CN103052913B - 投影型显示装置以及冷却光源的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种投影型显示装置，该投影型显示装置解决了这样的问题，即当对施加到光源上的电功率的量进行调节时在冷却LED中所涉及的电功率的量变为大于必需。冷却器（107R，107G，107B）使光源（103R，103G，103B）冷却。光传感器（111）检测周围区域的亮度。光源壳温检测器（112R，112G，112B）检测为光源（103R，103G，103B）的壳体的温度的壳温。光源正向电压检测器（113R，113G，113B）检测光源（103R，103G，103B）的正向电压。光源正向电流检测器（114R，114G，114B）检测光源（103R，103G，103B）的正向电流。调节器（117）基于正向电压、正向电流、以及壳温对冷却器（107R，107G，107B）的冷却功率的量进行调节。

Description

投影型显示装置以及冷却光源的方法

技术领域

本发明涉及一种使用LED（发光二极管）的投影型显示装置以及冷却其光源的方法。

背景技术

迄今用于将图像投影到屏幕上的投影型显示装置通常采用高压汞灯作为光源。近年来，已经注意到采用LED以代替高压汞灯的投影型显示装置。

LED的有利之处在于可比高压汞灯更快地调节其亮度。因此，采用LED作为光源的投影型显示装置能够通过取决于周围区域的亮度对LED的亮度进行调节来取决于周围区域的亮度对投影图像的亮度进行调节。因为可防止将LED激励到比需要更高的亮度级，因此降低了投影型显示装置的功耗。

LED具有在约5%至15%范围内的低功率转换效率（WPE：WallPlug Efficiency(插座效率)），所述功率转换效率表示光输出功率与施加的电功率的比率。施加的电功率的大部分被转换成热量，这势必增大了LED的结温Tj。如果LED的结温Tj高于某个级别，那么LED的光输出功率会突然降低。因此，采用LED作为光源的投影型显示装置通常使LED冷却使得LED的结温Tj不会超过最大结温Tj（max）。通常通过诸如能够取决于施加的电功率的量来调节冷却功率的珀耳帖设备这样的冷却装置来使LED冷却（参见专利文献1）。

图1是示出了具有用于冷却LED的冷却装置并且能够取决于周围区域的亮度改变LED的亮度的投影型显示装置的配置的方框图。

如图1所示，投影型显示装置200包括：光源204R，204G，204B，用于分别发射出红色光束、绿色光束、以及蓝色光束；冷却器205R，205G，205B，用于使相应的光源204R，204G，204B冷却；以及调节器201，用于调节施加到光源204R，204G，204B上的电功率的量以及施加到冷却器205R，205G，205B上的电功率的量。

光源204R，204G，204B的每一个包括LED以及容纳LED的LED壳体。冷却器205R，205G，205B的每一个包括珀耳帖设备。

调节器201通过取决于检测周围区域的亮度的光传感器202的检测结果来对下述施加的光源电功率W的量进行调节来调节每个LED的亮度，所述施加的光源电功率W的量为施加到LED上的电功率的量。

调节器201还取决于对相应的光源204R，204G，204B的LED壳体的壳温Tc进行检测的光源壳温检测器210R，210G，210B的检测结果对下述施加的冷却器电功率的量进行调节，所述施加的冷却器电功率的量为施加到冷却器205R，205G，205B上的电功率的量。

通常，众所周知的是在LED的结温Tj与LED壳体的壳温Tc之间满足等式“Tj＝If×Vf（1－WPE/100）×Rj－c+Tc”，其中If表示LED的正向电流，Vf表示LED的正向电压(forward voltage)，WPE表示LED的功率转换效率，并且Rj－c表示LED结与LED壳体之间的热阻。在上述等式中，正向电流(forward current)If与正向电压Vf的乘积If×Vf表示为施加到LED上的施加的电源电功率W的量。功率转换效率WPE和热阻Rj－c通常被认为是为每个LED所确定的常数。

从上述等式可知，如果施加的电源电功率W的量是恒定的，那么唯一地确定在结温Tj是最大结温Tj（max）时为壳温Tc的最大壳温。如果对施加的冷却器电功率的量进行调节使得壳温Tc变为最大壳温，那么结温Tj不会超过最大结温Tj（max）。

然而，利用投影型显示装置200，因为施加的电源电功率W的量取决于周围区域的亮度而变，因此最大壳温也变化。更具体地说，当施加的电源电功率W的量变大时，最大壳温降低。为了在即使最大壳温变化的情况下结温Tj也不会超过最大结温Tj（max），调节器201对施加的冷却器电功率的量进行调节使得当施加的电源电功率W的量具有上限值时使壳温Tc等于最大壳温。

背景技术文献

专利文献1：JP2004–342557A

发明内容

本发明要解决的问题

利用图1所示的投影型显示装置200，当取决于周围区域的亮度来调节施加的电源电功率W的量时，施加的电源电功率W的量可以偶而地比上限值低。此时的最大结温低于施加的电源电功率W具有上限值时的最大结温。因此，通过降低施加的冷却器电功率的量来降低珀耳帖设备的冷却能力，可防止结温Tj超过最大结温Tj（max）。

然而，由于投影型显示装置200对施加的冷却器电功率的量进行调节使得当施加的电源电功率W的量具有上限值时壳温Tc总是等于最大壳温，因此冷却LED所消耗的电功率的量大于必需的。

本发明的目的是提供一种投影型显示装置，该投影型显示装置能够解决当对施加的光源电功率的量进行调节时冷却LED所消耗的电功率的量大于必需的这样的上述问题。

解决问题的手段

根据本发明，提供了一种用于从LED投射光束以显示图像的投影型显示装置，该投影型显示装置包括：冷却器，冷却所述LED；光检测器，检测周围区域的亮度；电压检测器，检测所述LED的正向电压；电流检测器，检测所述LED的正向电流；温度检测器，检测表示所述LED的壳体的温度的壳温；以及控制器，基于周围区域的所述亮度对所述LED的亮度进行调节并且基于所述正向电压、所述正向电流、以及所述壳温对所述冷却器的冷却功率的量进行调节。

根据本发明，还提供了一种冷却从LED投射光束以显示图像的投影型显示装置的光源的方法，该方法包括：检测周围区域的亮度；检测所述LED的正向电压；检测所述LED的正向电流；检测表示所述LED的壳体的温度的壳温；以及利用取决于所述正向电压、所述正向电流、以及所述壳温的冷却功率的量冷却所述LED。

根据本发明，即使当对施加的光源电功率的量进行调节时，在冷却LED中所涉及到的电功率的量也可具有适当值。

附图说明

图1是示出了根据背景技术的投影型显示装置的配置的方框图；

图2是示出了根据本发明的示例性实施例的投影型显示装置的配置的方框图；

图3是示出了光源的配置示例的视图；

图4是根据示例性实施例的投影型显示装置的操作顺序的示例的流程图；

图5是根据示例性实施例的投影型显示装置的操作顺序的示例的流程图；

图6是根据示例性实施例的投影型显示装置的操作顺序的示例的流程图；

图7是示出了LED的特征的示例的示意图；

图8是示出了表示珀耳帖设备的电流I与吸热量Q之间的关系的吸热特征的示例的示意图；

图9是示出了表示珀耳帖设备的电流I与电压V之间的关系的电流相对于电压特征的示例的示意图；

图10是示出了施加到根据示例性实施例的投影型显示装置的冷却器上的电功率的量变化示例的示意图；以及

图11是示出了施加到根据背景技术的投影型显示装置的冷却器上的电功率的量的变化示例的示意图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的示例性实施例进行描述。在随后的描述中，具有相同功能的那些部分由相同参考符号表示，并且可以不必详细描述。

图2是示出了根据本发明的示例性实施例的投影型显示装置的配置的方框图。如图2所示，投影型显示装置100包括图像信号处理器101、空间光调制信号生成器102、光源103R，103G，103B、空间光调制器104R，104G，104B、十字分色棱镜(cross dichroic prism)105、投影透镜106、冷却器107R，107G，107B、冷却器驱动器108R，108G，108B、光源驱动器109R，109G，109B、光传感器驱动器110、光传感器111、光源壳温检测器112R，112G，112B、光源正向电压检测器113R，113G，113B、光源正向电流检测器114R，114G，114B、存储器115、占空比计算器116、以及调节器117。

向图像信号处理器101提供图像信号并且图像信号处理器101执行诸如对所提供的图像信号进行分辨率转换的各种图像信号处理过程。

空间光调制信号生成器102取决于图像信号处理器101已处理的提供的图像信号对空间调制光生成空间光调制信号，并且将所生成的空间光调制信号输出到空间光调制器104R，104G，104B。

如图3所示，光源103R，103G，103B的每一个包括LED301以及将LED301容纳在其中的LED壳体302。

光源103R，103G，103B发射出强度取决于从光源驱动器109R，109G，109B所提供的施加的光源电功率的量的光束。从光源103R，103G，103B发射出的光束具有各自不同波长。在下文假定光源103R发射出在红色波长范围中的红色光束，光源103G发射出在绿色波长范围中的绿色光束，并且光源103B发射出在蓝色波长范围中的蓝色光束。将在光源103R中所使用的LED称为红色LED，将在光源103G中所使用的LED称为绿色LED，并且将在光源103B中所使用的LED称为蓝色LED。

空间光调制器104R，104G，104B利用来自空间光调制信号生成器102的空间光调制信号对来自相应的光源103R，103G，103B的光束进行空间调制，并且发射出空间地调制的光束。

十字分色棱镜105将来自空间光调制器104R，104G，104B的光束组合成组合光束，并且发射出组合光束。

投影透镜106将组合光束从十字分色棱镜105投射到屏幕上（未示出）以在屏幕上显示图像。

冷却器107R，107G，107B的每一个包括珀耳帖设备。冷却器107R，107G，107B利用取决于从各个冷却器驱动器108R，108G，108B所提供的施加的冷却器电功率的量的冷却功率使光源103R，103G，103B冷却。

冷却器驱动器108R，108G，108B将来自调节器117的冷却器控制信号所表示的冷却器电功率的量施加到冷却器107R，107G，107B，从而调节冷却器107R，107G，107B用来冷却光源103R，103G，103B的冷却功率的量。

光源驱动器109R，109G，109B将相应的光源103R，103G，103B激励到由来自调节器117的光源控制信号所表示的亮度级处。

根据该示例性实施例，光源驱动器109R，109G，109B将作为施加的光源电功率的量的脉冲电功率施加到相应的光源103R，103G，103B上，从而激励光源103R，103G，103B。相应的光源103R，103G，103B的亮度级取决于脉冲电功率的占空比而变化。因此，光源控制信号表示占空比，并且光源驱动器109R，109G，109B将光源控制信号所表示的占空比的脉冲电功率施加到相应的光源103R，103G，103B。

光传感器驱动器110将传感器电功率施加到光传感器111。

光传感器111包括由来自光传感器驱动器110的传感器电功率所激励的且对周围区域（即投影型显示装置100的外部）中的亮度进行检测的光检测器。

光源壳温检测器112R，112G，112B检测壳温Tc，该壳温Tc为相应的光源103R，103G，103B的LED壳体302的温度。

光源正向电压检测器113R，113G，113B检测相应的光源103R，103G，103B的LED301的正向电压Vf。

光源正向电流检测器114R，114G，114B检测相应的光源103R，103G，103B的LED301的正向电流If。

存储器115、占空比计算器116、以及调节器117构成了控制器。控制器取决于光传感器111所检测到的周围区域的亮度来确定施加到相应的光源103R，103G，103B的脉冲电功率的占空比，并且输出表示所确定的占空比的光源控制信号以对相应的光源103R，103G，103B的亮度级进行调节。

控制器还根据光源壳温检测器112R，112G，112B所检测到的壳温Tc、光源正向电压检测器113R，113G，113B所检测到的正向电压Vf、以及光源正向电流检测器114R，114G，114B所检测到的正向电流If来确定施加到冷却器107R，107G，107B上的施加的冷却器电功率的量，并且将表示所确定的施加的冷却器电功率的冷却器控制信号输出到冷却器驱动器108R，108G，108B以对冷却器107R，107G，107B的冷却功率进行调节。

存储器51存储表示在相应的光源103R，103G，103B中所使用的LED301的特征的特征信息。特征信息将最大结温Tj（max）、功率转换效率WPE、以及LED结与LED壳体之间的热阻Rf－c表示为LED301的特征。

占空比计算器116基于LED301的特征信息、LED壳体302的壳温Tc、LED301的正向电压Vf和正向电流If来计算最大结温Tj（max）和壳温Tc之间的差与结温Tj和壳温Tc之间的差的比率以作为每个LED301的“占空比”。

调节器117将表示取决于周围区域的亮度的占空比的光源控制信号输出到相应的光源103R，103G，103B以对相应的光源103R，103G，103B的亮度级进行调节。

调节器117还将表示占空比计算器116所计算的“占空比”的冷却器控制信号输出到冷却器驱动器108R，108G，108B以对冷却器107R，107G，107B的冷却功率的量进行调节。

更具体地说，当激励LED时，调节器117将冷却器控制信号所表示的施加的冷却器电功率的量设置为预定值。此后，如果“占空比”大于取决于LED的亮度所确定的允许范围的上限值，那么调节器117降低施加的冷却器电功率的量，并且如果“占空比”小于允许范围的下限值，那么调节器117增大施加的冷却器电功率的量。因此，如果“占空比”大于允许范围的上限值，那么调节器117降低冷却器107R，107G，107B的冷却功率的量，并且如果“占空比”小于允许范围的下限值，那么调节器117增大冷却器107R，107G，107B的冷却功率的量。

下面将对投影型显示装置100的操作进行描述。

图4至6是投影型显示装置100的光源控制过程的流程图。因为对光源103R，103G，103B执行相同操作顺序，因此下面对光源103R的光源控制过程进行描述。

当接通投影型显示装置100的电源时，调节器117输出表示施加的冷却器电功率的预定的量的冷却器控制信号以使冷却器驱动器108R开始操作冷却器107R（步骤S101）。

此后，调节器117从存储器115读取光源103R的特征信息（最大结温Tj（max））、功率转换效率WPE、以及热阻Rf－c（步骤S102）。

此后，调节器117将驱动信号输出到光传感器驱动器110以使光传感器驱动器110能够激励光传感器111。光传感器111检测周围区域的亮度并且将检测结果L输出到调节器117（步骤S103）。

当调节器117接收到检测结果L时，判断检测结果L是否等于或大于预定第一阈值（在下文中为了说明性目的由“100”表示）（步骤S104）。如果检测结果L等于或大于第一阈值“100”，那么调节器117将表示占空比=100%的光源控制信号输出到光源驱动器109R，这将在最大亮度处激励光源103R（步骤S105）。

当激励光源103R时，光源壳温检测器112R检测光源103R的壳温Tc并且将它输出到调节器117。光源正向电压检测器113R检测光源103R的正向电压Vf并且将它输出到调节器117。光源正向电流检测器114R检测光源103R的正向电流If并且将它输出到调节器117（步骤S106）。

当调节器117接收到壳温Tc、正向电压Vf、以及正向电流If时，它将在步骤S102中所读取的壳温Tc、正向电压Vf、正向电流If、以及特征信息输出到占空比计算器116。

当占空比计算器116接收到特征信息、壳温Tc、正向电压Vf、以及正向电流If时，它计算光源103R的“占空比”（步骤S107）。

更具体地说，占空比计算器116根据等式1计算光源103R的“占空比(On-Duty Ratio)”：

[等式1]

$\mathrm{ON}\_\mathrm{duty}=\frac{\mathrm{Tj}\left(\max \right)-\mathrm{Tc}}{\mathrm{Vf}-\mathrm{If}(1-\frac{\mathrm{WPE}}{100})\×\mathrm{Rj}-c}\×100$

在等式1中，考虑到与LED的结温Tj和壳温Tc有关的等式，右侧的分母Vf×If×（1－WPE/100）×Rj－c变为LED的结温Tj与壳温Tc之间的差Tj－Tc。换句话说，占空比计算器116基于LED的结温Tj和壳温Tc计算光源103R的“占空比”，或者计算LED的最大结温Tj（max）和壳温Tc之间的差与LED的结温Tj和壳温Tc之间的差的比率以作为光源103R的“占空比”。

在计算了光源103R的“占空比”之后，占空比计算器116将所计算的“占空比”输出到调节器117。当调节器117接收到“占空比”时，它判断“占空比”是否落入第一允许范围中（e1≤占空比≤100%）（步骤S108）。第一允许范围具有下限值e1，该下限值e1是小于100%的正值。

如果“占空比”落入第一允许范围中，那么调节器117完成该光源控制过程。

如果“占空比”未落入第一允许范围中，那么调节器117判断“占空比”是否小于第一允许范围的下限值e1（步骤S109）。

如果“占空比”小于下限值e1，那么调节器117判定结温Tj太高并且将表示“占空比”的光源控制信号输出到光源驱动器109R。调节器117因而将光源103R的占空比变为在步骤S108中所计算的“占空比”。因此，调节器117降低光源103R的亮度，并且由此降低光源103R所生成的热量（步骤S110）。

此后，调节器117将表示比上述施加的冷却器电功率的预定的量大的施加的冷却器电功率的量的冷却器控制信号输出到冷却器驱动器108R，这增大了冷却器电功率的量。调节器117因而可增大冷却器107R的冷却功率的量（步骤S111）。

因为由于施加的冷却器电功率的量增大而使光源103R的壳温Tc下降，因此调节器117再次返回步骤S105中计算光源103R的“占空比”。如果所计算的“占空比”落入步骤S108中的第一允许范围中，那么光源控制过程结束。

如果调节器117在步骤S109中判定“占空比”大于第一允许范围的下限值e1，那么调节器117判定“占空比”大于100%的上限值，并且将表示比上述预定施加的冷却器电功率要小的施加的冷却器电功率的冷却器控制信号输出到冷却器驱动器108R。调节器117因而降低施加的冷却器电功率并且由此降低冷却器107R的冷却功率（步骤S112）。

因为由于施加的冷却器电功率降低而使光源103R的壳温Tc上升，因此调节器117返回步骤S105中将光源103R的“占空比”设置为100%。此后，调节器117再次在步骤S107中计算光源103R的“占空比”。如果所计算的“占空比”落入步骤S108中的第一允许范围中，那么光源控制过程完成。

如果调节器117在步骤S104中判定检测结果L小于第一阈值，那么调节器117判断检测结果L是否大于比第一阈值要小的第二阈值（在下文中为了说明性目的由“50”表示）（步骤S113）。如果确定结果L大于第二阈值，那么调节器117将表示占空比=L%的光源控制信号输出到光源驱动器109R，这将在为最大亮度的L%的亮度级处激励光源103R（步骤S114）。L表示从50至100范围内的值。

当激励光源103R时，光源壳温检测器112R检测光源103R的壳温Tc并且将它输出到调节器117。光源正向电压检测器113R检测光源103R的正向电压Vf并且将它输出到调节器117。光源正向电流检测器114R检测光源103R的正向电流If并且将它输出到调节器117（步骤S115）。

当调节器117接收到壳温Tc、正向电压Vf、以及正向电流If时，它将在步骤S102中所读取的壳温Tc、正向电压Vf、正向电流If、以及特征信息输出到占空比计算器116。

当占空比计算器116接收到特征信息、壳温Tc、正向电压Vf、以及正向电流If时，它基于特征信息、壳温Tc、正向电压Vf、以及正向电流计算光源103R的“占空比”（步骤S116）。按照与步骤S107中计算“占空比”相同的方式来计算它。

在计算了光源103R的“占空比”之后，占空比计算器116将所计算的“占空比”输出到调节器117。当调节器117接收到“占空比”时，判断“占空比”是否落入第二允许范围中（e2≤占空比≤L%）（步骤S117）。第二允许范围具有下限值e2，该下限值e2为小于L%的正值。

如果“占空比”落入在第二允许范围中，那么调节器117完成光源控制过程。

如果“占空比”未落入在第二允许范围中，那么调节器117判断“占空比”是否小于第二允许范围的下限值e2（步骤S118）。

如果“占空比”小于下限值e2，那么调节器117判定结温Tj太高并且将表示“占空比”的光源控制信号输出到光源驱动器109R。调节器117因而将光源103R的占空比变为在步骤S116中所计算的“占空比”（步骤S119）。

此后，调节器117将表示比上述施加的冷却器电功率的预定的量大的施加的冷却器电功率的量的冷却器控制信号输出到冷却器驱动器108R，这增大了冷却器电功率的量（步骤S120）。

因为由于施加的冷却器电功率的量增大而使光源103R的壳温Tc下降，因此调节器117再次返回步骤S114中计算光源103R的“占空比”。如果所计算的“占空比”落入步骤S117中的第二允许范围中，那么光源控制过程结束。

如果调节器117在步骤S118中判定“占空比”大于第二允许范围的下限值e2，那么调节器117判定“占空比”大于第二允许范围的上限值L%，并且将表示比上述施加的冷却器电功率的预定的量要小的施加的冷却器电功率的量的冷却器控制信号输出到冷却器驱动器108R。调节器117因而降低施加的冷却器电功率的量并且由此降低冷却器107R的冷却功率的量（步骤S121）。

因为由于施加的冷却器电功率的量降低而使光源103R的壳温Tc上升，因此调节器117返回步骤S114中将光源103R的“占空比”设置为L%。此后，调节器117再次在步骤S116中计算光源103R的“占空比”。如果所计算的“占空比”落入步骤S117中的第二允许范围中，那么光源控制过程结束。

如果调节器117在步骤S113中判定检测结果L等于或小于第二阈值，那么调节器117将表示占空比=50%（第二阈值）的光源控制信号输出到光源驱动器109R，这将在为最大亮度的50%的亮度级处激励光源103R（步骤S122）。

当激励光源103R时，光源壳温检测器112R检测光源103R的壳温Tc并且将它输出到调节器117。光源正向电压检测器113R检测光源103R的正向电压Vf并且将它输出到调节器117。光源正向电流检测器114R检测光源103R的正向电流If并且将它输出到调节器117（步骤S123）。

当调节器117接收到壳温Tc、正向电压Vf、以及正向电流If时，它将在步骤S102中所读取的壳温Tc、正向电压Vf、正向电流If、以及特征信息输出到占空比计算器116。

当占空比计算器116接收到特征信息、壳温Tc、正向电压Vf、以及正向电流If时，它基于特征信息、壳温Tc、正向电压Vf、以及正向电流来计算光源103R的“占空比”（步骤S124）。按照与步骤S107中计算“占空比”相同的方式来计算它。

在计算了光源103R的“占空比”之后，占空比计算器116将所计算的“占空比”输出到调节器117。当调节器117接收到“占空比”时，判断“占空比”是否落入第三允许范围（e3≤占空比≤50%）（步骤S125）。第三允许范围具有下限值e3，该下限值e3为小于50%的正值。

如果“占空比”落入在第三允许范围中，那么调节器117结束光源控制过程。

如果“占空比”未落入在第三允许范围中，那么调节器117判断“占空比”是否小于第三允许范围的下限值e3（步骤S126）。

如果“占空比”小于下限值e3，那么调节器117判定结温Tj太高并且将表示“占空比”的光源控制信号输出到光源驱动器109R。调节器117因而将光源103R的占空比变为在步骤S124中所计算的“占空比”（步骤S127）。

此后，调节器117将表示比上述施加的冷却器电功率的预定的量大的施加的冷却器电功率的量的冷却器控制信号输出到冷却器驱动器108R，这增大了冷却器电功率的量（步骤S128）。

因为由于施加的冷却器电功率的量增大而使光源103R的壳温Tc下降，因此调节器117再次返回步骤S123中计算光源103R的“占空比”。如果所计算的“占空比”落入步骤S125中的第三允许范围中，那么光源控制过程结束。

如果调节器117在步骤S126中判定“占空比”大于第三允许范围的下限值e3，那么调节器117判定“占空比”大于第三允许范围的50%的上限值，并且将表示比上述施加的冷却器电功率的预定的量要小的施加的冷却器电功率的量的冷却器控制信号输出到冷却器驱动器108R。调节器117因而降低施加的冷却器电功率的量并且由此降低冷却器107R的冷却功率的量（步骤S129）。

因为由于施加的冷却器电功率的量降低而使光源103R的壳温Tc上升，因此调节器117返回步骤S122中将光源103R的“占空比”设置为50%。此后，调节器117再次在步骤S124中计算光源103R的“占空比”。如果所计算的“占空比”落入步骤S125中的第二允许范围中，那么光源控制过程结束。

将对根据图2所示的本示例性实施例的投影型显示装置100中的施加的冷却器电功率的量进行评估。

在下文中假定分别在光源103R，103G，103B中所使用的红色LED、绿色LED、以及蓝色LED具有图7所示的特征（最大结温Tj（max）、功率转换效率WPE、以及LED结与LED壳体之间的热阻Rj－c）。还假定分别在冷却器107R，107G，107B中所使用的珀耳帖设备具有图8和9中所示的特征。图8示出了表示在热辐射侧具有50℃的温度时珀耳帖设备的电流I与吸热量Q之间的关系的吸热特征，并且图9示出了表示在热辐射侧具有50℃的温度时珀耳帖设备的电流I与电压V之间的关系的电流相对于电压特征。

假定在投影型显示装置100的电源接通之后光传感器111的检测结果L表示第一阈值“100”或更大，并且调节器117利用具有占空比=100%的脉冲电压激励光源103R。还假定来自光传感器111的检测结果L此后变为小于第三阈值“50”的值，并且调节器117利用具有占空比=50%的脉冲电压激励光源103R，并且来自光传感器111的检测结果L返回到第一阈值“100”或者更大，并且调节器117利用具有占空比=100%的脉冲电压激励光源103R。

图10是示出了在投影型显示装置100执行上述过程时光源103R的结温Tj随时间的变化、光源103R的壳温Tc随时间的变化、以及施加到冷却器107R上的电功率的量随时间的变化。

当调节器117利用具有占空比=100%的脉冲电压激励光源103R时，如果光源103R的正向电压Vf是3.5V并且光源103R的正向电流If是30A，那么如下给出结温Tj变为最大结温Tj（max）时的为壳温Tc的最大壳温：

红色LED的最大壳温=20℃≈110℃－300W×0.35×（1－0.15）×1℃/W

绿色LED的最大壳温=40℃≈170℃－300W×0.45×（1－0.05）×1℃/W

蓝色LED的最大壳温=115℃≈170℃－300W×0.2×（1－0.1）×1℃/W

例如，为了保持壳温Tc为20℃的最大壳温，如下计算施加到红色LED的珀耳帖设备的电功率的量：

施加到珀耳帖设备的电功率的量=128W≈7.5A×17V

当调节器117利用具有占空比=50%的脉冲电压激励光源103R时，如果光源103R的正向电压Vf是3.5V并且光源103R的正向电流If是30A，那么如下给出光源103R的最大壳温：

最大壳温=65℃≈110℃－3.5V×30A×0.5×（1－0.15）×1

例如，为了保持壳温Tc为65℃的最大壳温，如下计算施加到红色LED的珀耳帖设备的电功率的量：

施加到珀耳帖设备的电功率的量=4.5W=1.5A×3V

将对根据图1所示的投影型显示装置200中的施加的冷却器电功率的量进行评估。

与图2所示的投影型显示装置100的每个LED的情况一样，投影型显示装置200的每个LED具有图7所示的特征。与投影型显示装置100的珀耳帖设备一样，在投影型显示装置200的冷却器205R，205G，205B中所使用的珀耳帖设备具有图8和9所示的特征。

假定在投影型显示装置200的电源接通之后，光传感器202的检测结果L表示第一阈值“100”或更大，并且调节器201利用具有占空比=100%的脉冲电压激励光源204R。还假定来自光传感器202的检测结果L此后变为小于第三阈值“50”的值，并且调节器201利用具有占空比=50%的脉冲电压激励光源103，并且来自光传感器202的检测结果L返回到第一阈值“100”或者更大，并且调节器201利用具有占空比=100%的脉冲电压激励光源103。

图11是示出了在投影型显示装置200执行上述处理时光源204R的结温Tj随时间的变化、光源204R的壳温Tc随时间的变化、以及施加到冷却器205R上的电功率的量随时间的变化。

当利用具有占空比=100%的脉冲电压激励红色LED时，因为投影型显示装置200保持壳温Tc为20℃的最大壳温，因此施加到投影型显示装置200的珀耳帖设备的电功率与施加到投影型显示装置100的珀耳帖设备的电功率的量相同。然而，当利用具有占空比=50%的脉冲电压激励红色LED时，因为投影型显示装置200保持壳温Tc为20℃的最大壳温，因此如下给出施加到投影型显示装置200的珀耳帖设备的电功率的量：

施加到珀耳帖设备的电功率的量=60W=5A×12V

因此，如果来自光传感器202的检测结果L是L>200，那么施加到如图1所示的投影型显示装置200的珀耳帖设备的电功率的量与施加到投影型显示装置100的珀耳帖设备的电功率的量相同。然而，如果来自光传感器202的检测结果L是L<50，那么施加到如图1所示的投影型显示装置200的珀耳帖设备的电功率的量大于施加到投影型显示装置100的珀耳帖设备的电功率的量。

根据本示例性实施例，如上所述，冷却器107R使光源103R冷却。光传感器111检测周围区域的亮度。光源壳温检测器112R检测表示光源103R的壳体的温度的壳温。光源正向电压检测器113R检测光源103R的正向电压。光源正向电流检测器114R检测光源103R的正向电流。调节器117基于周围区域的亮度对光源103R的亮度进行调节，并且还基于正向电压、正向电流、以及壳温对冷却器107R的冷却功率的量进行调节。

因此，基于正向电压、正向电流、以及壳温对冷却功率的量进行调节。因为可从正向电压和正向电流掌握施加的光源电功率W的量，因此在冷却LED中所涉及的电功率的量可具有适当值，即使当对施加的光源电功率的量进行调节时。

在上述示例性实施例中，所说明的配置仅是通过示例的方式，并且本发明并不局限于所说明的配置。

例如，虽然将冷却器107R，107G，107B说明为包括珀耳帖设备，但是它们可以包括除珀耳帖设备之外的冷却设备，只要可根据施加到其的电功率的量对其冷却功率的量进行调节。

附图标记说明

100投影型显示装置

101图像信号处理器

102空间光调制信号生成器

103R，103G，103B光源

104R，104G，104B空间光调制器

105十字分色棱镜

106投影透镜

107R，107G，107B冷却器

108R，108G，108B冷却器驱动器

109R，109G，109B光源驱动器

110光传感器驱动器

111光传感器

112R，112G，112B光源壳温检测器

113R，113G，113B光源正向电压检测器

114R，114G，114B光源正向电流检测器

115存储器

116占空比计算器

117调节器

Claims (4)

1.一种用于从LED投射光束以显示图像的投影型显示装置，该投影型显示装置包括：

冷却器，冷却所述LED；

光检测器，检测周围区域的亮度；

电压检测器，检测所述LED的正向电压；

电流检测器，检测所述LED的正向电流；

温度检测器，检测表示所述LED的壳体的温度的壳温；以及

控制器，基于所述周围区域的亮度对所述LED的亮度进行调节并且基于所述正向电压、所述正向电流以及所述壳温对所述冷却器的冷却功率的量进行调节，

其中所述控制器基于所述正向电压、所述正向电流、以及所述壳温来计算预定最大结温和所述壳温之间的差与所述LED的结温和所述壳温之间的差的比率。

2.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中如果所述比率大于取决于所述LED的亮度所确定的允许范围的上限，那么所述控制器降低所述冷却功率的量，并且如果所述比率小于所述允许范围的下限，那么所述控制器增大所述冷却功率的量。

3.根据权利要求2所述的投影型显示装置，其中如果所述比率小于所述下限，那么所述控制器取决于所述比率来调节所述LED的亮度。

4.一种冷却用于从LED投射光束以显示图像的投影型显示装置的光源的方法，该方法包括：

检测周围区域的亮度；

检测所述LED的正向电压；

检测所述LED的正向电流；

检测表示所述LED的壳体的温度的壳温；以及

基于所述周围区域的亮度对所述LED的亮度进行调节，并且利用取决于所述正向电压、所述正向电流以及所述壳温的冷却功率的量冷却所述LED，

其中基于所述正向电压、所述正向电流、以及所述壳温来计算预定最大结温和所述壳温之间的差与所述LED的结温和所述壳温之间的差的比率。