[发明专利]温度控制装置、温度控制方法和程序

说明书

技术领域

本发明一般来说涉及温度控制装置和方法、以及程序。特别地，本发明涉及无论光组件类型如何都能够对其适当地执行温度控制的温度控制装置和方法，并涉及用于其的程序。

背景技术

安装有诸如棱镜、液晶面板之类的在接收到光之后进行操作的组件(下文中称作光组件)的装置(例如，在日本专利早期公开No.2005-250249中描述的装置)已经被广泛使用。

这样的光组件受主要起因于光热转换的热负荷(thermal load)所影响。因此，光组件具有由于热负荷而导致恶化的特征。

另一方面，就性能而言希望光组件维持高于某一水平的温度。换言之，光组件具有另一个特征，即，如果在低温下被使用，则它们不能充分地展现它们的光学性能。

由于上述的两个特征，光组件需要维持它们的最佳温度。为了满足这个需要，目前为止在一些情况下已经对光组件执行温度控制。

例如，图1示出了用于对光组件执行温度控制的现有温度控制系统(下文中称作现有系统)的配置示例。

图1的现有系统被配置为包括光组件11到温度调节器15。

光组件11在接收到来自光源12的入射光21之后进行操作。入射光21充当热源，用以提高光组件11的温度。

图1的现有系统包括温度传感器13、控制器14和温度调节器15，其构成了用于对光组件11执行温度控制的控制子系统(下文中称作现有温度控制子系统)。

温度传感器13被安装为与光组件11紧密接触，或者被安装在光组件11的周围，并且感测安装场所的温度。

控制器14使用温度传感器13所感测到的温度来生成用于温度调节器15的命令值。例如，控制器14生成与所感测到的温度相对于控制目标值的误差(温差)相对应的值来作为命令值。

温度调节器15响应于来自控制器14的命令值来执行用于提高光组件11的温度的操作(下文中称作加热操作)或者用于降低光组件11的温度的操作(下文中称作冷却操作)。

在本说明书中，“加热”是一个广义概念，其包含对物体(这里是光组件11)主动供热，以及在物体温度低于周围温度的情况下不供应热量而将物体温度提高到周围温度。换言之，“加热”简单地指提供了提高物体温度的因素。类似地，“冷却”是“加热”的反义词，且简单地指提供了降低物体温度的因素。

这样的现有温度控制子系统使用由温度传感器13感测到的温度来作为反馈值，即，执行所谓的反馈控制从而消除感测到的温度相对于控制目标值的误差(温差)，即，使所感测到的温度与控制目标值相对应。具体而言，例如，如果误差为正值，即，如果感测到的温度低于控制目标值，则指示加热操作的值(例如，正值)被作为命令值赋予温度调节器15。因此，温度调节器15执行加热操作。相反，如果误差为负值，即，如果感测到的温度高于控制目标值，则指示冷却操作的值(例如，负值)被作为命令值赋予温度调节器15。因此，温度调节器15执行冷却操作。当判定误差为零时，即，当判定感测到的值与控制目标值相对应时，例如零被作为命令值赋予温度调节器15。因而停止由温度调节器15进行的冷却/加热操作。这使现有的温度控制子系统进入稳定状态。

如上所述，现有温度控制子系统使用由温度传感器13感测到的温度作为光组件11的温度，将光组件11的最佳温度设定为控制目标值，并执行控制以使得感测到的温度与控制目标值相对应。利用这种方式来对光组件11执行温度控制。

发明内容

但是，将经受温度控制的控制目标本质上并不是温度传感器13的安装场所，即，并不是光组件11的外表面或周围。而是基本上不可能安装温度传感器13的光组件11的里面，特别地，是光量集中于其上的光组件11的内部。

假设光组件11的内部的温度(下文中称作内部温度)与温度传感器13的安装场所的温度(下文中称作外部温度)之间的相互关系是事先掌握的。最佳外部温度是基于该相互关系从最佳内部温度计算得到的，从而使得可以事先将其设置为控制目标值。在这种情况下，进行控制以使得温度传感器13的感测温度(检测时的外部温度)与控制目标值相对应，从而使得内部温度可以近似地被维持在最佳温度处。简言之，在这种假设之下，即使现有温度控制子系统也使得能够进行适当的温度控制。

但是，取决于光组件11的类型，这样的假设可能不成立。