(57)【要約】【課題】圧力損失の復帰性に優れ、かつ、小型化することの可能なフィルタ構造体を備える投影表示装置を提案する。【解決手段】凹凸が繰り返された折り曲げ構造を有するフィルタが複数積層されたフィルタ構造体を備え、フィルタ構造体は、フィルタの凸部をそれぞれ一致させて、任意のフィルタのピッチ間に他のフィルタの凹部が１または複数収容されており、フィルタ面に対して垂直な方向において最大長さを有するフィルタの内部に、他のフィルタが収容されている、投影表示装置が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸が繰り返された折り曲げ構造を有するフィルタが複数積層されたフィルタ構造体を備え、
前記フィルタ構造体は、
前記フィルタの凸部をそれぞれ一致させて、任意の前記フィルタのピッチ間に他の前記フィルタの凹部が１または複数収容されており、
フィルタ面に対して垂直な方向において最大長さを有する前記フィルタの内部に、他の前記フィルタが収容されている、投影表示装置。
【請求項２】
前記投影表示装置の外部側に配置される前段の前記フィルタの目付量は、後段の前記フィルタの目付量より小さい、請求項１に記載の投影表示装置。
【請求項３】
前記投影表示装置の外部側に配置される前段の前記フィルタは、所定の色を有する、請求項１に記載の投影表示装置。
【請求項４】
複数の前記フィルタは、１つのフレームに固定されている、請求項１に記載の投影表示装置。
【請求項５】
複数の前記フィルタのうち１つの前記フィルタのみフレームに固定されており、
他の前記フィルタは、前記フレームに固定された前記フィルタに固定されている、請求項１に記載の投影表示装置。
【請求項６】
複数の前記フィルタは、それぞれ異なるフレームに固定されており、
各前記フレームには、前記フィルタの凹凸に対応し、かつ、前記フィルタを積層させた際に嵌合する形状の切欠きが設けられている、請求項１に記載の投影表示装置。
【請求項７】
前記投影表示装置の外部側に配置される前段の前記フィルタは、前記凹部の底面が平坦に形成されている、請求項１に記載の投影表示装置。
【請求項８】
凹凸が繰り返された折り曲げ構造を有する複数のフィルタを有し、
前記フィルタの凸部をそれぞれ一致させて、任意の前記フィルタのピッチ間に他の前記フィルタの凹部が１または複数収容されており、かつ、フィルタ面に対して垂直な方向において最大長さを有する前記フィルタの内部に他の前記フィルタが収容されるように積層されている、フィルタ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、投影表示装置およびフィルタ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像をスクリーン等に投影して表示する投影表示装置であるプロジェクタには、光源あるいは電源等の発熱によるプロジェクタ内部の温度上昇を抑制し、機器の故障や光学部品の劣化を防止するため、冷却ファンが設けられている。冷却ファンにより外気をプロジェクタ内部に取り込むことで、プロジェクタ内部が冷却される。この際、プロジェクタ内部への塵埃の侵入を防ぐため、プロジェクタの吸気口にはフィルタが設けられている。【０００３】
フィルタは、圧力損失を低下するために表面積が大きくなるように構成される。例えば特許文献１には、プリーツ状（山谷を繰り返すジグザグの形状）のフィルタが開示されている。プリーツを深くするほど表面積が大きくなり、外気が通過可能な面積が増加するため、圧力損失が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７６０１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９７５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、プリーツの凹凸が深い部分には集塵したゴミ等が詰まる。この凹凸の深い部分に詰まった塵埃は除去し難い。このため、凹凸が深いフィルタは、凹凸の浅いフィルタと比較して、圧力損失を低下することができるが、塵埃の除去性が低くなるため、塵埃の詰まりによって高まった圧力損失を、詰まりを除去して再び低下させる、いわゆる圧力損失の復帰性が低い。【０００６】
プリーツ状のフィルタを複数段重ねて使用する例として、例えば特許文献１には、メインフィルタとサブフィルタとの二層構造とした集塵フィルタの構成が開示されている。しかし、特許文献１では、各フィルタを単に重ねたのみであり、各プリーツの深さを足し合わせた分のスペースが必要となる。このため、フィルタを使用する機器の小型化を阻害していた。【０００７】
そこで、本開示では、圧力損失の復帰性に優れ、かつ、小型化することの可能な、新規かつ改良されたフィルタ構造体およびこれを備える投影表示装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示によれば、凹凸が繰り返された折り曲げ構造を有するフィルタが複数積層されたフィルタ構造体を備え、フィルタ構造体は、フィルタの凸部をそれぞれ一致させて、任意のフィルタのピッチ間に他のフィルタの凹部が１または複数収容されており、フィルタ面に対して垂直な方向において最大長さを有するフィルタの内部に、他のフィルタが収容されている、投影表示装置が提供される。【０００９】
また、本開示によれば、凹凸が繰り返された折り曲げ構造を有する複数のフィルタを有し、フィルタの凸部をそれぞれ一致させて、任意のフィルタのピッチ間に他のフィルタの凹部が１または複数収容されており、かつ、フィルタ面に対して垂直な方向において最大長さを有するフィルタの内部に他のフィルタが収容されるように積層されている、フィルタ構造体が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本開示によれば、圧力損失の復帰性に優れ、かつ、小型化することが可能となる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の第１の実施形態に係るフィルタ構造体を備える投影表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係るフィルタ構造体の外観を示す斜視図であり、上部側を切断した状態を示す。
【図３】同実施形態に係るフィルタ構造体を第１のフィルタ側から見た状態を示す斜視図である。
【図４】同実施形態に係るフィルタ構造体を第２のフィルタ側から見た状態を示す斜視図である
【図５】同実施形態に係るフィルタ部の形状を説明するための部分平面図である。
【図６】フィルタの深さが浅い場合の塵埃の除去性を説明する説明図である。
【図７】フィルタの深さが深い場合の塵埃の除去性を説明する説明図である。
【図８】同実施形態に係るフィルタ部の構成とその作用を説明するための説明図である。
【図９】第１のフィルタと第２のフィルタとの固定方法の一例を示す説明図である。
【図１０】本開示の第２の実施形態に係るフィルタ構造体について、第１のフィルタ部と第２のフィルタ部とを分解した状態と、これらを組み合わせた状態とを示す斜視図である。
【図１１】同実施形態に係るフィルタ構造体の積層状態を説明する部分拡大上面図であり、図１０の領域Ａの拡大図である。
【図１２】本開示のフィルタ構造体のフィルタ部の一変形例を示す説明図である。
【図１３】本開示のフィルタ構造体のフィルタ部の他の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態（フレーム１つの場合）
１．１．投影表示装置の概略構成
１．２．フィルタ構造体
（１）構成
（２）フィルタ部の作用
２．第２の実施形態（複数のフレームを備える場合）
３．変形例
【００１４】
＜１．第１の実施形態＞
［１．１．投影表示装置の概略構成］
まず、図１を参照して、本開示の第１の実施形態に係るフィルタ構造体を備える投影表示装置の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係るフィルタ構造体を備える投影表示装置の概略構成を示す模式図である。
【００１５】
投影表示装置１は、例えば画像をスクリーン等に投影して表示するプロジェクタである。本実施形態に係る投影表示装置１の表示方式は特に限定されず、例えば３ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）方式、ＤＬＰ方式、ＬＣＯＳ（Liquid
Crystal On Silicon）方式等、様々な方式のプロジェクタを想定している。例えば、３ＬＣＤ方式のプロジェクタでは、光源部である光源装置から出射された白色光を、赤、緑、青の三原色に分離し、３つのＬＣＤをそれぞれ透過させることで、スクリーン等の表示面に投影する画像を生成している。３ＬＣＤ方式のプロジェクタは、例えば液晶パネルやダイクロイックプリズム等のように入射された光を変調して合成する光変調合成系の構成部品や、反射ダイクロイックミラー、反射ミラー等のように液晶パネルに光源装置からの光を導く照明光学系の構成部品、ダイクロイックプリズムから出射された画像を投射する投射光学系の構成部品等を備えている。図１において、電源基板や信号処理基板、光源を含め、これらのプロジェクタの部品を構成部品２０として示している。
【００１６】
本実施形態に係る投影表示装置１は、図１に示すように、構成部品２０は筐体１０内に配置されており、構成部品２０により生成された画像は、レンズを介して筐体１０から投影面へ出力される。投影表示装置１には、光源あるいは電源等の発熱による筐体１０内部の温度上昇を抑制し、機器の故障や光学部品の劣化を防止するため、冷却ファン３０が設けられている。冷却ファン３０により外気を筐体１０内部に取り込まれる。この際、筐体１０内部への塵埃の侵入を防ぐため、筐体１０の吸気口にはフィルタ構造体１００が設けられている。なお、図１は模式図であり、図１に示したフィルタ構造体１００以外にも、筐体１０の他の開口部（図示せず。）にファンを設置し、筐体１０内部の排気を補助する構成としてもよい。
【００１７】
本実施形態に係る投影表示装置１のフィルタ構造体１００は、複数のフィルタを重ね合わせて構成された多段フィルタである。ここで、フィルタ構造体１００は、圧力損失に優れ、かつ、小型化可能に構成されている。すなわち、圧力損失が低く、また、塵埃が詰まった際にも容易に塵埃を除去することの可能に構成されている。さらに、フィルタ構造体１００の深さ（凹凸の深さ）が大きくならないように各フィルタを重ね合わせることで、フィルタ構造体１００を小型化し、これにより、投影表示装置自体のサイズを小型化できる。以下、本実施形態に係るフィルタ構造体１００の構成とその作用について、詳細に説明していく。
【００１８】
［１．２．フィルタ構造体］
（１）構成
図２〜図５に、本実施形態に係るフィルタ構造体１００の外観を示す。図２は、本実施形態に係るフィルタ構造体１００の外観を示す斜視図であり、上部側を切断した状態を示す。図３は、本実施形態に係るフィルタ構造体１００を第１のフィルタ１１０側から見た状態を示す斜視図である。図４は、本実施形態に係るフィルタ構造体１００を第２のフィルタ１２０側から見た状態を示す斜視図である。図５は、本実施形態に係るフィルタ部１０２の形状を説明するための部分平面図である。
【００１９】
本実施形態に係るフィルタ構造体１００は、図２に示すように、複数のフィルタ１１０、１２０からなるフィルタ部１０２と、フィルタ部１０２が固定されるフレーム部１３０とからなる。本実施形態では、フィルタ部１０２が第１のフィルタ１１０と第２のフィルタ１２０との２つのフィルタから構成されている場合を説明するが、本開示はかかる例に限定されず、３以上のフィルタを積層して構成してもよい。
【００２０】
第１のフィルタ１１０および第２のフィルタ１２０は、図２〜図４に示すように、凸部１１５、１２５と凹部１１７、１２７とが繰り返された折り曲げ構造を有するフィルタである。第１のフィルタ１１０と第２のフィルタ１２０とは、図２に示すように、フィルタ平面に対して垂直な方向（Ｚ方向）に重ね合わされている。第１のフィルタ１１０は第２のフィルタ１２０よりもフィルタの深さ（凹凸の深さ）が低く、第２のフィルタ１２０の凹凸の間に第１のフィルタ１１０の凹凸が収容されている。このとき、第１のフィルタ１１０の凸部１１５と第２のフィルタ１２０の凸部１２５とを一致させることで、第２のフィルタ１２０の高さ内に第１のフィルタを収めることができる。これにより、フィルタ部１０２の省スペース化を実現している。
【００２１】
第１のフィルタ１１０は、筐体１０の外部側に設けられる前段のフィルタであり、筐体１０内部に取り込まれる気体が最初に通過する部分である。前段に設けられる第１のフィルタ１１０は、フィルタに付着した塵埃が落ちやすい材質から形成された、低圧力損失のフィルタが適している。また、第１のフィルタ１１０は、比較的大きいサイズの塵埃を大まかに捕集できればよい。例えば第１のフィルタ１１０は、８μｍ程度の大きさの塵埃を、７０％以上程度の捕集効率で除去できればよい。このような特性を有するフィルタの材質としては、例えばエレクトレット化スパンボンド不織布または汎用加飾不織布等がある。
【００２２】
第２のフィルタ１２０は、第１のフィルタ１１０よりも筐体１０内部側に設けられる後段のフィルタであり、第１のフィルタ１１０を通過した気体が次に通過する部分である。後段に設けられる第２のフィルタ１２０には、高捕集効率であり、かつ、低圧力損失のフィルタが適している。第２のフィルタ１２０は、第１のフィルタ１１０にて除去されなかった塵埃を除去するフィルタであるため、当該フィルタに付着した塵埃の除去のしやすさよりも高い捕集効率が求められる。このような特性を有するフィルタの材質としては、例えばエレクトレット化フィルムスプリット繊維不織布またはエレクトレット化ニードルパンチ不織布等がある。
【００２３】
ここで、エレクトレット化スパンボンド不織布、エレクトレット化フィルムスプリット繊維不織布またはエレクトレット化ニードルパンチ不織布等のように、フィルタの帯電により生じる静電気力を利用して塵埃を捕集するエレクトレットタイプのフィルタを用いると、フィルタの圧力損失を低減しながら捕集効率を上げることができる。このようなエレクトレットタイプのフィルタは、上述のように第１のフィルタ１１０および第２のフィルタ１２０のいずれにも利用可能である。
【００２４】
一方で、エレクトレットタイプのフィルタは通常白色であり、任意の着色を行って加飾性を向上させるのが難しい。しかし、本実施形態に係るフィルタ部１０２の構成によれば、前段の第１のフィルタ１１０は、粒度の小さい塵埃は透過させても後段の第２のフィルタ１２０で捕集できるため、エレクトレットタイプのような高捕集効率のフィルタを用いなくともよい。したがって、捕集効率は高くなくとも加飾性の高い不織布を使用するも可能である。第１のフィルタ１１０は、筐体１０外部に露出しユーザに視認可能な位置に設置される場合もあることから、例えば筐体１０の色に合わせてその色を選択することも可能となる。
【００２５】
このように、フィルタ部１０２を構成する前段のフィルタと後段のフィルタとにそれぞれに適した特性を持たせることで、これらを組み合わせたときに、低圧力損失であり、捕集効率の高いフィルタ部１０２を構成することができる。
【００２６】
また、第１のフィルタ１１０と第２のフィルタ１２０との寸法については特に限定されるものではないが、フィルタの塵埃の除去性を考慮して、フィルタの折り曲げ角度を設定してもよい。フィルタの折り曲げ角度は、図５に示すように、フィルタの隣接する凸部とその間にある凹部とで規定される凹部の開き角をいい、第１のフィルタ１１０の折り曲げ角度をθ１、第２のフィルタ１２０の折り曲げ角度をθ２とする。なお、第１のフィルタ１１０の高さをＺ１、第２のフィルタ１２０の深さをＺ２とする。また、第１のフィルタ１１０の隣接する凸部１１５間の距離（すなわち、第１のフィルタ１１０のピッチ）をＷ１、第２のフィルタ１２０の隣接する凸部１２５間の距離（すなわち、第２のフィルタ１２０のピッチ）をＷ２とする。
【００２７】
本実施形態では、少なくとも前段のフィルタの塵埃の除去性が高ければよいことから、第１のフィルタ１１０の折り曲げ角度θ１が塵埃を除去しやすい角度となっていればよい。具体的には、折り曲げ角度θ１は、３０°以上であることが好ましく、４５°以上であればより好ましい。例えば、第１のフィルタ１１０のピッチＷ１および第２のフィルタ１２０のピッチＷ２を５ｍｍ、第１のフィルタ１１０の深さＺ１を５ｍｍ、第２のフィルタ１２０の深さＺ２を２３ｍｍとしたとする。この場合、第１のフィルタ１１０の折り曲げ角度θ１は５３．１°、第２のフィルタ１２０の折り曲げ角度θ２は１２．４°となる。このとき、第１のフィルタ１１０では塵埃は軽く衝撃を加えることで容易にフィルタから脱落させることができたが、第２のフィルタ１２０ではフィルタから塵埃を除去させることは困難であった。また、第１のフィルタ１１０の深さＺ１を１０ｍｍに変化させると折り曲げ角度θ１は２８°となる。このときのフィルタでは、折り曲げ角度θ２が１２．４°の第２のフィルタ１２０よりは塵埃は容易に除去できるものの、折り曲げ角度θ１が５３．１°の場合ほどの除去し易さはなかった。これより、折り曲げ角度θ１は、３０°以上であることが好ましく、４５°以上であればより好ましい。
【００２８】
なお、フィルタ部１０２の深さは、フィルタ部１０２を構成するフィルタのうち、最大深さを有するフィルタに依存する。したがって、フィルタ部１０２の深さは圧力損失が所定以上高まらないことを考慮して、なるべく低く設定するようにしてもよい。
【００２９】
（２）フィルタ部の作用
一般に、フィルタは、使用し続けると次第に塵埃が付着していき、徐々に目が詰まってくる。これにより、圧力損失が上昇し、筐体１０内部に取り込まれる際の風量も低下してしまう。このため、所定の頻度でフィルタ交換あるいはフィルタの塵埃除去を行う必要がある。塵埃の除去方法としては、例えばフィルタを筐体から取り外して外部から衝撃を与えたり、フィルタの塵埃を自動除去する自動除去機構を機器に搭載したりする方法（例えば上記特許文献２）等がある。一方、フィルタの形状に関し、フィルタの表面積は、単純な平面とするよりも凹凸を設けた方が大きくなるため、同一風量を得る際に、フィルタの単位面積当たりの通過風量は凹凸を設けた方が小さくなる。すなわち、フィルタに折り曲げ構造を持たせることで、フィルタを通過する空気の風速を低下させることが可能である。フィルタによる圧力損失は、一般に風速が大きいほど大きくなるため、風速が小さい方が圧力損失は小さくなる。したがって、フィルタの凹凸を深くし表面積を大きくした方が、フィルタによる圧力損失を小さくすることができる。
【００３０】
しかしながら、上述したように、フィルタの深さによって塵埃の除去性は相違する。例えば、同一ピッチの場合、フィルタの深さが浅い場合には、図６に示すように折り曲げ角度が大きくなるため、塵埃Ｄは衝撃によってフィルタから容易に脱落する。一方、フィルタの深さが大きくなると、図７に示すように折り曲げ角度が小さくなる。このとき、フィルタにより捕集された塵埃Ｄがフィルタの奥深くに留まってしまうと、外部から衝撃を与えたり塵埃の自動除去機構を用いたりしても、塵埃をフィルタから脱落させるのは難しい。すなわち、フィルタのメンテナンス時に塵埃を除去して元通りの低圧力損失、塵埃除去性を得る性能復帰性が低下してしまう。
【００３１】
そこで、本実施形態では、フィルタ部１０２を上述のようにフィルタを多段に配置することで、フィルタの性能復帰性を維持する。図８に、本実施形態に係るフィルタ部１０２の構成の概要を示す。図８に示すように、本実施形態に係るフィルタ部１０２は、前段の第１のフィルタ１１０と、後段の第２のフィルタ１２０とを含む。深さの深い後段の第２のフィルタ１２０の前段に深さの浅い第１のフィルタ１１０を設け、第１のフィルタ１１０で塵埃をある程度捕集し、第２のフィルタ１２０への塵埃の付着量を低減する。このとき、第１のフィルタ１１０は深さが浅いため、目付量が多い（目の細かい）フィルタを使用すると圧力損失が大きくなる。したがって、第１のフィルタ１１０は、第２のフィルタ１２０と比較して、目付量の少ない（目の粗い）フィルタを用いるのがよい。
【００３２】
一方で、目付量が少なく目の粗いフィルタは、粒度の細かな塵埃の捕集性能が低下するため、第１のフィルタ１１０は第２のフィルタ１２０側へ粒度の小さい塵埃を通すこともある。しかし、目詰まりを発生させやすい大きな塵埃は第１のフィルタ１１０で捕集可能である。また、第１のフィルタ１１０は、凹凸の深さが浅いため、塵埃を除去しやすい、したがって、図８上側に示すように、比較的大きな塵埃Ｄ１は第１のフィルタ１１０にて捕集し、第１のフィルタにて捕集しきれなかった細かな塵埃Ｄ２は第２のフィルタ１２０にて除去することで、圧力損失が小さく、かつ、塵埃の除去性に優れた、フィルタの性能復帰性の高いフィルタを構成することができる。
【００３３】
また、本実施形態に係るフィルタ部１０２は、図８下側に示すように、第１のフィルタ１１０の凸部１１５と第２のフィルタ１２０の凸部１２５とを一致させ、深さの深い第２のフィルタ１２０内に第１のフィルタ１１０を収容している。これにより、フィルタ部１０２全体の深さは、図８下側に示すように第２のフィルタ１２０の深さＺ２と同一となり、フィルタ構造体１００を省スペース化することができる。また、かかるフィルタ構造体１００は、図８上側のように第１のフィルタ１１０と第２のフィルタ１２０とを積層方向には重ならないように別々に配置した場合と同等の性能を実現可能であり、第２のフィルタ１２０単体の場合よりも塵埃の捕集効率を高めることができる。
【００３４】
また、第１のフィルタ１１０の凸部１１５と第２のフィルタ１２０の凸部１２５とを一致させ、複数のフィルタを共折りした状態とすることで、フィルタ自体の強度を向上させることができる。これにより、フィルタのひだがよれてしまうのを防止できる。フィルタのひだがよれて不均一な状態となると、フィルタの圧力損失が増加してしまう。そこで、フィルタの強度を向上させることで圧力損失が高まるのを抑制できる。さらに、フィルタの強度が向上することで、フィルタに付着した塵埃をフレーム部１３０に外部から衝撃を加えて除去する際、フィルタ全体に効率的にその衝撃を伝搬させることができる。フィルタの強度が低い場合、フィルタの柔軟性によって外部から与えられた衝撃が吸収されてしまい、塵埃を脱落させるだけの衝撃が塵埃の付着部に伝わらず、十分に塵埃を除去できない場合がある。したがって、複数のフィルタを重ね合わせて共折りした状態にしてフィルタの強度を向上させることで、塵埃を効率的に除去することが可能となる。
【００３５】
さらに、第１のフィルタ１１０と第２のフィルタ１２０とを共通の１つのフレームに固定させることも可能となるため、部品数を削減し、コスト削減にも寄与することができる。フィルタは通常、フィルタ部１０２の外周を囲うフレーム部１３０に対して接着材等で固定される。フィルタ部１０２とフレーム部１３０との固定は、フィルタ部１０２の物理的な固定だけではなく、フィルタ部１０２とフレーム部１３０との隙間から塵埃が筐体１０内部へ侵入するのを防ぐために行われている。本実施形態に係るフィルタ部１０２では、第１のフィルタ１１０と第２のフィルタ１２０とのうち少なくともいずれか一方がフレーム部１３０に固定されていればよく、他のフィルタは必ずしもフレーム部１３０に固定されていなくともよい。
【００３６】
例えば図９に示すように、第１のフィルタ１１０と第２のフィルタ１２０との接触点、すなわち凸部１１５、１２５の頂点において、第１のフィルタ１１０と第２のフィルタ１２０とを接着剤５等により固定してもよい。このようにフィルタ面内でフィルタ同士を固定することで、フィルタ部１０２の剛性を高めることもできる。フィルタ同士の固定は、接触点をすべて固定する必要はなく、図９に示すように、例えば凸部１１５、１２５の頂点を１つ置きに固定してもよい。これにより、接着剤の使用量を低減することができ、コストダウンおよび接着作業の容易化を実現できる。
【００３７】
以上、本開示の第１の実施形態に係るフィルタ構造体１００について説明した。本実施形態に係るフィルタ構造体１００によれば、凹凸が繰り返された折り曲げ構造を有する第１のフィルタ１１０と第２のフィルタ１２０とが積層された多段フィルタであり、各フィルタ１１０、１２０の凸部１１５、１２５をそれぞれ一致させて、後段の第２のフィルタ１２０のピッチ間に前段の第１のフィルタ１１０の凹部１１７が１または複数収容されている。このとき、フィルタ面に対して垂直な方向において、深さの深い第２のフィルタ１２０の内部に、第１のフィルタ１１０が収容されている。
【００３８】
各フィルタの表面積を大きくして圧力損失を低くすることができ、また、前段の第１のフィルタ１１０は凹凸の深さが浅いので、塵埃が詰まった際にも容易に塵埃を除去することが可能である。さらに、フィルタ部１０２の深さ（凹凸の深さ）が大きくならないように各フィルタを重ね合わせることで、フィルタ構造体１００を小型化し、これにより、投影表示装置１自体のサイズを小型化できる。このようなフィルタ構造体１００を用いることで、投影表示装置１の筐体１０内部の温度上昇を防止することができ、投影表示装置１の性能を良好に維持することができる。
【００３９】
＜２．第２の実施形態＞
次に、図１０および図１１に基づいて、本開示の第２の実施形態に係るフィルタ構造体２００の構成を説明する。図１０は、本実施形態に係るフィルタ構造体２００について、第１のフィルタ部２１０と第２のフィルタ部２２０とを分解した状態と、これらを組み合わせた状態とを示す斜視図である。図１１は、本実施形態に係るフィルタ構造体２００の積層状態を説明する部分拡大上面図であり、図１０の領域Ａの拡大図である。本実施形態に係るフィルタ構造体２００は、図１０に示すように、第１のフィルタ部２１０と第２のフィルタ部２２０とからなる。本実施形態に係るフィルタ構造体２００は、第１の実施形態と同様、多段フィルタとして構成されているが、第１の実施形態に係るフィルタ構造体１００と比較して、第１のフィルタ２１１と第２のフィルタ２２１とがそれぞれ異なるフレームに固定されている点で相違する。
【００４０】
第１のフィルタ部２１０は、第１のフィルタ２１１と、第１のフレーム２１３とからなる。第１のフィルタ２１１は、第１の実施形態に係る第１のフィルタ１１０と同様の材質、形状としてもよい。第１のフィルタ２１１は、その外周が第１のフレーム２１３に固定されている。第１のフレーム２１３の上面および下面は、第１のフィルタ２１１の凸部２１５と凹部２１７とが繰り返し連なる長手方向に沿った面であり、第２のフィルタ部２２０と対向する部分には、第１のフィルタ２１１の凹凸形状に対応したジグザグ状の切欠き２１３ａが形成されている。
【００４１】
第２のフィルタ部２２０は、第２のフィルタ２２１と、第２のフレーム２２３とからなる。第２のフィルタ２２１は、第１の実施形態に係る第２のフィルタ１２０と同様の材質、形状としてもよい。第２のフィルタ２２１は、その外周が第２のフレームに固定されている。第２のフレーム２２３の上面および下面は、第２のフィルタ２２１の凸部２２５と凹部２２７とが繰り返し連なる長手方向に沿った面であり、第１のフィルタ部２１０と対向する部分には、第１のフレーム２１３の切欠き２１３ａと嵌合する形状の切欠き２２３ａが形成されている。
【００４２】
第１のフィルタ部２１０と第２のフィルタ部２２０とを、各フレーム２１３、２２３に形成された切欠き２１３ａ、２２３ａが嵌合するように重ね合わせることで、図１０に示すように、１つのフィルタ構造体２００が構成される。本実施形態に係るフィルタ構造体２００は、図１１に示すように、第１のフレーム２１３と第２のフレーム２２３とを重ね合わせたとき、前段の第１のフィルタ２１１が後段の第２のフィルタ２２１に収容された状態となる。このため、第１のフレーム２１３の切欠き２１３ａの凹凸の深さは、第１のフィルタ２１１の凹凸の深さと略同程度とするのがよい。また、切欠き２１３ａの凹凸のピッチを第１のフィルタ２１１のピッチと略同一または整数倍の大きさとしてもよい。これにより、第１のフレーム２１３と第２のフレーム２２３とを重ね合わせた際に、容易に第１のフィルタ２１１の凸部２１５と第２のフィルタ２２１の凸部２２５とを対応させることができる。
【００４３】
このように、本実施形態に係るフィルタ構造体２００のように２つのフレーム２１３、２２３を有する場合であっても、深さの深い第２のフィルタ２２１に深さの浅い第１のフィルタ２１１を収容させることができる。したがって、第１の実施形態に係るフィルタ構造体と同様、フィルタ構造体２００の省スペース化を実現することができる。
【００４４】
本実施形態に係るフィルタ構造体２００は、第１の実施形態に係るフィルタ構造体１００と比較して部品数が増加するが、第１のフィルタ部２１０と第２のフィルタ部２２０とを独立して取り扱うことが可能となる。したがって、フィルタ構造体２００の交換に際し、第１のフィルタ部２１０または第２のフィルタ部２２０のいずれか一方のみを交換することが可能である。例えば、油または煙等、外部からの衝撃付与では除去することが困難な物質がフィルタに付着した場合には、交換が必要になる。このような場合に、本実施形態に係るフィルタ構造体２００の構成とすることで、例えば除去困難な物質が付着しやすい外部に露出している第１のフィルタ部２１０のみの交換が可能であるため、部品交換によるコストを削減することが可能である。また、第１の実施形態にて説明したように、第１のフィルタ２１１および第２のフィルタ２２１にはエレクトレットタイプのフィルタを適用可能であるが、低圧力損失で捕集効率が高い一方、比較的高価である。そこで、交換頻度の低い第２のフィルタ２２１にのみエレクトレットタイプのフィルタを適用することで、部品交換によるコストもさらに削減することができる。
【００４５】
なお、第１のフレーム２１３の切欠き２１３ａの形状は、図１０および図１１では、ジグザグ状としたが、本開示はかかる例に限定されない。例えば、曲面の緩やかな波状であってもよく、矩形状の凹凸であってもよい。この際、凹凸の深さが第１のフィルタ２１１の深さにおおよそ対応していればよい。第１のフィルタ２１１の凸部２１５と第２のフィルタ２２１の凸部２２５とが略一致するように重ね合わせることができる。
【００４６】
＜３．変形例＞
本開示に係るフィルタ構造体のフィルタ部の構成は、上記実施形態に限定されず、例えば図１２または図１３のようにしてもよい。図１２および図１３は、本開示のフィルタ構造体のフィルタ部の変形例を示す説明図である。
【００４７】
図１２に示すフィルタ部３０２は、後段の第２のフィルタ３２０の凹部３２７内に、前段の第１のフィルタ３１０の凹部３１７を２つ収容して構成されている。すなわち、第１のフィルタ３１０は、そのピッチＷ１が第２のフィルタ３２０のピッチＷ２の１／２となっている。このとき、第１のフィルタ３１０の凸部３１５と第２のフィルタ３２０の凸部３２５とは一致している。また、第２のフィルタ３２０の１つの凹部３２７内に収容される第１のフィルタ３１０の凹部３１７の数は２つに限定されず、３つ以上の複数の凹部３１７を収容してもよい。このように第１のフィルタ３１０の凹凸の数を増加させることで、第１のフィルタ３１０の表面積が増加し、圧力損失を低減させることができる。
【００４８】
また、図１３に示すフィルタ部４０２は、前段の第１のフィルタ４１０の形状を変形させた例であり、第１のフィルタ４１０の凹部４１７の底部４１３を平坦にしている。第２のフィルタ４２０は、第１の実施形態と同様、凸部４２５と凹部４２７とが繰り返しジグザグ状に連なった折り込み構造を有している。このとき、第１のフィルタ４１０の凸部４１５と第２のフィルタ４２０の凸部４２５とは一致している。このように、第１のフィルタ４１０の凹部４１７の底部４１３を平坦にすることで、上記実施形態および図１２の変形例と示したように尖った形状とする場合と比較して表面積の減少により圧力損失は少し高まる可能性があるが、第１のフィルタ４１０にて捕集された塵埃をフィルタから脱落させやすくなり、塵埃の除去性を高めることができる。
【００４９】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５０】
例えば、上記実施形態のフィルタ構造体は投影表示装置に設ける場合について説明したが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、本開示のフィルタ構造体は、投影表示装置の機器に適用可能である。
【００５１】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【００５２】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）  凹凸が繰り返された折り曲げ構造を有するフィルタが複数積層されたフィルタ構造体を備え、
前記フィルタ構造体は、
前記フィルタの凸部をそれぞれ一致させて、任意の前記フィルタのピッチ間に他の前記フィルタの凹部が１または複数収容されており、
フィルタ面に対して垂直な方向において最大長さを有する前記フィルタの内部に、他の前記フィルタが収容されている、投影表示装置。
（２）
前記投影表示装置の外部側に配置される前段の前記フィルタの目付量は、後段の前記フィルタの目付量より小さい、前記（１）に記載の投影表示装置。
（３）
前記投影表示装置の外部側に配置される前段の前記フィルタは、所定の色を有する、前記（１）または（２）に記載の投影表示装置。
（４）
複数の前記フィルタは、１つのフレームに固定されている、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の投影表示装置。
（５）
複数の前記フィルタのうち１つの前記フィルタのみフレームに固定されており、
他の前記フィルタは、前記フレームに固定された前記フィルタに固定されている、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の投影表示装置。
（６）
複数の前記フィルタは、それぞれ異なるフレームに固定されており、
各前記フレームには、前記フィルタの凹凸に対応し、かつ、前記フィルタを積層させた際に嵌合する形状の切欠きが設けられている、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の投影表示装置。
（７）
前記投影表示装置の外部側に配置される前段の前記フィルタは、前記凹部の底面が平坦に形成されている、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の投影表示装置。
（８）
凹凸が繰り返された折り曲げ構造を有する複数のフィルタを有し、
前記フィルタの凸部をそれぞれ一致させて、任意の前記フィルタのピッチ間に他の前記フィルタの凹部が１または複数収容されており、かつ、フィルタ面に対して垂直な方向において最大長さを有する前記フィルタの内部に他の前記フィルタが収容されるように積層されている、フィルタ構造体。
【符号の説明】
【００５３】
１                              投影表示装置
５                              接着剤
１０                            筐体
２０                            構成部品
３０                            冷却ファン
１００、２００                  フィルタ構造体
１０２、３０２、４０２          フィルタ部
１１０、２１１、３１０、４１０  第１のフィルタ
１１５、１２５、２１５、２２５、３１５、３２５、４１５、４２５  凸部
１１７、１２７、２１７、２２７、３１７、３２７、４１７、４２７  凹部
１２０、２２１、３２０、４２０  第２のフィルタ
１３０                          フレーム部
２１０                          第１のフィルタ部
２１３                          第１のフレーム
２２０                          第２のフィルタ部
２２３                          第２のフレーム
４１３                          底部
【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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【国際調査報告】
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