CN110622095A - 温度控制设备、温度控制方法、计算机程序和记录介质 - Google Patents

Abstract

一种温度控制设备，其被设置有：吸热/散热装置(130)，其被配置为加热或冷却温度控制对象(110)；温度检测装置(210)，其被配置为检测温度控制对象周围的第一温度；控制装置(260)，其被配置为基于可变目标温度来控制吸热/散热装置；以及可变温度设置装置(240)，其被配置为基于第一温度和指示目标温度的目标温度信息来将可变目标温度设置为第一可变目标温度。根据这样的温度控制设备，目标温度按需变为适当的值，使得可以减少温度控制对象达到目标温度所需的时间。

Description

温度控制设备、温度控制方法、计算机程序和记录介质

技术领域

本发明涉及控制温度控制对象的吸热或散热的温度控制设备和温度控制方法以及计算机程序和记录介质。

背景技术

对于这种类型的设备，已知一种设备，其被配置为通过使用热(或热量)传递元件(例如，珀耳帖元件)来控制温度控制对象的温度。例如，专利文献1公开了一种设备，其被配置为反馈半导体激光器的温度以使其接近预定的目标温度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-191989号公报

发明内容

技术问题

当通过设置目标温度来执行温度控制时，如果当前温度与目标温度之间存在大的温差，则可能发生过冲(overshooting)或振荡(hunting)。因此，即使进行快速加热或冷却，也需要相对长的时段来将温度控制对象的温度稳定在目标温度，这在技术上是有问题的。

以上是本发明要解决的问题的一个例子。因此，本发明的一个目的是提供一种可以优选地通过控制温度控制对象的吸热或散热来执行温度控制的温度控制设备和温度控制方法以及计算机程序和记录介质。

技术问题的解决方案

可以通过一种温度控制设备来实现本发明的上述目的，该温度控制设备具有：吸热/散热装置，其被配置为加热或冷却温度控制对象；温度检测装置，用于检测温度控制对象周围的第一温度；控制装置，其被配置为基于可变目标温度来控制吸热/散热装置；以及，可变温度设置装置，其被配置为基于第一温度和指示目标温度的目标温度信息来将可变目标温度设置为第一可变目标温度。

可以通过一种温度控制方法来实现本发明的上述目的，该温度控制方法具有：检测温度控制对象周围的第一温度的温度检测过程；基于可变目标温度来控制吸热/散热装置的控制过程；以及基于第一温度和指示目标温度的目标温度信息来将可变目标温度设置为第一可变目标温度的可变温度设置过程。

可以通过用于温度控制设备的计算机程序来实现本发明的上述目的，该温度控制设备包括被配置为加热或冷却温度控制对象的吸热/散热装置，该计算机程序允许温度控制设备执行：检测温度控制对象周围的第一温度的温度检测过程；基于可变目标温度来控制吸热/散热装置的控制过程；以及基于第一温度和指示目标温度的目标温度信息来将可变目标温度设置为第一可变目标温度的可变温度设置过程。

可以通过其上记录有上述计算机程序的记录介质来实现本发明的上述目的。

附图说明

[图1]图1是示出根据实施例的温度控制设备的配置的框图。

[图2]图2是示出根据实施例的温度控制设备的操作流程的流程图。

[图3]图3是示出目标温度初始设置过程的流程的流程图。

[图4]图4是示出计算暂时目标温度的方法的示例的概念图。

[图5]图5是示出目标温度更新定时过程的流程的流程图。

[图6]图6是示出目标温度更新过程的流程的流程图。

[图7]图7是示出目标温度计算过程的流程的流程图。

[图8]图8是示出根据实施例的温度控制设备的操作的示例的图的版本1。

[图9]图9是示出在峰值确定中可能发生的误确定的图。

[图10]图10是示出在峰值确定中的滤波过程的图。

[图11]图11是示出根据实施例的温度控制设备的操作的示例的图的版本2。

[图12]图12是示出暂时目标温度渐近地接近引入范围之外的线的示例的图。

[图13]图13是示出当设置最小引入范围时的暂时目标温度的变化的图。

[图14]图14是示出根据实施例的温度控制设备的冷却中的操作的示例的图。

[图15]图15是图示根据第一比较例的温度控制设备的操作的示例的图。

[图16]图16是图示第二比较例的温度控制设备的操作的示例的图。

[图17]图17是图示在实施例与第一和第二比较例之间的差异的图。

[图18]图18是示出根据变形例的温度控制设备的配置的框图。

具体实施方式

<1>

根据一个实施例的温度控制设备具有：吸热/散热装置，其被配置为加热或冷却温度控制对象；温度检测装置，其被配置为检测温度控制对象周围的第一温度；控制装置，其被配置为基于可变目标温度来控制吸热/散热装置；以及可变温度设置装置，其被配置为基于第一温度和指示目标温度的目标温度信息来将可变目标温度设置为第一可变目标温度。

在根据该实施例的温度控制设备的操作中，温度控制对象的温度是通过由吸热/散热装置执行的加热或冷却来控制的。具体地，基于温度控制对象周围的第一温度和目标温度信息来控制由吸热/散热装置执行的加热或冷却，由此执行控制以使温度控制对象的温度接近目标温度。

这里，特别是在本实施例中，温度控制的目标温度被设置为可变目标温度(即，可变值)。基于温度控制对象周围的第一温度和目标温度信息来将可变目标温度设置为第一可变目标温度。

通过以这种方式使用可变目标温度，有可能比例如当使用作为固定值的目标温度来执行温度控制时更适当地执行温度控制。例如，当温度控制对象被加热或冷却时，可能由于热延迟等而发生过冲或下冲(undershooting)。鉴于这种行为，可以进行适当的温度控制。更具体地，通过在过冲或下冲的前提下将初始目标温度设置为小于或大于实际目标温度的值，可以减少达到目标温度所需的时间(即，稳定在目标温度下所需的时间)。

<2>

在根据该实施例的温度控制设备的一个方面中，所述可变温度设置装置被配置为设置第一温度的第一可变目标温度，使得允许形成针对第一可变目标温度的过冲峰值或下冲谷值的温度是目标温度。

根据该方面，即使发生过冲或下冲，温度控制对象也不会被加热到大于目标温度的值，或者不会被冷却到小于目标温度的值。因此，允许温度控制对象的温度在短时间内达到目标温度。

<3>

在根据该实施例的温度控制设备的另一个方面中，可变温度设置装置被配置为如果在第一温度设置为第一可变目标温度之后检测到第一温度到达峰值或谷值的变化，将可变目标温度设置为第二可变目标温度，该第二可变目标温度比第一可变目标温度更接近目标温度。

在通过吸热/散热装置进行加热或冷却并且温度控制对象的温度达到第一可变目标温度之后，停止加热或冷却。替选地，执行逆控制以消解由于过冲或下冲引起的超额温度。因此，在达到第一可变目标温度之后，第一温度的温度变化量逐渐变为较小的值。

在这方面，如果在第一温度被设置为第一可变目标温度之后第一温度的变化达到峰值或谷值，则可变目标温度被设置为第二可变目标温度，其比第一可变目标温度接近目标温度。通过以这种方式改变可变目标温度，在第一温度被加热或冷却到适当温度的时间点(例如，接近于过冲峰值或者下冲谷值附近的点)设置新的可变目标温度。因此可以非常有效率地进行温度控制。

如果第一温度的温度变化达到峰值或谷值，则可变目标温度被设置为第二可变目标温度，其比第一可变目标温度更接近目标温度。如果第一可变目标温度大于设置第一可变目标温度时的第一温度，第一温度的温度变化量小于或等于第一预定值。由此，可以检测第一温度的温度变化的过冲峰值。此外，如果第一可变目标温度小于设置第一可变目标温度时的第一温度，第一温度的温度变化量大于或等于第一预定值。由此，可以检测第一温度的温度变化的下冲的谷值。

<4>

在可变目标温度被设置为第二可变目标温度的方面中，可变温度设置装置可被配置为(i)如果设置第一可变目标温度时的第一温度小于可变目标温度，则基于第一温度的变化小于或等于第一预定值，检测到达峰值的变化，以及，(ii)如果设置第一可变目标温度时的第一温度大于可变目标温度，则基于第一温度的变化大于或等于第一预定值，检测到达谷值的变化。

在这种情况下，如果第一可变目标温度大于第一温度(换句话说，在加热中)，则当第一温度的温度变化量小于或等于第一预定值时，检测到第一温度的温度变化达到过冲的峰值。此外，如果第一可变目标温度小于第一温度(换言之，在冷却中)，则当第一温度的温度变化量大于或等于第一预定值时，检测到第一温度的温度变化达到下冲的谷值。

“第一预定值”可以是预先设置的值，用于确定第一温度的变化量足够小，并且可以设置为例如0或非常接近0的值。如果第一可变目标温度大于设置第一可变目标温度时的第一温度，例如，可以将值0.0001等设置为第一预定值。例如，如果第一可变目标温度小于在设置第一可变目标温度时的第一温度，则可以将-0.0001等的值设置为第一预定值。如果将略大于或小于0的值设置为第一预定值，则即使温度变化的峰值或谷值是没有变化的稳定温度——即，即使温度变化量保持为0，其也可以被检测为变化。因此，稍微大于或小于0的值更优选作为第一预定值。

<5>

在根据该实施例的温度控制设备的另一个方面中，可变温度设置装置被配置为：基于允许形成针对第一温度的目标温度的峰值或谷值的温度和初始温度之间的差以及目标温度和初始温度之间的差的比率，设置可变目标温度，初始温度是在控制吸热/散热装置之前的第一温度。

根据该方面，考虑到过冲或下冲的发生，可以设置不允许进行不必要的加热或冷却的可变目标温度。因此，有可能更适当地控制温度控制对象的温度。

<6>

在根据该实施例的温度控制设备的另一方面中，可变温度设置装置被配置为重复地设置可变目标温度，使得可变目标温度逐渐接近目标温度。

根据该方面，重复地执行与第一目标温度向第二目标温度的设置时相同的算法，并且使得可变目标温度逐渐接近目标温度。因此，即使当多次改变可变目标温度时，也可以非常简单地执行温度控制。

<7>

在根据实施例的温度控制设备的另一方面中，可变温度设置装置被配置为如果在目标温度与可变目标温度之间的差小于或等于第二预定值，则将可变目标温度设置为目标温度。

如果通过使用可变目标温度来执行温度控制，则可变目标温度逐渐变为接近目标温度的值。当可变目标温度接近目标温度到一定程度并且温度变化变小时，可变目标温度可渐近地接近稍微偏离目标温度的温度，并且可能需要一段时间来使温度控制对象的温度收敛于目标温度。

然而，特别是在该方面，如果目标温度和可变目标温度之间的差小于或等于第二预定值，则将可变目标温度设置为目标温度。“第二预定值”可以是被设置为可变目标温度的引入范围的值，并且可变目标温度在目标温度和可变目标温度之间的差小于或等于第二预定值的时间点被强制设置为最终目标温度(换句话说，不管目前使用的变更算法如何)。因此，避免了上述不利影响，并且允许温度控制对象的温度在短时间内达到目标温度。

<8>

在根据实施例的温度控制设备的另一方面中，可变温度设置装置被配置为使可变目标温度以大于或等于第三预定值的粒度接近目标温度。

根据该方面，使可变目标温度以大于或等于第三预定值的粒度接近目标温度。因此，可以防止可变目标温度变化过于轻微。结果，可以避免可变目标温度渐近地接近未达到目标温度的温度的情况，并且可以确定地使第一温度最终达到目标温度。

<9>

根据实施例的温度控制方法是使用温度控制设备的温度控制方法，该温度控制设备包括被配置为加热或冷却温度控制对象的吸热/散热装置，该温度控制方法包括：检测温度控制对象周围的第一温度的温度检测过程；基于可变目标温度来控制吸热/散热装置的控制过程；以及基于第一温度和指示目标温度的目标温度信息来将可变目标温度设置为第一可变目标温度的可变温度设置过程。

根据该实施例中的温度控制方法，即使在发生过冲或下冲时，也可以适当地控制温度控制对象的温度，如在根据上述实施例的温度控制设备中那样。

即使在根据本实施例的温度控制方法中，也可以采用与根据上述实施例的温度控制设备相同的各个方面。

<10>

根据实施例的计算机程序是用于温度控制设备的计算机程序，该温度控制设备包括被配置为加热或冷却温度控制对象的吸热/散热装置，该计算机程序允许温度控制设备执行：检测温度控制对象周围的第一温度的温度检测过程；基于可变目标温度来控制吸热/散热装置的控制过程；以及基于第一温度和指示目标温度的目标温度信息来将可变目标温度设置为第一可变目标温度的可变温度设置过程。

根据该实施例中的计算机程序，通过允许实现与根据以上所述实施例的温度控制方法相同的过程，即使在发生过冲或下冲时，也可以适当地控制温度控制对象的温度。

即使在根据该实施例的计算机程序中，也可以采用与根据上述实施例的温度控制设备相同的各个方面。

<11>

在根据实施例的记录介质上，记录根据上述实施例的计算机程序。

根据该实施例中的记录介质，通过允许实现根据上述实施例的计算机程序，即使在发生过冲或下冲时，也可以适当地控制温度控制对象的温度。

在下面的实施例中将更详细地解释根据实施例的温度控制设备、温度控制方法、计算机程序和记录介质的操作和其他优点。

实施例

在下文中，将参考附图详细说明根据实施例的温度控制设备、温度控制方法、计算机程序和记录介质。

<设备的配置>

首先，将参考图1解释根据实施例的温度控制设备的配置。图1是示出根据实施例的温度控制设备的配置的框图。

如图1所示，根据实施例的温度控制设备设置有：光学部100，包括作为温度控制对象的光源110；以及，温度控制装置200，其被配置为温度控制设备的主要部分。

光学部100设置有光源110、热敏电阻120、帕尔贴元件130和吸热/散热板140。光源110例如被配置为施加光以测量流体流量和浓度等的半导体激光器。光源110的温度可以由热敏电阻120检测。光源110被配置为经由珀耳帖元件130向吸热/散热板140提供热量或从吸热/散热板140接收热量。

温度控制装置200设置有温度检测装置210、CPU 220、最终目标温度设置装置230、可变目标温度生成器240，差检测器250和驱动控制装置260。温度检测装置210被配置为向CPU 220和差检测器250输出由热敏电阻120检测到的光源110的温度。CPU 220被配置为基于温度检测装置210检测到的光源110的温度和从最终目标温度设置装置230获得的目标温度来控制对象温度。例如，最终目标温度设置装置230被配置为只读存储器(ROM)等，并且被配置为存储光源110的目标温度。CPU 220还被配置为能够使驱动控制装置260的接通和断开。可变目标温度生成器240被配置为根据来自CPU 220的指令来改变目标温度。可变目标温度生成器240还被配置为向差检测器250输出当前时间点的当前目标温度。差检测器250被配置为向驱动控制装置260输出从温度检测装置210输入的光源110的温度与从可变目标温度生成器240输入的目标温度之间的差。驱动控制装置260被配置为基于从差检测器250输入的温度差来控制珀耳帖元件130的驱动。

根据上述实施例中的温度控制设备，基于光源110的温度和目标温度来控制珀耳帖元件130的驱动(即，光源110和吸热/散热板140之间的热量传递)。因此，可以适当地执行光源110的温度的吸热/散热。

<操作说明>

接下来，将参考图2详细说明根据实施例的温度控制设备的操作。图2是示出根据实施例的温度控制设备的操作的流程的流程图。在图2中所示的每个步骤应由CPU 220执行。

如图2中所示，在根据实施例的温度控制设备的操作中，首先从最终目标温度设置装置230获得光源110的最终目标温度(步骤S101)，并且执行目标温度初始设置过程(步骤S102)。

现在，将参考图3和图4详细说明目标温度初始设置过程。图3是示出目标温度初始设置过程的流程的流程图。图4是示出计算暂时目标温度的方法的示例的概念图。

如图3中所示，当开始目标温度初始设置过程时，首先经由温度检测装置210获得由热敏电阻120检测到的光源110的当前温度(步骤S201)。然后，基于所获得的光源110的当前温度和已经获得的最终目标温度来设置暂时目标温度(步骤S202)。具体地，通过以下等式(1)计算暂时目标温度。

暂时目标温度＝(最终目标温度-当前温度)×渐近比率+当前温度···(1)

如图4中所示，考虑当当前温度设置为30℃并且最终目标温度设置为50℃时由于过冲导致的温度上升的峰值为60℃的示例。

在这种情况下，可以通过以下等式(2)获得峰值比率。

峰值比率＝(峰值温度-开始温度)/(目标温度-开始温度)···(2)

如果上述示例中的数值代入等式(2)中，则峰值比率＝3/2。作为峰值比率的倒数获得渐近比率，因此是1/(3/2)＝2/3。换句话说，通过使用2/3作为等式(1)的渐近比率，可以优选地计算暂时目标温度。具体而言，暂时目标温度为(50℃-30℃)×2/3+30℃＝43.3℃。

回到图3中，在设置了暂时目标温度之后，执行目标温度更新定时设置过程(步骤S203)。在目标温度更新定时设置过程中，设置可变的目标温度的更新定时。

现在，将参考图5详细说明目标温度更新定时设置过程。图5是示出目标温度更新定时过程的流程的流程图。

如图5中所示，当开始目标温度更新定时过程时，首先确定光源110的当前温度是否小于暂时目标温度(步骤S301)。如果当前温度小于暂时目标温度(步骤S301：是)，则将更新定时设置为温度峰值(步骤S302)，并且将斜率阈值设置为非常接近0的正数值，其例如是0.0001(步骤S303)。另一方面，如果当前温度大于暂时目标温度(步骤S301：否)，则将更新定时设置为温度谷值(步骤S304)，并且将斜率阈值设置为非常接近0的负数值，其例如是-0.0001(步骤S305)。

如上所述，如果光源110的温度小于暂时目标温度并且在加热方向上执行温度控制，则目标温度的更新定时被设置为温度峰值，并且将非常接近0的正数值设置为斜率阈值以用于峰值确定。另一方面，如果光源110的温度大于暂时目标温度并且在冷却方向上执行温度控制，则目标温度的更新定时被设置为温度谷值，并且将非常接近0的负数值设置为斜率阈值以用于确定谷值。

回到图2，当上述目标温度初始设置过程结束时，驱动控制装置260接通，并且开始自主控制(即，珀耳帖元件130的控制以使光源110的温度接近目标温度)(步骤S103)。在由驱动控制装置260实现自主控制期间，执行目标温度更新过程(步骤S104)。

现在，将参考图6详细说明目标温度更新过程。图6是示出目标温度更新过程的流程的流程图。

如图6中所示，当开始目标温度更新过程时，首先获得光源110的当前温度(步骤S401)。然后，计算当前获得的光源110的当前温度与先前获得的光源110的温度之间的差(即，光源110的温度变化量)(步骤S402)。

如果在目标温度更新定时设置过程中将更新定时设置为温度峰值，则确定温度差是否小于斜率阈值(步骤S403)。另一方面，如果在目标温度更新定时设置过程中将更新定时设置为温度谷值，则确定温度差是否大于斜率阈值(步骤S403)。换句话说，这里，确定是否是更新目标温度的定时。

如果确定是更新目标温度的定时(步骤S403：是)，则执行目标温度计算过程(步骤S404)。如果确定不是更新目标温度的定时(步骤S403：否)，则不执行目标温度计算过程。

现在，将参考图7详细说明目标温度计算过程。图7是示出目标温度计算过程的流程的流程图。

如图7中所示，当开始目标温度计算过程时，设置暂定目标温度(步骤S501)。具体地，通过使用以下等式(3)来计算暂定目标温度。

暂定目标温度＝(最终目标温度-当前暂时目标温度)×渐近比率+当前温度···(3)

在设置暂定目标温度之后，确定暂定目标温度是否比当前暂时目标温度更接近最终目标温度(步骤S502)。如果确定暂定目标温度不比当前暂时目标温度更接近最终目标温度(步骤S502：否)，则不改变暂时目标温度，并且不执行后续过程。另一方面，如果确定暂定目标温度比当前暂时目标温度更接近最终目标温度(步骤S502：是)，则执行目标温度更新定时设置过程(步骤S203)。换句话说，执行与图5中已经说明的过程相同的过程。

在设置目标温度的更新定时之后，将暂定目标温度设置为新的暂时目标温度(步骤S503)。换句话说，改变暂时目标温度。

再次回到图2，在目标温度更新过程结束之后，确定暂时目标温度是否非常接近最终目标温度(步骤S105)。具体地，确定暂时目标温度和最终目标温度之间的差是否小于或等于预定的第一阈值。如果确定暂时目标温度不是非常接近最终目标温度(步骤S105：否)，则再次执行目标温度更新过程。

另一方面，如果确定暂时目标温度非常接近最终目标温度(步骤S105：是)，则将目标温度固定为最终目标温度(步骤S106)。换句话说，不管暂时目标温度的值如何，都将目标温度强制设置为最终目标温度。根据如上所述的过程，可以避免这样的的问题：光源110的温度接近目标温度并且温度变化量变小，由此暂时目标温度达不到最终目标温度。

在目标温度被固定到最终目标温度之后，它被移动到仅由驱动控制装置260进行的自主控制中(步骤S107)，并且结束一系列步骤。

<具体操作示例>

接下来，将参考图8和图11解释根据实施例的温度控制设备的具体操作示例。图8是示出根据实施例的温度控制设备的操作的示例的图的版本1。图11是示出根据实施例的温度控制设备的操作的示例的图的版本2。在图8和图11中示出的操作示例例示了光源110的温度小于目标温度(即，通过加热进行温度控制)。

如图8中所示，当开始根据实施例的温度控制设备的操作时，首先基于光源110的当前温度来设置暂时目标温度A。然后控制珀耳帖元件130使得温度光源110的温度接近暂时目标温度A。因此，光源110的温度逐渐增加到暂时目标温度A。

即使在达到暂时目标温度A之后，光源110的温度也由于过冲而继续增加。然后确定温度在温度变化量的斜率从正方向变为负方向的定时达到峰值，并设置新的暂时目标温度B。

现在，将参考图9和图10具体说明确定温度峰值的方法。图9是示出在峰值确定中可能发生的误确定的图。图10是示出在峰值确定中的滤波过程的图。

如图9中所示，通过与先前检测的温度的差来确认温度波形的矢量。具体地，温度差跨温度差基准的定时表示峰值或谷值。

以相对高的频率对该温度差进行采样，以精确地确定峰值的定时。然而，如果采样频率高，则温度差非常小并且埋没在噪声中，使得几乎看不到趋势。结果，如果在不做改变的情况下使用采样的温度差，则温度差在图9中由虚线围绕的区域中暂时为负。因此，即使实际上没有，也可能将其误确定为峰值。

如图10中所示，在实施例中，为了避免上述不利影响，对温度差滤波以进行使用。以这种方式，从温度差中去除噪声分量，并且可以适当地防止上述误确定峰值和谷值。

然后，如图11中所示，控制光源110的温度以增加到新的暂时目标温度B。然后确定光源110的温度是否再次达到峰值。在目标温度变为暂时目标温度B之后，在光源110的温度从下降到上升的部分中温度差的正/负符号反转(即，检测到谷值)，但是，在加热控制中的谷值定时暂时目标温度不改变。在温度差的斜率从正方向变为负方向的定时，暂时目标温度B变为新的暂时目标温度C。

如上所述，改变暂时目标温度以逐渐接近最终目标温度。在暂时目标温度和最终目标温度之间的差小于或等于第一阈值的时间点(换句话说，在暂时目标温度处于预定引入范围内的定时)，将目标温度引入并固定在最终目标温度。

现在，将参考图12和图13详细解释暂时目标温度的最小引入范围。图12是示出暂时目标温度渐近地接近引入范围之外的线的示例的图。图13是示出当设置最小引入范围时的暂时目标温度的变化的图。

如图12中所示，即使当设置引入范围时，暂时目标温度也根据条件渐近地接近引入范围之外的线，因此在某些情况下不会引入至最终目标温度。在这种情况下，暂时目标温度不会改变到最终目标温度，因此，光源110的温度不容易达到最终目标温度。

如图13中所示，在实施例中，为了避免上述不利影响，设置暂时目标温度的最小引入范围。由此，当更新暂时目标温度时，暂时目标温度的值至少改变最小引入单位。换句话说，暂时目标温度以最小引入为单位或更大的粒度而变化。结果，抑制了暂时目标温度的轻微变化，并且可以避免如图12所示的暂时目标温度渐近地接近引入范围之外的线的情况。因此，允许光源110的温度达到最终目标温度。

在上述实施例中，对在加热光源110时的操作进行了说明；但是，实际上在冷却时也会执行相同的操作。在下文中，将参考图14解释根据实施例的温度控制设备的冷却操作。图14是示出根据实施例的温度控制设备的冷却中操作的示例的图。

如图14中所示，在冷却光源110时，首先基于光源110的当前温度设置暂时目标温度A'。然后控制珀耳帖元件130，使得光源110的温度接近暂时目标温度A'。因此，光源110的温度逐渐降低到暂时目标温度A'。

即使在达到暂时目标温度A'之后，光源110的温度也会由于下冲而继续降低。然后确定温度在温度变化量从负变为正的定时到达谷值，并且设置新的暂时目标温度B'。然后，再次开始谷值的确定，并且将暂时目标温度逐渐更新为接近最终目标温度的值。

<实施例的效果>

接下来，将参考图15至图17解释根据实施例的温度控制设备获得的技术效果。图15是图示根据第一比较例的温度控制设备的操作的示例的图。图16是图示根据第二比较例的温度控制设备的操作的示例的图。图17是图示在实施例与第一和第二比较例之间的差异的图。

如图15中所示，根据第一比较例的温度控制设备不允许目标温度可变(即，目标温度从一开始就固定到最终目标温度)。因此，存在显著的过冲，并且光源110的温度重复地在目标温度附近显著增加和减少。结果，收敛于目标温度需要相对长的时间。

如图16中所示，在第二比较例中，加热/冷却速度设置为小于第一比较例中的加热/冷却速度。在这种情况下，尽管可以抑制过冲，但是光源110的温度变化也变慢。结果，收敛于目标温度需要相对长的时间。

如图17中所示，在根据实施例的温度控制设备上，如上所述，目标温度被设置为可变的，并且目标温度在适当的定时被更新。因此，即使发生针对暂时目标温度的过冲，也不会发生针对最终目标温度的过冲。因此，控制光源110的温度而不会受过冲的任何影响(换句话说，通过充分利用针对暂时目标温度的过冲)。因此，从图中可以清楚地看出，与第一和第二比较例相比，可以在极早期阶段将光源110的温度稳定在目标温度。

<变形例>

接下来，将参考图18解释根据变形例的温度控制设备。图18是示出根据变形例的温度控制设备的配置的框图。

根据上述变形例的温度控制设备在配置方面与根据上述实施例的温度控制设备部分地不同，并且具有基本相同的其他配置和操作。因此，在下文中，将详细说明与上述实施例不同的部分，并且将省略对相同部分的说明。

如图18中所示，根据变形例的光学部100b是多个光源110。具体地，光学部110b设置有第一光源111、第二光源112和第三光源113，并且每个光源经由导热板150来热连接到珀耳帖元件130。除了配置成检测珀耳帖元件130周围温度的热敏电阻120之外，放置第二热敏电阻125以检测作为温度控制对象的第一光源111周围的温度。光学部100b是如上所述来配置的，因为存在这样的布局限制：珀耳帖元件130不能放置在第一光源111附近。第一光源111被配置为经由导热板150向珀尔帖元件130提供热量或从珀尔帖元件130接收热量，在这种情况下，在导热板150中发生热延迟。因此，根据变形例的温度控制装置200b被配置为通过使用两个负反馈回路来控制第一光源111的温度，如下面详细描述。

除了上述实施例的配置(参考图1)之外，温度控制装置200b还设置有第二温度检测装置215。由此，除了包括珀耳帖元件130、温度检测装置210、差检测装置250和驱动控制装置260的第一回路之外，还形成第二回路，其包括第二温度检测装置215、CPU 220和可变目标温度生成器240。

在使用第一回路和第二回路的多回路温度控制中，在每个回路中自主地执行温度收敛控制。因此，甚至具有布局限制的光学部100b也允许光源111的温度适当地收敛在目标温度上。多回路温度控制和与变形例相关联的技术效果没有强烈的直接关系，因此省略其详细说明。

在上述变形例的配置中，需要设置导热板150，因此，在热敏电阻120和第二热敏电阻125之间存在显著的热延迟。在这种情况下，考虑到温度控制时的整个设备，温度收敛需要花费时间，这可能导致容易发生过度过冲的问题。

然而，即使在变形例中，通过将目标温度设置为可变，也可以在不受过冲影响的情况下执行温度控制。如在变形例中那样，在存在显著的热延迟并且容易发生过冲的情况下，显著地表现出允许目标温度可变的温度控制的技术效果。

本发明不限于上述实施例和示例，但是如果需要，可以进行各种改变而不脱离可以从权利要求书和整个说明书中读出的本发明的本质或精神。涉及这种变化的温度控制设备、温度控制方法、计算机程序和记录介质也意图包含在本发明的技术范围内。

附图标记的说明

100 光学部

110 光源

120 热敏电阻

130 帕尔帖元件

140 吸热/散热板

200 温度控制装置

210 温度检测部

220 CPU

230 最终目标温度设置装置

240 可变目标温度生成器

250 差检测器

260 驱动控制装置

Claims (11)

1.一种温度控制设备，包括：

吸热/散热装置，所述吸热/散热装置被配置为加热或冷却温度控制对象；

温度检测装置，所述温度检测装置被配置为检测所述温度控制对象周围的第一温度；

控制装置，所述控制装置被配置为基于可变目标温度来控制所述吸热/散热装置；以及

可变温度设置装置，所述可变温度设置装置被配置为基于所述第一温度和指示目标温度的目标温度信息来将所述可变目标温度设置为第一可变目标温度。

2.根据权利要求1所述的温度控制设备，其中，

所述可变温度设置装置被配置为设置所述第一可变目标温度，使得允许形成针对所述第一温度的所述第一可变目标温度的过冲峰值或下冲谷值的温度是所述目标温度。

3.根据权利要求1或2所述的温度控制设备，其中，所述可变温度设置装置被配置为：

如果在将所述第一温度设置为所述第一可变目标温度之后检测到所述第一温度到达峰值或谷值的变化，则将所述可变目标温度设置为第二可变目标温度，所述第二可变目标温度比所述第一可变目标温度更接近所述目标温度。

4.根据权利要求3所述的温度控制设备，其中，所述可变温度设置装置被配置为：

(i)如果在设置所述第一可变目标温度时的所述第一温度小于所述可变目标温度，则基于所述第一温度的变化小于或等于第一预定值而检测到达所述峰值的变化，以及

(ii)如果在设置所述第一可变目标温度时的所述第一温度大于所述可变目标温度，则基于所述第一温度的变化大于或等于所述第一预定值而检测到达所述谷值的变化。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的温度控制设备，其中，所述可变温度设置装置被配置为：

基于在允许形成针对所述第一温度的所述目标温度的所述峰值或所述谷值的温度和初始温度之间的差与在所述目标温度和所述初始温度之间的差的比率，设置所述可变目标温度，所述初始温度是在控制所述吸热/散热装置之前的所述第一温度。

6.根据权利要求3至5中的任一项所述的温度控制设备，其中，所述可变温度设置装置被配置为：

重复地设置所述可变目标温度，使得所述可变目标温度逐渐接近所述目标温度。

7.根据权利要求3至6中的任一项所述的温度控制设备，其中，所述可变温度设置装置被配置为：

如果在所述目标温度与所述可变目标温度之间的差小于或等于第二预定值，则将所述可变目标温度设置为所述目标温度。

8.根据权利要求3至6中的任一项所述的温度控制设备，其中，所述可变温度设置装置被配置为：

使所述可变目标温度以大于或等于第三预定值的粒度接近所述目标温度。

9.一种使用温度控制设备的温度控制方法，所述温度控制设备包括被配置为加热或冷却温度控制对象的吸热/散热装置，所述温度控制方法包括：

检测所述温度控制对象周围的第一温度的温度检测过程；

基于可变目标温度来控制所述吸热/散热装置的控制装置过程；以及

基于所述第一温度和指示目标温度的目标温度信息来将所述可变目标温度设置为第一可变目标温度的可变温度设置过程。

10.一种用于温度控制设备的计算机程序，所述温度控制设备包括被配置为加热或冷却温度控制对象的吸热/散热装置，所述计算机程序允许所述温度控制设备执行：

检测所述温度控制对象周围的第一温度的温度检测过程；

基于可变目标温度来控制所述吸热/散热装置的控制装置过程；以及

基于所述第一温度和指示目标温度的目标温度信息来将所述可变目标温度设置为第一可变目标温度的可变温度设置过程。

11.一种记录介质，所述记录介质上记录有根据权利要求10所述的计算机程序。