本發(fā)明涉及投影儀以及投影儀的驅(qū)動方法，尤其涉及在具備帕爾貼元件的投影儀中提高該帕爾貼元件的工作效率的技術(shù)。

背景技術(shù)：

以往周知的技術(shù)是，通過利用帕爾貼元件對對象物進行冷卻或加熱，來控制該對象物的溫度。以往，為了通過帕爾貼元件來吸收所希望的量的熱或者發(fā)熱，典型的方法是通過直流電源的接通與斷開而得到的脈沖電壓，來對帕爾貼元件進行驅(qū)動控制(例如，參照專利文獻1)。

(現(xiàn)有技術(shù)文獻)

(專利文獻)

專利文獻1國際公開第2006/067838號

在以脈沖電壓來驅(qū)動帕爾貼元件的情況下，雖然能夠使驅(qū)動電路的構(gòu)成變得簡單，但是會導致帕爾貼元件的工作效率變差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使帕爾貼元件高效工作的具備帕爾貼元件驅(qū)動裝置的投影儀。

為了達成上述的目的，本發(fā)明的一個形態(tài)所涉及的投影儀具備：包括光源的光學部；顯示控制部，對顯示進行控制；帕爾貼元件，被配置成與所述光學部相接觸；以及控制部，以由第一期間和第二期間構(gòu)成的周期，向所述帕爾貼元件施加電壓，在所述第一期間施加第一電壓，在所述第二期間施加比所述第一電壓低的第二電壓。

具體而言，所述投影儀具備：帕爾貼元件，被配置成一側(cè)的面與發(fā)熱體接觸，另一側(cè)的面與散熱體接觸；以及控制部，通過向所述帕爾貼元件施加周期性變化的電壓，從而在所述一側(cè)的面與所述另一側(cè)的面之間形成溫度差，所述控制部將第一電壓以及比所述第一電壓低的第二電壓施加到所述帕爾貼元件，所述第一電壓是，在周期的一部分的第一期間中，使所述一側(cè)的面成為比另一側(cè)的面溫度低的低溫，并使熱從所述發(fā)熱體向所述散熱體移動的電壓，所述第二電壓是，在所述周期的剩余部分的第二期間，阻止熱從所述另一側(cè)的面向所述一側(cè)的面移動。在此，所述發(fā)熱體可以是所述光學部，所述散熱體可以是散熱器。并且，所述控制部可以將交替切換為所述第一電壓與所述第二電壓的電壓施加到所述帕爾貼元件，并且也可以是，所述控制部將在所述第二期間中連續(xù)地變化于所述第一電壓與規(guī)定的下限電壓之間的所述第二電壓施加到所述帕爾貼元件。

帕爾貼元件在工作中，發(fā)熱面(所述另一側(cè)的面)比吸熱面(所述一側(cè)的面)的溫度高。因此，在以脈沖電壓來驅(qū)動帕爾貼元件的情況下，若出現(xiàn)向帕爾貼元件的電力供給完全中斷的期間，則會發(fā)生從發(fā)熱面向吸熱面的熱的逆流。這種熱的逆流會使帕爾貼元件的工作效率變差，并且，會使達到熱平衡所需要的時間增加。

對此，若是上述的構(gòu)成，在所述第二期間通過將所述第二電壓施加到所述帕爾貼元件，從而能夠阻止熱從所述帕爾貼元件的發(fā)熱面向吸熱面的逆流，并改善所述帕爾貼元件的工作效率。

并且，也可以是，所述第二電壓在第一周期比0伏高，在第二周期為0伏。

根據(jù)這種構(gòu)成，利用防止熱的逆流的所述第一周期、與使驅(qū)動電壓降低為0伏的所述第二周期，從而能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省電力。

并且，也可以是，在所述第二期間，在所述帕爾貼元件的所述一側(cè)的面產(chǎn)生溫度上升，并且產(chǎn)生的溫度上升與所述帕爾貼元件的所述一側(cè)的面和所述另一側(cè)的面為相同溫度時由所述發(fā)熱體產(chǎn)生的溫度上升相等。

通過這種構(gòu)成，在所述第二期間，由于能夠完全阻止從所述帕爾貼元件的所述另一側(cè)的面向所述一側(cè)的面的熱的逆流，因此能夠改善帕爾貼元件的工作效率。

并且，也可以是，在所述第二期間，所述帕爾貼元件的所述一側(cè)的面被保持為恒定的溫度。

通過這種構(gòu)成，在所述第二期間，完全阻止從所述帕爾貼元件的所述另一側(cè)的面向所述一側(cè)的面的熱的逆流，并且能夠?qū)Πl(fā)熱體自身的溫度上升部分的溫度進行冷卻，從而使溫度保持恒定。據(jù)此，在所述第一期間中所需要的冷卻能力得到了降低，從而能夠降低所述帕爾貼元件的能力，以使用更廉價的帕爾貼元件，或者減少驅(qū)動電流，通過縮短時間等來實現(xiàn)節(jié)能。

并且，本發(fā)明的一個形態(tài)所涉及的投影儀的驅(qū)動方法在具備帕爾貼元件的投影儀中，對所述帕爾貼元件施加電壓，在該驅(qū)動方法中，周期由第一期間和第二期間構(gòu)成，在所述第一期間向所述帕爾貼元件施加第一電壓，在所述第二期間向所述帕爾貼元件施加比所述第一電壓低的第二電壓。具體而言，可以是，所述投影儀的驅(qū)動方法在具備以一側(cè)的面與發(fā)熱體接觸，另一側(cè)的面與散熱體接觸的方式而被配置的帕爾貼元件的投影儀中，通過對所述帕爾貼元件施加周期性地變動的電壓，從而在所述一側(cè)的面與所述另一側(cè)的面之間形成溫度差，在周期的一部分的第一期間，向所述帕爾貼元件第一電壓，所述第一電壓使所述一側(cè)的面成為比另一側(cè)的面的溫度低的低溫，并使熱從所述發(fā)熱體向所述散熱體移動，在所述周期的剩余部分的第二期間，向所述帕爾貼元件施加比所述第一電壓低的第二電壓，以阻止熱從所述另一側(cè)的面向所述一側(cè)的面的移動。

通過這種方法，在所述第二期間通過阻止熱從所述帕爾貼元件的所述另一側(cè)的面向所述一側(cè)的面的逆流，從而能夠高效地驅(qū)動所述帕爾貼元件。

通過本發(fā)明的投影儀，在對該投影儀所具備的帕爾貼元件進行驅(qū)動時，在與以往的脈沖電壓進行驅(qū)動中向帕爾貼元件的電力供給完全中斷的中斷期間對應的期間，施加阻止熱從所述帕爾貼元件的發(fā)熱面向吸熱面的逆流的第二電壓。據(jù)此，消除了在所述帕爾貼元件中的熱的逆流，從而改善了所述帕爾貼元件的工作效率。

附圖說明

圖1是示出比較例所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動裝置的構(gòu)成的一個例子的方框圖。

圖2是示出比較例所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動裝置的工作的一個例子的信號波形圖。

圖3是用于說明在比較例所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動裝置中的課題的圖。

圖4是示出比較例所涉及的帕爾貼元件的溫度變化的一個例子的圖表。

圖5是示出比較例所涉及的帕爾貼元件的溫度變化的一個例子的圖表。

圖6是示出實施方式1所涉及的投影儀的功能構(gòu)成的一個例子的方框圖。

圖7是實施方式1所涉及的投影儀的主要部分的外觀的一個例子的斜視圖。

圖8是示出實施方式1所涉及的投影儀的主要部分的一個例子的截面圖。

圖9是示出實施方式1所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的構(gòu)成的一個具體例子的方框圖。

圖10是示出實施方式1所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的工作的一個例子的信號波形圖。

圖11是示出實施方式1所涉及的帕爾貼元件的溫度變化的一個例子的圖表。

圖12是示出實施方式1的變形例所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的構(gòu)成的一個具體例子的方框圖。

圖13是示出實施方式1的變形例所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的工作的一個例子的信號波形圖。

圖14是示出實施方式2所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的構(gòu)成的一個具體例子的方框圖。

圖15A是示出實施方式2所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的工作的一個例子的信號波形圖。

圖15B是示出實施方式2所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的工作的一個例子的信號波形圖。

圖16是示出實施方式3所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的構(gòu)成的一個具體例子的方框圖。

圖17A是示出實施方式3所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的工作的一個例子的信號波形圖。

圖17B是實施方式3所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的工作的一個例子的信號波形圖。

附圖標記說明

1 投影儀

100 光學部

101 激光射出口

102 傳熱部件

103、104、105 LD(激光二極管)

106、107 光束組合部件

108 透鏡

109 可動反光鏡

110 顯示控制部

111 影像處理部

112 光源控制部

113 LD驅(qū)動器

114 反光鏡控制部

115 反光鏡驅(qū)動器

120 溫度控制部

121 帕爾貼元件

121a 吸熱面

121b 發(fā)熱面

122 散熱器

123、123a、123b、123c、123d 帕爾貼元件驅(qū)動部

124、124a、124b、124c 帕爾貼元件控制部

125、125a、125b、125c、125d 帕爾貼元件驅(qū)動器

126、127 直流電源

128、129、131 開關(guān)

130 電壓輸出器

132、136 積分電路

133 電容器

134、135 電阻

141 基臺

142 LD保持器

143 LD基板

144 傳熱塊

145 帕爾貼元件保持器

900 發(fā)熱體

923 帕爾貼元件驅(qū)動裝置

925 帕爾貼元件驅(qū)動器

926 直流電源

927 開關(guān)

具體實施方式

以下利用附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。并且，以下將要說明的實施方式均為概括性的或具體的例子。以下的實施方式所示的數(shù)值、形狀、材料、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置位置以及連接方式等均為一個例子，主旨并非是對本發(fā)明進行限定。對于以下的實施方式的構(gòu)成要素中獨立技術(shù)方案中沒有記載的構(gòu)成要素作為任意的構(gòu)成要素來說明。各個圖并非嚴謹?shù)厥境隽烁鱾€尺寸或各個尺寸的比等。

首先，根據(jù)比較例所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動裝置，對以脈沖電壓來驅(qū)動帕爾貼元件的情況下出現(xiàn)的問題進行詳細說明，在此之后對本發(fā)明的實施方式進行說明。

(比較例)

圖1是示出作為比較例的帕爾貼元件驅(qū)動裝置的構(gòu)成的一個例子的方框圖。如圖1所示，帕爾貼元件驅(qū)動裝置923是將驅(qū)動電壓施加到帕爾貼元件121的裝置，具備：帕爾貼元件控制部124、以及帕爾貼元件驅(qū)動器925。在圖1中，作為一個例子，對將帕爾貼元件121用于發(fā)熱體900的冷卻的情況進行說明。

帕爾貼元件121被配置成，吸熱面121a與發(fā)熱體900接觸，發(fā)熱面121b與散熱器122接觸。在帕爾貼元件121被施加極性的驅(qū)動電壓Vpwr0，從而在吸熱面121a吸熱，在發(fā)熱面121b發(fā)熱。

帕爾貼元件控制部124生成控制信號，該控制信號用于生成滿足針對帕爾貼元件121的冷卻能力的要求的周期性的驅(qū)動電壓。典型的，被提供到發(fā)熱體900的電力越大、或發(fā)熱體900的溫度越高，則該要求就越大。帕爾貼元件控制部124接收示出被提供到發(fā)熱體900的電力或溫度的信號，該信號所示的電力或溫度越大，則生成占空比大的脈寬調(diào)制用的控制信號Ctl0。

帕爾貼元件驅(qū)動器925具有生成電壓V1的直流電源926和開關(guān)927，通過將按照來自帕爾貼元件控制部124的控制信號Ctl0，對直流電源926進行周期性的接通與斷開而生成的驅(qū)動電壓Vpwr0施加到帕爾貼元件121。

圖2是示出帕爾貼元件驅(qū)動裝置923的工作的一個例子的信號波形圖。如圖2所示，驅(qū)動電壓Vpwr0按照控制信號Ctl0而被脈寬調(diào)制。即，驅(qū)動電壓Vpwr0作為一個例子，在控制信號Ctl0為“H”電平的期間t1以及為“L”電平的期間t2中，交替地切換為電壓V1以及0伏。

圖3是說明在帕爾貼元件驅(qū)動裝置923中的課題的圖。圖3示出了在按照圖2的信號來驅(qū)動帕爾貼元件121的情況下，分別在期間t1以及期間t2的工作。在此，通過以往的帕爾貼元件121的工作，發(fā)熱面121b的溫度T2比吸熱面121a的溫度T1，其溫度差dT增高。

在期間t1，帕爾貼元件121被施加電壓V1的驅(qū)動電壓Vpwr0，熱量Qf從吸熱面121a移動向發(fā)熱面121b。但是，在期間t2，由于向帕爾貼元件121的電力供給完全中斷，因此由于溫度差dT而產(chǎn)生的熱傳導，在帕爾貼元件121內(nèi)出現(xiàn)熱量Qr從發(fā)熱面121b向吸熱面121a的逆流。熱的逆流在占空比(即，在由期間t1與期間t2構(gòu)成的1周期中期間t1所占的比率)越小的情況下則越大。熱的逆流會導致帕爾貼元件121的工作效率變差，并會造成達到熱平衡為止的所需時間增加。

對具有這種熱的逆流的情況下的帕爾貼元件121的溫度變化進行詳細地說明。

圖4是將發(fā)熱體900的溫度(即，帕爾貼元件121中的吸熱面121a的溫度)的變化與脈沖驅(qū)動的波形一起示出的波形圖。在進行脈沖驅(qū)動時，僅在時間t1使帕爾貼元件的驅(qū)動成為工作狀態(tài)，使熱從發(fā)熱體900向散熱器122移動，并使發(fā)熱體900的溫度降低。并且僅在時間t2使驅(qū)動停止。并反復進行這種驅(qū)動。

在以時間t3來使發(fā)熱體的溫度從P4降低到P3時，通過具有如下冷卻能力的帕爾貼元件來進行冷卻，所述冷卻能力是指，比連接P4與P3的直線L1更加急速地冷卻能力。這是因為在OFF時間中，發(fā)熱體900所發(fā)出的熱量使溫度上升，因此需要將包含這部分的溫度下降的緣故。因此，在溫度變化從P4下降到P0之后，在時間t2的過程中以發(fā)熱體900的發(fā)熱而上升到P1。通過反復進行這樣的工作，則如圖表所示的變化那樣，在時間t3的經(jīng)過過程中到達目標的P3的溫度。

但是，實際上的溫度的變化成為圖5所示的變化。圖5是圖4的放大圖。溫度以L2的傾斜曲線從溫度P4開始下降，在時間t1之后到達溫度P0為止與圖4相同。但是，在此之后的溫度的上升曲線則不同。在圖4中是以傾斜曲線L3來上升的，但實際上以比此急速的L4的曲線來上升。并且，在時間t2之后，溫度不是到達P1，而是到達比此高的P6。因此，通過反復進行這種脈沖驅(qū)動，從而不會使溫度的背離擴大得過多而在時間t3之后到達溫度P3。因此，要想在時間t3之后到達溫度P3，則需要使通過脈沖驅(qū)動的溫度下降成為比傾斜曲線L2(＝L5)更急速的L7。據(jù)此，能夠降低到目標的溫度P5，并且在時間t3之后成為溫度P3。

熱的逆流是指，這種溫度不是P1，而是被上升到P6。這樣，在考慮到熱的逆流的情況下，使溫度P4在時間t3之后到達溫度P3，則需要考慮使用冷卻能力更高的帕爾貼元件，或者增加驅(qū)動電流，或者增長驅(qū)動脈沖的導通時間。

通過以上的探討，本發(fā)明人員提出了具備如下的帕爾貼元件驅(qū)動裝置的投影儀，即通過使帕爾貼元件121所產(chǎn)生的熱的逆流減少，來提高帕爾貼元件121的工作效率。

在以下的實施方式中，對具備本發(fā)明所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動裝置的投影儀進行詳細說明。

(實施方式1)

作為一個例子，實施方式1所涉及的投影儀是將激光二極管用作光源的激光投影儀。例如，用于車載的HUD(抬頭顯示器)的激光投影儀通過將被強度調(diào)制后的激光掃描到被設(shè)置在車輛的擋風玻璃的半透明的組合部件(集成型抬頭顯示器)，從而在該組合部件內(nèi)部形成表示各種駕駛支援信息的虛像。被形成的虛像被重疊在車外的景色而被提供給駕駛者。

為了通過激光投影儀得到高質(zhì)量的圖像，將激光二極管的溫度管理到規(guī)定的范圍內(nèi)是非常重要的。因此，提出的方案是，將本發(fā)明所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動裝置用于激光投影儀，并高效地對激光二極管進行冷卻。

圖6是示出實施方式1所涉及的投影儀的功能構(gòu)成的一個例子的方框圖。如圖6所示，投影儀1具備：光學部100、顯示控制部110、以及溫度控制部120。

光學部100具有：LD(激光二極管)103、104、105；光束組合部件106、107；透鏡108；以及可動反光鏡109。

顯示控制部110具有：影像處理部111、光源控制部112、LD驅(qū)動器113、反光鏡控制部114、以及反光鏡驅(qū)動器115。

溫度控制部120具有：帕爾貼元件121、散熱器122、帕爾貼元件驅(qū)動部123，帕爾貼元件驅(qū)動部123具有：帕爾貼元件控制部124以及帕爾貼元件驅(qū)動器125。

在光學部100，LD103、104以及105按照從LD驅(qū)動器113提供的驅(qū)動信號而被強度調(diào)制，分別射出紅色、綠色、藍色的激光光(以下也稱為激光光束)。

光束組合部件106以及107例如由二向色鏡構(gòu)成，將從LD103、104、105分別射出的激光光束重合到同一光軸上。

透鏡108對從LD103、104、105射出的激光光束進行整形。更具體而言，將激光光束變換為平行光，并且將與行進方向正交的截面的形狀調(diào)整為大致圓形。并且，透鏡108可以由多個透鏡組合而成，并且也可以被設(shè)置在光束組合部件106、107與LD103、104、105之間。

可動反光鏡109例如由被設(shè)置于激光光束的光軸上的MEMS(Micro Electro Mechanical System：微機電系統(tǒng))反光鏡構(gòu)成，變更激光光束的行進方向?？蓜臃垂忡R109按照從反光鏡驅(qū)動器115提供的驅(qū)動信號，改變傾斜方向，以使被改變了行進方向的激光光束被掃描在圖外的組合部件。并且，可動反光鏡109可以由多個MEMS反光鏡的組合來構(gòu)成，并且也可以由光學多面體構(gòu)成。

在顯示控制部110，影像處理部111獲得圖像信號。并且，經(jīng)由反光鏡控制部114以及反光鏡驅(qū)動器115，來驅(qū)動可動反光鏡109的傾斜。并且，為了形成以獲得的圖像信號表示的虛像，從而與可動反光鏡109的驅(qū)動同步，經(jīng)由光源控制部112以及LD驅(qū)動器113，來控制從LD103、104、105射出的激光光束的強度。

影像處理部111、光源控制部112、以及反光鏡控制部114例如可以由具有處理器以及存儲器的單芯片微型計算機構(gòu)成。并且，LD驅(qū)動器113以及反光鏡驅(qū)動器115例如也可以由包括晶體管的電子電路構(gòu)成。

在溫度控制部120，帕爾貼元件121被配置成，吸熱面121a與傳熱部件102接觸，發(fā)熱面121b與散熱器122接觸。帕爾貼元件121的吸熱面121a經(jīng)由傳熱部件102，與光學部100(尤其是LD103、104、105)熱結(jié)合，發(fā)熱面121b與散熱器122熱結(jié)合。傳熱部件102將來自LD103、104、105的熱傳導到帕爾貼元件121的吸熱面121a。散熱器122傳導來自帕爾貼元件121的發(fā)熱面121b的熱，并發(fā)散到周圍環(huán)境。傳熱部件102以及散熱器122例如可以由金屬或陶瓷等構(gòu)成。在此，光學部100與傳熱部件102是發(fā)熱體的一個例子。

帕爾貼元件驅(qū)動部123是將驅(qū)動電壓提供到帕爾貼元件121的裝置，具有帕爾貼元件控制部124以及帕爾貼元件驅(qū)動器125。帕爾貼元件驅(qū)動部123例如可以由包括晶體管的電子電路構(gòu)成。在此，帕爾貼元件驅(qū)動部123是控制部的一個例子，通過對帕爾貼元件121施加進行周期性變化的電壓，從而在帕爾貼元件121的一側(cè)的面與另一側(cè)的面之間形成溫度差。

帕爾貼元件控制部124生成控制信號，該控制信號用于生成滿足針對帕爾貼元件121的冷卻能力的要求的周期性的驅(qū)動電壓。

帕爾貼元件驅(qū)動器125按照控制信號，生成周期性地變動為特定的電壓的驅(qū)動電壓，并提供到帕爾貼元件121。

在此，對于帕爾貼元件控制部124生成控制信號的具體方法沒有特殊的限定。例如，可以生成如下的控制信號，即，從影像處理部111接收示出LD103、104、105的發(fā)光量的信號，該信號所示的發(fā)光量越多，則向帕爾貼元件121提供越多的電力。并且也可以生成如下的控制信號，即，利用圖中未示出的溫度傳感器，測量LD103、104、105的溫度、或者光學部100的外殼的溫度，測量的溫度越高，則將越多的電力提供到帕爾貼元件121。關(guān)于控制信號以及驅(qū)動電壓的具體例子待以后詳細說明。

接著，對投影儀1的主要部分的實際結(jié)構(gòu)的一個例子進行說明。

圖7是示出投影儀1的主要部分的外觀的一個例子的斜視圖。

圖8是從箭頭方向來看包括圖7所示的A-A線的xz截面時的截面圖。為了便于理解，除了附加有圖案的截面以外，并適當?shù)厥境隽四軌蚩吹浇孛娴膬?nèi)部的結(jié)構(gòu)。

并且，在圖7和圖8中對于與溫度管理沒有直接關(guān)系的部件、設(shè)置于部件上的用于加固或組裝的肋、凸起、螺孔、缺口等進行了適宜地省略。

如圖7和圖8所示，光學部100被構(gòu)成為，LD103、透鏡108、以及未圖示的LD104和105、光束組合部件106和107、可動反光鏡109(參照圖6)收納于外殼，并且，在外殼設(shè)置有激光射出口101。外殼例如由金屬、陶瓷、或耐熱性樹脂等構(gòu)成。

LD103通過基臺141、LD保持器142、LD基板143而被安裝在外殼。傳熱塊144至少與LD基板143和帕爾貼元件121的吸熱面121a接觸，而形成熱結(jié)合?；_141、LD保持器142例如可以由金屬、陶瓷、或耐熱性樹脂構(gòu)成，LD基板143、傳熱塊144例如也可以由金屬或陶瓷構(gòu)成。

來自LD103的熱主要通過LD基板143以及傳熱塊144，傳導到帕爾貼元件121的吸熱面121a。即，LD基板143以及傳熱塊144起到傳熱部件102的功能。在來自LD103的熱的一部分經(jīng)由LD保持器142、基臺141、以及光學部100的外殼，而傳導到帕爾貼元件121的吸熱面的情況下，還可以使LD保持器142、基臺141、以及光學部100的外殼與傳熱部件102連成一體。

對于LD104、105也分別設(shè)置有同樣的結(jié)構(gòu)。

帕爾貼元件121經(jīng)由帕爾貼元件保持器145而被安裝在散熱器122。帕爾貼元件121的發(fā)熱面121b與散熱器122相接觸而形成熱結(jié)合。帕爾貼元件保持器145例如可以由金屬、陶瓷、或耐熱性樹脂等構(gòu)成。

通過這種構(gòu)成，在LD103、104、105產(chǎn)生的熱經(jīng)由傳熱部件102以及帕爾貼元件121，而被傳導到散熱器122，并被發(fā)散到周圍環(huán)境。

接著利用具體例子對投影儀1中的帕爾貼元件驅(qū)動部123的工作進行說明。

圖9是示出實施方式1所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的構(gòu)成的一個具體例子的方框圖。

圖9所示的帕爾貼元件驅(qū)動部123a是圖6的帕爾貼元件驅(qū)動部123的一個例子，具有帕爾貼元件控制部124a以及帕爾貼元件驅(qū)動器125a。

帕爾貼元件控制部124a生成控制信號Ctl1，該控制信號Ctl1示出針對帕爾貼元件121的冷卻能力的要求越大則占空比就越大。

帕爾貼元件驅(qū)動器125a具有：生成第一電壓V1的直流電源126、生成比第一電壓小且比0大的第二電壓V2的直流電源127、以及開關(guān)128，按照控制信號Ctl1，將周期性地切換為電壓V1和V2的驅(qū)動電壓Vpwr1施加給帕爾貼元件121。

圖10是示出帕爾貼元件驅(qū)動部123a的工作的一個例子的信號波形圖。如圖10所示，驅(qū)動電壓Vpwr1按照控制信號Ctl1而被脈寬調(diào)制。即，驅(qū)動電壓Vpwr1在控制信號Ctl1為“H”電平的期間t1以及“L”電平的期間t2，被交替地切換為電壓V1以及電壓V2。驅(qū)動電壓Vpwr1為電壓V1與電壓V2之間時的過渡期間，例如可以比周期的10％短。

在此，電壓V1是第一電壓的一個例子，能夠使吸熱面121a的溫度低于發(fā)熱面121b，并使熱從發(fā)熱體(光學部100以及傳熱部件102)移動向散熱體(散熱器122)。并且，電壓V2是比所述第一電壓低的第二電壓的一個例子，阻止熱從發(fā)熱面121b向吸熱面121a的移動。并且，期間t1、期間t2分別是第一期間、第二期間的一個例子。所述過渡期間包含在第二期間中。即，驅(qū)動電壓Vpwr1是針對帕爾貼元件121的冷卻能力的要求越大則第一期間占周期的比率就越大的電壓。

這樣，基于帕爾貼元件驅(qū)動部123a的信號波形與圖2的比較例所涉及的信號波形相比，不同之處是，期間t2中的驅(qū)動電壓Vpwr1不是0伏，而是比電壓V1低的、阻止熱從發(fā)熱面121b向吸熱面121a的移動的電壓V2。

通過帕爾貼元件驅(qū)動部123a，按照圖10的信號波形來驅(qū)動帕爾貼元件121，在期間t2，帕爾貼元件121被提供有通過第二電壓產(chǎn)生的電力W(以附加了斜線的區(qū)域表示)，所述第二電壓是阻止熱從發(fā)熱面向吸熱面移動的電壓。這樣，與具有向帕爾貼元件121的電力供給完全中斷的期間的以往的脈沖驅(qū)動不同，在帕爾貼元件121內(nèi)不會產(chǎn)生熱從發(fā)熱面向吸熱面的逆流，從而改善了帕爾貼元件121的工作效率。

圖11示出了上述的驅(qū)動方法中的溫度變化。

通過這種驅(qū)動方法，由于與以往的脈沖驅(qū)動中的off時間相對應的期間t2也流入一定的電流，以防止熱的逆流，因此溫度上升也僅為發(fā)熱體所發(fā)出的熱的部分，溫度的傾斜曲線成為圖11的L2、L3、L5(以實線表示的傾斜曲線)。即，在第二期間(期間t2)中，在帕爾貼元件121的吸熱面121a產(chǎn)生的溫度上升，與帕爾貼元件121的吸熱面121a和發(fā)熱面121b為相同溫度時的發(fā)熱體所產(chǎn)生的溫度上升相等。

而且，若增加期間t2中的電流，則如虛線所示，在期間t2由發(fā)熱體自身的溫度上升而產(chǎn)生的熱得到冷卻，從而能夠?qū)囟冗M行維持。

即，在第二期間(期間t2)中，能夠?qū)⑴翣栙N元件121的吸熱面121a保持為一定的溫度。

這樣，傾斜曲線比L2更加平緩而呈L8，從而能夠降低帕爾貼元件的能力而使用價格更低廉的帕爾貼元件，或者減少驅(qū)動電流來縮短時間，從而實現(xiàn)節(jié)能。

(實施方式1的變形例)

在上述的說明中作為一個例子，帕爾貼元件驅(qū)動部123a向帕爾貼元件121施加了，將比電壓V1小且比0伏大的電壓V2作為下限的驅(qū)動電壓Vpwr1，但是并非受此所限。例如也可以是，帕爾貼元件驅(qū)動部在特定的周期中使驅(qū)動電壓降低到0伏。以下對這種變形例所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部進行說明。

圖12是示出實施方式1的變形例所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的構(gòu)成的一個具體例子的方框圖。

圖12所示的帕爾貼元件驅(qū)動部123b是圖6的帕爾貼元件驅(qū)動部123的一個例子，具有帕爾貼元件控制部124b以及帕爾貼元件驅(qū)動器125b。

帕爾貼元件控制部124b與圖9的帕爾貼元件控制部124a相比，添加了生成控制信號Ctl2的功能，該控制信號Ctl2示出使驅(qū)動電壓降低為0伏的定時。

帕爾貼元件驅(qū)動器125b與圖9的帕爾貼元件驅(qū)動器125a相比，添加了開關(guān)129，按照控制信號Ctl1周期性地切換為電壓V1與V2，按照控制信號Ctl2，將降低為0伏的驅(qū)動電壓Vpwr2施加到帕爾貼元件121。

圖13是示出帕爾貼元件驅(qū)動部123b的一個工作例子的信號波形圖。如圖13所示，驅(qū)動電壓Vpwr2按照控制信號Ctl1而被脈寬調(diào)制，并且按照控制信號Ctl2降低為0伏。即，驅(qū)動電壓Vpwr2在控制信號Ctl2為“H”電平的期間中，當控制信號Ctl1為“H”電平的期間t1時為電壓V1，當控制信號Ctl1為“L”電平的期間t2時為電壓V2。并且在控制信號Ctl2為“L”電平的期間t0中，與控制信號Ctl1無關(guān)而成為0伏。

作為一個例子也可以是，帕爾貼元件控制部124b在控制信號Ctl1的每規(guī)定數(shù)量的周期之中的一個周期中，與控制信號Ctl1的“L”電平同步，使控制信號Ctl2成為“L”電平。

據(jù)此，能夠兼用防止熱的逆流來改善帕爾貼元件121的工作效率的周期、以及使驅(qū)動電壓降低為0伏來減少帕爾貼元件121的耗電的周期，因此能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省電力。

并且，作為一個例子也可以是，帕爾貼元件控制部124b將控制信號Ctl1的占空比(即，控制信號Ctl1的1周期中“H”電平的期間所占的比率)與規(guī)定的閾值進行比較，只有在占空比為所述閾值以下的情況下，才與控制信號Ctl1的“L”電平同步，使控制信號Ctl2成為“L”電平。

據(jù)此，由于在占空比小的周期中，熱的逆流的發(fā)生期間長，因此通過將驅(qū)動電壓Vpwr2的下限設(shè)為電壓V2，從而阻止熱的逆流。并且，由于在占空比大的周期中，熱的逆流的發(fā)生期間短，因此通過使驅(qū)動電壓Vpwr2降低為0伏，來實現(xiàn)節(jié)省電力。

(實施方式2)

在上述說明中，作為一個例子，帕爾貼元件驅(qū)動部123a將交替切換為電壓V1與電壓V2的驅(qū)動電壓Vpwr1施加到帕爾貼元件121，但是并非受此例所限。帕爾貼元件驅(qū)動部例如也可以是，在期間t2將電壓V1以及電壓V2中的一方連續(xù)地向另一方變化的驅(qū)動電壓施加到所述帕爾貼元件。以下對這種變形例所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部進行說明。

圖14是示出實施方式2所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的構(gòu)成的一個具體例子的方框圖。

圖14所示的帕爾貼元件驅(qū)動部123c是圖6的帕爾貼元件驅(qū)動部123的一個例子，具有帕爾貼元件控制部124c以及帕爾貼元件驅(qū)動器125c。

帕爾貼元件控制部124c生成控制信號Ctl3，該控制信號Ctl3在針對帕爾貼元件121的冷卻能力的要求越大的情況下則示出越少的脈沖頻度。

帕爾貼元件驅(qū)動器125c具有電壓輸出器130、開關(guān)131、積分電路132。積分電路132由電容器133、電阻134、135構(gòu)成。開關(guān)131按照控制信號Ctl3來對積分電路132進行復位。電壓輸出器130將與積分電路132的輸出電壓相等的驅(qū)動電壓Vpwr3施加到帕爾貼元件121。

圖15A是示出帕爾貼元件驅(qū)動部123c的一個工作例子的信號波形圖。如圖15A所示，驅(qū)動電壓Vpwr3按照控制信號Ctl3而被脈沖頻度調(diào)制。即，驅(qū)動電壓Vpwr3在控制信號Ctl3為“H”電平的期間，由于開關(guān)131導通，因此成為電壓V1由電阻134與135分壓后得到的電壓V2。并且，在控制信號Ctl3成為“L”電平時，由于開關(guān)131斷開，因此驅(qū)動電壓Vpwr3按照積分電路132的時間常數(shù)，從電壓V2向電壓V1呈曲線狀上升。

在此，電壓V1是第一電壓的一個例子，其使吸熱面121a成為比發(fā)熱面121b低的低溫，并使熱從發(fā)熱體(光學部100以及傳熱部件102)向散熱體(散熱器122)移動。并且，比電壓V1低且在電壓V2以上的電壓是比所述第一電壓低的第二電壓的一個例子，阻止熱從發(fā)熱面121b向吸熱面121a的移動。并且，驅(qū)動電壓Vpwr3為電壓V1時的期間t1是第一期間的一個例子，驅(qū)動電壓Vpwr3為比電壓V1低且在電壓V2以上時的期間t2是第二期間的一個例子。驅(qū)動電壓Vpwr3從電壓V1向電壓V2下降的過渡期間是所述第二期間。

并且，實際上也可以將大致與電壓V1相等的電壓(例如，電壓V1的90％以上的電壓)定義為第一電壓。并且，例如也可以是，在驅(qū)動電壓Vpwr3與電壓V1大致相等(例如，電壓V1的90％以上)后，將控制信號Ctl3成為“L”電平的期間定義為，驅(qū)動電壓Vpwr3到達了電壓V1的期間t1。

圖15B是示出帕爾貼元件驅(qū)動部123c的工作的另一個例子的信號波形圖。圖15B所示的信號波形是通過將圖14的積分電路132的電阻134，以例如在飽和區(qū)域工作的晶體管等恒流元件來構(gòu)成而得到的。在這種情況下，期間t2中的驅(qū)動電壓Vpwr3(即，第二電壓)從電壓V2向電壓V1呈直線狀上升。這樣，驅(qū)動電壓Vpwr3是，針對帕爾貼元件121的冷卻能力的要求越大則降低到下限值的頻度減少的電壓。驅(qū)動電壓Vpwr3的第二電壓從作為下限電壓的電壓V2向作為第一電壓的電壓V1，呈曲線狀上升(圖15A)或者呈直線狀上升(圖15B)。驅(qū)動電壓Vpwr3的下限電壓在所有的周期比0伏大。

由帕爾貼元件驅(qū)動部123c按照圖15A或圖15B的信號波形來驅(qū)動帕爾貼元件121，在期間t2，在帕爾貼元件121被提供有電力W(以附加了斜線的區(qū)域來表示)，該電力W是由阻止熱從發(fā)熱面移動向吸熱面的第二電壓產(chǎn)生的。其結(jié)果是，與具有向帕爾貼元件121的電力供給完全中斷的期間的以往的脈沖驅(qū)動不同，在帕爾貼元件121內(nèi)不會發(fā)生熱從發(fā)熱面向吸熱面的逆流，從而改善了帕爾貼元件121的工作效率。

(實施方式3)

在上述的說明中作為一個例子，向帕爾貼元件121施加的驅(qū)動電壓的下限基本上是比0伏大的電壓V2，在特定的周期也可以降低為0伏，但是并非受此例所限。例如也可以是，帕爾貼元件驅(qū)動部使驅(qū)動電壓在所有的周期均降低為0伏。以下對這種變形例所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部進行說明。

圖16是示出實施方式3所涉及的帕爾貼元件驅(qū)動部的構(gòu)成的具體的一個例子的方框圖。

圖16所示的帕爾貼元件驅(qū)動部123d是圖6的帕爾貼元件驅(qū)動部123的一個例子，與帕爾貼元件驅(qū)動部123c相比，不同之處是帕爾貼元件驅(qū)動器125d的積分電路136被變更。

積分電路136是通過從積分電路132刪除了電阻135，從而使輸出電壓的下限降低為0伏。

圖17A是示出帕爾貼元件驅(qū)動部123d的工作的一個例子的信號波形圖。如圖17A所示，驅(qū)動電壓Vpwr4在控制信號Ctl3為“H”電平的期間t0降低為0伏，在控制信號Ctl3成為“L”電平時，驅(qū)動電壓Vpwr4從0伏向電壓V1呈曲線狀上升。

在此，電壓V1是第一電壓的一個例子，比電壓V1低的電壓是第二電壓的一個例子。并且，驅(qū)動電壓Vpwr4為電壓V1時的期間t1是第一期間的一個例子，驅(qū)動電壓Vpwr4為比電壓V1低時的期間t2是第二期間的一個例子。驅(qū)動電壓Vpwr4從電壓V1向0伏降低的過渡期間包含在所述第二期間。

并且，實際上可以將電壓V1的例如90％以上的電壓定義為第一電壓。并且，例如也可以是，將在驅(qū)動電壓Vpwr4成為電壓V1的90％以上之后到控制信號Ctl3成為“L”電平的期間，定義為驅(qū)動電壓Vpwr4達到了電壓V1的期間t1。

圖17B是示出帕爾貼元件驅(qū)動部123d的工作的其他的一個例子的信號波形圖。圖17B所示的信號波形是通過將圖16的積分電路136的電阻134，例如以飽和區(qū)域進行工作的晶體管等恒流元件來構(gòu)成而得到的。在這種情況下，期間t2中的驅(qū)動電壓Vpwr4(即第二電壓)從0伏向電壓V1呈直線狀上升。這樣，驅(qū)動電壓Vpwr4是，針對帕爾貼元件121的冷卻能力的要求越大則降低到下限值的頻度越少的電壓。

驅(qū)動電壓Vpwr4的第二電壓，從作為下限電壓的0伏向作為第一電壓的電壓V1呈曲線狀上升(圖17A)、或者直線狀上升(圖17B)。驅(qū)動電壓Vpwr4的下限電壓在所有的周期為0伏。

通過帕爾貼元件驅(qū)動部123d，按照圖17A或圖17B的信號波形來驅(qū)動帕爾貼元件121，從而在期間t2，在帕爾貼元件121被提供通過阻止從發(fā)熱面向吸熱面的熱的移動的第二電壓產(chǎn)生的電力W(以附加斜線的區(qū)域來表示)。這樣，與具有向帕爾貼元件121的電力供給完全中斷的期間的以往的脈沖驅(qū)動不同，在帕爾貼元件121內(nèi)不會發(fā)生從發(fā)熱面向吸熱面的熱的逆流，從而改善了帕爾貼元件121的工作效率。

以上雖然對本發(fā)明的實施方式所涉及的投影儀進行了說明，本發(fā)明并非受各個實施方式所限。在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，將本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到的各種執(zhí)行于本實施方式所得到的形態(tài)，或者對不同的實施方式中的構(gòu)成要素進行組合而構(gòu)成的形態(tài)，均可以包含在本發(fā)明的一個或多個形態(tài)的范圍內(nèi)。

例如，以上對將帕爾貼元件用于發(fā)熱體的冷卻的情況進行了說明，通過對提供到帕爾貼元件的電壓的極性進行反轉(zhuǎn)，從而帕爾貼元件被用作對象物的加熱是眾所周知的。對對象物進行加熱的情況與對發(fā)熱體進行冷卻的情況相同，由于發(fā)生熱的逆流，因此，在將本發(fā)明例如用于投影儀內(nèi)的加熱對象物的加熱的情況下，也能夠高效地對帕爾貼元件進行驅(qū)動。

本發(fā)明能夠廣泛利用于例如投影儀等包括需要冷卻或加熱的對象物的各種設(shè)備。