DE102011081568B3 - Optical receiver for light transit time apparatus e.g. photonic mixer device, has photo detector connected with reference potential over input resistance of current-voltage converter, and smoothing capacitor for smoothing photocurrent - Google Patents

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Abstract

The receiver has photo receiver (2) that is provided for receiving a light emitted from a lighting element (3). The synchronous switch (4) is controlled by the clock signal (T). The current-voltage converter (5) is connected with the photo detector. The photo detector is connected with reference potential over input resistance of the current-voltage converter. The smoothing capacitor (Cs) is provided for smoothing photocurrent.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung für einen optischen Empfänger gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. The invention relates to a circuit for an optical receiver according to the features of the preamble of patent claim 1.

Insbesondere betrifft die erfindungsgemäße Schaltung einen Rückkanal-Empfänger, d. h. einen Zusatzempfänger für ein Photonic Mixer Device (PMD). In particular, the circuit according to the invention relates to a return channel receiver, d. H. An additional receiver for a Photonic Mixer Device (PMD).

Photonic Mixer Devices arbeiten als Lichtlaufzeitgeräte, die eine zu vermessende Szene mit einer intensitätsmodulierten Lichtquelle ausleuchten und den Abstand anhand von Phasenverschiebungen zwischen dem gesendeten und dem reflektiertem Licht messen. Photonic mixer devices work as a light-time device that illuminates a scene to be measured with an intensity modulated light source and measures the distance based on phase shifts between the transmitted and the reflected light.

Das Messverfahren wird in der DE 19704496 A1 ausführlich beschrieben. The measuring method is used in the DE 19704496 A1 described in detail.

Die zur Messung erforderliche Lichtmenge kann jedoch insbesondere bei größeren Abständen und Raumwinkelbereichen nicht von einer einzigen Lichtquelle bereitgestellt werden, da deren verfügbare Lichtleistung begrenzt ist, aber auch gesetzliche Vorschriften zum Schutz des menschlichen Auges bestehen. So sind oftmals mehrere, nachfolgend Beleuchtungselemente genannte Lichtquellen erforderlich. However, the amount of light required for the measurement can not be provided by a single light source, especially at larger distances and solid angle ranges, since their available light output is limited, but also legal regulations for the protection of the human eye exist. Thus, several light sources called below lighting elements are often required.

PMD-Lichtlaufzeitkameras für die Automatisierungstechnik werden von der Anmelderin unter dem Namen O3D200 hergestellt und vertrieben. PMD time of flight cameras for automation technology are manufactured and sold by the applicant under the name O3D200.

Weiterhin kommt diese Technik in Fahrerassistenzsystemen für Kraftfahrzeuge zur Abstandsbestimmung von Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs zur Anwendung. Furthermore, this technique is used in driver assistance systems for motor vehicles for distance determination of objects in the environment of the motor vehicle.

In beiden Anwendungen besteht der Wunsch, die Funktion der Beleuchtungselemente, insbesondere die in das Messergebnis eingehende Phasenverschiebung, aber auch deren Lichtleistung mit einer von der PMD-Auswertung weitgehend unabhängigen Messanordnung zu überprüfen. In both applications, there is a desire to check the function of the lighting elements, in particular the incoming phase in the measurement result, but also their light output with a largely independent of the PMD evaluation measurement arrangement.

Die DE 4002356 C1 zeigt ein Abstandsmessgerät mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger, die Licht von zwei alternierend arbeitenden komplementär schaltbaren Laserdioden abwechselnd über die Messtrecke und eine Referenzstrecke zu einem einzigen Photoempfänger lenken. Durch Messung der Phasendifferenzen zwischen Messtrecke und Referenzstrecke wird die Differenz der Lichtlaufzeiten und damit auch der Abstand des Messobjekts ermittelt. The DE 4002356 C1 shows a distance measuring device with a light transmitter and a light receiver, the light of two alternately operating complementary switchable laser diodes alternately over the measuring path and a reference path to a single photoreceptor direct. By measuring the phase differences between the measuring section and the reference section, the difference between the light propagation times and thus also the distance of the measured object is determined.

Als nachteilig wird der Aufwand für die komplementär schaltbare Referenzlichtquelle empfunden. A disadvantage of the effort for the complementary switchable reference light source is perceived.

Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, eine Messanordnung anzugeben, die leicht in eine PMD-Lichtlaufzeitkamera eingebaut werden kann. Insbesondere soll die Funktion der Beleuchtungselemente überprüft werden, weil deren temperaturabhängige Verzögerungszeit als Phasenfehler direkt in das Messergebnis eingeht. Das gilt besonders dann, wenn LEDs an Stelle der breitbandigeren, aber auch teureren Laserdioden eingesetzt werden. The object of the invention is seen to provide a measuring arrangement that can be easily installed in a PMD-Lichtlaufzeitkamera. In particular, the function of the lighting elements should be checked because their temperature-dependent delay time is received as a phase error directly into the measurement result. This is especially true when LEDs are used in place of the broadband, but also more expensive laser diodes.

Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved according to the features of patent claim 1.

Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung. The subclaims relate to the advantageous embodiment of the invention.

Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, einen zusätzlichen Photoempfänger einzusetzen und die Phasenverschiebung des Beleuchtungssignals mit einer zweiten, vom PMD-Sensor unabhängigen Empfangseinheit auszuwerten. The essential idea of the invention is to use an additional photoreceiver and to evaluate the phase shift of the illumination signal with a second receiving unit independent of the PMD sensor.

Zu diesem Zweck wird der Photostrom des zusätzlichen Photoempfängers mit einem hochfrequenztauglichen Synchronumschalter im PMD-Takt auf zwei Messkanäle aufgeteilt. Dort werden die beiden Anteile des Photostroms geglättet und jeweils einem Strom-Spannungswandler zugeführt. For this purpose, the photocurrent of the additional photoreceiver with a high-frequency synchronous switch in the PMD clock is divided into two measurement channels. There, the two parts of the photocurrent are smoothed and each supplied to a current-voltage converter.

Die Phasenverschiebung zwischen dem PMD-Taktsignal und dem Empfangssignal erhält man in bekannter Weise aus der Differenz der Signale der beiden Messkanäle. Durch Summation beider Messkanäle kann die Amplitude des Beleuchtungssignals überprüft werden. The phase shift between the PMD clock signal and the received signal is obtained in a known manner from the difference of the signals of the two measurement channels. By summing both measurement channels, the amplitude of the illumination signal can be checked.

Besonders vorteilhaft ist der zusätzliche Photoempfänger unmittelbar neben den Beleuchtungselementen auf derselben Leiterplatte angeordnet. So kann er auf kurzem Wege Streulicht von der Beleuchtungseinheit empfangen. Particularly advantageously, the additional photoreceiver is arranged directly next to the lighting elements on the same circuit board. So he can receive stray light from the lighting unit in a short way.

Wegen der sehr kurzen Lichtlaufzeit wird so die Verzögerungszeit der Beleuchtungseinheit abzüglich der ebenfalls sehr geringen Schaltzeit des Synchronumschalters gemessen. Because of the very short light runtime, the delay time of the lighting unit minus the also very short switching time of the synchronous switch is measured.

Durch Vergleich mit dem PMD-Empfangssignal erhält man ohne jede Beeinträchtigung des PMD-Systems eine wirksame Funktionskontrolle der Beleuchtungseinheit und darüber hinaus noch Kalibrierwerte für den Nullpunkt der Abstandsmessung. By comparison with the PMD received signal is obtained without any impairment of the PMD system, an effective function control of the lighting unit and beyond even calibration values for the zero point of the distance measurement.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass sie auch unabhängig vom PMD-Lichtlaufzeitsensor betrieben werden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung kann sowohl in einem einkanaligen Abstandsmessgerät (1D), einem Zeilensensor (2D) oder auch in einem 3D-Bildsensor Anwendung finden. Another advantage of the arrangement according to the invention is that they are also operated independently of the PMD light transit time sensor can. The arrangement according to the invention can be used both in a single-channel distance measuring device (1D), a line sensor (2D) or in a 3D image sensor.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is explained in more detail with reference to the embodiment shown in the drawing.

1 zeigt das Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen Lichtlaufzeitsensors. 1 shows the block diagram of the inventive light transit time sensor.

2 zeigt ein Signaldiagramm des erfindungsgemäßen Lichtlaufzeitsensors. 2 shows a signal diagram of the inventive light transit time sensor.

3 zeigt ein detailliertes Ausführungsbeispiel. 3 shows a detailed embodiment.

Die 1 stellt den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung dar. Der Taktgenerator 1 erzeugt ein symmetrisches Rechtecksignal im Bereich von etwa 5 bis 60 MHz. Dieses Signal steuert sowohl das Beleuchtungselement 3 als auch den Synchronumschalter 4. Das Beleuchtungselement 3 kann eine LED oder Laserdiode sein. Der Photoempfänger 2 empfängt das in diesem Fall von einem Austrittsfenster teilweise reflektierte Licht des Beleuchtungselements 3. Der Umschalter 4 sorgt für die phasenstarre Umschaltung des empfangenen Photostroms zwischen einem ersten, mit a und einem zweiten, mit b bezeichneten Strom-Spannungswandler 5. The 1 represents the basic structure of the arrangement according to the invention. The clock generator 1 generates a symmetrical square wave in the range of about 5 to 60 MHz. This signal controls both the lighting element 3 as well as the synchronous switch 4 , The lighting element 3 can be an LED or laser diode. The photoreceptor 2 receives in this case partially reflected by an exit window light of the lighting element 3 , The switch 4 provides for the phase-locked switching of the received photocurrent between a first, with a and a second, designated b current-voltage converter 5 ,

Die mit Cs bezeichneten Kondensatoren sorgen für die notwendige Glättung, so dass an den Ausgängen der beiden Strom-Spannungswandler 5 Gleichspannungssignale Ua und Ub anliegen, welche den in der jeweiligen Phase empfangenen Photostrom repräsentieren. Der nachfolgende Differenzverstärker 6 erzeugt die Differenz dieser beiden Signale. Der Summierer 7 liefert das Summensignal. The capacitors labeled Cs provide the necessary smoothing, so that at the outputs of the two current-voltage transformers 5 DC signals Ua and Ub are present, which represent the photocurrent received in the respective phase. The following differential amplifier 6 generates the difference between these two signals. The summer 7 delivers the sum signal.

In der 2 ist das zugehörige Signaldiagramm dargestellt. Die erste Zeile zeigt das Taktsignal. Die zweite Zeile zeigt das vom Beleuchtungselement 3 mit einer Verzögerung tx ausgesendete amplitudenmodulierte Lichtsignal (Lichtstrom). In the 2 the corresponding signal diagram is shown. The first line shows the clock signal. The second line shows that of the lighting element 3 with a delay tx emitted amplitude modulated light signal (luminous flux).

Die Lichtlaufzeit des vom Austrittsfenster reflektierten Lichtsignals, sowie die Verzögerung durch den Photoempfänger 2 und den Umschalter 4 wurden hier vernachlässigt, so dass der Photostrom des Photoempfängers 2 praktisch in Phase mit dem Sendepuls liegt. The light transit time of the reflected light signal from the exit window, as well as the delay through the photoreceiver 2 and the switch 4 were neglected here, leaving the photocurrent of the photoreceiver 2 is practically in phase with the transmit pulse.

Wie der Fachmann leicht einsieht, beinhaltet die Verteilung der in der vierten und fünften Zeile gezeigten Photoströme der Kanäle a und b eine Information über die Signallaufzeit. Je größer die Verzögerung durch das Beleuchtungselement ist, desto weniger Photostrom gelangt in den Kanal a und entsprechend mehr in den Kanal b. As those skilled in the art will appreciate, the distribution of the photocurrents of the channels a and b shown in the fourth and fifth lines includes information about the signal propagation time. The greater the delay through the illumination element, the less photocurrent enters the channel a and correspondingly more into the channel b.

In dem dargestellten Fall repräsentiert das Verhältnis der Photoströme in den beiden Kanälen a und b lediglich die vom Beleuchtungselement 3 hervorgerufene Verzögerung tx. Die Verzögerung tx kann durch die o. g. empfängerseitigen Verzögerungszeiten teilweise oder sogar gänzlich kompensiert werden. Dieser Fall ist im unteren Teil der 2 gezeigt. Hier ist die Verzögerungszeit tx identisch mit der Summe aus der Lichtlaufzeit des vom Austrittsfenster reflektierten Lichtsignals, der Verzögerung durch den Photoempfänger 2 und den Umschalter 4. In diesem Fall fließt der gesamte Photostrom des Photoempfängers 2 in den Kanal a. In the illustrated case, the ratio of the photocurrents in the two channels a and b only represents that of the lighting element 3 caused delay tx. The delay tx can be partially or even completely compensated by the above-mentioned receiver-side delay times. This case is in the lower part of the 2 shown. Here, the delay time tx is identical to the sum of the light propagation time of the light signal reflected from the exit window, the delay through the photoreceiver 2 and the switch 4 , In this case, the entire photocurrent of the photoreceptor flows 2 in the channel a.

Wie man sieht, liefert die erfindungsgemäße Anordnung einen Referenzwert für die Laufzeitmessung, ohne dass der PMD-Sensor beeinträchtigt wird. Ob dieser Referenzwert tatsächlich bei Null liegt, ist hierbei völlig unerheblich. Natürlich kann die erfindungsgemäße Anordnung auch als eigenständiges Lichtlaufzeitmessgerät ohne PMD-Sensor arbeiten. Die 3 zeigt einen detaillierten Stromlaufplan der wichtigsten Baugruppen. Ein nicht dargestellter Taktgenerator 1 liefert ein symmetrisches Rechtecksignal von typischerweise 5 bis 60 MHz. Die beiden parallel geschalteten XOR Gatter erzeugen zwei gegenläufige, d.h. um 180° zueinander phasenverschobene symmetrische R echtecksignale der gleichen Frequenz. Diese steuern die beiden als Synchronumschalter 4 dienenden PNP-Mikrowellentransistoren des Typs BFT92 von Infineon oder Philips. As you can see, the inventive arrangement provides a reference value for the transit time measurement, without the PMD sensor is impaired. Whether this reference value is actually zero is completely irrelevant. Of course, the arrangement according to the invention can also work as an independent light transit time measuring device without a PMD sensor. The 3 shows a detailed circuit diagram of the most important assemblies. An unillustrated clock generator 1 provides a symmetrical square wave signal of typically 5 to 60 MHz. The two parallel-connected XOR gates generate two opposite, ie 180 ° out of phase, symmetrical square wave signals of the same frequency. These control the two as a synchronous switch 4 BFT92 type PNP microwave transistors from Infineon or Philips.

So wird der vom Photoempfänger 2 erzeugte Fotostrom phasenabhängig auf die beiden Kanäle a und b aufgeteilt. This is how the photoreceiver works 2 generated photocurrent phase-dependent on the two channels a and b divided.

Die beiden mit Cs bezeichneten Kondensatoren vor dem Strom-Spannungswandler 5 glätten die Photoströme. Deshalb müssen die als Strom-Spannungswandler 5 betriebenen Operationsverstärker nur noch Gleichstromsignale verarbeiten. Eine Integration kann wegen des virtuellen Massepotentials an den Operationsverstärkereingängen an dieser Stelle nicht erfolgen. Dazu können die mit Cig bezeichneten Kondensatoren im Rückkopplungszweig der Operationsverstärker genutzt werden. Sie bestimmen den Frequenzgang und verleihen somit den Strom-Spannungswandlern 5 mehr oder weniger integrierende Eigenschaften. Die Ausgangsspannungen der Strom-Spannungswandler 5 werden dem Differenzverstärker 6 zugeführt, aber auch über dem Widerstand 7 summiert. Beide Werte können von einem nicht dargestellten Mikrocontroller weiter verarbeitet werden, der vorzugsweise die Funktion der Steuer- und Auswerteeinheit 8 übernimmt. The two capacitors labeled Cs in front of the current-to-voltage converter 5 Smooth the photocurrents. That's why they need to be called current-voltage transformers 5 operated operational amplifier process only DC signals. Integration can not be done at this point because of the virtual ground potential at the op amp inputs. For this purpose, the capacitors designated Cig can be used in the feedback branch of the operational amplifier. They determine the frequency response and thus give the current-voltage transformers 5 more or less integrating properties. The output voltages of the current-voltage converters 5 be the differential amplifier 6 supplied, but also above the resistance 7 summed. Both values can be further processed by a microcontroller, not shown, which preferably has the function of the control and evaluation unit 8th takes over.

Selbstverständlich können die Ausgangssignale Ua und Ub der Strom-Spannungswandler 5 auch sofort einer Analog-Digitalwandlung unterzogen werden. In diesem Fall erfolgt die Verarbeitung der Signale im Mikrocontroller, so dass der Differenzverstärker 6 und der Summierer 7 überflüssig werden. Of course, the output signals Ua and Ub of the current-voltage converter 5 be immediately subjected to an analog-to-digital conversion. In this case, the processing of the signals takes place in the microcontroller, so that the differential amplifier 6 and the summer 7 become superfluous.

Der Photoempfänger 2 ist hier eine in Sperrrichtung betriebene Photodiode, die mit einer negativen Vorspannung von 20 Volt versorgt wird. The photoreceptor 2 Here is a reverse-biased photodiode, which is supplied with a negative bias voltage of 20 volts.

Wenn die Schaltung als eigenständiger Lichtlaufzeitsensor betrieben wird, ist eine Dynamikanpassung am Strom-Spannungswandler 5 erforderlich. Das kann über ein Steuersignal an den miteinander verbundenen Eingängen P erfolgen. When the circuit is operated as a stand-alone light transit time sensor, there is a dynamic adaptation to the current-voltage converter 5 required. This can be done via a control signal to the interconnected inputs P.

Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung bestehen darin, dass der Photoempfänger 2 mit einem sehr kleinen Widerstand belastet, d.h. praktisch kurzgeschlossen wird, weil die Strom-Spannungswandler 5 an ihren Eingängen ein virtuelles Massepotential führen. So wird die parasitäre Kapazität Cp des Photoempfängers 2 schnell umgeladen. Die von den Kondensatoren Cs geglätteten Photoströme sind lediglich Gleichstromsignale, was deren weitere Verarbeitung durch die Strom-Spannungswandler 5 deutlich erleichtert. Lediglich die beiden XOR-Gatter 74AC86 und die Schalttransistoren BFT92 im Synchronumschalter 4 müssen hochfrequenztauglich sein. The main advantages of the arrangement according to the invention are that the photoreceiver 2 loaded with a very small resistance, ie practically shorted, because the current-voltage converter 5 lead at their inputs a virtual ground potential. Thus, the parasitic capacitance Cp of the photoreceptor becomes 2 quickly reloaded. The smoothed by the capacitors Cs photocurrents are only DC signals, what their further processing by the current-voltage converter 5 much easier. Only the two XOR gates 74AC86 and the switching transistors BFT92 in the synchronous switch 4 must be suitable for high frequency.

Die Anordnung ist einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar. The arrangement is simple and inexpensive to produce.

Ein weiterer entscheidender Vorteil besteht darin, dass die beiden XOR-Gatter eine größere Anzahl mit Mikrowellentransistoren bestückte Synchronumschalter 4 parallel treiben können. So wird bei einem Mehrelementsensor Schaltungsaufwand und Betriebsstrom eingespart, sowie Phasenabweichungen zwischen den Empfangssignalen vermieden. Another key advantage is that the two XOR gates a larger number equipped with microwave transistors synchronous switch 4 can drive in parallel. Thus, circuit complexity and operating current is saved in a multi-element sensor, and phase deviations between the received signals are avoided.

Die Erfindung betrifft eine Schaltung für einen als Rückkanal-Empfänger, d. h. als Zusatzempfänger für ein Photonic Mixer Device (PMD) geeigneten optischen Empfänger. Er weist einen Taktgenerator 1 zur Erzeugung eines Taktsignals T, einem Photoempfänger 2 zum Empfang eines von einem Beleuchtungselement 3 ausgesendeten mit dem Taktsignal T amplitudenmodulierten symmetrischen, vorzugsweise rechteckförmigen Lichtsignals, einen hochfrequenztauglichen Synchronumschalter 4, zwei Strom-Spannungswandler 5 und Glättungskondensatoren Cs auf. The invention relates to a circuit for a back-channel receiver, ie as an additional receiver for a photonic mixer device (PMD) suitable optical receiver. He has a clock generator 1 for generating a clock signal T, a photoreceiver 2 for receiving one of a lighting element 3 emitted with the clock signal T amplitude-modulated symmetric, preferably rectangular light signal, a high-frequency synchronous switch 4 , two current-voltage transformers 5 and smoothing capacitors Cs.

Der hochfrequenztaugliche Synchronumschalter 4 wird mit dem Taktsignal T gesteuert, so dass die beiden Strom-Spannungswandler 5 alternierend mit dem Photoempfänger 2 verbunden werden. Der Photoempfänger 2 wird dadurch niederohmig mit Masse, bzw. mit einem Bezugspotential verbunden. Damit wird er praktisch kurzgeschlossen. Der durch die Kondensatoren Cs geglätteter Photostrom fließt so alternierend in die Eingänge der beiden Strom-Spannungswandler 5. The high-frequency synchronous switch 4 is controlled with the clock signal T, so that the two current-voltage transformers 5 alternating with the photoreceptor 2 get connected. The photoreceptor 2 is thereby connected to ground with low impedance, or with a reference potential. He is practically shorted. The smoothed by the capacitors Cs photocurrent flows so alternately into the inputs of the two current-voltage converter 5 ,

Die Ausgänge der Strom-Spannungswandler 5 sind vorteilhaft mit einem Differenzverstärker 6 und einem Summierer 7 verbunden. Deren Ausgangssignale werden einer Steuer- und Auswerteeinheit 8, vorzugsweise einem Mikrocontroller zugeführt. The outputs of the current-voltage converter 5 are advantageous with a differential amplifier 6 and a summer 7 connected. Their output signals become a control and evaluation unit 8th , preferably fed to a microcontroller.

Durch den niederohmigen Eingangswiderstand des Strom-Spannungswandlers 5 kann die parasitäre Kapazität des Photoempfängers 2 sehr schnell entladen werden. Due to the low-impedance input resistance of the current-voltage converter 5 may be the parasitic capacity of the photoreceptor 2 be discharged very quickly.

Der Strom-Spannungswandler 5 kann bei entsprechender Dimensionierung der mit Cig bezeichneten Kapazität auch als integrierender Strom-Spannungswandler oder als Integrator ausgeführt sein. The current-voltage converter 5 can be designed as an integrating current-voltage converter or as an integrator with appropriate dimensioning of the capacitance designated Cig.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Synchronumschalter 4 einen Mikrowellentransistor auf. In a further advantageous embodiment, the synchronous switch 4 a microwave transistor.

Aufgrund der hohen Stromverstärkung der Mikrowellentransistoren ist die erforderliche Steuerleistung entsprechend gering, so dass bei einem Lichtlaufzeitsensor mit mehreren Photoempfängern 2 die zugehörigen Synchronumschalter 4 von jeweils einem XOR-Gatter parallel angesteuert werden können. So wird der Schaltungsaufwand gesenkt, Energie eingespart und möglicherweise entstehende Phasenverschiebungen bei den Photoströmen vermieden. Due to the high current gain of the microwave transistors, the required control power is correspondingly low, so that in a light transit time sensor with multiple photoreceivers 2 the associated synchronous switch 4 each can be controlled in parallel by an XOR gate. This reduces the circuit complexity, saves energy and avoids any possible phase shifts in the photocurrents.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Beleuchtungselement (3) in einer Doppelfunktion gleichzeitig auch Bestandteil eines Photonic Mixer Devices (PMD). In a particularly advantageous embodiment, the lighting element ( 3 ) in a dual function at the same time also part of a Photonic Mixer Device (PMD).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Taktgenerator zur Erzeugung eines Taktsignals T Clock generator for generating a clock signal T
2 2
Photoempfänger photoreceptor
3 3
Beleuchtungselement (LED, Laserdiode, o. ä.) Lighting element (LED, laser diode, or similar)
4 4
hochfrequenztauglicher Synchronumschalter high-frequency synchronous switch
5 5
Strom-Spannungswandler Current-voltage converter
6 6
Differenzverstärker differential amplifier
7 7
Summierer summing
8 8th
Steuer- und Auswerteeinheit Control and evaluation unit
Cs Cs
Glättungskondensator smoothing capacitor
Cig cig
Integrations- bzw. Gegenkopplungskondensator Integration or negative feedback capacitor
T T
Taktsignal clock signal

Claims (5)

Optischer Empfänger für einen Lichtlaufzeitsensor mit einem Taktgenerator (1) zur Erzeugung eines Taktsignals (T), einem Photoempfänger (2) zum Empfang eines von einem Beleuchtungselement (3) ausgesendeten mit dem Taktsignal (T) modulierten Lichtsignals, einem hochfrequenztauglichen Synchronumschalter (4), zwei Strom-Spannungswandlern (5) und einer Steuer- und Auswerteeinheit (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronumschalter (4) mit dem Taktsignal (T) gesteuert ist, die Strom-Spannungswandler (5) alternierend mit dem Photoempfänger (2) verbunden sind, wobei der Photoempfänger (2) über den Eingangswiderstand des Strom-Spannungswandlers mit einem Bezugspotential verbunden ist und ein Glättungskondensator (Cs) zur Glättung des Photostroms vorhanden ist. Optical receiver for a light transit time sensor with a clock generator ( 1 ) for generating a clock signal (T), a photoreceiver ( 2 ) for receiving one of a lighting element ( 3 ) emitted with the clock signal (T) modulated light signal, a high-frequency synchronous switch ( 4 ), two current-voltage transformers ( 5 ) and a control and evaluation unit ( 8th ), characterized in that the synchronous switch ( 4 ) is controlled with the clock signal (T), the current-voltage converter ( 5 ) alternating with the photoreceiver ( 2 ), the photoreceiver ( 2 ) is connected via the input resistance of the current-voltage converter to a reference potential and a smoothing capacitor (Cs) for smoothing the photocurrent is present. Optischer Empfänger für einen Lichtlaufzeitsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Differenzverstärker (6) und/oder ein Summierer (7) vorhanden ist. Optical receiver for a light transit time sensor according to claim 1, characterized in that a differential amplifier ( 6 ) and / or a summer ( 7 ) is available. Optischer Empfänger für einen Lichtlaufzeitsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronumschalter (4) einen Mikrowellentransistor aufweist. Optical receiver for a light transit time sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the synchronous switch ( 4 ) has a microwave transistor. Optischer Empfänger für einen Lichtlaufzeitsensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Photoempfänger (2) vorhanden sind und zwei Steueranschlüsse der zugehörigen Synchronumschalter (4) zum Zweck der parallelen Steuerung miteinander verbunden sind. Optical receiver for a light transit time sensor according to claim 3, characterized in that at least two photoreceivers ( 2 ) and two control terminals of the associated synchronous switch ( 4 ) are interconnected for the purpose of parallel control. Optischer Empfänger für einen Lichtlaufzeitsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungselement (3) in einer Doppelfunktion gleichzeitig auch Bestandteil eines Photonic Mixer Devices (PMD) ist. Optical receiver for a light transit time sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the illumination element ( 3 ) in a dual function at the same time also part of a Photonic Mixer Device (PMD) is.
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