CN110502046A - 光学引擎dmd的温度控制方法及装置 - Google Patents

光学引擎dmd的温度控制方法及装置 Download PDF

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    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature

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Abstract

本发明提供了一种光学引擎DMD的温度控制方法及装置，通过计算光学引擎DMD的发热功耗温度和测量DMD芯片的实际工作温度，并将二者之和与光学引擎DMD的镜片温度的标准值进行比对，根据比对结果调整制冷组件的制冷功率，使得光学引擎DMD的镜片温度不大于标准值。优点是以监控实时监控光学引擎的投射光亮度来动态调整DMD芯片的工作温度，同时温度控制模块采集DMD芯片温度实时数据与光学引擎DMD的镜片温度的标准值进行对比,来动态调节制冷组件的制冷功率，从而实现对DMD芯片的动态精确控温。

Description

光学引擎DMD的温度控制方法及装置
技术领域
本发明涉及光学引擎领域，尤其涉及一种光学引擎DMD的温度控制方法及装置。
背景技术
伴随着数字放映机由氙灯光源时代进入激光光源时代，数字放映机的投射亮度大幅度提升，从而导致光学引擎的DMD芯片(DigitalMicromirrorDevice，数字微镜)，中的数字微镜必须承受更高亮度的光的照射，DMD芯片在反射光的同时还会吸收一部分光，这部分吸收的光转换成热，使得DMD芯片温度升高，过高的DMD芯片温度直接降低DMD芯片的使用寿命。
目前大部分数字放映机的DMD芯片温度控制都以设定一个定量的最高温度来监控DMD芯片，但是伴随放映技术发展和数字放映机投射亮度的提升，这样一个定量的最高温度显然不足以控制DMD芯片温度。所以如何动态的控制DMD芯片温度成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种光学引擎DMD的温度控制方法及装置，用以解决现有技术中无法动态控制DMD芯片温度的问题。
为了实现上述目的，本发明技术方案提供了一种光学引擎DMD的温度控制方法，包括：计算光学引擎DMD的发热功耗温度；测量DMD芯片的实际工作温度；根据所述发热功耗温度和所述实际工作温度调整制冷组件的制冷功率，使得光学引擎DMD的镜片温度不大于标准值。
作为上述技术方案的优选，较佳的，所述计算光学引擎DMD的发热功耗温度，包括：照度计获取经DMD镜片反射后的反射光强；根据反射光强得到所述DMD芯片的发热功耗，进一步结合热阻值得到热发热功耗温度。
作为上述技术方案的优选，较佳的，测量DMD芯片的实际工作温度，包括：设于温控组件中的温度传感器感测所述DMD芯片的即时温度。
作为上述技术方案的优选，较佳的，根据发热功耗温度和实际工作温度调整制冷组件的制冷功率，使得光学引擎DMD的镜片温度不大于标准值，包括：将发热功耗温度和实际工作温度之和与标准值进行比对，若比对结果小于等于0，则对将所述制冷功率调零；若比对结果大于0，则获取温度上升速率，根据温度上升速率正比例对制冷功率进行调节，直至比对结果不大于0。
本发明还提供一种光学引擎DMD的温度控制装置，包括：照度计、温控模块、制冷组件、DMD芯片和电源组件；温控模块的计算单元，用于计算光学引擎DMD的发热功耗温度；温控模块的温度传感器，用于测量DMD芯片的实际工作温度，还用于根据发热功耗温度和实际工作温度调整制冷组件的制冷功率，使得光学引擎DMD的镜片温度不大于标准值。
作为上述技术方案的优选，较佳的，照度计用于获取经DMD镜片反射后的反射光强；计算单元还用于，根据所述照度计获取的所述反射光强得到所述DMD芯片的发热功耗，进一步结合热阻值得到所述发热功耗温度。
作为上述技术方案的优选，较佳的，温度传感器感应所述DMD芯片的即时温度。
作为上述技术方案的优选，较佳的，计算单元，包括：比对子单元，用于将发热功耗温度和所述实际工作温度之和与所述标准值进行比对。功率调整子单元，用于若比对子单元的比对结果小于等于0，向电源组件发出输出功率调零信号，用于将所述制冷组件的制冷功率调零；还用于若所述比对子单元的比对结果大于0，则获取温度上升速率，向所述电源组件发出输出功率正调节信号，用于根据温度上升速率对制冷组件的制冷功率正调节。
本发明技术方案提供了一种光学引擎DMD的温度控制方法及装置，通过计算光学引擎DMD的发热功耗温度和测量DMD芯片的实际工作温度，并将二者之和与光学引擎DMD的镜片温度的标准值进行比对，根据比对结果调整制冷组件的制冷功率，使得光学引擎DMD的镜片温度不大于标准值。
本发明的优点是以监控实时监控光学引擎的投射光亮度来动态调整DMD芯片的工作温度，同时温度控制模块采集DMD芯片温度实时数据与光学引擎DMD的镜片温度的标准值进行对比,来动态调节制冷组件的制冷功率，从而实现对DMD芯片的动态精确控温。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种光学引擎DMD的温度控制方法的流程示意图
图2为本发明实施例提供的一种光学引擎DMD的温度控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现结合具体实施例对本发明进行详细说明，如图1所示，图1为本发明实施例提供的流程示意图：
步骤101、照度计获取经DMD镜片反射后的反射光强。
其中，反射光强为SL。
步骤102、计算DMD芯片的发热功耗。
具体的，Q＝(0.0034·SL/3)+3，其中Q为DMD芯片的发热功耗(w)。
步骤103、计算光学引擎DMD的发热功耗温度Tq。
Tq＝Q·R，其中R为DMD芯片镜片到DMD芯片的壳之间的热阻(℃/watt)。
步骤104、温度传感器感测DMD芯片的实际工作温度T。
步骤105、判断Tq和T之和是否大于Tr。若是，执行步骤106，否则执行步骤108。
具体的，Tr为DMD镜片的温度(℃)，Tr＝T+(Q·R)，通常的Tr为65℃。
步骤106、获取温度上升速率。
其中，温度上升速率为周期内每毫秒温度的上升数值。
步骤107、按温度上升速率正比例调整制冷功率。
具体的，按照温度上升速率正比例调节电源组件的输出功率(上调)，制冷组件的接收功率增大，从而制冷组件输出的制冷功率增大，对DMD芯片冷却降温。
步骤108、将制冷功率调零。
具体的，将电源组件的输出功率调零从而使得制冷组件的制冷功率为零，从而使得DMD芯片温度上升。
进一步的，进行步骤107或步骤108之后，返回步骤104，在调整过程中温度传感器持续感应DMD芯片的工作温度。
本发明技术方案提供了一种光学引擎DMD的温度控制方法，通过计算光学引擎DMD的发热功耗温度和测量DMD芯片的实际工作温度，并将二者之和与光学引擎DMD的镜片温度的标准值进行比对，根据比对结果调整制冷组件的制冷功率，使得光学引擎DMD的镜片温度不大于标准值。
本发明的优点是以监控实时监控光学引擎的投射光亮度来动态调整DMD芯片的工作温度，同时温度控制模块采集DMD芯片温度实时数据与光学引擎DMD的镜片温度的标准值进行对比,来动态调节制冷组件的制冷功率，从而实现对DMD芯片的动态精确控温。
本发明还提供一种光学引擎DMD的温度控制装置，如图2所示，图2为本发明结构示意图：
照度计20、用于获取经光学引擎DMD的镜片反射后的反射光强。
温控模块21包括：计算单元211、温度传感器212。
计算单元211、用于根据照度计20获取的反射光强结合热阻计算光学引擎DMD的热功耗温度。还用于根据热功耗温度和温度传感器212测量的DMD芯片24实际工作温度调整制冷组件23的制冷功率，使得光学引擎DMD的镜片温度不大于标准值。
计算单元211包括：
比对子单元2110，用于将所述发热功耗温度和所述实际工作温度之和与所述标准值进行比对。
功率调整子单元2111，用于若比对子单元2110的比对结果小于等于0，则向电源组件22发出输出功率调零信号，用于将制冷组件23向DMD芯片24输出的制冷功率调零。
还用于若比对子单元2110的比对结果大于0，则获取温度上升速率，向电源组件22发出输出功率正调节信号，用于根据温度上升速率对制冷组件23向DMD芯片24输出的制冷功率正调节。
温度传感器212、用于实时测量DMD芯片24的实际工作温度。
进一步的，温控模块21可以输出0-5V、0-10V电压和4-20mA、0-20mA电流信号等多种信号。电源组件22的输出功率可以按照接收到的0-5V、0-10V电压和4-20mA、0-20mA电流信号等多种控制信号，实现从0至制冷组件23所能接收的最大功率线性输出。
本发明技术方案提供了一种光学引擎DMD的温度控制装置，照度计获取反射光强，温控模块结合反射光强和热阻得到DMD芯片的热功耗温度，并将此温度与DMD芯片的工作温度结合后与光学引擎DMD的镜片温度的标准值比较，根据结果控制电源组件的输出功率从而对制冷组件的制冷功率进行调整，最终实现对DMD芯片动态控温的技术目的。
本发明的优点是以监控实时监控光学引擎的投射光亮度来动态调整DMD芯片的工作温度，同时温度控制模块采集DMD芯片温度实时数据与光学引擎DMD的镜片温度的标准值进行对比,来动态调节制冷组件的制冷功率，从而实现对DMD芯片的动态精确控温。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种光学引擎DMD的温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
计算光学引擎DMD的发热功耗温度；
测量DMD芯片的实际工作温度；
根据所述发热功耗温度和所述实际工作温度调整制冷组件的制冷功率，使得光学引擎DMD的镜片温度不大于标准值。
2.根据权利要求1所述的光学引擎DMD的温度控制方法，其特征在于，所述计算光学引擎DMD的热发热功耗温度，包括：
照度计获取经DMD镜片反射后的反射光强；
根据所述反射光强得到所述DMD芯片的发热功耗，进一步结合热阻值得到所述发热功耗温度。
3.根据权利要求1所述的光学引擎DMD的温度控制方法，其特征在于，所述测量DMD芯片的实际工作温度，包括：
设于温控组件中的温度传感器感测所述DMD芯片的即时温度。
4.根据权利要求1所述的光学引擎DMD的温度控制方法，其特征在于，所述根据所述发热功耗温度和所述实际工作温度调整制冷组件的制冷功率，使得光学引擎DMD的镜片温度不大于标准值，包括：
将所述发热功耗温度和所述实际工作温度之和与所述标准值进行比对，若比对结果小于等于0，则对将所述制冷功率调零；
若所述比对结果大于0，则获取温度上升速率，根据所述温度上升速率正比例对所述制冷功率进行调节，直至比对结果不大于0。
5.一种光学引擎DMD的温度控制装置，其特征在于，所述装置包括：照度计、温控模块、制冷组件、DMD芯片和电源组件，
所述温控模块的计算单元，用于计算光学引擎DMD的热热功耗温度；
所述温控模块的温度传感器，用于测量DMD芯片的实际工作温度；
所述温控模块的计算单元，还用于根据所述发热功耗温度和所述实际工作温度调整制冷组件的制冷功率，使得光学引擎DMD的镜片温度不大于标准值。
6.根据权利要求5所述的光学引擎DMD的温度控制装置，其特征在于，所述照度计用于获取经DMD镜片反射后的反射光强；
所述计算单元还用于，根据所述照度计获取的所述反射光强得到所述DMD芯片的发热功耗，进一步结合热阻值得到所述发热功耗温度。
7.根据权利要求5所述的光学引擎DMD的温度控制方法，其特征在于，所述温度传感器感应所述DMD芯片的即时温度。
8.根据权利要求5所述的光学引擎DMD的温度控制装置，其特征在于，所述计算单元，包括：
比对子单元，用于将所述发热功耗温度和所述实际工作温度之和与所述标准值进行比对；
功率调整子单元，用于若所述比对子单元的比对结果小于等于0，向所述电源组件发出输出功率调零信号，用于将所述制冷组件的制冷功率调零；还用于若所述比对子单元的所述比对结果大于0，则获取温度上升速率，向所述电源组件发出输出功率正调节信号，用于根据所述温度上升速率对所述制冷组件的制冷功率正调节。
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