专利名称：冷却装置、投影仪以及冷却方法
技术领域：
本发明涉及冷却装置、投影仪以及冷却方法。
背景技术：
近年来，一种通过对发热的器件等(发热体)进行冷却来防止具有器件等的装置的高温化，以确保装置的良好动作的小型冷却装置，在各种场所或已经在使用，或正计划使用。
例如，提出有一种投影仪，其中具有对供给的信号的响应性高且调光性好的固体发光光源。这样的固体发光光源(发热体)，由于对应电流的供给量，其发光量成比例地增加，并且其发热量也同样地增加，所以在供给了大电流的情况下，因自身的发热会造成破损，导致寿命的缩短。因此，提出了通过利用上述的冷却装置冷却固体发光光源，来抑制固体发光光源的破损，以延长使用寿命的方案。
具体地讲，这样的冷却装置具有用于冷却固体发光光源等的发热源的冷媒、和对由于吸收发热源所发出的热量而成为高温的冷媒进行冷却的冷媒冷却装置。而且，对于这样的冷却装置，从装置的低噪音化和省电的角度考虑，希望根据发热体的发热量，适量地驱动冷媒冷却装置。
另外，在专利文献1和2中，公开了一种在发热源(光源)附近配置温度计，根据该温度计的输出来改变对冷媒冷却装置的驱动状态的技术。根据这样的技术，由于能够只在发热源的发热量增加的情况下，使冷媒冷却装置更积极地冷却冷媒，所以避免了对冷媒冷却装置的不必要的驱动。
特开2005-70514号公报[专利文献2]特开2000-35613号公报 特开平11-337897号公报但是，从冷媒冷却装置对冷媒进行冷却，直到该被冷却的冷媒吸收发热源的热量，必然产生时延(滞后)。特别是在像用于冷却投影仪所具备的固体发光光源的冷却装置那样，使用了液体冷媒的冷却装置中，上述的时延更大。
因此，采用专利文献1和2所公开的技术，发热体的温度会有暂时的上升。因此，以往的冷却装置需要考虑发热体的暂时性的温度上升进行设计，以便即使在发热体温度暂时上升的情况下，也使该温度不会达到例如发热体的破损温度。因此，降低了通过利用冷却装置冷却发热源所能得到的效果。
发明内容
本发明就是鉴于上述的问题而提出的，其目的是，防止在根据发热体的发热量适量驱动冷媒冷却装置的情况下的发热体的暂时温度上升。
为了达到上述的目的，本发明的冷却装置是一种利用冷媒对通过被供给基于规定信号的信号而发热的发热体进行冷却的冷却装置，其特征在于，具有冷却上述冷媒的冷媒冷却装置；根据基于上述规定信号的信号，控制上述冷媒冷却装置的控制装置；和信号处理装置，其向上述发热体相对滞后地供给基于上述规定信号的信号，向上述控制装置相对提前地供给基于上述规定信号的信号。
根据具有这样的特征的本发明的冷却装置，由信号处理装置向上述发热体相对滞后地供给基于上述规定信号的信号，向上述控制装置相对提前地供给基于上述规定信号的信号(供给发热体的信号)。
因此，通过供给基于规定信号的信号，使控制装置可预知发热体将来发热的发热量，可根据发热体的将来的发热量驱动冷媒冷却装置。即，在发热体的发热量增加之前，能够把冷媒的温度调整为与在发热体的发热量增加的情况相应的温度。
从而，根据本发明的冷却装置，在根据发热体的发热量适量驱动冷媒冷却装置的情况下，可防止暂时性的发热体的温度上升。
另外，在本发明的冷却装置中，在存在多个上述发热体的情况下，可采用如下的结构，即，与每个上述发热体对应地至少具有上述冷媒、上述冷媒冷却装置、和上述控制装置。
通过采用这样的结构，即使在各个发热体的发热量不同的情况下，也能够根据各个发热体的发热量冷却各个发热体。
另外，在本发明的冷却装置中，可采用如下的结构，即，具有检测与基于上述规定信号的信号不同的特定信号的特定信号检测装置，其中，上述信号处理装置在上述特定信号检测装置检测到上述特定信号的情况下，实时地输出上述规定信号。
在本发明中，由于信号处理装置使被供给到发热体的基于规定信号的信号相对地滞后，所以与不使用冷却装置的情况相比，被供给到发热体的基于规定信号的信号的时间滞后。因此，通过采用上述那样的结构，例如在紧急时等的规定状况下，可实时地向发热体供给基于规定信号的信号。
另外，在本发明的冷却装置中，具体地讲，可采用上述冷媒是液体的结构。
另外，具体地讲，可采用上述冷媒冷却装置是冷却风扇的结构。
另外，本发明的投影仪是一种作为上述发热体具有光源，并具有冷却该光源的冷却装置的投影仪，其特征在于，作为上述冷却装置而使用本发明的冷却装置。
根据本发明的冷却装置，在根据发热体的发热量适量驱动冷媒冷却装置的情况下，可防止暂时性的发热体的温度上升。因此，根据具有这样的冷却装置的本发明的投影仪，例如能够以更大的电流驱动光源，从而可进一步提高显示特性。
另外，在本发明的投影仪中，可采用如下的结构，即，使用被供给上述控制装置的基于上述规定信号的信号进行调光处理。
通过采用这样的结构，即使是进行调光处理的投影仪，也不需要重新生成调光处理用的信号。
另外，本发明的冷却方法是一种利用冷媒对通过被供给基于规定信号的信号而发热的发热体进行冷却的方法，其特征在于，向上述发热体相对滞后地供给基于上述规定信号的信号，向根据基于上述规定信号的信号对冷却上述冷媒的冷媒冷却装置进行控制的控制装置，相对提前地供给基于上述规定信号的信号。
根据具有这样的特征的本发明的冷却方法，向发热体相对滞后地供给基于规定信号的信号，向根据基于规定信号的信号(供给发热体的信号)对冷却冷媒的冷媒冷却装置进行控制的控制装置，相对提前地供给基于规定信号的信号。
因此，通过供给基于规定信号的信号，使控制装置可预知发热体将来发热的发热量，可根据发热体的将来的发热量驱动冷媒冷却装置。即，在发热体的发热量增加之前，能够把冷媒的温度调整为与在发热体的发热量增加的情况相应的温度。
从而，根据本发明的冷却方法，在根据发热体的发热量适量驱动冷媒冷却装置的情况下，可防止暂时性的发热体的温度上升。
图1是表示作为本发明的一个实施方式的冷却装置的概略结构的模式图。
图2是表示作为本发明的一个实施方式的冷却装置的控制系统的功能结构的方框图。
图3是用于说明作为本发明的一个实施方式的冷却装置的动作的说明图。
图4是用于说明作为本发明的一个实施方式的冷却装置的动作的说明图。
图5是具备作为本发明的一个实施方式的冷却装置的投影仪的说明图。
图6是表示了数据延迟部的具体功能结构的方框图。
图7是表示了数据延迟部的具体功能结构的方框图。
图8是表示了数据延迟部的具体功能结构的方框图。
符号说明S-冷却装置；H-发热体；X-冷媒；10-信号处理部(信号处理单元)；20-数据延迟部；30-温度管理部；7-马达控制部(控制单元)；6-冷媒冷却部(冷媒冷却单元)；61-风扇驱动马达；62-风扇；500-投影仪。
具体实施例方式
下面，参照附图，对本发明的冷却装置、投影仪以及冷却方法的一个实施方式进行说明。另外，在以下的附图中，由于对各个部件采用了可识别的尺寸进行了表示，所以对各个部件的缩放比例进行了适宜的变更。
图1是表示本实施方式的冷却装置S的概略结构的模式图。另外，图2是表示本实施方式的冷却装置S的控制系统的功能结构的方框图。
本实施方式的冷却装置S用于利用冷媒X对发热体H进行冷却，如图1所示，其构成为具有导管1、冷媒箱2、泵3、受热部4、散热部5、冷媒冷却部6、马达控制部7(控制装置)、温度传感器8和信号处理部10(信号处理单元)。另外，在本实施方式中使用液体冷媒X。
导管1形成冷媒X的循环流路，并被设定为环状。另外，在导管1的中途部位配置有冷媒箱2、泵3、受热部4和散热部5。
冷媒箱2用于暂时贮存冷媒X，其内部具有规定容积的空间。泵3用于使导管1内的冷媒X流动。
受热部4被配置成与发热体H接触，由金属等热传导率高的材料形成。而且，在该受热部4内，通过由冷媒X吸收发热体H的热量，由此将发热体H冷却。
散热部5用于对通过吸收发热体H的热量而成为高温的冷媒X进行散热，在本实施方式中，构成为散热器。
冷媒冷却部6用于冷却冷媒X，在本实施方式中，由具有风扇驱动马达61和风扇62的冷却风扇构成。
风扇驱动马达61是用于驱动风扇62的马达，通过利用该风扇驱动马达61驱动风扇62旋转，来产生风，经过散热部5使冷媒X的热量散热，由此来冷却冷媒X。
马达控制部7根据基于作为被供给发热体H的信号的规定信号的信号D1，控制冷媒冷却部6，具体是，通过控制风扇驱动马达61来控制风扇62的转速。
温度传感器8被配置在发热体H附近，被配置成能够测定发热体H的温度，并与信号处理部10连接。
信号处理部10把基于规定信号D的信号相对滞后地供给发热体H，并且把基于规定信号D的信号相对提前地供给马达控制部7。
具体是，如图2所示，信号处理部10构成为具有数据延迟部20和温度管理部30。
另外，数据延迟部20把基于从外部供给的规定信号D的信号(在本实施方式中是规定信号D本身)延迟规定的时间供给发热体H，并且把从外部供给的规定信号D实时地供给温度管理部30。另外，温度管理部30根据从数据延迟部20供给的规定信号D和从上述温度传感器8供给的测定信号，计算出将来发热体H发热的发热量(基于被供给规定信号D的发热体H的发热量)，并把该计算结果作为基于规定信号D的信号D1，供给马达控制部7。
结果，发热体H被延迟供给规定信号D，马达控制部7被实时地供给基于规定信号D的信号D1。即，由信号处理部10把基于规定信号D的信号(在本实施方式中是规定信号D本身)相对滞后地供给发热体H，把基于规定信号D的信号D1相对提前地供给马达控制部7。
下面，对上述结构的本实施方式的冷却装置的动作(冷却方法)进行说明。
首先，作为前提，在本实施方式的冷却装置S中，泵被定量驱动，冷媒X在导管1内以一定的流速进行循环。
而且，冷媒X在导管1内进行循环的过程中，通过在受热部4从发热体H吸收热量，在散热部5把从发热体H吸收的热量散热，进行冷却，然后再次循环，在受热部4从发热体H吸收热量。
在这样的一系列的流动中，当从外部向信号处理部10输入了规定信号D时，信号处理部10向发热体H延迟地供给规定信号D，向马达控制部7实时地供给基于规定信号D的信号D1。即，信号处理部10把基于规定信号D的信号(在本实施方式中是规定信号D本身)相对滞后地供给发热体H，把基于规定信号D的信号D1相对提前地供给马达控制部7。
具体是，输入到信号处理部10的规定信号D，在由信号处理部10的数据延迟部20延迟规定的时间后被供给到发热体H，并且被实时地供给到信号处理部10的温度管理部30。另外，发热体H的当前的温度状况通过温度传感器8被输入到温度管理部30。而且，根据被实时地供给到温度管理部30的规定信号D和发热体H的测定温度，计算出将来发热体H的发热的发热量(基于被供给的规定信号D的发热体H的发热量)，把该计算结果作为基于规定信号D的信号D1供给马达控制部7。
其结果，在通过向发热体H供给规定信号D使发热体H的温度变化之前，能够通过冷媒冷却部6把冷媒X的温度预先调整为与在向发热体H供给了规定信号D的情况下的发热体H的发热量相应的温度。
例如，在通过供给规定信号D，使发热体H的发热量P如图3所示那样在时间tp从P1上升到P2的情况下，由于先向马达控制部7供给基于规定信号D的信号D1，所以冷媒冷却部6如图4所示，在时间tp之前的时间t1，开始进行对应发热体的发热量P2的驱动。由于被冷媒冷却部6冷却的冷媒X在到达受热部4之前存在时延，所以结果如图4所示，在时间tp之前一点被冷却的冷媒X到达受热部4，使发热体H的温度θ从温度θ1下降到温度θ2。即，冷媒X的温度被预先调整为与在向发热体H供给了规定信号D的情况下的发热体H的发热量相应的温度。而且，在时间tp，发热体H的发热量增加，所以在时间tp之后，发热体H的温度θ再次上升到温度θ1。
根据这样的本实施方式的冷却装置S和冷却方法，向发热体H相对滞后地供给基于规定信号的信号(在本实施方式中是规定信号D本身)，向根据基于规定信号的信号D1控制冷媒冷却部6的马达控制部7相对提前地供给基于规定信号的信号D1。
因此，通过供给基于规定信号的信号，能够使马达控制部7预知发热体H将来发热的发热量，可根据发热体H的将来的发热量驱动冷媒冷却部6。即，在发热体H的发热量增加之前，能够把冷媒X的温度调整为与在发热体H的发热量增加了的情况相应的温度。
因此，根据本实施方式的冷却装置S和冷却方法，能够防止在与发热体H的发热量相应地驱动冷媒冷却部6的情况下的发热体H的暂时的温度上升，能够更高效地冷却发热体H。
下面，对具有作为上述实施方式的发热体H的光源，并具有作为用于冷却该光源的冷却装置的上述实施方式的冷却装置S的投影仪进行说明。
图5是投影仪500的说明图。图中，符号512、513、514表示光源，522、523、524表示液晶光阀、525表示交叉分色棱镜、526表示投影透镜。
图5的投影仪500具有如本实施方式那样构成的3个光源512、513、514。各个光源512、513、514中采用了分别发出红(R)、绿(G)、蓝(B)光的LED(固体发光光源)。另外，作为使光源光的照度分布均匀化的均匀照明系统，也可以在各个光源的后方配置棒状透镜、复眼透镜等。
来自红色光源512的光束透过重叠透镜535R被反射镜517反射，入射到红色光用液晶光阀522。另外，来自绿色光源513的光束透过重叠透镜535G入射到绿色光用液晶光阀523。
另外，来自蓝色光源514的光束透过重叠透镜535B被反射镜516反射，入射到蓝色光用液晶光阀524。另外，来自各个光源的光束通过重叠透镜在液晶光阀的显示区域上重叠，使液晶光阀受到均匀的照明。
另外，在各个液晶光阀的入射侧和出射侧配置有偏振片(未图示)。而且，只有来自各个光源的光束中的规定方向的线偏振光通过入射侧偏振片入射到各个液晶光阀。另外，也可以在入射侧偏振片的前方设置偏振光转换部件(未图示)。在这种情况下，通过把被入射侧偏振片反射的光束回收并再次入射到各个液晶光阀，可提高光的利用效率。
由各个液晶光阀522、523、524调制的3个色光入射到交叉分色棱镜525。该棱镜通过把4个直角棱镜相互贴合而形成，在其内面上十字状地配置有反射红色光的介质多层膜和反射蓝色光的介质多层膜。利用这些介质多层膜将3个色光合成，形成表现彩色图像的光。而且，被合成的光通过作为投影光学系统的投影透镜526被投影到投影屏幕527上，显示被放大的图像。
而且，在本实施方式的投影仪500中，对各个光源512、513、514设置有上述实施方式的冷却装置S。
这样，由于具有作为用于冷却光源512、513、514的冷却装置的能够防止暂时性的发热体的温度上升的上述实施方式的冷却装置S，所以例如能够以更大电流驱动光源512、513、514，从而可进一步提高显示特性。
另外，在本实施方式的投影仪500中，对各个光源512、513、514配置有上述实施方式的冷却装置S。即，存在多个发热体，对该多个发热体的每个，配置有冷却装置S。
通过采用这样的结构，即使在各个光源512、513、514的发热量不同的情况下，也能够根据各个光源512、513、514的发热量冷却各个光源512、513、514。
下面，参照图6～图8，对在这样的本实施方式的投影仪500中具备了冷却装置S的情况下的信号处理部10的数据延迟部20的具体结构例进行说明。
图6是表示了数据延迟部20的具体功能结构的方框图。如该图所示，数据延迟部20构成为具有写入读出部21、存储器22、延迟电路23、和分析部24。而且，在本实施方式中，假设向信号处理部10的数据延迟部20，作为上述实施方式的规定信号D，输入有视频信号D2和同步信号D3。
写入读出部21用于把从外部供给的视频信号D2暂时存储在存储器22中，或读出并输出被暂时存储在存储器22中的视频信号D2，其根据从外部供给的同步信号D3将视频信号D2暂时存储在存储器22中，并根据从延迟电路23供给的同步信号D3读出并输出被暂时存储在存储器22中的视频信号D2。
另外，延迟电路23用于把从外部供给的同步信号D3延迟输出。另外，在延迟电路23中，同步信号D3的延迟时间相当于后述的光源控制信号D4与冷却控制信号D5的输出时间差。
分析部24通过直方图分析等，基于视频信号生成并输出用于光源控制的光源控制信号D4、和用于控制冷媒冷却部6的冷却控制信号D5(上述实施方式中的信号D1)。这里，分析部24相对滞后地输出光源控制信号D4，相对提前地输出冷却控制信号D5。另外，光源控制信号D4被输入到光源512、513、514，冷却控制信号D5通过温度管理部30被输入到冷媒冷却部6。
在这样的数据延迟部20中，在视频信号D2被暂时存储在存储器22中之后，被延时相当于光源控制信号D4与冷却控制信号D5的输出时间差的时间，然后输出。因此，视频信号D2被输入到液晶光阀522、523、524的时间与光源控制信号D4被输入到光源512、513、514的时间成为相同时间。
另外，在分析部24中，在把为了生成光源控制信号D4而求出的参数作为光源的能率比(duty比)、光源的电压电平等控制电平输出的情况下，可把光源控制信号D4直接作为冷却控制信号D5使用，而且能够使用D4进行调光处理。另一方面，在分析部24中，在把为了生成光源控制信号D4而求出的参数作为图像的APL、峰值、由直方图分析而求出的灰度值(亮度值)等图像的信号电平输出的情况下，可使用光源控制信号D4进行调光处理，和随同调光处理的解压缩处理等图像处理。
另外，在作为从外部供给的规定信号D，除了包含视频信号D2和同步信号D3，还包含紧急信号等特定的信号D6的情况下，如图7所示，也可以设置用于检测该特定信号D6的特定信号检测部25，构成为在检测出特定信号D6的情况下，不延迟视频信号D2和光源控制信号D4而实时地输出。
在采用这样的结构的情况下，能够不延迟而实时地显示紧急播放图像等。另外，即使在该情况下，也希望进行使光源512、513、514不上升到破坏温度的控制，具体是，在光源512、513、514的温度上升，将要大于等于破坏温度的情况下，只要降低光源512、513、514的光量，使其显示暗的图像即可。
另外，投影仪一般具有用于对来自DVD播放装置等的视频再现装置的输出进行解码的解码器。因此，如图8所示，在所供给的规定信号D是来自视频再现装置600的信号的情况下，可构成为把解码器26、27组合到数据延迟部20的构成部件中，对用于向液晶光阀供给视频信号D2的解码器26，供给通过延迟电路23被延时的同步信号，对用于向分析部24供给视频信号D2的解码器27，实时地供给同步信号。通过采用这样的结构，不需要另外设置写入读出部21和存储器22。
以上，参照附图对本发明的冷却装置、投影仪和冷却方法的良好的实施方式进行了说明，但很显然，本发明不限于上述的实施方式。在上述的实施方式中所公示的各个构成部件的各种形状以及组合等只是一例，在不超出本发明的主导思想的范围内，根据设计要求等可进行各种变更。
例如，在上述的实施方式中，作为发热体H的具体例，举例说明了投影仪的光源。但本发明的冷却装置不限于用于冷却投影仪的光源，只要根据被供给发热体的规定信号能够计算出发热体将来发出的热量，即可作为用于冷却该发热体的冷却装置使用。
另外，在上述实施方式中，说明了冷媒冷却部6由风扇驱动马达61和风扇62构成的结构。但是本发明不限于此，作为冷媒冷却部6可使用珀尔帖(peltier)元件等。
另外，在上述实施方式中，对于各个光源512、513、514设置的冷却装置S的信号处理部10也可以组合成1个。
另外，在上述实施方式中，作为固体发光光源举例说明了LED光源。但本发明不限于此，作为固体发光光源，也可以使用EL(电致发光)、半导体激光等。
另外，在上述实施方式中，作为光调制元件使用了液晶光阀，但作为光调制元件，也可以采用微镜阵列器件等。
另外，在上述实施方式中，是通过使用投影透镜把图像光投影到投影屏幕上来进行图像显示，但也可以取代投影透镜而使用投影反射镜。
权利要求
1.一种冷却装置，其利用冷媒对通过被供给基于规定信号的信号而发热的发热体进行冷却，其特征在于，具有冷却上述冷媒的冷媒冷却装置；根据基于上述规定信号的信号，控制上述冷媒冷却装置的控制装置；和信号处理装置，其向上述发热体相对滞后地供给基于上述规定信号的信号，向上述控制装置相对提前地供给基于上述规定信号的信号。
2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，在存在多个上述发热体的情况下，与每个上述发热体对应地至少具有上述冷媒、上述冷媒冷却装置、和上述控制装置。
3.根据权利要求1或2所述的冷却装置，其特征在于，具有检测与基于上述规定信号的信号不同的特定信号的特定信号检测装置，其中，上述信号处理装置在上述特定信号检测装置检测到上述特定信号的情况下，实时地输出上述规定信号。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的冷却装置，其特征在于，上述冷媒是液体。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的冷却装置，其特征在于，上述冷媒冷却装置是冷却风扇。
6.一种投影仪，其作为上述发热体具有光源，并具有冷却该光源的冷却装置，其特征在于，作为上述冷却装置而使用权利要求1～5中任意一项所述的冷却装置。
7.根据权利要求6所述的投影仪，其特征在于，使用被供给上述控制装置的基于上述规定信号的信号进行调光处理。
8.一种冷却方法，该方法利用冷媒对通过被供给基于规定信号的信号而发热的发热体进行冷却，其特征在于，向上述发热体相对滞后地供给基于上述规定信号的信号，向根据基于上述规定信号的信号对冷却上述冷媒的冷媒冷却装置进行控制的控制装置，相对提前地供给基于上述规定信号的信号。
全文摘要
本发明提供一种冷却装置，其利用冷媒(X)对通过被供给基于规定信号的信号而发热的发热体(H)进行冷却，其中具有冷却上述冷媒(X)的冷媒冷却装置(6)；根据基于上述规定信号的信号，控制上述冷媒冷却装置(6)的控制装置(7)；和信号处理装置(10)，其向上述发热体(H)相对滞后地供给基于上述规定信号的信号，向上述控制装置(7)相对提前地供给基于上述规定信号的信号。由此，可防止在对应发热体的发热量相应地适量控制冷媒冷却装置的情况下的暂时性的发热体的温度上升。
文档编号G03B21/00GK1945423SQ20061014184
公开日2007年4月11日 申请日期2006年9月30日 优先权日2005年10月7日
发明者濑户毅, 丰冈隆史 申请人:精工爱普生株式会社