JP2000174711A - 光送信モジュール及び発光素子駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光送信モジュールにおける発光素子を高速ス
イッチング可能にする。 【解決手段】 光送信モジュールの発光素子駆動回路
に、入力信号２０に基づいて低いハイレベルを有する第
１駆動信号２２を発光素子１４へ出力する第１駆動回路
１０と、入力信号２０に基づいて高いハイレベルを有す
る第２駆動信号２４を発光素子１４へ出力する第２駆動
回路１２とを設ける。さらに、これら第１駆動回路１０
と第２駆動回路１２とが、入力信号２０の変化に対応し
て効率よく動作するようにする。これにより、発光素子
１４の許容速度以上の速度でも、この発光素子１４を動
作させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光送信モジュール
及び発光素子駆動回路に関し、特に、ファイバー伝送や
空間伝送等のデジタル光伝送に使用される光送信モジュ
ール及び発光素子駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７（ａ）は標準的な光送信モジュール
の構成を示す図であり、図７（ｂ）は駆動回路の入力信
号及び駆動信号と、発光素子の光出力の関係を示す図で
ある。

【０００３】これら図７（ａ）（ｂ）に示すように、標
準的な光送信モジュールは、駆動回路１００と発光素子
１０２とを備えて構成されている。駆動回路１００には
電圧信号としての入力信号１０４が入力されている。こ
の入力信号１０４は、デジタル信号である。駆動回路１
００からは電流信号としての駆動信号１０６が出力され
る。発光素子１０２は、この駆動信号１０６に基づいて
駆動し、光出力１０８を出力する。すなわち、駆動信号
１０６による電流が流れている場合には発光素子１０２
は発光し、駆動信号１０６による電流が流れていない場
合には発光素子１０２は消光する。この発光素子１０２
の発光と消光とが、デジタル信号の１又は０に対応する
のである。

【０００４】この図７（ｂ）の光出力１０８波形は、入
力信号１０４をより高速にスイッチングさせたため光出
力１０８の歪みが大きく、さらに高速にすると信号の伝
送ができないという問題がある。この問題は発光素子１
０２がＬＥＤ（Light Emitting Diode）の場合、特に顕
著にあらわれる。つまり、発光素子１０２の許容速度
（帯域）以上では、光出力１０８の光波形の歪みが大き
くなるという問題がある。

【０００５】図８（ａ）はこの問題を解決して高速伝送
をさせるための従来の光送信モジュールを示す図であ
り、図８（ｂ）は駆動回路の入力信号及び駆動信号と、
発光素子の光出力の関係を示す図である。

【０００６】これら図８（ａ）（ｂ）に示すように、図
８（ａ）の従来の光送信モジュールでは、駆動回路１０
０はピーキング特性を備えている。すなわち、駆動回路
１００では、入力信号１０４が立ち上がった時に過電流
を流すピーキングを行った上で駆動信号１０２として出
力する。図８（ｂ）に示すように、駆動回路１００にピ
ーキング特性を持たすことにより、発光素子１０２から
の光出力１０８の立ち上がり特性は、改善される。すな
わち、光出力１０８がすばやく立ち上がるようになる。

【０００７】図９（ａ）は別の従来の光送信モジュール
の構成を示す図であり、図９（ｂ）は駆動回路の入力信
号及び駆動信号と、発光素子の光出力の関係を示す図で
ある。

【０００８】これら図９（ａ）（ｂ）に示すように、こ
の従来技術では、発光素子１０２と並列的に抵抗１１０
が接続されている。発光素子１０２がオン状態の際に、
この発光素子１０２の有する容量により、発光素子１０
２に電荷が蓄積される。抵抗１１０は、この蓄積された
電荷を、発光素子１０２がオフ状態になる時にすばやく
放電できるようにしている。このため、抵抗１１０を設
けることにより、光出力１０８の立ち下がり特性は改善
される。すなわち、光出力１０８はすばやく立ち下がる
ようになる。

【０００９】なお、図８に示す従来技術と図９に示す従
来技術を組み合わせることにより、光出力１０８の立ち
上がり特性と立ち下がり特性の両方を改善することが可
能となる。

【００１０】図１０（ａ）はさらに別の従来の光送信モ
ジュールの構成を示す図であり、図１０（ｂ）は駆動回
路の各所における信号と、発光素子の光出力の関係を示
す図である。

【００１１】これら図１０（ａ）（ｂ）に示すように、
この光送信モジュールは通常の駆動回路１００のほか
に、駆動補助回路１０１を備えている。この駆動補助回
路１０１には入力信号１０４が入力され、コンデンサ１
１２を介して発光素子１０２へ電流信号としての補助駆
動信号１１４を出力する。補助駆動信号１１４の基本レ
ベルはゼロであり、この基本レベルでは順方向にも逆方
向にも電流は流れない。そして、入力信号１０４がロー
レベルからハイレベルに変化するごく短い時間のみに正
の補助電流を補助駆動信号１１４として流す。これとは
逆に、入力信号がハイレベルからローレベルに変化する
ごく短い時間のみに負の補助電流を補助駆動信号１１４
として流す。

【００１２】また、駆動回路１００からの駆動信号１０
６も、他の従来技術と同様に発光素子１０２へ入力され
る。発光素子１０２は、この駆動信号１０６と補助駆動
信号１１４とが合わさった混合信号１１６により駆動す
る。混合信号１１６に含まれている補助駆動信号１１４
により、駆動信号１０６の立ち上がり時も立ち下がり時
も補正されて、発光素子１０２を高速で駆動させること
が可能となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたところから
わかるように、図８や図１０に示した光送信モジュール
では、いずれも光出力１０８の立ち上がり特性を改善す
ることができるが、入力信号１０４の周期よりかなり短
い時間に大きな補正電流を発生させる必要がある。この
ため、駆動回路１００や駆動補助回路１０１を高速動作
に耐えられるよう設計する必要がある。つまり、このよ
うな光送信モジュールは高速用のプロセスで製造する必
要がある。しかも、高速動作時に消費電流が増大する傾
向がある。

【００１４】また、図９に示した光送信モジュールで
は、光出力１０８の立ち下がり特性を改善することがで
きるが、抵抗１１０に発光素子１０２の放電を補助する
以上の効果はない。しかも、駆動回路１００が出力する
駆動電流１０６を、抵抗１１０に流れる電流の分だけ大
きくする必要があり、定常的な消費電流が大きくなると
いう問題がある。

【００１５】さらに、図８乃至図１０に示した光送信モ
ジュールのいずれにおいても、直前にハイレベルからロ
ーレベルに切り替わった直後のローレベルからハイレベ
ルへの立ち上がりと、ある程度の時間にわたってローレ
ベルが続いた後のローレベルからハイレベルへの立ち上
がりとで、同じように補正がかからないという問題があ
る。これと同様に、直前にローレベルからハイレベルに
切り替わった直後のハイレベルからローレベルへの立ち
下がりと、直前までいくつかハイレベルが続いた後のハ
イレベルからローレベルへの立ち下がりとで、同じよう
に補正がかからないという問題もある。

【００１６】そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされ
たものであり、発光素子を高速で駆動させることが可能
な発光素子駆動回路を提供することを目的とする。すな
わち、ＬＥＤ等からなる発光素子を許容速度以上の高速
で切り替えることが可能な発光素子駆動回路を提供する
ことを目的とする。さらに、このような発光素子駆動回
路を用いることにより、高速デジタル伝送可能な光送信
モジュールを提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る光送信モジュールは、デジタル信号と
しての入力信号が入力される発光素子駆動回路と、この
発光素子駆動回路からの発光素子駆動信号に基づいて動
作する発光素子とを有する、光送信モジュールであっ
て、前記発光素子駆動回路は、第１駆動信号を出力する
第１駆動回路と、この第１駆動信号よりも高いハイレベ
ルを有する第２駆動信号を出力する第２駆動回路とを備
え、これら第１駆動信号と第２駆動信号とが、前記発光
素子を動作させる前記発光素子駆動信号を形成するとと
もに、前記発光素子駆動回路においては、前記入力信号
がローレベルからハイレベルに切り替わった時には、前
記第１駆動回路と前記第２駆動回路の両方が動作し、前
記入力信号がハイレベルを維持している時には、前記第
２駆動回路のみが動作し、前記第１駆動回路は動作せ
ず、前記入力信号がローレベルを維持している時には、
前記第１駆動回路のみが動作し、前記第２駆動回路は動
作せず、前記入力信号がハイレベルからローレベルに切
り替わった時には、前記第１駆動回路と前記第２駆動回
路の両方が動作しない、ことを特徴とする。

【００１８】また、本発明に係る光送信モジュールは、
デジタル信号としての入力信号が入力される発光素子駆
動回路と、この発光素子駆動回路からの発光素子駆動信
号に基づいて動作する発光素子とを有する、光送信モジ
ュールであって、前記発光素子駆動回路は、前記入力信
号が入力され、この入力信号に基づいて第１駆動信号を
出力する第１駆動回路であって、前記入力信号がローレ
ベルからハイレベルに切り替わった直後と、前記入力信
号がローレベルを維持している場合とにオン状態とな
り、それ以外ではオフ状態になる第１駆動回路と、前記
入力信号が入力され、この入力信号に基づいて前記第１
駆動信号よりも高いハイレベルを有する第２駆動信号を
出力する第２駆動回路であって、前記入力信号がハイレ
ベルの場合にオン状態となり、前記入力信号がローレベ
ルの場合にオフ状態になる第２駆動回路と、を備えると
ともに、前記第１駆動信号と前記第２駆動信号とが、前
記発光素子を動作させる前記発光素子駆動信号を形成す
る、ことを特徴とする。

【００１９】さらに、本発明に係る光送信モジュール
は、デジタル信号としての入力信号が入力される発光素
子駆動回路と、この発光素子駆動回路からの発光素子駆
動信号に基づいて動作する発光素子とを有する、光送信
モジュールであって、前記発光素子駆動回路は、前記入
力信号がローレベルからハイレベルに切り替わった場合
には、前記入力信号の１サイクル期間では、前記発光素
子が飽和発光状態にならない程度の第１ハイレベルの発
光素子駆動信号を出力し、前記入力信号がハイレベルを
維持している場合には、前記発光素子が飽和発光状態に
ならずに発光状態を保持する程度で、かつ、前記第１ハ
イレベルより低い第２ハイレベルの、発光素子駆動信号
を出力し、前記入力信号がハイレベルからローレベルに
切り替わった場合には、前記入力信号の１サイクル期間
では、前記発光素子が消光状態にならない程度の第１ロ
ーレベルの発光素子駆動信号を出力し、前記入力信号が
ローレベルを維持している場合には、前記発光素子が消
光状態にならない程度で、かつ、前記第１ローレベルよ
り高い第２ローレベルの、発光素子駆動信号を出力す
る、ことを特徴とする。

【００２０】また、本発明に係る光送信モジュールは、
デジタル信号としての入力信号が入力される発光素子駆
動回路と、この発光素子駆動回路からの発光素子駆動信
号に基づいて動作する発光素子とを有する、光送信モジ
ュールであって、前記発光素子駆動回路は、第１駆動信
号を出力する第１駆動回路と、この第１駆動信号よりも
高いハイレベルを有する第２駆動信号を出力する第２駆
動回路とを備え、これら第１駆動信号と第２駆動信号と
が、前記発光素子を動作させる前記発光素子駆動信号を
形成するとともに、前記発光素子駆動回路におていは、
前記入力信号がローレベルからハイレベルに切り替わっ
た時には、前記第１駆動回路と前記第２駆動回路の両方
が動作し、前記入力信号がハイレベルを維持している時
には、前記第２駆動回路のみが動作し、前記第１駆動回
路は動作せず、前記入力信号がローレベルを維持してい
る時と、前記入力信号がハイレベルからローレベルに切
り替わった時には、前記第１駆動回路と前記第２駆動回
路の両方が動作しない、ことを特徴とする。

【００２１】一方、本発明に係る発光素子駆動回路は、
デジタル信号としての入力信号が入力され、この入力信
号に基づいて第１駆動信号を発光素子へ出力する第１駆
動回路であって、前記入力信号がローレベルからハイレ
ベルに切り替わった直後と、前記入力信号がローレベル
を維持している場合とにオン状態となり、それ以外では
オフ状態になる第１駆動回路と、前記入力信号が入力さ
れ、この入力信号に基づいて前記第１駆動信号よりも高
いハイレベルを有する第２駆動信号を前記発光素子へ出
力する第２駆動回路であって、前記入力信号がハイレベ
ルの場合にオン状態となり、前記入力信号がローレベル
の場合にオフ状態になる第２駆動回路と、を備えたこと
を特徴とする。

【００２２】また、本発明に係る発光素子駆動回路は、
デジタル信号としての入力信号が入力され、発光素子を
駆動するための発光素子駆動信号を前記発光素子へ出力
する、発光素子駆動回路であって、前記入力信号がロー
レベルからハイレベルに切り替わった場合には、前記入
力信号の１サイクル期間では、前記発光素子が飽和発光
状態にならない程度の第１ハイレベルの発光素子駆動信
号を出力し、前記入力信号がハイレベルを維持している
場合には、前記発光素子が飽和発光状態にならずに発光
状態を保持する程度で、かつ、前記第１ハイレベルより
低い第２ハイレベルの、発光素子駆動信号を出力し、前
記入力信号がハイレベルからローレベルに切り替わった
場合には、前記入力信号の１サイクル期間では、前記発
光素子が消光状態にならない程度の第１ローレベルの発
光素子駆動信号を出力し、前記入力信号がローレベルを
維持している場合には、前記発光素子が消光状態になら
ない程度で、かつ、前記第１ローレベルより高い第２ロ
ーレベルの、発光素子駆動信号を出力する、ことを特徴
とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕本発明の第１実
施形態は、発光素子を駆動するための発光素子駆動回路
に、大レベルで発光素子を駆動する回路と小レベルで駆
動する回路とを設けることにより、これら大小２つの駆
動レベルで発光素子を駆動し、かつ、２つの回路が入力
信号の変化に対応して効率よく動作することにより、よ
り高速な伝送を可能とするものである。より詳しくを以
下に説明する。

【００２４】図１（ａ）は本実施形態に係る光送信モジ
ュールの構成を示す図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）
に示した光送信モジュールにおける各所の信号波形と光
出力波形の関係を示す図である。

【００２５】図１（ａ）に示すように、本実施形態に係
る光送信モジュールは、第１駆動回路１０と第２駆動回
路１２と発光素子１４とを備えて構成されている。これ
らのうち、第１駆動回路１０と第２駆動回路１２とで、
本実施形態に係る発光素子駆動回路が構成されている。
第１駆動回路１０は、第２駆動回路１２よりも小さなレ
ベルで発光素子１４を駆動するための回路である。本実
施形態では、発光素子１４はＬＥＤにより構成されてい
る。

【００２６】具体的には、第１駆動回路１０と第２駆動
回路１２とには、デジタル信号である入力信号２０が入
力されている。この入力信号２０は電圧信号である。こ
の入力信号２０に基づいて、第１駆動回路１０からは第
１駆動信号２２が出力される。また、この入力信号２０
に基づいて、第２駆動回路１２からは第２駆動信号２４
が出力される。これら第１駆動信号２２と第２駆動信号
２４とは、ともに電流信号である。

【００２７】図１（ｂ）に示すように、第１駆動信号２
２は第２駆動信号２４よりも、小さいハイレベルを有す
る電流信号である。これら第１駆動信号２２と第２駆動
信号２４とが合わさって、発光素子駆動信号２６が形成
される。この発光素子駆動信号２６により発光素子１４
が駆動される。この発光素子駆動信号２６で駆動された
発光素子１４からは、光出力２８が出力される。

【００２８】次に、図２に基づいて、第１駆動回路１０
と第２駆動回路１２との基本的動作を説明する。この図
２は第１駆動回路１０と第２駆動回路１２の動作を表に
して示す図である。

【００２９】図２に示すように、これら第１駆動回路１
０と第２駆動回路１２とは、入力信号２０が同じハイレ
ベルであっても、その直前の状態がハイレベルであるか
又はローレベルであるかでその動作が異なる。これと同
様に、入力信号２０が同じローレベルであっても、その
直前の状態がハイレベルであるか又はローレベルである
かでその動作が異なる。

【００３０】すなわち、入力信号２０がローレベルから
ハイレベルに切り替わった場合、第１駆動回路１０と第
２駆動回路１２がともにオン状態となり、動作する。し
たがって、第１駆動回路１０からはハイレベルの第１駆
動信号２２が出力され、第２駆動回路１２からもハイレ
ベルの第２駆動信号２４が出力される。

【００３１】入力信号２０がハイレベルからハイレベル
になった場合、つまり、入力信号２０がハイレベルを維
持している場合は、第１駆動回路１０はオフ状態とな
り、第２駆動回路１２はオン状態となる。したがって、
第１駆動回路１０からはローレベルの第１駆動信号２２
が出力され、第２駆動回路１２からはハイレベルの第２
駆動信号２４が出力される。

【００３２】これに対して、入力信号２０がローレベル
からローレベルになった場合、つまり、入力信号２０が
ローレベルを維持している場合は、第１駆動回路１０は
オン状態となり、第２駆動回路１２はオフ状態となる。
したがって、第１駆動回路１０からはハイレベルの第１
駆動信号２２が出力され、第２駆動回路１２からはロー
レベルの第２駆動信号２４が出力される。

【００３３】入力信号２０がハイレベルからローレベル
に切り替わった場合、第１駆動回路１０と第２駆動回路
１２がともにオフ状態となる。したがって、第１駆動回
路１０からはローレベルの第１駆動信号２２が出力さ
れ、第２駆動回路１２からもローレベルの第２駆動信号
２４が出力される。

【００３４】次に図３に基づいて、本実施形態に係る光
送信モジュールの具体的な動作について詳細に説明す
る。この図３は、ある入力信号２０に対する、第１駆動
回路１０及び第２駆動回路１２の動作と、これらの出力
電流である第１駆動信号２２及び第２駆動信号２４の信
号波形と、これら第１駆動信号２２及び第２駆動信号２
４の混合信号である発光素子駆動信号２６の信号波形
と、発光素子１４の光出力２８の光波形を表にして示す
図である。

【００３５】この図３に示すように、時刻ｔ１で入力信
号２０がローレベルからハイレベルに切り替わる。する
と、第１駆動回路１０と第２駆動回路１２とがともにオ
ン状態となり、ハイレベルの第１駆動信号２２とハイレ
ベルの第２駆動信号２４とを出力する。このため、発光
素子駆動信号２６はこの光送信モジュールにおける高い
方のハイレベルである第１ハイレベルの電流信号とな
る。この第１ハイレベルの発光素子駆動信号２６により
発光素子１４は駆動する。

【００３６】次に時刻ｔ２で入力信号２０がハイレベル
からローレベルに切り替わる。すると、第１駆動回路１
０と第２駆動回路１２とがともにオフ状態となり、ロー
レベルの第１駆動信号２２とローレベルの第２駆動信号
２４とを出力する。このため、発光素子駆動信号２６は
この光送信モジュールにおける低い方のローレベルであ
る第１ローレベルの電流信号となる。この時刻ｔ２にお
いては発光素子１４からの光出力２８は、まだ立ち上が
り切っていない。すなわち、発光素子１４の発光する輝
度が飽和レベルに達していない。このため、光出力２８
は第１ローレベルの発光素子駆動信号２６により、すば
やく立ち下がる。

【００３７】次に時刻ｔ３で入力信号２０がローレベル
からハイレベルに切り替わる。すると、第１駆動回路１
０と第２駆動回路１２とがともにオン状態となり、ハイ
レベルの第１駆動信号２２とハイレベルの第２駆動信号
２４とを出力する。このため、発光素子駆動信号２６は
この光送信モジュールにおける高い方のハイレベルであ
る第１ハイレベルの電流信号となる。この時刻ｔ３にお
いては発光素子１４からの光出力２８は、まだ立ち下が
り切っていない。このため、光出力２８は第１ハイレベ
ルの発光素子駆動信号２６により、すばやく立ち上が
る。

【００３８】次に時刻ｔ４で入力信号２０がハイレベル
からローレベルに切り替わり、時刻ｔ５で入力信号２０
がローレベルからハイレベルに切り替わるが、その際に
おける動作は、上述した時刻ｔ２と時刻ｔ３における動
作と同様のものである。

【００３９】次に時刻ｔ６で入力信号２０はハイレベル
を維持する。すると、第１駆動回路１０はオフ状態とな
り、ローレベルの第１駆動信号２２を出力する。第２駆
動回路１２はオン状態となり、ハイレベルの第２駆動信
号２４を出力する。このため、発光素子駆動信号２６は
この光送信モジュールにおける低い方のハイレベルであ
る第２ハイレベルの電流信号となる。この時刻ｔ６にお
いては発光素子１４からの光出力２８は、発光素子１４
の発光する輝度の飽和レベルに達していないが、光出力
２８は第２ハイレベルの発光素子駆動信号２６により、
その状態を安定して保持する。

【００４０】さらに進んで時刻７で入力信号２０はハイ
レベルからローレベルに切り替わる。すると、第１駆動
回路１０と第２駆動回路１２とがともにオフ状態とな
り、ローレベルの第１駆動信号２２とローレベルの第２
駆動信号２４とを出力する。このため、発光素子駆動信
号２６はこの光送信モジュールにおける低い方のローレ
ベルである第１ローレベルの電流信号となる。この時刻
ｔ７においては発光素子１４からの光出力２８は、まだ
立ち上がり切っていない状態が保持されている。すなわ
ち、発光素子１４の発光する輝度が飽和レベルに達して
いない状態が維持されている。このため、光出力２８は
第１ローレベルの発光素子駆動信号２６により、すばや
く立ち下がる。

【００４１】次に時刻ｔ８で入力信号２０はローレベル
を維持する。すると、第１駆動回路１０はオン状態とな
り、ハイレベルの第１駆動信号２２を出力する。第２駆
動回路１２はオフ状態となり、ローレベルの第２駆動信
号２４を出力する。このため、発光素子駆動信号２６は
この光送信モジュールにおける高い方のローレベルであ
る第２ローレベルの電流信号となる。この時刻ｔ８にお
いては発光素子１４からの光出力２８は、まだ立ち下が
り切っていない。このため、光出力２８は第２ローレベ
ルの発光素子駆動信号２６により、その立ち下がりきっ
ていない状態を保持する。

【００４２】以上のように、本実施形態に係る光送信モ
ジュールによれば、低いハイレベルの第１駆動信号２２
を出力する第１駆動回路１０と、高いハイレベルの第２
駆動信号２４を出力する第２駆動回路１２とを、設ける
とともに、これら第１駆動回路１０と第２駆動回路１２
とを入力信号２０の変化に対応させて効率よく動作させ
ることとしたので、発光素子１４の許容速度以上のスイ
ッチング速度でも安定して動作させることができる。

【００４３】すなわち、発光素子１４を駆動するための
発光素子駆動信号２６に、高い方のハイレベルである第
１ハイレベルと、低い方のハイレベルである第２ハイレ
ベルと、低い方のローレベルである第１ローレベルと、
高い方のローレベルである第２ローレベルとの４つの状
態を設けることとした。そして、入力信号２０に２個以
上のハイレベルが続く場合には、発光素子１４の輝度が
飽和レベルに達しないように発光素子駆動信号２６を低
い方のハイレベルである第２ハイレベルに下げることと
した。このため、入力信号２０がハイレベルからローレ
ベルに切り替わる際に、低い方のローレベルである第１
ローレベルに発光素子駆動信号２６をすることにより、
発光素子１４の光出力２８をすばやく立ち下げることが
できる。これは、発光素子１４の輝度が飽和レベルに達
してしまっている状態よりも、飽和レベルに達していな
い状態の方が、すばやくその輝度を下げることができる
からである。

【００４４】また、入力信号２０に２個以上のローレベ
ルが続く場合には、発光素子１４が安定する前に発光素
子駆動信号２６を高い方のローレベルである第２ローレ
ベルに上げることとした。このため、入力信号２０がロ
ーレベルからハイレベルに切り替わる際に、高い方のハ
イレベルである第１ハイレベルに発光素子駆動信号２６
をすることにより、発光素子１４の光出力２８をすばや
く立ち上げることができる。これは、発光素子１４が安
定している状態よりも、安定前の状態の方が、すばやく
その輝度を上げることができるからである。

【００４５】このように、発光素子１４を飽和発光にな
らない状態と安定前の非発光状態の２つの状態を用い
て、デジタル信号の１と０を表現することとしたので、
ランダムに入力されるデジタル信号である入力信号２０
に対し、発光素子１４を許容速度以上の速度で動作させ
ることができる。

【００４６】また、入力信号２０にローレベルが続く場
合でも、発光素子１４の発光状態を安定しきらない状態
に保つようにするとともに、入力信号２０のハイレベル
が続く場合でも、発光素子１４の発光状態を飽和発光状
態にならないように保つようにした。換言すれば、入力
信号２０がハイレベルからローレベルに切り替わった直
後のサイクルの発光素子１４の状態と、入力信号２０が
ローレベルを複数サイクル維持した後の発光素子１４の
状態とが、同等になるようにした。同様に、入力信号２
０がローレベルからハイレベルに切り替わった直後のサ
イクルの発光素子１４の状態と、入力信号２０がハイレ
ベルを複数サイクル維持した後の発光素子１４の状態と
が、同等になるようにした。このため、入力信号２０に
おいてローレベルが続いた後のハイレベル、ハイレベル
が続いた後のローレベルを含め、安定した光出力２８を
得ることが可能になる。

【００４７】〔第２実施形態〕本発明の第２実施形態
は、上述した第１実施形態を変形して、第１駆動回路と
第２駆動回路に別々の発光素子を接続したものである。

【００４８】図４は本発明の第２実施形態に係る光送信
モジュールの構成を示す図である。この図４に示すよう
に、本実施形態に係る光送信モジュールは、第１駆動回
路３０と第２駆動回路３２と第１発光素子３４と第２発
光素子３６とを備えて構成されている。

【００４９】第１駆動回路３０と第２駆動回路３２に
は、電流信号である入力信号２０が入力されている。第
１駆動回路３０の出力側は、第１発光素子３４に接続さ
れている。第２駆動回路３２の出力側は、第２発光素子
３６に接続されている。これら第１発光素子３４と第２
発光素子３６の発光効率は同等のものが用いられてい
る。第１駆動回路３０は、電流信号である第１駆動信号
４０を出力して、第１発光素子３４を駆動する。第２駆
動回路３２は、電流信号である第２駆動信号４２を出力
して、第２発光素子３６を駆動する。上述した第１実施
形態と同様に、第１駆動信号４０は第２駆動信号４２よ
りも低いハイレベルの信号である。第１駆動信号４０に
より駆動した発光素子３４の光出力と、第２駆動信号４
２により駆動した発光素子３６の光出力とが合わさっ
て、光出力４４が形成される。

【００５０】以上のように、本実施形態に係る光送信モ
ジュールによっても、入力信号２０においてローレベル
が続いた後のハイレベル、及び、ハイレベルが続いた後
のローベルでも、第１発光素子３４と第２発光素子３６
とを安定して動作させることが可能となる。このため、
ランダムなデジタル信号である入力信号２０に対して、
安定した光出力４４を得ることができる。特に、第１駆
動回路３０と第２駆動回路３２とが分離されているの
で、両者が干渉することなく安定して動作させることが
できる。

【００５１】〔第３実施形態〕本発明の第３実施形態
は、上述した第２実施形態をさらに変形して、同等の駆
動レベルを有する第１駆動回路と第２駆動回路に、発光
効率の異なる発光素子を別々に接続したものである。

【００５２】図５は本発明の第３実施形態に係る光送信
モジュールの構成を示す図である。この図５に示すよう
に、本実施形態に係る光送信モジュールは、第１駆動回
路５０と第２駆動回路５２と第１発光素子５４と第２発
光素子５６とを備えて構成されている。

【００５３】第１駆動回路５０と第２駆動回路５２に
は、電流信号である入力信号２０が入力されている。第
１駆動回路５０の出力側は、第１発光素子５４に接続さ
れている。第２駆動回路５２の出力側は、第２発光素子
５６に接続されている。これら第１発光素子５４と第２
発光素子５６の発光効率は異なるのものが用いられてい
る。本実施形態では、第１発光素子５４の発光効率より
も、第２発光素子５６の発光効率が、高くなるよう構成
されている。

【００５４】第１駆動回路５０は、電流信号である第１
駆動信号６０を出力して、第１発光素子５４を駆動す
る。第２駆動回路５２は、電流信号である第２駆動信号
６２を出力して、第２発光素子５６を駆動する。上述し
た第１、第２実施形態と異なって、第１駆動信号４０と
第２駆動信号４２のハイレベルは同等となる。但し、第
１発光素子５４の発光効率の方が、第２発光素子５６の
発光効率よりも低いので、第１発光素子５４の光出力の
方が、第２発光素子５６の光出力よりも、弱くなる。第
１駆動信号６０により駆動した発光素子５４の光出力
と、第２駆動信号６２により駆動した発光素子５６の光
出力とが合わさって、光出力６４が形成される。

【００５５】以上のように、本実施形態に係る光送信モ
ジュールによっても、入力信号２０においてローレベル
が続いた後のハイレベル、及び、ハイレベルが続いた後
のローベルでも、第１発光素子５４と第２発光素子５６
とを安定して動作させることが可能となる。このため、
ランダムなデジタル信号である入力信号２０に対して、
安定した光出力６４を得ることができる。特に、第１駆
動回路５０と第２駆動回路５２とが分離されているの
で、両者が干渉することなく安定して動作させることが
できる。

【００５６】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、種々に変形することが可能である。例えば、図６に
示すように、上述した各実施形態において、入力信号２
０がローレベルを維持している場合には、第１駆動回路
を動作させないようにすることも可能である。このよう
にしても、発光素子１４、３４、５４の特性によっては
十分な効果を得られる場合もある。

【００５７】また、上述した各実施形態においては、入
力信号２０がローレベルからハイレベルに切り替わった
際に、低いハイレベルを有する第１駆動信号２２、４
０、６０を、この入力信号２０の１サイクル期間だけハ
イレベルにすることとしたが、発光素子１４、３４、５
４の特性によっては、半サイクルや２サイクルの期間だ
けハイレベルにしてもよい。

【００５８】同様に、上述した各実施形態におていは、
入力信号２０のローレベルが入力信号２０の２サイクル
以上続く場合に、低いハイレベルを有する第１駆動信号
２２、４０、６０をハイレベルにすることとした。しか
し、発光素子１４，３４、５４の特性によっては、入力
信号２０のローレベルが半サイクルや２サイクル以上続
く場合に、第１駆動信号２２、４０、６０をハイレベル
にしてもよい。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光送信モジュールの発光素子駆動回路に、入力信号に基
づいて低いハイレベルを有する第１駆動信号を発光素子
へ出力する第１駆動回路と、入力信号に基づいて高いハ
イレベルを有する第２駆動信号を発光素子へ出力する第
２駆動回路とを設けるとともに、これら第１駆動回路と
第２駆動回路とが入力信号の変化に対応して効率よく動
作するようにしたので、発光素子の許容速度以上の速度
でも、この発光素子を動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る光送信モ
ジュールの構成を示す図であり、（ｂ）はその各所の信
号波形と光出力波形とを示す図である。

【図２】図１における第１駆動回路と第２駆動回路の動
作を表にまとめて示す図である。

【図３】図１における光送信モジュールの動作を具体的
に説明するための図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係る光送信モジュール
の構成を示す図である。

【図５】本発明の第３実施形態に係る光送信モジュール
の構成を示す図である。

【図６】本発明の変形した場合における第１駆動回路と
第２駆動回路の動作を表にまとめて示す図である。

【図７】（ａ）は標準的な光送信モジュールの構成を示
す図であり、（ｂ）はその各所の信号波形と光出力波形
とを示す図である。

【図８】（ａ）は従来の光送信モジュールの構成を示す
図であり、（ｂ）はその各所の信号波形と光出力波形と
を示す図である。

【図９】（ａ）は別の従来の光送信モジュールの構成を
示す図であり、（ｂ）はその各所の信号波形と光出力波
形とを示す図である。

【図１０】（ａ）はさらに別の従来の光送信モジュール
の構成を示す図であり、（ｂ）はその各所の信号波形と
光出力波形とを示す図である。

【符号の説明】

１０ 第１駆動回路 １２ 第２駆動回路 １４ 発光素子 ２０ 入力信号 ２２ 第１駆動信号 ２４ 第２駆動信号 ２６ 発光素子駆動信号 ２８ 光出力 ３０ 第１駆動回路 ３２ 第２駆動回路 ３４ 第１発光素子 ３６ 第２発光素子 ４０ 第１駆動信号 ４２ 第２駆動信号 ４４ 光出力 ５０ 第１駆動回路 ５２ 第２駆動回路 ５４ 第１発光素子 ５６ 第２発光素子 ６０ 第１駆動信号 ６２ 第２駆動信号 ６４ 光出力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/02 10/18

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタル信号としての入力信号が入力され
   る発光素子駆動回路と、この発光素子駆動回路からの発
   光素子駆動信号に基づいて動作する発光素子とを有す
   る、光送信モジュールであって、 前記発光素子駆動回路は、第１駆動信号を出力する第１
   駆動回路と、この第１駆動信号よりも高いハイレベルを
   有する第２駆動信号を出力する第２駆動回路とを備え、 これら第１駆動信号と第２駆動信号とが、前記発光素子
   を動作させる前記発光素子駆動信号を形成するととも
   に、 前記発光素子駆動回路においては、 前記入力信号がローレベルからハイレベルに切り替わっ
   た時には、前記第１駆動回路と前記第２駆動回路の両方
   が動作し、 前記入力信号がハイレベルを維持している時には、前記
   第２駆動回路のみが動作し、前記第１駆動回路は動作せ
   ず、 前記入力信号がローレベルを維持している時には、前記
   第１駆動回路のみが動作し、前記第２駆動回路は動作せ
   ず、 前記入力信号がハイレベルからローレベルに切り替わっ
   た時には、前記第１駆動回路と前記第２駆動回路の両方
   が動作しない、 ことを特徴とする光送信モジュール。
2. 【請求項２】デジタル信号としての入力信号が入力され
   る発光素子駆動回路と、この発光素子駆動回路からの発
   光素子駆動信号に基づいて動作する発光素子とを有す
   る、光送信モジュールであって、 前記発光素子駆動回路は、 前記入力信号が入力され、この入力信号に基づいて第１
   駆動信号を出力する第１駆動回路であって、前記入力信
   号がローレベルからハイレベルに切り替わった直後と、
   前記入力信号がローレベルを維持している場合とにオン
   状態となり、それ以外ではオフ状態になる第１駆動回路
   と、 前記入力信号が入力され、この入力信号に基づいて前記
   第１駆動信号よりも高いハイレベルを有する第２駆動信
   号を出力する第２駆動回路であって、前記入力信号がハ
   イレベルの場合にオン状態となり、前記入力信号がロー
   レベルの場合にオフ状態になる第２駆動回路と、を備え
   るとともに、 前記第１駆動信号と前記第２駆動信号とが、前記発光素
   子を動作させる前記発光素子駆動信号を形成する、 ことを特徴とする光送信モジュール。
3. 【請求項３】デジタル信号としての入力信号が入力され
   る発光素子駆動回路と、この発光素子駆動回路からの発
   光素子駆動信号に基づいて動作する発光素子とを有す
   る、光送信モジュールであって、 前記発光素子駆動回路は、 前記入力信号がローレベルからハイレベルに切り替わっ
   た場合には、前記入力信号の１サイクル期間では、前記
   発光素子が飽和発光状態にならない程度の第１ハイレベ
   ルの発光素子駆動信号を出力し、 前記入力信号がハイレベルを維持している場合には、前
   記発光素子が飽和発光状態にならずに発光状態を保持す
   る程度で、かつ、前記第１ハイレベルより低い第２ハイ
   レベルの、発光素子駆動信号を出力し、 前記入力信号がハイレベルからローレベルに切り替わっ
   た場合には、前記入力信号の１サイクル期間では、前記
   発光素子が消光状態にならない程度の第１ローレベルの
   発光素子駆動信号を出力し、 前記入力信号がローレベルを維持している場合には、前
   記発光素子が消光状態にならない程度で、かつ、前記第
   １ローレベルより高い第２ローレベルの、発光素子駆動
   信号を出力する、 ことを特徴とする光送信モジュール。
4. 【請求項４】デジタル信号としての入力信号が入力され
   る発光素子駆動回路と、この発光素子駆動回路からの発
   光素子駆動信号に基づいて動作する発光素子とを有す
   る、光送信モジュールであって、 前記発光素子駆動回路は、第１駆動信号を出力する第１
   駆動回路と、この第１駆動信号よりも高いハイレベルを
   有する第２駆動信号を出力する第２駆動回路とを備え、 これら第１駆動信号と第２駆動信号とが、前記発光素子
   を動作させる前記発光素子駆動信号を形成するととも
   に、前記発光素子駆動回路におていは、 前記入力信号がローレベルからハイレベルに切り替わっ
   た時には、前記第１駆動回路と前記第２駆動回路の両方
   が動作し、 前記入力信号がハイレベルを維持している時には、前記
   第２駆動回路のみが動作し、前記第１駆動回路は動作せ
   ず、 前記入力信号がローレベルを維持している時と、前記入
   力信号がハイレベルからローレベルに切り替わった時に
   は、前記第１駆動回路と前記第２駆動回路の両方が動作
   しない、 ことを特徴とする光送信モジュール。
5. 【請求項５】デジタル信号としての入力信号が入力さ
   れ、この入力信号に基づいて第１駆動信号を発光素子へ
   出力する第１駆動回路であって、前記入力信号がローレ
   ベルからハイレベルに切り替わった直後と、前記入力信
   号がローレベルを維持している場合とにオン状態とな
   り、それ以外ではオフ状態になる第１駆動回路と、 前記入力信号が入力され、この入力信号に基づいて前記
   第１駆動信号よりも高いハイレベルを有する第２駆動信
   号を前記発光素子へ出力する第２駆動回路であって、前
   記入力信号がハイレベルの場合にオン状態となり、前記
   入力信号がローレベルの場合にオフ状態になる第２駆動
   回路と、 を備えたことを特徴とする発光素子駆動回路。
6. 【請求項６】デジタル信号としての入力信号が入力さ
   れ、発光素子を駆動するための発光素子駆動信号を前記
   発光素子へ出力する、発光素子駆動回路であって、 前記入力信号がローレベルからハイレベルに切り替わっ
   た場合には、前記入力信号の１サイクル期間では、前記
   発光素子が飽和発光状態にならない程度の第１ハイレベ
   ルの発光素子駆動信号を出力し、 前記入力信号がハイレベルを維持している場合には、前
   記発光素子が飽和発光状態にならずに発光状態を保持す
   る程度で、かつ、前記第１ハイレベルより低い第２ハイ
   レベルの、発光素子駆動信号を出力し、 前記入力信号がハイレベルからローレベルに切り替わっ
   た場合には、前記入力信号の１サイクル期間では、前記
   発光素子が消光状態にならない程度の第１ローレベルの
   発光素子駆動信号を出力し、 前記入力信号がローレベルを維持している場合には、前
   記発光素子が消光状態にならない程度で、かつ、前記第
   １ローレベルより高い第２ローレベルの、発光素子駆動
   信号を出力する、 ことを特徴とする発光素子駆動回路。