(57)【要約】【課題】  光信号の強度に関係なく高速に動作させること。【解決手段】  光電変換素子ＰＤ１から発生する光電流を、オペアンプＡ１に抵抗器Ｒ１を接続した電流電圧変換回路によって電圧に変換する光電流電圧変換回路を、第１の電流を出力する第１の電流源ＣＳ１と、第２の電流を出力する第２の電流源ＣＳ２と、光電流と第１の電流との加算電流が流入されるＭＯＳＦＥＴｍ１を有する第1の電流経路と、電流電圧変換回路を流れる電流と第２の電流との加算電流が流入されるＭＯＳＦＥＴｍ２を有する第２の電流経路とを備え、第２の電流が第１の電流のＮ倍（但し、Ｎ＞１）の値であり、且つ第２の電流経路を流れる電流が第１の電流経路を流れる電流のＮ倍の値であるように構成した。【選択図】      図１
2005080165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子から発生する光電流を、少なくとも抵抗素子を有する電流電圧変換回路によって電圧に変換する光電流電圧変換回路において、
第１の電流を出力する第１の電流源と、
第２の電流を出力する第２の電流源と、
前記光電流と前記第１の電流との加算電流が流入される第1の電流経路と、
前記電流電圧変換回路を流れる電流と前記第２の電流との加算電流が流入される第２の電流経路とを備え、
前記第２の電流が前記第１の電流のＮ倍（但し、Ｎ＞１）の値であり、且つ前記第２の電流経路を流れる電流が前記第１の電流経路を流れる電流のＮ倍の値である
ことを特徴とする光電流電圧変換回路。
【請求項２】
前記電流電圧回路は、前記第２の電流源が反転入力端子に接続されたオペアンプを備え、このオペアンプの反転入力端子と出力端子との間に前記抵抗素子が接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光電流電圧変換回路。
【請求項３】
前記第１及び第２の電流経路によってカレントミラー回路が形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光電流電圧変換回路。
【請求項４】
前記第１の電流経路は、一端が前記光電変換素子及び前記第１の電流源に接続され、他端が基準電圧端子に接続された第２の抵抗素子を備えて成り、
前記第２の電流経路は、前記第２の電流源及び前記電流電圧変換回路に接続された電流制御用のトランジスタと、このトランジスタと前記基準電圧端子との間に接続され、且つ前記第２の抵抗素子の１／Ｎの抵抗値を有する第３の抵抗素子を備えて成り、
前記第２の抵抗素子の一端の電圧と、前記トランジスタと前記第３の抵抗素子との間の電圧とを入力とする第２のオペアンプを備え、この第２のオペアンプの出力信号により前記トランジスタを流れる電流を制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光電流電圧変換回路。
【請求項５】
前記光電変換素子及び前記第１の電流源の接続部分と、前記第２のオペアンプの入力端子及び前記第２の抵抗素子の接続部分との間に、電流制御用の第２のトランジスタを接続し、この第２のトランジスタに流れる電流を制御する端子に一定の電圧を印加した
ことを特徴とする請求項４に記載の光電流電圧変換回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子に発生する光電流を電圧に変換する光電流電圧変換回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光電流電圧変換回路の回路図を図４に示し、その説明を行う。図４において、ＰＤ３は光を電流に変換するフォトダイオード、Ｃ３はフォトダイオードＰＤ３の接合容量を表す容量であり、その接合容量を判り易く説明するために外部に取り出して表現したものである。Ａ２１はオペアンプ、Ｒ２１はフォトダイオードＰＤ３で発生した光電流を電圧に変換するための抵抗器である。
【０００３】
これら要素は、フォトダイオードＰＤ３がオペアンプＡ２１の反転入力端子２１と正側電源Ｖｄｄとの間に接続され、抵抗器Ｒ２１がオペアンプＡ２１の出力端子２２と反転入力端子２１との間に接続されている。更に説明すると、フォトダイオードＰＤ３のカソード端は正側電源Ｖｄｄに接続され、アノード端はオペアンプＡ２１の反転入力端子２１に接続されている。また、オペアンプＡ２１の非反転入力端子２３に基準電圧Ｖｒｅｆが供給されている。
【０００４】
次に、このような構成の光電流電圧変換回路の動作を説明する。
オペアンプＡ２１の反転入力端子２１の電圧としては、非反転入力端子２３に供給されている電圧レベルＶｒｅｆが生じているため、フォトダイオードＰＤ３にはＶｄｄ−Ｖｒｅｆの電圧が印加されていることになる。
フォトダイオードＰＤ３に光が当たると、光電流Ｉが発生し、この光電流ＩがＶｄｄからＶｒｅｆに向かう方向に流れ、最終的に抵抗器Ｒ２１を通って出力端子２２に到達する。抵抗器Ｒ２１の両端子間には、光電流Ｉに相当する電圧が発生し、出力端子２２の電圧Ｖｏｕｔは次式（１）のようになる。
Ｖｏｕｔ＝Ｖｒｅｆ−Ｉ×Ｒ２１ａ  …（１）
【０００５】
但し、抵抗器Ｒ２１の抵抗値をＲ２１ａとした。
このようにして、フォトダイオードＰＤ３に照射される光の光量を測定することができる。ここで、オペアンプの最適なダイナミックレンジを保つためには光量が強ければ抵抗値Ｒ２１ａを小さく、逆に光量が弱ければ抵抗値Ｒ２１ａを大きくすれば良い。
ところで、このような光電流電圧変換回路の動作速度は、容量Ｃ３及び抵抗値Ｒ２１ａが大きいと時定数が大きくなるので遅くなる。従って、弱い光量下で高速動作させることが困難であった。
【０００６】
この問題を解決するための従来の光電流電圧変換回路を図５に示す。
図５において、ＰＤ４は光を電流に変換するためのフォトダイオード、Ｃ４はフォトダイオードＰＤ４の接合容量を表す容量（上述の説明と同様）、Ａ３１はオペアンプ、Ｒ３１はフォトダイオードＰＤ４で発生した光電流を電圧に変換するための抵抗器である。ｍ３１，ｍ３２はＮ型ＭＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor)であり、２個のＭＯＳＦＥＴｍ３１，ｍ３２でカレントミラー回路を構成している。
【０００７】
これら要素は、フォトダイオードＰＤ４が、ＭＯＳＦＥＴｍ３１のドレイン端子と正側電源Ｖｄｄとの間に接続され、ＭＯＳＦＥＴｍ３２のドレイン端子がオペアンプＡ３１の反転入力端子３２に接続され、抵抗器Ｒ３１がオペアンプＡ３１の出力端子３３と反転入力端子３２との間に接続され、オペアンプＡ３１の非反転入力端子３４に基準電圧Ｖｒｅｆが供給されている。
【０００８】
次に、このような構成の光電流電圧変換回路の動作を説明する。
フォトダイオードＰＤ４に光が照射されると、光電流Ｉが発生し、この光電流ＩがＶｄｄからＭＯＳＦＥＴｍ３１のドレイン端子に流れる。ここで、ＭＯＳＦＥＴｍ３１，ｍ３２のサイズ比をＮ（Ｎ＞１）とすると、ＭＯＳＦＥＴｍ３２に流れ込む電流は、ＭＯＳＦＥＴｍ３１のドレイン端子に流れ込む電流のＮ倍になるので、Ｎ×Ｉとなる。そして、抵抗器Ｒ３１を通って出力端子３３に達するので、出力電圧Ｖｏｕｔは、次式（２）のようになる。
Ｖｏｕｔ＝Ｖｒｅｆ−Ｎ×Ｉ×Ｒ３１ａ  …（２）
但し、抵抗器Ｒ３１の抵抗値をＲ３１ａとした。
【０００９】
上式（２）からもわかるように、図４に示した光電流電圧変換回路と同じ電圧を得るには、抵抗値Ｒ３１ａを１／Ｎ倍と小さくすればよい。抵抗値を小さくすることによって、光電流電圧変換回路の動作速度を向上させることができる。
この種の従来の光電流電圧変換回路として、例えば特許文献１に記載のものがある。
【特許文献１】特開２００２−３４４２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来の光電流電圧変換回路においては、次に説明するような問題がある。例えば、図５に示した光電流電圧変換回路を光ディスク装置に適用した場合、光ディスクの書き込み時は光信号の強度が強く、読み込み時は弱くなる。このため、ＭＯＳＦＥＴｍ３１，ｍ３２で構成されるカレントミラー回路は、光電流が少ない場合は多い場合に比べて動作速度が遅くなる。
これは、ＭＯＳＦＥＴｍ３１のコンダクタンスｇｍが、下式（３）によって支配されており、下式（３）によると光電流Ｉが小さくなるとコンダクタンスｇｍが小さくなるからである。
ｇｍ＝√（２ＫＩ）  …（３）
但し、Ｋは、ＭＯＳＦＥＴのサイズ及び物理的な定数で決まる定数である。
【００１１】
更に、抵抗値はコンダクタンスｇｍの逆数であり、光電流Ｉが極めて少ない場合には、抵抗値が非常に大きくなり、結果的にフォトダイオードＰＤ４の接合容量Ｃ４と合わさって回路の動作速度が遅くなる。
特に近年においては、光ディスクに対する書き込み速度の高速化に伴い、書き込みレベルは格段に高くなっている。一方、読み出しレベルは一定のままであるため、書き込み時と読み出し時の信号レベル差が益々大きくなり、読み出し時における回路の動作速度が、書込み時との相対関係において、より遅くなるという問題がある。
【００１２】
この問題を、図６を参照して更に説明する。図６は光ディスクの書込み時と読み出し時との応答波形の一例を示す図である。図６において、４１は基準電圧Ｖｒｅｆ、即ち暗状態での信号レベルである。４２は読み出し時の光信号の強度が弱い時のレベル、４３は書き込み時の光信号の強度が強い時のレベルである。光ディスクの読み出しレベル４２から書き込みレベル４３に遷移する時は、光信号の強度が強いほうへ遷移するので光電流Ｉが多くなって、ＭＯＳＦＥＴｍ３１，ｍ３２も高速に動作する。従って、遷移時間ｔ１も短い。しかし、逆に書き込みレベル４２から読み出しレベル４３に遷移する時は、光電流Ｉが少なくなるので、ＭＯＳＦＥＴｍ３１，ｍ３２も高速に動作できなくなり遷移時間ｔ２も長くなる。このような特性では、読み出しレベルの期間も短くなり、高速動作の障害となる。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、光信号の強度に関係なく高速に動作させることができる光電流電圧変換回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１による光電流電圧変換回路は、光電変換素子から発生する光電流を、少なくとも抵抗素子を有する電流電圧変換回路によって電圧に変換する光電流電圧変換回路において、第１の電流を出力する第１の電流源と、第２の電流を出力する第２の電流源と、前記光電流と前記第１の電流との加算電流が流入される第1の電流経路と、前記電流電圧変換回路を流れる電流と前記第２の電流との加算電流が流入される第２の電流経路とを備え、前記第２の電流が前記第１の電流のＮ倍（但し、Ｎ＞１）の値であり、且つ前記第２の電流経路を流れる電流が前記第１の電流経路を流れる電流のＮ倍の値であることを特徴としている。
【００１４】
この構成によれば、光電流をＩ１、第１の電流をＩ２とすると、第１の電流経路に流入される電流はＩ１＋Ｉ２となる。第２の電流経路に流れ込む電流は、第１の電流経路のＮ倍なので、Ｎ×（Ｉ１＋Ｉ２）となる。また、第２の電流は第１の電流のＮ倍なので、第２の電流経路には、Ｎ×Ｉ２の電流が流入される。また、電流電圧変換回路の抵抗素子には、第２の電流経路に流入される加算電流から第２の電流の値を差し引いた値の電流が流れる。このことから、抵抗素子を流れる電流は、第１及び第２の電流の値に無関係に、光電変換素子で発生した光電流Ｉ１のＮ倍となっていることがわかる。従って、光電流Ｉ１がゼロ又は低いレベルであっても、少なくとも第１及び第２の電流経路には、第１及び第２の電流源から第１の電流Ｉ２及び第２の電流Ｎ×Ｉ２が供給されているので、これらの電流Ｉ２及びＮ×Ｉ２を、所望の動作速度を確保するレベルとなるように設定すれば良い。これによって、光電流電圧変換回路を、光信号の強度に関係なく高速に動作させることができる。
【００１５】
また、本発明の請求項２による光電流電圧変換回路は、請求項１において、前記電流電圧回路は、前記第２の電流源が反転入力端子に接続されたオペアンプを備え、このオペアンプの反転入力端子と出力端子との間に前記抵抗素子が接続されていることを特徴としている。
この構成によれば、反転増幅器構成とされたオペアンプを用いて電流を電圧に変換するので、適正に変換することできる。
また、本発明の請求項３による光電流電圧変換回路は、請求項１または２において、前記第１及び第２の電流経路によってカレントミラー回路が形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、第１の電流経路を流れる電流が第２の電流経路を流れる電流にミラーされるので、光電流を高い精度で電流電圧変換回路へ流入することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項４による光電流電圧変換回路は、請求項１または２において、前記第１の電流経路は、一端が前記光電変換素子及び前記第１の電流源に接続され、他端が基準電圧端子に接続された第２の抵抗素子を備えて成り、前記第２の電流経路は、前記第２の電流源及び前記電流電圧変換回路に接続された電流制御用のトランジスタと、このトランジスタと前記基準電圧端子との間に接続され、且つ前記第２の抵抗素子の１／Ｎの抵抗値を有する第３の抵抗素子を備えて成り、前記第２の抵抗素子の一端の電圧と、前記トランジスタと前記第３の抵抗素子との間の電圧とを入力とする第２のオペアンプを備え、この第２のオペアンプの出力信号により前記トランジスタを流れる電流を制御することを特徴としている。
【００１７】
この構成によれば、第２のオペアンプの制御によってトランジスタに流れる電流が制御され、第２及び第３の抵抗素子の各々の両端電位差が同じ値となる。しかし、第２及び第３の抵抗素子の抵抗値は、Ｎ：１の関係となっているので、第２及び第３の抵抗素子に流入する電流値は逆の１：Ｎとなる。従って、上記カレントミラー回路と同様の作用があるので、光信号の強度に関係なく高速に動作させることができる。
【００１８】
また、本発明の請求項５による光電流電圧変換回路は、請求項４において、前記光電変換素子及び前記第１の電流源の接続部分と、前記第２のオペアンプの入力端子及び前記第２の抵抗素子の接続部分との間に、電流制御用の第２のトランジスタを接続し、この第２のトランジスタに流れる電流を制御する端子に一定の電圧を印加したことを特徴としている。
【００１９】
この構成によれば、第２のトランジスタの電流制御用の端子に一定の電圧を印加するようにしたので、光電変換素子と第２のトランジスタとの接続部分の電圧も一定になるように作用し、光電変換素子の接合容量への電荷の充放電のための電流を大幅に減らすことができる。この結果、第２の抵抗素子と接合容量が分離されたので第２の抵抗素子の抵抗値が相対的に高くなっても、光電流電圧変換回路を高速に動作可能とすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明は、光電変換素子から発生する光電流を、少なくとも抵抗素子を有する電流電圧変換回路によって電圧に変換する光電流電圧変換回路を、第１の電流を出力する第１の電流源と、第２の電流を出力する第２の電流源と、光電流と第１の電流との加算電流が流入される第1の電流経路と、電流電圧変換回路を流れる電流と第２の電流との加算電流が流入される第２の電流経路とを備え、第２の電流が第１の電流のＮ倍（但し、Ｎ＞１）の値であり、且つ第２の電流経路を流れる電流が第１の電流経路を流れる電流のＮ倍の値であるように構成した。
【００２１】
この構成においては、電流電圧変換回路の抵抗素子には、第２の電流経路に流入される加算電流から第２の電流の値を差し引いた値の電流が流れるので、抵抗素子を流れる電流は、第１及び第２の電流の値に無関係に、光電変換素子で発生した光電流Ｉ１のＮ倍となっていることがわかる。従って、光電流Ｉ１がゼロ又は低いレベルであっても、少なくとも第１及び第２の電流経路には、第１及び第２の電流源から第１の電流Ｉ２及び第２のＮ×Ｉ２が供給されているので、これらの電流Ｉ２及びＮ×Ｉ２を、所望の動作速度を確保するレベルとなるように設定すれば良い。
これによって、光電流電圧変換回路を、光信号の強度に関係なく高速に動作させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光電流電圧変換回路の回路図である。
図１において、ＰＤ１は光を電流に変換するフォトダイオード等の光電変換素子、Ｃ１は光電変換素子ＰＤ１の接合容量を表す容量であり、その接合容量を判り易く説明するために外部に取り出して表現したものである。ｍ１，ｍ２は入出力電流比が１：Ｎのカレントミラー回路を構成するＮ型のＭＯＳＦＥＴである。ＣＳ１，ＣＳ２は電流値が１：Ｎの比を有する電流源、Ａ１はオペアンプ、Ｒ１はオペアンプＡ１の反転入力端子２と出力端子３とに接続され、電流を電圧に変換するための抵抗器である。また、オペアンプＡ１の非反転入力端子４には基準電圧Ｖｒｅｆが供給されている。
【００２３】
このような構成の光電流電圧変換回路において、光電変換素子ＰＤ１で発生した光電流をＩ１、電流源ＣＳ１から供給される電流をＩ２とすると、ＭＯＳＦＥＴｍ１に流れ込む電流はＩ１＋Ｉ２となる。ＭＯＳＦＥＴｍ２に流れ込む電流は、ＭＯＳＦＥＴｍ１のＮ倍なので、Ｎ×（Ｉ１＋Ｉ２）となる。また、電流源ＣＳ２には、電流源ＣＳ１のＮ倍の電流が供給されるので、Ｎ×Ｉ２の電流がＭＯＳＦＥＴｍ２に向かって流れる。
【００２４】
抵抗器Ｒ１には、ＭＯＳＦＥＴｍ２に流れる電流と電流源ＣＳ２に流れる電流の差である下式（４）で示す電流値が、オペアンプＡ１の出力端子３から反転入力端子２に流れる。
Ｎ・（Ｉ１＋Ｉ２）―Ｎ・Ｉ２＝Ｎ・Ｉ１  …（４）
従って、出力電圧Ｖｏｕｔは次式（５）のようになる。
Ｖｏｕｔ＝Ｖｒｅｆ＋Ｎ・Ｉ１・Ｒａ  …（５）
但し、抵抗器Ｒ１の抵抗値をＲ１ａとした。
【００２５】
上式（５）によると、抵抗器Ｒ１を流れる電流は、電流源ＣＳ１，ＣＳ２の電流値に無関係に、光電変換素子ＰＤ１で発生した電流のＮ倍となっていることがわかる。
この光電流電圧変換回路によると、光電流Ｉ１がゼロ又は低いレベルであっても、少なくともＭＯＳＦＥＴｍ１及びｍ２には、電流源ＣＳ１，ＣＳ２から電流Ｉ２及びＮ×Ｉ２が供給されているので、この電流Ｉ２及びＮ×Ｉ２を、所望の動作速度を確保するレベルとなるように設定すれば良い。
【００２６】
具体的には、前述の式（３）で求められるコンダクタンスｇｍと容量Ｃ１から必要な電流量を決定することができる。これによって、光電流電圧変換回路を、光信号の強度に関係なく高速に動作させることができる。
このような光電流電圧変換回路を光ディスク装置に適用した場合、光ディスクの書き込みレベルから読み出しレベルへの遷移時間と、逆の読み出しレベルから書き込みレベルへの遷移時間とをほぼ同じとすることができるので、光ディスクの書き込みレベルと読み出しレベルにおいて、各々交互に高速に信号が来る場合においても、高速に応答することができる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る光電流電圧変換回路の回路図である。
図２において、ＰＤ２は光を電流に変換するフォトダイオード等の光電変換素子、Ｃ２は光電変換素子ＰＤ２の接合容量を表す容量であり、その接合容量を判り易く説明するために外部に取り出して表現したものである。Ｒ１２，Ｒ１３は抵抗値がＮ：１の比を有する１対の抵抗器、ＣＳ１１，ＣＳ１２は電流値が１：Ｎの比を有する電流源、ｍ１１はＮ型のＭＯＳＦＥＴ、Ａ１１，Ａ１２はオペアンプ、Ｒ１１はオペアンプＡ１１の反転入力端子１４と出力端子１５とに接続して電流を電圧に変換するための抵抗器である。オペアンプＡ１１の非反転入力端子１６には、基準電圧Ｖｒｅｆが供給されている。また、オペアンプＡ１２の出力端子１３は、ＭＯＳＦＥＴｍ１１のゲート端に接続されている。
【００２８】
このような構成の光電流電圧変換回路の動作を説明する。
オペアンプＡ１２の非反転入力端子１１の電圧をＶ１１、反転入力端子１２の電圧をＶ１２、オペアンプＡ１２の出力端子１３の電圧をＶ１３とすると、次式（６）のような関係が成立する。
Ｖ１３＝Ａ×（Ｖ１１−Ｖ１２）  …（６）
ここで、ＡはオペアンプＡ１２の利得である。この利得が十分高ければ、次式（７）のような関係が成立する。
（Ｖ１１−Ｖ１２）＝０  …（７）
【００２９】
即ち、抵抗器Ｒ１２，Ｒ１３の両端電位差が同じになるように、オペアンプＡ１２の出力電圧によるＭＯＳＦＥＴｍ１１のゲート制御によって、抵抗器Ｒ１３へ流れる電流の電流値を決める。
仮に、抵抗器Ｒ１３の両端電位差が、抵抗器Ｒ１２よりも小さい場合には、上式（６）のかっこ内の値は、正（プラス）となるので、オペアンプＡ１２の出力電圧Ｖ１３は、より大きくなり、ＭＯＳＦＥＴｍ１１に流れる電流は増加する。この結果、抵抗器Ｒ１３の両端電位差が大きくなる。
【００３０】
逆に、抵抗器Ｒ１３の両端電位差が、抵抗器Ｒ１２の両端電位差よりも大きい場合には、上式（６）のかっこ内の値は、負（マイナス）になるので、出力電圧Ｖ１３はより小さくなり、ＭＯＳＦＥＴｍ１１に流れる電流は減少する。この結果、抵抗器Ｒ１３の両端電位差が小さくなる。
このような動作によって、抵抗器Ｒ１２とＲ１３との端子１１，１２の電位が同じ値になる。
ここで、抵抗器Ｒ１２，Ｒ１３の抵抗値を１０：１の比にしておくと、上記で説明したように両端電位差が一定になるように作用するため、電流値は反対の１：１０となる。このようにオペアンプＡ１２，抵抗器Ｒ１２，Ｒ１３、ＭＯＳＦＥＴｍ１１で構成される回路も、図１に示したＭＯＳＦＥＴｍ１，ｍ２で構成されるカレントミラー回路と同様の作用がある。
【００３１】
従って、第２の実施の形態の光電流電圧変換回路においても、第１の実施の形態の光電流電圧変換回路と同様に、光信号の強弱に関係なくいつも高速に動作させることができる。
なお、図１に示す第１の実施の形態の光電流電圧変換回路においては、ＭＯＳＦＥＴｍ２の出力インピーダンスが有限であるため、端子２の電圧によって電流値が僅かではあるが変動する。しかし、図２に示す第２の実施の形態の光電流電圧変換回路は、抵抗器Ｒ１２、Ｒ１３の抵抗値の比精度のみでカレントミラー回路の精度が定まるので、上記端子２に対応する電流源ＣＳ１２の出力端子１４の電圧の影響を受けることがない。このため、第１の実施の形態の光電流電圧変換回路よりも、比精度の優れた回路を提供することができる。
【００３２】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る光電流電圧変換回路の回路図である。但し、図３に示す第３の実施の形態において、図２に示した第２の実施の形態の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
図３に示す光電流電圧変換回路が、図２に示した光電流電圧変換回路と異なる点は、光電変換素子ＰＤ２及び電流源ＣＳ１１の接続部分１１と、オペアンプＡ１２の非反転入力端子及び抵抗器Ｒ１２の接続部分１７との間に、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴｍ１２を接続したことにある。更に説明すると、ＭＯＳＦＥＴｍ１２のドレイン端子を抵抗器Ｒ１２の一端１７に、ソース端子を光電変換素子ＰＤ２及び電流源ＣＳ１１の接続部分１１に接続し、ゲート端子１８に第２の基準電圧Ｖｒｅｆ２を印加した。
【００３３】
このような構成の光電流電圧変換回路の動作を説明する。
まず、図２に示した第２の実施の形態の光電流電圧変換回路においては、抵抗器Ｒ１２と光電変換素子ＰＤ２の接合容量Ｃ２とを組み合わせた回路で低域通過フィルタを形成し、抵抗値が高いほど又は容量値が大きいほど、光電流電圧変換回路の動作速度が低下することになる。これは、図２の端子１１がＰＤ２からくる信号電流によって電圧変動が発生し、この電圧変動にともない容量Ｃ２にも電流が供給されることから、速度の低下を引き起こすことになると考えても良い。この回路においては、抵抗器Ｒ１２がＲ１３の抵抗値のＮ倍であること、また抵抗器Ｒ１２，Ｒ１３の抵抗値を下げると、それぞれの抵抗器Ｒ１２，Ｒ１３に流れる電流源ＣＳ１１，ＣＳ１２の電流が増加することになる。
【００３４】
しかし、図３に示すように、ＭＯＳＦＥＴｍ１２を追加して、そのゲート端子１８への印加電圧を一定の基準電圧Ｖｒｅｆ２に保持することで、ＭＯＳＦＥＴｍ１２のソース側端子１１の電圧も一定になるように作用し、容量Ｃ２への電荷の充放電のための電流を大幅に減らすことができる。この結果、抵抗器Ｒ１２の抵抗値が相対的に高くなっても高速に動作可能な光電変換回路を提供することができる。
以上説明した第１〜第３の実施の形態においては、トランジスタとしてＭＯＳＦＥＴを用いたが、代わりにバイポーラトランジスタを用いても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の光電流電圧変換回路は、光信号の信号レベル比が高い場合又は光信号が無くなった場合においても、常に高速に動作させることができるので、高速に動作する光ディスクからの光信号を検出する場合などに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光電流電圧変換回路の回路図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光電流電圧変換回路の回路図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る光電流電圧変換回路の回路図である。
【図４】従来の光電流電圧変換回路の回路図である。
【図５】従来の他の光電流電圧変換回路の回路図である。
【図６】光ディスクの書込み時と読み出し時との応答波形の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
ＰＤ１，ＰＤ２  光電変換素子
Ｃ１，Ｃ２  光電変換素子の接合容量
ｍ１，ｍ２，ｍ１１  Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ
ｍ１２  Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ
ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ１１，ＣＳ１２  電流源
Ａ１，Ａ１１，Ａ１２  オペアンプ
Ｒ１，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３  抵抗器
Ｖｒｅｆ，Ｖｒｅｆ２  基準電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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