CN2927113Y - 投影系统和设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种具有热管理能力的投影系统和设备，所述投影系统和设备包括：固态光源；传感器，其同所述固态光源连接或集成以监测所述固态光源一个区域的温度情况，并输出一个指明所述监测区域温度情况的信号；和控制器，其连接到所述传感器以至少部分地根据由所述信号指明的区域温度情况有条件地启动一个或多个热管理行动。

Description

投影系统和设备
技术领域
本实用新型涉及具有热管理能力的投影系统和投影设备。
背景技术
传统地投影系统的投影光学引擎设计为使用高强度放电灯泡。这一现有技术的投影光学引擎/系统具有许多的缺点。例如，这些灯泡寿命通常都比较短，而且在最初使用一段时间以后亮度降低。另外，当一个投影光学引擎/系统第一次打开时，要有一段明显的灯泡预热时间。在这一段时间内，要么得不到图像要么得到的图像质量也不好。
因此地，人们投入很大的兴趣开发和批量制造使用固态光源的投影光学引擎和投影系统。这种投影光学引擎/系统有极少量的上述缺点。但是，这一问题还仍然在努力解决。
实用新型内容
上述在现有技术中存在的问题通过本发明的投影系统和投影设备得以解决。
根据本发明的投影系统包括：固态光源；传感器，其同所述固态光源连接或集成以监测所述固态光源一个区域的温度情况，并输出一个指明所述监测区域温度情况的信号；和控制器，其连接到所述传感器以至少部分地根据由所述信号指明的区域温度情况有条件地启动一个或多个热管理行动。
根据本发明的投影设备包括：提供光的固态光源装置；传感器装置，用于监测所述固态光源装置温度情况的一个区域，并且输出一个指明所述监测区域温度情况的信号，所述传感器装置与所述区域热耦合；和控制器装置，所述控制器装置至少部分地根据所述信号指示的区域的温度情况有条件地启动一个或多个热管理行动，所述的控制器装置与所述传感器装置连接。
附图说明
结合附图描述本发明的实施例，其中相同的标记表示相似的元件，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的投影光学引擎/系统的框图；
图2示出了根据本发明的另一个实施例的另一个投影光学引擎/系统的框图；和
图3图示了根据本发明的又一个实施例的又一个投影光学引擎/系统的框图。
具体实施方式
本发明的实施例包括但并不限于热管理的投影光学引擎和投影系统。
在以下的描述中，将说明本发明实施例的各个特征。但是，对于本领域的技术人员来讲很显然只通过所描述的一些或全部特征就可以实施其它实施例。为了便于说明，阐明了具体的数量、材料和构造以便对实施例有一个全面的理解。但是，对于本领域的技术人员其它实施例不用详细描述也可以实施。在其它实例中，为了使描述更加清楚，省略或简化了已知的特征。
将以一种更有助于理解实施例的方式把各种操作依次描述为若干不连续的操作，但是，描述的次序不能解释为这一操作含有必须依赖次序的意思。尤其是这些操作不必要按照表达的顺序实现。
重复使用到短语“在一个实施例中”。该短语一般并不是指同一实施例，但是，也可以是同一实施例。术语“包含”、“具有”和“包括”是同义的，除非在上、下文中另外指明。
图1示出了根据本发明的一个实施例的投影光学引擎(可以是投影系统的一部分)100的框图。如图所示，对于本实施例，投影光学引擎/系统100包括所示的彼此光耦合的光源102、光阀104、投影透镜106。另外，对于本实施例投影光学引擎/系统100包括传感器112和热耦合到光源102上的有源冷却装置116，如图所示。另外，对于本实施例，投影光学引擎/系统100包括如图所示电耦合到光源102和光阀104上的处理器，和如图所示电耦合到传感器112和有源冷却装置116上的热管理控制器114。
光源102用于提供大量基色光束。在各实施例中，基色光束包括红光束、蓝光束、和绿光束。在另外的实施例中，可以用其它基色光取代。
在各个实施例中，光源102包括固态光源。特别地，在一些实施例中，光源102包括发光二极管(LED)，然而，在另一些实施例中光源102包括激光二极管。
光阀104用于将基色光束选择地导向投影透镜106上。各种光阀(包括但不限于数字微镜装置)都可以用作该元件。
投影透镜106将聚焦的基色光束投影到一个表面。同样，很多种投影透镜都可以用做该投影透镜106。
传感器112用于监测一个或多个光源102的一个或更多的区域(或者位置)处的一个或更多的温度情况。在各实施例中，传感器112在外部，但是最接近地放置于其监测的区域/位置。在其它例如光源为固态光源102的实施例中，传感器112同光源一起集成在其关注的区域位置。它们通常、但并非必须地集成用于监测固态光源的许多临界结的温度情况。
传感器112设计为输出指示对应于其监测的区域/位置的温度情况的信号。在各种实施例中，输出的信号可以为模拟信号，并且要用数模转换器将信号转换为数字信号。
有源冷却装置116用于有源地冷却光源102。在各种实施例中，有源冷却装置116可以是一个风扇，其能够以各种速度操作提供各种速度的气流来冷却光源102。在另外的实施例中，有源冷却装置116可以是一个TE(热电)冷却器，其能够在各种级别下操作提供各种去热速度以冷却光源102。在又一实施例中，有源冷却装置116可以是一个由各种管路和泵组成的流体冷却装置，其能够在各种级别下操作提供各种速度的流体流以冷却光源102。
热管理控制器114是用于至少部分地根据传感器112输出的信号控制有源冷却装置116的操作。通常，热管理控制器114设计为当光源的温度情况超过上限操作阈值时使有源冷却装置116给光源102提供更多的制冷量，当光源的温度情况低于下限操作阈值时给光源102提供较少的制冷量。在各种实施例中，附加的阈值可以用来当传感器指明现在操作状态远离理想的设定点时进一步的增加或减小冷却级别。
在各种实施例中，该阈值及其响应可以设计成获取多个系统目标中的一个或多个。这些系统的目的可以包括但不限于延长固态光源的操作寿命、减少系统的音响、增加或最大化亮度及等等。
该阈值及其响应根据情况而应用，即根据光源的温度特性和有源冷却装置的冷却能力。该阈值及其响应对于特定的光源和有源冷却装置的组合可以凭经验确定。
再次参见图1，处理器108用于控制光源102和光阀104，根据接收到的图像的像素数据投射图像。在一些实施例中，像素数据可以来自一个外部计算机/媒体装置或一个集成TV调谐器(通过例如一个输入界面)。各种通用的或特定用途的处理器都可以用做处理器108。
在各种实施例中，处理器108和热管理控制器114可以进行组合。
在各种实施例中，投影系统100是一投影仪。在另一些实施例中，投影系统100是一投影电视。
图2示出了根据本发明的另一个实施例的另一个投影光学引擎/系统的框图。和投影光学引擎/系统100相似，投影光学引擎/系统200包括所示的彼此光耦合的光源102、光阀104、投影透镜106、热耦合到光源102上的传感器112，如前所述。同样，投影光学引擎/系统200包括热管理控制器124和电耦合到传感器112和光源/光阀102/104上的处理器108。
但是，同投影光学引擎/系统100中的热管理控制器114不同，投影光学引擎/系统200的热管理控制器124是电耦合到光源102的驱动电路中。另外，热管理控制器124设计为通过促使光源102的驱动电路管理其作用在光源102上的电压或电流值来管理光源102的温度情况。在各种实施例中，热管理控制器124可以向光源102的驱动电路指明：驱动电路的电压或电流应当改变的量。
同图1的实施例相同，热管理控制器124至少部分根据传感器112输出的信号指明的温度情况管理光源102的温度情况。同样，热管理控制器124可以管理温度情况以达到一个或更多的前述的系统目标。
图3示出了根据本发明的又一个实施例的又一个投影光学引擎/系统的框图。投影光学引擎/系统300是投影光学引擎/系统100和投影光学引擎/系统200的组合。即，和投影光学引擎/系统100和200相似，投影光学引擎/系统300包括如图彼此光耦合的光源102、光阀104、投影透镜106、和热耦合到光源102上的传感器112，如前所述。同样，投影光学引擎/系统300包括热管理控制器134和分别电耦合到传感器112和光源/光阀102/104上的处理器108。另外，投影光学引擎/系统300包括电耦合到热管理控制器134上的有源冷却装置116，热管理控制器134还电耦合到光源102的驱动电路。
对于本实施例，热管理控制器134设计为通过有选择地管理由有源冷却装置116作用的制冷量以及作用在光源102驱动电路上的电压或电流量来管理光源102的温度情况，以驱动光源102。
同图1-2的实施例相同，热管理控制器134至少部分根据传感器112输出的信号指明的温度情况管理光源102的温度情况。同样，热管理控制器134可以管理温度情况以达到一个或多个的前述的系统目标。热管理控制器134可以一前一后地或连续地改变有源冷却装置116和光源102的驱动电路的操作。
因此，从上述的描述中可以看出，已经描述了一种热管理投影光学引擎/系统。当本发明根据前述的实施例的描述，本领域的技术人员可以认识到本发明并不限于所描述的实施例。可以在通过附加的权利要求的构思和范围内的改变和变化来实施其它实施例。因此，上述描述被认为是示例性的而不是限制性的。

Claims (13)

1.一种投影系统，包括：
一个固态光源；
其特征在于，所述投影系统还包括：
一个传感器，其同所述固态光源连接或集成以监测所述固态光源一个区域的温度情况，并输出一个指明所述监测区域温度情况的信号；和
一个控制器，其连接到所述传感器以至少部分地根据由所述信号指明的区域温度情况有条件地启动一个或多个热管理行动。
2.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于所述固态光源包括从发光二极管和激光二极管中选出的一个。
3.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于所述投影系统还包括一个热耦合到所述固态光源上的有源冷却装置，且所述控制器连接到所述有源冷却装置上以控制其操作，至少部分根据所述信号指示的区域的温度情况改变有源冷却装置作用在固态光源上的制冷量。
4.如权利要求3所述的投影系统，其特征在于所述有源冷却装置包括一个风扇，且所述控制器控制风扇速度，改变风扇流经固态光源的空气流量。
5.如权利要求3所述的投影系统，其特征在于所述有源冷却装置包括一个冷却管，且所述控制器控制冷却管的流动速度，改变流经固态光源的流体流量。
6.如权利要求3所述的投影系统，其特征在于所述有源冷却装置包括一个热电冷却器，且所述控制器控制热电冷却器的操作级别，改变从固态光源中散走的热量。
7.如权利要求3所述的投影系统，其特征在于所述投影系统还包括连接到固态光源上驱动固态光源的驱动电路，且所述控制器还连接到所述驱动电路上以影响其操作，至少部分地根据所述信号指示的温度情况指示驱动电路改变所述驱动电路作用在所述固态光源上的驱动电压或电流的量。
8.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于所述投影系统还包括一个连接到所述周态光源上以驱动固态光源的驱动电路，且所述控制器连接到所述驱动电路上以影响其操作，至少部分地根据所述信号的指示温度情况指示驱动电路改变所述驱动电路作用在所述固态光源上的驱动电压或电流的量。
9.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于所述投影系统还包括；
一个连接到所述光源上以控制光源投影图像的处理器；和
一个连接到处理器上以易于将图像的像素数据输入到处理器的输入界面。
10.如权利要求8所述的投影系统，其特征在于所述处理器包括所述控制器。
11.如权利要求8所述的投影系统，其特征在于所述投影系统还包括一个连接到所述输入界面的电视调谐器。
12.一种投影设备，包括：
提供光的固态光源装置；
其特征在于，所述投影设备还包括：
传感器装置，用于监测所述固态光源装置温度情况的-个区域，并且输出一个指明所述监测区域温度情况的信号，所述传感器装置与所述区域热耦合；和
控制器装置，所述控制器装置至少部分地根据所述信号指示的区域的温度情况有条件地启动一个或多个热管理行动，所述的控制器装置与所述传感器装置连接。
13.如权利要求12所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备还包括有源冷却装置，所述有源冷却装与所述控制装置连接并与所述固态光源装置热耦合用于冷却所述固态光源装置；和还用于至少部分地根据所述信号指示的区域的温度情况控制所述有源冷却装置操作的控制装置。
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