CN101165626B - 温度控制装置和温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了温度控制装置、温度控制方法和程序。温度控制装置对光组件的温度进行控制，光组件在接收到来自光源的光之后进行操作。该装置包括光量检测器和温度调节器，其中，光量检测器检测基于光源的光量，而温度调节器基于由光量检测器检测到的光量来执行用于调节光组件的温度的调节操作。

Description

温度控制装置和温度控制方法

技术领域

本发明一般来说涉及温度控制装置和方法、以及程序。特别地，本发明涉及无论光组件类型如何都能够对其适当地执行温度控制的温度控制装置和方法，并涉及用于其的程序。

背景技术

安装有诸如棱镜、液晶面板之类的在接收到光之后进行操作的组件(下文中称作光组件)的装置(例如，在日本专利早期公开No.2005-250249中描述的装置)已经被广泛使用。

这样的光组件受主要起因于光热转换的热负荷(thermal load)所影响。因此，光组件具有由于热负荷而导致恶化的特征。

另一方面，就性能而言希望光组件维持高于某一水平的温度。换言之，光组件具有另一个特征，即，如果在低温下被使用，则它们不能充分地展现它们的光学性能。

由于上述的两个特征，光组件需要维持它们的最佳温度。为了满足这个需要，目前为止在一些情况下已经对光组件执行温度控制。

例如，图1示出了用于对光组件执行温度控制的现有温度控制系统(下文中称作现有系统)的配置示例。

图1的现有系统被配置为包括光组件11到温度调节器15。

光组件11在接收到来自光源12的入射光21之后进行操作。入射光21充当热源，用以提高光组件11的温度。

图1的现有系统包括温度传感器13、控制器14和温度调节器15，其构成了用于对光组件11执行温度控制的控制子系统(下文中称作现有温度控制子系统)。

温度传感器13被安装为与光组件11紧密接触，或者被安装在光组件11的周围，并且感测安装场所的温度。

控制器14使用温度传感器13所感测到的温度来生成用于温度调节器15的命令值。例如，控制器14生成与所感测到的温度相对于控制目标值的误差(温差)相对应的值来作为命令值。

温度调节器15响应于来自控制器14的命令值来执行用于提高光组件11的温度的操作(下文中称作加热操作)或者用于降低光组件11的温度的操作(下文中称作冷却操作)。

在本说明书中，“加热”是一个广义概念，其包含对物体(这里是光组件11)主动供热，以及在物体温度低于周围温度的情况下不供应热量而将物体温度提高到周围温度。换言之，“加热”简单地指提供了提高物体温度的因素。类似地，“冷却”是“加热”的反义词，且简单地指提供了降低物体温度的因素。

这样的现有温度控制子系统使用由温度传感器13感测到的温度来作为反馈值，即，执行所谓的反馈控制从而消除感测到的温度相对于控制目标值的误差(温差)，即，使所感测到的温度与控制目标值相对应。具体而言，例如，如果误差为正值，即，如果感测到的温度低于控制目标值，则指示加热操作的值(例如，正值)被作为命令值赋予温度调节器15。因此，温度调节器15执行加热操作。相反，如果误差为负值，即，如果感测到的温度高于控制目标值，则指示冷却操作的值(例如，负值)被作为命令值赋予温度调节器15。因此，温度调节器15执行冷却操作。当判定误差为零时，即，当判定感测到的值与控制目标值相对应时，例如零被作为命令值赋予温度调节器15。因而停止由温度调节器15进行的冷却/加热操作。这使现有的温度控制子系统进入稳定状态。

如上所述，现有温度控制子系统使用由温度传感器13感测到的温度作为光组件11的温度，将光组件11的最佳温度设定为控制目标值，并执行控制以使得感测到的温度与控制目标值相对应。利用这种方式来对光组件11执行温度控制。

发明内容

但是，将经受温度控制的控制目标本质上并不是温度传感器13的安装场所，即，并不是光组件11的外表面或周围。而是基本上不可能安装温度传感器13的光组件11的里面，特别地，是光量集中于其上的光组件11的内部。

假设光组件11的内部的温度(下文中称作内部温度)与温度传感器13的安装场所的温度(下文中称作外部温度)之间的相互关系是事先掌握的。最佳外部温度是基于该相互关系从最佳内部温度计算得到的，从而使得可以事先将其设置为控制目标值。在这种情况下，进行控制以使得温度传感器13的感测温度(检测时的外部温度)与控制目标值相对应，从而使得内部温度可以近似地被维持在最佳温度处。简言之，在这种假设之下，即使现有温度控制子系统也使得能够进行适当的温度控制。

但是，取决于光组件11的类型，这样的假设可能不成立。

例如，光组件11可以由内部温度和外部温度之间的温差很大的部件(例如在高强度投影仪中使用的棱镜)组成。在这种情况下，很难事先掌握内部温度与外部温度之间的相互关系。结果，基本上不可能从最佳内部温度回算最佳外部温度。可能不得不将一适当温度设置作为控制目标值。因此，即使进行控制以使得温度传感器13的感测温度(检测时的外部温度)与控制目标值相对应，也无法保证内部温度被维持在最佳温度。内部温度很可能超过最佳温度，从而使得光组件11受到过量的热负荷。简言之，现有的温度控制子系统无法对某些类型的光组件11进行适当的温度控制。

此外，光组件11可能由光学上透明的部件(具体而言，例如透明液晶器件、PS转换器件等)组成。在这种情况下，可能无法将温度传感器13附接到该部件上，并且无法利用温度记录法等以不接触的方式测量该部分的温度。简言之，在某些类型的光组件11中甚至无法构建现有的温度控制子系统。结果，根本无法进行温度控制。

希望无论光组件为何种类型都能够进行适当的温度控制。

根据本发明的一个方面，提供了用于控制光组件的温度的温度控制装置，该光组件在接收到来自光源的光之后进行操作。所述装置包括光量检测器和温度调节器，其中，光量检测器检测基于光源的光量，而温度调节器基于由光量检测器检测到的光量来执行用于调节光组件的温度的调节操作。

光量检测器检测由光源生成的不必要光的光量，作为所述基于光源的光量。

光量检测器检测从来自光源的光被入射到的光组件泄露的光量，作为所述基于光源的光量。

温度控制装置还包括控制器，该控制器使用所述基于光源的光量、根据预定的控制原理来从光量检测器所检测到的光量中生成用于温度调节器的控制命令。温度调节器根据从控制器发出的控制命令来执行调节操作。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于温度控制装置的温度控制方法，该温度控制装置用于控制光组件的温度，该光组件在接收到来自光源的光之后进行操作，所述温度控制方法包括以下步骤：检测基于光源的光量；以及基于检测到的光量来调节光组件的温度。

根据本发明的又一个方面，提供了一种由对温度调节器进行控制的计算机执行的程序，该温度调节器执行用于调节光组件的温度的调节操作，该光组件在接收到来自光源的光之后进行操作，所述程序包括以下步骤：获得由光量检测器检测到的光量，该光量检测器用于检测基于光源的光量；以及基于所获得的光量来控制温度调节器的调节操作。

在根据本发明的各个方面的温度控制装置、温度控制方法和程序中，当接收到来自光源的光之后进行操作的光组件的温度受控时，基于光源的光量被检测到，并且光组件的温度被基于检测所得的光量来调节。

如上所述，本发明可以实现对接收到来自光源的光之后进行操作的光组件进行的温度控制。特别地，无论光组件为何种类型都能够执行适当的温度控制。

附图说明

图1是以示例的方式示出现有温度控制系统的配置的框图；

图2是示出根据本发明的一个实施例的温度控制系统的配置的框图；

图3示出了图2的光量传感器的排列位置的一个示例；

图4是示出根据与图2的实施例不同的本发明另一个实施例的温度控制系统的框图；

图5示出了图4的光量传感器的排列位置的一个示例；

图6是用于说明图2和4的温度控制系统的温度控制子系统的处理的流程图；以及

图7是以示例的方式示出当通过软件来执行包含本发明的处理时所使用的计算机的配置的框图。

具体实施方式

以下将描述本发明的实施例。权利要求中描述的构成要素与在说明书和附图中描述的具体示例之间的对应关系如下所述。这种描述是用于对以下问题进行确认的，即，在说明书和附图中描述了支持权利要求所述的发明的具体示例。可能存在这样一种具体示例，即，其在说明书和附图中得到描述却没有被描述为与构成要素相对应的示例。但是，这并不意味着这样的具体示例不与构成要素相对应。反过来，可能存在这样一种具体示例，即，其在这里被描述为与构成要素相对应的一个示例。但是，这并不意味着这样的具体示例不与除了上述构成要素之外的构成要素相对应。

此外，这种描述并不意味着与在说明书和附图中描述的具体示例相对应的本发明在所有权利要求中都得到描述。换而言之，这种描述并不否认存在这样一种发明，该发明与在说明书和附图中描述的具体示例相对应，却没有在本申请的权利要求中得到描述，也就是说，存在将作为临时申请来提交或者通过将来的修改来添加的发明。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制在从光源(例如，图2或4的光源12)接收到光时进行操作的光装置(例如，图2或4的光组件11)的温度的温度控制装置(例如，图2或4的温度控制装置(系统))，该温度控制装置包括：光量检测器(例如，图2或4的光量传感器31)，其检测基于光源的光量；以及温度调节器(例如，图2或4的温度调节器15)，其执行调节操作，用以基于由光量检测器检测得到的光量来调节光组件的温度。

光量检测器检测由光源生成的不必要光(例如，图2或3的不必要光22)的光量，作为基于光源的光量。

光量检测器检测从来自光源的光被入射到的光组件泄漏的光(例如，图4或5的泄漏光23)的光量，作为基于光源的光量。

温度控制装置还包括控制器(例如图2或4的控制器32)，该控制器使用基于光源的光量、根据预定的控制原理来从由光量检测器检测到的光量生成用于温度调节器的控制命令。温度调节器根据从控制器输出的控制命令来执行调节操作。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于温度控制装置(例如，图2或4的温度控制装置(系统))的温度控制方法，该温度控制装置用于控制光组件(例如，图2或4的光组件11)的温度，该光组件在接收到来自光源的光之后进行操作，所述方法包括以下步骤(例如图6的温度控制系统的处理)：检测基于光源的光量；以及基于检测到的光量来调节光组件的温度。

根据本发明又一个方面的程序是与根据如上所述的本发明方面的温度控制方法相对应的程序，并且该程序例如由图7的计算机来执行。

在描述本发明的实施例之前，先对本发明所应用的技术(下文中称作本发明的技术)进行描述。

如上所述，在对光组件执行温度控制的情况下，将经受温度控制的控制目标并不是能够在其上安装温度传感器的光组件的外部表面或周围。而是光组件的内部，特别地，是光组件的光亮集中于其上的内部。

提高内部温度的因素，也就是热源，是如上所述从光源入射到光组件上的光。温度的升高程度取决于入射光的光量。具体而言，入射光的光量越多，内部温度的升高程度就越高。

于是，本发明人已经发明出一种不是使用由温度传感器或类似物感测到的温度而是使用基于光源的光量作为用于对光组件(更精确地，是其内部)执行温度控制的可检测量(可观察量)的技术，所述光源是提高光组件的温度的直接因素。

在这种情况下，基于光源的光是一个广义概念，其包括由光源生成的不必要光和从光入射到的光组件泄露的光，以及入射在光组件上的光。

图2示出了本发明那样的技术所应用于的温度控制系统的实施例的配置。

该系统在这里指的是包括多个处理器件和处理部分的整个装置。换言之，图2的温度控制系统可以被视为一个温度控制装置。这也适用于本发明被应用于的随后将描述的图4的另一个温度控制系统等。

在图2的温度控制系统中，与图1的现有系统中的那些部分相对应的部分被利用类似标号来表示。这些部分已经在“背景技术”等段落中得以描述；因此，适当地省略其说明。

与图1的现有系统一样，图2的温度控制系统包括光组件11、光源12和温度调节器15。另外，图2的温度控制系统包括光量传感器31和控制器32，分别取代图1中的现有系统的温度传感器13和控制器14。

图2的温度控制系统并不需要像相关技术那样的温度测量，因为本发明的技术被应用于其上。因此，作为控制目标的光组件11的示例包括对于图1的现有技术不适当的各种光组件，例如反射性液晶器件、传输型液晶器件和光学棱镜。简言之，光组件11的类型并不受特别限制。

光量传感器31例如包括用于检测基于光源12的光量的光传感器等。

图2的温度控制系统采用来自光源12的不必要光22作为基于光源12的光。换言之，图2的光量传感器31被安装在可检测到不必要光22的光量的地方，例如，被安装在从光源12延伸到光组件11的入射光21的光路的外围。更具体而言，如图3所示，入射光21从光源12发射，经反射面板41反射并导引至光组件11。换言之，光源12、反射面板41和光组件11构成了入射光21的光路。在这种情况下，光量传感器31被安装在光源12和反射面板41之间的位置处，从而使得不会干扰入射光21。因此，光量传感器31能够检测到不必要光22.

再次参考图2，控制器32例如包括专用硬件设备、计算机等。控制器32使用感测到的光量在预定的控制原理下生成用于温度调节器15的控制命令。

预定的控制原理在这里并不受特别限制，而只要其是使用基于光源12的光(图2的不必要光22或随后将描述的图4的泄露光23)的光量的原理即可。具体而言，本实施例采用了这样一种控制原理，即，控制器32事先保持基于光源12的光量与控制命令之间的对应关系(相互关系)，并根据该对应关系来输出与所感测到的光量相对应的控制命令。

在这种情况下，不必要光22的光量与控制命令之间的对应关系(相互关系)可以事先例如如下所述地轻而易举地获得。可以容易地获得作为光组件11的光源的入射光21的光量与不必要光22的光量之间的相互关系。很容易预先进行关于温度调节器15是如何执行冷却/加热操作的测试，从而在入射光21具有预定光量时，将光组件11维持在最佳温度。事先测试是在改变入射光21的光量的同时进行的。事先测试的结果以及入射光21的光量与不必要光22之间的相互关系被使用。利用这种方式，可以容易地获得不必要光22的光量与关联控制命令之间的对应关系。这也适用于采用除了不必要光22之外的光(例如，随后将描述的图4的泄露光23等)作为基于光源12的光的情况。

控制器32的输出不是像现有控制器14(图1)那样的命令值而是控制命令的原因如下。即使在接收到相同的感测光量的情况下，控制器32也并不总是仅输出相同值作为命令值。

假设获得了这样的事先测试结果，其中，更优选的是当入射光21的光量等于给定水平时，根据预定的控制模式来执行温度控制。更具体而言，假设从事先测试结果中获得的控制模式使得首先执行强冷却操作，在过了预定时间之后再执行弱冷却操作。在这种情况下，如果给定预定光量来作为感测光量，则控制器32在预定时间间隔内输出指示弱冷却操作的第一值作为命令值，并在过了该预定时间间隔之后输出指示强冷却操作的第二值作为命令值。或者，如果温度调节器15设有根据控制模式来执行冷却/加热操作的功能，则控制器32可以向温度调节器15输出控制模式本身。如上所述，即使接收到相同的感测光量，控制器32也可以仅输出相同值作为命令值以及暂时变化的命令值。另外，控制器32可以输出各种类型的命令(上述示例中的控制模式)。这些输出被统称为控制命令输出。

温度调节器15根据控制器32所给出的控制命令来执行加热/冷却操作(包括停止操作)。

在这里额外提到“包括停止操作”的原因是控制命令可能包括操作停止命令。在这种情况下，温度调节器15需要停止目前已经在执行的加热操作或冷却操作。

温度调节器15只要具有如上所述的根据控制命令来执行冷却/加热操作(包括停止操作)的功能就足够了。因此，该功能的实施例，也就是，温度调节器15的配置并不受特别限制。例如，温度调节器15可以被配置成包括冷却风扇、液体冷却系统、加热器等。

描述“包括”的原因如下。

来自光源12的入射光21是热源。除非对光组件11执行冷却操作，否则光组件11就会升高温度。因此，如果停止温度调节器15的冷却操作，而没有主动地给予光组件11除了入射光21之外的热源，则加热操作有时候可能就足够了。换言之，在一些情况下，可以仅采用温度调节器15的停止操作来作为加热操作。在这种情况下，温度调节器15可以由单个器件(例如仅具有冷却功能的冷却风扇)组成。

相反，有时候可能有必要执行主动地给予光组件11除了入射光21之外的热源的操作来作为加热操作，从而进一步地提高光组件11的温度升高程度，或者加速温度的提高。在这种情况下，单个器件，例如仅具有冷却功能的冷却风扇，将不足以构成温度调节器15。在这种情况下，需要向温度调节器15添加适于将经加热的空气馈入冷却风扇等的器件(下文中称为加热空气送风机)，作为其一个构成部件。具体而言，为了执行冷却操作，仅仅冷却风扇等被操作，而加热空气送风机等的操作被停止。另一方面，为了执行加热操作，冷却风扇等以及加热空气送风机等两者都被操作。“包括”是在考虑到这种情况的情况下而描述的。

温度调节器15可以由既具有加热功能又具有冷却功能的设备(例如，珀耳帖(Peltier)设备等)组成。

珀耳帖设备是具有珀耳帖效应的设备。珀耳帖效应是这样一种现象：当电流流经不同导体(例如，p型导体和n型导体)之间的接合处时，在接合处发生热吸收。珀耳帖设备被配置成使得多个p型半导体和n型半导体交替地接合在通过整个导体的一对基板的各个对置侧上。当珀耳帖设备通电时，即，接收到作为驱动电压的预定正电压值时，基板侧中的一侧(下文中称作A侧)变为热吸收侧，而另一侧(下文中称作B侧)变为热生成侧。另一方面，当珀耳帖设备被给予极性相反的驱动电压时，即，被给予预定的负电压值作为驱动电压时，A侧变为热生成侧，而B侧变为热吸收侧。

例如，如果光组件11被放置得接近珀耳帖设备的A侧，并且控制器32给出正或负电压值作为控制命令，则温度调节器15可以由珀耳帖设备组成。在这种情况下，如果向珀耳帖设备给出正电压值作为控制命令，则珀耳帖设备的A侧起到热吸收侧的作用，以吸收光组件11的热量，即，执行冷却操作。另一方面，如果向珀耳帖设备给出负电压值，则A侧起到热生成侧的作用，该热生成侧相对于光组件11而充当热源，因而执行加热操作。在这种情况下，珀耳帖设备的A侧和B侧之间的温度差根据驱动电压的幅度(控制命令的电压值)而变化。因此，可以通过改变控制命令的正或负电压值(绝对值)来改变冷却/加热操作的程度，也就是加强或减弱冷却/加热的效果。

以示例的方式在图4中示出了与上述图2的温度控制系统不同的另一个温度控制系统的配置。换而言之，图4示出了本发明的技术适用的温度控制系统的另一个示例以及与图2的温度控制系统不同的另一个配置。

如上所述，在系统指的是包括多个处理器件和处理部分的整个装置这样的定义之下，图4的温度控制系统也可以被视为温度控制装置。

但是，虽然图4的温度控制系统是不同于图2的温度控制系统的另一个实施例，但是他们的构成部件自身是与图2的那些构成部件相同的。与图2的温度控制系统的区别仅在于光量传感器31的检测目标光。

图4的温度控制系统采用来自入射光21被导引至其的光组件11的泄露光23，作为基于光源12的光。换言之，图4的光量传感器31被安装在可以检测到泄露光23的光量的地方。

具体而言，假设采用数字影院投影仪的光组件作为如图5所示的光组件11。为了简化说明，图5主要示出了三原色光(下文中称作R光、G光和B光)中的R光分量，而省略了G光和B光分量。以下进行的描述集中在R光的光路上。R光的光路包括反射面板51、反射面板52R、棱镜53R、反射性液晶器件54R、棱镜55和透镜56。入射光21沿着如上所述的R光的光路传播，并进入透镜56作为R光。在这种情况下，光量传感器31被放置在R光的光路的外围上的位置处，具体而言，在棱镜53R和反射性液晶器件54R的外围上，从而使得不会干扰入射光21(R光)。以这种方式，光量传感器31可以检测到来自棱镜53R等的泄露光23。

两个示例，图2的示例和图4的示例，已经被描述作为本发明适用的温度控制系统的实施例的配置。

接下来参考图6的流程图来描述包括在图2或4所示那样配置的温度控制系统中的温度控制子系统的处理。

在步骤S1中，控制器32获得由光量传感器31感测到的光量。在步骤S2中，控制器32基于该感测光量来生成控制命令。在步骤S3中，控制器32向温度调节器15输出该控制命令。

在步骤S4中，温度调节器15根据控制命令来启动冷却/加热操作(包括停止操作)。

在步骤S5中，控制器32判断是否已过预定时间。

如果判定还没过预定时间，则步骤S5中的判断结果为“否”，并且处理前进到步骤S6。在步骤S6中，控制器32判断是否指示处理结束。

在步骤S6中，如果判定指示了处理结束，则温度控制子系统的处理结束。

相反，如果在步骤S6中判定没有指示处理结束，则允许处理返回到步骤S5，在步骤S5中，再次判断是否已过预定时间。换言之，只要没有指示处理结束，则控制器32重复步骤S5和步骤S6的循环处理，直到过了预定时间为止。在重复循环处理的过程中，温度调节器15维持在步骤S4的处理中启动的冷却/加热操作(包括停止操作)的执行。

如果预定时间已过，则在步骤S5的处理中的判断结果为“是”，并且允许处理返回到步骤S1。于是，重复步骤S1及其后的处理。每一次预定时间终止，都重新获得由光量传感器31感测到的光量(在那个时间点的基于光源12的光量)。每一次那样的重新获得，都会根据所感测到的光量来更新温度调节器15的调节操作(包括维持当前的操作状态)。

顺便提及，所述预定时间并不受特别限制，而可以由设计者等设置在可选时间处。例如，可以设置在一个时钟周期等中的时间来作为预定时间，从而执行实时控制等。但是，如果在光组件11中的液晶器件等中发生突然的温度改变，则由液晶器件等生成的图片图像可能恶化。因此，将预定时间设置为过短的时间将是不适当的。换言之，在这种情况下，适当的是将预定时间设置为例如以秒为单位或以分为单位的时间。也可以采用命令值随时间变化的控制模式，作为取代如上所述的单个命令值的控制命令。在这种情况下，可以根据控制模式而采用控制时间(从开始到结束的规定时间)来作为预定时间。

顺便提及，如上所述的一系列处理，也就是，图6的处理可以利用硬件以及软件来执行。

在这种情况下，例如，可以采用图7所示的计算机来作为控制器32或温度调节器15的至少一部分。

在图7中，CPU(中央处理单元)101根据记录在ROM(只读存储器)102中的程序或者从存储器部分108载入RAM(随机存取存储器)103的程序来执行各种处理。RAM 103适当地存储数据以使得CPU 101可以执行各种处理。

CPU 101、ROM 102和RAM 103通过总线104而互连。输入/输出接口105与总线104相连接。

输入部分106包括键盘、鼠标等，输出部分107包括显示器等，存储器部分108包括硬盘等，通信部分109包括调制解调器、终端适配器等，输入部分106、输出部分107、存储器部分108和通信部分109与输入/输出接口105相连接。通信部分109控制经由包括因特网在内的网络与其它设备(未示出)的通信。

驱动器110按需而被连接到输入/输出接口105。诸如磁盘、光盘、磁性光盘或半导体存储器之类的可移动介质111被附接到驱动器110。从可移动介质111读取的计算机程序按需而被安装在存储器部分108中。

为了通过软件来执行一系列处理，构成该软件的程序被从网络或记录介质安装到装配了专用硬件的计算机中，或者安装到通过安装在其中的各种程序而能够执行各种功能的例如通用个人计算机中。

如图7所示，包括那样的程序的记录介质由记录程序的可移动介质(封装介质)111构成，可移动介质111与设备主体相分离，并被分发到用户从而提供程序。可移动介质的示例包括磁盘(包括软盘)、光盘(CD-ROM(光盘只读存储器)、DVD(数字多功能盘))、磁性光盘(MD(迷你盘))和半导体存储器。可替换地，记录介质由记录程序的ROM 102、包括在存储器部分108中的硬盘等构成，其通过事先装配在设备主体中的方式而被提供给用户。

顺便提及，在本说明书中，描述记录在记录介质中的程序的步骤包括以时间顺序(也就是以步骤的顺序)来执行的处理，以及并行地或单独地执行的处理，而并不必需以时间顺序。

如上所述，根据本发明的实施例，当对用于投影仪等的光组件进行温度控制时，光组件的基于光源的光量可以被用作检测值。

在这种情况下，可以采用来自光组件的泄露光或者由光源生成的不必要光来作为基于光源的光；因此，很容易检测光量。具体而言，即使包括很难测量其温度的传输型液晶器件或PS转换部件在内的光组件是控制目标，也很容易检测基于光源的光量。因此，也可以对该控制目标执行温度控制。

如上所述，包括诸如棱镜之类的含氮材料组件的光组件在其接近中心部分(光聚集在该部分上)与其外围部分(可检测该部分的温度)之间具有温差。因此，使用检测到的温度的现有温度控制不适合将那样的光组件作为控制目标来处理。相反，本发明的实施例可以通过使用聚集在接近中心部分上的光量自身或者与光量自身紧密相关的光量来执行温度控制。因此，优选的是将包括诸如棱镜之类的含氮材料组件的光组件作为控制目标来处理。

如上所述，本发明的应用使得可以适当地对光组件执行温度控制，而不管其为何种类型。

此外，光组件的温度改变的发生主要源自入射光向热量的转换，而温度改变的程度依据入射光的光量而变化。本发明的实施例使用作为该热量或温度改变的原因的光量作为检测值。因此，可以构造更加直接的温度控制子系统，进而，温度控制子系统可以防止热量的发生。

用以防止热量的发生的温度控制子系统指的是如下所述的控制系统。

如上所述，如果光组件没有经受任何的温度控制，则入射光变为热源，即，在光组件中生成热量，而光组件的温度超过最佳温度。光组件中的热量的发生基本上会缩短其工作寿命。具体而言，温度越高，或者高温时间越长，则光组件的工作寿命缩短的越多。因此，光组件在其工作过程中(也就是，在入射光的中间)需要尽可能长时间地将其内部温度维持在最佳温度，以将其性能维持在给定水平或更高水平，并将其工作寿命增加一给定时间段或更长时间。

因此，希望对光组件执行温度控制。过去已经执行温度控制本身。但是，如利用图1来描述的，使用由温度传感器感测得到的与光组件的真实温度不同的温度作为反馈值的反馈控制系统已经被采用作为现有温度控制子系统。

如果感测温度相对于控制目标值的误差(温差)很大，则反馈控制系统根据该误差大小来执行加热/冷却操作。换言之，如果误差很大，则根据该大误差来执行强加热/冷却操作。如果误差很小，则根据该小误差来执行弱加热/冷却操作。例如，在入射光被从光源导引至光组件的起初，由于光组件温度较低，因此误差很大，从而导致执行强加热操作。在这种情况下，包括入射光的热源使得光组件生成热量，从而光组件的温度逐渐升高。

假设控制响应很快(例如，命令值的更新频率很快，并且在更新之后的加热/冷却操作的改变程度很快)，则可以设置适当的增益等，并因此能够设计可以执行所谓的一阶延迟(first-order lag)控制的温度控制子系统。在这种假设之下设计的温度控制子系统根据误差的改变来连续执行适当的控制修正。因此，可以使温度控制子系统进入稳定状态，而不会发生过冲(overshoot)。更具体而言，检测到的温度逐渐地接近并达到控制目标值，而不会超过控制目标值。其后，检测到的温度被维持在控制目标值左右。

但是，如上所述，如果对诸如液晶器件等的光组件执行具有过快响应的温度控制，则将发生图像质量恶化。因此，希望执行具有某种程度上的慢响应的温度控制。在这种情况下，控制修正根据误差改变的延迟而被延迟。因此，在发生相当大的过冲之后，也就是，在感测温度超过控制目标值很多之后，才执行控制修正。由于此时误差在相反方向上增加，因而进行控制修正以执行强冷却操作。结果，这次发生了相当大的下冲(undershoot)。换言之，检测到的温度比控制目标值低很多。其后，也重复那样的控制修正，并因此，在交替重复过冲和下冲的同时，检测到的温度变得接近控制目标值。就是说，其响应波形成为相当于通过所谓的高阶延迟控制而获得的振荡波形。顺便提及，在一些情况下，振荡增大并最终发散，因而温度控制变得不可控制。

发生过冲的状态是包括入射光的热源致使光组件生成热量并使其温度超过最佳温度的状态。如果那样的发生过冲的状态继续下去，则光组件的工作寿命根据过冲的时间段或根据过冲的大小而被缩短。

如果温度传感器的感测温度被维持在控制目标值处，则现有的温度控制子系统达到稳定状态。但是，感测温度(外部温度)与在将受温度控制的光组件内部的温度(内部温度)之间的相互关系在许多情况下并不成立。在那样的情况下，即使温度控制子系统可控制地处在稳定状态，也无法保证光组件的内部被维持在最佳温度。更具体而言，即使现有温度控制子系统可控制地处于稳定状态，实践中在光组件内部也可能发生以下情况。出现使用入射光作为热源的热量，该热量使得内部温度超过最佳温度并继续升高。即使内部温度被维持在恒定温度处，该恒定温度也已经超过最佳温度。这些情况也将缩短光组件的工作寿命。

如上所述，对于现有温度控制子系统来说，很难防止缩短光组件的工作寿命的热量的发生。

与此相反，根据本发明实施例的温度控制子系统直接检测作为使光组件生成热量的原因的光量，并能够将感测到的光量用于光组件的温度控制。通过执行上述的事先测试等，对于入射光的每个量值都可以容易地掌握用以执行适当的一阶延迟控制的各种条件。适当的一阶延迟控制指的是没有发生过冲的温度控制，也就是，感测光量没有超过控制目标值的控制。考虑到感测光量与光组件的内部温度紧密相关，如果感测光量没有超过控制目标值，则也很容易防止光组件的内部温度超过最佳温度。换而言之，很容易设计控制目标值，以防止光组件的内部温度超过最佳温度。为了实现这样的温度控制，仅需要根据本发明的实施例来构建温度控制子系统，从而使得掌握所述各种条件与基于入射光的光量之间的相互关系，并基于该相互关系来生成控制命令。

简而言之，按如上所述构建的根据本发明的温度控制子系统能够执行温度控制以防止热量的发生，否则将允许光组件的内部温度超过最佳温度。因此，光组件能够防止其工作寿命被缩短。如上所述，这样的温度控制子系统是事先防止热量的发生的温度控制子系统，并且是本发明适用的温度控制子系统的实施例。

本领域技术人员应当了解，在所附权利要求或其等同物的范围内，可以根据设计需要和其它因素而进行各种修改、组合、子组合和变化。

相关申请的交叉引用

本发明包含与2006年10月20日在日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-285830相关的主题，该申请的全部内容通过引用而结合于此。

Claims (6)

1.一种温度控制装置，用于控制光组件的温度，所述光组件在接收到来自光源的光之后进行操作，所述温度控制装置包括：

光量检测器，所述光量检测器对基于所述光源的光量进行检测；以及

温度调节器，所述温度调节器基于由所述光量检测器检测到的光量来执行用于调节所述光组件的温度的调节操作。

2.如权利要求1所述的温度控制装置，其中，所述光量检测器检测由所述光源生成的不必要光的光量，作为所述基于所述光源的光量。

3.如权利要求1所述的温度控制装置，其中，所述光量检测器检测从来自所述光源的光入射到的所述光组件泄露的光量，作为所述基于所述光源的光量。

4.如权利要求1所述的温度控制装置，还包括：

控制器，所述控制器使用所述基于所述光源的光量、根据预定的控制原理、基于由所述光量检测器检测到的光量来生成用于所述温度调节器的控制命令；

其中，所述温度调节器根据从所述控制器发出的所述控制命令来执行所述调节操作。

5.如权利要求1所述的温度控制装置，其中，所述温度调节器包括具有加热和冷却两种功能的珀耳帖设备。

6.一种用于温度控制装置的温度控制方法，所述温度控制装置用于控制光组件的温度，所述光组件在接收到来自光源的光之后进行操作，所述温度控制方法包括以下步骤：

检测基于所述光源的光量；以及

基于检测到的所述光量来调节所述光组件的温度。

Images