-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ansteuern eines EC (elektrochromen)
automatischen Abblendspiegels (im folgenden einfach als "elektrochromer Abblendspiegel" oder "Abblendspiegel" bezeichnet), der
als Innen- oder Außenrückspiegel
eines Fahrzeugs verwendet wird.
-
Eine
Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus
EP 0677427 A2 bekannt.
-
Ein
elektrochromer Abblendspiegel wird durch Anordnen eines elektrochromen
Elementfilms auf der Vorderfläche
der reflektierenden Fläche
eines Spiegels gebildet und schafft bei Nachtfahrten einen Abblendeffekt
bezüglich
des Scheinwerferlichts eines nachfolgenden Fahrzeugs durch Veränderung
des Grads der Färbung
des elektrochromen Elements und die somit erfolgende Steuerung der
Reflektivität
des Spiegels. Um derartige Abblendeffekte zu erzielen, wird der
Abblendspiegel derart gesteuert, daß beim Erkennen einer Menge
von hinten einfallenden Lichts der Grad der Einfärbung zunimmt (d.h. die Reflektivität abnimmt),
wenn das Hinterlicht stark ist, während der Grad der Einfärbung abnimmt
(die Farbe verblaßt,
d.h. die Reflektivität
zunimmt), wenn das Hinterlicht schwach ist.
-
Andererseits
wird das Blenden des menschlichen Auges durch das gesamte Umgebungslicht
bewirkt und daher entspricht die nur auf dem von hinten einfallenden
Licht basierende Steuerung nicht den menschlichen Sinnen. Daher
erfolgt im allgemeinen die Steuerung derart, daß nicht nur das Hinterlicht,
sondern auch das Umgebungslicht erkannt wird, und Steuerungen zur
zunehmenden Einfärbung
und zur abnehmenden Einfärbung
erfolgen entsprechend der Menge des erkannten Hinter- und Umgebungslichts.
Insbesondere ist bei starkem Umgebungslicht die Blendwirkung des
Lichts nicht so stark, trotzdem Hinterlicht vorhanden ist. In diesem
Fall ist die Empfindlichkeit für
die Erkennung des Hinterlichts verringert, um die Einfärbung des
elektrochromen Elements zu erschweren. Wenn das Umgebungslicht schwach
ist, ist die Blendwirkung des Hinterlichts stark und in diesem Fall
wird die Empfindlichkeit für
die Erkennung des Hinterlichts erhöht, um die Einfärbung des
elektrochromen Elements zu erleichtern.
-
Bei
dem bekannten elektrochromen Abblendspiegel werden das Umgebungslicht
und das Hinterlicht erkannt und es wird durch eine arithmetische
Operation entsprechend einer Kombination von Umgebungslicht und
Hinterlicht ein Wert der an das elektrochrome Element anzulegenden
Spannung ermittelt, und der Grad der Einfärbung, d.h. die Reflektivität, wird
durch diese Spannung gesteuert. Dieses bekannte Verfahren erfordert
jedoch eine Struktur zum Kombinieren erkannter Werte des Umgebungslichts
und des Hinterlichts und zum Ermitteln eines Steuerungsbetrags eines
einzelnen zu steuernden Objekts durch eine arithmetische Operation.
-
Um
dieses Problem zu lösen
hat die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung im US-Patent 5 486
952 (Japanische veröffentlichte
Patentanmeldung Hei 7-281212)
eine Vorrichtung zum Ansteuern eines elektrochromen Abblendspiegels
vorgeschlagen, welche die Steuerung des Grads der Einfärbung ermöglicht,
indem das Umgebungslicht und das Hinterlicht einzeln als separate
Gegenstände
der Steuerung gesteuert werden und so ein vereinfachter Aufbau der
Vorrichtung erreicht wird.
-
Diese
Vorrichtung weist eine Oszillationsvorrichtung auf, die in der Lage
ist, die Dauer eines "H"-Pegels und die Dauer
eines "L"-Pegels einzeln und
separat zu steuern. Die Dauer eines Pegels eines von der Oszillationseinrichtung
erzeugten Oszillationssignals wird in Abhängigkeit von der Menge des
Umgebungslichts variabel gesteuert und die Dauer des andere Pegels
des Oszillationssignals wird in Abhängigkeit von der Menge des
Hinterlichts variabel gesteuert. Die Polarität der Ansteuerspannung wird
entsprechend dem "H"-Pegel und dem "L"-Pegel des Oszillationssignals der Oszillationseinrichtung
umge schaltet, um eine Impulsansteuerung des elektrochromen Elements
zu erreichen und so den Grad der Einfärbung des elektrochromen Elements
zu steuern.
-
Wie
in 2 dargestellt, wird der Wert des Ansteuerstroms
zum Ansteuern eines elektrochromen Elements in dem Moment am höchsten,
in dem die Polarität
des Stroms von einer Polarität
zur anderen gewechselt wird. Aus diesem Grund fließt, nach
dem zuvor beschriebenen Ansteuerverfahren mit Impulsspannung, bei
jedem Wechsel des Impulspegels zwischen "H" und "L" (beispielsweise mehr als 100 mal in
der Minute), Strom mit einem hohen Wert, wie in 3 dargestellt,
und infolgedessen hat die Vorrichtung einen sehr hohen Stromverbrauch.
-
Ferner
sind, nach dem die Impulsspannung verwendenden Ansteuersystem, Charakteristiken
(Empfindlichkeitskurve) eines Einfärbungsbereichs und eines Entfärbungsbereichs,
wie in 4 gezeigt, in Abhängigkeit von den Mengen des
Umgebungslichts und des Hinterlichts vorgesehen. Diese Empfindlichkeitskurve kann
teilweise modifiziert werden, wie durch die gestrichelten Linien
in 5 dargestellt, indem der Widerstandswert in der
Oszillationsschaltung verändert
wird. Für
eine vollständige
Veränderung
der Kurve (d.h. eine Parallelverschiebung der Kurve), wie in 6 gezeigt,
gibt es jedoch keine Alternative zur Änderung der Transmittanz eines
auf der Vorderseite eines Lichtsensors vorgesehenen Filters. Somit
war bei der bekannten Vorrichtung eine vollständige Änderung der Empfindlichkeitskurve
durch Einstellungen in der Schaltung nicht möglich.
-
Es
ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Ansteuern
eines elektrochromen Abblendspiegels zu schaffen, welche die genannten
Probleme des Stands der Technik überwindet
und in der Lage ist, den Grad der Einfärbung durch Steuern der Impulsdauer
zu steuern, einen geringeren Energieverbrauch zu verwirklichen und
eine vollständige Änderung
der Empfindlichkeitskurve durch Einstellungen in der Schaltung zu
erreichen.
-
Zur
Lösung
der Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Ansteuern eines
elektrochromen Abblendspiegels vorgesehen, bei dem die Reflektivität durch
ein elektrochromes Element variabel gesteuert wird, mit: einer Umgebungslichtmengenerkennungseinrichtung
zum Erkennen der Menge des ein Fahrzeug umgebenden Lichts; einer
Hinterlichtmengenerkennungseinrichtung zum Erkennen der Menge des
von hinten auf das Fahrzeug auftreffenden Lichts; einer Oszillationsschaltung
zum wiederholten und abwechselnden Erzeugen eines Oszillationssignals
mit einem "H"-Pegel und einem "L"-Pegel, wobei die Dauer eines Pegels
der Oszillationssignale in Reaktion auf die von der durch die Umgebungslichtmengenerkennungseinrichtung
erkannte Lichtmenge variabel gesteuert ist, und der andere Pegel
der Oszillationssignale in Abhängigkeit
von der von der Hinterlichtmengenerkennungseinrichtung erkannten
Lichtmenge variabel gesteuert ist; einer Gleichspannungsausgabe
schaltungzum Ausgeben von Gleichspannung mit einem Pegel, der dem
Tastverhältnis
eines Oszillationsausgangs der Oszillationsschaltung entspricht;
einer Ansteuerenergiequelle zum Ausgeben von Gleichspannung zum
Ansteuern des elektrochromen Elements, wobei die Oszillationsschaltung
eine Steuerung durchführt,
wenn der eine Pegel der Oszillationssignale zum Ansteuern des elektrochromen
Elements in eine Einfärbung
erzeugende Richtung und der andere Pegel der Oszillationssignale
zum Ansteuern des elektrochromen Elements in eine Einfärbung verringernde
Richtung eingestellt ist, derart daß, bei einer größeren Menge
an Umgebungslicht die Dauer des einen Pegels kürzer ist, und bei einer geringeren
Menge an Umgebungslicht die Dauer des einen Pegels länger ist,
und daß bei
einer größeren Hinterlichtmenge
die Dauer des anderen Pegels kürzer
ist und bei einer geringeren Hinterlichtmenge die Dauer des anderen
Pegels länger
ist, und wobei die Oszillationsschaltung eine Steuerung durchführt, wenn
der eine Pegel der Oszillationssignale zum Ansteuern des elektrochromen
Elements in eine eine Einfärbung
verringernde Richtung und der andere Pegel der Oszillationssignale
zum Ansteuern des elektrochromen Elements in eine eine Einfärbung erzeugende
Richtung eingestellt ist, derart daß, bei einer größeren Menge
an Umgebungslicht die Dauer des einen Pegels länger ist, und bei einer geringeren
Menge an Umgebungslicht die Dauer des einen Pegels kürzer ist,
und daß bei
einer größeren Hinterlichtmenge die
Dauer des anderen Pegels länger
ist und bei einer geringeren Hinterlichtmenge die Dauer des anderen
Pegels kürzer
ist.
-
Erfindungsgemäß wird Gleichspannung
in Abhängigkeit
von dem Tastverhältnis
des Impulssignals zum Ansteuern des elektrochromen Elements erzeugt,
und das elektrochrome Element wird gemäß dieser Spannung angesteuert,
weshalb die Anzahl der Wechsel der Polarität des Ansteuerstroms verringert
werden kann und ferner Stromstöße, die
beim Polaritätswechsel
auftreten, auf einem niedrigen Wert gehalten werden können.
-
Durch
das Vorsehen einer Pegelverschiebungsschaltung zum Verschieben des
Pegels der Ausgangsspannung der Gleichspannungsausgabeschaltung
und einer Spannungsteilungsschaltung zum Teilen der Ausgangsspannung
auf der Ausgangsseite der Gleichspannungsausgabeschaltung kann die
Empfindlichkeitskurve als Ganzes parallel verschoben oder in ihrem
Neigungswinkel verändert
werden, wodurch eine vollständige
Veränderung
der Empfindlichkeitskurve in der Schaltung erreicht werden kann.
-
In
den zugehörigen
Zeichnungen zeigt
-
1 ein
Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung;
-
2 ein
Wellenformdiagramm zur Darstellung des Falles, in dem ein elektrochromes
Element mit Impulsspannung mit positiver und negativer Polarität angesteuert
wird;
-
3 ein
Wellenformdiagramm zur Darstellung des Ansteuerstroms zum Ansteuern
des bekannten impuls-angesteuerten elektrochromen Abblendspiegels;
-
4 eine
Graphik zur Darstellung einer Empfindlichkeitskurve des bekannten
impuls-angesteuerten elektrochromen Abblendspiegels;
-
5 eine
Graphik zur Darstellung der Veränderung
in der Empfindlichkeitskurve des bekannten impuls-angesteuerten
elektrochromen Abblendspiegels durch Veränderung des Widerstandswerts
in der Ansteuerschaltung;
-
6 eine
Graphik zur Darstellung der parallelen Verschiebung der Empfindlichkeitskurve;
-
7 ein
Schaltungsdiagramm zur Darstellung einer spezifischen Schaltung
des Aufbaus in 1; und
-
8 eine
Graphik zur Darstellung einer Art des seitlichen parallelen Verschiebens
der Empfindlichkeitskurve bei der Schaltung von 7.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 1 dargestellt.
Eine Vorrichtung 10 zum Ansteuern eines elektrochromen
Abblendspiegels ist beispielsweise in einem Gehäuse eines elektrochromen Abblendspiegels
angeordnet und steuert den Grad der Einfärbung eines elektrochromen
Elements 14 unter Verwendung einer Fahrzeugbatterie 12 als
Energiequelle, wodurch sie die Reflektivität des Abblendspiegels variabel
steuert.
-
Ein
Umgebungslichtsensor 16 (die Umgebungslichtmengenerkennungseinrichtung)
erkennt die Menge (d.h. die Intensität) des das Fahrzeug umgebenden
Lichts und ist beispielsweise in einem Spiegelgehäuse eines
Innen- oder Außenrückspiegels
der Vorderseite des Fahrzeugs zugewandt angebracht. Ein Hinterlichtsensor 18 (die
Hinterlichtmengenerkennungseinrichtung) erkennt die Menge (d.h.
die Intensität)
des von hinten auf das Fahrzeug einfallenden Lichts und ist beispielsweise
in dem Spiegelgehäuse
der Rückseite
des Fahrzeugs zugewandt angeordnet.
-
Eine
Oszillationsschaltung 20 oszilliert wiederholt und abwechselnd
ein Oszillationssignal mit einem "H"-Pegel
und ein Oszillationssignal mit einem "L"-Pegel.
-
Die
Dauer eines Pegels des Oszillationssignals wird variabel in Abhängigkeit
von der Lichtmenge, gesteuert, welche der Umgebungslichtsensor 16 erkannt
hat. Die Dauer des anderen Pegels der Oszillationssignale wird variabel
in Abhängigkeit
von der durch den Hinterlichtsensor 18 erkannten Lichtmenge
gesteuert. Dadurch wird das Tastverhältnis der Oszillationssignale
variabel gesteuert.
-
Die
Oszillationsschaltung 20 steuert das Tastverhältnis der
Oszillationssignale wie folgt. Wenn der eine Pegel der Oszillationssignale
eingestellt ist, um das elektrochrome Element 14 in eine
eine Einfärbung
erzeugende Richtung anzusteuern, und der andere Pegel der Oszillationssignale
zum Ansteuern des elektrochromen Elements 14 in eine die
Einfärbung
verringernde Richtung eingestellt ist, so ist, wenn die Umgebungslichtmenge
größer ist,
die Dauer des einen Pegels kürzer,
und wenn die Umgebungslichtmenge kleiner ist, die Dauer des einen
Pegels länger,
und wenn die Hinterlichtmenge größer ist,
die Dauer des anderen Pegels kürzer,
und wenn die Hinterlichtmenge kleiner ist, die Dauer des anderen
Pegels länger.
Wenn der eine Pegel der Oszillationssignale eingestellt ist, um
das elektrochrome Element 14 in eine eine Einfärbung verringernde Richtung
anzusteuern, und der andere Pegel der Oszillationssignale zum Ansteuern
des elektrochromen Elements 14 in eine die Einfärbung erzeugende
Richtung eingestellt ist, so ist, wenn die Umgebungslichtmenge größer ist,
die Dauer des einen Pegels länger,
und wenn die Umgebungslichtmenge kleiner ist, die Dauer des einen
Pegels kürzer,
und wenn die Hinterlichtmenge größer ist,
die Dauer des anderen Pegels länger,
und wenn die Hinterlichtmenge kleiner ist, die Dauer des anderen
Pegels kürzer.
-
Durch
diese Steuerung wird der Grad der Einfärbung kontinuierlich gesteuert.
Genauer gesagt: wenn das Umgebungslicht schwach ist, nimmt die Empfindlichkeit
für das
Hinterlicht zu, und mit zunehmender Hinterlichtmenge steigt der
Grad der Einfärbung
und sinkt infolgedessen die Reflektivität, wodurch ein Abblendzustand
des Abblendspiegels erreicht ist. Wenn das Umgebungslicht hell ist,
nimmt die Empfindlichkeit für
das Hinterlicht ab, der Abblendspiegel wird weniger eingefärbt und
die Reflektivität
bleibt so auf einem hohen Niveau.
-
Die
von der Oszillationsschaltung 20 erzeugten Oszillationssignale
werden von einer Integrationsschaltung 22 (der Gleichspannungsausgabeschaltung)
integriert und die Integrationsschaltung 22 erzeugt eine Gleichspannung
entsprechend dem Abtastverhältnis
der Oszillationssignale. Die Zeitkonstante der Integrationsschaltung 22 ist
auf einen Wert eingestellt, der ausreichend größer als die Oszillationsperiode
der Oszillationsschaltung 20 ist (beispielsweise 10 msek
oder weniger).
-
Eine
Spannungsoperationsschaltung 24 paßt das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 22 an
ein Signal mit gewünschten
Empfindlichkeitseigenschaften an, indem es eine Operationsverarbeitung
einschließlich
Pegelverschiebung und Spannungsteilung durchführt. Wenn beispielsweise die
Ansteuervorrichtung derart eingestellt ist, daß bei einem positiven Ausgangssignal
der Integrationsschaltung 22 das elektrochrome Element 14 in
eine eine Einfärbung
erzeugende Richtung gesteuert wird, und daß bei einem negativen Ausgangssignal
der Integrationsschaltung 22 das elektrochrome Element 14 in
eine eine Einfärbung
verringernde Richtung gesteuert wird, wird die Empfindlichkeitskurve
in 4 parallel nach unten verschoben, indem positive
Spannung mit einem bestimmten Wert dem Ausgangssignal der Integrationsschaltung 22 hinzuaddiert wird,
und sie wird parallel nach oben verschoben, indem diese positive
Spannung vom Ausgangssignal der Integrationsschaltung 22 subtrahiert
wird.
-
Eine
Spannungsbegrenzungsschaltung 26 begrenzt den oberen und
den unteren Grenzwert der Ausgangsspannung der Spannungsoperationsschaltung 24,
so daß die
Ausgangsspannung einen Ansteuerspannungsbereich (beispielsweise –1,5 V bis
+1,5 V) des elektrochromen Elements 14 nicht übersteigt.
Eine Ansteuerschaltung 28 (die Ansteuerschaltung für das elektrochrome
Element) stellt die Polarität
und den Pegel der Ansteuerspannung entsprechend dem Pegel des Ausgangssignals
der Spannungsbegrenzungsschaltung 26 ein und legt die eingestellte
Ansteuerspannung an das elektrochrome Element 14 an, um
das elektrochrome Element 14 anzusteuern. Positiv- und
Negativ-Konstantspannungsenergiequellenschaltungen 30 und 32 (die Ansteuerungsenergiequelle)
erzeugen positive und negative Spannungen unter Verwendung der Batterie 12 als
Ansteuerungsspannungsquelle und liefern diese Konstantspannungen
an die jeweiligen Schaltungen als Energiequelle.
-
Wenn,
bei dem Aufbau von 1, das Umgebungslicht schwach
ist, nimmt die Empfindlichkeit des elektrochromen Elements 14 für das Hinterlicht
zu und mit der zunehmenden Menge an Hinterlicht nimmt der Grad der
Einfärbung
zu und die Reflektivität
nimmt daher ab, wodurch ein Abblendzustand des Abblendspiegels erreicht
wird. Wenn das Umgebungslicht hell ist, nimmt die Empfindlichkeit
für das
Hinterlicht ab und das elektrochrome Element 14 wird weniger
eingefärbt,
wodurch die Reflektivität
auf einem hohen Niveau bleibt.
-
Da
das elektrochrome Element 14 in Reaktion auf das durch
das Integrieren der von der Oszillationsschaltung 20 erzeugten
Impulssignale in der Integrationsschaltung 22 erhaltene
Signal angesteuert wird, wird ein häufiger Wechsel der Polarität der Ansteuerspannung
für das
elektrochrome Element 14 verhindert und Stromstöße, die
beim Wechseln der Polarität
der Ansteuerspannung auftreten, werden auf einem geringen Wert gehalten,
wodurch der Energieverbrauch auf einem Minimum gehalten werden kann.
Ferner kann die Empfindlichkeitskurve durch die Spannungsoperationsschaltung 24 als
Ganzes parallel verschoben werden oder in ihrem Neigungswinkel verändert werden.
Ferner kann das Anlegen einer Überspannung
an das elektrochrome Element 14 durch die Spannungsbegrenzungsschaltung 26 verhindert
werden.
-
Ein
Beispiel für
eine spezifische Schaltung mit dem Aufbau von 1 ist
in 7 dargestellt. Die positive und die negative Energiequellenschaltungen 30 und 32 empfangen
die Spannung der Batterie 12 durch eine Zener-Diode Z1
und eine Diode D1 und erzeugen eine Gleichspannung von +5V und –5V, welche
sie an die jeweiligen Schaltungen liefern.
-
In
der Oszillationsschaltung 20 besteht ein Impulserzeugungsabschnitt 34 auf
der Einfärbungserzeugungsseite
aus CdS 16, welches den Umgebungslichtsensor bildet, dem
Widerstand R2 und einer Diode D2, die mit dem CdS 16 in
Reihe geschaltet ist, sowie dem Widerstand R1, der mit dem CdS 16 parallel
geschaltet ist. In der Oszillationsschaltung 20 besteht
ein Impulserzeugungsabschnitt 36 auf der Einfärbungsverringerungsseite
aus CdS 18, dem Widerstand R4 und einer Diode D3, die mit
dem CdS 18 in Reihe geschaltet ist, sowie dem Widerstand
R3, der mit dem CdS 18 parallel geschaltet ist.
-
Die
Oszillationsschaltung 20 weist eine Reihenschaltung aus
dem Widerstand R5 und den Invertern IC1, IC2, IC3 und IC4. Der Impulserzeugungsabschnitt 34 auf
der Einfärbungserzeugungsseite
und der Impulserzeugungsabschnitt 36 auf der Einfärbungsverringerungsseite
sind zwischen den Anschlüssen
der Reihenschaltung aus dem Widerstand R5 und den Invertern IC1,
IC2 und IC3 parallel geschaltet. Ein Kondensator C1 ist zwischen
den Anschlüssen
der Reihenschaltung aus dem Widerstand R6 und den Invertern IC1
und IC2 verbunden.
-
Es
sei angenommen, der Ausgang des Inverters IC3 habe von "L" nach "N" gewechselt.
Zu diesem Zeitpunkt ist der Impulserzeugungsabschnitt 34 auf
der Einfärbungserzeugungsseite
abgeschaltet und der Impulserzeugungsabschnitt 36 auf der
Einfärbungsverringerungsseite
ist eingeschaltet und Strom fließt durch den Kondensator C1
in Richtung des Pfeils I. Sobald der Kondensator C1 auf ein bestimmtes
Maß geladen
ist, wechselt der Ausgang des Inverters IC1 von "H" nach "L". Daraufhin wird der Impulserzeugungsabschnitt 36 auf
der Einfärbungsverringerungsseite
abgeschaltet und der Impulserzeugungsabschnitt 34 auf der
Einfärbungserzeugungsseite
wird eingeschaltet und Strom fließt durch den Kondensator C1
in Richtung des Pfeils I'.
Diese Vorgänge
werden anschließend
wiederholt, wodurch die Oszillation fortgesetzt wird. Der Ausgang
des Inverters IC3 wird durch den Inverter IC4 invertiert und anschließend aus
der Oszillationsschaltung 20 ausgegeben.
-
Durch
den zuvor beschriebenen Vorgang verändert sich die Dauer des "H"-Pegels
der von der Oszillationsschaltung 20 erzeugten. Oszillationssignale
entsprechend der Umgebungslichtmenge (d.h. die Dauer nimmt mit zunehmender
Helligkeit des Umgebungslichts ab) und die Dauer des "L"-Pegels der Oszillationssignale verändert sich
entsprechend der Hinterlichtmenge (d.h. die Dauer nimmt mit zunehmender
Helligkeit des Hinterlichts ab).
-
Die
Ausgangsimpulssignale von der Oszillationsschaltung 20 werden
durch die Integrationsschaltung 22 integriert, die aus
dem Widerstand R6 und einem Kondensator C2 besteht, und es wird
eine Gleichspannung entsprechend dem Abtastverhältnis erzeugt. Wenn die Periode
des Impulssignals 10 msek oder weniger beträgt, kann
die Zeitkonstante der Integrationsschaltung 22 auf einen
Wert in der Größenordnung
von beispielsweise 2 Sek. eingestellt werden. In diesem Fall können der
Widerstand R6 und der Kondensator C2 auf beispielsweise 200 kΩ bzw. 10 μF (200 kΩ × 10 μF = 2 Sek.)
eingestellt werden.
-
In
der Spannungsoperationsschaltung 24 besteht die Pegelverschiebungsschaltung
aus den Operationsverstärkern
IC5 und IC6 und den Widerständen
R7, R8, R9 und R10. Die Widerstände
R7 und R8 erzeugen eine Referenzspannung für das verschieben. Mit ansteigender
Referenzspannung wird das Eingangssignal nach dem Abwärtsverschieben
durch den Operationsverstärker
IC6 ausgeben, und mit sinkender Referenzspannung wird das Eingangssignal
nach dem Aufwärtsverschieben
ausgegeben. Ein Ausgangssignal des Operationsverstärkers IC6
wird durch eine Spannungsteilerschaltung, bestehend aus den Widerständen R11 und
R12, geteilt und anschließend
ausgegeben.
-
Das
Verhältnis
zwischen der Eingangsspannung Vi und der Ausgangsspannung Vo der
Spannungsoperationsschaltung
24 ist durch die folgende
Gleichung ausgedrückt:
-
Wenn
in dieser Gleichung R9 = R10,
-
Wenn
bei der Schaltung nach 7 das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 22 eine
positive Polarität
hat, wird das elektrochrome Element 14 in die eine Einfärbung erzeugende
Richtung angesteuert, und wenn das Ausgangssignal eine negative
Polarität
hat, wird das elektrochrome Element 14 in die eine Einfärbung verringernde
Richtung angesteuert. Durch das Verstärken der Referenzspannung durch
Einstellen der Widerstände
R7 und R8 und das dadurch bewirkte Abwärtsverschieben des Eingangssignals
wird die Empfindlichkeitskurve in 4 parallel
nach oben verschoben, und durch Verringern der Referenzspannung
und das dadurch bewirkte Aufwärtsverschieben
des Eingangssignals, wird die Empfindlichkeitskurve parallel nach unten
verschoben. Wenn der Widerstand R11 relativ erhöht wird, indem die Widerstände R11
und R12 angepaßt
werden, sinkt die Ausgangsspannung und es erfolgt eine allmähliche Veränderung
der Ausgangsspannung zur Veränderung
der Eingangsspannung, und die Empfindlichkeitskurve in 4 wird
aufwärts
verschoben. Wenn der Widerstand R11 relativ verringert wird, steigt
die Ausgangsspannung und es erfolgt eine abrupte Veränderung
der Ausgangsspannung zur Veränderung
der Eingangsspannung, und die Empfindlichkeitskurve in 4 wird
abwärts
verschoben. Durch das Einstellen der Widerstände R7, R8, R9 und R10 kann
daher die Empfindlichkeitskurve als Ganzes parallel in vertikaler
Richtung verschoben werden, oder das Verhältnis der Veränderung
der Ausgangsspannung zur Veränderung
der Eingangsspannung kann verändert
werden. Die Positionen der Pegelverschiebungsschaltung und der Spannungsteilungsschaltung
können
umgekehrt werden, so daß die
Spannungsteilungsschaltung vor der Pegelverschiebungsschaltung angeordnet
ist.
-
Die
Spannungsbegrenzungsschaltung 26 stellt eine positive Grenzspannung
mittels eines Operationsverstärkers
IC7, der Widerstände
R13 und R14 und einer Diode D4 und eine negative Grenzspannung mittels eines
Operationsverstärkers
IC18, der Widerstände
R15 und R16 und einer Diode D6 ein. Wenn beispielsweise der Bereich
der Ansteuerspannung des elektrochromen Elements 14 –1,5 V bis
+1,5 V ist, ist der + Eingangsanschluß des Operationsverstärkers IC7
auf +1,5 V und der + Eingangsanschluß des Operationsverstärkers IC8
auf –1,5
V eingestellt. Wenn die Ausgangsspannung der Spannungsoperationsschaltung
24 +1,5 V überschreitet,
führt der
Operationsverstärker
IC7 die Begrenzung durch, um die Ausgangsspannung auf +1,5 V zu
begrenzen. Wenn die Ausgangsspannung der Spannungsoperationsschaltung
unter –1,5
V fällt,
führt der Operationsverstärker IC8
die Begrenzung durch, um die Ausgangsspannung auf –1,5 V zu
begrenzen. Der spannungsbegrenzte Ausgang wird durch einen Pufferverstärker ausgegeben,
der aus dem Operationsverstärker
IC9 besteht.
-
In
der Ansteuerschaltung 28 besteht eine Schaltung zum Ansteuern
des elektrochromen Elements 14 in die eine Einfärbung bewirkende
Richtung aus einem Operationsverstärker IC10, einem Transistor
Tr1 und den Widerständen
R19 und R20, und eine Schaltung zum Ansteuern des elektrochromen
Elements 14 in die eine Einfärbung verringernde Richtung
besteht aus einem Operationsverstärker IC11, einem Transistor
Tr2 und Widerständen
R20 und R22. wenn die Ausgangsspannung der Spannungsbegrenzungsschaltung 26 steigt,
wird der Transistor Tr1 eingeschaltet und der Transistor Tr2 wird
abgeschaltet, um so Einfärbung
bewirkenden Strom an das elektrochrome Element 14 zu liefern.
Wenn die Ausgangsspannung der Spannungsbegrenzungsschaltung 26 fällt, wird
der Transistor Tr1 abgeschaltet und der Transistor Tr2 ist eingeschaltet,
um so die Einfärbung
verringernden Strom an das elektrochrome Element 14 zu
liefern. Durch diese Ausbildung wird die Anschlußspannung des elektrochromen
Elements 14 stets auf einem Wert gehalten, der gleich der Ausgangsspannung
der Spannungsbegrenzungsschaltung 26 ist, und wird so auf
einen Einfärbungsgrad
gesteuert, der der Ausgangsspannung der Spannungsbegrenzungsschaltung 26 entspricht.
Da die Spannung an dem + Eingangsanschluß des Operationsverstärkers IC10
durch das Teilen der Spannung am + Eingangsanschluß des Operationsverstärkers IC11
durch die Widerstände
R17 und R18 erhalten wird, sind die Transistoren Tr1 und Tr2 nicht
gleich zeitig eingeschaltet. Das Widerstandsverhältnis der Widerstände R17
und R18 sollte vorzugsweise 1:30 bis 1:100 betragen.
-
Die
seitliche Parallelverschiebung der Empfindlichkeitskurve in der
Schaltung von 7 kann durch eine Kombination
der zuvor beschrieben vertikalen Parallelverschiebung durch die
Widerstände
R7 bis R10 und die Einstellung der Widerstände R1 bis R4 der Oszillationsschaltung 20 erreicht
werden. Dieser Vorgang wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
Es wird angenommen, daß eine
ursprüngliche
Empfindlichkeitscharakteristik eine mit A bezeichnete Kurve ist.
Wenn diese Charakteristik seitwärts
(in der Figur nach rechts) parallel verschoben werden soll, werden
die Widerstände
R7 bis R10 eingestellt, um die Empfindlichkeitscharakteristik parallel
abwärts
nach A' zu verschieben.
Danach werden die Widerstände
R1 und R3 der Oszillationsschaltung 20 eingestellt, um
den unteren Bereich der Charakteristik A' nach A'a anzuheben, und die Widerstände R2 und
R4 der Oszillationsschaltung 20 werden eingestellt, um
den oberen Teil der Charakteristik A' nach A'b zu verlängern. Durch diese Vorgänge wird
eine Empfindlichkeitscharakteristik A'a-A'-A'b erzeugt, die, parallel
nach rechts verschoben, zu der ursprünglichen Empfindlichkeitscharakteristik
A äquivalent ist.
Das Verschieben der ursprünglichen
Empfindlichkeitscharakteristik parallel nach links kann durch einen umgekehrten
Vorgang erfolgen, d.h. durch Verschieben der ursprünglichen
Empfindlichkeitscharakteristik A parallel nach oben, Absenken des
parallel verschobenen unteren Bereichs der Charakteristik A und
Kürzen des
oberen Bereichs derselben.
