數字投影儀控制方法和設備的製作方法
2023-06-04 00:56:56 1
專利名稱：數字投影儀控制方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及對數字投影儀的光源和冷卻裝置的控制。
背景技術：
數字投影儀，以下被稱為投影儀，如用來顯示由計算機生成的放映的便攜視頻投影儀，被頻繁地用在商業會議和其它地點。通過這些投影儀而顯示的亮圖像和它們現成的便攜性是其使用的關鍵方面。為實現亮圖像，這些投影儀採用了專門的高強度、高溫度的光源。由於其高工作溫度，這些光源需要來自投影儀內部的諸如風扇的冷卻裝置的強制冷卻。這種光源的典型實例是高壓汞蒸汽燈，其具有200個大氣壓的內部壓力和1000攝氏度的工作溫度。
這些光源亦經歷普通白熾燈的工作約束以外(beyond)的工作約束。具體而言，當汞蒸汽燈在其已到達工作溫度之後被關閉時，它不能被立即回到打開或者被「觸發」，其指的是對燈內的等離子體弧的觸發。燈內的弧使液體汞汽化並發出強光。在燈可被重新觸發之前，它應被冷卻至近似450攝氏度以下，即汞的沸點以下，在該溫度下氣態汞已凝結回到其液體狀態。液體汞對於觸發弧是必要的，這是因為氣態汞並不是有效的電導體。
為對付該工作約束，投影儀製造商強迫冷卻風扇在投影儀已被關閉之後運轉一個固定的時間段。在操作者想要使投影儀回到打開的情況下，這麼做是為了儘可能快地冷卻光源。
然而在實踐中，一旦投影儀被關閉，則它在正常情況下保持為關，直到在另一個會議中再次需要它。實際上，關閉投影儀可能表示會議的結束，在此情況下參加者然後可能必須趕赴隨後的約會。例如，作報告的人可能必須匆忙地趕飛機或維持某個其它時間表。
即使投影儀已被關閉而風扇仍繼續運轉的事實常常引起操作者的混亂。人們從直覺上希望投影儀用作普通設備，當它們被關閉時，它們不繼續運轉。而且，匆忙前往隨後約會的商業人士可能並不知道在風扇運轉時拔掉投影儀的電源線是否安全。不幸的是，在此情況下大多數人都感到在投影儀冷卻裝置繼續運轉時等待是被迫的。
發明內容
本發明的一個方面以控制被關閉電源的投影儀的方法為特徵。在收到打開請求之後，與光源關聯的溫度被傳感並被比較於預定閾值。如果溫度在閾值以下，則投影儀的光源被打開。否則，如果溫度不在閾值以下，則投影儀的冷卻裝置被打開，而光源的打開被延遲，直到溫度降到閾值以下。
本發明的另一個方面以控制被打開電源的數字投影儀的方法為特徵。在收到關閉請求之後，冷卻裝置與光源同時被關閉而不管光源溫度。
圖1是依照本發明的一個實施有關投影儀打開請求的操作的流程圖；圖2是依照本發明的一個實施有關投影儀關閉請求的操作的流程圖；圖3是說明依照本發明的一個實施的投影儀光源控制和冷卻裝置控制的系統組織的方塊圖。
在各個圖中，相同的參考數字和名稱表示相同的元件。
具體實施例方式
本發明的實施涉及數字投影儀，其採用專門的高強度光源，如氙燈或高壓汞蒸汽燈。諸如高壓汞蒸汽燈的燈通過以下而實現了其強亮度採用首先被觸發於兩個電極之間的電等離子體弧，生成其中可維持該弧的高溫汞蒸汽環境。這些燈通常經歷比普通白熾燈嚴格的工作約束。具體而言，一旦已在汞蒸汽燈中觸發了弧並且已到達工作溫度(典型為1000攝氏度)，該弧不能被重新觸發(如在電源中斷的情況下所將需要的)，直到該燈已被冷卻到汞的沸點(近似450攝氏度)以下，由此允許氣態汞凝結到其液體狀態。在燈過熱時嘗試觸發弧對其電極是有害的。本發明的實施保護這種投影儀燈，同時避免了對投影儀操作者的不便。
本發明的方面由於至少一個或多個以下方式而更加有利。
本發明允許投影儀的冷卻裝置與投影儀的光源同時被關閉。這向操作者確保了投影儀系統被完全關閉並且消除了由即使投影儀已被關閉風扇仍繼續運轉而導致的混亂。其優點在於，在投影儀已被關閉之後，操作者不再被迫在投影儀的風扇運轉一個固定的時間段時等待。這樣，操作者可立即拔掉投影儀以將其存放起來或將其搬到另一個位置。
本發明進一步的優點在於包含在系統打開期間傳感光源的溫度以確定在它被打開之前是否應被冷卻。以這種方式，傳感光源溫度保護了貴重的投影儀光源不受損壞。例如，在氣態汞已被冷卻到凝結點之前在高壓汞蒸汽燈中反覆嘗試重新觸發弧將侵蝕燈的電極並縮短燈的壽命。典型地，如果投影儀在使用中被偶然拔掉或關閉，則本發明的該方面將發揮作用。
圖1是依照本發明的一個實施有關投影儀打開請求100的操作的流程圖。遙控單元或被安裝在投影儀上的簡單開/關開關可被用於生成打開請求(102)，其然後由投影儀系統控制器來接收。
在投影儀已被打開之後，光源溫度然後從溫度傳感器被接收(104)。在實踐中，溫度可來自直接位於光源附近的傳感器，或者可通過傳感投影儀的內部工作溫度來推斷它。例如，傳感器可被安裝在接近燈的光源室內，在這裡溫度可被直接傳感。可替換的是，傳感器可被安裝在投影儀的主體內的電路板上。
在光源溫度已被收到時，它被比較於預定閾值(106)。對於高壓汞蒸汽燈，該閾值是近似450攝氏度。該溫度是汞的沸點。因此，在該溫度以下，氣態汞再一次是液體並且在燈的電極之間觸發弧是安全的。在汞處於氣體狀態下嘗試觸發弧將導致對燈電極的侵蝕並縮短燈的使用壽命。
如果溫度處於閾值或閾值以下(108)，則燈可被打開(110)。典型地，如果投影儀處於室溫，它將響應於打開請求而打開，而並沒有延遲。如先前所提及的，在存在液體汞的情況下，高壓汞蒸汽光源的打開包含在兩個電極之間觸發弧。電弧的強熱將使汞汽化。氣態汞和電極之間的電場的組合將生成等離子體，從而在近似1000攝氏度的工作溫度下產生強光。
如果溫度不在閾值以下，則冷卻裝置被打開(112)以降低光源的溫度。典型地，在投影儀的正常使用期間，當電源被中斷時將遇到這種情況。例如，投影儀的電源線可能被偶然拔掉或者投影儀可能在無意中被關閉。在此情況下，操作者將需要儘可能快地恢復放映。如果該保護特徵沒有就位，則在處於用於打開的適當溫度以上時，投影儀的燈可由於操作者反覆嘗試打開燈而損壞。
圖2是依照本發明的一個實施有關投影儀關閉請求200的操作的流程圖。在典型的操作期間，在投影儀處於開並顯示圖像(202)時，投影儀的燈將已經開了足夠長的時間以到達正常工作溫度。對於高壓汞蒸汽燈，該溫度是近似1000攝氏度。
如較早時所述，在商業會議中投影儀的典型使用是打開它並在會議的持續時間內讓它開著。事實上，關閉投影儀常常表示會議的結束，在此情況下，會議參加者將匆忙趕赴隨後的約會。為關閉投影儀，操作者可轉換(throw)位於投影儀主體上的開關，或者通過遙控來請求投影儀關閉。在任何一種情況下，投影儀的系統控制器將接收關閉請求(204)。此時常規的投影儀使投影儀的冷卻風扇運轉一個固定的時間段。其目的是在操作者可能希望使投影儀回到打開的情況下儘可能快地冷卻燈。然而，典型的效果是給通常匆忙離開並且現在不確定在風扇仍運轉時拔掉投影儀是否安全的操作者帶來不便。大多數人將不正確地假定在使用之後投影儀的燈必須接收強制冷卻。實際上，讓燈自然冷卻而不是強制冷卻通常導致對燈的較小應力。
與對關閉請求的常規響應相比，本發明的動作是關閉光源(206)而且在一個時間範圍內關閉冷卻裝置而不管光源溫度(208)。例如，該時間範圍可被察覺為立即、幾秒或對操作者是方便的一個時間段。該動作使操作者較少混亂，這是因為投影儀現在表現為普通電器並且直接響應於關閉請求而完全關閉。進一步的優點是執行不必要的冷卻操作的投影儀不再滯留可能匆忙打包並離開的操作者。又一個優點是投影儀燈的被動冷卻導致對燈的較小應力並由此延長了燈的使用壽命。
圖3是依照本發明的一個實施而設計的投影儀系統300的方塊圖表示。投影儀系統300包括開/關控制302、系統控制器304、冷卻裝置306、溫度傳感器308和光源310。
在典型的實施中，開/關控制302可以是位於投影儀上的開關，或者它可被實施為遙控的接收電路的一部分。在任何一種情況下，開/關控制302用來發送打開請求和關閉請求給系統控制器304。
系統控制器304可被不同地實施為特定用途集成電路、現場可編程門陣列、專用微控制器、微處理器，或者甚至作為投影儀的集成計算機系統的一部分，該系統包括中央處理單元、隨機存取存儲器、海量存儲和對外部網絡的接入。除了剛才所述的數字解決方案以外，系統控制器304的功能亦可被實施為採用比較器的模擬電路，該比較器用來比較光源溫度與預定溫度。系統控制器304的動作響應於關閉請求而直接關閉冷卻裝置306和光源310。當關閉請求被接收時，由溫度傳感器308提供的溫度被比較於用於安全打開光源310的預定閾值溫度。如果所述溫度處於該閾值或閾值以下，則光源310被打開。如果它處於閾值以上，則冷卻裝置306被打開以迅速降低光源310的溫度。
典型地，冷卻裝置306被實施為風扇。冷卻裝置的目的是在正常工作中或者當光源310仍處於用於打開的安全溫度以上時準備光源310打開時降低光源310的溫度。
溫度傳感器308發送光源310的溫度給系統控制器304。溫度傳感器308可位於直接接近光源的地方，在這裡光源310的溫度可被直接測量。溫度傳感器308亦可位於投影儀的主體內，在這裡光源310的溫度可作為投影儀內部溫度的函數而被估算。有用於溫度傳感器308的各種實施，包括電阻性傳感器，其中傳感器的電阻作為溫度的函數而變化。溫度傳感器308的另一個實施包括矽傳感器，其中矽PN結上的電壓降作為溫度的函數而變化。
光源310典型地被實施為高壓汞蒸汽燈。如較早時所提及的，這種類型的燈經歷普通白熾燈的工作約束以外的工作約束。例如，它們不能象白熾燈一樣被容易地關閉和打開。這是因為該燈是藉助氣態汞環境下的等離子體弧而產生強光的。為觸發(即啟動)弧，汞必須處於其液體狀態。當燈處於室溫時這是沒有問題的，這是因為汞在近似450攝氏度處沸騰(即變成氣態)。一旦弧已被觸發，則等離子體將最終到達近似1000攝氏度的正常工作溫度。該極端的熱使在正常工作期間由冷卻裝置306來強制冷卻成為必要。亦需要強制冷卻將燈的溫度帶到汞的沸點以下，從而在正常工作中在電源中斷的情況下量新觸發弧。這是因為氣態汞不是好的電導體並且在該狀態下試圖觸發弧對燈的電極是侵蝕性的。
儘管已描述了實例和實施，它們並不是用來限制本發明的任何方面的。因此，本發明的版本可被實施於數字或模擬電路中，或者計算機硬體、固件、軟體中，或者是其中的組合中。
此外，儘管在此為了說明的目的已描述了特定的實施例，可在本發明的精神和範圍內做出各種修改。例如，本發明的實施先前被描述為在數字投影儀中使用，然而另外的實施可被用在視頻投影儀、頭頂式投影儀、投影電視和影院投影儀中。因此，本發明並不局限於上述實施，相反是根據其等效內容的全範圍由所附的權利要求來限定的。
權利要求
1.一種控制數字投影儀的方法，包括接收請求以打開數字投影儀；從溫度傳感器接收與光源關聯的溫度數據；比較所述溫度數據與預定閾值；如果溫度數據在預定閾值以上並且如果打開請求已被接收，則打開冷卻裝置；以及如果溫度數據處於預定閾值或預定閾值以下並且如果打開請求已被接收，則打開光源。
2.權利要求1的方法，其中數字投影儀是從一組投影儀中選擇的，該組投影儀包括頭頂式投影儀、視頻投影儀、投影電視和影院投影儀。
3.權利要求1的方法，其中光源是從一組燈中選擇的，該組燈包括氙燈和高壓汞蒸汽燈。
4.權利要求1的方法，其中預定閾值基本上是汞的沸點。
5.權利要求1的方法，其中所接收的打開請求來自安裝在數字投影儀上的開/關控制。
6.權利要求1的方法，其中所接收的打開請求來自遙控。
7.權利要求1的方法，其中所接收的溫度數據包括接近光源而獲得的數據。
8.權利要求1的方法，其中所接收的溫度數據包括從數字投影儀的內部環境獲得的數據。
9.一種控制數字投影儀的方法，包括使用光源用數字投影儀來顯示圖像；接收請求以關閉數字投影儀；響應於所接收的所述請求而關閉光源；以及響應於所述請求並在一個時間範圍內關閉冷卻裝置，而不考慮光源溫度。
10.權利要求9的方法，其中所述時間範圍是從一組時間範圍中選擇的，該組時間範圍包括基本上立即的時間範圍、幾秒和對於用戶的方便時間段。
11.權利要求9的方法，其中數字投影儀是從一組投影儀中選擇的，該組投影儀包括頭頂式投影儀、視頻投影儀、投影電視和影院投影儀。
12.權利要求9的方法，進一步包括一旦收到關閉請求則被動地冷卻光源。
13.權利要求9的方法，其中光源是高壓汞蒸汽燈。
14.權利要求9的方法，其中所接收的關閉請求來自安裝在數字投影儀上的開/關控制。
15.權利要求9的方法，其中所接收的關閉請求來自遙控。
16.權利要求9的方法，其中冷卻裝置是風扇。
17.一種用於數字投影儀的光源控制設備，包括光源，用於投影圖像；溫度傳感器，用於測量光源的溫度；冷卻裝置，用於降低光源的溫度；開/關控制，用於激勵光源；以及控制機構，用於處理溫度數據並確定光源數據和冷卻裝置控制，其中當低於溫度閾值時光源被激勵。
18.權利要求17的設備，其中如果溫度數據處於預定閾值以上並且如果打開請求已被接收，則冷卻裝置被打開；並且如果溫度數據處於預定閾值或預定閾值以下並且如果打開請求已被接收，則打開光源。
19.權利要求17的設備，其中響應於所接收的請求而關閉光源；並且響應於請求並在一個時間範圍內關閉冷卻裝置，而不考慮光源溫度。
20.權利要求17的設備，其中光源包括高壓汞蒸汽燈。
21.權利要求17的設備，其中溫度傳感器包括電阻性傳感器。
22.權利要求17的設備，其中溫度傳感器包括矽PN結傳感器。
23.權利要求17的設備，其中溫度傳感器被接近於光源而安裝。
24.權利要求17的設備，其中溫度傳感器被安裝於數字投影儀的主體內。
25.權利要求17的設備，其中冷卻裝置包括風扇。
26.權利要求17的設備，其中開/關控制包括被安裝於數字投影儀上的開關。
27.權利要求17的設備，其中開/關控制包括遙控。
28.權利要求17的設備，其中系統控制器包括被集成到數字投影儀中的計算機系統，包括中央處理單元、隨機存取存儲器、海量存儲和對外部網絡的接入。
29.一種用於控制數字投影儀的設備，包括用於接收請求以打開數字投影儀的裝置；用於從溫度傳感器接收與光源關聯的溫度數據的裝置；用於比較所述溫度數據與預定閾值的裝置；如果溫度數據在預定閾值以上並且如果打開請求已被接收，用於打開冷卻裝置的裝置；以及如果溫度數據處於預定閾值或預定閾值以下並且如果打開請求已被接收，用於打開光源的裝置。
30.一種用於控制數字投影儀的設備，包括用於使用光源用數字投影儀來顯示圖像的裝置；用於接收請求以關閉數字投影儀的裝置；用於響應於所接收的請求而關閉光源的裝置；以及用於響應於請求並在一個時間範圍內關閉冷卻裝置而不考慮光源溫度的裝置。
31.一種用於控制數字投影儀的電腦程式產品，其被有形地存儲在計算機可讀介質中，包括可工作以使可編程處理器進行以下的指令接收請求以打開數字投影儀；從溫度傳感器接收與光源關聯的溫度數據；比較所述溫度數據與預定閾值；如果溫度數據在預定閾值以上並且如果打開請求已被接收，則打開冷卻裝置；以及如果溫度數據處於預定閾值或預定閾值以下並且如果打開請求已被接收，則打開光源。
32.一種用於控制數字投影儀的電腦程式產品，其被有形地存儲在計算機可讀介質中，包括可工作以使可編程處理器進行以下的指令使用光源用數字投影儀來顯示圖像；接收請求以關閉數字投影儀；響應於所接收的請求而關閉光源；以及響應於請求並在一個時間範圍內關閉冷卻裝置而不考慮光源溫度。
全文摘要
一種用來控制數字投影儀的方法和設備。在收到打開請求之後，與光源關聯的溫度被傳感並被比較於預定閾值。如果溫度在閾值以下，則投影儀的光源被打開。否則，如果溫度不在閾值以下，則投影儀的冷卻裝置被打開，而光源的打開被延遲，直到溫度降到閾值以下。在收到關閉請求之後，冷卻裝置與光源同時被關閉而不管光源溫度。
文檔編號G03B21/16GK1577064SQ200410045789
公開日2005年2月9日 申請日期2004年5月28日 優先權日2003年7月28日
發明者J·R·科爾, W·J·阿倫 申請人:惠普開發有限公司