投影仪以及投影仪的驱动方法与流程

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投影仪以及投影仪的驱动方法与流程

本发明涉及投影仪以及投影仪的驱动方法,尤其涉及在具备帕尔贴元件的投影仪中提高该帕尔贴元件的工作效率的技术。



背景技术:

以往周知的技术是,通过利用帕尔贴元件对对象物进行冷却或加热,来控制该对象物的温度。以往,为了通过帕尔贴元件来吸收所希望的量的热或者发热,典型的方法是通过直流电源的接通与断开而得到的脉冲电压,来对帕尔贴元件进行驱动控制(例如,参照专利文献1)。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1国际公开第2006/067838号

在以脉冲电压来驱动帕尔贴元件的情况下,虽然能够使驱动电路的构成变得简单,但是会导致帕尔贴元件的工作效率变差。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于提供一种能够使帕尔贴元件高效工作的具备帕尔贴元件驱动装置的投影仪。

为了达成上述的目的,本发明的一个形态所涉及的投影仪具备:包括光源的光学部;显示控制部,对显示进行控制;帕尔贴元件,被配置成与所述光学部相接触;以及控制部,以由第一期间和第二期间构成的周期,向所述帕尔贴元件施加电压,在所述第一期间施加第一电压,在所述第二期间施加比所述第一电压低的第二电压。

具体而言,所述投影仪具备:帕尔贴元件,被配置成一侧的面与发热体接触,另一侧的面与散热体接触;以及控制部,通过向所述帕尔贴元件施加周期性变化的电压,从而在所述一侧的面与所述另一侧的面之间形成温度差,所述控制部将第一电压以及比所述第一电压低的第二电压施加到所述帕尔贴元件,所述第一电压是,在周期的一部分的第一期间中,使所述一侧的面成为比另一侧的面温度低的低温,并使热从所述发热体向所述散热体移动的电压,所述第二电压是,在所述周期的剩余部分的第二期间,阻止热从所述另一侧的面向所述一侧的面移动。在此,所述发热体可以是所述光学部,所述散热体可以是散热器。并且,所述控制部可以将交替切换为所述第一电压与所述第二电压的电压施加到所述帕尔贴元件,并且也可以是,所述控制部将在所述第二期间中连续地变化于所述第一电压与规定的下限电压之间的所述第二电压施加到所述帕尔贴元件。

帕尔贴元件在工作中,发热面(所述另一侧的面)比吸热面(所述一侧的面)的温度高。因此,在以脉冲电压来驱动帕尔贴元件的情况下,若出现向帕尔贴元件的电力供给完全中断的期间,则会发生从发热面向吸热面的热的逆流。这种热的逆流会使帕尔贴元件的工作效率变差,并且,会使达到热平衡所需要的时间增加。

对此,若是上述的构成,在所述第二期间通过将所述第二电压施加到所述帕尔贴元件,从而能够阻止热从所述帕尔贴元件的发热面向吸热面的逆流,并改善所述帕尔贴元件的工作效率。

并且,也可以是,所述第二电压在第一周期比0伏高,在第二周期为0伏。

根据这种构成,利用防止热的逆流的所述第一周期、与使驱动电压降低为0伏的所述第二周期,从而能够实现节省电力。

并且,也可以是,在所述第二期间,在所述帕尔贴元件的所述一侧的面产生温度上升,并且产生的温度上升与所述帕尔贴元件的所述一侧的面和所述另一侧的面为相同温度时由所述发热体产生的温度上升相等。

通过这种构成,在所述第二期间,由于能够完全阻止从所述帕尔贴元件的所述另一侧的面向所述一侧的面的热的逆流,因此能够改善帕尔贴元件的工作效率。

并且,也可以是,在所述第二期间,所述帕尔贴元件的所述一侧的面被保持为恒定的温度。

通过这种构成,在所述第二期间,完全阻止从所述帕尔贴元件的所述另一侧的面向所述一侧的面的热的逆流,并且能够对发热体自身的温度上升部分的温度进行冷却,从而使温度保持恒定。据此,在所述第一期间中所需要的冷却能力得到了降低,从而能够降低所述帕尔贴元件的能力,以使用更廉价的帕尔贴元件,或者减少驱动电流,通过缩短时间等来实现节能。

并且,本发明的一个形态所涉及的投影仪的驱动方法在具备帕尔贴元件的投影仪中,对所述帕尔贴元件施加电压,在该驱动方法中,周期由第一期间和第二期间构成,在所述第一期间向所述帕尔贴元件施加第一电压,在所述第二期间向所述帕尔贴元件施加比所述第一电压低的第二电压。具体而言,可以是,所述投影仪的驱动方法在具备以一侧的面与发热体接触,另一侧的面与散热体接触的方式而被配置的帕尔贴元件的投影仪中,通过对所述帕尔贴元件施加周期性地变动的电压,从而在所述一侧的面与所述另一侧的面之间形成温度差,在周期的一部分的第一期间,向所述帕尔贴元件第一电压,所述第一电压使所述一侧的面成为比另一侧的面的温度低的低温,并使热从所述发热体向所述散热体移动,在所述周期的剩余部分的第二期间,向所述帕尔贴元件施加比所述第一电压低的第二电压,以阻止热从所述另一侧的面向所述一侧的面的移动。

通过这种方法,在所述第二期间通过阻止热从所述帕尔贴元件的所述另一侧的面向所述一侧的面的逆流,从而能够高效地驱动所述帕尔贴元件。

通过本发明的投影仪,在对该投影仪所具备的帕尔贴元件进行驱动时,在与以往的脉冲电压进行驱动中向帕尔贴元件的电力供给完全中断的中断期间对应的期间,施加阻止热从所述帕尔贴元件的发热面向吸热面的逆流的第二电压。据此,消除了在所述帕尔贴元件中的热的逆流,从而改善了所述帕尔贴元件的工作效率。

附图说明

图1是示出比较例所涉及的帕尔贴元件驱动装置的构成的一个例子的方框图。

图2是示出比较例所涉及的帕尔贴元件驱动装置的工作的一个例子的信号波形图。

图3是用于说明在比较例所涉及的帕尔贴元件驱动装置中的课题的图。

图4是示出比较例所涉及的帕尔贴元件的温度变化的一个例子的图表。

图5是示出比较例所涉及的帕尔贴元件的温度变化的一个例子的图表。

图6是示出实施方式1所涉及的投影仪的功能构成的一个例子的方框图。

图7是实施方式1所涉及的投影仪的主要部分的外观的一个例子的斜视图。

图8是示出实施方式1所涉及的投影仪的主要部分的一个例子的截面图。

图9是示出实施方式1所涉及的帕尔贴元件驱动部的构成的一个具体例子的方框图。

图10是示出实施方式1所涉及的帕尔贴元件驱动部的工作的一个例子的信号波形图。

图11是示出实施方式1所涉及的帕尔贴元件的温度变化的一个例子的图表。

图12是示出实施方式1的变形例所涉及的帕尔贴元件驱动部的构成的一个具体例子的方框图。

图13是示出实施方式1的变形例所涉及的帕尔贴元件驱动部的工作的一个例子的信号波形图。

图14是示出实施方式2所涉及的帕尔贴元件驱动部的构成的一个具体例子的方框图。

图15A是示出实施方式2所涉及的帕尔贴元件驱动部的工作的一个例子的信号波形图。

图15B是示出实施方式2所涉及的帕尔贴元件驱动部的工作的一个例子的信号波形图。

图16是示出实施方式3所涉及的帕尔贴元件驱动部的构成的一个具体例子的方框图。

图17A是示出实施方式3所涉及的帕尔贴元件驱动部的工作的一个例子的信号波形图。

图17B是实施方式3所涉及的帕尔贴元件驱动部的工作的一个例子的信号波形图。

附图标记说明

1 投影仪

100 光学部

101 激光射出口

102 传热部件

103、104、105 LD(激光二极管)

106、107 光束组合部件

108 透镜

109 可动反光镜

110 显示控制部

111 影像处理部

112 光源控制部

113 LD驱动器

114 反光镜控制部

115 反光镜驱动器

120 温度控制部

121 帕尔贴元件

121a 吸热面

121b 发热面

122 散热器

123、123a、123b、123c、123d 帕尔贴元件驱动部

124、124a、124b、124c 帕尔贴元件控制部

125、125a、125b、125c、125d 帕尔贴元件驱动器

126、127 直流电源

128、129、131 开关

130 电压输出器

132、136 积分电路

133 电容器

134、135 电阻

141 基台

142 LD保持器

143 LD基板

144 传热块

145 帕尔贴元件保持器

900 发热体

923 帕尔贴元件驱动装置

925 帕尔贴元件驱动器

926 直流电源

927 开关

具体实施方式

以下利用附图对本发明的实施方式进行详细说明。并且,以下将要说明的实施方式均为概括性的或具体的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式等均为一个例子,主旨并非是对本发明进行限定。对于以下的实施方式的构成要素中独立技术方案中没有记载的构成要素作为任意的构成要素来说明。各个图并非严谨地示出了各个尺寸或各个尺寸的比等。

首先,根据比较例所涉及的帕尔贴元件驱动装置,对以脉冲电压来驱动帕尔贴元件的情况下出现的问题进行详细说明,在此之后对本发明的实施方式进行说明。

(比较例)

图1是示出作为比较例的帕尔贴元件驱动装置的构成的一个例子的方框图。如图1所示,帕尔贴元件驱动装置923是将驱动电压施加到帕尔贴元件121的装置,具备:帕尔贴元件控制部124、以及帕尔贴元件驱动器925。在图1中,作为一个例子,对将帕尔贴元件121用于发热体900的冷却的情况进行说明。

帕尔贴元件121被配置成,吸热面121a与发热体900接触,发热面121b与散热器122接触。在帕尔贴元件121被施加极性的驱动电压Vpwr0,从而在吸热面121a吸热,在发热面121b发热。

帕尔贴元件控制部124生成控制信号,该控制信号用于生成满足针对帕尔贴元件121的冷却能力的要求的周期性的驱动电压。典型的,被提供到发热体900的电力越大、或发热体900的温度越高,则该要求就越大。帕尔贴元件控制部124接收示出被提供到发热体900的电力或温度的信号,该信号所示的电力或温度越大,则生成占空比大的脉宽调制用的控制信号Ctl0。

帕尔贴元件驱动器925具有生成电压V1的直流电源926和开关927,通过将按照来自帕尔贴元件控制部124的控制信号Ctl0,对直流电源926进行周期性的接通与断开而生成的驱动电压Vpwr0施加到帕尔贴元件121。

图2是示出帕尔贴元件驱动装置923的工作的一个例子的信号波形图。如图2所示,驱动电压Vpwr0按照控制信号Ctl0而被脉宽调制。即,驱动电压Vpwr0作为一个例子,在控制信号Ctl0为“H”电平的期间t1以及为“L”电平的期间t2中,交替地切换为电压V1以及0伏。

图3是说明在帕尔贴元件驱动装置923中的课题的图。图3示出了在按照图2的信号来驱动帕尔贴元件121的情况下,分别在期间t1以及期间t2的工作。在此,通过以往的帕尔贴元件121的工作,发热面121b的温度T2比吸热面121a的温度T1,其温度差dT增高。

在期间t1,帕尔贴元件121被施加电压V1的驱动电压Vpwr0,热量Qf从吸热面121a移动向发热面121b。但是,在期间t2,由于向帕尔贴元件121的电力供给完全中断,因此由于温度差dT而产生的热传导,在帕尔贴元件121内出现热量Qr从发热面121b向吸热面121a的逆流。热的逆流在占空比(即,在由期间t1与期间t2构成的1周期中期间t1所占的比率)越小的情况下则越大。热的逆流会导致帕尔贴元件121的工作效率变差,并会造成达到热平衡为止的所需时间增加。

对具有这种热的逆流的情况下的帕尔贴元件121的温度变化进行详细地说明。

图4是将发热体900的温度(即,帕尔贴元件121中的吸热面121a的温度)的变化与脉冲驱动的波形一起示出的波形图。在进行脉冲驱动时,仅在时间t1使帕尔贴元件的驱动成为工作状态,使热从发热体900向散热器122移动,并使发热体900的温度降低。并且仅在时间t2使驱动停止。并反复进行这种驱动。

在以时间t3来使发热体的温度从P4降低到P3时,通过具有如下冷却能力的帕尔贴元件来进行冷却,所述冷却能力是指,比连接P4与P3的直线L1更加急速地冷却能力。这是因为在OFF时间中,发热体900所发出的热量使温度上升,因此需要将包含这部分的温度下降的缘故。因此,在温度变化从P4下降到P0之后,在时间t2的过程中以发热体900的发热而上升到P1。通过反复进行这样的工作,则如图表所示的变化那样,在时间t3的经过过程中到达目标的P3的温度。

但是,实际上的温度的变化成为图5所示的变化。图5是图4的放大图。温度以L2的倾斜曲线从温度P4开始下降,在时间t1之后到达温度P0为止与图4相同。但是,在此之后的温度的上升曲线则不同。在图4中是以倾斜曲线L3来上升的,但实际上以比此急速的L4的曲线来上升。并且,在时间t2之后,温度不是到达P1,而是到达比此高的P6。因此,通过反复进行这种脉冲驱动,从而不会使温度的背离扩大得过多而在时间t3之后到达温度P3。因此,要想在时间t3之后到达温度P3,则需要使通过脉冲驱动的温度下降成为比倾斜曲线L2(=L5)更急速的L7。据此,能够降低到目标的温度P5,并且在时间t3之后成为温度P3。

热的逆流是指,这种温度不是P1,而是被上升到P6。这样,在考虑到热的逆流的情况下,使温度P4在时间t3之后到达温度P3,则需要考虑使用冷却能力更高的帕尔贴元件,或者增加驱动电流,或者增长驱动脉冲的导通时间。

通过以上的探讨,本发明人员提出了具备如下的帕尔贴元件驱动装置的投影仪,即通过使帕尔贴元件121所产生的热的逆流减少,来提高帕尔贴元件121的工作效率。

在以下的实施方式中,对具备本发明所涉及的帕尔贴元件驱动装置的投影仪进行详细说明。

(实施方式1)

作为一个例子,实施方式1所涉及的投影仪是将激光二极管用作光源的激光投影仪。例如,用于车载的HUD(抬头显示器)的激光投影仪通过将被强度调制后的激光扫描到被设置在车辆的挡风玻璃的半透明的组合部件(集成型抬头显示器),从而在该组合部件内部形成表示各种驾驶支援信息的虚像。被形成的虚像被重叠在车外的景色而被提供给驾驶者。

为了通过激光投影仪得到高质量的图像,将激光二极管的温度管理到规定的范围内是非常重要的。因此,提出的方案是,将本发明所涉及的帕尔贴元件驱动装置用于激光投影仪,并高效地对激光二极管进行冷却。

图6是示出实施方式1所涉及的投影仪的功能构成的一个例子的方框图。如图6所示,投影仪1具备:光学部100、显示控制部110、以及温度控制部120。

光学部100具有:LD(激光二极管)103、104、105;光束组合部件106、107;透镜108;以及可动反光镜109。

显示控制部110具有:影像处理部111、光源控制部112、LD驱动器113、反光镜控制部114、以及反光镜驱动器115。

温度控制部120具有:帕尔贴元件121、散热器122、帕尔贴元件驱动部123,帕尔贴元件驱动部123具有:帕尔贴元件控制部124以及帕尔贴元件驱动器125。

在光学部100,LD103、104以及105按照从LD驱动器113提供的驱动信号而被强度调制,分别射出红色、绿色、蓝色的激光光(以下也称为激光光束)。

光束组合部件106以及107例如由二向色镜构成,将从LD103、104、105分别射出的激光光束重合到同一光轴上。

透镜108对从LD103、104、105射出的激光光束进行整形。更具体而言,将激光光束变换为平行光,并且将与行进方向正交的截面的形状调整为大致圆形。并且,透镜108可以由多个透镜组合而成,并且也可以被设置在光束组合部件106、107与LD103、104、105之间。

可动反光镜109例如由被设置于激光光束的光轴上的MEMS(Micro Electro Mechanical System:微机电系统)反光镜构成,变更激光光束的行进方向。可动反光镜109按照从反光镜驱动器115提供的驱动信号,改变倾斜方向,以使被改变了行进方向的激光光束被扫描在图外的组合部件。并且,可动反光镜109可以由多个MEMS反光镜的组合来构成,并且也可以由光学多面体构成。

在显示控制部110,影像处理部111获得图像信号。并且,经由反光镜控制部114以及反光镜驱动器115,来驱动可动反光镜109的倾斜。并且,为了形成以获得的图像信号表示的虚像,从而与可动反光镜109的驱动同步,经由光源控制部112以及LD驱动器113,来控制从LD103、104、105射出的激光光束的强度。

影像处理部111、光源控制部112、以及反光镜控制部114例如可以由具有处理器以及存储器的单芯片微型计算机构成。并且,LD驱动器113以及反光镜驱动器115例如也可以由包括晶体管的电子电路构成。

在温度控制部120,帕尔贴元件121被配置成,吸热面121a与传热部件102接触,发热面121b与散热器122接触。帕尔贴元件121的吸热面121a经由传热部件102,与光学部100(尤其是LD103、104、105)热结合,发热面121b与散热器122热结合。传热部件102将来自LD103、104、105的热传导到帕尔贴元件121的吸热面121a。散热器122传导来自帕尔贴元件121的发热面121b的热,并发散到周围环境。传热部件102以及散热器122例如可以由金属或陶瓷等构成。在此,光学部100与传热部件102是发热体的一个例子。

帕尔贴元件驱动部123是将驱动电压提供到帕尔贴元件121的装置,具有帕尔贴元件控制部124以及帕尔贴元件驱动器125。帕尔贴元件驱动部123例如可以由包括晶体管的电子电路构成。在此,帕尔贴元件驱动部123是控制部的一个例子,通过对帕尔贴元件121施加进行周期性变化的电压,从而在帕尔贴元件121的一侧的面与另一侧的面之间形成温度差。

帕尔贴元件控制部124生成控制信号,该控制信号用于生成满足针对帕尔贴元件121的冷却能力的要求的周期性的驱动电压。

帕尔贴元件驱动器125按照控制信号,生成周期性地变动为特定的电压的驱动电压,并提供到帕尔贴元件121。

在此,对于帕尔贴元件控制部124生成控制信号的具体方法没有特殊的限定。例如,可以生成如下的控制信号,即,从影像处理部111接收示出LD103、104、105的发光量的信号,该信号所示的发光量越多,则向帕尔贴元件121提供越多的电力。并且也可以生成如下的控制信号,即,利用图中未示出的温度传感器,测量LD103、104、105的温度、或者光学部100的外壳的温度,测量的温度越高,则将越多的电力提供到帕尔贴元件121。关于控制信号以及驱动电压的具体例子待以后详细说明。

接着,对投影仪1的主要部分的实际结构的一个例子进行说明。

图7是示出投影仪1的主要部分的外观的一个例子的斜视图。

图8是从箭头方向来看包括图7所示的A-A线的xz截面时的截面图。为了便于理解,除了附加有图案的截面以外,并适当地示出了能够看到截面的内部的结构。

并且,在图7和图8中对于与温度管理没有直接关系的部件、设置于部件上的用于加固或组装的肋、凸起、螺孔、缺口等进行了适宜地省略。

如图7和图8所示,光学部100被构成为,LD103、透镜108、以及未图示的LD104和105、光束组合部件106和107、可动反光镜109(参照图6)收纳于外壳,并且,在外壳设置有激光射出口101。外壳例如由金属、陶瓷、或耐热性树脂等构成。

LD103通过基台141、LD保持器142、LD基板143而被安装在外壳。传热块144至少与LD基板143和帕尔贴元件121的吸热面121a接触,而形成热结合。基台141、LD保持器142例如可以由金属、陶瓷、或耐热性树脂构成,LD基板143、传热块144例如也可以由金属或陶瓷构成。

来自LD103的热主要通过LD基板143以及传热块144,传导到帕尔贴元件121的吸热面121a。即,LD基板143以及传热块144起到传热部件102的功能。在来自LD103的热的一部分经由LD保持器142、基台141、以及光学部100的外壳,而传导到帕尔贴元件121的吸热面的情况下,还可以使LD保持器142、基台141、以及光学部100的外壳与传热部件102连成一体。

对于LD104、105也分别设置有同样的结构。

帕尔贴元件121经由帕尔贴元件保持器145而被安装在散热器122。帕尔贴元件121的发热面121b与散热器122相接触而形成热结合。帕尔贴元件保持器145例如可以由金属、陶瓷、或耐热性树脂等构成。

通过这种构成,在LD103、104、105产生的热经由传热部件102以及帕尔贴元件121,而被传导到散热器122,并被发散到周围环境。

接着利用具体例子对投影仪1中的帕尔贴元件驱动部123的工作进行说明。

图9是示出实施方式1所涉及的帕尔贴元件驱动部的构成的一个具体例子的方框图。

图9所示的帕尔贴元件驱动部123a是图6的帕尔贴元件驱动部123的一个例子,具有帕尔贴元件控制部124a以及帕尔贴元件驱动器125a。

帕尔贴元件控制部124a生成控制信号Ctl1,该控制信号Ctl1示出针对帕尔贴元件121的冷却能力的要求越大则占空比就越大。

帕尔贴元件驱动器125a具有:生成第一电压V1的直流电源126、生成比第一电压小且比0大的第二电压V2的直流电源127、以及开关128,按照控制信号Ctl1,将周期性地切换为电压V1和V2的驱动电压Vpwr1施加给帕尔贴元件121。

图10是示出帕尔贴元件驱动部123a的工作的一个例子的信号波形图。如图10所示,驱动电压Vpwr1按照控制信号Ctl1而被脉宽调制。即,驱动电压Vpwr1在控制信号Ctl1为“H”电平的期间t1以及“L”电平的期间t2,被交替地切换为电压V1以及电压V2。驱动电压Vpwr1为电压V1与电压V2之间时的过渡期间,例如可以比周期的10%短。

在此,电压V1是第一电压的一个例子,能够使吸热面121a的温度低于发热面121b,并使热从发热体(光学部100以及传热部件102)移动向散热体(散热器122)。并且,电压V2是比所述第一电压低的第二电压的一个例子,阻止热从发热面121b向吸热面121a的移动。并且,期间t1、期间t2分别是第一期间、第二期间的一个例子。所述过渡期间包含在第二期间中。即,驱动电压Vpwr1是针对帕尔贴元件121的冷却能力的要求越大则第一期间占周期的比率就越大的电压。

这样,基于帕尔贴元件驱动部123a的信号波形与图2的比较例所涉及的信号波形相比,不同之处是,期间t2中的驱动电压Vpwr1不是0伏,而是比电压V1低的、阻止热从发热面121b向吸热面121a的移动的电压V2。

通过帕尔贴元件驱动部123a,按照图10的信号波形来驱动帕尔贴元件121,在期间t2,帕尔贴元件121被提供有通过第二电压产生的电力W(以附加了斜线的区域表示),所述第二电压是阻止热从发热面向吸热面移动的电压。这样,与具有向帕尔贴元件121的电力供给完全中断的期间的以往的脉冲驱动不同,在帕尔贴元件121内不会产生热从发热面向吸热面的逆流,从而改善了帕尔贴元件121的工作效率。

图11示出了上述的驱动方法中的温度变化。

通过这种驱动方法,由于与以往的脉冲驱动中的off时间相对应的期间t2也流入一定的电流,以防止热的逆流,因此温度上升也仅为发热体所发出的热的部分,温度的倾斜曲线成为图11的L2、L3、L5(以实线表示的倾斜曲线)。即,在第二期间(期间t2)中,在帕尔贴元件121的吸热面121a产生的温度上升,与帕尔贴元件121的吸热面121a和发热面121b为相同温度时的发热体所产生的温度上升相等。

而且,若增加期间t2中的电流,则如虚线所示,在期间t2由发热体自身的温度上升而产生的热得到冷却,从而能够对温度进行维持。

即,在第二期间(期间t2)中,能够将帕尔贴元件121的吸热面121a保持为一定的温度。

这样,倾斜曲线比L2更加平缓而呈L8,从而能够降低帕尔贴元件的能力而使用价格更低廉的帕尔贴元件,或者减少驱动电流来缩短时间,从而实现节能。

(实施方式1的变形例)

在上述的说明中作为一个例子,帕尔贴元件驱动部123a向帕尔贴元件121施加了,将比电压V1小且比0伏大的电压V2作为下限的驱动电压Vpwr1,但是并非受此所限。例如也可以是,帕尔贴元件驱动部在特定的周期中使驱动电压降低到0伏。以下对这种变形例所涉及的帕尔贴元件驱动部进行说明。

图12是示出实施方式1的变形例所涉及的帕尔贴元件驱动部的构成的一个具体例子的方框图。

图12所示的帕尔贴元件驱动部123b是图6的帕尔贴元件驱动部123的一个例子,具有帕尔贴元件控制部124b以及帕尔贴元件驱动器125b。

帕尔贴元件控制部124b与图9的帕尔贴元件控制部124a相比,添加了生成控制信号Ctl2的功能,该控制信号Ctl2示出使驱动电压降低为0伏的定时。

帕尔贴元件驱动器125b与图9的帕尔贴元件驱动器125a相比,添加了开关129,按照控制信号Ctl1周期性地切换为电压V1与V2,按照控制信号Ctl2,将降低为0伏的驱动电压Vpwr2施加到帕尔贴元件121。

图13是示出帕尔贴元件驱动部123b的一个工作例子的信号波形图。如图13所示,驱动电压Vpwr2按照控制信号Ctl1而被脉宽调制,并且按照控制信号Ctl2降低为0伏。即,驱动电压Vpwr2在控制信号Ctl2为“H”电平的期间中,当控制信号Ctl1为“H”电平的期间t1时为电压V1,当控制信号Ctl1为“L”电平的期间t2时为电压V2。并且在控制信号Ctl2为“L”电平的期间t0中,与控制信号Ctl1无关而成为0伏。

作为一个例子也可以是,帕尔贴元件控制部124b在控制信号Ctl1的每规定数量的周期之中的一个周期中,与控制信号Ctl1的“L”电平同步,使控制信号Ctl2成为“L”电平。

据此,能够兼用防止热的逆流来改善帕尔贴元件121的工作效率的周期、以及使驱动电压降低为0伏来减少帕尔贴元件121的耗电的周期,因此能够实现节省电力。

并且,作为一个例子也可以是,帕尔贴元件控制部124b将控制信号Ctl1的占空比(即,控制信号Ctl1的1周期中“H”电平的期间所占的比率)与规定的阈值进行比较,只有在占空比为所述阈值以下的情况下,才与控制信号Ctl1的“L”电平同步,使控制信号Ctl2成为“L”电平。

据此,由于在占空比小的周期中,热的逆流的发生期间长,因此通过将驱动电压Vpwr2的下限设为电压V2,从而阻止热的逆流。并且,由于在占空比大的周期中,热的逆流的发生期间短,因此通过使驱动电压Vpwr2降低为0伏,来实现节省电力。

(实施方式2)

在上述说明中,作为一个例子,帕尔贴元件驱动部123a将交替切换为电压V1与电压V2的驱动电压Vpwr1施加到帕尔贴元件121,但是并非受此例所限。帕尔贴元件驱动部例如也可以是,在期间t2将电压V1以及电压V2中的一方连续地向另一方变化的驱动电压施加到所述帕尔贴元件。以下对这种变形例所涉及的帕尔贴元件驱动部进行说明。

图14是示出实施方式2所涉及的帕尔贴元件驱动部的构成的一个具体例子的方框图。

图14所示的帕尔贴元件驱动部123c是图6的帕尔贴元件驱动部123的一个例子,具有帕尔贴元件控制部124c以及帕尔贴元件驱动器125c。

帕尔贴元件控制部124c生成控制信号Ctl3,该控制信号Ctl3在针对帕尔贴元件121的冷却能力的要求越大的情况下则示出越少的脉冲频度。

帕尔贴元件驱动器125c具有电压输出器130、开关131、积分电路132。积分电路132由电容器133、电阻134、135构成。开关131按照控制信号Ctl3来对积分电路132进行复位。电压输出器130将与积分电路132的输出电压相等的驱动电压Vpwr3施加到帕尔贴元件121。

图15A是示出帕尔贴元件驱动部123c的一个工作例子的信号波形图。如图15A所示,驱动电压Vpwr3按照控制信号Ctl3而被脉冲频度调制。即,驱动电压Vpwr3在控制信号Ctl3为“H”电平的期间,由于开关131导通,因此成为电压V1由电阻134与135分压后得到的电压V2。并且,在控制信号Ctl3成为“L”电平时,由于开关131断开,因此驱动电压Vpwr3按照积分电路132的时间常数,从电压V2向电压V1呈曲线状上升。

在此,电压V1是第一电压的一个例子,其使吸热面121a成为比发热面121b低的低温,并使热从发热体(光学部100以及传热部件102)向散热体(散热器122)移动。并且,比电压V1低且在电压V2以上的电压是比所述第一电压低的第二电压的一个例子,阻止热从发热面121b向吸热面121a的移动。并且,驱动电压Vpwr3为电压V1时的期间t1是第一期间的一个例子,驱动电压Vpwr3为比电压V1低且在电压V2以上时的期间t2是第二期间的一个例子。驱动电压Vpwr3从电压V1向电压V2下降的过渡期间是所述第二期间。

并且,实际上也可以将大致与电压V1相等的电压(例如,电压V1的90%以上的电压)定义为第一电压。并且,例如也可以是,在驱动电压Vpwr3与电压V1大致相等(例如,电压V1的90%以上)后,将控制信号Ctl3成为“L”电平的期间定义为,驱动电压Vpwr3到达了电压V1的期间t1。

图15B是示出帕尔贴元件驱动部123c的工作的另一个例子的信号波形图。图15B所示的信号波形是通过将图14的积分电路132的电阻134,以例如在饱和区域工作的晶体管等恒流元件来构成而得到的。在这种情况下,期间t2中的驱动电压Vpwr3(即,第二电压)从电压V2向电压V1呈直线状上升。这样,驱动电压Vpwr3是,针对帕尔贴元件121的冷却能力的要求越大则降低到下限值的频度减少的电压。驱动电压Vpwr3的第二电压从作为下限电压的电压V2向作为第一电压的电压V1,呈曲线状上升(图15A)或者呈直线状上升(图15B)。驱动电压Vpwr3的下限电压在所有的周期比0伏大。

由帕尔贴元件驱动部123c按照图15A或图15B的信号波形来驱动帕尔贴元件121,在期间t2,在帕尔贴元件121被提供有电力W(以附加了斜线的区域来表示),该电力W是由阻止热从发热面移动向吸热面的第二电压产生的。其结果是,与具有向帕尔贴元件121的电力供给完全中断的期间的以往的脉冲驱动不同,在帕尔贴元件121内不会发生热从发热面向吸热面的逆流,从而改善了帕尔贴元件121的工作效率。

(实施方式3)

在上述的说明中作为一个例子,向帕尔贴元件121施加的驱动电压的下限基本上是比0伏大的电压V2,在特定的周期也可以降低为0伏,但是并非受此例所限。例如也可以是,帕尔贴元件驱动部使驱动电压在所有的周期均降低为0伏。以下对这种变形例所涉及的帕尔贴元件驱动部进行说明。

图16是示出实施方式3所涉及的帕尔贴元件驱动部的构成的具体的一个例子的方框图。

图16所示的帕尔贴元件驱动部123d是图6的帕尔贴元件驱动部123的一个例子,与帕尔贴元件驱动部123c相比,不同之处是帕尔贴元件驱动器125d的积分电路136被变更。

积分电路136是通过从积分电路132删除了电阻135,从而使输出电压的下限降低为0伏。

图17A是示出帕尔贴元件驱动部123d的工作的一个例子的信号波形图。如图17A所示,驱动电压Vpwr4在控制信号Ctl3为“H”电平的期间t0降低为0伏,在控制信号Ctl3成为“L”电平时,驱动电压Vpwr4从0伏向电压V1呈曲线状上升。

在此,电压V1是第一电压的一个例子,比电压V1低的电压是第二电压的一个例子。并且,驱动电压Vpwr4为电压V1时的期间t1是第一期间的一个例子,驱动电压Vpwr4为比电压V1低时的期间t2是第二期间的一个例子。驱动电压Vpwr4从电压V1向0伏降低的过渡期间包含在所述第二期间。

并且,实际上可以将电压V1的例如90%以上的电压定义为第一电压。并且,例如也可以是,将在驱动电压Vpwr4成为电压V1的90%以上之后到控制信号Ctl3成为“L”电平的期间,定义为驱动电压Vpwr4达到了电压V1的期间t1。

图17B是示出帕尔贴元件驱动部123d的工作的其他的一个例子的信号波形图。图17B所示的信号波形是通过将图16的积分电路136的电阻134,例如以饱和区域进行工作的晶体管等恒流元件来构成而得到的。在这种情况下,期间t2中的驱动电压Vpwr4(即第二电压)从0伏向电压V1呈直线状上升。这样,驱动电压Vpwr4是,针对帕尔贴元件121的冷却能力的要求越大则降低到下限值的频度越少的电压。

驱动电压Vpwr4的第二电压,从作为下限电压的0伏向作为第一电压的电压V1呈曲线状上升(图17A)、或者直线状上升(图17B)。驱动电压Vpwr4的下限电压在所有的周期为0伏。

通过帕尔贴元件驱动部123d,按照图17A或图17B的信号波形来驱动帕尔贴元件121,从而在期间t2,在帕尔贴元件121被提供通过阻止从发热面向吸热面的热的移动的第二电压产生的电力W(以附加斜线的区域来表示)。这样,与具有向帕尔贴元件121的电力供给完全中断的期间的以往的脉冲驱动不同,在帕尔贴元件121内不会发生从发热面向吸热面的热的逆流,从而改善了帕尔贴元件121的工作效率。

以上虽然对本发明的实施方式所涉及的投影仪进行了说明,本发明并非受各个实施方式所限。在不脱离本发明的主旨的范围内,将本领域技术人员所想到的各种执行于本实施方式所得到的形态,或者对不同的实施方式中的构成要素进行组合而构成的形态,均可以包含在本发明的一个或多个形态的范围内。

例如,以上对将帕尔贴元件用于发热体的冷却的情况进行了说明,通过对提供到帕尔贴元件的电压的极性进行反转,从而帕尔贴元件被用作对象物的加热是众所周知的。对对象物进行加热的情况与对发热体进行冷却的情况相同,由于发生热的逆流,因此,在将本发明例如用于投影仪内的加热对象物的加热的情况下,也能够高效地对帕尔贴元件进行驱动。

本发明能够广泛利用于例如投影仪等包括需要冷却或加热的对象物的各种设备。

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