(57)【要約】【課題】回転体の面振れ抑制を容易に実現することを課題とする。【解決手段】回転軸方向に交差する利用面５ａを備えた回転体５を有する回転体装置２０において、前記回転体５の変位を規制する回転体変位規制部材２４と、前記回転体変位規制部材２４によって変位が規制されている向きに前記回転体５を変位させる変位力を該回転体５に付与する変位力付与手段２３とを有することを特徴とする。これによれば、回転体の面振れの抑制を容易に実現することができる。【選択図】図１
2016163183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸方向に交差する利用面を備えた回転体を有する回転体装置において、
前記回転体の変位を規制する回転体変位規制部材と、
前記回転体変位規制部材によって変位が規制されている向きに前記回転体を変位させる変位力を該回転体に付与する変位力付与手段とを有することを特徴とする回転体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転体装置において、
前記回転体は、光源から射出される光が照射される被照射面を前記利用面として備えた回転体であり、
前記光源から射出される光を前記回転体の前記被照射面上に集光させる集光部材を有することを特徴とする回転体装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転体装置において、
前記回転体変位規制部材は、前記回転体の回転軸方向における少なくとも一方の向きへの該回転体の変位を規制するものであることを特徴とする回転体装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回転体装置において、
前記変位力付与手段は、前記回転体における前記利用面の裏面に対して前記変位力を付与するものであることを特徴とする回転体装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の回転体装置において、
前記変位力付与手段は、前記変位力を生じさせる気流を発生する気流発生手段を含むことを特徴とする回転体装置。
【請求項６】
請求項５に記載の回転体装置において、
前記気流発生手段は、イオンを含む気流を発生するものであることを特徴とする回転体装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の回転体装置において、
前記気流発生手段は、前記回転体の回転軸方向から該回転体に向かう気流を発生させるものであり、
前記回転体の面に沿って該回転体の径方向外方へ流れる気流を排出する排出口が該回転体の周面に対向する位置に配置されたカバー部材を有し、
前記回転体は、前記排出口に対向する箇所を通過する周面部分の径が不均一な形状を有することを特徴とする回転体装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の回転体装置において、
前記回転体は磁性材料を含んでおり、
前記変位力付与手段は、前記変位力を生じさせる磁力を発生する磁力発生手段を含むことを特徴とする回転体装置。
【請求項９】
光源と、
前記光源から射出される光が照射される被照射面を利用面として備えた回転体を有する回転体装置とを有し、
前記回転体装置を経由した光を光照射対象へ照射する光照射装置において、
前記回転体装置として、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の回転体装置を用いたことを特徴とする光照射装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光照射装置と、
前記光照射装置から射出される光を画像形成部材に伝達する照明光学系と、
前記画像形成部材に形成された画像を拡大投射する投射光学系とを有することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体装置、光照射装置及び画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の回転体装置としては、例えば、画像をスクリーンに投影するプロジェクタ（画像表示装置）の光照射装置に用いられ、光源の光が照射されたときに異なる波長の蛍光を発する蛍光層が形成された蛍光体ホイール（回転体）を備えたものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、蛍光体ホイールの面振れを低減する目的で、蛍光体ホイールの蛍光層が形成された表面（利用面）側とその裏面側にそれぞれ空気流路を形成した回転ホイール光学システムが開示されている。これらの空気流路は回転ホイールを挟んで対向配置されている。特許文献１では、これらの空気流路にそれぞれ空気を流すことにより、回転ホイールの両面側から力が加わって、回転ホイールの面振れが低減されるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
「面振れ」とは、回転中の回転体表面の軌道が目標とする一定軌道から外れる現象である。そのため、特許文献１に開示の回転ホイール光学システムにおいて面振れを低減するためには、回転中の蛍光体ホイール表面の軌道が一定軌道をとるように、各空気流路の内圧で蛍光体ホイール両面へ等しい力を加えることが必要になる。しかしながら、各空気流路の圧力発生手段として用いられるポンプやファンは、一般に、回転ムラや脈動が生じやすく、一定の圧力を維持しつづけることが困難なため、蛍光体ホイール両面へ等しい力が加わるように各空気流路の内圧を制御することは、実現困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明は、回転軸方向に交差する利用面を備えた回転体を有する回転体装置において、前記回転体の変位を規制する回転体変位規制部材と、前記回転体変位規制部材によって変位が規制されている向きに前記回転体を変位させる変位力を該回転体に付与する変位力付与手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、回転体の面振れ抑制を容易に実現できるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る光照射装置の要部構成を示す模式図である。
【図２】同光照射装置における光路切り替え盤の構成を模式的に示した平面図である。
【図３】同光照射装置における色成分切り替え盤の構成を模式的に示した平面図である。
【図４】実施形態における蛍光体ホイール装置を示す斜視図である。
【図５】変形例１における蛍光体ホイール装置を、回転駆動軸の軸方向に沿って切断したときの断面図である。
【図６】変形例１における蛍光体ホイールの平面図である。
【図７】変形例２における蛍光体ホイール装置を、回転駆動軸の軸方向に沿って切断したときの断面図である。
【図８】変形例３における蛍光体ホイール装置を、回転駆動軸６ａの軸方向に沿って切断したときの断面図である。
【図９】実施形態の光照射装置を用いたプロジェクタの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る回転体装置を、画像表示装置としてのプロジェクタの光照射装置における蛍光体ホイール装置に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る光照射装置の要部構成を示す模式図である。
光源部１は、レーザー光源であるレーザーダイオード１ａと、カップリングレンズ１ｂと、集光レンズ１ｃとから構成されている。レーザーダイオード１ａは、レーザーダイオード保持体２に１又は２以上設けられる。レーザーダイオード保持体２の裏面側には、レーザーダイオード１ａで発熱した熱を冷却するためのヒートシンク（放熱板）１９が設けられている。ヒートシンク１９の材質は、アルミニウムや銅等の金属で構成されている。
【０００９】
レーザーダイオード１ａからのレーザー光は、カップリングレンズ１ｂにより集光され、平行光束として集光レンズ１ｃに導かれる。集光レンズ１ｃは、カップリングレンズ１ｂにより平行光束とされたレーザー光を集光する役割を果たす。本実施形態におけるレーザーダイオード１ａは、青色成分のレーザー光を射出する青色レーザー光源を例に挙げて説明するが、緑色成分のレーザー光や赤色成分のレーザー光を射出するレーザー光源を用いることもできる。また、レーザーダイオードの代わりに、他のレーザー光源を用いることもできる。
【００１０】
集光レンズ１ｃで集光された青色成分のレーザー光は、反射ミラー１８により、光路切替部材としての光路切り替え盤３に導かれる。光路切り替え盤３上に照射されるレーザー光のスポットサイズは、混色防止等のため適宜大きさが定められる。
【００１１】
図２は、光路切り替え盤３の構成を模式的に示した平面図である。
光路切り替え盤３は、図２に示すように、回転方向に分割された反射領域３ａと透過領域３ｂとを有する光路時分割用回転円盤で構成されている。この光路切り替え盤３は、光源部１から射出されてくる青色成分のレーザー光の光軸に対し、その盤面が斜め（ここでは当該光軸に対して４５度）に配設されている。光路切り替え盤３は、図１に示すように、駆動源としてのステッピングモータ４により、回転駆動軸４ａを中心に回転駆動される。
【００１２】
光路切り替え盤３の反射領域３ａには、青色成分のレーザー光が当たる盤面側に反射膜を設けられている。また、光路切り替え盤３の透過領域３ｂには、青色成分のレーザー光が当たる盤面側に反射防止膜が形成されている。
【００１３】
光路切り替え盤３の透過領域３ｂを透過した青色成分のレーザー光は、集光レンズ１１、反射ミラー１２、ダイクロイックミラー９、集光レンズ１４によって、波長変更部材としての蛍光体ホイール５を備える蛍光体ホイール装置２０に導かれる。集光レンズ１１は、透過領域３ｂにより透過された青色成分のレーザー光を集光して平行光束に変換する役割を有する。ダイクロイックミラー９は、青色成分の光を透過して蛍光体ホイール装置２０へ導く機能と、青色成分以外の色成分の蛍光を反射して色成分切り替え盤１０へ導く機能とを有する。集光レンズ１４は、平行光束を蛍光体ホイール５にスポット状に集光させる機能と、蛍光体ホイール５からの蛍光を集光して平行光束に変換する機能とを有する。
【００１４】
蛍光体ホイール装置２０は、回転体としての回転円盤からなる蛍光体ホイール５を有し、駆動源としてのステッピングモータ６により、回転駆動軸６ａを中心に蛍光体ホイール５を回転駆動させる。蛍光体ホイール５の利用面としての表面側には、光源部１から発せられた青色成分のレーザー光が照射されて、青色成分（Ｂ）とは異なる緑色成分（Ｇ）と赤色成分（Ｒ）とを含む蛍光を発生する蛍光膜５ａが塗布されている。このような蛍光膜５ａとしては、例えば、５８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長域である赤色成分と４５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の緑色成分を含む４５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の黄色成分（Ｙ）の蛍光を発生させるものを用いることができる。
【００１５】
蛍光体ホイール５の回転により、同一箇所にレーザー光が継続的に照射されるのが防止され、蛍光膜５ａの劣化が抑制される。蛍光膜５ａの蛍光材料には、例えば青色成分のレーザー光の照射により励起されて緑色成分の蛍光を発生する蛍光材料と、同様に励起されて赤色成分の蛍光を発生する蛍光材料との混合物（黄色の蛍光を発生する蛍光材料）を用いることができるが、これに限られるものではない。例えば、緑色成分の波長域から赤色成分の波長域にまたがる蛍光分布特性を有する蛍光材料を用いることができる。
【００１６】
光路切り替え盤３の透過領域３ｂを透過した青色成分のレーザー光は、ダイクロイックミラー９を透過して蛍光体ホイール５へ照射され、これにより蛍光体ホイール５は、緑色成分と赤色成分を含む蛍光を発生させる。このようにして発生した緑色成分及び赤色成分の蛍光がダイクロイックミラー９に入射すると、ダイクロイックミラー９で反射して、集光レンズ１６により集光され、色成分切り替え盤１０へ導かれる。
【００１７】
図３は、色成分切り替え盤１０の構成を模式的に示した平面図である。
色成分切り替え盤１０は、回転円盤から構成されており、駆動源としてのステッピングモータ１５により、回転駆動軸１５ａを中心に回転駆動される。色成分切り替え盤１０は、図３に示すように、回転方向に青色成分の光を透過させる第１領域と、緑色成分の蛍光を透過させ、かつ、赤色成分の蛍光を吸収又は反射する第２領域と、赤色成分の蛍光を透過させ、かつ、緑色成分の蛍光を吸収又は反射する第３領域とが、回転方向に分割されて形成された色成分時分割用回転円盤で構成される。色成分切り替え盤１０の青色成分透過領域は、例えば、透明なガラス板又は切り欠き部で構成すればよいが、青色成分の波長帯を含む特定の波長帯のみを透過させるフィルタで構成してもよい。フィルタ構成とすることで、色味を変えて色再現範囲を調整することが可能となる。
【００１８】
蛍光体ホイール５から射出されて色成分切り替え盤１０へ導かれた緑色成分と赤色成分を含む蛍光は、色成分切り替え盤１０の第２領域を透過することで、赤色成分がカットされ、緑色成分のみの光が色成分切り替え盤１０を通過して光出射部としてのライトトンネル１７へ導光される。また、色成分切り替え盤１０へ導かれた緑色成分と赤色成分を含む蛍光は、色成分切り替え盤１０の第３領域を透過することで、緑色成分がカットされ、赤色成分のみの光が色成分切り替え盤１０を通過してライトトンネル１７へ導光される。
【００１９】
ライトトンネル１７は、光量ムラを低減する役割を果たすものである。ライトトンネル１７の代わりにフライアイレンズ等の他の部材を用いることもできる。ライトトンネル１７に導かれた光は、ライトトンネル１７によって導光されて光照射装置の外部へ照射されることになる。
【００２０】
図４は、本実施形態における蛍光体ホイール装置２０を示す斜視図である。
蛍光体ホイール５は、ステッピングモータ６の回転駆動軸６ａに対して回転駆動軸周方向への変位が禁止されるように回転駆動軸６ａ上に取り付けられている。具体的には、回転駆動軸６ａの先端がＤカット加工されており、蛍光体ホイール５の取付孔がＤカット加工に対応する形状となっていて、蛍光体ホイール５の取付孔に回転駆動軸６ａの先端を挿入することで、蛍光体ホイール５が回転駆動軸６ａ上に取り付けられる。このとき、回転駆動軸方向（スラスト方向）における蛍光体ホイール５の裏面側（ステッピングモータ６側）への変位は、Ｄカット加工された先端部と回転駆動軸６ａの本体部との境界部分によって規制される。また、スラスト方向における蛍光体ホイール５の表面側への変位は、回転駆動軸６ａの先端に固定される回転体変位規制部材としてのキャップ２４によって規制される。
【００２１】
本実施形態において、蛍光体ホイール５は、回転駆動軸６ａに対して僅かな遊び（隙間）をもって取り付けられる。詳しくは、蛍光体ホイール５の取付孔内壁面と回転駆動軸６ａのＤカット加工部分の表面との間、蛍光体ホイール５の裏面と回転駆動軸６ａの本体部の境界部分との間、蛍光体ホイール５の表面とキャップ裏面（規制面）との間には、僅かな遊び（隙間）が存在する。そのため、回転駆動軸６ａが回転駆動して蛍光体ホイール５が回転するとき、その遊びによって蛍光体ホイール５がガタついて、蛍光体ホイール５の表面軌道が安定せず、蛍光体ホイール５の面振れが発生することがある。
【００２２】
蛍光体ホイール５に面振れが発生すると、集光部材としての集光レンズ１４と蛍光体ホイール５の表面との距離が変動することになる。この距離が変動すると、蛍光体ホイール５の表面上の蛍光膜５ａから発せられる蛍光の発光量が変動してしまう。更に、この距離が変動すると、蛍光体ホイール５から発せられた蛍光を集光レンズ１４で集光するときの集光効率も変動することになる。その結果、蛍光体ホイール５から発せられた蛍光に基づいてライトトンネル１７から照射される緑色光や赤色光の光量が変動してしまい、一定光量の緑色光や赤色光を照射できなくなる。
【００２３】
そこで、本実施形態の蛍光体ホイール装置２０では、変位力付与手段としての気流発生手段である軸流ファン２３を、蛍光体ホイール５の裏面側に設けている。軸流ファン２３によって外気から吸い込まれた空気は、イオン発生器２１を通過してイオン化された後、カバー部材としての通風流路ケース２２によって蛍光体ホイール５の裏面に導かれる。このようにして、蛍光体ホイール５の回転駆動軸６ａの軸方向から蛍光体ホイール５の裏面に向かう気流が蛍光体ホイール５の裏面に噴射されることにより、回転駆動軸６ａに沿って蛍光体ホイール５の表面側へ蛍光体ホイール５を変位させる変位力が、蛍光体ホイール５に付与される。
【００２４】
このような変位力が蛍光体ホイール５に付与されることで、蛍光体ホイール５は、回転駆動軸６ａに沿って蛍光体ホイール表面側へ変位し、キャップ２４に突き当てられた状態（片寄せ状態）になり、軸流ファン２３が駆動している間はその状態が維持される。これにより、回転中における蛍光体ホイール５のガタつきが抑制され、蛍光体ホイール５の表面軌道が安定し、蛍光体ホイール５の面振れが抑制される。
【００２５】
また、蛍光体ホイール５では、蛍光膜５ａに照射された青色成分の青色成分のレーザー光を受けて蛍光する際に熱が発生する。これにより、蛍光体ホイール５の温度が上がると、蛍光変換効率が低下し、蛍光体ホイール５の蛍光膜５ａから発せられる蛍光の発光量が低下してしまう。蛍光体ホイール５は、ステッピングモータ６によって回転することにより、蛍光体ホイール５の表面や裏面に接する空気が入れ換えるので、蛍光体ホイール５自身の回転により一定の冷却効果が得られる。しかしながら、蛍光体ホイール５からの放熱により蛍光体ホイール５の周囲の空気が徐々に暖められるので、徐々に冷却効果が低下し、経時的には冷却効果が不足する。
【００２６】
本実施形態においては、蛍光体ホイール５の裏面に対して気流を当てるため、蛍光体ホイール５の裏面に接する空気の入れ換えが活発化し、蛍光体ホイール５自身の回転だけの冷却効果よりも高い冷却効果が得られる。しかも、本実施形態では、図１に示すように、蛍光体ホイール５の裏面に当たった気流は、蛍光体ホイール５の裏面に沿って蛍光体ホイール径方向外方へ流れ、蛍光体ホイール径方向外方に設けられた排出口２５から外部へ排出される。なお、この排出口２５は、蛍光体ホイール５と通風流路ケース２２との隙間によって形成されており、蛍光体ホイール５の周方向全域に形成されている。本実施形態によれば、蛍光体ホイール５からの放熱により暖められた空気を排出口２５から順次排出できるので、経時的に冷却効果を維持できる。
【００２７】
ところで、本実施形態のように蛍光体ホイール５に気流を当てると、その気流と蛍光体ホイール５との摩擦により、蛍光体ホイール５が帯電しやすい。蛍光体ホイール５が帯電すると、その静電吸引力により空気中の塵埃が蛍光体ホイール５に付着しやすくなり、種々の弊害をもたらすおそれがある。特に、蛍光膜５ａの表面に塵埃が付着すると、蛍光膜５ａから発せられる蛍光の発光量の低下を招く。そのため、本実施形態では、イオン発生器２１により発生させたイオンを含む気流を蛍光体ホイール５に当てるようにしている。これにより、蛍光体ホイール５の帯電が抑制され、空気中の塵埃が蛍光体ホイール５に付着するのを抑制できる。
【００２８】
なお、蛍光体ホイール５の表面に対して気流を当てて蛍光体ホイール５を蛍光体ホイール裏目側へ変位させるようにした場合でも、蛍光体ホイール５を回転駆動軸６ａのＤカット加工部分の境界部分に突き当てた状態（片寄せ状態）にすることができる。よって、この場合も、蛍光体ホイール５の表面軌道を安定化し、蛍光体ホイール５の面振れを抑制できる。ただし、この場合、その気流と蛍光体ホイール５の表面とが摩擦して、蛍光体ホイール５の表面が帯電しやすくなるうえ、塵埃を含む気流を蛍光膜５ａに対して直接吹き付けることになることから、蛍光膜５ａの表面に塵埃が付着しやすい。イオン発生器２１により発生させたイオンを含む気流であっても、帯電を完全に防止することは困難であることから、蛍光膜５ａの表面に塵埃が付着するのを抑制することが難しい。よって、本実施形態のように、蛍光体ホイール５の裏面に対して気流を当てる構成の方が好ましい。
【００２９】
〔変形例１〕
次に、本実施形態における蛍光体ホイール装置の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
本変形例１の蛍光体ホイール装置１２０は、蛍光体ホイール１０５の形状が円盤状ではなく多角形板状であり、その蛍光体ホイール１０５をケース１２２で覆い、そのケース１２２に、蛍光体ホイール１０５の周面を対向する位置に気流の排出口１２５が形成されている。その他の構成については、上述した実施形態の蛍光体ホイール装置２０と同様であるため、以下の説明では、上述した実施形態とは異なる点を中心に説明する。
【００３０】
図５は、本変形例１における蛍光体ホイール装置１２０を、回転駆動軸６ａの軸方向に沿って切断したときの断面図である。
図６は、本変形例１における蛍光体ホイール１０５の平面図である。
本変形例１では、蛍光体ホイール１０５がケース１２２内に収容されている。ケース１２２には集光レンズ１４が圧入固定されている。これにより、蛍光体ホイール１０５は、軸流ファン２３による空気流入口と排出口１２５のほかは、実質的に密閉状態（半密閉状態）となっている。よって、蛍光体ホイール１０５への塵埃や異物の付着が抑制されている。
【００３１】
また、本変形例１において、蛍光体ホイール１０５の形状は円盤状ではなく多角形板状である。より詳しくは、本変形例１の蛍光体ホイール１０５は、正六角形状の板部材であり、排出口１２５に対向する箇所を通過する周面部分の径が不均一である。このような構成により、蛍光体ホイール１０５が回転すると、蛍光体ホイール１０５の周面が蛍光体ホイール径方向外方へ空気を押し出す力が発生する。これにより、軸流ファン２３により発生した気流が、蛍光体ホイール１０５の裏面に当たり、蛍光体ホイール１０５の裏面に沿って蛍光体ホイール径方向外方へ流れると、回転する蛍光体ホイール１０５の周面によって排出口１２５に向けて押し出されることになる。これにより、蛍光体ホイール１０５から熱を奪った空気を排出口１２５から効率よく排出することができ、より高い冷却効果を実現できる。
【００３２】
〔変形例２〕
次に、本実施形態における蛍光体ホイール装置の他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
本変形例２では、蛍光体ホイール２０５の基板を磁性材料を含むものとし、蛍光体ホイール２０５を片寄せ状態にするための変位力を付与する変位力付与手段として、磁力発生手段としての磁石２２３を用いている。その他の構成については、上述した実施形態の蛍光体ホイール装置２０と同様であるため、以下の説明では、上述した実施形態とは異なる点を中心に説明する。
【００３３】
図７は、本変形例２における蛍光体ホイール装置２２０を、回転駆動軸６ａの軸方向に沿って切断したときの断面図である。
本変形例２においては、蛍光体ホイール２０５の基板に磁性材料が含まれているため、蛍光体ホイール２０５は、蛍光体ホイール２０５の裏面に対向配置されている磁石２２３に引きつけられる。これにより、蛍光体ホイール２０５を回転駆動軸６ａのＤカット加工部分の境界部分に突き当てた状態（片寄せ状態）に維持することができるので、蛍光体ホイール２０５の表面軌道を安定化し、蛍光体ホイール２０５の面振れを抑制することができる。
【００３４】
しかも、本変形例２のように磁力を利用して蛍光体ホイール２０５を片寄せ状態にする場合、蛍光体ホイール２０５に気流を当てて片寄せ状態にする場合よりも蛍光体ホイール２０５の帯電を抑制できるので、静電吸着力による塵埃付着の問題が小さいというメリットもある。
【００３５】
また、本変形例２では、蛍光体ホイール２０５を回転駆動させるステッピングモータ６が磁石２２３による磁力の影響を受けないように、ステッピングモータ６が磁気シールド部材２２６によって遮蔽されている。また、ステッピングモータ６のモータ軸は非磁性体で形成されており、ステッピングモータ６内の着磁による磁力が蛍光体ホイール２０５に影響を与えないようにしている。
【００３６】
ここで、磁石２２３が蛍光体ホイール２０５を引き寄せる力の大きさは、回転中の蛍光体ホイール２０５を片寄せ状態に維持して蛍光体ホイール２０５の表面軌道を安定化させるのに十分な大きさに設定されるが、ステッピングモータ６による蛍光体ホイール２０５の回転を妨げるほど大きいものとはしない。
【００３７】
〔変形例３〕
次に、本実施形態における蛍光体ホイール装置の更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例３」という。）について説明する。
本変形例３では、上述した変形例２と同様に蛍光体ホイール２０５の基板を磁性材料を含むものとするが、磁力発生手段としての磁石３２３を蛍光体ホイール２０５の径方向外方に対向配置して蛍光体ホイール２０５に変位力を付与する。その他の構成については、上述した変形例２の蛍光体ホイール装置２２０と同様である。
【００３８】
図８は、本変形例３における蛍光体ホイール装置３２０を、回転駆動軸６ａの軸方向に沿って切断したときの断面図である。
本変形例３においても、蛍光体ホイール２０５の基板に磁性材料が含まれているため、蛍光体ホイール２０５は、蛍光体ホイール２０５の径方向外方に対向配置されている磁石３２３に引きつけられる。本変形例３では、蛍光体ホイール２０５の周面全域に対向するように磁石３２３が配置されているため、蛍光体ホイール２０５は、常に均一な力で径方向外方へ引っ張られた状態となる。
【００３９】
上述したように、蛍光体ホイール２０５の取付孔内壁面と回転駆動軸６ａのＤカット加工部分の表面との間、蛍光体ホイール２０５の裏面と回転駆動軸６ａの本体部の境界部分との間、蛍光体ホイール２０５の表面とキャップ２４の裏面との間には、僅かな遊び（隙間）が存在し、これにより蛍光体ホイール２０５の回転中に蛍光体ホイール２０５がガタつくおそれがある。本変形例３によれば、蛍光体ホイール２０５が常に径方向外方へ引っ張る均一な力で拘束された状態であるため、回転中の蛍光体ホイール２０５のガタつきが抑制され、蛍光体ホイール２０５の表面軌道が安定化し、蛍光体ホイール２０５の面振れが抑制される。
【００４０】
特に、本変形例３では、蛍光体ホイール２０５を挟んで磁石３２３が対向配置する構成となっているため、対向配置される一方の磁石３２３が蛍光体ホイール２０５の変位を規制する回転体変位規制部材として機能し、対向配置される他方の磁石３２３が蛍光体ホイール２０５を変位させる変位力を蛍光体ホイール２０５に付与する変位力付与手段として機能する。このような構成であれば、蛍光体ホイール２０５を片寄せ状態にする場合よりも、負荷トルクが軽減できるメリットがある。そのため、磁石３２３が蛍光体ホイール２０５を引き寄せる力の大きさを大きくしても、ステッピングモータ６による蛍光体ホイール２０５の回転を妨げることはないので、蛍光体ホイール２０５の面振れをより安定化することが可能である。
【００４１】
なお、蛍光体ホイール２０５を径方向における一方の向きに変位させるように、蛍光体ホイール２０５の径方向一方のみに磁石３２３を対向配置してもよい。この場合、回転駆動軸６ａが蛍光体ホイール２０５の変位を規制する回転体変位規制部材として機能し、対向配置される磁石３２３が蛍光体ホイール２０５を変位させる変位力を蛍光体ホイール２０５に付与する変位力付与手段として機能する。
【００４２】
本変形例３も、磁力を利用して蛍光体ホイール２０５を拘束する力を作用させるので、上述した変形例２と同様、蛍光体ホイール２０５に気流を当てる場合よりも蛍光体ホイール２０５の帯電を抑制できるので、静電吸着力による塵埃付着の問題が小さいというメリットもある。
【００４３】
また、本変形例３でも、蛍光体ホイール２０５を回転駆動させるステッピングモータ６が磁石３２３による磁力の影響を受けないように、ステッピングモータ６が磁気シールド部材２２６によって遮蔽されている。また、ステッピングモータ６のモータ軸も非磁性体で形成されており、ステッピングモータ６内の着磁による磁力が蛍光体ホイール２０５に影響を与えないようにしている。
【００４４】
次に、本実施形態における光照射装置を搭載する画像表示装置としてのプロジェクタの構成及び動作について説明する。
図９は、上述した実施形態の光照射装置３０を用いたプロジェクタ５０の一例を示す模式図である。
光照射装置３０のライトトンネル１７を通過した光は、照明光学系を構成する集光レンズ５１により平行光束とされた後、照明光学系を構成する反射ミラー５２，５３により反射されて、画像形成部材としての画像形成パネル５４に導かれる。画像形成パネル５４は、公知の画像生成部によって制御され、各色成分の光は、その画像形成パネル５４によって反射され、投射光学系を構成する投射レンズ部５５を介してスクリーンＳに照射される。これにより、スクリーンＳにカラー画像が拡大表示される。
【００４５】
本実施形態のプロジェクタ５０では、画像形成パネル５４として、変調信号に応じて画像形成される反射型タイプのパネルを例示しているが、透過型タイプのパネルを用いてもよい。なお、ライトトンネル１７は、光量均一化手段の代表的な一例である。また、投射レンズ部５５は、投射光学系の代表的な一例である。
【００４６】
本実施形態においては、光照射装置３０から照射される光の光量は、蛍光体ホイール５の面振れによる光量変動がなく安定しているので、画像の輝度が安定し、色味変化が抑制された画像をスクリーンＳに拡大表示することができる。
【００４７】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
回転軸方向に交差する蛍光膜５ａ等の利用面を備えた蛍光体ホイール５，１０５，２０５等の回転体を有する蛍光体ホイール装置２０，１２０，２２０，３２０等の回転体装置において、前記回転体の変位を規制するキャップ２４、回転駆動軸６ａ等の回転体変位規制部材と、前記回転体変位規制部材によって変位が規制されている向きに前記回転体を変位させる変位力を該回転体に付与する軸流ファン２３、磁石２２３，３２３等の変位力付与手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、回転体変位規制部材により回転体の変位を規制しつつ、その変位が規制されている向きに回転体を変位させる変位力を変位力付与手段によって付与する。これにより、回転体の回転中、回転体変位規制部材による回転体の変位規制状態を維持したままにすることができるので、回転体の面振れが抑制される。しかも、変位力付与手段により付与する変位力は、回転中の回転体の変位規制状態に維持できかつ回転体の回転を妨げないという比較的広い範囲内で、調整、制御すればよい。
【００４８】
（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記回転体は、光源部１等の光源から射出される光が照射される被照射面を前記利用面として備えた蛍光体ホイール５，１０５，２０５等の回転体であり、前記光源から射出される光を前記回転体の前記被照射面上に集光させる集光レンズ１４等の集光部材を有することを特徴とする。
光源から射出される光を集光部材により回転体の被照射面上に集光させる構成においては、回転体に面振れが発生すると、集光部材の集光距離に対して回転体の被照射面の位置が変化してしまい、集光部材により集光された光に対して安定した光学処理を実現できなくなる。本態様によれば、回転体に面振れが抑制できるので、上記のような構成であっても、安定した光学処理を実現できる。
【００４９】
（態様Ｃ）
前記態様Ａ又はＢにおいて、前記回転体変位規制部材は、前記回転体の回転軸方向における少なくとも一方の向きへの該回転体の変位を規制するものであることを特徴とする。
これによれば、回転体をその回転軸方向へ片寄せして回転体を変位規制状態にできる。
【００５０】
（態様Ｄ）
前記態様Ｃにおいて、前記変位力付与手段は、前記回転体における前記利用面の裏面に対して前記変位力を付与するものであることを特徴とする。
これによれば、回転体における利用面の利用を妨げることなく、回転体へ変位力を付与できる。
【００５１】
（態様Ｅ）
前記態様Ｃ又はＤにおいて、前記変位力付与手段は、前記変位力を生じさせる気流を発生する軸流ファン２３等の気流発生手段を含むことを特徴とする。
これによれば、気流発生手段が発生させる気流によって、回転体をその回転軸方向へ片寄せして回転体を変位規制状態にできるだけでなく、回転体の冷却効果を高めることもできる。
【００５２】
（態様Ｆ）
前記態様Ｅにおいて、前記気流発生手段は、イオンを含む気流を発生するものであることを特徴とする。
気流が回転体に当たると、回転体が摩擦帯電して、静電吸引力により回転体に塵埃が付着しやすくなる。本態様によれば、気流に含まれるイオンが回転体の帯電を中和して静電吸引力を弱めることができるので、気流を当てても回転体に塵埃が付着しにくくなる。
【００５３】
（態様Ｇ）
前記態様Ｅ又はＦにおいて、前記気流発生手段は、前記回転体の回転軸方向から該回転体に向かう気流を発生させるものであり、前記回転体の面に沿って該回転体の径方向外方へ流れる気流を排出する排出口２５，１２５が該回転体の周面に対向する位置に配置された通風流路ケース２２やケース１２２等のカバー部材を有し、前記回転体は、前記排出口に対向する箇所を通過する周面部分の径が不均一な多角形状等の形状を有することを特徴とする。
これによれば、回転体が回転すると、回転体の周面が回転体径方向外方へ気流を押し出す力が発生する。これにより、気流発生手段が発生させた気流が、回転体の利用面又は裏面に当たり、その面に沿って回転体径方向外方へ流れると、回転する回転体の周面によって排出口に向けて押し出されることになる。これにより、回転体から熱を奪った空気を排出口から効率よく排出することができ、より高い冷却効果を実現できる。
【００５４】
（態様Ｈ）
前記態様Ａ〜Ｇのいずれかの態様において、前記回転体は磁性材料を含んでおり、前記変位力付与手段は、前記変位力を生じさせる磁力を発生する磁石２２３，３２３等の磁力発生手段を含むことを特徴とする。
これによれば、磁力発生手段が発生させる磁力により、回転体変位規制部材による回転体の変位規制状態を維持して、回転体の面振れを抑制することができる。特に、本態様によれば、気流を回転体に当たてて変位力を付与する場合よりも、回転体の摩擦帯電による静電吸引力を抑えることができるので、回転体に塵埃が付着しにくい。
【００５５】
（態様Ｉ）
光源部１等の光源と、前記光源から射出される光が照射される蛍光膜５ａ等の被照射面を利用面として備えた蛍光体ホイール５，１０５，２０５等の回転体を有する蛍光体ホイール装置２０，１２０，２２０，３２０等の回転体装置とを有し、前記回転体装置を経由した光を画像形成パネル５４等の光照射対象へ照射する光照射装置３０において、前記回転体装置として、前記態様Ａ〜Ｈのいずれかの態様に係る回転体装置を用いたことを特徴とする。
これによれば、回転体の面振れによる光量変動などの光学特性変動がなく、安定した光照射を実現できる。
【００５６】
（態様Ｊ）
プロジェクタ５０等の画像表示装置であって、前記態様Ｉに係る光照射装置３０と、前記光照射装置から射出される光を画像形成パネル５４等の画像形成部材に伝達する集光レンズ５１や反射ミラー５２，５３等の照明光学系と、前記画像形成部材に形成された画像を拡大投射する投射レンズ部５５等の投射光学系とを有することを特徴とする。
これによれば、光照射装置から照射される光の光学特性変動が抑制されるので、安定した画像表示が可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
１  光源部
３  光路切り替え盤
５，１０５，２０５  蛍光体ホイール
５ａ  蛍光膜
６  ステッピングモータ
６ａ  回転駆動軸
１０  色成分切り替え盤
１４  集光レンズ
１７  ライトトンネル
２０，１２０，２２０，３２０  蛍光体ホイール装置
２１  イオン発生器
２２  通風流路ケース
２３  軸流ファン
２４  キャップ
２５，１２５  排出口
３０  光照射装置
５０  プロジェクタ
５１  集光レンズ
５２，５３  反射ミラー
５４  画像形成パネル
５５  投射レンズ部
１２２  ケース
２２３，３２３  磁石
２２６  磁気シールド部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開２０１２−１８１３０９号公報
【図１】
2016163183.tif 000003
【図２】
2016163183.tif 000004
【図３】
2016163183.tif 000005
【図４】
2016163183.tif 000006
【図５】
2016163183.tif 000007
【図６】
2016163183.tif 000008
【図７】
2016163183.tif 000009
【図８】
2016163183.tif 000010
【図９】
2016163183.tif 000011