JPS58103228A - 光スイツチ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光スイツチ方法の改良に関し、殊に日照のよう
に上昇過程と下降過程を持つ照度変化を検出して上昇過
程と下降過程の各過程中の同一照度にて負荷を第一、第
二状態間で選択的、可逆的に切替える光スイツチ方法の
改良に関する。

例えば、日出以前の最低照度時から南中時近傍の最高照
度に至る照度上昇過程中にあって、当該日照照度が予じ
め定めた一定照度を越える変化、即ち上記予じめ定めた
照度を閾値照度としての晴間遷移を起こした時には第一
状態（例えばオフ）にあった負荷を第二状態（例えばオ
ン）にし、照度下降過程にあって同じ閾値照度を界にし
ての明暗遷移を起こした時には第二状態にされていた負
荷を第一状態に切替える、という光スイツチ動作は、太
陽エネルギ利用技術を始め各分野でしばしば必要とされ
ている。

然し、従来の光スイツチ回路乃至光スイツチ方法では、
上記のように、第一状態から第二状態へ、第二状態から
第一状態への負荷の切替動作をなさせるべき閾値照度が
同一の照度に選ばれていると、日照照度がこの動作照度
として定めた閾値照度の近傍となった時に、その時の天
候の如伺により負荷の状態にバタ付き乃至チャタリング
が起きる場合があったのである。

この点を説明するため、第１図に従来がらの光スイツチ
回路の基本構成を示すと、閾値照度に対して日照照度等
の周囲環境照度が上にあるか下にあるかの検出は比較器
弘にょシなすのが一般的で、周囲環境照度に応じた光電
流を発生する光電変換素子ｌと電圧への変換抵抗コとが
ら成る光電変換回路３の信号電圧Ｖｓを比較器参の信号
入力に加え、基準電圧大刀に加えた閾値照度相当電圧Ｖ
ｒとこの信号入力電圧鳩を比較することによシ、その大
小関係に応じた比較器の第一レベル出力、第二レベル出
力を利用して適当な出力回路ｊを介し負荷ｔを第一、第
二のいづれかの状態に選択付けるようになっている。

そのため、閾値照度電圧ｖｒとして上記の所望の動作照
度相当電圧を選び、これを一定の値に固定してしまうと
、この電圧Ｖｒを界にした信号入力電圧Ｖｓの微妙な上
下遷移にもこの比較器≠は追従するから、そのようなこ
とがあると当然、出力Ｔｏは第一、第ニレベル間でバタ
付くこととなシ、結局、これが負荷乙に影響してしまう
のである。

実際にも、日照照度が照度上昇過程において動作照度を
越え、比較器参がこれを検出して負荷乙の状態を反転さ
せた直後に急に雲が出る等して日照照度が動作照度を一
時的に再び下回ることも曳くあシ、そのような場合にも
、比較器≠は正規の照度下降過程における明暗遷移と同
様にこれを検出して出力Ｔｏを反転させるから、結局、
負荷ｔが不測にも反転し直してしまう悪い結果を招いて
しまう。勿論、照度下降過程においても急に寅が晴れて
動作照度よシ明るい状態に戻ることも良くあシ、この場
合にも負荷状態のバタ付きに継がる比較器出力のバタ付
きという同様の問題が生ずる。

そこで、従来からも、この対応策として、比較器に十分
な時定数を持たせ、熱間が動作照度よシ十分に高くなっ
て外因によっても最早動作照度は下回ることはない、と
いう状態になる迄、また逆に動作照度よシ十分に低くな
って動作照度より高くなることはない、という状態にな
る迄、比較器出力を安定化しようとした試みもあったが
、この方法では時定数を十分に長く採るためには当該時
定数を形成する積分回路中のコンデンサに極めて大きな
容量のものを用いざるを得す、装置全体が大型化、高コ
スト化してしまう欠点があった。

また、照度変化をプロット的に検出してその変化曲線を
微分演算し、傾きを得て照度の上昇過程であるか下降過
程であるかを検出し、これによシ比較器を制御しようと
するデジタル的な方策もあったが、これでは回路構成は
著しく複雑化し、到底、実用的でなかった。

本発明は以上に鑑てなされたもので、負荷の状態を切替
えるべき所望の動作照度が晴間遷移時と明暗遷移時とで
同一の照度とされている場合に、天候その他の外因にょ
シ周囲環境照度が当該動作照度近傍でこれを界に変動し
てもその影畳を負荷に表さず、かつまた大容量のコンデ
ンサとか複雑なデジタル回路系を必要としない光スイツ
チ方法を提供せんとするものである。

以下、本発明方法に就き実施例を混じえ、添付図面に即
して説明するが、その便宜上、対象となる照度変化は日
照によるものとし、負荷状態を晴間、明暗の各遷移時に
切替えるべき動作照度としては朝方の８時頃、夕方の４
時頃の１００００１ｇを例に採る。

そして、日照変化は第２図（ｄ）に模式的に示すものと
する。即ち、日出以前、町人以降の最低照度をＯｌｚと
簡単化すると、日出に伴い照度祉曲線Ｌ□で示すように
上昇過程に入シ、照度１００００１ｒ；の点Ａを越えて
便宜的に南中時とした最大照度Ｌ　ＭＡＸに至る。その
後、照度は曲線り。

で示すように下降過程に入シ、照度１００００（ｚの点
Ｂよシ低下して、やがて日入後のＱｌｚに戻る。

而して、先にも述べた通シ、従来は比較器弘の出力Ｔｏ
が反転する閾値照度を動作照度の１００００Ｊｚに固定
していたため、Ａ点及び８点近傍の照度変動によシ比較
器出力Ｔｏに変動乃至チャタリングを起こしていたので
ある。

そこで、本発明では先づ、比較器≠にヒステリシス特性
を与えようとする所から出発している。しかし、ただ単
に、在来から行なわれているように、この種比較器を入
カニ値レベルの検出器とするための抵抗帰還回路網によ
シ静的に固定された単一のヒステリシスを持たせただけ
では、本発明で対象としているように時間的には朝方と
夕方の間で離れているが静的には同一照度レベルを界に
して状態を反転させるという用途には適合しない。

そこで本発明者等は、次のような比較器の制御方法を開
示するものである、。

先づ、先の仮定のように、第２（勾図中、Ａ点、Ｂ点で
示すように負荷状態を反転させるべき動作照度を１００
０Ｏｆとした場合、゛照度上昇過程中にあっては、周囲
環境照度が当該１００００１πを一旦でも越えたならば
、その後、天候その他の外因によって再びこの１０００
０　ｌｘを下回ることがらつたとしてもそこ迄低下する
ことはない、という照度を第二照度として選ぶ。ここで
はこの第二照度を仮シに５０００　Ｌｘとする。

同様に、照度下降過程中にあって周囲環境照度が動作照
度としての１００００Ｊｚを下回ったならば、その後、
天候条件が変化（例えば曇天から請人）す゛る等して照
度が再び上昇するにしてもそこ迄は上昇しないという照
度を第三照度として選ぶ。ここではこの第三照度を仮シ
に２００００１ｙａに選んでいる。

そして、比較器参の閾値照度特性乃至検出感度には、第
３図←）　、　（６）に夫々示すように二つのヒステリ
シス特性を選択的に与えるようにする。

尚ここで、比較器ｌ／Ｌは通常の差動入力を持つ演算ア
ンプを考えておき、逆相入力に閾値照度を定める閾値照
度相当電圧（基準電圧）　Ｖｒを印加するものとし、従
って比較器出力Ｔｏは第一レベルカ低レベル（Ｌ）、第
ニレベルが高レベル（Ｈ）、となる、としておく。

而して先づ、照度上昇過程Ｌ１においては、比較器≠に
、第６図（Ｇ）に示すように、動作照度１００００７ｚ
を出力Ｔｏの低高遷移の閾値照度、第二照度５０００　
ＪＺを高低遷移の閾値照度とした第一ヒステリシス特性
を与えるようにするうこれにより先づ、第２図（Ｑ）の
Ａ点における比較器出力Ｔｏ、ひいては負荷乙の状態の
バタ付きは避けられる。一旦、１００００ｊｚを越えて
出力Ｔ。

が高レベル（Ｈ）となれば、１００００ｊＪ近傍で照度
がふら付いてもこの比較器ｌは高低遷移の感度をこの辺
りに持たないから、出力Ｔｏは高レベル状態を維持する
ためである。

次に、照度下降過程り、における点Ｂにこの出力遷移後
の出力安定を図るなら、第６図（ｂ）に示す第二のヒス
テリシス特性を比較器参の閾値特性乃至検出感度に持た
せれば良い。即ち、動作照度１００００　ｌｘにて出力
Ｔｏに高低遷移を起こさせたなら、低高遷移の閾値照度
は第三照度２００００１ｘとなるようにすれば、一旦、
周囲環境照度が動作照度１００００　ｌｘを下回って出
力Ｔｏが低レベルに遷移したなら、天候変化等の条件が
加わっても出力はバタ付かず、負荷も安定に第一状態に
戻すことができる。

従って、照度上昇過程において第６図←）のヒステリシ
ス特性によｆｉＡ点による照度明暗移を検出して出力Ｔ
ｏを第ニレベル、負荷６を第二状態に付けたならば、夕
刻のＢ点における検出以前に、この比較器ダに関するヒ
ステリシス特性を第５図（ｂ）の第二のヒステリシス特
性に切替え、点Ｂにて照度明暗遷移を検出したなら翌日
朝方のＡ点における検出の面に再び第一ヒステリシス特
性に戻すようにすれば良い。

そして、この第一、第二ヒステリシス間の切替えは例え
ば次の方法によって行うことができる。

先づ、第一ヒステリシス特性の第二ヒステリシス特性へ
の切替えは、Ａ点を越えて日照照度が上昇し、最早どの
ような外的条件でも原則として１００００　ｌｘには戻
らないという高照度を第四照度として選び、この第四照
度を検出した時になす。ここでは選択の基準が同様であ
るから、仮に先の比較器≠に関する第三照度２００００
　ｌｘと同じ照度としておき、この点を第２図（α）中
に点Ｃとして示す。但し、後述のように本発明方法を用
いた時の回路如何によっては下降過程中の同−照度点Ｃ
′であっても良い。

第二ヒステリシス特性から第一ヒステリシス特性へ戻す
ための検出は、同様に、動作照度１００００　ｉｔを下
回って最早１００００　Ｅｙｅには戻らないという安定
な低照度を第五照度として、この第五照度を検出してな
す。ここでは第五照度を仮に先の比較器に関する第二照
度と同じ５０００　ｌｘに選んでおく。また、照度下降
過程中における・この点を点りとして第２図（α）中に
示しておくが、これも具体回路の如何によっては翌日の
照度上昇過程における点Ａにての検出以前に点Ｄ′に・
てヒステリシスを第一のものに戻し、検出感度を動作照
度１００００１ｚに戻すようにしても良い。

以上が本発明方法の基本であるが、やや実際的に言えば
、先の第四、第五照度の検出は夫々専用の検出器でなし
ても良いが、対象となる照度が互いに大きく離れた第四
、第五という二つの照度なので、この第四、第五照度を
夫々出力高低、低高遷移の閾値照度として第４図に示す
単一のヒーステリシスを持つ補助比較器を一つだけ用い
ても足シる。この補助比較器の出力反転に応じて上記し
た比較器弘（これを便宜的に補助比較器に対応させる場
合は主比較器と呼ぶ）のヒステリシス特性を変えるため
の実質的には基準電圧■の変更をなす具体回路は、本発
明方法が開示された以上、当業者においては種々設計で
きるものである。本出願人における第５図示の具体回路
例では、この補助比較器の検出点を点Ｃ２点Ｄ（第２図
に図示）に採り、出力の高低遷移で第一ヒステリシスを
第二ヒステリシスに、低高遷移で第二ヒステリシスを第
一ヒステリシスに戻すようにしている。

また、本発明方法は、特にこれを具体回路に具現した場
合、静的なヒステリシス特性を時間的に変更すると見る
よシも、寧ろ、表現を変えて経時的に比較器μの検出感
度乃至閾値照度を変更していくと考えた方が理解し易い
。そこで、既述の説明を比較器閾値照度の変更という形
で改めて第２図（６）〜（ｄ）も含め説明しておく。勿
論、閾値照度の変更は実質的には比較器に基準電圧Ｖｒ
として与える閾値照度相当電圧の変更と同義であること
は言う迄もない。

さて、比較器弘の閾値照度は、第２図（６）に示すよう
に、当初は動作照度１００００　ｌｒ、にあシ、周囲環
境照度は第２図（ａ）に示すようにそれ以下なので、比
較器参の出力は第一レベル、ここでは低レベル（Ｌ）に
あシ、図示していないが出力回路を介して負荷ｔは第一
状態、例えばオフ状態にある。

日出後、照度上昇過程り、中において、日照照度が動作
照度１００００　ｌｘを越えると、比較器弘の出力Ｔｏ
は同図（Ｃ）のようにＨレベルとなシ、負荷６は第二状
態、例えばオンとなる。同時に、本発明の方法に即し、
比較器弘の高低遷移の閾値照度を当該出力ＴｏのＨレベ
ルへの反転を利用する等して第二照度とする。

日照照度が更に上昇し、安定な第四照度２００００　ｌ
ｘとなる点Ｃにて、補助比較器の出力を反転し、これに
よシ、主比較器弘の閾値照度を動作照度１００００１ｚ
に戻す。然し、この時の日照照度は既に安定に十分高い
照度となっているので、出力Ｔｏの反転は起こらず、負
荷への影響はない。

照度下降過程り、に移って動作照度点Ｂを横切る明暗遷
移が起きると、上記のように動作照度に閾値照度が戻さ
れている比較器グの出力Ｔｏは高低遷移を起こし、予定
通シ負荷を第一状態に戻す。同時に、この時の出力Ｔｏ
の反転を利用する等して比較器参の閾値照度を最早そこ
迄は上昇し直すことのない安定な第三照度２００００ｆ
に付ける。従ってこの点Ｂの近傍での出力Ｔｏのバタ付
きを防ぐことができる。

以後、照度が更に十分低い第五照度になると、補助比較
器がその旨検出して出力を反転するので、これを利用し
、主比較器の閾値照度を動作照度１００００１ｚに戻し
て初期条件とし、翌日に備えさせる。

以上から分る通シ、本発明方法によれば、第２図（Ｃ）
に示すように、比較器出力Ｔｏ、ひいては負荷６は、所
望の、しかも同一の動作照度点Ａ。

Ｂにてのみ互いに可逆的な状態反転を起こし、その状態
を当該点Ａ、Ｂ近傍において照度の変動の影響を受けず
安定に保持することができる。

第５図には本発明方法に即した光スイツチ回路の一回路
例が示されている。但し、先の説明から顕らかな通り、
出力回路ｊ１負荷６は公知のもので良く、実質的には比
較器参の制御に特徴があるので、これ等部材ｊ、Ａの詳
細は示していない。

但し、説明の便宜上、出力回路ｊは比較器出力ＴｏがＬ
の場合、負荷６をオフ、Ｈの場合オンとするものとして
おく。

この回路では、成る時間範囲で見れば比較器ケのヒステ
リシス特性を第一ヒステリシス特性と第二ヒステリシス
特性との間でいづれか一方から他方へ変更するための、
その時点で見れば比較器参の閾値照度を変更するだめの
第四、第五照度検出器は当該第四、第五照度を閾値照度
の上限、下限としてのヒステリシスｉ持たされた一つの
補助比較器７によっている。

補助比較器７も通常の演算アンプを一般的に用いること
ができ、ここでは正相入力を基準電圧■′の入力、逆相
入力を日照照度の信号入力としておシ、当該信号入力に
は主比較器μと同様に、光電変換回路３からの信号電圧
Ｖｓが与えられている。そして、この補助比較器７に既
述のヒステリシスを与えるため、基準電圧Ｖｒ’を出力
Ｔｏ′の反転によシ第四照度２００００１ｙ；相当電圧
ｖｒ′（２００００）と第五照度５０００１ｘ相当電圧
Ｖｒ’（５０００）との間で変更する回路は、当該出力
Ｔｏ’から基準電圧入力への帰還抵抗Ｒ３と電源電ＷＥ
Ｂとグラウンド電位との間に接続した分圧抵抗Ｒ６，＆
から成る静的な分圧抵抗回路網から成っている。

従って、この種比較器では、Ｈレベルが電位的には略々
電源電位、Ｌレベルが略々グラウンド電位となるから、
出力Ｔｏ’がＨレベルの時の閾値電圧Ｖｒ’　（Ｈ）は Ｖｒ’（Ｈ）　＝　ＥＢ　−Ｒｎ／Ｒｎ　＋　Ｒｓ　／
Ｒｅ　　　　・・・（１）となる一方で、出力Ｔｏ’が
Ｌレベルの時の閾値電圧Ｖｒ’（Ｌ）は、 Ｖｒ’（Ｌ）　＝　ＥＢ−Ｒｓ　／Ｒ，Ｉ／Ｒ５７Ｆｋ
　＋　Ｒｅ　　・”　（２）となり、差引演算すれば直
ぐに判かる通り、Ｖｒ’（Ｌ）〈Ｖｒ’田）である。

これからして照度対応信号電圧ＶＳが照度２００００　
ｌｘに対応した時の電圧Ｖｓ　（２００００）と同じ電
圧にＷ’（Ｈ）がなるように、また照度５０００　ｌｘ
Ｋ対応した時の電圧Ｖｓ（５０００）　と同じ電圧にＶ
ｒ’（Ｌ）がなるように抵抗Ｒｅ　、　Ｒｎ　、　Ｒｓ
の値を選べば、■ｒ′Φ）は閾値照度２００００１：ｃ
に相当する第四照度閾値電圧Ｖｒ’（２００００）　、
　Ｖｒ’（Ｌ）は第五照度閾値照度５０００１ｙ；に相
当する閾値電圧Ｖｒ’（５０００）　　となシ、この比
較器７は両電圧間で検出感度乃至閾値照度特性にヒステ
リシスを持つととＫなる。

同様に、先のように主比較器≠のヒステリシス特性を第
一、第二間で変更するための、乃至閾値照度相当電圧Ｖ
ｒを動作照度１００００１ｚに応じ（５０００）　、第
三照度２００００Ｊｆｆｉ　Ｋ対応したｖｒ（２０００
０）に夫々変更する基準電圧回路も基本的には抵抗’＆
　、　Ｒｔ　、Ｒｓ　、Ｒ４を含む電源電位に関した分
圧抵抗回路網から成るが、出力Ｔｏの反転を利用するだ
けでは三つの閾値照度相当電圧の中の一つを選択するこ
とはできないので、抵抗Ｒ３１Ｒ４に関してはスイッチ
ングトランジスタ、スイッチングダイオード等の半導体
スイッチング素子によシ選択的に回路網中に組み込まれ
るようにしである。

即ち、原則的な分圧回路は電源電位とグラウンド間に直
列挿入した抵抗Ｒ＋　−Ｒ１から成シ、この分圧点が比
較器ダの基準入力に与えられている。そして、設計的に
は、この時の分圧電圧Ｖｒを動作照度１００００１Ｚに
対応する閾値電圧Ｖｒ（１００００）として選ぶのであ
る。

Ｖｒ　（１００００）　＝　ＥＢ−Ｒｘ／　Ｒ４＋　Ｒ
ｔ　　　　”・（３）先に電圧関係だけを説明してしま
うと、この電圧Ｖｒ　（１００００）に対し、第一のス
イッチングトランジスタＱ１がターン・オンして抵抗Ｒ
２に対し抵抗島が並列に入った時の分圧電圧を第二照度
５ｏｏｏ　ｔｚ対応閾値電圧Ｖｒ　（５０００）に選ぶ
。

Ｖｒ（１００００）＞Ｖｒ（５０００）＝Ｅｎ−＆／＆
／Ｒｔ　＋Ｒｔ、メＲ３・・・（４）また、第二のスイ
ッチングトランジスタもがオン罠なっている時にはグラ
ウンドと電源電位間に入れられている抵抗Ｒ４が当該ト
ランジスタＱ、のターンオフにより、フローティングさ
れ、ダイオードＤ、を介して直列抵抗分圧点に加えられ
、抵抗Ｒ１と並列になった時の分圧電圧を第三閾値照度
２００００　ｌｘに相当する電圧Ｖｒ（２００００）と
する− Ｖｒ　（１ｐ０００）＜Ｖｒ（２００００）＝ＥｒＲ＊
／＆＋Ｒｔ／Ｒ４−（５）以上を満たすように抵抗Ｒ１
−Ｒ４の値を選定するが、尚、この実施例では第二、第
五、第三。

第四照度が同一に選んであるので、上記（１）式と（５
）式、（２）式と（４）式が四−となるように抵抗島〜
＆の値も考慮に入れて設計する。

尚、スイッチングトランジスタＱ１のベースはこれにア
ノードを接続した一対のスイッチングダイオードＤｓ　
、Ｄｓにより両比較器ダ、７の出力Ｔｏ　、　Ｔｏ’に
、　４たスイッチングトランジスタＱ、のベースはこれ
にカソードを接続した一対のスイッチングダイオードＤ
４−　Ｄｓにより両比較器ダ。

７の出力Ｔｏ　、　Ｔｏ’に各接続され、トランジスタ
Ｑ。

のベースは更に抵抗Ｒ８を介して電源電位に接続されて
いる。

この回路の第２図に即した経時的動作を説明するが、簡
単のため、日出以前のＱｌｚ照度状態から照度の変化過
程に従うものとする。

回路初期条件は、主比較器ケの出力ＴＯはＬレベル、補
助比較器７の出力Ｔｏ’はＨレベルである。

トランジスタＱ、のベースはダイオードＤ、を介して出
力Ｔｏ　＝　Ｌの略々グラウンド電位に落とされ、従っ
て、このトランジスタＱ、はオフ状態にあるため、抵抗
Ｒ１は回路から外れているのと等価である。一方、トラ
ンジスタへのベースにはダイオードＤ、を介してＴ、’
＝Ｈに相当する電圧レベルが与えられ、従ってこのトラ
ンジスタはオン状態にあるが・、これによシ、ダイオー
ドＤ、は逆バイアスとなるため抵抗＆も電源電位ＥＢと
グラウンド間で単に電力を消費しているのみで主比較器
≠の閾値電圧を左右する分圧回路からは外されており、
結局、この時点での主比較器の検出感度乃至閾値電圧は
動作照度１００００１ｚに相当する上記（３）式の電圧
Ｖｒ　（１ｏｏｏｏ）となっている。

一方、補助比較器７に関する基準電圧乃至閾値電圧は既
述のように（１）式による第四照度相当閾値電圧Ｖｒ’
　（２００００）となっている。

従って、周囲環境照度が第２図（α）のＡ点に迄上昇し
ていて過程においては、対応照度電圧ＶｓはＶｒ＜　Ｖ
ｒ　（１００００）　、　Ｖｓ　＜　Ｖｒ’（２０００
０）であるので、両比較器出力Ｔｏ　、　Ｔｏ’、は、
初期状態Ｔｏ”Ｌ＋　Ｔｏ””Ｈのままである。

照度上昇過程Ｌ１において周囲環境照度が第一の閾値照
度としての動作照度を横切ると（Ａ点）、主比較器弘の
出力は入力における狗≧Ｖｒ（１００００）の条件によ
シ第２図（Ｃ）のように反転してＴ。＝Ｈとなる。これ
によシ出力回路ｊを介して負荷ｔはオンとなる。

同時に１ダイオードＤ、のカソード側電位も上昇して略
々電源電位となシ、これがオフとなるため、第一のスイ
ッチングトランジスタＱ、がペースバイアスを与えられ
てオンとなシ、抵抗Ｒ８が抵抗Ｒ３に対して並列に抱か
されるようになる。

従って、この時点での主比較器≠の閾値電圧■は先の（
４）式よシ第２図（６）にも示すようにＶｒ　（５００
０）となる。

つマシ、周囲環境照度が以後５０００　ｌｘ以下に迄低
下することがなければ出力Ｔｏは高低遷移を起こさない
という第一のヒステリシス特性が具現してお！＋、１０
０００ｊｅ近傍で照度がふら付いても負荷にはその影響
が表れない。仮に雲が出て８０００１ｔｘ程度に大きく
低下したとしても、既に主比較器閾値照度は５０００　
ｔｒ；となっているので出力ＴｏはＨレベルのｉｔに保
てるからである。

更に照度が上昇して主比較器参のヒステリシス特性を第
二特性に変えるべき、乃至以降の照度下降過程中の動作
照度にて検出を行うために主比較器の閾値電圧ＶｒをＶ
ｒ（１００００）に戻すべき点Ｃに至ると、ＶＳ≧Ｖｒ
’（２００００）の条件が満たされ、補助比較器７の出
力Ｔｏ’が反転してＴｏ’−Ｌとなる。

すると、トランジスタＱ、は、ダイオードＤａ　ｔ”介
して再びベースバイアスが除かれることによシターンオ
フし、従って抵抗Ｒ，は再び基準電圧回路から外された
のと等価となる。

これによシ、主比較器弘の閾値電圧Ｖｒは予定通りＶｒ
（１００００）に戻シ、同時に先の（２）式によシ、補
助比較器７の閾値電圧はヒステリシス下限値のＶｒ’（
５０００）となる。

従って、この点Ｃ近傍での照度のふら付きがあっても、
補助比較器７自体もその影響を受けないで済む。勿論、
この時点ではＶｓ＞　Ｖｒ　（１００００）であるから
、主比較器出力ＴｏはＨレベルのままである。

やがて最高照度点を越えて照度下降過程り、に移り、周
囲照度が点Ｂにて動作照度１００００　ｌｘを下回る方
向に横切ると、主比較器≠への信号電圧ＶｓはＶｓ＜　
Ｖｒ　（１００００）となって、当該上比較器出力Ｔｏ
ｈ予定通シしレベルとなシ、負荷ｔはオフとなる。

と同時に、それ迄ダイオードＤ４を介して第ニスイツチ
ングトランジスタＱ、をバイアスしていた電位は遮断さ
れ、当該トランジスタＱ！はターンオフする。従って、
ダイオードＤＩは順バイアスとなって導通し、抵抗Ｒ４
が抵抗Ｒ１に並列に抱かされるため、既述した（５）式
に従い、第２図（ｂ）中に示すように主比較器弘の検出
感度１ｄ　Ｖｒ（２００００）に相当する照度となって
、点Ｂ近傍の照度変動に依らずに出力Ｔｏ　＝　Ｌを維
持し得る第二ヒステリシス特性が具現する。

その後、周囲環境照度が下降し第２図（Ｇ）中の点りを
越えると、補助比較器７の検出感度ｖｒ（５０００）に
引掛かシ、当該比較器７の出力Ｔｏ′はＬからＨに反転
する。これによシ、スイッチングトランジスタＱ、はダ
イオードＤ、を介して再びターンオンし、抵抗凡が外さ
れて、主比較器出力Ｔｏは初期閾値電圧Ｖｒ（１０００
０）に戻されると共に、補助比較器７自体の閾値電圧も
自身の出力反転で上記（１）式によるＶｒ（２００００
）となって、総て初期状態に戻る。

尚、光電変換回路３中の電圧変換抵抗をポテンショメー
タとすれば感度調整が行えることは自明である。また、
第５図中に仮想線で示すようにダイオードＤｚと抵抗Ｒ
ｚの直列回路を補助比較器出力Ｔｏ′と主比較器基準電
圧入力間に入れてやれば、この抵抗如の値を調整するこ
とにより、当初の第一ヒステリシス特性における動作照
度を変更することが可能である。抵抗Ｒ１にこの抵抗Ｒ
ｘが並列になるからである。

第１図、第５図では、出力回路ｊが負荷乙の状態（例え
ばオン・オフ）を制御することを原理的に示すに止めで
あるが、例えば、オン、オフする接点を持つ電磁継電器
の１動コイルと、オンオフ接点に接続された負荷とを合
成したものを簡単に負荷６と称してもさしつかえない。

また、上記説明では、負荷の第一状態をオフ、第二状態
をオンとして倒起したが逆でも勿論良い外、電気的とか
物理的に異なる状態を夫々第一、第二状態に対応させて
考えれば良い。

ともかくも、本発明に依れば、同一の動作照度を界にし
ての照度上昇過程の晴間遷移、照度下降過程の明暗遷移
時に予定通シ負荷状態を切替えることができ、当該動作
照度点近傍のチャタリングを防ぎ得る外、具現する回路
も簡単なもので済むという大きな利点を生むことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は光スイツチ回路の基本構成の概略説明図、第２
図は周囲環境照度変化と各時点に対応する比較器閾値照
度、出力、補助比較器閾値照度の説明図、第５図は本発
明にて比較器に与えるヒステリシス特性の説明図、第４
図は第四、第五照度検出器として単一の補助比較器を設
ける場合の当該補助比較器に与えるヒステリシス特性の
説明図、第５図は本発明方法に即した光スイツチ回路構
成の一例の概略構成図、である。 図中、３は光電変換回路、ｌは照度検出比較器、ｊは出
力回路（負荷制御回路）、６は負荷、７は補助比較器、
である。 特許出願人　加賀通信工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）光電変換回路の周囲環境照度に応じた出力を信号
   入力に受け、基準入力に加えられる基準電圧に応じて定
   められる閾値照度に対し、上記周囲環境照度が低い時に
   は第一レベル出力、高い時には第ニレベル出力を発する
   照度検出比較器を用い、上記閾値照度を所望の動作照度
   に設定することによシ、該動作照度を界にしての上記周
   囲環境照度の高低に応じ、上記比較器の第一、第ニレベ
   ル出力間での可逆的反転によシ、負荷を第一、第二状態
   間で可逆的に切替える光スイツチ方法であって、上記動
   作照度を上記閾値照度としての上記比較器の第一レベル
   出力から第ニレベル出力への反転によシ、該閾値照度を
   該動作照度より低い第二照度に変更し、 上記周囲環境照度が該動作照度を上回る予定の高照度と
   なった時にはこれを検出して上記閾値照度を上記第二照
   度から上記動作照度に戻し、 該動作照度を上記閾値照度としての上記比較器の第ニレ
   ベル出力から第一レベル出力への反転によシ、該閾値照
   度を該動作照度よシ高い第三照度に変更し、 上記周囲環境照度が上記動作照度を下回る予定の低照度
   となった時にはこれを検出して上記閾値照度を上記第三
   照度から上記動作照度に戻すことを特徴とする光スイツ
   チ方法。 （２、特許請求の範囲（１）に記載の光スイツチ方法で
   あって、予定の高照度及び低照度の検出は、光電変換回
   路出力を信号入力に受け、基準入力に加えられている基
   準電圧に応じて定められる閾値照度を界にして、該周囲
   環境照度の高低に応じ第一、第ニレベル出力を選択的に
   発すると共に、該第−レベルから第ニレベルへの出力反
   転の閾値照度は動作照度よシ高い第四照度に、その後の
   第ニレベルから第一レベルへの出力反転の閾値照度は該
   動作照度より低い第五照度になるヒステリシス特性を持
   たされた補助比較器によりなされることを特徴とする方
   法。 （３）　　特許請求の範囲（２）に記載の光スイツチ方
   法であって、第二照度は第五照度と、第三照度は第四照
   度と、夫々同じに定められていることを特徴とする方法
   。 （４）％許請求の範囲（１）　ｌ　（２）　？　（３）
   のいづれか一つに記載の光スイツチ方法であって、照度
   検出比較器の閾値照度の動作照度、第二照度、第三照度
   間での変更をなすための基準電圧の変更は、基準電圧源
   に接続し、分圧端子を比較器基準入力に接続した分圧抵
   抗回路網のスイッチング回路を介しての組み替えにより
   なされることを特徴とする方法。