５の検出温度ＴD（下段）の挙動を示す図である。
具体的に、ステップＳ７において、デューティ比制御部６１４は、図２５に示すように、検出温度ＴDが設定温度ＴS以下となった場合に、駆動部６２に所定の制御指令を出力し、ペルチェ素子７１１３に電圧を印加しない非駆動状態Ｄ１と、ペルチェ素子７１１３に通常電圧値ＶHを印加する駆動状態Ｄ２とをメモリ６１３Ａに記憶されたデューティ比情報に基づくデューティ比で繰り返し実施してペルチェ素子７１１３を間欠駆動するデューティ比制御を実施する。
【０１０７】
そして、上述したステップＳ１〜Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７の間において、ペルチェ制御部６１Ａは、電源ＯＦＦ信号を入力した場合には、前記第１実施形態と同様に、矩形制御を実施し、ペルチェ素子７１１３の駆動を停止する。
【０１０８】
上述した第２実施形態においては、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、ペルチェ制御部６１Ａを構成するデューティ比制御部６１４は、内部空気温度検出部６５にて検出された密閉構造内部の空気の検出温度ＴDが、メモリ６１３Ａに記憶された設定温度情報に基づく設定温度ＴS以下となった場合に、デューティ比制御を実施する。このことにより、検出温度ＴDが設定温度ＴS以下となった場合、すなわち、ペルチェ素子７１１３の駆動が安定した場合に、デューティ比制御を実施することで、例えば、ペルチェ素子７１１３の駆動が安定した後でも常時、一定の通常電圧値ＶHをペルチェ素子７１１３に印加する場合と比較して、ペルチェ素子７１１３の消費電力を低減でき、プロジェクタ１の省電力化が図れる。また、デューティ比制御は、ペルチェ素子７１１３の駆動が安定した後に実施されるので、冷却装置７１において、密閉構造内部の空気流通路を辿る空気の冷却効率を十分に確保できる。
【０１０９】
[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第２実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図２６は、第３実施形態におけるペルチェ素子７１１３の制御構造を模式的に示すブロック図である。
本実施形態は、前記第２実施形態に対して、図２６に示すように、ペルチェ素子７１１３を制御する制御装置としてのペルチェ制御部６１Ｂの構成が異なるのみである。その他の構成は、前記第２実施形態と同様のものである。
【０１１０】
ペルチェ制御部６１Ｂは、図２６に示すように、前記第１実施形態で説明した矩形制御部６１１の他、電圧切替制御部６１５と、メモリ６１３Ｂとを備える。
電圧切替制御部６１５は、内部空気温度検出部６５の検出温度と、メモリ６１３Ｂに記憶された設定温度情報に基づく設定温度とを比較し、検出温度が設定温度以下になった場合に、駆動部６２に所定の制御指令を出力して、ペルチェ素子７１１３をメモリ６１３Ｂに記憶された通常駆動時間情報および低電圧駆動時間情報に基づいて、通常駆動および低電圧駆動を繰り返し実施する電圧切替制御を実施する。
メモリ６１３Ｂは、前記第１実施形態で説明したメモリ６１３と同様に、各制御部６１１，６１５にて処理を実行する際の制御プログラム、処理を実行するために必要な情報（設定温度情報、通常駆動時間情報、低電圧駆動時間情報等）を記憶する。すなわち、メモリ６１３Ｂは、設定温度情報記憶部、および駆動時間情報記憶部に相当する。
設定温度情報は、前記第２実施形態で説明した情報と同様である。
通常駆動時間情報としては、電圧切替制御部６１５による電圧切替制御でのペルチェ素子７１１３を通常駆動する（通常電圧値を印加する）駆動時間に関する情報である。
低電圧駆動時間情報としては、電圧切替制御部６１５による電圧切替制御でのペルチェ素子７１１３を低電圧駆動する（通常電圧値よりも低い電圧値を印加する）駆動時間に関する情報である。
なお、メモリ６１３Ｂも前記第１実施形態で説明したメモリ６１３と同様に、例えば、メニュー画面において、操作パネル２１２やリモートコントローラの操作により、上述した設定温度情報、通常駆動時間情報、低電圧駆動時間情報を、適宜、変更可能に構成されている。
【０１１１】
次に、上述したペルチェ制御部６１Ｂによるペルチェ素子７１１３の制御方法を説明する。
図２７は、第３実施形態におけるペルチェ素子７１１３の制御方法を説明するフローチャートである。
なお、以下では、前記第１実施形態および前記第２実施形態と同様の処理については、説明を簡略化する。
先ず、ペルチェ制御部６１Ｂは、前記第２実施形態と同様に、電源ＯＮ信号を入力する（ステップＳ１）と、ペルチェ素子７１１３の矩形制御（ステップＳ２）、ペルチェ素子７１１３の通常駆動（ステップＳ３）、および検出温度ＴD（図２８参照）が設定温度ＴS（図２８参照）以下になったか否かの判定（ステップＳ６）を実施する。
【０１１２】
ステップＳ６において、ペルチェ制御部６１Ｂは、「Ｎ」と判定した場合、すなわち、検出温度ＴDが設定温度ＴSより大きい場合には、ステップＳ３に戻り、通常駆動を維持する。
一方、ステップＳ６において、ペルチェ制御部６１Ｂは、「Ｙ」と判定した場合、すなわち、検出温度ＴDが設定温度ＴS以下となった場合に、電圧切替制御を実施する（ステップＳ８）。
【０１１３】
図２８は、電圧切替制御部６１５による電圧切替制御の一例を示す図である。
なお、図２８は、図２２、図２５と同様に、印加電圧値Ｖ（上段）、および内部空気温度検出部６５の検出温度ＴD（下段）の挙動を示す図である。
具体的に、ステップＳ８において、電圧切替制御部６１５は、図２８に示すように、検出温度ＴDが設定温度ＴS以下となった場合に、駆動部６２に所定の制御指令を出力し、メモリ６１３Ｂに記憶された低電圧駆動時間情報に基づく駆動時間Ｔ１の間、通常電圧値ＶHよりも低い電圧値Ｖ１をペルチェ素子７１１３に印加する低電圧駆動と、メモリ６１３Ｂに記憶された通常駆動時間情報に基づく駆動時間Ｔ２の間、通常電圧値ＶHをペルチェ素子７１１３に印加する通常駆動とを繰り返し実施する電圧切替制御を実施する。
【０１１４】
そして、上述したステップＳ１〜Ｓ３，Ｓ６，Ｓ８の間において、ペルチェ制御部６１Ｂは、電源ＯＦＦ信号を入力した場合には、前記第１実施形態と同様に、矩形制御を実施し、ペルチェ素子７１１３の駆動を停止する。
【０１１５】
上述した第３実施形態のように、ペルチェ素子７１１３の駆動が安定した後に、電圧切替制御を実施する構成とした場合であっても、前記第１実施形態および前記第２実施形態と同様の効果を享受できる。
【０１１６】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、密閉構造内部に配置される光学部品として、光学装置４５および偏光変換素子４２３を採用したが、これに限らず、光学装置４５および偏光変換素子４２３のいずれか一方のみを密閉構造内部に配置する構成としてもよく、あるいは、光学装置４５および偏光変換素子４２３以外の他の光学部品を密閉構造内部に配置する構成としても構わない。
【０１１７】
前記各実施形態において、流路後段側ダクト部材７４は、高熱伝導ダクト部７４２および低熱伝導ダクト部７４１の２体で構成したが、低熱伝導ダクト部７４１を低熱伝導材料ではなく高熱伝導ダクト部７４２と同様の高熱伝導材料で構成しても構わない。また、流路後段側ダクト部材７４としては、光学部品用筐体４６の切り欠き４６２１および開口部４６２２に平面的に干渉する位置のみを高熱伝導材料で構成したものを採用しても構わない。
【０１１８】
前記各実施形態において、外部側ダクト部材８１１は、冷却ファン７１４から吐出され放熱側熱伝導性部材７１１５を介した空気を、流路後段側ダクト部材７４および制御基板６の間に導く構成を採用したが、これに限らず、その他の発熱部材、例えば、電源ユニット５や光源装置４１側に導く構成を採用してもよい。
【０１１９】
前記各実施形態において、ペルチェ素子７１１３の制御としては、第１実施形態の制御構造、第２実施形態の制御構造、および第３実施形態の制御構造を適宜、組み合わせても構わない。
具体的に、図２９は、第２実施形態で説明したデューティ比制御と、第３実施形態で説明した電圧切替制御を組み合わせた制御を示す図である。なお、図２９は、図２２、図２５、図２８と同様に、印加電圧値Ｖ（上段）、液晶パネル４５１近傍の温度ＴP（中段）、および吸熱側温度検出部６３の検出温度ＴD（下段）の挙動を示す図である。
例えば、第２実施形態で説明したデューティ比制御と、第３実施形態で説明した電圧切替制御を組み合わせてペルチェ素子７１１３を制御する構造を採用しても構わない。すなわち、図２９に示すように、ペルチェ素子７１１３の駆動が安定した後、ペルチェ素子７１１３に電圧を印加しない非駆動状態Ｄ１と、ペルチェ素子７１１３に通常電圧値ＶHを印加する駆動状態Ｄ２と、非駆動状態Ｄ１と、ペルチェ素子７１１３に電圧値Ｖ１を印加する駆動状態Ｄ３を繰り返す制御を実施する。このような制御によれば、ペルチェ素子７１１３の消費電力をより低減でき、プロジェクタ１の省電力化がより好適に図れる。
【０１２０】
前記各実施形態では、光源装置４１は、放電発光型の光源装置で構成していたが、これに限らず、レーザダイオード、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子を採用してもよい。
また、前記各実施形態では、光源装置４１を１つのみ用い色分離光学系４３にて３つの色光に分離していたが、色分離光学系４３を省略し、３つの色光をそれぞれ射出する３つの前記固体発光素子を光源装置として構成してもよい。
前記各実施形態では、色合成光学装置としてクロスダイクロイックプリズム４５３を採用していたが、これに限らず、ダイクロイックミラーを複数用いることで各色光を合成する構成を採用してもよい。
【０１２１】
前記各実施形態では、プロジェクタ１は、液晶パネル４５１を３つ備える三板式のプロジェクタで構成していたが、これに限らず、液晶パネルを１つ備える単板式のプロジェクタで構成しても構わない。また、液晶パネルを２つ備えるプロジェクタや、液晶パネルを４つ以上備えるプロジェクタとして構成しても構わない。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【０１２２】
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明のプロジェクタは、投影画像の画質を安定に確保し、かつ、光学部品を効率的に冷却できるため、プレゼンテーションやホームシアターに用いられるプロジェクタとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】第１実施形態におけるプロジェクタの外観を示す斜視図。
【図２】前記実施形態におけるロアーケースおよびフロントケースを下方側から見た斜視図。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を示す図。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を示す図。
【図５】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を示す図。
【図６】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を示す図。
【図７】前記実施形態における光学ユニットの構成を示す図。
【図８】前記実施形態における光学ユニットの構成を示す図。
【図９】前記実施形態における光学ユニットの構成を示す図。
【図１０】前記実施形態における密閉循環空冷ユニットの構成を示す図。
【図１１】前記実施形態における密閉循環空冷ユニットの構成を示す図。
【図１２】前記実施形態における密閉循環空冷ユニットの構成を示す図。
【図１３】前記実施形態における密閉循環空冷ユニットの構成を示す図。
【図１４】前記実施形態における密閉循環空冷ユニットの構成を示す図。
【図１５】前記実施形態における冷却装置の構成を示す斜視図。
【図１６】前記実施形態におけるペルチェユニットの構成を示す図。
【図１７】前記実施形態におけるペルチェユニットの構成を示す図。
【図１８】前記実施形態におけるペルチェユニットの構成を示す図。
【図１９】前記実施形態における外部側ダクト部材を示す斜視図。
【図２０】前記実施形態におけるペルチェ素子の制御構造を模式的に示すブロック図。
【図２１】前記実施形態におけるペルチェ素子の制御方法を説明するフローチャート。
【図２２】前記実施形態における矩形制御部による矩形制御の一例を示す図。
【図２３】第２実施形態におけるペルチェ素子の制御構造を模式的に示すブロック図。
【図２４】前記実施形態におけるペルチェ素子の制御方法を説明するフローチャート。
【図２５】前記実施形態におけるデューティ比制御部によるデューティ比制御の一例を示す図。
【図２６】第３実施形態におけるペルチェ素子の制御構造を模式的に示すブロック図。
【図２７】前記実施形態におけるペルチェ素子の制御方法を説明するフローチャート。
【図２８】前記実施形態における電圧切替制御部による電圧切替制御の一例を示す図。
【図２９】第２実施形態および第３実施形態の変形例を示す図。
【符号の説明】
【０１２５】
１・・・プロジェクタ、６・・・制御基板、４５・・・光学装置（光学部品）、４６・・・光学部品用筐体、６１，６１Ａ，６１Ｂ・・・ペルチェ制御部（制御装置）、６３・・・吸熱側温度検出部、６４・・・雰囲気温度検出部、６５・・・内部空気温度検出部、７１・・・冷却装置、７２・・・循環ファン、７３・・・流路前段側ダクト部材、７４・・・流路後段側ダクト部材、４２３・・・偏光変換素子（光学部品）、６１１・・・矩形制御部、６１２・・・極性切替制御部、６１３，６１３Ａ，６１３Ｂ・・・メモリ（設定温度差情報記憶部、設定温度情報記憶部、デューティ比情報記憶部、駆動時間情報記憶部）、６１４・・・デューティ比制御部、６１５・・・電圧切替制御部、７１４・・・冷却ファン、７４１・・・低熱伝導ダクト部、７４２・・・高熱伝導ダクト部、８１１・・・外部側ダクト部材、４６１２Ｒ，４６１２Ｇ，４６１２Ｂ，４６１２Ｐ・・・開口部（流入口）、４６２１・・・切り欠き（流出口）、４６２２・・・開口部（流出口）、７１１１・・・吸熱側熱伝導性部材、７１１３・・・ペルチェ素子（熱電変換素子）、７１１３Ａ・・・吸熱面、７１１３Ｂ・・・放熱面、７１１５・・・放熱側熱伝導性部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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