JP2003124519A

JP2003124519A - 発光ダイオード駆動回路、および、それを用いた光伝送装置

Info

Publication number: JP2003124519A
Application number: JP2001314470A
Authority: JP
Inventors: Hideo Matsuda; 秀生松田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2003-04-25
Anticipated expiration: 2021-10-11
Also published as: JP4067803B2

Abstract

(57)【要約】【課題】オーバーシュートなしに、しかも、発光ダイ
オードを高速に駆動可能な発光ダイオード駆動回路を実
現する。【解決手段】ＬＥＤ駆動回路１において、駆動信号Ｖ
ｉｎを微分して生成された微分回路２１の出力電流Ｉｐ
ｋ０は、非線形電流伝達素子２２を介して伝達され、ピ
ーキング電流Ｉｐｋとして出力される。また、発光ダイ
オード２には、当該ピーキング電流Ｉｐｋと、駆動信号
Ｖｉｎに略比例したドライブ電流Ｉｄｒｖとを加算した
電流が供給される。さらに、非線形電流伝達素子２２の
電流伝達率は、点灯時の方が消灯時よりも低く設定され
ている。これにより、微分回路２１の出力電流Ｉｐｋ０
が、発光ダイオード２を高速に消光できる程度に大きく
設定されているにも拘わらず、光信号波形のオーバーシ
ュート発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オーバーシュート
なしに、しかも、発光ダイオードを高速に駆動可能な発
光ダイオード駆動回路、および、それを用いた光伝送装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル信号を光信号で伝送する
ために、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザーな
どを光源とする光伝送装置が広く用いられている。ここ
で、半導体レーザーを用いた場合、高速駆動が容易であ
る一方、温度の変化に対して不安定である。この結果、
熱的動作の安定化を図るために、様々な工夫が必要にな
り、光伝送装置の回路構成が複雑になってしまう。これ
に対して、ＬＥＤを光源とする光伝送装置は、ＬＥＤの
特性上、ＬＥＤに並列に静電容量（寄生容量）が付加さ
れてしまうので、半導体レーザーの場合よりも高速駆動
が難しいものの、簡単な回路構成で安価に構成できる。

【０００３】上記ＬＥＤを光源とする光伝送装置では、
例えば、図１４に示すように、ＬＥＤ駆動回路１０１に
駆動信号Ｖｉｎが印加されると、ドライブ電流生成回路
１１１が駆動信号Ｖｉｎに略比例したドライブ電流Ｉｄ
ｒｖを生成する。また、ピーキング電流生成回路１１２
の微分回路１２１は、駆動信号Ｖｉｎを微分して、ピー
キング電流Ｉｐｋ０を生成する。

【０００４】ここで、上記ドライブ電流生成回路１１１
およびピーキング電流生成回路１１２の出力は、出力端
子Ｔｏに接続されている。また、ＬＥＤ１０２のアノー
ドには、電源電圧Ｖｃｃが印加されており、カソード
は、出力端子Ｔｏに接続されている。したがって、ＬＥ
Ｄ１０２には、ＬＥＤ１０２から出力端子Ｔｏへの方向
に、ドライブ電流Ｉｄｒｖおよびピーキング電流Ｉｐｋ
０を加算した電流Ｉｌｄが供給される。

【０００５】ここで、ピーキング電流生成回路１１２が
ない場合、すなわち、ドライブ電流ＩｄｒｖのみがＬＥ
Ｄ１０２へ供給される場合には、図１５に示すように、
ＬＥＤ１０２が出力する光信号波形Ｌ１０１は、上記寄
生容量の影響によって、ＬＥＤ電流Ｉｌｄ（ドライブ電
流Ｉｄｒｖ）に比べて大きく鈍り、比較的大きな立ち上
がり時間および立ち下がり時間を必要とする。したがっ
て、ＬＥＤ１０２を高速に駆動することは難しい。

【０００６】一方、図１４に示すＬＥＤ駆動回路１０１
は、図１６に示すように、ピーキング電流生成回路１１
２が生成したピーキング電流Ｉｐｋ０とドライブ電流Ｉ
ｄｒｖとの合計がＬＥＤ電流Ｉｌｄとして、ＬＥＤ１０
２に供給される。したがって、光信号波形Ｌ１０１の立
ち上がり時間、および、立ち下がり時間が短縮される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、ＬＥＤを高速に消光できるように、微分
回路を構成すると、光信号波形の立ち上がり時にオーバ
ーシュートが発生する虞れがある。

【０００８】具体的には、上記微分回路１２１は、駆動
信号Ｖｉｎを微分して、ピーキング電流Ｉｐｋ０を生成
しており、ピーキング電流Ｉｐｋ０が立ち上がる際のピ
ーク値の絶対値と、立ち下がる際のピーク値の絶対値と
は、略同じ値になる。

【０００９】したがって、例えば、微分回路１２１の電
源電圧の値を大きくしたり、微分回路１２１に設けられ
たコンデンサの容量値を大きくするなどして、十分な速
度でＬＥＤ１０２を消光できる程度にピーキング電流Ｉ
ｐｋ０の量を増大させると、ＬＥＤ１０２を点灯する
際、ＬＥＤ１０２の寄生容量への充電電流が過剰になっ
てしまう。この結果、図１６に示すように、光信号波形
Ｌ１０１の立ち上がり時に、大きなオーバーシュートが
発生する虞れがある。

【００１０】なお、近年では、高速な光信号を伝送する
ために、ＬＥＤ１０２を、より高速に駆動可能なＬＥＤ
駆動回路１０１が求められている。したがって、上記従
来のＬＥＤ駆動回路１０１において、光信号波形Ｌ１０
１の立ち下がり時間を十分に短縮するためにピーキング
電流Ｉｐｋ０の量を増大させると、より大きなオーバー
シュートが発生してしまう。

【００１１】ここで、光通信の受信回路の中には、受信
した光信号のピーク値に基づいて、光受信レベルを検知
し、当該光受信レベルに合わせて信号処理することで、
受信感度を向上させるものが存在している。

【００１２】ところが、当該構成の受信回路に、上述し
たような、大きなオーバーシュートを持った光信号が入
力されると、オーバーシュートのピーク値に基づいて、
光受信レベルが検知されてしまう。この場合、受信回路
は、ピーキングの分だけ、光信号のレベルが大きいと誤
判断するので、受信感度が劣化したり、誤動作する虞れ
がある。この結果、上記従来のＬＥＤ駆動回路１０１で
高速通信しようとしても、伝送誤りが多発して、高速に
通信できなくなってしまう。

【００１３】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、オーバーシュートなしに、し
かも、発光ダイオードを高速に駆動可能な発光ダイオー
ド駆動回路、および、それを用いた光伝送装置を実現す
ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る発光ダイオ
ード駆動回路は、発光ダイオードの点灯／消灯を示すド
ライブパルス信号に基づいて、ドライブ電流を生成する
ドライブ電流生成回路と、上記ドライブパルス信号の値
を微分した量の電流を生成する微分回路が設けられ、当
該電流に応じたピーキング電流を生成するピーキング電
流生成回路とを備え、上記ドライブ電流およびピーキン
グ電流を加算した電流を、上記発光ダイオードに供給す
る発光ダイオード駆動回路において、上記課題を解決す
るために、上記ピーキング電流生成回路には、上記微分
回路の出力電流をピーキング電流として出力するまでの
間に配され、上記発光ダイオードが点灯する際よりも消
灯する際の方が、電流伝達率が高く設定された非線形電
流伝達素子が設けられていることを特徴としている。

【００１５】上記構成では、微分回路において、ドライ
ブパルス信号を微分して生成された電流は、非線形電流
伝達素子を介し、ピーキング電流として出力される。さ
らに、当該ピーキング電流とドライブ電流とを加算した
電流が、発光ダイオードに供給される。

【００１６】上記微分回路は、ドライブパルス信号を微
分して、出力電流を生成するので、当該出力電流の絶対
値は、ドライブパルス信号が点灯を示す値に変化する際
と、消灯を示す値に変化する際とで、略同じ値になる。
ところが、上記非線形電流伝達素子の電流伝達率は、点
灯する際よりも、消灯する際の方が大きく設定されてい
る。したがって、点灯する際のピーキング電流の絶対値
を、消光する際のピーキング電流の絶対値よりも抑える
ことができる。なお、上記非線形電流伝達素子は、上記
微分回路の出力電流をピーキング電流として出力するま
での間に配されているので、上記ドライブ電流およびピ
ーキング電流を加算した後に設ける場合と異なり、発光
ダイオードに供給する電流量の絶対値を低下させること
なく、ピーキング電流の量を制御できる。

【００１７】この結果、発光ダイオードを消光する際の
ピーキング電流の絶対値が発光ダイオードを高速に消光
できる程度に大きくなるように、微分回路の出力電流の
絶対値を設定したとしても、発光ダイオードの出力する
光信号波形において、立ち上がりに発生するオーバーシ
ュートを防止できる。

【００１８】これにより、高速駆動が可能で、しかも、
光受信レベルをピークで認識する受信回路でも受信感度
が劣化しないように、発光ダイオードを駆動可能な発光
ダイオード駆動回路を実現できる。

【００１９】さらに、上記非線形電流伝達素子は、アノ
ードが上記微分回路に接続された伝達用のダイオードで
あってもよい。

【００２０】当該構成によれば、点灯する際には、非線
形電流伝達素子としてのダイオード（以下では、伝達用
のダイオードと称する）が逆バイアスされて、微分回路
の出力電流が逆方向電流となるので、殆ど、ピーキング
電流が流れなくなる。一方、消灯する際には、ダイオー
ドが逆バイアスされないので、微分回路の出力電流が、
略そのままダイオードを流れてピーキング電流となる。
したがって、簡単な回路構成で、上記電流伝達率の非線
形電流伝達素子を実現できる。

【００２１】この結果、簡単な回路構成で、高速駆動が
可能で、しかも、光受信レベルをピークで認識する受信
回路でも受信感度が劣化しないように、発光ダイオード
を駆動可能な発光ダイオード駆動回路を実現できる。

【００２２】また、ダイオードの代わりに、上記非線形
電流伝達素子は、点灯する際に導通し、消灯する際に遮
断される伝達用のスイッチング素子であってもよい。

【００２３】当該構成によれば、例えば、ＭＯＳトラン
ジスタなど、非線形電流伝達素子としてのスイッチング
素子（伝達用のスイッチング素子）は、点灯する際に導
通して、微分回路の出力電流をピーキング電流として出
力する。一方、消灯する際には、遮断されるので、ピー
キング電流が出力されない。これにより、簡単な回路構
成で、上記電流伝達率の非線形電流伝達素子を実現でき
る。

【００２４】この結果、簡単な回路構成で、高速駆動が
可能で、しかも、光受信レベルをピークで認識する受信
回路でも受信感度が劣化しないように、発光ダイオード
を駆動可能な発光ダイオード駆動回路を実現できる。

【００２５】さらに、非線形電流伝達素子を設けたピー
キング電流生成回路だけでは、発光ダイオードが点灯す
る際の応答速度が不足する場合には、上記各構成に加え
て、上記ドライブ電流の立ち上がりにピーキングを持た
せるドライブ電流ピーキング回路を備えている方が望ま
しい。

【００２６】当該構成によれば、ドライブ電流ピーキン
グ回路が、ドライブ電流の立ち上がりにピーキングを持
たせるので、例えば、発光ダイオードの応答速度が遅い
場合など、上記ピーキング電流生成回路だけでは、点灯
する際の応答速度が不足する場合であっても、発光ダイ
オード駆動回路は、発光ダイオードを高速に点灯させる
ことができる。

【００２７】ここで、ドライブ電流ピーキング回路は、
非線形電流伝達素子とは別に設けられており、発光ダイ
オードへ供給する電流をピーキングする量を、非線形電
流伝達素子とは別に設定できる。したがって、例えば、
非線形電流伝達素子の回路構成上の制限などによって、
点灯する際の電流伝達率と消灯する際の電流伝達率との
比率を、発光ダイオードに適した値に設定できない場合
であっても、点灯する際に発光ダイオードへ供給される
電流でのピーキング量と、消灯する際のピーキング量と
の比率を、発光ダイオードの特性に適合した値に設定で
きる。

【００２８】この結果、上記電流伝達率の比率を発光ダ
イオードに適した値に設計できない場合であっても、高
速駆動が可能で、しかも、光受信レベルをピークで認識
する受信回路でも受信感度が劣化しないように、発光ダ
イオードを駆動可能な発光ダイオード駆動回路を実現で
きる。

【００２９】また、上記各構成に加えて、上記発光ダイ
オードに並列に設けられ、消光時に導通するスイッチン
グ素子を備えていてもよい。

【００３０】上記構成において、発光ダイオードに並列
に設けられたスイッチング素子は、発光ダイオードが消
光する際に導通する。したがって、点灯中に発光ダイオ
ードの寄生容量に蓄積された電荷を、消光する際に抜き
取ることができる。この結果、上記ピーキング電流生成
回路が生成するピーキング電流だけによって、電荷を抜
き取る場合に比べて、ピーキング電流生成回路が生成す
るピーキング電流の量を削減できる。この結果、微分回
路の時定数を決定する電源電圧の値、あるいは、容量値
を低減でき、低消費電力あるいは小さな寸法で、しか
も、安価な発光ダイオード駆動回路を実現できる。

【００３１】さらに、上記構成に加えて、上記発光ダイ
オードに直列に設けられた電圧レベルシフト回路を備
え、上記スイッチング素子は、上記発光ダイオードおよ
び電圧レベルシフト回路の直列回路に並列に接続されて
いてもよい。

【００３２】上記構成では、電圧レベルシフト回路によ
って、発光ダイオードが消光する際、発光ダイオードに
逆バイアスが印加される。これにより、電圧レベルシフ
ト回路を設けない場合に比べて、スイッチング素子が消
光時に発光ダイオードの寄生容量から抜き取る電流の量
を増大させることができる。

【００３３】この結果、ピーキング電流生成回路が生成
するピーキング電流の量を、さらに削減でき、より低消
費電力、あるいは、より小さな寸法で、しかも、より安
価な発光ダイオード駆動回路を実現できる。

【００３４】さらに、上記構成に加えて、上記電圧レベ
ルシフト回路は、ダイオード自体、あるいは、ダイオー
ド接続されたトランジスタなどのダイオードであっても
よいし、抵抗であってもよい。当該構成によれば、電圧
レベルシフト回路は、ダイオードや抵抗のように簡単な
回路であるにも拘わらず、スイッチング素子の両端に印
加される電圧を増大させることができる。

【００３５】例えば、ダイオードの場合、電圧レベルシ
フト回路は、発光ダイオードの駆動電流に依存せず、ダ
イオードの順方向電圧（トランジスタのベース−エミッ
タ間電圧）分だけ、スイッチング素子の両端に印加され
る電圧を増大させる。この結果、ピーキング電流生成回
路が生成するピーキング電流量の削減幅を、発光ダイオ
ードの駆動電流に依存せずに設定でき、低消費電力、あ
るいは、小さな寸法で、しかも、より安価な発光ダイオ
ード駆動回路を実現できる。

【００３６】また、ダイオードに代えて抵抗の場合、電
圧レベルシフト回路は、発光ダイオードの駆動電流と抵
抗の抵抗値との積の分だけ、スイッチング素子の両端に
印加される電圧を増大させる。これにより、抵抗の抵抗
値を駆動電流に応じた値に設定することで、ピーキング
電流生成回路が生成するピーキング電流量の削減幅を所
望の値に設定でき、低消費電力、あるいは、小さな寸法
で、しかも、より安価な発光ダイオード駆動回路を実現
できる。

【００３７】なお、上記各構成の発光ダイオード駆動回
路は、光受信レベルをピークで認識する受信回路でも受
信感度が劣化しないように、発光ダイオードを高速に駆
動できるので、発光ダイオードを光源とする種々の光伝
送装置に好適に使用できる。

【００３８】具体的には、本発明に係る光伝送装置は、
光ファイバー通信用、空間光伝送用または、フォトカプ
ラ信号伝送用の発光ダイオードを駆動する発光ダイオー
ド駆動回路が設けられた光伝送装置において、上記課題
を解決するために、上記発光ダイオード駆動回路は、上
記各構成のいずれかであることを特徴としている。

【００３９】当該構成によれば、レーザー光で光信号を
伝送する光伝送装置に比べて簡単な構成で安価に実現可
能な光伝送装置、すなわち、発光ダイオードを光源とす
る光伝送装置であるにも拘わらず、光受信レベルをピー
クで認識する受信回路でも受信感度を劣化させることな
く、高速な光信号を伝送できる。

【００４０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図１
ないし図６に基づいて説明すると以下の通りである。す
なわち、図１に示すように、本実施形態に係る発光ダイ
オード（ＬＥＤ）の駆動回路１は、高速かつオーバーシ
ュートなしに、ＬＥＤ２を駆動可能な回路であって、例
えば、光ファイバや空間を伝送される光によって通信す
る光伝送装置、あるいは、フォトカプラ信号伝送用の光
伝送装置において、光源となるＬＥＤを駆動する際に好
適に用いられている。

【００４１】なお、ＬＥＤ２は、各光伝送装置に適した
波長のものが採用されている。例えば、光伝送装置が、
安価なプラスチック製の光ファイバを介して光通信する
場合、当該プラスチックファイバーの透過率が波長６５
０ｎｍと７５０ｎｍとの間で略最大になる。したがっ
て、この場合は、ＬＥＤ２として、赤外発光ダイオード
ではなく、当該波長域の輝度が高い赤色ＬＥＤが採用さ
れる。

【００４２】上記ＬＥＤ２のアノードには、電源端子を
介して、予め定められた電位の電源電圧Ｖｃｃが印加さ
れており、ＬＥＤ２のカソードは、上記ＬＥＤ駆動回路
１の出力端子Ｔｏに接続されている。

【００４３】一方、上記ＬＥＤ駆動回路１は、パルス状
の電圧信号として、入力端子に印加される駆動信号（ド
ライブパルス信号）Ｖｉｎに応じて、パルス状のドライ
ブ電流Ｉｄｒｖを生成するドライブ電流生成回路１１
と、上記駆動信号Ｖｉｎを微分した値に応じた量のピー
キング電流Ｉｐｋを生成するピーキング電流生成回路１
２とを備えており、出力端子Ｔｏを介してドライブ電流
Ｉｄｒｖとピーキング電流Ｉｐｋとを加算したＬＥＤ電
流Ｉｌｄを、ＬＥＤ２へ供給できる。

【００４４】上記ドライブ電流生成回路１１は、例え
ば、図２に示すように、ｎｐｎ型のバイポーラトランジ
スタＱ１およびＱ２からなる差動増幅対を備えている。
より詳細には、上記両トランジスタＱ２・Ｑ１のベース
には、駆動信号Ｖｉｎを示す差動信号Ｖｉｎ＋およびＶ
ｉｎ−がそれぞれ印加されている。信号Ｖｉｎ−が印加
されているトランジスタＱ１のコレクタには、抵抗Ｒ１
を介して電源電圧Ｖｃｃが印加されている。一方、信号
Ｖｉｎ＋が印加されるトランジスタＱ２のコレクタは、
ドライブ電流生成回路１１の出力端子として、ＬＥＤ駆
動回路１の出力端子Ｔｏに接続されており、トランジス
タＱ２のコレクタ電流が、ドライブ電流Ｉｄｒｖとな
る。

【００４５】また、上記両トランジスタＱ１・Ｑ２のエ
ミッタは、互いに接続された後、ｎｐｎ型のバイポーラ
トランジスタＱ３およびＱ４からなるカレントミラー回
路を介して接地されている。より詳細には、上記両トラ
ンジスタＱ３・Ｑ４のベース、および、トランジスタＱ
３のコレクタは、互いに接続されている。また、トラン
ジスタＱ３のコレクタには、バイアス用の電流源Ｉ１か
ら、予め定められた定電流が印加されている。また、カ
レントミラー回路を構成するトランジスタＱ３・Ｑ４の
エミッタは、それぞれ接地されている。さらに、トラン
ジスタＱ４のコレクタは、上記差動対を構成するトラン
ジスタＱ１・Ｑ２のエミッタに接続されており、両エミ
ッタの接続点に定電流を供給できる。

【００４６】上記構成のドライブ電流生成回路１１で
は、トランジスタＱ１・Ｑ２のベース電圧の差、すなわ
ち、駆動信号Ｖｉｎの電圧値に応じて、両トランジスタ
Ｑ１・Ｑ２のコレクタ電流の比率が変化する。一方、両
トランジスタＱ１・Ｑ２のエミッタ電流の合計は、上記
カレントミラー回路からの定電流なので、一定である。
したがって、トランジスタＱ２のコレクタ電流、すなわ
ち、ドライブ電流生成回路１１が出力するドライブ電流
Ｉｄｒｖは、駆動信号Ｖｉｎの電圧値に略比例した電流
値になる。

【００４７】さらに、本実施形態に係るピーキング電流
生成回路１２には、上記駆動信号Ｖｉｎを入力とする微
分回路２１と、当該微分回路２１およびＬＥＤ駆動回路
１の出力端子Ｔｏの間に介在する非線形電流伝達素子２
２とを備えている。

【００４８】上記微分回路２１は、例えば、図３に示す
ように、駆動信号Ｖｉｎを反転するインバータＩＮＶ１
と、インバータＩＮＶ１の出力および微分回路２１の出
力の間に介在するコンデンサＣ１とを備えている。これ
により、微分回路２１は、駆動信号Ｖｉｎの電圧値を微
分した値の出力電流Ｉｐｋ０を出力できる。また、当該
構成例では、出力電流Ｉｐｋ０の電流量は、微分回路２
１（より詳細には、インバータＩＮＶ１）の電源電圧Ｖ
ｃｃの値、および、コンデンサＣ１の容量値に比例して
いる。

【００４９】一方、上記非線形電流伝達素子２２は、Ｌ
ＥＤ駆動回路１が駆動信号Ｖｉｎに基づきＬＥＤ２へ発
光を指示する際、ＬＥＤ２の光波形にオーバーシュート
が発生しない程度に、電流伝達率を低下させる。また、
ＬＥＤ駆動回路１が消光を指示する際、非線形電流伝達
素子２２は、より好適には、そのまま伝達するなどし
て、発光時よりも電流伝達率を上昇させることができ
る。

【００５０】上記構成では、図４に示すように、図示し
ない信号源から、ＬＥＤ駆動回路１の入力端子へ駆動信
号Ｖｉｎが印加される。ここで、当該駆動信号Ｖｉｎ
は、単に、ＬＥＤ２の点灯／消灯を示すパルス信号であ
り、点灯時の立ち上がり速度と、消灯時の立ち下がり速
度とが略同じ電圧波形である。この場合、微分回路２１
の出力電流Ｉｐｋ０は、極性は異なるものの、立ち上が
り時と立ち下がり時とで略同じピーク値を持つ。

【００５１】ところが、微分回路２１とピーキング電流
生成回路１２の出力（出力端子Ｔｏ）との間には、点灯
時の方が電流伝達率の低下する非線形電流伝達素子２２
が介在している。したがって、点灯時と消灯時とで、出
力電流Ｉｐｋ０のピーク値（絶対値）が同じであるにも
拘わらず、ピーキング電流生成回路１２が出力するピー
キング電流Ｉｐｋは、駆動信号Ｖｉｎが点灯を示す場合
の方が、消灯を示す場合よりもピーク値の絶対値が小さ
くなる。

【００５２】一方、ドライブ電流生成回路１１は、駆動
信号Ｖｉｎの電圧値に略比例した電流値のドライブ電流
Ｉｄｒｖを出力している。さらに、両電流Ｉｄｒｖ、Ｉ
ｐｋを加算した電流が、ＬＥＤ電流Ｉｌｄとして、ＬＥ
Ｄ２に供給され、ＬＥＤ２の光信号波形Ｌ１は、当該Ｌ
ＥＤ電流Ｉｌｄに応じて変化する。

【００５３】上記構成では、非線形電流伝達素子２２の
電流伝達率は、点灯する際には、消灯する場合よりも小
さくなるで、点灯を指示する際におけるピーキング電流
Ｉｐｋのピーク値は、消灯を指示する際のピーク値より
も小さくなっている。

【００５４】この結果、微分回路２１の出力電流Ｉｐｋ
０のピーク値（絶対値）が、ＬＥＤ２を高速に消光でき
る程度に大きく設定されているにも拘わらず、出力電流
Ｉｐｋ０をピーキング電流Ｉｐｋとしてドライブ電流Ｉ
ｄｒｖに加算する場合と異なり、ＬＥＤ２の光信号波形
Ｌ１に大きなオーバーシュートが発生しない。これによ
り、ＬＥＤ２からの光信号を受信する受信回路（図示せ
ず）が、光信号のピーク値を検知して、光受信レベルを
調整する場合であっても、精度よく、光信号を受信でき
る。

【００５５】また、消灯する際には、非線形電流伝達素
子２２の電流伝達率が点灯する際よりも高く設定されて
おり、本実施形態に係る非線形電流伝達素子２２は、微
分回路２１の出力電流Ｉｐｋ０を、そのまま伝達する。
この結果、上述のように大きく設定された出力電流Ｉｐ
ｋ０が、そのままピーキング電流Ｉｐｋとしてドライブ
電流Ｉｄｒｖに加算され、ＬＥＤ２の寄生容量から、十
分に電荷を放電できる。この結果、微分回路２１の出力
電流Ｉｐｋ０をピーキング電流Ｉｐｋにすると共に、Ｌ
ＥＤ２の光信号波形Ｌ１にオーバーシュートが発生しな
い程度に出力電流Ｉｐｋ０のピーク値を抑えた場合と異
なり、十分な速度で消光できる。

【００５６】これにより、出力電流Ｉｐｋ０のピーク値
（絶対値）が点灯時と消灯時とで略同じ微分回路２１を
用いているにも拘わらず、ＬＥＤ駆動回路１は、光信号
波形Ｌ１におけるオーバーシュート発生を抑制しなが
ら、ＬＥＤ２を高速に駆動できる。

【００５７】以下では、非線形電流伝達素子２２の具体
例について説明する。例えば、図５の構成例に係る非線
形電流伝達素子２２ａには、ダイオード（伝達用のダイ
オード）Ｄ１が設けられている。当該ダイオードＤ１
は、アノードが微分回路２１に接続され、カソードが出
力端子Ｔｏに接続されている。

【００５８】上記構成では、駆動信号Ｖｉｎが立ち上が
ってハイレベルになると、上記インバータＩＮＶ１の出
力電圧がローレベル（ＧＮＤ）になる。この場合は、ダ
イオードＤ１が逆方向にバイアスされるので、ダイオー
ドの特性によって逆方向電流が流れなくなる。この結
果、インバータＩＮＶ１の出力電圧がハイレベルの場合
（駆動信号Ｖｉｎがローレベルの場合）よりも電流伝達
率が大幅に低下する。したがって、図４に示すように、
ピーキング電流Ｉｐｋのピーク値（絶対値）は、微分回
路２１の出力電流Ｉｐｋ０のピーク値（絶対値）よりも
大幅に小さな値になる。なお、ダイオードＤ１の寄生容
量は、微分回路２１のコンデンサＣ１の容量値よりも十
分小さいので、寄生容量に起因する誤差は、殆ど発生し
ない。

【００５９】一方、駆動信号Ｖｉｎが立ち下がってロー
レベルになると、微分回路２１のインバータＩＮＶ１の
出力電圧がハイレベル（Ｖｃｃ）になる。この場合、非
線形電流伝達素子２２ａとしてのダイオードＤ１は、順
方向にバイアスされる。この結果、微分回路２１の出力
電流Ｉｐｋ０がそのままダイオードＤ１を流れ、ピーキ
ング電流Ｉｐｋとなる。この場合は、ダイオードＤ１の
電流伝達率が略１００％なので、図４に示すように、ピ
ーキング電流Ｉｐｋのピーク値（絶対値）は、微分回路
２１の出力電流Ｉｐｋ０のピーク値と略同じ値になる。

【００６０】さらに、図５に示す構成例では、微分回路
２１の出力端子は、ＭＯＳトランジスタ（伝達用のスイ
ッチング素子）Ｍ１を介して、接地されている。当該ト
ランジスタＭ１のゲートには、駆動信号Ｖｉｎが印加さ
れている。

【００６１】当該構成では、ダイオードＤ１がピーキン
グ電流Ｉｐｋ（出力電流Ｉｐｋ０）を減衰させるタイミ
ング、すなわち、駆動信号Ｖｉｎがハイレベルになるタ
イミングで、トランジスタＭ１が導通して、コンデンサ
Ｃ１から電荷を抜き取る。これにより、コンデンサＣ１
の容量値が大きい場合であっても、ダイオードＤ１がピ
ーキング電流Ｉｐｋ（出力電流Ｉｐｋ０）を減衰させる
タイミングに遅延することなく、ダイオードＤ１に逆バ
イアスを印加でき、ピーキング電流Ｉｐｋを高速に変化
させることができる。

【００６２】なお、上記では、非線形電流伝達素子２２
ａをダイオードＤ１で構成する場合を例にして説明した
が、例えば、図６に示すように、ダイオードＤ１に代え
て、順方向にピーキング電流Ｉｐｋを流すタイミング、
すなわち、高い電流伝達率で微分回路２１の出力電流Ｉ
ｐｋ０を流すタイミングで導通するＭＯＳトランジスタ
Ｍ２を設けてもよい。

【００６３】本構成例に係る非線形電流伝達素子２２ｂ
において、上記トランジスタＭ２は、ソースが微分回路
２１の出力端子に接続され、ドレインがＬＥＤ駆動回路
１の出力端子Ｔｏに接続されている。また、トランジス
タＭ２のゲートには、インバータＩＮＶ２を介して、駆
動信号Ｖｉｎが印加されている。

【００６４】当該構成では、非線形電流伝達素子２２ｂ
がピーキング電流Ｉｐｋ（出力電流Ｉｐｋ０）を減衰さ
せるタイミング、すなわち、駆動信号Ｖｉｎがハイレベ
ルになるタイミングで、トランジスタＭ２のソース−ド
レイン間が遮断される。これにより、駆動信号Ｖｉｎが
ローレベルの場合よりも電流伝達率が大幅に低下して、
図４と略同様に、ピーキング電流Ｉｐｋのピーク値（絶
対値）は、微分回路２１の出力電流Ｉｐｋ０のピーク値
（絶対値）よりも大幅に小さな値になる。

【００６５】一方、非線形電流伝達素子２２ｂがピーキ
ング電流Ｉｐｋ（出力電流Ｉｐｋ０）を減衰させないタ
イミング、すなわち、駆動信号Ｖｉｎがローレベルにな
るタイミングで、トランジスタＭ２のソース−ドレイン
間が導通する。したがって、微分回路２１の出力電流Ｉ
ｐｋ０が、そのままピーキング電流Ｉｐｋとなり、図４
に示すように、ピーキング電流Ｉｐｋのピーク値（絶対
値）は、微分回路２１の出力電流Ｉｐｋ０のピーク値と
略同じ値になる。

【００６６】なお、図６の構成でも、トランジスタＭ１
が設けられているので、非線形電流伝達素子２２ｂがピ
ーキング電流Ｉｐｋ（出力電流Ｉｐｋ０）を減衰させる
タイミングで、コンデンサＣ１から電荷を抜き取ること
ができ、ピーキング電流Ｉｐｋを高速に変化させること
ができる。

【００６７】ところで、図１に示す構成では、微分回路
２１が出力する電流Ｉｐｋ０の流路上に、非線形電流伝
達素子２２を設けることで、図４に示すように、ＬＥＤ
駆動回路１は、ＬＥＤ２の点灯させる際のＬＥＤ電流Ｉ
ｌｄの波形に大きなオーバーシュートを発生させること
なく、ＬＥＤ２を消光させる際には、十分な量のＬＥＤ
電流ＩｌｄをＬＥＤ２から吸収できる。

【００６８】ところが、例えば、ＬＥＤ２の応答速度が
遅い場合など、点灯時における非線形電流伝達素子２２
の電流伝達率が、ＬＥＤ２の光信号波形Ｌ１を十分な速
度で立ち上がらせるには十分ではない場合は、図７に示
すように、図４と同様のＬＥＤ電流ＩｌｄをＬＥＤ２に
供給しても、ＬＥＤ２を高速に駆動できないことがあ
る。

【００６９】なお、例えば、図４や図５のように、ダイ
オードＤ１やＭＯＳトランジスタＭ２などからなる簡易
な回路で、非線形電流伝達素子２２（２２ａ・２２ｂ）
を実現した場合、点灯時および消灯時における電流伝達
率は、ダイオードＤ１やトランジスタＭ２の特性によっ
て決まる。したがって、全てのＬＥＤ２について、各Ｌ
ＥＤ２の固有の特性に適した電流伝達率を設定すること
は難しい。

【００７０】このように、非線形電流伝達素子２２を設
けたピーキング電流生成回路１２だけでは、点灯時の応
答速度が不足する場合には、図８に示すＬＥＤ駆動回路
１ｃのように、図１の構成に加えて、ドライブ電流Ｉｄ
ｒｖの立ち上がり時のみにピーキング電流を発生させる
ドライブ電流ピーキング回路１３を設ける方が望まし
い。

【００７１】例えば、ドライブ電流生成回路１１が図２
と同様の構成の場合を例にして説明すると、本実施形態
に係るドライブ電流ピーキング回路１３は、例えば、図
９に示すように、図２と同様の差動信号Ｖｉｎ＋の反転
信号を反転するインバータＩＮＶ３と、インバータＩＮ
Ｖ３の出力端子、および、図２と同様のトランジスタＱ
３・Ｑ４のベースの間に介在するコンデンサＣ２とを備
えている。

【００７２】当該構成によれば、ドライブ電流ピーキン
グ回路１３は、差動信号Ｖｉｎ＋の電圧値を微分した値
の電流を出力する。なお、当該構成例では、出力電流量
は、インバータＩＮＶ３の電源電圧Ｖｃｃの値およびコ
ンデンサＣ２の容量値に比例している。

【００７３】したがって、駆動信号Ｖｉｎが立ち上がっ
てハイレベルになる場合、すなわち、差動信号Ｖｉｎ＋
の反転信号が立ち下がってローレベルになる場合、イン
バータＩＮＶ３の出力電圧は、ハイレベルとなり、図２
と同様の電流源Ｉ１から供給される定電流と、ドライブ
電流ピーキング回路１３の出力電流との合計が、トラン
ジスタＱ３・Ｑ４からなるカレントミラー回路を介し
て、トランジスタＱ１・Ｑ２からなる差動対へ供給され
る。ここで、駆動信号Ｖｉｎが立ち上がってハイレベル
になる場合には、当該差動対のうち、トランジスタＱ１
が遮断され、トランジスタＱ２が導通している。したが
って、駆動信号Ｖｉｎが立ち上がる際、ドライブ電流生
成回路１１の出力電流Ｉｄｒｖは、図１０に示すよう
に、ピーキングを持つようになる。

【００７４】この結果、ＬＥＤ駆動回路１ｃは、ＬＥＤ
２が点灯する際のみに、十分な充電電流をＬＥＤ２に供
給できる。この場合は、光信号波形Ｌ１の立ち上がり時
における、ＬＥＤ２の寄生容量への充電電流のみを増加
させることができ、立ち上がり時間のみを短縮できる。

【００７５】なお、ＬＥＤ２が消灯する際には、トラン
ジスタＱ１が導通し、トランジスタＱ２が遮断される。
したがって、ドライブ電流ピーキング回路１３の出力電
流の変化に拘わらず、ドライブ電流生成回路１１の出力
電流Ｉｄｒｖは、０になる。

【００７６】このように、非線形電流伝達素子２２にド
ライブ電流ピーキング回路１３を組み合わせることで、
非線形電流伝達素子２２の電流伝達率とは独立して、Ｌ
ＥＤ電流Ｉｌｄの立ち下がり時のピーキング電流と立ち
下がり時のピーキング電流との比率を調整できる。した
がって、例えば、応答速度が遅いＬＥＤ２と、図４また
は図５に示す非線形電流伝達素子２２ａまたは２２ｂと
を組み合わせた場合のように、ＬＥＤ２の特性と、非線
形電流伝達素子２２の電流伝達率の特性とが適合せず、
非線形電流伝達素子２２を設けたピーキング電流生成回
路１２だけでは、点灯時の応答速度が不足する場合であ
っても、ＬＥＤ駆動回路１ｃは、立ち上がり時のピーキ
ング電流と立ち下がり時のピーキング電流との比率を、
ＬＥＤ２に適合した比率に設定できる。これにより、立
ち上がり時の光信号波形Ｌ１にオーバーシュートを発生
させることなく、ＬＥＤ２を高速に駆動できる。

【００７７】なお、ピーキング電流生成回路１２のよう
にドライブ電流Ｉｄｒｖとは別にピーキング電流Ｉｐｋ
を生成する場合と、ドライブ電流ピーキング回路１３の
ように、ドライブ電流Ｉｄｒｖをピーキングする場合と
を併せて説明するために、上記では、駆動信号Ｖｉｎに
略比例したドライブ電流Ｉｄｒｖと、実際のＬＥＤ電流
Ｉｌｄとの差をピーキング電流と称している。

【００７８】以下では、本発明の他の実施形態につい
て、図１１ないし図１３に基づいて説明する。なお、以
下では、図８に示すＬＥＤ駆動回路１ｃの構成に加え
て、後述する部材１４などが設けられた場合を例にして
説明するが、ＬＥＤ駆動回路１に両部材１４などを加え
た場合でも同様の効果が得られる。

【００７９】すなわち、本実施形態に係るＬＥＤ駆動回
路１ｄは、図１１に示すように、消光時にＬＥＤ２のカ
ソードから電荷を抜き取るスイッチング素子１４を備え
ている。上記スイッチング素子１４は、例えば、図１２
に示すように、ＬＥＤ２に並列に設けられた、Ｐｃｈの
ＭＯＳトランジスタＭ３であって、例えば、駆動信号Ｖ
ｉｎをゲートに印加するなどして、ＬＥＤ２が消光する
タイミングで導通するように制御される。

【００８０】上記構成では、ＬＥＤ２が消光する際、Ｌ
ＥＤ２の寄生容量に蓄積された電荷は、ドライブ電流生
成回路１１およびピーキング電流生成回路１２が出力端
子Ｔｏを介して抜き取るだけではなく、スイッチング素
子１４を介しても抜き取られる。

【００８１】したがって、高速かつオーバーシュートな
しにＬＥＤ２を駆動できるにも拘わらず、ピーキング電
流生成回路１２が生成しなければならないピーキング電
流Ｉｐｋの量を、スイッチング素子１４を設けない場合
に比べて、スイッチング素子１４により抜き取られる電
流Ｉｓｗの分だけ低減できる。ここで、上述したよう
に、ピーキング電流Ｉｐｋの量は、微分回路２１のコン
デンサＣ１の容量値と、電源電圧Ｖｃｃの値とに比例し
ている。したがって、ピーキング電流Ｉｐｋを削減する
ことで、ＬＥＤ駆動回路１ｄの電力消費を抑制できる。
また、コンデンサＣ１の容量値を小さくできるので、Ｌ
ＥＤ駆動回路１ｄの寸法を縮小できる。これらの結果、
安価なＬＥＤ駆動回路１ｄを実現できる。

【００８２】さらに、本実施形態に係るＬＥＤ駆動回路
１ｄには、図１１に示すように、消光時にＬＥＤ２に逆
バイアスを印加するレベルシフト回路（電圧レベルシフ
ト回路）１５が設けられており、上記スイッチング素子
１４は、レベルシフト回路１５およびＬＥＤ２の直列回
路に並列に設けられている。

【００８３】ここで、上記スイッチング素子１４がＬＥ
Ｄ２の寄生容量から電荷を抜き取る際、スイッチング素
子１４を流れる電流Ｉｓｗは、スイッチング素子１４の
両端電圧および寄生容量の容量値（Ｃｌｄ）に比例す
る。

【００８４】したがって、ＬＥＤ２の両端電圧をＶｆ、
レベルシフト回路１５における電圧シフト量をＶｓｆｔ
とすると、レベルシフト回路１５を設けた場合の電流Ｉ
ｓｗは、電圧（Ｖｆ＋Ｖｓｆｔ）と上記容量値Ｃｌｄと
に比例する。これにより、レベルシフト回路１５を設け
ない場合、すなわち、電流Ｉｓｗが電圧Ｖｆと容量値Ｃ
ｌｄとに比例する場合よりも、電流Ｉｓｗを増加させる
ことができる。この結果、ピーキング電流生成回路１２
が生成する必要のあるピーキング電流Ｉｐｋを、さらに
低減でき、より消費電力が低く、安価なＬＥＤ駆動回路
１ｄを実現できる。

【００８５】上記レベルシフト回路１５は、例えば、図
１２に示すように、ダイオード接続されたバイポーラト
ランジスタＱ１１によって実現できる。より詳細には、
トランジスタＱ１１のベースおよびコレクタには、電源
電圧Ｖｃｃが印加されており、エミッタは、ＬＥＤ２に
接続されている。これにより、ＬＥＤ２のアノードへ印
加する電圧を、トランジスタＱ１１のベース−エミッタ
間電圧Ｖｂｅの分だけ、低下させることができる。な
お、上記トランジスタＱ１１が特許請求の範囲に記載の
ダイオードに対応する。

【００８６】具体的には、上記構成の場合、レベルシフ
ト回路１５のレベルシフト量Ｖｓｆｔは、トランジスタ
Ｑ１１のＶｂｅなので、以下の式（１）に示すように、Ｖｓｆｔ＝Ｖｂｅ＝Ｖｔ×ｌｎ（Ｉｌｄ／Ｉｓ） …（１）となる。なお、上式において、ボルツマン定数をｋ、絶
対温度をＴ、電荷量をｑとするとき、Ｖｔ＝ｋ×Ｔ／ｑ
であり、Ｉｓは、逆方向飽和電流である。また、Ｉｌｄ
は、ＬＥＤ２の駆動電流であり、ｌｎ（）は、自然対数
である。

【００８７】したがって、上記構成のレベルシフト回路
１５では、ＬＥＤ２の駆動電流（Ｉｌｄ）に余り依存し
ない電圧のシフト量Ｖｓｆｔが得られる。

【００８８】また、図１３に示すように、レベルシフト
回路１５のトランジスタＱ１１を、抵抗Ｒ１１に置換し
た場合、レベルシフト量Ｖｓｆｔは、以下の式（２）に
示すように、Ｖｓｆｔ＝Ｉｌｄ×Ｒ …（２）となる。なお、上式にて、Ｒは、抵抗Ｒ１１の抵抗値で
ある。また、当該抵抗Ｒ１１が特許請求の範囲に記載の
抵抗に対応する。

【００８９】上記構成では、抵抗Ｒ１１の抵抗値によっ
て、レベルシフト量Ｖｓｆｔを設定できるので、容易か
つ任意にレベルシフト量Ｖｓｆｔを設定できる。

【００９０】

【発明の効果】本発明に係る発光ダイオード駆動回路
は、以上のように、ピーキング電流生成回路には、微分
回路の出力電流をピーキング電流として出力するまでの
間に配され、上記発光ダイオードが点灯する際よりも消
灯する際の方が、電流伝達率が高く設定された非線形電
流伝達素子が設けられている構成である。

【００９１】上記構成によれば、非線形電流伝達素子の
電流伝達率は、点灯する際よりも、消灯する際の方が大
きく設定されているので、点灯する際のピーキング電流
の絶対値を、消光する際のピーキング電流の絶対値より
も抑えることができる。

【００９２】この結果、発光ダイオードを消光する際の
ピーキング電流の絶対値が発光ダイオードを高速に消光
できる程度に大きくなるように、微分回路の出力電流の
絶対値を設定したとしても、発光ダイオードの出力する
光信号波形において、立ち上がりに発生するオーバーシ
ュートを防止できる。

【００９３】これにより、高速駆動が可能で、しかも、
光受信レベルをピークで認識する受信回路でも受信感度
が劣化しないように、発光ダイオードを駆動可能な発光
ダイオード駆動回路を実現できるという効果を奏する。

【００９４】本発明に係る発光ダイオード駆動回路は、
以上のように、上記構成に加えて、上記非線形電流伝達
素子は、アノードが上記微分回路に接続された伝達用の
ダイオードである。

【００９５】当該構成によれば、点灯する際には、上記
ダイオードが逆バイアスされて、微分回路の出力電流が
逆方向電流となるので、殆ど、ピーキング電流が流れな
くなる。一方、消灯する際には、ダイオードが逆バイア
スされないので、微分回路の出力電流が、略そのままダ
イオードを流れてピーキング電流となる。したがって、
簡単な回路構成で、上記電流伝達率の非線形電流伝達素
子を実現できるという効果を奏する。

【００９６】本発明に係る発光ダイオード駆動回路は、
以上のように、ダイオードの代わりに、上記非線形電流
伝達素子は、点灯する際に導通し、消灯する際に遮断さ
れる伝達用のスイッチング素子である。

【００９７】当該構成によれば、非線形電流伝達素子と
しての伝達用スイッチング素子は、点灯する際に導通し
て、微分回路の出力電流をピーキング電流として出力す
る。一方、消灯する際には、遮断されるので、ピーキン
グ電流が出力されない。これにより、簡単な回路構成
で、上記電流伝達率の非線形電流伝達素子を実現できる
という効果を奏する。

【００９８】本発明に係る発光ダイオード駆動回路は、
以上のように、上記各構成に加えて、上記ドライブ電流
の立ち上がりにピーキングを持たせるドライブ電流ピー
キング回路を備えている構成である。

【００９９】当該構成によれば、ドライブ電流ピーキン
グ回路が、ドライブ電流の立ち上がりにピーキングを持
たせるので、例えば、発光ダイオードの応答速度が遅い
場合など、上記ピーキング電流生成回路だけでは、点灯
する際の応答速度が不足する場合であっても、発光ダイ
オード駆動回路は、発光ダイオードを高速に点灯させる
ことができる。

【０１００】この結果、点灯する際の非線形電流伝達素
子の電流伝達率と消灯する際の電流伝達率との比率を、
発光ダイオードに適した値に設計できない場合であって
も、高速駆動が可能で、しかも、光受信レベルをピーク
で認識する受信回路でも受信感度が劣化しないように、
発光ダイオードを駆動可能な発光ダイオード駆動回路を
実現できるという効果を奏する。

【０１０１】本発明に係る発光ダイオード駆動回路は、
以上のように、上記各構成に加えて、上記発光ダイオー
ドに並列に設けられ、消光時に導通するスイッチング素
子を備えている構成である。

【０１０２】当該構成では、スイッチング素子が、発光
ダイオードの寄生容量に蓄積された電荷を、消光する際
に抜き取ることができるので、ピーキング電流生成回路
が生成するピーキング電流の量を削減できる。この結
果、微分回路の時定数を決定する電源電圧の値、あるい
は、容量値を低減でき、低消費電力あるいは小さな寸法
で、しかも、安価な発光ダイオード駆動回路を実現でき
るという効果を奏する。

【０１０３】本発明に係る発光ダイオード駆動回路は、
以上のように、上記構成に加えて、上記発光ダイオード
に直列に設けられた電圧レベルシフト回路を備え、上記
スイッチング素子は、上記発光ダイオードおよび電圧レ
ベルシフト回路の直列回路に並列に接続されている構成
である。

【０１０４】上記構成では、電圧レベルシフト回路によ
って、発光ダイオードが消光する際、発光ダイオードに
逆バイアスが印加される。これにより、電圧レベルシフ
ト回路を設けない場合に比べて、スイッチング素子が消
光時に発光ダイオードの寄生容量から抜き取る電流の量
を増大させることができる。

【０１０５】この結果、ピーキング電流生成回路が生成
するピーキング電流の量を、さらに削減でき、より低消
費電力、あるいは、より小さな寸法で、しかも、より安
価な発光ダイオード駆動回路を実現できるという効果を
奏する。

【０１０６】本発明に係る発光ダイオード駆動回路は、
以上のように、上記構成に加えて、上記電圧レベルシフ
ト回路がダイオードまたは抵抗である。当該構成では、
電圧レベルシフト回路は、ダイオードや抵抗のように簡
単な回路であるにも拘わらず、ダイオードの順方向電圧
分、または、発光ダイオードの駆動電流と抵抗の抵抗値
との積の分だけ、スイッチング素子の両端に印加される
電圧を増大させることができる。したがって、低消費電
力、あるいは、小さな寸法で、しかも、より安価な発光
ダイオード駆動回路を実現できるという効果を奏する。

【０１０７】本発明に係る光伝送装置は、以上のよう
に、光ファイバー通信用、空間光伝送用またはフォトカ
プラ信号伝送用の発光ダイオードを駆動する発光ダイオ
ード駆動回路が設けられた光伝送装置において、上記発
光ダイオード駆動回路が上記各構成のいずれかである。

【０１０８】当該構成によれば、レーザー光で光信号を
伝送する光伝送装置に比べて簡単な構成で安価に実現可
能な光伝送装置、すなわち、発光ダイオードを光源とす
る光伝送装置であるにも拘わらず、光受信レベルをピー
クで認識する受信回路でも受信感度を劣化させることな
く、高速な光信号を伝送できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すものであり、発光ダイ
オード駆動回路の要部構成を示すブロック図である。

【図２】上記発光ダイオード駆動回路において、ドライ
ブ電流生成回路の構成例を示す回路図である。

【図３】上記発光ダイオード駆動回路において、微分回
路の構成例を示す回路図である。

【図４】上記発光ダイオード駆動回路の動作を示すもの
であり、各部の波形を示す波形図である。

【図５】上記発光ダイオード駆動回路において、非線形
電流伝達素子の構成例を示す回路図である。

【図６】上記発光ダイオード駆動回路において、非線形
電流伝達素子の他の構成例を示す回路図である。

【図７】上記発光ダイオード駆動回路が、応答速度の遅
い発光ダイオードを駆動する場合を示す波形図である。

【図８】本発明の他の実施形態を示すものであり、発光
ダイオード駆動回路の要部構成を示すブロック図であ
る。

【図９】上記発光ダイオード駆動回路において、ドライ
ブ電流ピーキング回路の構成例を示す回路図である。

【図１０】上記発光ダイオード駆動回路の動作を示すも
のであり、各部の波形を示す波形図である。

【図１１】本発明のさらに他の実施形態を示すものであ
り、発光ダイオード駆動回路の要部構成を示すブロック
図である。

【図１２】上記発光ダイオード駆動回路において、スイ
ッチング素子およびレベルシフト回路の構成例を示す回
路図である。

【図１３】上記発光ダイオード駆動回路において、スイ
ッチング素子およびレベルシフト回路の他の構成例を示
す回路図である。

【図１４】従来技術を示すものであり、発光ダイオード
駆動回路の要部構成を示すブロック図である。

【図１５】上記発光ダイオード駆動回路からピーキング
電流生成回路を削除した回路の動作を示す波形図であ
る。

【図１６】上記発光ダイオード駆動回路の動作を示すも
のであり、各部の波形を示す波形図である。

【符号の説明】

１・１ａ〜１ｄ発光ダイオード駆動回路２発光ダイオード１１ドライブ電流生成回路１２ピーキング電流生成回路１３ドライブ電流ピーキング回路１４スイッチング素子１５レベルシフト回路（電圧レベル
シフト回路）２１微分回路２２・２２ａ・２２ｂ非線形電流伝達素子Ｄ１ダイオード（伝達用のダイオー
ド）Ｍ１トランジスタ（伝達用のスイッ
チング素子）Ｑ１１トランジスタ（ダイオード）Ｒ１１抵抗Ｖｉｎ駆動信号（ドライブパルス信
号）Ｉｐｋピーキング電流Ｉｄｒｖドライブ電流

───────────────────────────────────────────────────── 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 10/28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光ダイオードの点灯／消灯を示すドライ
ブパルス信号に基づいて、ドライブ電流を生成するドラ
イブ電流生成回路と、上記ドライブパルス信号の値を微
分した量の電流を生成する微分回路が設けられ、当該電
流に応じたピーキング電流を生成するピーキング電流生
成回路とを備え、上記ドライブ電流およびピーキング電
流を加算した電流を、上記発光ダイオードに供給する発
光ダイオード駆動回路において、上記ピーキング電流生成回路には、上記微分回路の出力
電流をピーキング電流として出力するまでの間に配さ
れ、上記発光ダイオードが点灯する際よりも消灯する際
の方が、電流伝達率が高く設定された非線形電流伝達素
子が設けられていることを特徴とする発光ダイオード駆
動回路。
【請求項２】上記非線形電流伝達素子は、アノードが上
記微分回路に接続された伝達用のダイオードであること
を特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項３】上記非線形電流伝達素子は、点灯する際に
導通し、消灯する際に遮断される伝達用のスイッチング
素子であることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオ
ード駆動回路。
【請求項４】上記ドライブ電流の立ち上がりにピーキン
グを持たせるドライブ電流ピーキング回路を備えている
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の発光ダイ
オード駆動回路。
【請求項５】上記発光ダイオードに並列に設けられ、消
光時に導通するスイッチング素子を備えていることを特
徴とする請求項１、２、３または４記載の発光ダイオー
ド駆動回路。
【請求項６】上記発光ダイオードに直列に設けられた電
圧レベルシフト回路を備え、上記スイッチング素子は、上記発光ダイオードおよび電
圧レベルシフト回路の直列回路に並列に接続されている
ことを特徴とする請求項５記載の発光ダイオード駆動回
路。
【請求項７】上記電圧レベルシフト回路は、ダイオード
または抵抗であることを特徴とする請求項６記載の発光
ダイオード駆動回路。
【請求項８】光ファイバー通信用、空間光伝送用または
フォトカプラ信号伝送用の発光ダイオードを駆動する発
光ダイオード駆動回路が設けられた光伝送装置におい
て、上記発光ダイオード駆動回路は、請求項１ないし７のい
ずれか１項に記載の発光ダイオード駆動回路であること
を特徴とする光伝送装置。