JP2017072706A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】光路変更素子に塵埃が付着することを抑制できるプロジェクターを提供する。【解決手段】プロジェクタは、光源と、光源から出射された光を変調する光変調装置３４１と、光変調装置３４１により変調された光を投射する投射光学装置３５と、光変調装置３４１と投射光学装置３５との間に配置され、揺動により光変調装置３４１により変調された光の光路を変更する光路変更素子５と、外装を構成する外装筐体と、光路変更素子５が内部に配置される内部筐体４１と、を備える。【選択図】図７

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、照明装置と、当該照明装置から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成する光変調装置と、当該画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する投射光学装置と、を備えたプロジェクターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のプロジェクターは、光源から出射された光束を赤、緑及び青の各色光に分離する色分離光学装置と、分離された色光ごとに設けられた３つの液晶パネルと、当該３つの液晶パネルにより変調された色光を合成するプリズムと、合成された光を投射する上記投射光学装置との他、筐体外部から導入した空気を液晶パネルに送風して当該液晶パネルを冷却する冷却装置と、を備える。

特開２００１−３１２００３号公報

近年、プロジェクターにおいても投射画像の高解像度化が要望されている。このため、液晶パネル等の光変調装置の解像度よりも投射される画像の解像度を高くして投射画像の解像度を高める光路変更素子を、当該プリズムと投射光学装置との間に設けることが考えられる。
しかしながら、光路変更素子を備えたプロジェクターが、例えば、屋外等のイベント会場において使用されると、当該光路変更素子に、スモーク等に基づく油脂や塵埃が付着する可能性がある。このような場合、光路変更素子の駆動に影響を与えるという問題がある。
このため、光路変更素子に塵埃等が付着し難いプロジェクターが求められている。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決することを目的としたものであり、光路変更素子に塵埃が付着することを抑制できるプロジェクターを提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様に係るプロジェクターは、光源と、前記光源から出射された光を変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、前記光変調装置と前記投射光学装置との間に配置され、揺動により前記光変調装置により変調された光の光路を変更する光路変更素子と、外装を構成する外装筐体と、前記光路変更素子が内部に配置される内部筐体と、を備えることを特徴とする。

上記光路変更素子としては、入射された光の光路を変更するシフト素子を例示できる。
上記一態様によれば、光路変更素子が内部筐体内に配置されるので、光路変更素子に塵埃が付着することを抑制できる。従って、プロジェクターから投射される画像の輝度をより高めることができる。

上記一態様では、前記光変調装置は、前記内部筐体内に配置されることが好ましい。
上記一態様によれば、光変調装置及び光路変更素子が内部筐体内に配置されるので、光変調装置及び光路変更素子に塵埃が付着することを抑制できる。従って、プロジェクターから投射される画像の輝度をより高めることができる。

上記一態様では、複数の前記光変調装置と、複数の前記光変調装置により変調された光を合成して出射する光合成装置と、を備え、前記投射光学装置は、前記光合成装置から出射された光を投射し、前記光合成装置は、前記内部筐体内に配置されることが好ましい。
上記一態様によれば、複数の光変調装置、光路変更素子及び光合成装置が内部筐体内に配置されるので、これら光路変更素子、光路変更素子及び光合成装置に塵埃が付着することを抑制できる。従って、プロジェクターから投射される画像の輝度及び彩度を高めることができる。

上記一態様では、前記内部筐体内に配置され、前記光合成装置を支持する支持部材を備え、前記光路変更素子は、永久磁石と、前記永久磁石により揺動されて入射された光の光路を変更する光学部材と、前記光学部材及び前記永久磁石を保持する保持部と、前記永久磁石を挟んで前記保持部に配置される一対のコイルと、前記一対のコイルを保持するコイル保持部と、前記コイル保持部と接触する熱伝導部と、を備え、前記熱伝導部は、前記支持部材に熱伝導可能に接触することが好ましい。
ここで、永久磁石を挟んで配置される一対のコイルに電力が供給されると、永久磁石を変位させ、ひいては、光路変更素子を変位させる磁力を発生させるとともに、当該コイルの温度が上昇する。このように、コイルの温度が上昇すると、磁力を発生させるコイルの磁力が弱まることがある。
これに対し、上記一態様によれば、光路変更素子のコイル保持部に固定された熱伝導部が支持部材と接触するので、上記コイルの熱が上昇した場合に、当該コイルの熱が熱伝導部を介して支持部材に伝導される。これにより、光路変更素子が備える一対のコイルの温度が上昇することを抑制できる。従って、光路変更素子に設けられたコイルの磁力の低下を抑制できるので、当該光路変更素子の駆動を安定化できる。

上記一態様では、前記内部筐体は、密閉筐体であり、前記光合成装置は、互いに反対側に位置して前記支持部材に接続される第１支持面及び第２支持面を有し、前記支持部材は、前記第１支持面と接続される第１支持部と、前記第２支持面と接続される第２支持部と、を備え、前記熱伝導部は、前記第１支持部及び前記第２支持部の少なくとも一方と熱伝導可能に接触することが好ましい。
上記一態様によれば、光合成装置の第１支持面及び第２支持面を支持する第１支持部及び第２支持部の少なくとも一方と熱伝導部が接触するので、上記コイルの熱が上昇した場合に、当該コイルの熱が熱伝導部を介して支持部材に伝導される。これにより、光路変更素子が備える一対のコイルの温度が上昇することを抑制できる。従って、光路変更素子に設けられたコイルの磁力の低下を抑制できるので、当該光路変更素子の駆動を安定化できる。

上記一態様では、前記熱伝導部は、前記内部筐体に熱伝導可能に接触することが好ましい。
上記一態様によれば、熱伝導部が内部筐体に熱伝導可能に接触するので、上記コイルの熱が上昇した場合に、当該コイルの熱が熱伝導部を介して内部筐体に伝導される。これにより、光路変更素子が備える一対のコイルの温度が上昇することを抑制できる。従って、光路変更素子に設けられたコイルの磁力の低下を抑制できるので、当該光路変更素子の駆動を安定化できる。

上記一態様では、前記内部筐体は、前記熱伝導部と接触する、熱伝導部位を有することが好ましい。
上記一態様によれば、熱伝導部が内部筐体の熱伝導部位に接触するので、上記コイルの熱が上昇した場合に、当該コイルの熱が熱伝導部を介して内部筐体の熱伝導部位に伝導される。これにより、光路変更素子が備える一対のコイルの温度が上昇することを確実に抑制できる。従って、光路変更素子に設けられたコイルの磁力の低下を確実に抑制できるので、当該光路変更素子の駆動を確実に安定化できる。

上記一態様では、前記内部筐体内に配置され、当該内部筐体内の冷却気体を循環させる冷却装置を備え、前記冷却気体の一部は、前記支持部材に流通することが好ましい。
上記一態様によれば、内部筐体内に冷却装置が配置されるので、当該内部筐体内に配置される光変調装置、光路変更装置及び光合成装置を冷却できる。また、熱伝導部を介してコイルの熱が伝導された支持部材に冷却気体が流通するので、確実に支持部材を冷却できる。従って、光路変更素子が備える一対のコイルの温度が上昇することを抑制できる。

本発明の一実施形態に係るプロジェクターの外観を示す概略斜視図。 上記実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す模式図。 上記実施形態に係るプロジェクターのシフト素子を光入射側から見た平面図。 上記実施形態に係るシフト素子を光出射側から見た平面図。 上記実施形態に係るシフト素子の側面図。 上記実施形態に係るシフト素子の分解斜視図。 上記実施形態に係る密閉冷却装置の概略構成を示す模式図。

以下、本発明の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの外観構成］
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１を示す概要斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、後述する照明装置３１から出射される光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する投射型表示装置である。
このプロジェクター１は、詳しくは後述するが、入射された光の光路を変更するシフト素子を備え、循環冷却装置は、後述する光変調装置の他、当該シフト素子を循環冷却する機能を有する。
このようなプロジェクター１は、図１に示すように、外装を構成する外装筐体２を備える。

外装筐体２は、天面部２１、底面部２２、正面部２３、背面部２４、左側面部２５及び右側面部２６を有する略直方体形状に形成されている。
天面部２１には、後述する光源装置３１Ａ，３１Ｂを外装筐体２内に着脱するための開口部（図示省略）が形成され、当該開口部は、カバー部材２１２によって覆われている。
底面部２２には、図示を省略するが、設置台等の設置面上に載置される際に、当該設置面と接触する脚部が設けられている。
正面部２３には、後述する画像形成装置３を構成する投射光学装置３５の一部が露出する開口部２３１が形成されている。
これらの他、図示を省略するが、右側面部２６には、外装筐体２外の空気を内部に導入する導入口が形成され、左側面部２５には、外装筐体２内の空気を外部に排出する排気口が形成されている。

［プロジェクターの内部構成］
図２は、プロジェクター１の内部構成を示す模式図である。
プロジェクター１は、上記外装筐体２の他、図２に示すように、当該外装筐体２内に配置される画像形成装置３及び循環冷却装置４を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター１は、当該プロジェクター１を制御する制御装置、及び、当該プロジェクター１を構成する電子部品に電力を供給する電源装置を備える。

［画像形成装置の構成］
画像形成装置３は、上記制御装置から入力される画像情報に応じた画像を形成及び投射する。この画像形成装置３は、照明装置３１、均一化装置３２、色分離装置３３、電気光学装置３４、投射光学装置３５及び光学部品用筐体３６を備える。
これらのうち、光学部品用筐体３６は、内部に照明光軸Ａｘが設定された箱状筐体であり、照明装置３１、均一化装置３２及び色分離装置３３は、光学部品用筐体３６内における照明光軸Ａｘ上の位置に配置される。また、電気光学装置３４及び投射光学装置３５は、光学部品用筐体３６外に位置するものの当該照明光軸Ａｘに応じて配置される。

照明装置３１は、互いに対向配置される一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂと、当該一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂの間に配置される反射ミラー３１Ｃと、を備える。
一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂは、それぞれ光源ランプ３１１及びリフレクター３１２と、これらを内部に収納する収納体３１３とを備える。そして、これら光源装置３１Ａ，３１Ｂは、反射ミラー３１Ｃに向けて光を出射する。
反射ミラー３１Ｃは、光源装置３１Ａ，３１Ｂから入射される光をそれぞれ同方向に反射させ、これにより、当該光を均一化装置３２に入射させる。

均一化装置３２は、照明装置３１から出射された光束の中心軸に対する直交面内の照度を均一化する。この均一化装置３２は、シネマフィルター３２１、第１レンズアレイ３２２、ＵＶフィルター３２３、第２レンズアレイ３２４、偏光変換素子３２５及び重畳レンズ３２６を有する。
これらのうち、偏光変換素子３２５は、入射された光の偏光方向を一種類に揃えるものである。
色分離装置３３は、均一化装置３２から入射される光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３つの色光に分離する。この色分離装置３３は、ダイクロイックミラー３３１，３３２、反射ミラー３３３〜３３６及びリレーレンズ３３７〜３３９を有する。

電気光学装置３４は、分離された各色光を画像情報に応じて変調した後、変調された各色光を合成する。この電気光学装置３４は、フィールドレンズ３４０、それぞれ色光毎に設けられる光変調装置としての液晶パネル３４１（赤、緑及び青用の液晶パネルを、それぞれ３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂとする）、入射側偏光板３４２及び出射側偏光板３４３と、光学補償板３４４と、１つの色合成装置３４５と、を有する。これらのうち、色合成装置３４５は、本発明の光合成装置に相当し、当該色合成装置３４５から出射された光は、後述するシフト素子５に入射される。
循環冷却装置４は、電気光学装置３４及びシフト素子５を冷却する機能を有する。
シフト素子５は、色合成装置３４５により出射された光の光路を周期的にずらすことにより、投射画像の解像度を高めるものである。
水晶拡散板６は、シフト素子５から出射され、当該水晶拡散板６に入射された光を投射光学装置３５に拡散させて出射させる。
なお、これら循環冷却装置４及びシフト素子５の構成については、詳しくは後述する。

投射光学装置３５は、色合成装置３４５により合成された光束（画像を形成する光束）を上記被投射面上に拡大投射する投射レンズである。このような投射光学装置３５としては、鏡筒内に複数のレンズが配置された組レンズを採用できる。

［シフト素子の構成］
図３は、シフト素子５を当該シフト素子５における光入射側から見た平面図であり、図４は、シフト素子５を光出射側から見た平面図である。また、図５は、シフト素子５を示す側面図であり、図６は、シフト素子５を示す分解斜視図である。
シフト素子５は、本発明の光路変更素子に相当し、当該シフト素子５に入射され、当該シフト素子５から出射される光の光路を変更（シフト）させる機能を有する。このようなシフト素子５は、図３〜図６に示すように、光学部材５１、枠部５２、永久磁石５３、第１フレーム５４、第２フレーム５５及び一対のコイル保持部５６，５７を備える。
これらのうち、光学部材５１は、透光性を有する透光性部材により構成され、本実施形態では、矩形板状のガラスにより構成される。

なお、以下の図及び説明では、色合成装置３４５から出射されてシフト素子５に入射される光の進行方向（投射方向）をＺ方向とし、当該Ｚ方向にそれぞれ直交し、かつ、互いに直交する方向を、Ｘ方向及びＹ方向とする。本実施形態では、平面視でＺ方向が水平方向に沿うようにプロジェクター１が配置された場合に、鉛直方向とは反対方向である上方（すなわち、外装筐体２の底面部２２から天面部２１に向かう方向）をＹ方向とし、Ｚ方向側（光の進行方向側）から見て左から右に向かう方向（すなわち、外装筐体２の左側面部２５から右側面部２６に向かう方向）をＸ方向とする。

［枠部の構成］
枠部５２は、光学部材５１及び永久磁石５３を保持する機能を有する。この枠部５２は、図６に示すように、４つの角部ＣＲ１〜ＣＲ４を有する矩形板状に構成される。この枠部５２の略中央部分には、上記光学部材５１が嵌め込まれる開口部５２１が形成されている。また、枠部５２の開口部５２１のＹ方向側の位置、及び、Ｙ方向とは反対方向側の位置のそれぞれには、永久磁石５３が嵌め込まれる嵌合溝５２２，５２３が形成されている。これら嵌合溝５２２，５２３のうち、嵌合溝５２２は、嵌合溝５２３よりもＸ方向とは反対方向側に形成されている。

また、枠部５２における嵌合溝５２２のＹ方向側で、かつ、Ｘ方向とは反対方向側の端縁には、Ｚ方向に向けて突出する位置決め突起５２４が形成され、枠部５２における嵌合溝５２３のＹ方向とは反対方向側でかつＸ方向側の端縁には、Ｚ方向に向けて突出する位置決め突起５２５が形成されている。更に、枠部５２のＺ方向とは反対方向側の面には、これら位置決め突起５２４，５２５のそれぞれに対応する位置に、Ｚ方向とは反対方向に向けて突出する位置決め突起５２６，５２７が形成されている。
換言すると、Ｙ方向側の位置決め突起５２４，５２６は、枠部５２の４つの角部ＣＲ１〜ＣＲ４のうち、角部ＣＲ３近傍に形成され、Ｙ方向とは反対方向側の位置決め突起５２５，５２７は、当該角部ＣＲ３の対角となる角部ＣＲ２近傍に形成されている。
永久磁石５３は、図６に示すように、角柱状に形成される。永久磁石５３（永久磁石５３１）は、嵌合溝５２２に嵌合され、永久磁石５３（永久磁石５３２）は、嵌合溝５２３に嵌合される。このようにして永久磁石５３１，５３２は、枠部５２に固定される。

［第１フレームの構成］
第１フレーム５４は、枠部５２のＺ方向とは反対方向側に配置され、当該枠部５２を第２フレーム５５とともに挟持する機能を有する。この第１フレーム５４は、矩形板状に形成され、当該第１フレーム５４の略中央部分には、開口部５４１が形成されている。この開口部５４１は、上記光学部材５１と略同形状に形成される。これにより、開口部５４１から入射された光は、光学部材５１に入射される。
また、第１フレーム５４のＹ方向側で、かつ、Ｘ方向とは反対方向側の端縁には、貫通孔５４２が形成され、第１フレーム５４のＹ方向とは反対方向側で、かつ、Ｘ方向側の端縁には、貫通孔５４３が形成されている。貫通孔５４２には、上記枠部５２の位置決め突起５２４がそれぞれ挿入され、貫通孔５４３には、位置決め突起５２５がそれぞれ挿入される。

［第２フレームの構成］
第１フレーム５４は、枠部５２のＺ方向側に配置され、当該枠部５２を第１フレーム５４とともに挟持する機能を有する。この第２フレーム５５は、矩形板状に形成され、当該第２フレーム５５の略中央部分には、開口部５５１が形成されている。この開口部５５１は、上記光学部材５１と略同形状に形成される。
また、第２フレーム５５のＹ方向側で、かつ、Ｘ方向とは反対方向側の端縁には、貫通孔５５２が形成され、第２フレーム５５のＹ方向とは反対方向側で、かつ、Ｘ方向側の端縁には、貫通孔５５３が形成されている。この貫通孔５５２には、上記枠部５２の位置決め突起５２６が挿通され、貫通孔５５３には、位置決め突起５２７が挿通される。
このような構成により、第１フレーム５４及び第２フレーム５５は、枠部５２を挟持する。なお、枠部５２、第１フレーム５４及び第２フレーム５５は、本発明の保持部に相当する。

［コイル保持部の構成］
一対のコイル保持部５６及び一対のコイル保持部５７は、内部に本発明のコイルに相当する空芯コイルＣＬを備える。この空芯コイルＣＬは、当該空芯コイルＣＬに電力が供給されることにより、永久磁石５３を変位させ、ひいては、シフト素子５を変位させる磁力を発生させる。これらのうち、一対のコイル保持部５６は、第１フレーム５４に固定されるコイル保持部５６１と、第２フレーム５５に固定されるコイル保持部５６２とを備える。
これらコイル保持部５６１，５６２のそれぞれには、孔部５６１１，５６２１が形成されている。この孔部５６１１には、枠部５２の位置決め突起５２４が第１フレーム５４の貫通孔５４２を介して嵌まり込む。一方、孔部５６２１には、枠部５２の位置決め突起５２６が第２フレーム５５の貫通孔５５２を介して嵌まり込む。これにより、第１フレーム５４にコイル保持部５６１が固定され、第２フレーム５５にコイル保持部５６２が固定される。

一方、一対のコイル保持部５７は、第１フレーム５４に固定されるコイル保持部５７１と、第２フレーム５５に固定されるコイル保持部５７２とを備える。これらコイル保持部５７１，５７２のそれぞれには、孔部５７１１，５７２１が形成されている。この孔部５７１１には、枠部５２の位置決め突起５２５が第１フレーム５４の貫通孔５４３を介して嵌まり込む。一方、孔部５７２１には、枠部５２の位置決め突起５２７が第２フレーム５５の貫通孔５５３を介して嵌まり込む。これにより、第１フレーム５４にコイル保持部５７１が固定され、第２フレーム５５にコイル保持部５７２が固定される。

このように、一対のコイル保持部５６におけるコイル保持部５６１とコイル保持部５６２は、Ｘ方向とは反対方向側でＹ方向側の角部ＣＲ３近傍で、かつ、重なる位置及び向きに配置される。一方、一対のコイル保持部５７におけるコイル保持部５７１とコイル保持部５７２は、シフト素子５をＺ方向に沿って見た場合に、Ｘ方向側でＹ方向とは反対方向側の角部ＣＲ２近傍で、かつ、重なる位置及び向きに配置される。換言すると、シフト素子５をＺ方向とは反対方向側から見て、一対のコイル保持部５６は、液晶パネル３４１Ｂ側に配置され、一対のコイル保持部５７は、液晶パネル３４１Ｒ側に配置される。
なお、上記枠部５２、第１フレーム５４、第２フレーム５５、一対のコイル保持部５６及び一対のコイル保持部５７は、熱伝導性を有する金属により構成され、本実施形態では、アルミニウムにより構成されている。これにより、空芯コイルＣＬの温度が上昇した場合に、枠部５２、第１フレーム５４、第２フレーム５５、一対のコイル保持部５６及び一対のコイル保持部５７のそれぞれに当該空芯コイルＣＬの熱が伝導する。

また、上記コイル保持部５６１，５６２，５７１，５７２のそれぞれには、電力供給部（図示省略）が接続される。この電力供給部は、それぞれのコイル保持部５６１，５６２，５７１，５７２を介して空芯コイルＣＬに電力を供給することにより、永久磁石５３１，５３２を変位させ、ひいては、シフト素子５を変位させる磁力を発生させる。
具体的に、枠部５２に取り付けられた永久磁石５３１，５３２が変異すると、シフト素子５は、図３及び図４に示す回動角Ｌ１に沿って接近及び離間する方向に移動することにより、枠部５２の開口部５２１に嵌めこまれた光学部材５１の角度が変更される。
換言すると、コイル保持部５６１，５６２，５７１，５７２のそれぞれに電力を供給することにより、光学部材５１に入射され、当該光学部材５１から出射される光の光路を変更することができる。

［循環冷却装置の構成］
図７は、循環冷却装置４の概略構成を示す模式図である。なお、図７においては、説明を分かりやすくするため、電気光学装置３４を構成する液晶パネル３４１Ｒ及び当該液晶パネル３４１Ｒに対応するフィールドレンズ３４０、入射側偏光板３４２及び出射側偏光板３４３、光学補償板３４４以外の図示を省略する。
循環冷却装置４は、本発明の内部筐体に相当する密閉筐体４１を備え、当該密閉筐体４１内に配置された電気光学装置３４及びシフト素子５を冷却する機能を有する。このような循環冷却装置４は、上記密閉筐体４１の他、プリズムベース４２、第１ファン４３、第２ファン４４及びヒートシンク４５を備える。
上記シフト素子５が密閉筐体４１内に配置される際、上記コイル保持部５６１，５６２，５７１，５７２のそれぞれに熱伝導部ＴＣ１〜ＴＣ４が固定される。この熱伝導部ＴＣ１〜ＴＣ４は、熱伝導性を有する熱伝導シートにより構成される。このため、空芯コイルＣＬの温度が上昇すると、コイル保持部５６１，５６２，５７１，５７２の熱は、熱伝導部ＴＣ１〜ＴＣ４に伝導される。

［密閉筐体の構成］
密閉筐体４１は、内部に電気光学装置３４を構成する液晶パネル３４１、入射側偏光板３４２、出射側偏光板３４３、光学補償板３４４、色合成装置３４５、保持部材３４６及びシフト素子５を収納する箱型筐体であり、外装筐体２内に配置される。この密閉筐体４１は、当該密閉筐体４１外の気体が内部に流入しにくい密閉構造を有する。換言すると、液晶パネル３４１、入射側偏光板３４２、出射側偏光板３４３、光学補償板３４４、色合成装置３４５、保持部材３４６及びシフト素子５は、密閉筐体４１内に略密閉されている。
この密閉筐体４１は、天面部４１Ａ、底面部４１Ｂ、第１側面部４１Ｃ、第２側面部４１Ｄ、並びにＸ方向側及びＸ方向とは反対方向側の第３及び第４側面部（図示省略）を備える。この密閉筐体４１は、天面部４１Ａ、底面部４１Ｂ、第１側面部４１Ｃ、及び上記第３側面部及び第４側面部を構成する筐体部４１１と、第２側面部４１Ｄを構成する板状部４１２及び水晶拡散板６と、を備える。

これらのうち、筐体部４１１は、樹脂等により構成される。この筐体部４１１を構成する第１側面部４１Ｃの略中央部分には、開口部４１１１が形成されている。この開口部４１１１には、液晶パネル３４１Ｇに対応するフィールドレンズ３４０が嵌め込まれる。また、上記第３側面部の略中央部分及び第４側面部の略中央部分のそれぞれにも開口部が形成され、当該開口部に液晶パネル３４１Ｒ，３４１Ｂに対応するフィールドレンズ３４０が嵌め込まれる。これにより、色分離装置３３により分離された各色光が当該フィールドレンズ３４０を介して、液晶パネル３４１に入射される。

板状部４１２は、密閉筐体４１の第２側面部４１Ｄの一部を構成し、当該板状部４１２の略中央部分には、開口部４１２１が形成されている。この開口部４１２１には、上記水晶拡散板６が嵌め込まれる。また、板状部４１２は、熱伝導性を有する金属により構成され、本実施形態では、アルミニウムにより構成されている。
また、板状部４１２のＹ方向側に位置する第１部位４１２２には、熱伝導部ＴＣ１が熱伝導可能に接触され、板状部４１２のＹ方向とは反対方向側に位置する第２部位４１２３には、熱伝導部ＴＣ２が熱伝導可能に接触される。また、第１部位４１２２には、プリズムベース４２Ｕが固定され、第２部位４１２３には、プリズムベース４２Ｌが固定される。このため、空芯コイルＣＬの温度が上昇すると、コイル保持部５６２，５７２の熱は、熱伝導部ＴＣ１，ＴＣ２に伝導され、当該熱伝導部ＴＣ１，ＴＣ２の熱は、板状部４１２に伝導される。
なお、第１部位４１２２及び第２部位４１２３は、本発明の熱伝導性部位に相当する。

［プリズムベースの構成］
ここで、電気光学装置３４の構成要素のうち、各液晶パネル３４１（３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂ）、出射側偏光板３４３及び光学補償板３４４は、保持部材３４６によって色合成装置３４５に取り付けられ、一体化されたプリズムユニットを構成する。このプリズムユニットを構成する色合成装置３４５は、略四角柱のクロスダイクロイックプリズムにより構成される。この色合成装置３４５は、液晶パネル３４１から出射された光がそれぞれ個別に入射される３つの入射面と、当該入射面から入射され、合成された光を出射する１つの出射面の他、複数の入射面及び出射面にそれぞれ交差し、互いに反対側に位置してプリズムベース４２に接続される第１支持面３４５１及び第２支持面３４５２を備える。
プリズムベース４２は、本発明の支持部材に相当し、色合成装置３４５を支持することで、上記プリズムユニットを筐体４１内に固定する機能を有する。このプリズムベース４２は、熱伝導性を有する金属により構成され、本実施形態では、アルミニウムにより構成されている。また、プリズムベース４２は、本発明の第１支持部に相当するプリズムベース４２Ｕと、本発明の第２支持部に相当するプリズムベース４２Ｌと、を備える。

これらプリズムベース４２Ｕ，４２Ｌのそれぞれは、図７に示すように、略Ｌ字状の支持部４２１Ｕ，４２１Ｌと、当該支持部４２１Ｕ，４２１Ｌの端部からＺ方向に延びる延出部４２２Ｕ，４２２Ｌを備える。
プリズムベース４２Ｕの支持部４２１ＵのＹ方向とは反対方向側の面には、色合成装置３４５のＹ方向側の面である第１支持面３４５１が当接され、支持部４２１ＵのＺ方向側の面には、熱伝導部ＴＣ３が熱伝導可能に接触される。また、延出部４２２ＵのＺ方向側の端部は、板状部４１２のＺ方向とは反対方向側の面に固定される。
一方、プリズムベース４２Ｌの支持部４２１ＬのＹ方向側の面には、色合成装置３４５のＹ方向とは反対方向側の面である第２支持面３４５２が当接され、支持部４２１ＬのＺ方向側の面には、熱伝導部ＴＣ４が熱伝導可能に接触される。また、延出部４２２ＵのＺ方向側の端部は、板状部４１２のＺ方向とは反対方向側の面に固定される。
この構成により、プリズムユニット（色合成装置３４５）が筐体４１内に固定され、かつ、熱伝導部ＴＣ３，ＴＣ４からの熱がプリズムベース４２Ｕ，４２Ｌに伝導される。
また、プリズムベース４２Ｕ，４２Ｌの表面に放熱フィンを設けてもよい。この放熱フィンを設けることにより、後述する第１ファン４３から吐出される冷却気体との接触面積を拡大することができ、熱伝導部ＴＣ３，ＴＣ４から伝導された熱を効率よく冷却することができる。

［冷却ファンの構成］
第１ファン４３は、本発明の冷却装置の一部に相当し、シロッコファンにより構成される。この第１ファン４３は、図７に示すように、底面部４１Ｂ上の第１側面部４１Ｃ側に配置される。この第１ファン４３は、吸気面４３１がＹ方向を向くように配置される。また、排気面４３２は、Ｚ方向側を向いて配置される。このため、第１ファン４３が駆動すると、密閉筐体４１内の冷却気体が吸気面４３１から吸引され、排気面４３２から当該冷却気体がＺ方向に向けて吐出される。また、排気面４３２から吐出された冷却気体の一部は、図示しないダクトによってＹ方向に分岐され、分岐された冷却気体は、液晶パネル３４１、入射側偏光板３４２、出射側偏光板３４３等を冷却する。

第２ファン４４は、本発明の冷却装置の一部に相当し、軸流ファンにより構成される。この第２ファン４４は、密閉筐体４１内における天面部４１Ａと第１側面部４１Ｃとの間に配置される。この第２ファン４４は、吸気面４４１がＹ方向を向くように配置される。また、吸気面４４１に対向する排気面４３２は、Ｙ方向とは反対方向側を向いて配置される。すなわち、第１ファン４３の吸気面４３１と、第２ファン４４の排気面４４２とは、対向するように配置される。このため、第２ファン４４が駆動すると、第２ファン４４の吸気面４４１から吸引された密閉筐体４１内の冷却気体は、排気面４４２から第１ファン４３に向けて吐出され、当該冷却気体が第１ファン４３により吸引される。
なお、第１ファン４３及び第２ファン４４は、それぞれシロッコファン及び軸流ファンにより構成されていることとしたが、これに限らず、いずれもがシロッコファンにより構成されていてもよいし、軸流ファンにより構成されてもよい。

［ヒートシンクの構成］
ヒートシンク４５は、当該ヒートシンク４５が接続された部位の温度を低下させる機能を有する。このヒートシンク４５は、密閉筐体４１の天面部４１Ａに接続されている。これにより、密閉筐体４１内におけるヒートシンク４５に対向する位置を流通する冷却気体は、当該ヒートシンク４５により冷却される。

［冷却気体の循環流路］
このような構成の循環冷却装置４において、第１ファン４３が駆動されると、吸気面４３１から吸気された冷却気体は、排気面４３２から吐出され、底面部４１Ｂに沿って流通する。この底面部４１Ｂに沿って流通する冷却気体は、第２側面部４１Ｄに衝突し、Ｙ方向、すなわち、天面部４１Ａに向けて流通する。この冷却気体が底面部４１Ｂから天面部４１Ａに流通する過程において、シフト素子５、プリズムベース４２Ｕ，４２Ｌ、上記プリズムユニット及び板状部４１２が当該冷却気体により冷却される。そして、これらシフト素子５、プリズムベース４２Ｕ，４２Ｌ、上記プリズムユニット及び板状部４１２を冷却した冷却気体は、第２ファン４４の吸気面４４１からの吸引により、天面部４１Ａに沿って流通する。この過程において、上記ヒートシンク４５により、当該冷却気体が冷却され、第２ファン４４に吸引される。そして、この冷却気体は、第２ファン４４の排気面４４２から第１ファン４３に向けて吐出される、第１ファン４３の吸気面４３１から吸引される。

以上説明したように、第１ファン４３及び第２ファン４４が駆動することにより、密閉筐体４１内の冷却気体が時計回りに循環する。このようにして、コイル保持部５６２，５７２及び熱伝導部ＴＣ１，ＴＣ２からの熱が伝導された板状部４１２が冷却される。また、コイル保持部５６１，５７１及び熱伝導部ＴＣ３，ＴＣ４からの熱が伝導されたプリズムベース４２Ｕ，４２Ｌが冷却される。これにより、空芯コイルＣＬから伝導された熱が放熱され、ひいては空芯コイルＣＬが冷却される。

以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１は、以下の効果を有する。
複数の液晶パネル３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂ、シフト素子５及び色合成装置３４５が密閉筐体４１内に配置されるので、これら液晶パネル３４１、色合成装置３４５及びシフト素子５に塵埃が付着することを抑制できる。従って、プロジェクター１から投射される画像の輝度及び彩度を高めることができる。

ここで、永久磁石５３を挟んで配置される一対の空芯コイルＣＬに電力が供給されると、永久磁石５３を変位させ、ひいては、シフト素子５を変位させる磁力を発生させるとともに、当該一対の空芯コイルＣＬの温度が上昇する。このように、一対の空芯コイルＣＬの温度が上昇すると、磁力を発生させる一対の空芯コイルＣＬの磁力が弱まることがある。
これに対し、本実施形態によれば、シフト素子５のコイル保持部５６１，５６２，５７１，５７２に固定された熱伝導部ＴＣ１〜ＴＣ４が支持部材としてのプリズムベース４２と接触するので、上記空芯コイルＣＬの熱が上昇した場合に、当該空芯コイルＣＬの熱が熱伝導部を介して支持部材に伝導される。これにより、シフト素子５が備える一対の空芯コイルＣＬの温度が上昇することを抑制できる。従って、シフト素子５に設けられた空芯コイルＣＬの磁力の低下を抑制できるので、当該シフト素子５の駆動を安定化できる。

色合成装置３４５の第１支持面３４５１及び第２支持面３４５２を支持する支持部４２１Ｕ，４２１Ｌと熱伝導部ＴＣ３，ＴＣ４が接触するので、上記空芯コイルＣＬの熱が上昇した場合に、当該空芯コイルＣＬの熱が熱伝導部ＴＣ３，ＴＣ４を介してプリズムベース４２に伝導される。これにより、シフト素子５が備える一対の空芯コイルＣＬの温度が上昇することを抑制できる。従って、シフト素子５に設けられた空芯コイルＣＬの磁力の低下を抑制できるので、当該シフト素子５の駆動を安定化できる。

熱伝導部ＴＣ１，ＴＣ２が密閉筐体４１、より具体的には、当該密閉筐体４１の熱伝導性を有する第１部位４１２２及び第２部位４１２３に熱伝導可能に接触するので、上記空芯コイルＣＬの熱が上昇した場合に、当該空芯コイルＣＬの熱が熱伝導部ＴＣ１，ＴＣ２を介して密閉筐体４１の板状部４１２に伝導される。これにより、シフト素子５が備える一対の空芯コイルＣＬの温度が上昇することを確実に抑制できる。従って、シフト素子５に設けられた空芯コイルＣＬの磁力の低下を確実に抑制できるので、当該シフト素子５の駆動を確実に安定化できる。

密閉筐体４１内に冷却装置としての第１ファン４３が配置されるので、当該密閉筐体４１内に配置される液晶パネル３４１、シフト素子５及び色合成装置３４５を冷却できる。また、熱伝導部ＴＣ１〜ＴＣ４を介して空芯コイルＣＬの熱が伝導されたプリズムベース４２に冷却気体が流通するので、確実にプリズムベース４２を冷却できる。従って、シフト素子５が備える一対の空芯コイルＣＬの温度が上昇することを抑制できる。

［実施形態の変形］
本発明は、上記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。
上記実施形態では、シフト素子５、色合成装置３４５及び液晶パネル３４１は、密閉筐体４１内に配置されることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、シフト素子５のみが密閉筐体４１内に配置されるようにしてもよいし、シフト素子５及び液晶パネル３４１のみが密閉筐体４１内に配置されるようにしてもよい。要すれば、シフト素子５が密閉筐体４１内に配置されていればよい。

上記実施形態では、密閉筐体４１は、略密閉されていることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、密閉筐体４１は、密閉されていなくてもよく、当該密閉されていない箇所から、冷却気体を供給する構成であってもよい。

上記実施形態では、コイル保持部５６１，５６２，５７１，５７２には、熱伝導部ＴＣ１〜ＴＣ４が固定されることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、熱伝導部ＴＣ１〜ＴＣ４を備えず、コイル保持部５６１，５６２，５７１，５７２がプリズムベース４２及び板状部４１２に直接熱伝導可能に接触する構成としてもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

上記実施形態では、熱伝導部ＴＣ１〜ＴＣ４は、熱伝導性を有する熱伝導シートにより構成されることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、熱伝導部ＴＣ１〜ＴＣ４は、固体に限らず、熱伝導性を有するグリス等により構成されてもよい。すなわち、熱伝導部ＴＣ１〜ＴＣ４は、熱伝導性を有していれば、どのような物質により構成されていてもよい。

上記実施形態では、熱伝導部ＴＣ１，ＴＣ２が熱伝導可能に接触する板状部４１２の第１部位４１２２及び第２部位４１２３は、熱伝導性を有することとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、板状部４１２は、樹脂等により構成されてもよい。

上記実施形態では、熱伝導部ＴＣ１，ＴＣ２は、板状部４１２に熱伝導可能に接触することとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、熱伝導部ＴＣ１のみが板状部４１２に熱伝導可能に接触するようにしてもよいし、熱伝導部ＴＣ２のみが板状部４１２に熱伝導可能に接触するようにしてもよい。この場合、例えば、熱伝導部ＴＣ１，ＴＣ２のうち、板状部４１２に熱伝導可能に接触しない部位は、熱伝導性を有しない物質により構成されてもよい。

上記実施形態では、循環冷却装置４は、第１ファン４３及び第２ファン４４を備えることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、循環冷却装置４は、第１ファン４３及び第２ファン４４のいずれかのみを備えるようにしてもよい。この場合であっても、密閉筐体４１に配置された、液晶パネル３４１、色合成装置３４５及びシフト素子５を冷却できる。また、密閉筐体４１内に第１ファン４３及び第２ファン４４はなくてもよい。この場合、例えば、密閉筐体４１外にヒートシンクを接続させ、当該密閉筐体４１外から冷却ファンにより冷却するようにしてもよい。

上記実施形態では、循環冷却装置４を構成するヒートシンク４５は、天面部４１Ａに接続されていることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、ヒートシンク４５は、底面部４１Ｂ、第１側面部４１Ｃ及び第２側面部４１Ｄのいずれに設けてもよい。更に、ヒートシンク４５は、１つでなくてもよく、底面部４１Ｂ、第１側面部４１Ｃ及び第２側面部４１Ｄのそれぞれに設けるようにしてもよいし、ヒートシンク４５を設けなくてもよい。

上記実施形態では、プリズムベース４２Ｕ，４２Ｌを備えることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、プリズムベース４２Ｕ，４２Ｌのいずれか一方のみを有することとしてもよい。特に、プリズムベース４２Ｕのみを有することとすれば、シフト素子５に底面部４１Ｂからの冷却気体をより流通させることができる。

上記実施形態では、プリズムベース４２Ｕ，４２Ｌが支持する第１支持面３４５１及び第２支持面３４５２は、色合成装置３４５のＹ方向側の面及びＹ方向とは反対方向側の面であった。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、プリズムベース４２Ｕ，４２Ｌは、色合成装置３４５のＸ方向側の面及びＸ方向とは反対方向側の面を支持することとしてもよい。この場合、光変調装置としての液晶パネル３４１Ｒ，３４１Ｂは、上記第１支持面３４５１及び第２支持面３４５２に対向するように配置されればよい。

上記実施形態において、シフト素子５は、光学部材５１、枠部５２、永久磁石５３、第１フレーム５４、第２フレーム５５及び一対のコイル保持部５６，５７を備えることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、第１フレーム５４及び第２フレーム５５は、一体となっていてもよい。また、一対のコイル保持部５６及び一対のコイル保持部５７を備えることとしたが、いずれか一方のみを備えることとしてもよい。
すなわち、コイル保持部５６，５７に保持される空芯コイルＣＬに電力が供給され、光学部材５１が揺動し、上記光学部材５１に入射される光の光路を変更できれば、どのような構成であってもよい。

上記実施形態において、シフト素子５は、図３〜図６に示す構成とした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、光学部材５１がソレノイド等により揺動し、入射された光の光路を変更できれば、どのような構成であってもよい。

上記実施形態において、第２側面部４１Ｄは、板状部４１２及び水晶拡散板６により構成されることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、水晶拡散板６に代えて、シフト素子５からの光を単に通過させる透光性部材により構成されていてもよい。

上記実施形態において、空芯コイルＣＬは、各コイル保持部５６，５７に保持されることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、空芯コイルＣＬが直接第１フレーム５４及び第２フレーム５５に固定される構成であってもよい。
上記実施形態において、色合成装置３４５は、クロスダイクロイックプリズムにより構成されていることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、色合成装置３４５は、液晶パネル３４１から入射される光を合成できれば、どのような形状であってもよい。

上記実施形態では、一対のコイル保持部５６は、第１フレーム５４における角部ＣＲ３の近傍、すなわち、シフト素子５をＺ方向とは反対方向側から見て、Ｘ方向とは反対方向側でＹ方向側の位置に配置され、一対のコイル保持部５７は、第１フレーム５４における角部ＣＲ２の近傍、すなわち、Ｘ方向側でＹ方向とは反対方向側の位置に配置されることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、一対のコイル保持部５６と一対のコイル保持部５７の位置が逆であってもよい。

上記実施形態において、一対のコイル保持部５６，５７は、空芯コイルＣＬを保持することとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、一対のコイル保持部５６，５７は、鉄心コイルを保持することとしてもよい。すなわち、電力が供給することで磁力を発生させることができるものであれば、コイルの形状及び種類は、どのようなものであってもよい。

上記実施形態において、上記枠部５２、第１フレーム５４、第２フレーム５５及び一対のコイル保持部５６，５７は、アルミニウムにより構成されていることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、上記枠部５２、第１フレーム５４、第２フレーム５５及び一対のコイル保持部５６，５７は、アルミニウムに限らず、熱伝導性を有していればどのような素材により構成されてもよい。

上記実施形態では、光変調装置として透過型の液晶パネル３４１（３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂ）を用いることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、透過型の液晶パネル３４１（３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂ）に代えて、反射型の液晶パネルを用いてもよい。この場合、色分離装置３３を設けることなく、当該色合成装置３４５により、色分離及び色合成を実行するようにしてもよい。

上記実施形態では、プロジェクター１は、３つの液晶パネル３４１（３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂ）を備えることとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、２つ以下、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも本発明を適用可能である。
また、液晶パネル３４１に代えて、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）等を用いてもよい。

上記実施形態では、プロジェクター１は、一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂを備えることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、光源装置は１つであってもよいし４つであってもよい。
上記実施形態では、画像形成装置３の配置は、図２に示す配置とした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、上記画像形成装置を略Ｌ字型若しくは略Ｕ字型に配置することとしてもよい。

１…プロジェクター、２…外装筐体、３１…照明装置（光源）、３４０…フィールドレンズ、３４１，３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂ…液晶パネル（光変調装置）、３４２…入射側偏光板、３４３…出射側偏光板、３４４…光学補償板、３４５…色合成装置（光合成装置）、３４５１…第１支持面、３４５２…第２支持面、３４６…保持部材、３５…投射光学装置、４…循環冷却装置、４１…密閉筐体（内部筐体）、４１１…筐体部、４１１１…開口部、４１２…板状部、４１２１…開口部、４１２２…第１部位（熱伝導性部位）、４１２３…第２部位（熱伝導性部位）、４１Ａ…天面部、４１Ｂ…底面部、４１Ｃ…第１側面部、４１Ｄ…第２側面部、４２…プリズムベース（支持部材）、４２１Ｌ…支持部、４２１Ｕ…支持部、４２２Ｕ…延出部、４２…プリズムベース、４２Ｌ…プリズムベース（第１支持部）、４２Ｕ…プリズムベース（第２支持部）、４２１Ｕ，４２１Ｌ…支持部、４２２Ｕ，４２２Ｌ…延出部、４３…第１ファン（冷却装置）、４３１…吸気面、４３２…排気面、４４…第２ファン（冷却装置）、４４１…吸気面、４４２…排気面、４５…ヒートシンク、５…シフト素子（光路変更素子）、５１…光学部材、５２…枠部（保持部）、５３，５３１，５３２…永久磁石、５６１，５６２，５７１，５７２…コイル保持部、６…水晶拡散板、ＣＬ…空芯コイル（コイル）、ＴＣ１，ＴＣ２，ＴＣ３，ＴＣ４…熱伝導部。

Claims (8)

1. 光源と、
   前記光源から出射された光を変調する光変調装置と、
   前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、
   前記光変調装置と前記投射光学装置との間に配置され、揺動により前記光変調装置により変調された光の光路を変更する光路変更素子と、
   外装を構成する外装筐体と、
   前記光路変更素子が内部に配置される内部筐体と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
   前記光変調装置は、前記内部筐体内に配置されることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項１又は請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
   複数の前記光変調装置と、
   複数の前記光変調装置により変調された光を合成して出射する光合成装置と、を備え、
   前記投射光学装置は、前記光合成装置から出射された光を投射し、
   前記光合成装置は、前記内部筐体内に配置されることを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
   前記内部筐体内に配置され、前記光合成装置を支持する支持部材を備え、
   前記光路変更素子は、
   永久磁石と、
   前記永久磁石により揺動されて入射された光の光路を変更する光学部材と、
   前記光学部材及び前記永久磁石を保持する保持部と、
   前記永久磁石を挟んで前記保持部に配置される一対のコイルと、
   前記一対のコイルを保持するコイル保持部と、
   前記コイル保持部と接触する熱伝導部と、を備え、
   前記熱伝導部は、前記支持部材に熱伝導可能に接触することを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項４に記載のプロジェクターにおいて、
   前記内部筐体は、密閉筐体であり、
   前記光合成装置は、
   互いに反対側に位置して前記支持部材に接続される第１支持面及び第２支持面を有し、
   前記支持部材は、
   前記第１支持面と接続される第１支持部と、
   前記第２支持面と接続される第２支持部と、を備え、
   前記熱伝導部は、前記第１支持部及び前記第２支持部の少なくとも一方と熱伝導可能に接触することを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項４又は請求項５に記載のプロジェクターにおいて、
   前記熱伝導部は、前記内部筐体に熱伝導可能に接触することを特徴とするプロジェクター。
7. 請求項６に記載のプロジェクターにおいて、
   前記内部筐体は、前記熱伝導部と接触する、熱伝導性部位を有することを特徴とするプロジェクター。
8. 請求項４から請求項７のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、
   前記内部筐体内に配置され、当該内部筐体内の冷却気体を循環させる冷却装置を備え、
   前記冷却気体の一部は、前記支持部材に流通することを特徴とするプロジェクター。

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