专利名称：数字投影仪控制方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及对数字投影仪的光源和冷却装置的控制。
背景技术：
数字投影仪，以下被称为投影仪，如用来显示由计算机生成的放映的便携视频投影仪，被频繁地用在商业会议和其它地点。通过这些投影仪而显示的亮图像和它们现成的便携性是其使用的关键方面。为实现亮图像，这些投影仪采用了专门的高强度、高温度的光源。由于其高工作温度，这些光源需要来自投影仪内部的诸如风扇的冷却装置的强制冷却。这种光源的典型实例是高压汞蒸汽灯，其具有200个大气压的内部压力和1000摄氏度的工作温度。
这些光源亦经历普通白炽灯的工作约束以外(beyond)的工作约束。具体而言，当汞蒸汽灯在其已到达工作温度之后被关闭时，它不能被立即回到打开或者被“触发”，其指的是对灯内的等离子体弧的触发。灯内的弧使液体汞汽化并发出强光。在灯可被重新触发之前，它应被冷却至近似450摄氏度以下，即汞的沸点以下，在该温度下气态汞已凝结回到其液体状态。液体汞对于触发弧是必要的，这是因为气态汞并不是有效的电导体。
为对付该工作约束，投影仪制造商强迫冷却风扇在投影仪已被关闭之后运转一个固定的时间段。在操作者想要使投影仪回到打开的情况下，这么做是为了尽可能快地冷却光源。
然而在实践中，一旦投影仪被关闭，则它在正常情况下保持为关，直到在另一个会议中再次需要它。实际上，关闭投影仪可能表示会议的结束，在此情况下参加者然后可能必须赶赴随后的约会。例如，作报告的人可能必须匆忙地赶飞机或维持某个其它时间表。
即使投影仪已被关闭而风扇仍继续运转的事实常常引起操作者的混乱。人们从直觉上希望投影仪用作普通设备，当它们被关闭时，它们不继续运转。而且，匆忙前往随后约会的商业人士可能并不知道在风扇运转时拔掉投影仪的电源线是否安全。不幸的是，在此情况下大多数人都感到在投影仪冷却装置继续运转时等待是被迫的。
发明内容
本发明的一个方面以控制被关闭电源的投影仪的方法为特征。在收到打开请求之后，与光源关联的温度被传感并被比较于预定阈值。如果温度在阈值以下，则投影仪的光源被打开。否则，如果温度不在阈值以下，则投影仪的冷却装置被打开，而光源的打开被延迟，直到温度降到阈值以下。
本发明的另一个方面以控制被打开电源的数字投影仪的方法为特征。在收到关闭请求之后，冷却装置与光源同时被关闭而不管光源温度。
图1是依照本发明的一个实施有关投影仪打开请求的操作的流程图；图2是依照本发明的一个实施有关投影仪关闭请求的操作的流程图；图3是说明依照本发明的一个实施的投影仪光源控制和冷却装置控制的系统组织的方块图。
在各个图中，相同的参考数字和名称表示相同的元件。
具体实施例方式
本发明的实施涉及数字投影仪，其采用专门的高强度光源，如氙灯或高压汞蒸汽灯。诸如高压汞蒸汽灯的灯通过以下而实现了其强亮度采用首先被触发于两个电极之间的电等离子体弧，生成其中可维持该弧的高温汞蒸汽环境。这些灯通常经历比普通白炽灯严格的工作约束。具体而言，一旦已在汞蒸汽灯中触发了弧并且已到达工作温度(典型为1000摄氏度)，该弧不能被重新触发(如在电源中断的情况下所将需要的)，直到该灯已被冷却到汞的沸点(近似450摄氏度)以下，由此允许气态汞凝结到其液体状态。在灯过热时尝试触发弧对其电极是有害的。本发明的实施保护这种投影仪灯，同时避免了对投影仪操作者的不便。
本发明的方面由于至少一个或多个以下方式而更加有利。
本发明允许投影仪的冷却装置与投影仪的光源同时被关闭。这向操作者确保了投影仪系统被完全关闭并且消除了由即使投影仪已被关闭风扇仍继续运转而导致的混乱。其优点在于，在投影仪已被关闭之后，操作者不再被迫在投影仪的风扇运转一个固定的时间段时等待。这样，操作者可立即拔掉投影仪以将其存放起来或将其搬到另一个位置。
本发明进一步的优点在于包含在系统打开期间传感光源的温度以确定在它被打开之前是否应被冷却。以这种方式，传感光源温度保护了贵重的投影仪光源不受损坏。例如，在气态汞已被冷却到凝结点之前在高压汞蒸汽灯中反复尝试重新触发弧将侵蚀灯的电极并缩短灯的寿命。典型地，如果投影仪在使用中被偶然拔掉或关闭，则本发明的该方面将发挥作用。
图1是依照本发明的一个实施有关投影仪打开请求100的操作的流程图。遥控单元或被安装在投影仪上的简单开/关开关可被用于生成打开请求(102)，其然后由投影仪系统控制器来接收。
在投影仪已被打开之后，光源温度然后从温度传感器被接收(104)。在实践中，温度可来自直接位于光源附近的传感器，或者可通过传感投影仪的内部工作温度来推断它。例如，传感器可被安装在接近灯的光源室内，在这里温度可被直接传感。可替换的是，传感器可被安装在投影仪的主体内的电路板上。
在光源温度已被收到时，它被比较于预定阈值(106)。对于高压汞蒸汽灯，该阈值是近似450摄氏度。该温度是汞的沸点。因此，在该温度以下，气态汞再一次是液体并且在灯的电极之间触发弧是安全的。在汞处于气体状态下尝试触发弧将导致对灯电极的侵蚀并缩短灯的使用寿命。
如果温度处于阈值或阈值以下(108)，则灯可被打开(110)。典型地，如果投影仪处于室温，它将响应于打开请求而打开，而并没有延迟。如先前所提及的，在存在液体汞的情况下，高压汞蒸汽光源的打开包含在两个电极之间触发弧。电弧的强热将使汞汽化。气态汞和电极之间的电场的组合将生成等离子体，从而在近似1000摄氏度的工作温度下产生强光。
如果温度不在阈值以下，则冷却装置被打开(112)以降低光源的温度。典型地，在投影仪的正常使用期间，当电源被中断时将遇到这种情况。例如，投影仪的电源线可能被偶然拔掉或者投影仪可能在无意中被关闭。在此情况下，操作者将需要尽可能快地恢复放映。如果该保护特征没有就位，则在处于用于打开的适当温度以上时，投影仪的灯可由于操作者反复尝试打开灯而损坏。
图2是依照本发明的一个实施有关投影仪关闭请求200的操作的流程图。在典型的操作期间，在投影仪处于开并显示图像(202)时，投影仪的灯将已经开了足够长的时间以到达正常工作温度。对于高压汞蒸汽灯，该温度是近似1000摄氏度。
如较早时所述，在商业会议中投影仪的典型使用是打开它并在会议的持续时间内让它开着。事实上，关闭投影仪常常表示会议的结束，在此情况下，会议参加者将匆忙赶赴随后的约会。为关闭投影仪，操作者可转换(throw)位于投影仪主体上的开关，或者通过遥控来请求投影仪关闭。在任何一种情况下，投影仪的系统控制器将接收关闭请求(204)。此时常规的投影仪使投影仪的冷却风扇运转一个固定的时间段。其目的是在操作者可能希望使投影仪回到打开的情况下尽可能快地冷却灯。然而，典型的效果是给通常匆忙离开并且现在不确定在风扇仍运转时拔掉投影仪是否安全的操作者带来不便。大多数人将不正确地假定在使用之后投影仪的灯必须接收强制冷却。实际上，让灯自然冷却而不是强制冷却通常导致对灯的较小应力。
与对关闭请求的常规响应相比，本发明的动作是关闭光源(206)而且在一个时间范围内关闭冷却装置而不管光源温度(208)。例如，该时间范围可被察觉为立即、几秒或对操作者是方便的一个时间段。该动作使操作者较少混乱，这是因为投影仪现在表现为普通电器并且直接响应于关闭请求而完全关闭。进一步的优点是执行不必要的冷却操作的投影仪不再滞留可能匆忙打包并离开的操作者。又一个优点是投影仪灯的被动冷却导致对灯的较小应力并由此延长了灯的使用寿命。
图3是依照本发明的一个实施而设计的投影仪系统300的方块图表示。投影仪系统300包括开/关控制302、系统控制器304、冷却装置306、温度传感器308和光源310。
在典型的实施中，开/关控制302可以是位于投影仪上的开关，或者它可被实施为遥控的接收电路的一部分。在任何一种情况下，开/关控制302用来发送打开请求和关闭请求给系统控制器304。
系统控制器304可被不同地实施为特定用途集成电路、现场可编程门阵列、专用微控制器、微处理器，或者甚至作为投影仪的集成计算机系统的一部分，该系统包括中央处理单元、随机存取存储器、海量存储和对外部网络的接入。除了刚才所述的数字解决方案以外，系统控制器304的功能亦可被实施为采用比较器的模拟电路，该比较器用来比较光源温度与预定温度。系统控制器304的动作响应于关闭请求而直接关闭冷却装置306和光源310。当关闭请求被接收时，由温度传感器308提供的温度被比较于用于安全打开光源310的预定阈值温度。如果所述温度处于该阈值或阈值以下，则光源310被打开。如果它处于阈值以上，则冷却装置306被打开以迅速降低光源310的温度。
典型地，冷却装置306被实施为风扇。冷却装置的目的是在正常工作中或者当光源310仍处于用于打开的安全温度以上时准备光源310打开时降低光源310的温度。
温度传感器308发送光源310的温度给系统控制器304。温度传感器308可位于直接接近光源的地方，在这里光源310的温度可被直接测量。温度传感器308亦可位于投影仪的主体内，在这里光源310的温度可作为投影仪内部温度的函数而被估算。有用于温度传感器308的各种实施，包括电阻性传感器，其中传感器的电阻作为温度的函数而变化。温度传感器308的另一个实施包括硅传感器，其中硅PN结上的电压降作为温度的函数而变化。
光源310典型地被实施为高压汞蒸汽灯。如较早时所提及的，这种类型的灯经历普通白炽灯的工作约束以外的工作约束。例如，它们不能象白炽灯一样被容易地关闭和打开。这是因为该灯是借助气态汞环境下的等离子体弧而产生强光的。为触发(即启动)弧，汞必须处于其液体状态。当灯处于室温时这是没有问题的，这是因为汞在近似450摄氏度处沸腾(即变成气态)。一旦弧已被触发，则等离子体将最终到达近似1000摄氏度的正常工作温度。该极端的热使在正常工作期间由冷却装置306来强制冷却成为必要。亦需要强制冷却将灯的温度带到汞的沸点以下，从而在正常工作中在电源中断的情况下量新触发弧。这是因为气态汞不是好的电导体并且在该状态下试图触发弧对灯的电极是侵蚀性的。
尽管已描述了实例和实施，它们并不是用来限制本发明的任何方面的。因此，本发明的版本可被实施于数字或模拟电路中，或者计算机硬件、固件、软件中，或者是其中的组合中。
此外，尽管在此为了说明的目的已描述了特定的实施例，可在本发明的精神和范围内做出各种修改。例如，本发明的实施先前被描述为在数字投影仪中使用，然而另外的实施可被用在视频投影仪、头顶式投影仪、投影电视和影院投影仪中。因此，本发明并不局限于上述实施，相反是根据其等效内容的全范围由所附的权利要求来限定的。
权利要求
1.一种控制数字投影仪的方法，包括接收请求以打开数字投影仪；从温度传感器接收与光源关联的温度数据；比较所述温度数据与预定阈值；如果温度数据在预定阈值以上并且如果打开请求已被接收，则打开冷却装置；以及如果温度数据处于预定阈值或预定阈值以下并且如果打开请求已被接收，则打开光源。
2.权利要求1的方法，其中数字投影仪是从一组投影仪中选择的，该组投影仪包括头顶式投影仪、视频投影仪、投影电视和影院投影仪。
3.权利要求1的方法，其中光源是从一组灯中选择的，该组灯包括氙灯和高压汞蒸汽灯。
4.权利要求1的方法，其中预定阈值基本上是汞的沸点。
5.权利要求1的方法，其中所接收的打开请求来自安装在数字投影仪上的开/关控制。
6.权利要求1的方法，其中所接收的打开请求来自遥控。
7.权利要求1的方法，其中所接收的温度数据包括接近光源而获得的数据。
8.权利要求1的方法，其中所接收的温度数据包括从数字投影仪的内部环境获得的数据。
9.一种控制数字投影仪的方法，包括使用光源用数字投影仪来显示图像；接收请求以关闭数字投影仪；响应于所接收的所述请求而关闭光源；以及响应于所述请求并在一个时间范围内关闭冷却装置，而不考虑光源温度。
10.权利要求9的方法，其中所述时间范围是从一组时间范围中选择的，该组时间范围包括基本上立即的时间范围、几秒和对于用户的方便时间段。
11.权利要求9的方法，其中数字投影仪是从一组投影仪中选择的，该组投影仪包括头顶式投影仪、视频投影仪、投影电视和影院投影仪。
12.权利要求9的方法，进一步包括一旦收到关闭请求则被动地冷却光源。
13.权利要求9的方法，其中光源是高压汞蒸汽灯。
14.权利要求9的方法，其中所接收的关闭请求来自安装在数字投影仪上的开/关控制。
15.权利要求9的方法，其中所接收的关闭请求来自遥控。
16.权利要求9的方法，其中冷却装置是风扇。
17.一种用于数字投影仪的光源控制设备，包括光源，用于投影图像；温度传感器，用于测量光源的温度；冷却装置，用于降低光源的温度；开/关控制，用于激励光源；以及控制机构，用于处理温度数据并确定光源数据和冷却装置控制，其中当低于温度阈值时光源被激励。
18.权利要求17的设备，其中如果温度数据处于预定阈值以上并且如果打开请求已被接收，则冷却装置被打开；并且如果温度数据处于预定阈值或预定阈值以下并且如果打开请求已被接收，则打开光源。
19.权利要求17的设备，其中响应于所接收的请求而关闭光源；并且响应于请求并在一个时间范围内关闭冷却装置，而不考虑光源温度。
20.权利要求17的设备，其中光源包括高压汞蒸汽灯。
21.权利要求17的设备，其中温度传感器包括电阻性传感器。
22.权利要求17的设备，其中温度传感器包括硅PN结传感器。
23.权利要求17的设备，其中温度传感器被接近于光源而安装。
24.权利要求17的设备，其中温度传感器被安装于数字投影仪的主体内。
25.权利要求17的设备，其中冷却装置包括风扇。
26.权利要求17的设备，其中开/关控制包括被安装于数字投影仪上的开关。
27.权利要求17的设备，其中开/关控制包括遥控。
28.权利要求17的设备，其中系统控制器包括被集成到数字投影仪中的计算机系统，包括中央处理单元、随机存取存储器、海量存储和对外部网络的接入。
29.一种用于控制数字投影仪的设备，包括用于接收请求以打开数字投影仪的装置；用于从温度传感器接收与光源关联的温度数据的装置；用于比较所述温度数据与预定阈值的装置；如果温度数据在预定阈值以上并且如果打开请求已被接收，用于打开冷却装置的装置；以及如果温度数据处于预定阈值或预定阈值以下并且如果打开请求已被接收，用于打开光源的装置。
30.一种用于控制数字投影仪的设备，包括用于使用光源用数字投影仪来显示图像的装置；用于接收请求以关闭数字投影仪的装置；用于响应于所接收的请求而关闭光源的装置；以及用于响应于请求并在一个时间范围内关闭冷却装置而不考虑光源温度的装置。
31.一种用于控制数字投影仪的计算机程序产品，其被有形地存储在计算机可读介质中，包括可工作以使可编程处理器进行以下的指令接收请求以打开数字投影仪；从温度传感器接收与光源关联的温度数据；比较所述温度数据与预定阈值；如果温度数据在预定阈值以上并且如果打开请求已被接收，则打开冷却装置；以及如果温度数据处于预定阈值或预定阈值以下并且如果打开请求已被接收，则打开光源。
32.一种用于控制数字投影仪的计算机程序产品，其被有形地存储在计算机可读介质中，包括可工作以使可编程处理器进行以下的指令使用光源用数字投影仪来显示图像；接收请求以关闭数字投影仪；响应于所接收的请求而关闭光源；以及响应于请求并在一个时间范围内关闭冷却装置而不考虑光源温度。
全文摘要
一种用来控制数字投影仪的方法和设备。在收到打开请求之后，与光源关联的温度被传感并被比较于预定阈值。如果温度在阈值以下，则投影仪的光源被打开。否则，如果温度不在阈值以下，则投影仪的冷却装置被打开，而光源的打开被延迟，直到温度降到阈值以下。在收到关闭请求之后，冷却装置与光源同时被关闭而不管光源温度。
文档编号G03B21/16GK1577064SQ200410045789
公开日2005年2月9日 申请日期2004年5月28日 优先权日2003年7月28日
发明者J·R·科尔, W·J·阿伦 申请人:惠普开发有限公司