(57)【要約】【課題】  光出力波形の立ち上がり及び立ち下がりを高速化し、温度変化に対する応答特性等を改善してオーバーシュートの少ない光出力波形を実現することにより、高速駆動を実現し得る発光ダイオード駆動装置及びそれを備えた光伝送装置を提供する。【解決手段】  ＬＥＤを駆動する発光ダイオード駆動装置１０は、外部から入力されるドライブパルス信号Ｖinに基づいてＬＥＤのドライブ電流Ｉdrivを発生するドライブパルス電流発生回路２０と、ドライブパルス信号Ｖinを微分したピーキング電流Ipeakを発生する微分回路３０とを備える。ドライブ電流Ｉdrivとピーキング電流Ipeakとの和に等しいＬＥＤ電流ＩledがＬＥＤに流れる。微分回路３０から発生されるピーキング電流Ｉpeakの大きさを制御するピーキングコントロール回路４０が設けられている。【選択図】  図１
2006128393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードを駆動する発光ダイオード駆動回路において、
外部から入力されるドライブパルス信号に基づいて発光ダイオードのドライブ電流を発生するドライブ電流発生手段と、
上記ドライブパルス信号を微分したピーキング電流を発生するピーキング電流発生手段とを備え、
上記ドライブ電流とピーキング電流との和に等しい電流が発光ダイオードに流れると共に、
上記ピーキング電流発生手段から発生されるピーキング電流の大きさを制御するピーキング電流制御手段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】
前記ピーキング電流制御手段は、
前記ピーキング電流の大きさを、該ピーキング電流の温度変化に基づいて制御す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】
前記ピーキング電流制御手段は、
前記ピーキング電流の大きさを、前記ドライブ電流の温度変化に基づいて制御す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】
前記ドライブ電流発生手段は、
定電流回路と、該定電流回路と発光ダイオードとの間に設けられて上記ドライブパルス信号にてスイッチすることにより、発光ダイオードをオン、オフ制御するスイッチ手段とから構成されると共に、
前記ピーキング電流発生手段は、
前記発光ダイオードのカソードに接続される第１の抵抗と、
上記第１の抵抗の他端に接続される第１のコンデンサと、
前記ドライブパルス信号が入力されるインバータ回路と、
上記第１のコンデンサの他端にドレインが接続され、上記インバータ回路の出力端子にソースが接続され、前記ピーキング電流を制御する制御電圧がゲートに与えられるＭＯＳトランジスタとから構成される第１の微分回路からなっていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項５】
前記ＭＯＳトランジスタのゲートに印加される制御電圧は、ピーキング制御電圧に予めスレッシュ電圧分だけレベルシフトさせた電圧であることを特徴とする請求項４記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項６】
前記第１の微分回路におけるＭＯＳトランジスタ、第１のコンデンサ及び第１の抵抗と並列に、第２の微分回路が接続されると共に、
上記第２の微分回路は、
前記インバータ回路の出力端子に接続される第２コンデンサと、
一端が前記発光ダイオードのカソードに接続され、かつ他端が上記第２コンデンサに接続された第２の抵抗とからなっていることを特徴とする請求項４記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項７】
前記インバータ回路は、前記第１の微分回路のために設けられる第１のインバータ回路と、前記第２の微分回路のために設けられる第２のインバータ回路とからなり、
上記第１の微分回路における第１のインバータ回路及び第２の微分回路における第２のインバータ回路の前段には、該第１の微分回路及び第１の微分回路から出力される２つのピーキング電流位相を合わせるための位相調整手段が設けられてい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】
前記発光ダイオードのオフ時に、駆動電流として、一定のバイアス電流を出力するバイアス電流出力手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動回路を備えた光伝送装置であって、
上記発光ダイオード駆動回路は、光ファイバー通信用、空間光伝送通信用、又はフォトカプラ信号伝送用の半導体発光素子の駆動回路に使用されることを特徴とする光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード駆動装置及びそれを備えた光伝送装置に関し、広い動作温度範囲での光を用いた信号伝達手段に有効的である。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル信号の光通信が広く用いられている。その光源としては発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ（Light Emitting Diode）」と略す。）や半導体レーザが広く用いられている。半導体レーザは、高速駆動が容易であるが、温度に対して不安定である。したがって、半導体レーザは、この熱的動作の安定化のために様々な工夫が必要となり、回路構成が複雑となる。一方、ＬＥＤを用いると、簡易な回路構成で安価に光通信が実現することができる。
【０００３】
ところで、近年、光通信は、車載用デバイスとしても広く用いられてきており、動作温度範囲が広く要求されてきている。また、これらの分野においても比較的安価なプラスチックファイバが用いられるが、このプラスチックファイバの透過率は波長６５０ｎｍ及び５７０ｎｍにて略最大となり、赤外発光ダイオードよりも赤色ＬＥＤが用いられる。すなわち、石英ファイバは赤外光の波長である１３００ｎｍの透過率も良く、高速通信に用いられている。しかし、石英ファイバは、曲げ等に弱く、取り扱いに注意が必要であり、高価である。一方、プラスチックファイバは、石英ファイバと比較すると、減衰率は落ちるが安価で曲げにも強い。したがって、プラスチックファイバは、長距離ではない数十メートルの通信を行う場合に用いられる。また、プラスチックファイバの材料の特性により、透過率が赤色ＬＥＤの波長である６５０ｎｍにピークを持つので、一般的にデジタルオーディオ等の光通信に使用されている。
【０００４】
ここで、上記熱的動作の安定化及び動作温度広範囲化の要求を満足するための方式及び回路について述べる。
【０００５】
従来のＬＥＤ１０１を駆動する基本的なＬＥＤ駆動回路１００は、図９に示すように、外部から入力されるドライブパルス信号Ｖinに基づいてＬＥＤ１０１のドライブ電流Ｉdrivを発生するドライブパルス電流発生回路１０２と、上記ドライブパルス信号Ｖinを微分したピーキング電流Ｉpeakを発生するピーキング電流発生回路である微分回路１０３とを備えている。上記ドライブパルス信号Ｖinは、インバータ１０４を介してドライブパルス電流発生回路１０２及び微分回路１０３に入力される。そして、ＬＥＤ１０１には、ドライブ電流Ｉdrivとピーキング電流Ipeakとの和に等しい電流Ｉledが流れるようになっている。
【０００６】
ところで、このＬＥＤ駆動回路１００では、外部から入力されるドライブパルス信号Ｖinに応じて、ドライブパルス電流発生回路１０２によりＬＥＤ１０１を駆動する場合、ＬＥＤ１０１自体の図示しないアノードとカソードとの端子間に並列に静電容量を有している。このため、ＬＥＤ１０１を高速で駆動させる場合、その静電容量による寄生容量での電荷の充放電に要する時間が無視できず、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、光パルス波形の立ち上がり及び立ち下がりに時間の遅延が生じる。このような問題が有り、ＬＥＤ１０１を用いる場合、ＬＥＤ１０１固有の応答速度に依存する光パルス出力しか得られない。
【０００７】
しかし、ＬＥＤ１０１固有の応答速度以上に高速に駆動する必要がある場合には、様々の提案がある。その提案の中に、例えば、オーバーシュートという手法とバックシュートという手法とがある。オーバーシュートという手法は、ドライブ電流Idrivにピーキング電流Ipeakを加算させ、ＬＥＤ１０１の寄生容量の電荷に急速に充電することにより立ち上がり時間を短縮させる手法である。また、バックシュートという手法は、ＬＥＤ１０１に逆バイアスを印加することにより、ＬＥＤ１０１消光時に寄生容量の電荷を急速に放電することによって立ち下がり時間を短縮させる手法である。
【特許文献１】特開２００１−３２６５６９号公報（平成１３年１１月２２日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記従来のＬＥＤを高速に駆動する手法においては、図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、ピーキング電流量が温度変化に対して変動し、高温においてはピーキング電流Ｉpeakが低下する一方、低温時にはピーキング電流Ipeakは増大する。これは、前記インバータ１０４の出力ＯＮ抵抗が高温時に増大する一方、低温時に低下し、それにより、ピーキング電流Ipeakを制限する量が変化することに起因する。このことにより、ＬＥＤ１０１の特性によっては、図１１（ｃ）に示すように、高温時にピーキング電流Ipeakが不十分となり、十分な高速応答が得られないという問題点を有している。
【０００９】
また、図１１（ｂ）に示すように、低温時にはピーキング電流Ipeakが過剰となり、光出力波形にオーバーシュートを発生してしまう。
【００１０】
また、ＬＥＤ１０１の構造によって光出力に個々の温度特性が存在し、一般的には、高温で発光効率が低下する。このため、ドライブ電流Ｉdrivを増加させることにより、一定の光出力を得る必要がある。ここでも同様に、ピーキング電流Ipeakをドライブ電流Idrivに重畳させる方式であるので、ドライブ電流Idrivを大きく変動させる場合には、ピーキング電流Ipeakを比例して増加させる必要がある。しかし、従来の方式では、ドライブ電流Idrivに比例してピーキング電流Ipeakを任意に調整することができない。このため、ドライブ電流Idrivを変化させたときに、ピーキング電流Ipeakが不足又は過剰となり、出力光出力波形は、図１０（ｂ）に示す光出力波形Ｗ５となり、必要とする図１０（ａ）に示す光出力波形Ｗ４が得られない。
【００１１】
ここで、光通信において送信される光信号に大きなオーバーシュートが生じた場合、受信側の回路においてオーバーシュートのピークを検知する方式があるとする。このとき、光受信レベルをピークで認識するためピーキング電流Ｉpeakの大きさだけ光のレベルが大きいと判断してしまい、誤動作が生じる。このように、光のオーバーシュートが大きい場合、光信号レベルに大きな誤差が生じ、受信感度の劣化を引き起こす。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、光出力波形の立ち上がり及び立ち下がりを高速化し、温度変化に対する応答特性等を改善してオーバーシュートの少ない光出力波形を実現することにより、高速駆動を実現し得る発光ダイオード駆動装置及びそれを備えた光伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の発光ダイオード駆動装置は、上記課題を解決するために、発光ダイオードを駆動する発光ダイオード駆動回路において、外部から入力されるドライブパルス信号に基づいて発光ダイオードのドライブ電流を発生するドライブ電流発生手段と、上記ドライブパルス信号を微分したピーキング電流を発生するピーキング電流発生手段とを備え、上記ドライブ電流とピーキング電流との和に等しい電流が発光ダイオードに流れると共に、上記ピーキング電流発生手段から発生されるピーキング電流の大きさを制御するピーキング電流制御手段が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
上記の発明によれば、外部から入力されるドライブパルス信号に基づいてドライブ電流発生手段から発生される発光ダイオードのドライブ電流と、ピーキング電流発生手段から発生される、ドライブパルス信号を微分したピーキング電流とを加算する構成において、ピーキング電流発生手段から発生されるピーキング電流の大きさを制御するピーキング電流制御手段が設けられている。
【００１５】
この結果、発光ダイオードの発光時には、発光ダイオードが発光及び消光するときに加算されるピーキング電流を光出力波形にオーバーシュートが過剰にならない程度に制御する。一方、発光ダイオードの消光時には、バックシュートが過剰にならない程度に制御することにより、発光ダイオードの寄生容量から電荷の適切な放電を行い、光出力波形の立ち下がり時間が過剰なまでに短縮されることを抑制して、要求される光出力波形の立ち下がり時間になるように短縮することができる。
【００１６】
これにより、任意の光出力波形に、オーバーシュートを発生することなく、高速な立ち上がり時間及び立ち下がり時間を持つ発光ダイオードの光出力波形を得ることができる。
【００１７】
したがって、光出力波形の立ち上がり及び立ち下がりを高速化し、温度変化に対する応答特性等を改善してオーバーシュートの少ない光出力波形を実現することにより、高速駆動を実現し得る発光ダイオード駆動装置を提供することができる。
【００１８】
また、本発明の発光ダイオード駆動装置は、上記記載の発光ダイオード駆動装置において、前記ピーキング電流制御手段は、前記ピーキング電流の大きさを、該ピーキング電流の温度変化に基づいて制御することを特徴としている。
【００１９】
上記の発明によれば、ピーキング電流制御手段は、前記ピーキング電流の大きさを、該ピーキング電流の温度変化に基づいて制御する。このため、温度変化に対して光出力波形にオーバーシュートを発生することなく、高速な立ち上がり時間及び立ち下がり時間を有する光出力波形を得ることができる。
【００２０】
また、本発明の発光ダイオード駆動装置は、上記記載の発光ダイオード駆動装置において、前記ピーキング電流制御手段は、前記ピーキング電流の大きさを、前記ドライブ電流の温度変化に基づいて制御することを特徴としている。
【００２１】
上記の発明によれば、ピーキング電流制御手段は、前記ピーキング電流の大きさを、前記ドライブ電流の温度変化に基づいて制御する。このため、発光ダイオードの温度特性に合わせたドライブ電流及びピーキング電流を設定し、広い温度範囲での一定の光出力波形にオーバーシュートを発生することなく、高速な立ち上がり時間及び立ち下がり時間を有する光出力波形を得ることができる。
【００２２】
また、本発明の発光ダイオード駆動装置は、上記記載の発光ダイオード駆動装置において、前記ドライブ電流発生手段は、定電流回路と、該定電流回路と発光ダイオードとの間に設けられて上記ドライブパルス信号にてスイッチすることにより、発光ダイオードをオン、オフ制御するスイッチ手段とから構成されると共に、前記ピーキング電流発生手段は、前記発光ダイオードのカソードに接続される第１の抵抗と、上記抵抗の他端に接続される第１のコンデンサと、前記ドライブパルス信号が入力されるインバータ回路と、上記コンデンサの他端にドレインが接続され、上記インバータ回路の出力端子にソースが接続され、前記ピーキング電流を制御する制御電圧がゲートに与えられるＭＯＳトランジスタとから構成される第１の微分回路からなっていることを特徴としている。
【００２３】
上記の発明によれば、ドライブ電流発生手段は、定電流回路と、該定電流回路と発光ダイオードとの間に設けられてドライブパルス信号にてスイッチすることにより、発光ダイオードをオン、オフ制御するスイッチ手段とから構成される。また、ピーキング電流発生手段は、発光ダイオードのカソードに接続される第１の抵抗と、上記第１の抵抗の他端に接続される第１のコンデンサと、ドライブパルス信号が入力されるインバータ回路と、第１のコンデンサの他端にドレインが接続され、上記インバータ回路の出力端子にソースが接続され、前記ピーキング電流を制御する制御電圧がゲートに与えられるＭＯＳトランジスタとから構成される第１の微分回路からなっている。
【００２４】
このため、ピーキング電流を制御するＭＯＳトランジスタのゲートに印加される電圧により、ピーキング電圧の振幅を制御することによって、容易にピーキング電流を調整することができる。また、温度変化及び駆動電流変化に対してもピーキング電流を最適化し、広い温度範囲において一定の光出力波形にオーバーシュートを発生することなく、高速な立ち上がり時間及び立ち下がり時間を有する光出力波形を得ることができる。
【００２５】
また、本発明の発光ダイオード駆動装置は、上記記載の発光ダイオード駆動装置において、前記ＭＯＳトランジスタのゲートに印加される制御電圧は、ピーキング制御電圧に予めスレッシュ電圧分だけレベルシフトさせた電圧であることを特徴としている。
【００２６】
すなわち、ＭＯＳトランジスタのゲートに印加される制御電圧からＭＯＳトランジスタのスレッシュ電圧を引いた値は、ピーキング電流に比例する。
【００２７】
このため、本発明では、半導体製造工程で発生するスレッシュ電圧のバラツキにより、ピーキング電流とドライブ電流との比率がバラつくので、制御電圧に予めスレッシュ電圧分レベルシフトさせた電圧を印加する。
【００２８】
これにより、製造工程のバラツキに対して、安定したピーキング電流を発生させることができる。
【００２９】
また、本発明の発光ダイオード駆動装置は、上記記載の発光ダイオード駆動装置において、前記第１の微分回路におけるＭＯＳトランジスタ、第１のコンデンサ及び第１の抵抗と並列に、第２の微分回路が接続されると共に、上記第２の微分回路は、前記インバータ回路の出力端子に接続される第２コンデンサと、一端が前記発光ダイオードのカソードに接続され、かつ他端が上記第２コンデンサに接続された第２の抵抗とからなっていることを特徴としている。
【００３０】
上記の発明によれば、第１の微分回路と並列に第２の微分回路が接続される。この第２の微分回路は、インバータ回路の出力端子に接続される第２コンデンサと、一端が発光ダイオードのカソードに接続され、かつ他端が上記第２コンデンサに接続された第２の抵抗とからなっている。
【００３１】
このため、例えば、ドライブ電流が２０ｍＡと大きくなり、かつピーキング電流が大きくなり、さらにピーキング電流の調整範囲がドライブ電流に対して小さい場合、可変範囲分を一方の第２の微分回路で制御し、他方の第１の微分回路で一定のドライブ電流に対するピーキング電流を発生させることにより、調整する微分回路の容量値を小さくできる。
【００３２】
これにより、制御するＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗を小さくする必要がなくなり、安価に、光出力波形にオーバーシュートを発生することなく、高速な立ち上がり時間及び立ち下がり時間を有する光出力波形が得られる発光ダイオード駆動装置を実現することができる。
【００３３】
また、本発明の発光ダイオード駆動装置は、上記記載の発光ダイオード駆動装置において、前記インバータ回路は、前記第１の微分回路のために設けられる第１のインバータ回路と、前記第２の微分回路のために設けられる第２のインバータ回路とからなり、上記第１の微分回路における第１のインバータ回路及び第２の微分回路における第２のインバータ回路の前段には、該第１の微分回路及び第１の微分回路から出力される２つのピーキング電流位相を合わせるための位相調整手段が設けられていることを特徴としている。
【００３４】
すなわち、第１の微分回路と第２の微分回路とを並列にした場合、第１の微分回路にはピーキング制御用のＭＯＳトランジスタが付加されるので、ピーキング電流の位相が異なる場合に、発光ダイオードの光出力波形に段（こぶ）が発生する。
【００３５】
そこで、本発明では、このこぶを発生しないように、インバータ出力の位相をずらすべく、第１の微分回路における第１のインバータ回路及び第２の微分回路における第２のインバータ回路の前段には、該第１の微分回路及び第１の微分回路から出力される２つのピーキング電流位相を合わせるための位相調整手段が設けられている。
【００３６】
この結果、タイミングを合わせる位相調整手段を設けることによって、段（こぶ）が発生しない光出力波形をえることができる。
【００３７】
また、本発明の発光ダイオード駆動装置は、上記記載の発光ダイオード駆動装置において、前記発光ダイオードのオフ時に、駆動電流として、一定のバイアス電流を出力するバイアス電流出力手段が設けられていることを特徴としている。
【００３８】
上記の発明によれば、発光ダイオードのオフ時に、駆動電流として、一定のバイアス電流を出力するバイアス電流出力手段が設けられている。すなわち、発光ダイオードの応答速度を速めるためのプリバイアス回路であるバイアス電流出力手段を付加して、発光ダイオードのオフ時に僅かに電流を流しておくことによって、発光時間を短縮でき、高速応答を得ることができる発光ダイオード駆動装置を提供することができる。
【００３９】
また、本発明の光伝送装置は、上記課題を解決するために、上記記載の発光ダイオード駆動回路を備えた光伝送装置であって、上記発光ダイオード駆動回路は、光ファイバー通信用、空間光伝送通信用、又はフォトカプラ信号伝送用の半導体発光素子の駆動回路に使用されることを特徴としている。
【００４０】
上記の発明によれば、簡易な回路構成で、安価な光ファイバー通信、空間光伝送通信、フォトカプラ信号伝送が可能となり、かつ、光出力波形の立ち上がり及び立ち下がりを高速化し、温度変化に対する応答特性等を改善してオーバーシュートの少ない光出力波形を実現することにより、高速駆動を実現し得る発光ダイオード駆動装置を備えた光伝送装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の発光ダイオード駆動装置は、以上のように、外部から入力されるドライブパルス信号に基づいて発光ダイオードのドライブ電流を発生するドライブ電流発生手段と、上記ドライブパルス信号を微分したピーキング電流を発生するピーキング電流発生手段とを備え、上記ドライブ電流とピーキング電流との和に等しい電流が発光ダイオードに流れると共に、上記ピーキング電流発生手段から発生されるピーキング電流の大きさを制御するピーキング電流制御手段が設けられているものである。
【００４２】
また、本発明の光伝送装置は、上記発光ダイオード駆動回路を備えた光伝送装置であって、上記発光ダイオード駆動回路は、光ファイバー通信用、空間光伝送通信用、又はフォトカプラ信号伝送用の半導体発光素子の駆動回路に使用されるものである。
【００４３】
それゆえ、発光ダイオードが発光及び消光するときに加算されるピーキング電流を、光出力波形にオーバーシュートが発生しない程度に制御し、発光ダイオードの寄生容量から電荷の放電を行い、要求される光出力波形の立ち下がり時間にまで短縮することができる。これにより、任意の光出力波形に、オーバーシュートを発生することなく、高速な立ち上がり時間及び立ち下がり時間を有する発光ダイオードの光出力波形を得ることができる。
【００４４】
したがって、光出力波形の立ち上がり及び立ち下がりを高速化し、温度変化に対する応答特性等を改善してオーバーシュートの少ない光出力波形を実現することにより、高速駆動を実現し得る発光ダイオード駆動装置及びそれを備えた光伝送装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
本発明の一実施形態について図１ないし図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態の発光ダイオード駆動回路は、光ファイバー通信用、空間光伝送通信用、又はフォトカプラ信号伝送用の半導体発光素子の駆動回路に使用される光伝送装置に適用可能となっている。
【００４６】
また、本実施の形態の光伝送装置は、機器間の制御信号やデータ伝送を行う通信機器に関して、機器間に電気的絶縁を行うために光を用いてデータ伝送を行う光伝送装置であって、電気信号を光信号に変換する発光素子及び発光ダイオード駆動装置と、図示しないが、その光信号を受信する受光素子及び受光素子で発生した電気信号を機器の制御信号を変換する増幅器とを備えている。
【００４７】
本実施の形態の光伝送装置における発光ダイオード駆動装置１０は、図１に示すように、外部から入力されるドライブパルス信号Ｖinに基づいて発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ（Light Emitting Diode）」と略す。）１のドライブ電流Ｉdrivを発生するドライブ電流発生手段としてのドライブパルス電流発生回路２０と、上記ドライブパルス信号Ｖinを微分したピーキング電流Ｉpeakを発生するピーキング電流発生手段としての微分回路３０と、上記微分回路３０から発生されるピーキング電流の大きさを制御するピーキング電流制御手段としてのピーキングコントロール回路４０とを備えている。
【００４８】
上記ドライブパルス信号Ｖinは、詳細には、図２に示すように、インバータＩＮＶ１を介してドライブパルス電流発生回路２０及び微分回路３０に入力される。そして、ＬＥＤ１には、ドライブ電流Ｉdrivとピーキング電流Ipeakとの和に等しい電流Ｉledが流れるようになっている。
【００４９】
また、本実施の形態では、ピーキングコントロール回路４０には、温度補償回路５０が設けられている。この温度補償回路５０は、ピーキング電流Ipeakの温度変化又はドライブ電流Ｉdrivの温度変化を補償するものであり、本実施の形態では、ピーキングコントロール回路４０は、ピーキング電流Ipeakの大きさをこの温度補償回路５０によるピーキング電流Ipeakの温度変化に基づいて制御するか、又はドライブ電流Idrivの大きさをこの温度補償回路５０によるドライブ電流Idrivの温度変化に基づいて制御するようになっている。
【００５０】
上記構成の発光ダイオード駆動装置１０では、図１に示すように、ピーキングコントロール回路４０から微分回路３０への制御信号により、最適なピーキング電流Ｉpeakを発生させ、ＬＥＤ１の光出力波形を最適化することができる。また、温度補償回路５０からピーキングコントロール回路４０へ制御信号を送り、温度変化に対してＬＥＤ１の光出力波形を最適化することができる。さらに、温度補償回路５０からドライブパルス電流発生回路２０へ信号を送りＬＥＤ１の発光効率の温度特性に応じてドライブ電流量を制御する。この結果、一定の光出力強度を保ち、かつそれに応じたピーキング電流Ｉpeakを発生させるためにピーキングコントロール回路４０に制御信号を与え、一定の光強度を保ち、必要な高速な光出力波形を得ることができる。
【００５１】
上記発光ダイオード駆動装置１０の具体的な構成について、図２に基づいて説明する。
【００５２】
同図に示すように、ドライブパルス電流発生回路２０では、定電流回路２１と、この定電流回路２１と前記ＬＥＤ１との間に設けられてドライブパルス信号Ｖinにてスイッチすることにより、ＬＥＤ１をオン、オフ制御するスイッチ手段としてのインバータＩＮＶ１とから構成されている。
【００５３】
詳細には、定電流出力２２とＭＯＳトランジスタＴｒ２のドレインと、ゲートと、ＭＯＳトランジスタＴｒ３のゲートとが接続されている。また、ＭＯＳトランジスタＴｒ２のソースとＭＯＳトランジスタＴｒ４のドレインとが接続され、ＭＯＳトランジスタＴｒ４のゲートが電源電圧Ｖｃｃに接続され、ＭＯＳトランジスタＴｒ４のソースが接地されている。さらに、ＭＯＳトランジスタＴｒ３のドレインがＬＥＤ１のアノードに接続され、ＭＯＳトランジスタＴｒ３のソースとインバータＩＮＶ１の出力とが接続されている。
【００５４】
これにより、インバータＩＮＶ１の出力がＬｏｗ出力のときにＬＥＤ１に定電流を流し、インバータＩＮＶ１の出力がＨｉｇｈのときＬＥＤ１に定電流が流れない。
【００５５】
すなわち、インバータＩＮＶ１が、定電流回路２１のスイッチとして働き、インバータＩＮＶ１の出力がＬｏｗの時に、ＭＯＳトランジスタＴｒ３のソースが接地され、ＭＯＳトランジスタＴｒ２・Ｔｒ３がカレントミラー回路として動作する。一方、インバータＩＮＶ１の出力がＨｉｇｈの時は、ＭＯＳトランジスタＴｒ３のソースが電源電圧に接続されるので、カレントミラー回路としては動作せず、ＬＥＤ１に流す電流が流れなくなる。
【００５６】
また、微分回路３０は、前記ＬＥＤ１のカソードに接続される第１の抵抗としての電流制限抵抗Ｒ１と、この抵抗Ｒ１の他端に接続される第１のコンデンサとしてのピーキング容量Ｃ１と、ドライブパルス信号Ｖｉｎが入力されるインバータ回路としての前述したインバータＩＮＶ１と、ピーキング容量Ｃ１の他端にドレインが接続され、インバータＩＮＶ１の出力端子にソースが接続され、ピーキング電流Ｉpeakを制御する制御電圧がゲートに与えられるＭＯＳトランジスタＴｒ１とから構成される第１の微分回路３１からなっている。すなわち、インバータＩＮＶ１の出力振幅によりピーキング電流Ｉpeakが決定され、インバータＩＮＶ１の出力振幅を制御する素子であるＭＯＳトランジスタＴｒ１のゲート電圧によりピーキング電流量の制御行う。
【００５７】
さらに、温度補償回路５０は、図３（ａ）に示すように、例えば、温度特性が０の定電流Ｉ１と抵抗Ｒ３とバッファ５１とで構成することができる。すなわち、この構成により、ＭＯＳトランジスタＴｒ１のゲートに印加されるピーキング制御電圧Ｖｒｅｆに対して、抵抗Ｒ３の温度特性を持つことができる。
【００５８】
また、例えば、外部から駆動電流を設定する場合は、図３（ｂ）に示すように、設定された駆動電流Ｉ２を用いることができる。すなわち、本実施の形態では、ピーキング制御電圧Ｖｒｅｆの温度変化によりピーキング電流Ｉpeakの温度変化量を設計する。したがって、ピーキング電流Ｉpeakの制御は、ピーキング制御電圧Ｖｒｅｆの温度変化を任意の固定値に設定することにより行うことになっている。
【００５９】
上記構成の発光ダイオード駆動装置１０の動作について説明する。
【００６０】
上記発光ダイオード駆動装置１０では、図２に示すように、ドライブパルス電流発生回路２０において、外部から発光ダイオード駆動パルスであるドライブパルス信号Ｖｉｎが入力され、電流パルスであるドライブ電流Ｉdrivが出力される。また、第１の微分回路３１では、入力パルスであるドライブパルス信号Ｖinを微分することによりピーキング電流Ipeakを発生させる。
【００６１】
そして、上記ピーキング電流Ipeakをドライブ電流Ｉdrivに加算させ、ＬＥＤ電流Ｉledを発生させる。このとき、ピーキング電流Ipeakは、
Ｉｐｅａｋ  ∝  （Ｖｒｅｆ−Ｖｔｈ），Ｃ１，１／ｔｒ
である。ここで、ＶｔｈはＭＯＳトランジスタＴｒの閾値電圧である。
【００６２】
本実施の形態では、ピーキング制御電圧ＶｒｅｆがＭＯＳトランジスタＴｒ１のゲートに印加されることにより、ピーキング容量に印加されるピーキング電圧は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、
Ｖｒｅｆ−Ｖｔｈ                …………（式１）
でクランプされる。また、ＭＯＳトランジスタＴｒ１は、ピーキング容量Ｃ１、電流制限抵抗Ｒ１、及び該ＭＯＳトランジスタＴｒ１のＯＮ抵抗で決まる時定数に比例する。
【００６３】
以上のようにして、ＬＥＤ電流Ｉledを得ることができる。
【００６４】
次に、温度補償及び駆動電流変化に対するピーキング電流補償について説明する。
【００６５】
ピーキング電流Ｉpeakは、上述の（式１）によりピーキング制御電圧Ｖｒｅｆの電圧により決定されるので、ピーキング制御電圧Ｖｒｅｆの温度特性を任意の値にすると、ピーキング電流Ipeakは、ピーキング制御電圧Ｖｒｅｆ−Ｖｔｈの温度特性を持つ。例えば、図３（ａ）に示すように、温度特性が０の定電流Ｉ１と抵抗Ｒ３とによってピーキング制御電圧Ｖｒｅｆを設定する場合、抵抗Ｒ３の温度特性−Ｖｔｈの温度特性を持つ。
【００６６】
また、外部から駆動電流Ｉ２を設定する場合は、図３（ｂ）に示すように、設定された駆動電流Ｉ２に比例する電流からカレントミラー５２にて抵抗Ｒ３に流れる電流に加算することによって、駆動電流Ｉ２に比例するピーキング制御電圧Ｖｒｅｆを設定することができる。
【００６７】
この結果、本実施の形態の発光ダイオード駆動装置１０において、ＬＥＤ１の構造によって光出力に個々の温度特性が存在し、一般的には、高温で発光効率が低下する。このため、ドライブ電流Ｉdrivを増加させることにより、一定の光出力を得る必要がある。本実施の形態では、ピーキング電流Ipeakをドライブ電流Idrivに重畳させる方式であるので、ドライブ電流Idrivを大きく変動させる場合には、ピーキング電流Ipeakを比例して増加させる必要がある。しかし、従来の方式では、ドライブ電流Idrivに比例してピーキング電流Ipeakを任意に調整することができなかったので、ドライブ電流Idrivを変化させたときに、ピーキング電流Ipeakが不足又は過剰となり、光出力波形は、図１０（ｂ）に示す光出力波形Ｗ５となり、必要とする図１０（ａ）に示す光出力波形Ｗ４が得られなかった。
【００６８】
しかし、本実施の形態では、ドライブ電流Ｉdrivに比例してピーキング電流Ipeakを任意に調整することができるので、図５に示すように、ドライブ電流Ｉdrivが小さい場合においても、適正なピーキング電流Ipeakを設定することができる。
【００６９】
ところで、上記発光ダイオード駆動装置１０では、閾値電圧Ｖｔｈは、半導体製造工程上バラツキが含まれるので、略±０．２Ｖ程度である。しかし、これによって、ピーキング電流Ｉpeakのバラツキが発生する。
【００７０】
そこで、これを防止するために、ＭＯＳトランジスタＴｒ１のゲートに印加される制御電圧として、ピーキング制御電圧Ｖｒｅｆに予めスレッシュ電圧としての閾値電圧Ｖｔｈだけレベルシフトさせた電圧とすることが可能である。
【００７１】
すなわち、
Ｖｒｅｆ＝Ｖｒｅｆ１＋Ｖｔｈ    …………（式２）
とすることによって、（式１）からピーキング電流ＩpeakにＶｔｈの項がなくなる。このことにより、ピーキング電流Ｉpeakのバラツキを低減することができる。
【００７２】
また、上記発光ダイオード駆動装置１０において、ドライブ電流Idrivが大きくなると、このドライブ電流Idrivに比例して、ピーキング電流Ipeakも大きくする必要がある。このとき、ピーキング電流Ipeakを増やすためには、ピーキング容量Ｃ１を大きくする必要がある。しかし、過剰にピーキング容量Ｃ１を大きくすると、インバータＩＮＶ１の立ち上がり時間又は立ち下がり時間の制限に影響を及ぼす。そこで、ピーキング容量Ｃ１を極端に大きくする場合には、電流制限抵抗Ｒ１を小さくかつ、ＭＯＳトランジスタＴｒ１のＯＮ抵抗を小さくする必要が生じてくる。これらの理由より、極端なピーキング容量Ｃ１の増加は、ピーキング制御用のＭＯＳトランジスタＴｒ１のサイズ増大につながり、困難となる。
【００７３】
そこで、本実施の形態では、図２に示すように、ピーキング電流Ｉpeakの調整量分のみを可変とするもう一つの第２の微分回路３２を用意することが可能である。すなわち、第１の微分回路３１におけるＭＯＳトランジスタＴｒ１、ピーキング容量Ｃ１及び電流制限抵抗Ｒ１と並列に、第２の微分回路３２を接続する。この第２の微分回路３２は、インバータＩＮＶ１の出力端子に接続される第２コンデンサとしてのピーキング容量Ｃ２と、一端がＬＥＤ１のカソードに接続され、かつ他端が上記ピーキング容量Ｃ２に接続された第２の抵抗としての電流制限抵抗Ｒ２とから構成される。
【００７４】
この第２の微分回路３２では、ＭＯＳトランジスタＴｒ１のＯＮ抵抗を含まないピーキング容量Ｃ２及び電流制限抵抗Ｒ２の時定数にて一定なピーキング電流Ｉpeakを決定する。これにより、ＭＯＳトランジスタＴｒ１を、必要以上に大きくすることなく、安価でかつ必要な回路構成にて、ＬＥＤ電流Ｉledを得ることができる。
【００７５】
一方、上述のように、２つの第１の微分回路３１及び第２の微分回路３２からそれぞれ発生するピーキング電流Ipeak１及びピーキング電流Ipeak２では、２つのピーキング電流Ipeak１及びピーキング電流Ipeak２に位相差が生じる。
【００７６】
すなわち、ピーキング電流Ipeak１は、ピーキング電流制御用のＭＯＳトランジスタＴｒ１を含む回路となっているので、ピーキング電流Ipeak２の位相が遅れてしまい、２つのピーキング電流Ipeak１及びピーキング電流Ipeak２の位相差が生じる。
【００７７】
この差が大きくなると、図６（ａ）に示すように、光出力波形Ｗ２に段（こぶ）５が発生する。これら段（こぶ）５の程度によっては誤動作の原因となる。
【００７８】
そこで、本実施の形態では、図７に示すように、２つの第１の微分回路３１及び第２の微分回路３２に入力される信号パルスであるドライブパルス信号Ｖinに位相差を設けて、第１の微分回路３１及び第２の微分回路３２から出力される２つのピーキング電流Ipeak１及びピーキング電流Ipeak２の位相を合わせるための位相調整手段としての位相補償回路３３を設けることができる。また、このときには、第１の微分回路３１のために設けられる第１のインバータ回路としてのインバータＩＮＶ１とは別に、第２の微分回路３２に第２のインバータ回路としてのインバータＩＮＶ２を設ける必要がある。
【００７９】
これにより、２つの２つのピーキング電流Ipeak１及びピーキング電流Ipeak２のパルスの位相を合わせることができるので、図６（ｂ）に示すように、光出力波形Ｗ３として光出力波形を最適化することができる。
【００８０】
なお、位相補償回路３３は、例えば、図８（ａ）に示すように、第２の微分回路３２側にインバータ３４を２個直列にしたものや、図８（ｂ）に示すように、第２の微分回路３２側にローパスフィルタ３５を配したもので構成することが可能である。
【００８１】
上記図８（ａ）に示す位相補償回路３３では、入力信号であるドライブパルス信号Ｖinから一方のインバータＩＮＶ１の入力にはそのまま接続され、他方のインバータＩＮＶ２には２つのインバータ３４・３４を直列に追加することにより、インバータ３４・３４で発生する数ナノの時間遅延を発生させ、２つのインバータＩＮＶ１・ＩＮＶ２に入力される信号に位相差を発生させることができる。また、図８（ｂ）に示す位相補償回路３３では、上記インバータ３４・３４を追加する代わりに、ドライブパルス信号ＶinとインバータＩＮＶ２の入力との間に、抵抗を直列に接続し、容量をインバータＩＮＶ２の入力に追加させる。これにより、ローパスフィルタを形成し、インバータＩＮＶ２の入力に位相を遅らせた信号を印加させることができる。
【００８２】
ここで、本実施の形態の発光ダイオード駆動装置１０において、高速駆動が必要となる場合、微分回路３０のピーキング容量Ｃ１をさらに大きくする必要が出てくる。しかしながら、極端なピーキング容量Ｃ１の増大は、ピーキング電流Ｉpeakを決める時定数の増大となるので、ピーキング電流Ipeakを増加することができない。
【００８３】
そこで、これに対処するために、例えば、図２に示すように、ＬＥＤ１のオフ時に、ドライブ電流Ｉdrivとして、一定のバイアス電流を出力するバイアス電流出力手段としてバイアス回路６０を設けることが可能である。
【００８４】
このバイアス回路６０は、ＬＥＤ１のＯＦＦ時に、一定の消光比を保つことができる程度の電流を流すことにより、ＬＥＤ１がＯＦＦからＯＮする時間を短縮することができる。なお、消光比とは、ＬＥＤ１の発光時（光ＯＮ）と消光時（光ＯＦＦ）との光量の比をいう。
【００８５】
この手法は、プリバイアス手法と呼ぶことができる。このプリバイアス手法を用いることによって、ピーキング電流Ｉpeakの増大を招くことなく、つまり必要以上のピーキング容量Ｃ１の増加を行うことなく、低コストでＬＥＤ１をより高速駆動することが実現できる。なお、このバイアス回路６０は、図７に示すように、第１の微分回路３１及び第２の微分回路３２を有する場合においても適用可能である。
【００８６】
以上説明したように、本実施の形態では、光伝送装置における出力波形に対する以下の要求を同時に満足することができる。
（Ａ）出力波形を要求される高速波形を調整可能にする。
（Ｂ）低コストで実現する。
【００８７】
このように、本実施の形態の発光ダイオード駆動装置１０では、外部から入力されるドライブパルス信号Ｖinに基づいて、ドライブパルス電流発生回路２０から発生されるＬＥＤ１のドライブ電流Ｉdrivと、微分回路３０から発生される、ドライブパルス信号Ｖinを微分したピーキング電流Ipeakとを加算する構成において、微分回路３０から発生されるピーキング電流Ipeakの大きさを制御するピーキングコントロール回路４０が設けられている。
【００８８】
この結果、ＬＥＤ１の発光時には、ＬＥＤ１が発光及び消光するときに加算されるピーキング電流Ｉpeakを光出力波形にオーバーシュートが過剰にならない程度に制御する。一方、ＬＥＤ１の消光時には、バックシュートが過剰にならない程度にピーキング電流Ｉpeakを制御することにより、ＬＥＤ１の寄生容量から電荷の適切な放電を行い、光出力波形の立ち下がり時間が過剰なまでに短縮されることを抑制して、要求される光出力波形の立ち下がり時間になるように短縮することができる。
【００８９】
これにより、任意の光出力波形に、オーバーシュートを発生することなく、高速な立ち上がり時間及び立ち下がり時間を有する発光ダイオードの光出力波形を得ることができる。
【００９０】
したがって、光出力波形の立ち上がり及び立ち下がりを高速化し、温度変化に対する応答特性等を改善してオーバーシュートの少ない光出力波形を実現することにより、高速駆動を実現し得る発光ダイオード駆動装置１０を提供することができる。
【００９１】
また、本実施の形態の発光ダイオード駆動装置１０では、ピーキングコントロール回路４０は、ピーキング電流Ｉpeakの大きさを、該ピーキング電流Ipeakの温度変化に基づいて制御する。このため、温度変化に対して光出力波形にオーバーシュートを発生することなく、高速な立ち上がり時間及び立ち下がり時間を有する光出力波形を得ることができる。
【００９２】
また、本実施の形態の発光ダイオード駆動装置１０では、ピーキングコントロール回路４０は、ピーキング電流Ｉpeakの大きさを、ドライブ電流Ｉdrivの温度変化に基づいて制御する。このため、ＬＥＤ１の温度特性に合わせたドライブ電流Ｉdriv及びピーキング電流Ipeakを設定し、広い温度範囲での一定の光出力波形にオーバーシュートを発生することなく、高速な立ち上がり時間及び立ち下がり時間を有する光出力波形を得ることができる。
【００９３】
また、本実施の形態の発光ダイオード駆動装置１０では、ドライブパルス電流発生回路２０は、定電流回路２１と、この定電流回路２１とＬＥＤ１との間に設けられてドライブパルス信号Ｖinにてスイッチすることにより、ＬＥＤ１をオン、オフ制御するインバータＩＮＶ１とから構成される。また、微分回路３０は、ＬＥＤ１のカソードに接続される電流制限抵抗Ｒ１と、この電流制限抵抗Ｒ１の他端に接続されるピーキング容量Ｃ１と、ドライブパルス信号Ｖｉｎが入力されるインバータＩＮＶ１と、ピーキング容量Ｃ１の他端にドレインが接続され、インバータＩＮＶ１の出力端子にソースが接続され、ピーキング電流Ｉpeakを制御する制御電圧がゲートに与えられるＭＯＳトランジスタＴｒ１とから構成される第１の微分回路３１からなっている。
【００９４】
このため、ピーキング電流Ｉpeakを制御するＭＯＳトランジスタＴｒ１のゲートに印加される電圧により、ピーキング電圧の振幅を制御することによって、容易にピーキング電流Ｉpeakを調整することができる。また、温度変化及び駆動電流変化に対してもピーキング電流Ipeakを最適化し、広い温度範囲において一定の光出力波形にオーバーシュートを発生することなく、高速な立ち上がり時間及び立ち下がり時間を有する光出力波形を得ることができる。
【００９５】
ところで、ＭＯＳトランジスタＴｒ１のゲートに印加されるピーキング制御電圧ＶｒｅｆからＭＯＳトランジスタＴｒ１の閾値電圧Ｖｔｈを引いた値は、ピーキング電流Ｉpeakに比例する。
【００９６】
このため、本実施の形態では、半導体製造工程で発生する閾値電圧Ｖｔｈのバラツキにより、ピーキング電流Ｉpeakとドライブ電流Ｉdrivとの比率がバラつくので、ピーキング制御電圧Ｖｒｅｆに予めスレッシュ電圧分レベルシフトさせた電圧を印加する。
【００９７】
これにより、製造工程のバラツキに対して、安定したピーキング電流Ｉpeakを発生させることができる。
【００９８】
また、本実施の形態の発光ダイオード駆動装置１０では、第１の微分回路３１と並列に第２の微分回路３２が接続される。この第２の微分回路３２は、インバータＩＮＶ１の出力端子に接続されるピーキング容量Ｃ２と、一端がＬＥＤ１のカソードに接続され、かつ他端がピーキング容量Ｃ２に接続された電流制限抵抗Ｒ２とからなっている。
【００９９】
このため、例えば、ドライブ電流Ｉdrivが２０ｍＡと大きくなり、かつピーキング電流Ｉpeakが大きくなり、さらにピーキング電流Ipeakの調整範囲がドライブ電流Idrivに対して小さい場合、可変範囲分を一方の第２の微分回路３２で制御し、他方の第１の微分回路３１で一定のドライブ電流Idrivに対するピーキング電流Ipeakを発生させることにより、調整する微分回路の容量値を小さくできる。
【０１００】
これにより、制御するＭＯＳトランジスタＴｒ１のＯＮ抵抗を小さくする必要がなくなり、安価に、光出力波形にオーバーシュートを発生することなく、高速な立ち上がり時間及び立ち下がり時間を有する光出力波形が得られる発光ダイオード駆動装置１０を実現することができる。
【０１０１】
ところで、第１の微分回路３１と第２の微分回路３２とを並列にした場合、第１の微分回路３１にはピーキング制御用のＭＯＳトランジスタＴｒ１が付加されるので、ピーキング電流Ｉpeak１及びピーキング電流Ipeak２の位相が異なる場合に、ＬＥＤ１の光出力波形に段（こぶ）５が発生する。
【０１０２】
そこで、本実施の形態では、この段（こぶ）５を発生しないように、インバータ出力の位相をずらすべく、第１の微分回路３１におけるインバータＩＮＶ１及び第２の微分回路３２におけるインバータＩＮＶ２の前段には、該第１の微分回路３１及び第２の微分回路３２から出力される２つのピーキング電流Ｉpeak１・ピーキング電流Ｉpeak２の位相を合わせるための位相補償回路３３が設けられている。
【０１０３】
この結果、タイミングを合わせる位相補償回路３３を設けることによって、段（こぶ）５が発生しない光出力波形を得ることができる。
【０１０４】
また、本実施の形態の発光ダイオード駆動装置１０では、ＬＥＤ１のオフ時に、ドライブ電流Ｉdrivとして、一定のバイアス電流を出力するバイアス回路６０が設けられている。
【０１０５】
すなわち、ＬＥＤ１の応答速度を速めるためのプリバイアス回路であるバイアス回路６０を付加して、ＬＥＤ１のオフ時に僅かに電流を流しておくことによって、発光時間を短縮でき、高速応答を得ることができる発光ダイオード駆動装置１０を提供することができる。
【０１０６】
また、本実施の形態の光伝送装置は、発光ダイオード駆動装置１０を備えた光伝送装置であって、この発光ダイオード駆動装置１０は、光ファイバー通信用、空間光伝送通信用、又はフォトカプラ信号伝送用の半導体発光素子の駆動回路に使用可能である。
【０１０７】
この結果、簡易な回路構成で、安価な光ファイバー通信、空間光伝送通信、フォトカプラ信号伝送が可能となり、かつ、光出力波形の立ち上がり及び立ち下がりを高速化し、温度変化に対する応答特性等を改善してオーバーシュートの少ない光出力波形を実現することにより、高速駆動を実現し得る発光ダイオード駆動装置１０を備えた光伝送装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
発光ダイオード駆動装置及びそれを備えた光伝送装置に関し、広い動作温度範囲での光を用いた信号伝達手段に有効的である。例えば、光ファイバー通信用、空間光伝送通信用、又はフォトカプラ信号伝送用の半導体発光素子の駆動回路に使用される光伝送装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明における発光ダイオード駆動装置の実施の一形態を示すものであり、発光ダイオード駆動装置の等価回路を示すブロック図である。
【図２】上記発光ダイオード駆動装置の具体的構成を示す回路図である。
【図３】（ａ）は上記発光ダイオード駆動装置における温度補償回路の具体的構成を示す回路図であり、（ｂ）はさらに他の温度補償回路の具体的構成を示す回路図である。
【図４】（ａ）は上記発光ダイオード駆動装置においてピーキング制御を行わない場合のピーキング容量端子の電圧波形を示す波形図であり、（ｂ）はピーキング制御を行った場合のピーキング容量端子の電圧波形を示す波形図である。
【図５】上記発光ダイオード駆動装置における駆動電流が小さい場合のドライブ電流Ｉdriv、ピーキング電流Ｉpeak、ＬＥＤ電流Ｉled、及びＬＥＤの光出力波形を示す波形図である。
【図６】（ａ）は上記発光ダイオード駆動装置において位相補償なし場合のドライブ電流Ｉdriv、ピーキング電流Ｉpeak、ＬＥＤ電流Ｉled、及びＬＥＤの光出力波形を示す波形図であり、（ｂ）は位相補償有りの場合のドライブ電流Ｉdriv、ピーキング電流Ｉpeak、ＬＥＤ電流Ｉled、及びＬＥＤの光出力波形を示す波形図である。
【図７】上記発光ダイオード駆動装置の他の具体的構成を示す回路図である。
【図８】（ａ）は上記発光ダイオード駆動装置における位相補償回路の構成を示す回路図であり、（ｂ）は位相補償回路の他の構成を示す回路図である。
【図９】従来の発光ダイオード駆動装置の等価回路を示すブロック図である。
【図１０】（ａ）は上記発光ダイオード駆動装置における駆動電流が中程度の場合のドライブ電流Ｉdriv、ピーキング電流Ｉpeak、ＬＥＤ電流Ｉled、及びＬＥＤの光出力波形を示す波形図であり、（ｂ）は駆動電流が小さい場合のドライブ電流Ｉdriv、ピーキング電流Ｉpeak、ＬＥＤ電流Ｉled、及びＬＥＤの光出力波形を示す波形図である。
【図１１】（ａ）は上記発光ダイオード駆動装置における常温時のドライブ電流Ｉdriv、ピーキング電流Ｉpeak、ＬＥＤ電流Ｉled、及びＬＥＤの光出力波形を示す波形図であり、（ｂ）は定温時のドライブ電流Ｉdriv、ピーキング電流Ｉpeak、ＬＥＤ電流Ｉled、及びＬＥＤの光出力波形を示す波形図であり、（ｃ）は高温時のドライブ電流Ｉdriv、ピーキング電流Ｉpeak、ＬＥＤ電流Ｉled、及びＬＥＤの光出力波形を示す波形図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１      発光ダイオード
５      段（こぶ）
１０      発光ダイオード駆動装置
２０      ドライブパルス電流発生回路（ドライブ電流発生手段）
２１      定電流回路
３０      微分回路（ピーキング電流発生手段）
３１      第１の微分回路
３２      第２の微分回路
４０      ピーキングコントロール回路（ピーキング電流制御手段）
５０      温度補償回路
６０      バイアス回路（バイアス電流出力手段）
Ｃ１      ピーキング容量（第１のコンデンサ）
Ｃ２      ピーキング容量（第２のコンデンサ）
Ｉdriv    ドライブ電流
Ｉled     ＬＥＤ電流
Ｉpeak    ピーキング電流
ＩＮＶ１  インバータ（インバータ回路、第１のインバータ回路、スイッチ手段）
ＩＮＶ２  インバータ（第２のインバータ回路）
Ｒ１      電流制限抵抗（第１の抵抗）
Ｒ２      電流制限抵抗（第２の抵抗）
Ｔｒ１    ＭＯＳトランジスタ
Ｔｒ３    ＭＯＳトランジスタ
Ｖin      ドライブパルス信号
Ｖｒｅｆ  ピーキング制御電圧
Ｖｔｈ    閾値電圧（スレッシュ電圧）
【図１】
2006128393.tif 000003
【図２】
2006128393.tif 000004
【図３】
2006128393.tif 000005
【図４】
2006128393.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006128393.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006128393.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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