記錄高溫部件按照高溫政策工作的時間長度的製作方法
2023-05-07 08:40:16
專利名稱：記錄高溫部件按照高溫政策工作的時間長度的製作方法
背景技術：
投影儀系統通常是集成了光源、光學系統、電子器件和光調製器的設備，用於將諸如圖像、視頻、文件和電子表格等數據從計算機或視頻設備投射到牆上或前/後屏幕上，以便觀看大的圖像。在以講演為其工作職責的一部分的商業用戶中，這些投影儀系統尤為流行。更新型的投影儀可能只有幾磅重，這使它們非常適合於商業旅行者。隨著投影技術質量的提高，投影儀還被用在人們的家用高清晰電視(HDTV)和其它家庭娛樂應用中。一些工業上的權威人士預測數字投影儀還將成為在電影院中使用的標準投影技術。
一個投影儀一般包含一個光源，例如一個燈泡，該光源是投影儀的一個高溫部件。說燈泡是高溫部件是因為它以高溫工作。舉個例子，燈泡的燈的外殼可在長的時間長度內達到約950℃。通常認為燈泡的使用壽命可以被測量作為該燈泡是其中一部分的投影儀的工作時間長度。但是，更準確地說，燈泡的使用壽命被測量為它在高溫下工作的時間長度。當燈泡的使用壽命已經到期時，為了使投影儀繼續最優地運行，通常需要用一個新的燈泡來替換投影儀中舊的燈泡。燈泡壽命結束的一個確定標準是當光輸出為其初始值的50％時。
發明內容
一個實施例中的方法是記錄設備的高溫部件按照高溫政策(policy)工作的一個或多個時間長度。當在這些時間長度中有至少一個時間長度大於相應的閾值時間長度時，執行一個動作作為響應。
這裡引用的附圖組成了說明書的一個部分。除非明確指出，附圖中顯示的特徵僅用於解釋本發明的一些實施例，而不是本發明的所有實施例，而對於反過來的情況則不進行說明。
圖1是按照本發明的一個實施例的一種方法的流程圖。
圖2是按照本發明的一個實施例的、用於結合以描述高溫政策的圖。
圖3是按照本發明的不同實施例的、用於結合以描述其它高溫政策的圖。
圖4是按照本發明的一個實施例的、包含一個光源組件的投影系統的框圖。
圖5和6是按照本發明的不同實施例的、圖4中的投影系統的熱感應機構的框圖。
圖7是按照本發明的一個實施例的、用於製造圖4中所示的光源組件的方法的流程圖。
具體實施例方式
在下面對本發明的示例性實施例進行的具體描述中，參考了形成該實施例一部分的附圖，在附圖中，通過圖釋的方式顯示了在其中可實現本發明的示例性實施例。為了使本領域技術人員能夠實現本發明，對這些實施例進行了足夠詳細地描述。可以使用其它的實施例，還可以在不偏離本發明的精神和範圍的條件下進行邏輯上的、機械上的、電學上的、光電的、軟體/固件的和其它的修改。因此，下面的具體描述並非用於限制的目的，本發明的範圍僅由附帶的權利要求書限定。
概述和使用方法圖1顯示了按照本發明的一個實施例的方法100。設備的高溫部件按照高溫政策工作的時間長度被記錄(102)。該時間長度更通常的是有關該高溫部件按照高溫政策工作的信息。該高溫部件可以是投影系統或投影儀中的包含燈泡的投影儀光源組件。該高溫部件還可以是另一種系統中的另一種部件或設備。其它類型的這種部件和/或設備包含機動車剎車組件；用於高精度製造例如在諸如火車、傳送裝置、發動機和重型設備等運輸車輛上轉動、承載或移動部件的單點鑽石等等的切割工具。
高溫部件是這樣的一種部件，它的正常工作溫度高於它作為其中一部分的系統或設備中的其它部件。該高溫部件還經常是該系統中的最大熱源，並且可能必須對該高溫部件進行冷卻以調整系統溫度。如果調整系統或機構出現故障，則該高溫部件會變得不期望的熱。高溫政策通常判斷該高溫部件是否在高溫下工作。高溫政策的具體示例將在後面的具體說明中進行描述。
可以通過對該部件作為其中一部分的設備進行多次使用來記錄該部件按照該政策工作的時間長度。例如，可以將該設備打開，使該部件變熱並最終按照高溫政策工作。然後將該設備關閉，或僅將該部件本身關閉，使該部件的溫度冷卻到不再按照高溫政策工作的溫度。該部件按照高溫政策工作的時間長度是在使用該部件的所有時間內該部件按照該政策工作的單個時間長度之和。此外，可以將該時間長度記錄在高溫部件中的一個非易失性存儲器裡，該非易失性存儲器被拆下，並且在後來進行重新安裝，或者在使用相同的高溫部件的其它類似的機器之間共享。
當該高溫部件按照高溫政策工作的時間長度大於閾值時間長度時，執行一個動作(104)。例如，向該部件作為其中一部分的設備的用戶做出指示該部件正接近於它的使用壽命周期的終點，並且應該用一個新的高溫部件來替換該設備中的該部件。當該部件按照該政策工作的時間長度超過了閾值時間長度時，也可以執行其它類型的動作。
這樣的其它類型的動作包含通過給設備管理者或安全性管理者的電子郵件來提供安全性通知，以及提供預測的維護通知。還有其它類型的這樣的動作包含向部分賣主遞交自動的購貨訂單；在下一次系統啟動時禁用壽命處於臨界狀態的系統中的設備；提供出於品牌保護目的的次優化工作通知等等。根據部件的類型，可以以秒、小時、天、星期、月和年等來測量閾值時間長度。
圖2顯示了用於結合以描述按照本發明的一個具體實施例的高溫政策的圖200。圖200在y軸204上計量溫度，該溫度為x軸202上的時間的一個函數。線206代表包含高溫部件的設備的典型使用，並且特定地代表該設備的高溫部件的工作溫度。當該設備打開時，該高溫部件具有一個環境溫度T1，如附圖標記207所示。根據機器工作、使用和負載工作周期，該圖200具有在環境溫度T1之上的非均勻的溫度輪廓。
隨著部件變熱，在時間t1處(由附圖標記212指示)，它的溫度達到閾值溫度T2(由附圖標記208指示)。該高溫部件繼續變熱，然後典型地按照其環境和其它工作、使用因素而變冷和變熱，如線206的鋸形特性所示的。當該部件作為其中一部分的設備或只是該部件本身關閉時，該部件開始冷卻降溫，直到它的溫度在時間t2處(由附圖標記214指示)下降到低於閾值溫度T2，以及再次到達環境溫度T1。
該高溫部件的溫度高於閾值溫度T2的時間長度被特定地記錄為該高溫部件按照高溫政策工作的時間長度。這個時間段等於時間t2減去時間t1。因此，在圖2的實施例中，高溫政策判斷該部件具有高於閾值溫度T2的工作溫度。該閾值溫度可被稱作溫度開關設置點。
需要指出即使在部件或它作為其中一部分的設備被關閉時，該部件也可以按照該政策工作，因為該部件按照該政策的工作通常考慮該部件的溫度，而不必考慮該部件本身是開還是關。該閾值溫度T2可以是預置的可變的或預置的不可改變的溫度閾值。也就是說，用戶可能能夠改變該閾值溫度T2，或者，該溫度可能根據高溫部件的類型來預置，而不是用戶可改變的，同樣，該溫度也可以根據該部件所使用於的環境來進行預置。
到此為止描述的高溫政策記錄一個時間長度，即該組成部件在閾值溫度之上進行工作的時間長度。因此，在這個時間長度大於相應的閾值時間長度時，執行一個動作。但是，在本發明的其它實施例中，該高溫政策可能需要記錄多於一個的時間長度，如詳細說明的下一段的開頭中所具體描述的。在這樣的實施例中，可能在這些時間長度中的至少一個時間長度大於相應的閾值時間長度時執行一個動作。
圖3顯示了按照本發明的不同實施例的、用於結合以描述其它高溫政策的圖400。圖400在y軸204上計量溫度，該溫度為x軸202上的時間的一個函數。線206還代表包含高溫部件的設備的典型使用，並且特定地代表該設備的高溫部件的工作溫度。當該設備打開時，該高溫部件具有一個環境溫度T1，如附圖標記207所示。隨著部件變熱，在時間t3處(由附圖標記408指示)，它的溫度達到第一閾值溫度T3，由附圖標記404指示。
然後，在時間t4處(由附圖標記410指示)，該部件的溫度達到第二閾值溫度T4，由附圖標記406指示。該溫度T4可以是一個很高的溫度，在正常的工作期間內，該部件的溫度在該溫度上下進行波動，如線206的鋸形特性所示的。當部件作為其中一部分的設備或該部件本身被關閉時，該部件開始冷卻，它的溫度首先下降到由附圖標記412指示的時間t5處的閾值溫度T4之下，然後在再次達到環境溫度T1之前下降到由附圖標記414指示的時間t6處的閾值溫度T3。
在本發明的一個實施例中，記錄有關該高溫部件按照高溫政策工作的信息包括記錄兩個不同的時間長度。第一，記錄該部件的溫度高於溫度T3的時間長度。第二，還要記錄該部件的溫度高於閾值溫度T4的時間長度。當這些時間長度中的至少一個時間長度超過相應的閾值時間長度時，可執行已經描述過的動作。
對該部件的工作溫度高於溫度T3的時間長度和該部件的工作溫度高於溫度T4的時間長度的記錄在確定高溫部件的使用壽命終點時可能是有用的。這在該部件被不恰當地加載或使用時也可能是有用的，使得可以檢測到這樣的活動。這兩個時間長度可能都有用於訓練職員、進行設備的重新調整或者進行預防性的或反應性的維護。
此外，在本發明的另一個實施例中，記錄有關該高溫部件按照高溫政策工作的信息包括記錄一個不同的時間長度。這是該部件的溫度處於被指定為溫度T3和溫度T4之間的閾值溫度範圍內的時間長度。也就是說，記錄的是該部件的溫度高於第一閾值溫度但低於第二閾值溫度的時間長度。
與僅僅記錄高溫部件工作的時間長度相比，記錄該高溫部件按照高溫政策工作的時間長度是一個更有用的對於該部件的使用壽命的預報器。這是因為，這樣的部件的壽命的縮減通常是由於它在高溫下工作的結果，而不是僅僅打開該部件的結果。此外，由於在本發明的不同實施例中可以制定不同的高溫政策，在這些實施例中也記錄該部件在第一溫度閾值之上以及在第二溫度閾值之上工作的時間長度，所以如果該部件暴露於非常高的溫度—超過第二閾值—壽命就會被縮到更短。
因此，在這點上使用高溫政策便允許在確定該部件在高溫下工作了多久、以及該部件在極高溫度下工作了多久時具有靈活性。可以有兩個相關的閾值時間長度，一個用於正常高溫工作，另一個用於極高溫度的工作，可以通過檢查這兩個閾值時間長度來確定是否應該執行動作，以及可以有用於該時間長度的組合的閾值。用於極高溫度工作的閾值時間可以低於用於正常高溫工作的閾值時間，因為這樣的工作通常對高溫部件的損害更大，而且會更快地結束該高溫部件的使用壽命。
另外，在本發明的替換實施例中，記錄了高溫部件的工作溫度在時間上的溫度輪廓，以用於之後的分析或訓練目的，並且該溫度輪廓還被包含在圖1的方法100的102及其相關的權利要求語言之中。這樣的一個溫度輪廓可包含確定高溫部件的工作溫度在時間上的集合。因此，對這樣的值的確定和記錄也被包含在圖1的方法100的102及其相關的權利要求語言之中。然後，可以將這個為了本申請的目的而包含在術語「時間長度」中的與時間相關的值與相應的閾值進行比較，以確定是否應該執行某種動作。
投影系統、光源組件和製造方法圖4顯示了按照本發明實施例的一個投影系統600的框圖。該系統600是這樣一種設備，它包含一個高溫部件，本發明的實施例可以結合該高溫部件而得以實施。該系統600可以實現為一個投影儀。該投影系統600包含一個接收器602，該接收器602可以容納投影儀光源組件603、投影儀機構614、熱感應機構610、熱調整機構611和圖像控制器612。
投影儀光源組件603提供系統600使用的光，以便將來自圖像源620的圖像數據616投射到前或後屏幕622上。圖像源620可以是一個計算機，或其它類型的電子和/或視頻設備，這裡圖像數據616可以是模擬或數字數據。在更通常的情況中，前或後屏幕622是投影系統600將圖像源620提供的圖像數據616投射到其上的屏幕。它也可以是一面牆或其它結構的物體，例如一個彎曲的模擬圓屋頂等。光源組件603被可拆卸地插入系統600的接收器602，其中後者可以容納前者的幾何形狀。該組件603特定地包含一個投影儀光源604，例如燈泡和可選的一個反射器組件。光源604特定地是投影系統600的高溫部件，並且組件603通常上是投影系統600的高溫部件。
投影儀光源組件603還包含一個非易失性存儲器605。該非易失性存儲器605可以是一個半導體存儲器、一個硬碟驅動器或其它的磁存儲器，或者是其它類型的非易失性存儲器，例如在共同轉讓的專利6,089,687、6,039,430和6,161,913中公開的存儲設備。該存儲器605優選地存儲光源604已經結合高溫政策工作的運行時間長度，如已經描述的。
存儲器605還可存儲關於投影系統600使用的光源604的其它信息，例如光源604的類型、它的製造者、它的估計的使用壽命等等。該存儲器605還可被投影系統600用於記錄光源604已經在交流(AC)上結合高溫政策、在直流(DC)上結合該政策工作的時間長度、當組件603在其中工作時該系統600遇到的電尖峰的數目等。此外，還可以記錄作為時間函數的溫度曲線圖的溫度輪廓，以便操作者之後進行分析和訓練。
熱感應機構610是系統600的傳感器，該傳感器感應光源組件603的投影儀光源604按照高溫政策工作的時間長度，並響應於這個時間長度超過一個閾值時間長度，而執行一個動作，如在詳細說明的前面部分中詳細說明的。因此，機構610感應組件603的光源604的溫度，並能夠從/向組件603的非易失性存儲器605進行讀出/寫入。任何從非易失性存儲器605讀出和/或向非易失性存儲器605寫入的其它信息也優選地由機構610進行操縱。這種信息可包含作業系統信息、已對光源604保持斷電多久和將被發送到系統600的消息。
熱調整機構611冷卻光源組件603的光源604。在本發明的一個實施例中，該機構611可以是一個或多個風扇。在一個實施例中，該熱感應機構610優選地檢測熱調整機構611的故障，因為這種故障可能使光源604和/或系統600遭受損壞。一旦檢測到熱調整機構611的故障，熱感應機構610就可將有關機構611的故障的信息存入非易失性存儲器605。當系統600下一次啟動後，該機構610就接著讀取這一信息，並優選地阻止光源604打開，或阻止光源604按照高溫政策工作，以防止對光源604和/或系統600本身造成損壞。作為替換方案，一旦檢測到熱調整機構611的故障，該熱感應機構610就立即關閉光源604和/或系統600。
投影機構614按照圖像源620提供的圖像數據616來投射由插入接收器602的光源組件603的投影儀光源604輸出的光，以便將其顯示在投影系統600之外的前或後屏幕622上。該投影機構614特定地可包含照明光學部件606、光調製器單元608和投影成像光學部件618。該照明光學部件606和618可分別包含一個或多個鏡子、一個或多個透鏡、和/或一個或多個其它類型的組成部件，例如折射、衍射和/或反射光學部件。該照明光學部件606收集由光源604輸出的光，並將其傳遞到光調製器單元608上，而投射成像光學部件618將經過光調製器單元608處理的光成像並投射在系統600的外部，例如在前或後屏幕622上。
光調製器單元608可包含一個或多個液晶顯示(LCD)單元、空間光調製器(SLM)、數字光處理(DLP)單元、數字微鏡設備(DMD)，以及其它類型的光調製器單元。圖像控制器612按照圖像源620提供的圖像數據616來控制光調製器單元608。例如，圖像控制器612可控制光調製器單元608，以使它們結合圖像數據616的像素的對比度和/或顏色值(例如圖像數據616的像素的組成顏色成分)來正確地對光進行透射、反射和/或調製。如本領域技術人員可以理解的，每個調製器可以具有一個或多個光源組件，包含每個投影儀系統具有多於一個光調製器的情況。
此外，如本領域技術人員可以理解的，系統600包含本發明特殊實施例特定的部件。但是，系統600可包含除圖4中所示的部件之外或替代圖4中所示的部件的其它部件。另外，提供圖像源620的設備還可控制送到光源604的電能，該電能可能能夠獨立於投影系統600本身而切斷。
圖5和6顯示了按照本發明的不同實施例的、圖4的投影系統600的熱感應機構610的不同實施方案。在圖5和6的實施例中的每一個中，熱感應機構610包含定時器702和控制器706。特定在圖5的實施例中，熱感應機構610包含熱開關704，而特定在圖6的實施例中，熱感應機構610包含熱感應器804。機構610的部件可操作地或不可操作地相互耦合。此外，定時器702和控制器706可分別實施為硬體、軟體或硬體與軟體的組合。
定時器702的數目取決於要記錄的不同時間長度。例如，對於記錄光源604溫度已經超過一個給定溫度閾值的時間長度，或記錄該溫度在一個給定溫度閾值範圍內的時間長度的高溫政策，可以只有一個定時器702來記錄此時間長度。作為另一個例子，對於記錄該溫度大於第一溫度閾值的時間長度和記錄該溫度大於第二溫度閾值的時間長度的政策，可以有兩個定時器702。由此，定時器702的其中一個用於記錄前一個時間長度，而定時器702中的另一個用於記錄後一個時間長度。
圖5的熱開關704可分別具有一個與高溫政策的溫度閾值相對應的開-關設置點，以便在超過相應的溫度閾值時打開開關704。作為替換方案，該熱開關可具有一個與高溫政策的溫度閾值範圍相對應的開-關設置範圍，這樣，當光源604的溫度在這個範圍之內時，開關704打開。因此，熱開關704的數目可取決於將由定時器702記錄的不同時間長度，這樣，對於每個定時器702存在一個熱開關704。作為替換方案，相同的熱開關704可包含多個設置點和/或設置範圍，並耦合到定時器702中的多於一個。在圖6中，熱感應器804檢測或測量投影儀光源604的工作溫度。開關704的類型和感應器804的類型不限於本發明的實施例，並可包含光學的、機械的、電學的和/或紅外的開關和感應器等。
現在特別描述可用於使圖5實施例工作的方式。在有一個定時器702和一個熱開關704被編程為一個特殊開-關設置點或開-關設置範圍的情況中，當光源604的工作溫度已經超過這個設置點或處於這個範圍內時，該熱開關704打開。該熱開關704耦合到定時器702，以便使打開的開關704打開定時器702。當光源604的溫度下降到設置點以下或超出該範圍時，該開關704就關閉，從而關閉定時器702。任何附加的定時器702和/或開關704以相似的方式工作。控制器706將定時器702記錄的時間長度加到在非易失性存儲器605中存儲的運行長度。控制器706還可在存儲器605中記錄不同波形、電壓和電流電平、開始觸發電壓、打開光源604所需的觸發數目等。此外，還可記錄溫度輪廓，即作為時間的函數的溫度曲線圖，以便操作者用於之後的分析和訓練。
現在特別描述可用於使圖6實施例工作的方式。控制器706從熱感應器804接收光源604的溫度。控制器706按照高溫政策來打開和關閉定時器702。因此，圖5實施例中的熱開關704的功能由圖8實施例中的控制器706來承擔。圖5實施例中的控制器706仍將定時器702記錄的時間長度加到在存儲器605中存儲的運行長度。該控制器706還可在存儲器605中記錄不同波形、電壓和電流電平、開始觸發電壓、打開光源604所需的觸發數目等。此外，還可記錄溫度輪廓，即作為時間的函數的溫度曲線圖，以便操作者用於之後的分析和訓練。
圖7顯示了按照本發明的實施例的、用於製造圖4的投影系統600的投影儀光源組件603的方法900。首先，提供投影儀光源組件603的投影儀光源604(902)。該光源604可以是一個燈泡，或其它類型的光源。接下來，提供投影儀光源組件603的非易失性存儲器605(904)。該非易失性存儲器605主要用於投影系統600，例如它的熱感應機構610，以便記錄該投影儀光源604已經按照高溫政策工作的時間長度，如已經描述的。然而，作為可選方案，可以在非易失性存儲器605中存儲有關投影儀光源604的信息(906)。這種信息可包含光源604的製造者和類型、它的預期使用壽命等。例如，該信息可包含不同波形、電壓和電流電平、開始觸發電壓、打開光源604所需的觸發數目等。
結論需要指出，雖然在這裡解釋和描述了特定的實施例，但是本領域的技術人員可以理解可以用被計算以獲得相同目的的任何配置來替換所顯示的特定實施例。例如，雖然在這裡已經特別地描述了三種高溫政策，但是它們只是可與本發明的一些實施例結合使用的高溫政策的示例，其它的實施例可使用其它的高溫政策。
作為另一個例子，雖然已經特別地將投影系統的投影儀光源組件描述為作為適用於本發明實施例的設備的高溫部件，但也可結合其它設備的其它類型的高溫部件來使用其它的實施例。本申請旨在覆蓋本發明的任何適應性修改或變體。因此，很明顯的目的是本發明僅由權利要求書及其等效物限制。
權利要求
1.一種方法(100)，包含記錄一個設備的高溫部件按照高溫政策工作的一個或多個時間長度(102)；並且響應於記錄的該高溫部件的時間長度中的至少一個時間長度大於相應的閾值時間長度，而執行一個動作(104)。
2.根據權利要求1所述的方法，其中記錄該高溫部件按照高溫政策工作的一個或多個時間長度包含記錄該高溫部件的工作溫度超過一溫度閾值的時間長度。
3.根據權利要求2所述的方法，其中記錄該高溫部件的工作溫度超過該溫度閾值的一個或多個時間長度包含記錄該高溫部件的工作溫度超過一個預置的、可變的溫度閾值的時間長度。
4.根據權利要求2所述的方法，其中記錄該高溫部件的工作溫度超過該溫度閾值的一個或多個時間長度包含記錄該高溫部件的工作溫度超過一個預置的、不可變的溫度閾值的時間長度。
5.根據權利要求1所述的方法，其中記錄該高溫部件按照高溫政策工作的一個或多個時間長度包含記錄該高溫部件的工作溫度大於第一溫度閾值的第一時間長度，和記錄該工作溫度大於第二溫度閾值的第二時間長度。
6.根據權利要求1所述的方法，其中記錄該高溫部件按照高溫政策工作的一個或多個時間長度包含記錄該高溫部件的工作溫度大於第一溫度閾值並低於第二溫度閾值的時間長度。
7.根據權利要求1所述的方法，其中記錄該高溫部件按照高溫政策工作的一個或多個時間長度包含在該高溫部件的一個非易失性存儲器中記錄該一個或多個時間長度。
8.根據權利要求1所述的方法，其中執行該動作包含指示該高溫部件正接近該高溫部件的使用壽命周期的終點，和應該在該設備中用一個新的高溫部件來替換該高溫部件。
9.根據權利要求1所述的方法，其中該高溫部件是一個投影儀系統投影儀光源組件，並且該設備是一個投影儀系統。
10.一種用於投影系統(600)的投影儀光源組件(603)，包含一個投影儀光源(604)；和一個供投影系統記錄該投影儀光源已經按照高溫政策工作的一個或多個時間長度的非易失性存儲器(605)。
全文摘要
公開了一個實施例的一種方法(100)，該方法記錄一個設備的高溫部件按照高溫政策工作的一個或多個時間長度(102)。響應於該時間長度中的至少一個時間長度大於相應的閾值時間長度，而執行一個動作(104)。
文檔編號G01K7/00GK1508620SQ20031010433
公開日2004年6月30日 申請日期2003年10月24日 優先權日2002年10月26日
發明者M·A·帕特, M A 帕特 申請人:惠普開發有限公司