(57)【要約】【課題】温度に影響を受けることなく高い輝度効率を得ることができる放電灯点灯装置及びバックライト装置並びに液晶表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】温度検出手段５と、調光特性制御手段６と、駆動制御手段７と、駆動手段８とを含み、放電灯（冷陰極管）３を点灯させる放電灯点灯装置（インバータ）４であって、温度検出手段５では放電灯３の周囲温度を検出し、調光特性制御手段６では温度検出手段５で検出した周囲温度（温度信号ＴＳの示す温度）が上限温度より高い場合には調光レベル（調光信号ＤＳ）の上限を及び／又は周囲温度が下限温度より低い場合には調光レベルの下限を制限し、駆動制御手段７では調光特性制御手段６からの調光レベル（制御調光信号ＣＤＳ）に基づいて放電灯３の出力電流を制御するための駆動制御信号ＣＤＳを生成し、駆動手段８では駆動制御信号ＣＤＳに基づいて放電灯３に電力を供給する。【選択図】  図１
2004220810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、
前記放電灯の周囲温度又は前記放電灯点灯装置に入力される外部温度信号に基づいて調光特性を制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記周囲温度又は前記外部温度信号で示される温度が低温の場合には調光レベルの下限を及び／又は高温の場合には調光レベルの上限を制限することを特徴とする請求項１に記載する放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記周囲温度又は前記外部温度信号で示される温度に応じて線形値又は一定値で、調光レベルの下限を及び／又は調光レベルの上限を制限することを特徴とする請求項２に記載する放電灯点灯装置。
【請求項４】
温度検出手段と、調光特性制御手段と、駆動制御手段と、駆動手段とを含み、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、
前記温度検出手段は、前記放電灯の周囲温度を検出し、
前記調光特性制御手段は、前記温度検出手段で検出した周囲温度が上限温度より高い場合には調光レベルの上限を及び／又は前記周囲温度が下限温度より低い場合には調光レベルの下限を制限し、
前記駆動制御手段は、前記調光特性制御手段からの調光レベルに基づいて放電灯の出力電流を制御するための駆動制御信号を生成し、
前記駆動手段は、前記駆動制御信号に基づいて前記放電灯に電力を供給する
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記調光特性制御手段は、高温側比較部と高温側出力制限部及び／又は低温側比較部と低温側出力制限部とを含み、
前記高温側比較部は、前記周囲温度が前記上限温度より高いか否かを判定し、
前記高温側出力制限部は、前記高温側比較部で前記上限温度より高いと判定した場合、前記調光レベルの上限を制限し、
前記低温側比較部は、前記周囲温度が前記下限温度より低いか否かを判定し、
前記低温側出力制限部は、前記低温側比較部で前記下限温度より低いと判定した場合、前記調光レベルの下限を制限する
ことを特徴とする請求項４に記載する放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記高温側出力制限部は、前記周囲温度に応じて線形値又は一定値で調光レベルの上限を制限し、
前記低温側出力制限部は、前記周囲温度に応じて線形値又は一定値で調光レベルの下限を制限する
ことを特徴とする請求項５に記載する放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記高温側比較部は、高温側比較器を備え、
前記高温側出力制限部は、高温側スイッチング素子と、高温側調光レベル設定回路と、高温側増幅器と、高温側ダイオードとを備え、
前記高温側比較器は、前記周囲温度を示す温度電圧と前記上限温度を示す上限電圧とを比較し、前記周囲温度が前記上限温度より高いか否かを判定し、
前記高温側スイッチング素子は、前記高温側比較器での判定に応じてオン／オフし、
前記高温側調光レベル設定回路は、前記高温側スイッチング素子のオン／オフに応じて上限調光レベル電圧又は調光レベル電圧の最大電圧以上の電圧を設定し、
前記高温側増幅器は、反転入力端子に調光レベル電圧が入力されるとともに非反転入力端子に前記高温側調光レベル設定回路での設定電圧が入力され、前記調光レベル電圧が前記高温側調光レベル設定回路での設定電圧より高いか否かに応じて出力が反転し、
前記高温側ダイオードは、前記高温側増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続され、前記高温側増幅器の出力に応じてオン／オフし、
前記高温側ダイオードがオンした場合、前記高温側増幅器と前記高温側ダイオードとで非反転増幅回路を形成し、前記上限調光レベル電圧を出力する
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載する放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記低温側比較部は、低温側比較器を備え、
前記低温側出力制限部は、低温側スイッチング素子と、低温側調光レベル設定回路と、低温側増幅器と、低温側ダイオードとを備え、
前記低温側比較器は、前記周囲温度を示す温度電圧と前記下限温度を示す下限電圧とを比較し、前記周囲温度が前記下限温度より低いか否かを判定し、
前記低温側スイッチング素子は、前記低温側比較器での判定に応じてオン／オフし、
前記低温側調光レベル設定回路は、前記低温側スイッチング素子のオン／オフに応じて下限調光レベル電圧又は調光レベル電圧の最小電圧以下の電圧を設定し、
前記低温側増幅器は、反転入力端子に調光レベル電圧が入力されるとともに非反転入力端子に前記低温側調光レベル設定回路での設定電圧が入力され、前記調光レベル電圧が前記低温側調光レベル設定回路での設定電圧より低いか否かに応じて出力が反転し、
前記低温側ダイオードは、前記低温側増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続され、前記低温側増幅器の出力に応じてオン／オフし、
前記低温側ダイオードがオンした場合、前記低温側増幅器と前記低温側ダイオードとで非反転増幅回路を形成し、前記下限調光レベル電圧を出力する
ことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載する放電灯点灯装置。
【請求項９】
調光特性制御手段と、駆動制御手段と、駆動手段とを含み、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、
前記調光特性制御手段は、前記放電灯点灯装置に入力される外部温度信号で示される入力温度が上限温度より高い場合には調光レベルの上限を及び／又は前記入力温度が下限温度より低い場合には調光レベルの下限を制限し、
前記駆動制御手段は、前記調光特性制御手段からの調光レベルに基づいて放電灯の出力電流を制御するための駆動制御信号を生成し、
前記駆動手段は、前記駆動制御信号に基づいて前記放電灯に電力を供給する
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項１０】
前記調光特性制御手段は、高温側比較部と高温側出力制限部及び／又は低温側比較部と低温側出力制限部とを含み、
前記高温側比較部は、前記入力温度が前記上限温度より高いか否かを判定し、
前記高温側出力制限部は、前記高温側比較部で前記上限温度より高いと判定した場合、前記調光レベルの上限を制限し、
前記低温側比較部は、前記入力温度が前記下限温度より低いか否かを判定し、
前記低温側出力制限部は、前記低温側比較部で前記下限温度より低いと判定した場合、前記調光レベルの下限を制限する
ことを特徴とする請求項９に記載する放電灯点灯装置。
【請求項１１】
前記高温側出力制限部は、前記入力温度に応じて線形値又は一定値で調光レベルの上限を制限し、
前記低温側出力制限部は、前記入力温度に応じて線形値又は一定値で調光レベルの下限を制限する
ことを特徴とする請求項１０に記載する放電灯点灯装置。
【請求項１２】
前記高温側比較部は、高温側比較器を備え、
前記高温側出力制限部は、高温側スイッチング素子と、高温側調光レベル設定回路と、高温側増幅器と、高温側ダイオードとを備え、
前記高温側比較器は、前記入力温度を示す温度電圧と前記上限温度を示す上限電圧とを比較し、前記入力温度が前記上限温度より高いか否かを判定し、
前記高温側スイッチング素子は、前記高温側比較器での判定に応じてオン／オフし、
前記高温側調光レベル設定回路は、前記高温側スイッチング素子のオン／オフに応じて上限調光レベル電圧又は調光レベル電圧の最大電圧以上の電圧を設定し、
前記高温側増幅器は、反転入力端子に調光レベル電圧が入力されるとともに非反転入力端子に前記高温側調光レベル設定回路での設定電圧が入力され、前記調光レベル電圧が前記高温側調光レベル設定回路での設定電圧より高いか否かに応じて出力が反転し、
前記高温側ダイオードは、前記高温側増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続され、前記高温側増幅器の出力に応じてオン／オフし、
前記高温側ダイオードがオンした場合、前記高温側増幅器と前記高温側ダイオードとで非反転増幅回路を形成し、前記上限調光レベル電圧を出力する
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載する放電灯点灯装置。
【請求項１３】
前記低温側比較部は、低温側比較器を備え、
前記低温側出力制限部は、低温側スイッチング素子と、低温側調光レベル設定回路と、低温側増幅器と、低温側ダイオードとを備え、
前記低温側比較器は、前記入力温度を示す温度電圧と前記下限温度を示す下限電圧とを比較し、前記入力温度が前記下限温度より低いか否かを判定し、
前記低温側スイッチング素子は、前記低温側比較器での判定に応じてオン／オフし、
前記低温側調光レベル設定回路は、前記低温側スイッチング素子のオン／オフに応じて下限調光レベル電圧又は調光レベル電圧の最小電圧以下の電圧を設定し、
前記低温側増幅器は、反転入力端子に調光レベル電圧が入力されるとともに非反転入力端子に前記低温側調光レベル設定回路での設定電圧が入力され、前記調光レベル電圧が前記低温側調光レベル設定回路での設定電圧より低いか否かに応じて出力が反転し、
前記低温側ダイオードは、前記低温側増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続され、前記低温側増幅器の出力に応じてオン／オフし、
前記低温側ダイオードがオンした場合、前記低温側増幅器と前記低温側ダイオードとで非反転増幅回路を形成し、前記下限調光レベル電圧を出力する
ことを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載する放電灯点灯装置。
【請求項１４】
放電灯点灯装置と、放電灯とを含むバックライト装置であって、
前記放電灯は、前記放電灯点灯装置によって出力電流が制御され、
前記放電灯点灯装置は、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載する放電灯点灯装置である
ことを特徴とするバックライト装置。
【請求項１５】
放電灯点灯装置と、放電灯と、液晶パネルとを含む液晶表示装置であって、
前記放電灯は、前記放電灯点灯装置によって出力電流が制御され、
前記液晶パネルは、前記放電灯によって背後から光が照射され、
前記放電灯点灯装置は、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載する放電灯点灯装置である
ことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷陰極管等の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置及びバックライト装置並びに液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイは、小型、軽量かつ薄型等の特徴を有しており、テレビ、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション等の様々な装置の表示手段として利用されている。液晶ディスプレイは、非発光型の表示装置であるため、液晶パネルの背後から光を照射するバックライト装置が必要となる。バックライト装置は、インバータによって冷陰極管等の放電灯（バックライト）に交流電圧を印加し、放電灯を点灯させて光を照射している。
【０００３】
したがって、液晶ディスプレイで安定した画面を提供するためには、放電灯の点灯状態を安定に保つ必要がある。冷陰極管等はその周囲温度に応じて輝度が変化する特性を有しており、その点灯状態を安定に保つためには温度環境が重要となる。しかし、液晶ディスプレイはカーナビゲーション等の温度環境が激しく変化する装置にも利用されるので、放電灯の周囲温度も大きく変化する場合がある。そこで、バックライト装置には、放電灯の周囲温度を検出し、放電灯の輝度が一定になるように、検出した周囲温度に応じて放電灯の印加電圧を制御するものがある（特許文献１参照）。また、液晶ディスプレイにはその画面の明るさ（調光レベル：放電灯の輝度に相当）をユーザが調整することができるものがあり、その場合にはバックライト装置では周囲温度が変化してもユーザが調整した明るさが変化しないように制御している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１４８８０８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
周囲温度が低くなると、放電灯の点灯開始電圧が高い上に、放電灯の輝度が低下するので、放電灯が点灯しずらくなったりあるいは点灯状態が不安定となって画面のちらつきが生じたりし、最悪の場合には点灯しなくなる。一方、周囲温度が高くなると、放電灯の輝度が上昇するので、必要以上に高い電圧を印加しなくても、十分な輝度を得ることができる。
【０００６】
しかし、従来のバックライト装置では、設定された調光レベルに相当する輝度が変化しないように印加電圧を制御しているので、調光レベルの高低に応じて印加電圧を増減させる。そのため、このバックライト装置では、周囲温度が低い場合には点灯状態が不安定となったり、あるいは、周囲温度が高い場合に余計な電力を消費する。つまり、周囲温度の影響により、調光レベルに相当する輝度を発生させるために最適な電力を供給できなかったので、輝度効率が低下していた。
【０００７】
そこで、本発明は、温度に影響を受けることなく高い輝度効率を得ることができる放電灯点灯装置及びバックライト装置並びに液晶表示装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放電灯点灯装置は、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、放電灯の周囲温度又は放電灯点灯装置に入力される外部温度信号に基づいて調光特性を制御することを特徴とする。
【０００９】
この放電灯点灯装置では、放電灯の周囲温度又は放電灯に影響を与える周辺の温度を示す外部温度信号に基づいて調光特性を制御することによって、周囲温度が低い場合には安定した点灯状態を得るために最低限必要なレベルに又は周囲温度が高い場合には無駄な電力の消費を抑えたレベルに調光レベルを調整でき、その調整した調光レベルに応じた電力を放電灯に供給する。そのため、この放電灯点灯装置では、周囲温度が変化しても、任意の輝度に応じた最適な電力を供給でき、安定した輝度効率を得ることができる。
【００１０】
なお、調光特性は、調光レベルで表され、放電灯の輝度特性である（ひいては、液晶表示装置の画面の明るさの特性である）。また、外部温度信号は、放電灯点灯装置に入力される温度を示す信号であり、放電灯の周囲の温度の場合、液晶表示装置の周辺の温度の場合あるいは液晶表示装置が設置されている場所の温度等の放電灯に影響を与える環境の温度を示す信号である。
【００１１】
本発明の上記放電灯点灯装置では、周囲温度又は外部温度信号で示される温度が低温の場合には調光レベルの下限を及び／又は高温の場合には調光レベルの上限を制限すると好適である。特に、本発明の上記放電灯点灯装置では、周囲温度又は外部温度信号で示される温度に応じて線形値又は一定値で、調光レベルの下限を及び／又は調光レベルの上限を制限すると好適である。
【００１２】
この放電灯点灯装置では、周囲温度又は外部温度信号で示される温度が低温の場合、その温度に応じて線形値あるいは非線形値又は一定値で調光レベルの下限を制限することによって放電灯の出力電流の下限値を線形値あるいは非線形値又は一定値で制限し、低温時に安定した点灯を行うことができる。また、放電灯点灯装置では、周囲温度又は外部温度信号で示される温度が高温の場合、その温度に応じて線形値あるいは非線形値又は一定値で調光レベルの上限を制限することによって放電灯の出力電流の上限値を線形値あるいは非線形値又は一定値で制限し、高温時には無駄な電力の消費を抑える。特に、線形値又は一定値で制限する場合、放電用点灯装置の構成を簡単化できる。ちなみに、放電灯の出力電流を制御することは、放電灯に供給する電力を制御することに相当する。
【００１３】
本発明に係る放電灯点灯装置は、温度検出手段と、調光特性制御手段と、駆動制御手段と、駆動手段とを含み、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、温度検出手段は、放電灯の周囲温度を検出し、調光特性制御手段は、温度検出手段で検出した周囲温度が上限温度より高い場合には調光レベルの上限を及び／又は周囲温度が下限温度より低い場合には調光レベルの下限を制限し、駆動制御手段は、調光特性制御手段からの調光レベルに基づいて放電灯の出力電流を制御するための駆動制御信号を生成し、駆動手段は、駆動制御信号に基づいて放電灯に電力を供給することを特徴とする。
【００１４】
この放電灯点灯装置では、温度検出手段によって放電灯の周囲温度を検出する。そして、放電灯点灯装置では、調光特性制御手段によって検出した周囲温度が上限温度より高い場合には無駄な電力の消費を抑えるために調光レベルの上限を制限し、検出した周囲温度が下限温度より低い場合には安定した点灯状態を得るために調光レベルの下限を制限する。続いて、放電灯点灯装置では、駆動制御手段によって周囲温度に基づく制限が加えられた調光レベルに応じて放電灯の出力電流を制御するための駆動制御信号を生成し、駆動手段でその駆動制御信号に応じて放電灯に電力を供給する。そのため、放電灯の出力電流は、低温時には下限が制限されて放電灯を点灯するための十分な値となり、高温時には上限が制限されて電力の消費が抑えられた値となる。その結果、放電灯点灯装置では、安定した輝度効率を得ることができる。
【００１５】
なお、上限温度は、放電灯の出力電流を増やしても放電灯の輝度がそれほど増加しないあるいは全く増加しない温度である。また、下限温度は、放電灯の出力電流が少ない場合には放電灯の点灯状態や点灯開始が不安定となる可能性のある温度である。
【００１６】
本発明に係る放電灯点灯装置は、調光特性制御手段と、駆動制御手段と、駆動手段とを含み、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、調光特性制御手段は、放電灯点灯装置に入力される外部温度信号で示される入力温度が上限温度より高い場合には調光レベルの上限を及び／又は入力温度が下限温度より低い場合には調光レベルの下限を制限し、駆動制御手段は、調光特性制御手段からの調光レベルに基づいて放電灯の出力電流を制御するための駆動制御信号を生成し、駆動手段は、駆動制御信号に基づいて放電灯に電力を供給することを特徴とする。
【００１７】
この放電灯点灯装置では、調光特性制御手段によって外部温度信号で示される入力温度が上限温度より高い場合には無駄な電力の消費を抑えるために調光レベルの上限を制限し、その入力温度が下限温度より低い場合には安定した点灯状態を得るために調光レベルの下限を制限する。そして、放電灯点灯装置では、上記放電灯点灯装置と同様に駆動制御手段及び駆動手段が動作し、同様の効果が得られる。また、この放電灯点灯装置では、温度検出手段を有しないでも、外部温度信号を入力することにより調光レベルを温度に応じて制限することができる。
【００１８】
本発明の上記放電灯点灯装置は、調光特性制御手段が、高温側比較部と高温側出力制限部及び／又は低温側比較部と低温側出力制限部とを含み、高温側比較部は、周囲温度又は入力温度が上限温度より高いか否かを判定し、高温側出力制限部は、高温側比較部で上限温度より高いと判定した場合、調光レベルの上限を制限し、低温側比較部は、周囲温度又は入力温度が下限温度より低いか否かを判定し、低温側出力制限部は、低温側比較部で下限温度より低いと判定した場合、調光レベルの下限を制限するように構成してもよい。特に、本発明の上記放電灯点灯装置では、高温側出力制限部を周囲温度に応じて線形値又は一定値で調光レベルの上限を制限するように構成し、低温側出力制限部を周囲温度に応じて線形値又は一定値で調光レベルの下限を制限するように構成すると好適である。
【００１９】
この放電灯点灯装置は、調光特性制御手段に高温側における調光レベルの制限を行うために高温側比較部と高温側出力制限部を有し、及び／又は低温側における調光レベルの制限を行うために低温側比較部と低温側出力制限部を有している。高温側における制限では、高温側比較部において周囲温度又は入力温度と上限温度とを比較し、周囲温度又は入力温度が上限温度より高いか否かを判定し、上限温度より高いと判定された場合には、高温側出力制限部において周囲温度又は入力温度に応じて線形値あるいは非線形値又は一定値で調光レベルの上限を制限する。そして、放電灯点灯装置では、この調光レベルの上限の制限により、放電灯の出力電流の上限値を線形値あるいは非線形値又は一定値で制限し、高温時には無駄な電力を消費を抑える。低温側における制限では、低温側比較部において周囲温度又は入力温度と下限温度とを比較し、周囲温度又は入力温度が下限温度より低いか否かを判定し、下限温度より低いと判定された場合には、低温側出力制限部において周囲温度又は入力温度に応じて線形値あるいは非線形値又は一定値で調光レベルの下限を制限する。そして、放電灯点灯装置では、その調光レベルの下限の制限により、放電灯の出力電流の下限値を線形値あるいは非線形値又は一定値で制限し、低温時でも安定した点灯状態とする。特に、線形値又は一定値で制限する場合、高温側出力制限部や低温側出力制限部の構成を簡単化できる。
【００２０】
本発明の上記放電灯点灯装置は、高温側比較部が、高温側比較器を備え、高温側出力制限部が、高温側スイッチング素子と、高温側調光レベル設定回路と、高温側増幅器と、高温側ダイオードとを備え、高温側比較器は、周囲温度又は入力温度を示す温度電圧と上限温度を示す上限電圧とを比較し、周囲温度又は入力温度が上限温度より高いか否かを判定し、高温側スイッチング素子は、高温側比較器での判定に応じてオン／オフし、高温側調光レベル設定回路は、高温側スイッチング素子のオン／オフに応じて上限調光レベル電圧又は調光レベル電圧の最大電圧以上の電圧を設定し、高温側増幅器は、反転入力端子に調光レベル電圧が入力されるとともに非反転入力端子に高温側調光レベル設定回路での設定電圧が入力され、調光レベル電圧が高温側調光レベル設定回路での設定電圧より高いか否かに応じて出力が反転し、高温側ダイオードは、高温側増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続され、高温側増幅器の出力に応じてオン／オフし、高温側ダイオードがオンした場合、高温側増幅器と高温側ダイオードとで非反転増幅回路を形成し、上限調光レベル電圧を出力するように構成すると好適である。
【００２１】
この放電灯点灯装置は、高温側比較部及び高温側出力制限部が電子回路で構成される。高温側比較部の高温側比較器では、周囲温度又は入力温度を示す温度電圧と上限温度を示す上限電圧とを比較し、周囲温度又は入力温度が上限温度より高い場合に高温側スイッチング素子をオン／オフする。高温側出力制限部の高温側調光レベル設定回路では、高温側スイッチング素子のオン／オフに応じて、調光レベルの上限を制限するための上限調光レベル電圧又は調光レベルの上限制限を行わないための調光レベル電圧の最大電圧以上の電圧を設定する。さらに、高温側出力制限部の高温側増幅器では、反転入力端子に入力された調光レベル電圧が非反転入力端子に入力された高温側調光レベル設定回路での設定電圧より高いか否かを判定し、その判定に応じて出力を反転させ、反転入力端子と出力端子との間に接続されている高温側ダイオードをオン／オフする。この際、周囲温度又は入力温度が上限温度より高い場合、設定電圧としては上限調光レベル電圧が設定されているので、調光レベル電圧が設定電圧より高くなる場合がある。一方、周囲温度又は入力温度が上限温度より高くない場合、設定電圧としては調光レベル電圧の最大電圧以上の電圧が設定されているので、調光レベル電圧が設定電圧より高くならない。そして、高温側出力制限部では、高温側ダイオードがオンした場合（周囲温度又は入力温度が上限温度より高くかつ調光レベル電圧が上限調光レベル電圧より高い場合）には高温側ダイオードが高温側増幅器の出力端子と反転入力端子間で導通して非反転増幅回路を形成し、上限調光レベル電圧を出力し、高温側ダイオードがオフした場合（周囲温度又は入力温度が上限温度より高くない場合あるいは周囲温度又は入力温度が上限温度より高くかつ調光レベル電圧が上限調光レベル電圧より高くない場合）には調光レベル電圧をそのまま出力する。
【００２２】
なお、上限調光レベル電圧は、周囲温度又は入力温度が上限温度より高い場合に、調光レベルに応じた電力を供給しても放電灯の輝度が高くならないので無駄に電力を消費する可能性のある調光レベルを示す電圧であり、周囲温度又は入力温度の変化に対して線形に変化する線形値あるいは非線形に変化する非線形値又は一定値でもよい。
【００２３】
本発明の上記放電灯点灯装置は、低温側比較部が、低温側比較器を備え、低温側出力制限部が、低温側スイッチング素子と、低温側調光レベル設定回路と、低温側増幅器と、低温側ダイオードとを備え、低温側比較器は、周囲温度又は入力温度を示す温度電圧と下限温度を示す下限電圧とを比較し、周囲温度又は入力温度が下限温度より低いか否かを判定し、低温側スイッチング素子は、低温側比較器での判定に応じてオン／オフし、低温側調光レベル設定回路は、低温側スイッチング素子のオン／オフに応じて下限調光レベル電圧又は調光レベル電圧の最小電圧以下の電圧を設定し、低温側増幅器は、反転入力端子に調光レベル電圧が入力されるとともに非反転入力端子に低温側調光レベル設定回路での設定電圧が入力され、調光レベル電圧が低温側調光レベル設定回路での設定電圧より低いか否かに応じて出力が反転し、低温側ダイオードは、低温側増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続され、低温側増幅器の出力に応じてオン／オフし、低温側ダイオードがオンした場合、低温側増幅器と低温側ダイオードとで非反転増幅回路を形成し、下限調光レベル電圧を出力するように構成すると好適である。
【００２４】
この放電灯点灯装置は、低温側比較部及び低温側出力制限部が電子回路で構成される。低温側比較部の低温側比較器では、周囲温度又は入力温度を示す温度電圧と下限温度を示す下限電圧とを比較し、周囲温度又は入力温度が下限温度より低い場合に低温側スイッチング素子をオフ／オフする。低温側出力制限部の低温側調光レベル設定回路では、低温側スイッチング素子のオン／オフに応じて、調光レベルの下限を制限するための下限調光レベル電圧又は調光レベルの下限制限を行わないための調光レベル電圧の最小電圧以下の電圧を設定する。さらに、低温側出力制限部の低温側増幅器では、反転入力端子に入力された調光レベル電圧が非反転入力端子に入力された低温側調光レベル設定回路での設定電圧より低いか否かを判定し、その判定に応じて出力を反転させ、反転入力端子と出力端子との間に接続されている低温側ダイオードをオン／オフする。この際、周囲温度又は入力温度が下限温度より低い場合、設定電圧としては下限調光レベル電圧が設定されているので、調光レベル電圧が設定電圧より低くなる場合がある。一方、周囲温度又は入力温度が下限温度より低くない場合、設定電圧としては調光レベル電圧の最小電圧以下の電圧が設定されているので、調光レベル電圧が設定電圧より低くならない。そして、低温側出力制限部では、低温側ダイオードがオンした場合（周囲温度又は入力温度が下限温度より低くかつ調光レベル電圧が下限調光レベル電圧より低い場合）には低温側ダイオードが低温側増幅器の出力端子と反転入力端子間で導通して非反転増幅回路を形成して下限調光レベル電圧を出力し、低温側ダイオードがオフした場合（周囲温度又は入力温度が下限温度より低くない場合あるいは周囲温度又は入力温度が下限温度より低くかつ調光レベル電圧が下限調光レベル電圧より低くない場合）には調光レベル電圧をそのまま出力する。
【００２５】
なお、下限調光レベル電圧は、周囲温度又は入力温度が下限温度より低い場合に、調光レベルに応じた電力を供給すると放電灯の点灯状態が不安定となる可能性のある調光レベルを示す電圧であり、周囲温度又は入力温度の変化に対して線形に変化する線形値あるいは非線形に変化する非線形値又は一定値でもよい。
【００２６】
本発明に係るバックライト装置は、放電灯点灯装置と、放電灯とを含むバックライト装置であって、放電灯は、放電灯点灯装置によって出力電流が制御され、放電灯点灯装置は、上記したいずれかの放電灯点灯装置であることを特徴とする。
【００２７】
このバックライト装置では、上記放電灯点灯装置によって周囲温度又は外部温度信号に基づいて調光特性が制御されるので、低温時でも放電灯の点灯状態が安定するとともに高温時でも無駄な電力を消費しない。そのため、このバックライト装置では、周囲温度が変化しても、任意の輝度に応じて最適な電力を消費し、高い輝度効率を得ることができる。
【００２８】
本発明に係る液晶表示装置は、放電灯点灯装置と、放電灯と、液晶パネルとを含む液晶表示装置であって、放電灯は、放電灯点灯装置によって出力電流が制御され、液晶パネルは、放電灯によって背後から光が照射され、放電灯点灯装置は、上記したいずれかの放電灯点灯装置であることを特徴とする。
【００２９】
この液晶表示装置では、上記放電灯点灯装置によって周囲温度又は外部温度信号に基づいて調光特性が制御されるので、低温時でも放電灯の点灯状態（ひいては、画面の表示状態）が安定するとともに高温時でも無駄な電力を消費しない。そのため、この液晶表示装置では、周囲温度が変化しても、画面の明るさに応じて最適な電力を消費し、高い輝度効率を得ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る放電灯点灯装置及びバックライト装置並びに液晶表示装置の実施の形態を説明する。
【００３１】
本実施の形態では、本発明に係る放電灯点灯装置を、液晶表示装置としての液晶ディスプレイにおけるバックライト装置の冷陰極管（バックライト）を点灯させるためのインバータに適用する。本実施の形態に係る液晶ディスプレイでは、ユーザが画像の明るさを調整でき、その調整値である調光レベルを示す調光信号がインバータに入力される。本実施の形態に係るインバータは、冷陰極管の周囲温度を検出する温度検出部を備えており、その検出した周囲温度に基づいて調光信号の調整レベルを制御する調光特性制御部を備えている。本実施の形態では、調光特性制御部の構成の違いにより３つの実施の形態があり、第１の実施の形態が高温側と低温側の両側で調光レベルを制御する場合であり、第２の実施の形態が高温側のみで調光レベルを制御する場合であり、第３の実施の形態が低温側のみで調光レベルを制御する場合である。
【００３２】
図１及び図２を参照して、本実施の形態に係る液晶ディスプレイ１の構成について説明する。図１は、液晶ディスプレイの構成図である。図２は、図１の温度検出部における検出温度に対する出力電圧を示すグラフである。なお、第１〜第３の実施の形態は、液晶ディスプレイ１の構成については共通であり、調光特性制御部２１の構成のみが異なる。
【００３３】
液晶ディスプレイ１は、主なものとして、液晶パネル２、放電灯としての冷陰極管３及び放電灯点灯装置としてのインバータ４から構成される。なお、バックライト装置は、主なものとして、冷陰極管３とインバータ４から構成される。
【００３４】
液晶パネル２は、２枚のガラス板に挟まれた液晶、液晶分子を特殊な形にねじれさせるための配向膜、液晶層に電圧をかけて液晶分子の向きを制御するための透明電極、カラー表示の場合にはカラーフィルタ等から構成されたパネルである。液晶パネル２では、透明電極間の電圧が制御されて各液晶セルが黒／白（カラー表示の場合には黒／赤・青・緑）に制御され、背面から冷陰極管３によって光が照射されることによってパネル上に映像を表示させる。
【００３５】
冷陰極管３は、液晶パネル２に光を照射するための蛍光ランプであり、液晶パネル２の背面に配置されてバックライトとして機能する。冷陰極管３は、その電極間にインバータ４から交流電圧が印加されると点灯し、周囲温度が一定の場合には、印加される電圧（供給される電力）が大きいほど輝度が高くなる。また、冷陰極管３は、その発光に水銀蒸気の電離（励起）と紫外線輻射を利用しているので、周囲温度の影響を受けて輝度が変化する。冷陰極管３は、ランプ自体の温度上昇が少ないので、周囲温度がほぼ水銀の蒸気圧を規制する最冷部温度となる。また、冷陰極管３は、点灯するためには、点灯中に必要な電圧よりかなり高い点灯開始電圧が必要となる。
【００３６】
図８には、一定の電圧が印加された（一定の出力電流の）冷陰極管３において、周囲温度が２５°の時の輝度を１００％とした場合の周囲温度に対する相対輝度を表すグラフを示す。このグラフから判るように、周囲温度が低くなるほど輝度が低下し、周囲温度がある程度高くなると輝度の上昇が止まり、それ以上周囲温度が高くなると輝度が低下する。したがって、周囲温度が低い場合には、輝度の低下を抑えて点灯状態を安定させるために（特に、点灯開始時に確実に点灯させるために）、調光レベルに下限を設定して印加電圧が低下しないようにする必要がある。また、周囲温度が高い場合には、無駄な電力を消費しないために、調光レベルに上限を設定して印加電圧を抑える必要がある。
【００３７】
インバータ４は、冷陰極管３を点灯させるための点灯装置である。インバータ４では、直流電圧から変換した交流電圧を冷陰極管３の電極間に印加し、冷陰極管３の出力電流を制御する。さらに、インバータ４では、ユーザから入力された調光信号（調光レベル）に応じて冷陰極管３の輝度を制御する。また、インバータ４では、冷陰極管３の周囲温度を検出し、周囲温度に基づいて調光レベルを制御する。そのために、インバータ４は、温度検出手段としての温度検出部５、調光特性制御手段としての調光特性制御部６、駆動制御手段としての駆動制御部７、駆動手段としての駆動部８を備えている。
【００３８】
温度検出部５は、ＮＴＣ［Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ］サーミスタ（図示せず）及び電圧変換回路（図示せず）等から構成される。ＮＴＣサーミスタは、温度センサとして機能し、冷陰極管３の近傍に設置される。ＮＴＣサーミスタは、温度の上昇に応じて抵抗値が減少するサーミスタである。電圧変換回路は、ＮＴＣサーミスタの抵抗値を電圧に変換する回路であり、その変換した電圧を温度信号ＴＳとして調光特性制御部６に出力する。温度信号ＴＳは、冷陰極管３の周囲温度を０〜４．０Ｖの電圧で示し、温度が高くなると電圧が低くなる。図２には、温度検出部５における検出した温度（℃）と温度信号ＴＣの電圧の関係を示しており、温度の上昇に応じて電圧が低下し、例えば、温度が２５℃の場合には３．０Ｖであり、温度が５０℃の場合には２．０Ｖである。
【００３９】
調光特性制御部６は、温度検出部５から温度信号ＴＳが入力されるとともに調光信号ＤＳが入力され、冷陰極管３の周囲温度に基づいて調光特性を制御し、その制御を加えた制御調光信号ＣＤＳを駆動制御部７に出力する。調光信号ＤＳは、ユーザによって入力された画面の明るさのレベル（調光レベル）を電圧で示した信号である。調光信号ＤＳは、０〜３．０Ｖの電圧でその調光レベルを示し、調光レベルが高くなるのに応じて電圧が高くなる。ちなみに、液晶ディスプレイ１には、画面の明るさ（輝度）を調整するための調整ボタン（図示せず）が設けられている。なお、調光特性制御部６については、後で詳細に説明する。
【００４０】
駆動制御部７は、制御調光信号ＣＤＳが入力され、冷陰極管３の輝度が制御調光信号ＣＤＳに示される調光レベルに相当する輝度になるように冷陰極管３の出力電流を制御する。その際、駆動制御部７は、冷陰極管３の実際の出力電流を示す出力電流信号ＯＳが入力され、フィードバック制御により冷陰極管３の出力電流を制御する。また、駆動制御部７は、駆動部８から保護信号ＰＳが入力され、保護信号ＰＳに基づいて冷陰極管３に異常な電圧が印加されないように冷陰極管３の出力電流を制御する。そして、駆動制御部７では、この制御による出力電流を得るための駆動制御信号ＣＳを生成し、駆動部８に出力する。駆動制御部７は、電子回路や専用ＩＣ［Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ］等によって構成される。なお、保護信号ＰＳは、冷陰極管３を保護するための情報が示された信号であり、例えば、冷陰極管３に高電圧が印加されて電流が流れ過ぎている情報等である。
【００４１】
駆動部８は、駆動制御信号ＣＳが入力され、駆動制御信号ＣＳに基づいて直流電圧を交流電圧に変換する。そして、駆動部８では、その変換した交流電圧を冷陰極管３の電極間に印加し、冷陰極管３に電力を供給する。駆動部８は、自励発振式のロイヤ発振回路、他励発振式のハーフブリッジ発振回路やフルブリッジ発振回路等で構成される。ちなみに、冷陰極管３には制御調光信号ＣＤＳの調光レベル電圧に応じた電力が供給されることとなり、調光レベル電圧の上限が制限されている場合にはその制限に応じて供給電力（出力電流）の上限も制限され、調光レベル電圧の下限が制限されている場合にはその制限に応じて供給電力（出力電流）の下限も制限される。
【００４２】
図３を参照して、第１の実施の形態に係る調光特性制御部６Ａの構成について説明する。図３は、第１の実施の形態に係る調光特性制御部の回路図である。
【００４３】
調光特性制御部６Ａは、周囲温度（温度信号ＴＳ）が上限温度より高い場合に調光レベル（調光信号ＤＳ）が高い時にその調光レベルの上限を制限するとともに、周囲温度が下限温度より低い場合に調光レベルが低い時にその調光レベルの下限を制限し、その制限を加えた制御調光信号ＣＤＳを出力する。そのために、調光特性制御部６Ａは、高温側比較部としての高温側比較器１０、高温側出力制限部としての高温側出力制限回路２０、低温側比較部としての低温側比較器３０、低温側出力制限部としての低温側出力制限回路４０を備えている。
【００４４】
高温側比較器１０は、周囲温度を示す電圧と上限温度を示す高温側比較電圧とを比較し、周囲温度が上限温度より高い場合にＨｉｇｈ電圧を高温側出力制限回路２０に出力するとともに周囲温度が上限温度より高くない場合にはＬｏｗ電圧を出力する。そのために、高温側比較器１０は、主に、コンパレータ１１及び高温側比較電圧設定回路１２を備えている。上限温度は、冷陰極管３の出力電流（供給電力）を増やしても輝度が増加しない温度が設定され（図８参照）、本実施の形態では５０℃に設定される。
【００４５】
コンパレータ１１では、電源電圧Ｖｅｅ（４．０Ｖ）に接続されるとともに、グランド（０Ｖ）に接続される。そして、コンパレータ１１では、反転入力端子に温度信号ＴＳが入力されるとともに非反転入力端子に高温側比較電圧設定回路１２からの高温側比較電圧が入力され、温度信号ＴＳの電圧と高温側比較電圧とを比較する。そして、コンパレータ１１では、温度信号ＴＳの電圧が高温側比較電圧より低い場合にはＨｉｇｈ電圧（４．０Ｖ）を出力し、温度信号ＴＳの電圧が高温側比較電圧より低くない場合にはＬｏｗ電圧（０Ｖ）を出力する。また、コンパレータ１１では、出力端子が抵抗１１ａを介して非反転入力端子に接続され、この正帰還により高温側比較電圧にヒステリシスを発生させてノイズ等のわずかな電圧差でコンパレータが動作して不安定になるのを防止している。ちなみに、温度信号ＴＳの電圧は温度が高くなるほど低下するので、温度信号ＴＳの電圧が高温側比較電圧より低い場合、周囲温度が上限温度より高くなっている。
【００４６】
高温側比較電圧設定回路１２では、電源電圧Ｖｅｅとグランドとの間に２つの抵抗１２ａ，１２ｂが直列に接続され、その抵抗１２ａと抵抗１２ｂとによる分圧（高温側比較電圧）をコンパレータ１１の非反転入力端子に出力する。高温側比較電圧としては、温度信号ＴＳの電圧が５０℃を示す２．０Ｖが設定される（図２参照）。したがって、２つの抵抗１２ａ，１２ｂの抵抗値は、その分圧として２．０Ｖを出力するような値が設定される。
【００４７】
高温側出力制限回路２０は、高温側比較器１０がＨｉｇｈ電圧を出力している場合（すなわち、周囲温度が上限温度より高い場合）、調光レベルを示す電圧（調光信号ＤＳ）と上限調光レベル電圧とを比較し、調光レベル電圧が上限調光レベル電圧より高い時に調光レベル電圧を上限調光レベル電圧に制限するとともに調光レベル電圧が上限調光レベル電圧より高くない場合には調光レベル電圧を制限しない。また、高温側出力制限回路２０は、高温側比較器１０がＬｏｗ電圧を出力している場合（すなわち、周囲温度が上限温度より高くない場合）、調光レベル電圧を制限しない。そして、高温側出力制限回路２０は、上限側の調光レベル電圧に制限を加えた制御調光信号ＣＤＳを駆動制御部７に出力する。そのために、高温側出力制限回路２０は、主に、ＮＰＮ型のトランジスタ２１、高温側調光レベル設定回路２２、オペアンプ２３及びダイオード２４を備えている。
【００４８】
トランジスタ２１は、ベースに直列接続の２つの抵抗２１ａ，２１ｂを介してコンパレータ１１の出力端子が接続され、コレクタに高温側調光レベル設定回路２２の抵抗２２ｃの一端が接続され、エミッタにグランドが接続され、ベースとエミッタとが抵抗２１ｃを介して接続される。そして、トランジスタ２１では、ベースにコンパレータ１１のＨｉｇｈ電圧が入力されると、オンし、コレクタとエミッタ間が導通し、高温側調光レベル設定回路２２の抵抗２２ｃの一端をグランドに接続した状態とする。また、トランジスタ２１では、ベースにコンパレータ１１のＬｏｗ電圧が入力されると、オフし、コレクタ（ひいては、高温側調光レベル設定回路２２の抵抗２２ｃの一端）がオープン状態となる。
【００４９】
高温側調光レベル設定回路２２は、電源電圧Ｖｅｅとグランドとの間に２つの抵抗２２ａ，２２ｂが直列に接続されるとともに、その抵抗２２ａと抵抗２２ｂの接続端に抵抗２２ｃが接続され、さらに、抵抗２２ｃの一端にトランジスタ２１のコレクタが接続される。そして、高温側調光レベル設定回路２２では、トランジスタ２１がオンした場合、抵抗２２ｃがグランドに接続され、抵抗２２ａと並列接続された抵抗２２ｂ及び抵抗２２ｃとの分圧（上限調光レベル電圧）をオペアンプ２３の非反転入力端子に出力する。また、高温側調光レベル設定回路２２では、トランジスタ２１がオフした場合、抵抗２２ｃの一端がオープンとなり、抵抗２２ａと抵抗２２ｂとの分圧（上限非制限電圧）をオペアンプ２３の非反転入力端子に出力する。上限調光レベル電圧としては、周囲温度が５０℃より高い場合に、冷陰極管３の十分な輝度が得られるとともにその輝度を得るために無駄に電力を消費しない調光レベルの上限を示す電圧が設定され、本実施の形態では一定値の２．１Ｖが設定される。上限非制限電圧は、調光レベル電圧の上限側の制限をかけないために調光レベル電圧の最大電圧以上の電圧が設定され、本実施の形態では３．０Ｖが設定される。したがって、抵抗２２ａ，２２ｂ，２２ｃの抵抗値は、抵抗２２ａと並列接続の抵抗２２ｂ，２２ｃとの分圧が２．１Ｖを出力するような値かつ抵抗２２ａと抵抗２２ｂとの分圧が３．０Ｖを出力するような値が設定される。なお、高温側調光レベル設定回路２２は、上限調光レベル電圧を一定値とするのではなく、周囲温度が高くなるのに従って上限調光レベル電圧を線形値で減少させるように可変抵抗等を用いて構成してもよい。
【００５０】
オペアンプ２３は、電源電圧Ｖｅｅに接続されるとともに、グランドに接続される。また、オペアンプ２３は、Ｌｏｗ電圧を出力時に非反転増幅回路を形成するために、出力端子にダイオード２４のカソードが接続されるとともに、反転入力端子にダイオード２４のアノードが接続される。そして、オペアンプ２３では、反転入力端子に調光信号ＤＳが入力されるとともに非反転入力端子に高温側調光レベル設定回路２２からの上限調光レベル電圧又は上限非制限電圧が入力され、調光信号ＤＳの調光レベル電圧が上限調光レベル電圧又は上限非制限電圧より高い場合にはＬｏｗ電圧（０Ｖ）を出力し、調光信号ＤＳの調光レベル電圧が上限調光レベル電圧又は上限非制限電圧より高くない場合にはＨｉｇｈ電圧（４．０Ｖ）を出力する。ちなみに、オペアンプ２３では、トランジスタ２１がオンしている場合（周囲温度が上限温度より高い場合）には反転入力端子に非反転入力端子に入力される電圧（上限調光レベル電圧）よりも高い調光レベル電圧が入力されることがあるが、トランジスタ２１がオフしている場合（周囲温度が上限温度より高くない場合）には反転入力端子に非反転入力端子に入力される電圧（上限非制限電圧）よりも高い調光レベル電圧が入力されることはない。
【００５１】
ダイオード２４は、カソードにオペアンプ２３の出力端子が接続され、アノードにオペアンプ２３の反転入力端子が接続される。そして、ダイオード２４では、オペアンプ２３がＬｏｗ電圧を出力する場合にはオンして導通し、オペアンプ２３がＨｉｇｈ電圧を出力する場合にはオフして非導通となる。
【００５２】
オペアンプ２３の反転入力端子及びダイオード２４のアノードは、調光特性制御部６の出力端となっており、制御調光信号ＣＤＳを出力する。ダイオード２４がオンした場合、オペアンプ２３では、１倍の非反転増幅回路を形成し、イマジナルショートにより反転入力端子と非反転入力端子とが同電位となるので、調光特性制御部６では制御調光信号ＣＤＳとして非反転入力端子に入力されている上限調光レベル電圧を出力する。一方、ダイオード２４がオフした場合、調光特性制御部６では制御調光信号ＣＤＳとして反転入力端子に入力されている調光信号ＤＳの調光レベル電圧をそのまま出力する。
【００５３】
低温側比較器３０は、周囲温度を示す電圧と下限温度を示す低温側比較電圧とを比較し、周囲温度が下限温度より低い場合にＬｏｗ電圧を低温側出力制限回路４０に出力するとともに周囲温度が下限温度より低くない場合にはＨｉｇｈ電圧を出力する。そのために、低温側比較器３０は、主に、コンパレータ３１及び低温側比較電圧設定回路３２を備えている。下限温度は、冷陰極管３の出力電流が少ない場合には冷陰極管３の点灯状態が不安定となる可能性のある温度が設定され（図８参照）、本実施の形態では２５℃に設定される。
【００５４】
コンパレータ３１は、電源電圧Ｖｅｅに接続されるとともに、グランドに接続される。そして、コンパレータ３１では、反転入力端子に温度信号ＴＳが入力されるとともに非反転入力端子に低温側比較電圧設定回路３２からの低温側比較電圧が入力され、温度信号ＴＳの電圧と低温側比較電圧とを比較する。そして、コンパレータ３１は、温度信号ＴＳの電圧が低温側比較電圧より高い場合にはＬｏｗ電圧（４．０Ｖ）を出力し、温度信号ＴＳの電圧が低温側比較電圧より高くない場合にはＬｏｗ電圧（０Ｖ）を出力する。また、コンパレータ３１では、出力端子が抵抗３１ａを介して非反転入力端子に接続され、この正帰還により低温側比較電圧にヒステリシスを発生させてノイズ等のわずかの電圧差でコンパレータが動作して不安定になるのを防止している。ちなみに、温度信号ＴＳの電圧は温度が低くなるほど上昇するので、温度信号ＴＳの電圧が低温側比較電圧より高い場合、周囲温度が下限温度より低くなっている。
【００５５】
低温側比較電圧設定回路３２では、電源電圧Ｖｅｅとグランドとの間に２つの抵抗３２ａ，３２ｂが直列に接続され、その抵抗３２ａと抵抗３２ｂとの分圧（低温側比較電圧）をコンパレータ３１の非反転入力端子に出力する。低温側比較電圧としては、温度信号ＴＳの電圧が２５℃を示す３．０Ｖが設定される（図２参照）。したがって、２つの抵抗３２ａ，３２ｂの抵抗値は、その分圧として３．０Ｖを出力するような値が設定される。
【００５６】
低温側出力制限回路４０は、低温側比較器３０がＬｏｗ電圧を出力している場合（すなわち、周囲温度が下限温度より低い場合）、調光レベルを示す電圧（調光信号ＤＳ）と下限調光レベル電圧とを比較し、調光レベル電圧が下限調光レベル電圧より低い時に調光レベル電圧を下限調光レベル電圧に制限するとともに調光レベル電圧が下限調光レベル電圧より低くない場合には調光レベル電圧を制限しない。また、低温側出力制限回路４０は、低温側比較器３０がＨｉｇｈ電圧を出力している場合（すなわち、周囲温度が下限温度より低くない場合）、調光レベル電圧を制限しない。そして、低温側出力制限回路４０は、下限側の調光レベル電圧に制限を加えた制御調光信号ＣＤＳを駆動制御部７に出力する。そのために、低温側出力制限回路４０は、主に、ＮＰＮ型のトランジスタ４１、低温側調光レベル設定回路４２、オペアンプ４３及びダイオード４４を備えている。
【００５７】
トランジスタ４１は、ベースに直列接続の２つの抵抗４１ａ，４１ｂを介してコンパレータ３１の出力端子が接続され、コレクタに低温側調光レベル設定回路４２の抵抗４２ａと抵抗４２ｂとの接続端が接続され、エミッタにグランドが接続され、ベースとエミッタとが抵抗４１ｃを介して接続される。そして、トランジスタ４１では、ベースにコンパレータ３１のＬｏｗ電圧が入力されると、オフし、コレクタ（ひいては、低温側調光レベル設定回路４２の抵抗４２ａと抵抗４２ｂとの接続端）がオープン状態となる。また、トランジスタ４１では、ベースにコンパレータ３１のＨｉｇｈ電圧が入力されると、オンし、コレクタとエミッタ間が導通し、低温側調光レベル設定回路４２の抵抗４２ａの一端をグランドに接続した状態とする。
【００５８】
低温側調光レベル設定回路４２は、電源電圧Ｖｅｅとグランドとの間に２つの抵抗４２ａ，４２ｂが直列に接続されるとともに、抵抗４２ａと抵抗４２ｂとの接続端にトランジスタ４１のコレクタが接続される。そして、低温側調光レベル設定回路４２では、トランジスタ４１がオフした場合、抵抗４２ａと抵抗４２ｂとの接続端がオープンとなるので、抵抗４２ａと抵抗４２ｂとの分圧（下限調光レベル電圧）をオペアンプ４３の非反転入力端子に出力する。また、低温側調光レベル設定回路４２では、トランジスタ４１がオンした場合、抵抗４２ａと抵抗４２ｂとの接続端がグランドに接続されるので、グランド電圧（下限非制限電圧）をオペアンプ４３の非反転入力端子に出力する。下限調光レベル電圧としては、周囲温度が２５℃より低い場合に冷陰極管３の安定した点灯状態を得ることができ、点灯開始時には確実に点灯できる調光レベルの下限を示す電圧が設定され、本実施の形態では一定の１．０Ｖが設定される。下限非制限電圧は、調光レベル電圧の下限側の制限をかけないために調光レベル電圧の最小電圧以下の電圧が設定され、本実施の形態では０．０Ｖ（グランド電圧）が設定される。したがって、抵抗４２ａ，４２ｂの抵抗値は、抵抗４２ａと抵抗４２ｂとの分圧が１．０Ｖを出力するような値が設定される。なお、低温側調光レベル設定回路４２は、下限調光レベル電圧を一定値とするのではなく、周囲温度が低くなるの従って下限調光レベル電圧を線形値で増加させるように可変抵抗等を用いて構成してもよい。
【００５９】
オペアンプ４３は、電源電圧Ｖｅｅに接続されるとともに、グランドに接続される。また、オペアンプ４３は、Ｈｉｇｈ電圧を出力時に非反転増幅回路を形成するために、出力端子にダイオード４４のアノードが接続されるとともに、反転入力端子にダイオード４４のカソードが接続される。そして、オペアンプ４３では、反転入力端子に調光信号ＤＳが入力されるとともに非反転入力端子に低温側調光レベル設定回路４２からの下限調光レベル電圧又は下限非制限電圧が入力され、調光信号ＤＳの調光レベル電圧が下限調光レベル電圧又は下限非制限電圧より低い場合にはＨｉｇｈ電圧（４．０Ｖ）を出力し、調光信号ＤＳの調光レベル電圧が下限調光レベル電圧又は下限非制限電圧より低くない場合にはＬｏｗ電圧（０Ｖ）を出力する。ちなみに、オペアンプ４３では、トランジスタ４１がオフしている場合（周囲温度が下限温度より低い場合）には反転入力端子に非反転入力端子に入力される電圧（下限調光レベル電圧）よりも低い調光レベル電圧が入力されることがあるが、トランジスタ４１がオンしている場合（周囲温度が下限温度より低くない場合）には反転入力端子に非反転入力端子に入力される電圧（下限非制限電圧）よりも低い調光レベル電圧が入力されることはない。
【００６０】
ダイオード４４は、アノードにオペアンプ４３の出力端子が接続され、カソードにオペアンプ４３の反転入力端子が接続される。そして、ダイオード４４では、オペアンプ４３がＨｉｇｈ電圧を出力する場合にはオンして導通し、オペアンプ４３がＬｏｗ電圧を出力する場合にはオフして非導通となる。
【００６１】
オペアンプ４３の反転入力端子及びダイオード４４のカソードは、調光特性制御部６の出力端となっており、制御調光信号ＣＤＳを出力する。ダイオード４４がオンした場合、オペアンプ４３では、１倍の非反転増幅回路を形成し、イマジナルショートにより反転入力端子と非反転入力端子とが同電位となるので、調光特性制御部６では制御調光信号ＣＤＳとして非反転入力端子に入力されている下限調光レベル電圧を出力する。一方、ダイオード４４がオフした場合、調光特性制御部６では制御調光信号ＣＤＳとして反転入力端子に入力されている調光信号ＤＳの調光レベル電圧をそのまま出力する。
【００６２】
図１〜図５を参照して、第１の実施の形態に係る調光特性制御部６Ａを備えるインバータ４（液晶ディスプレイ１）の動作を説明する。ここでは、冷陰極管３の周囲温度（温度信号ＴＳ）及びユーザによる調光レベル（調光信号ＤＳ）が図４に示すタイムチャートのように変化した場合の動作について説明する。図４は、調光特性制御部におけるタイミングチャートであり、（ａ）が温度信号の電圧及び各コンパレータの非反転入力端子の入力電圧であり、（ｂ）が高温側のコンパレータの出力電圧であり、（ｃ）が低温側のコンパレータの出力電圧であり、（ｄ）が調光信号の調光レベル電圧及び各オペアンプの非反転入力端子の入力電圧であり、（ｅ）が制御調光信号の調光レベル電圧である。図５は、周囲温度に対する冷陰極管への供給電力を示す図である。
【００６３】
液晶ディスプレイ１ではユーザによって調光レベル（画面の明るさ）が設定されており、その設定された調光レベルが調光信号ＤＳとして調光特性制御部６Ａのオペアンプ２３，４３の各反転入力端子に入力される。図４（ｄ）に示すように、このタイムチャートでは、調光信号ＤＳの調光レベル電圧は、時間Ｔ０から時間Ｔ２の期間では増加し、時間Ｔ２から時間Ｔ３の期間では減少し、時間Ｔ３以降の期間では増加しており、時間Ｔ０で０．０Ｖ、時間Ｔ１で１．０Ｖ、時間Ｔ２で３．０Ｖ、時間Ｔ３で０．０Ｖ、時間Ｔ４で２．１Ｖとなっている。
【００６４】
インバータ４の温度検出部５では、冷陰極管３の周囲温度を検出し、その検出温度を温度信号ＴＳとして出力している。図４（ａ）に示すように、このタイムチャートでは、温度信号ＴＳで示される電圧が４Ｖ付近から時間の経過に伴って低下している（すなわち、冷陰極管３の周囲温度が時間の経過に伴って上昇している）。温度信号ＴＳの電圧は、時間Ｔ２で３．０Ｖ（周囲温度２５℃）となり、時間Ｔ３で２．０Ｖ（周囲温度５０℃）となっている。
【００６５】
温度信号ＴＳは、調光特性制御部６Ａのコンパレータ１１，３１の各反転入力端子に入力される。また、コンパレータ１１の反転入力端子には高温側比較電圧ＨＣＶが入力され、コンパレータ３１の反転入力端子には低温側比較電圧ＬＣＶが入力される（図４（ａ）参照）。高温側比較電圧ＨＣＶは、２．０Ｖが設定されており、ヒステリシスが加味されると２．０Ｖより多少高くなる。低温側比較電圧ＬＣＶは、３．０Ｖが設定されており、ヒステリシスが加味されると３．０Ｖより多少高くなる。
【００６６】
時間Ｔ０から時間Ｔ３までの期間、コンパレータ１１では、反転入力端子の入力電圧（温度信号ＴＳ）が非反転入力端子の入力電圧（高温側比較電圧ＨＣＶ）より高く（すなわち、周囲温度が上限温度より低く）（図４（ａ）参照）、出力電圧ＨＣＯとしてＬｏｗ電圧を出力する（図４（ｂ）参照）。したがって、トランジスタ２１は、オフし、コレクタがオープンとなる。そのため、高温側調光レベル設定回路２２では、高温側設定電圧ＨＬＶとして上限非制限電圧（３．０Ｖ）を設定し（図４（ｄ）参照）、オペアンプ２３の非反転入力端子に出力する。
【００６７】
時間Ｔ３以降の期間、コンパレータ１１では、反転入力端子の入力電圧（温度信号ＴＳ）が非反転入力端子の入力電圧（高温側比較電圧ＨＣＶ）より低くなり（すなわち、周囲温度が上限温度より高くなり）（図４（ａ）参照）、出力電圧ＨＣＯとしてＨｉｇｈ電圧を出力する（図４（ｂ）参照）。したがって、トランジスタ２１は、オンし、エミッタとコレクタ間が導通してコレクタがグランド電圧となる。そのため、高温側調光レベル設定回路２２では、高温側設定電圧ＨＬＶとして上限調光レベル電圧（２．１Ｖ）を設定し（図４（ｄ）参照）、オペアンプ２３の非反転入力端子に出力する。
【００６８】
また、時間Ｔ０から時間Ｔ２までの期間、コンパレータ３１では、反転入力端子の入力電圧（温度信号ＴＳ）が非反転入力端子の入力電圧（低温側比較電圧ＬＣＶ）より高く（すなわち、周囲温度が下限温度より低く）（図４（ａ）参照）、出力電圧ＬＣＯとしてＬｏｗ電圧を出力する（図４（ｃ）参照）。したがって、トランジスタ４１は、オフし、コレクタがオープンとなる。そのため、低温側調光レベル設定回路４２では、低温側設定電圧ＬＬＶとして下限調光レベル電圧（１．０Ｖ）を設定し（図４（ｄ）参照）、オペアンプ４３の非反転入力端子に出力する。
【００６９】
時間Ｔ２以降の期間、コンパレータ３１では、反転入力端子の入力電圧（温度信号ＴＳ）が非反転入力端子の入力電圧（低温側比較電圧ＬＣＶ）より低くなり（すなわち、周囲温度が下限温度より高くなり）（図４（ａ）参照）、出力電圧ＬＣＯとしてＨｉｇｈ電圧を出力する（図４（ｃ）参照）。したがって、トランジスタ４１は、オンし、エミッタとコレクタ間が導通してコレクタがグランド電圧となる。そのため、低温側調光レベル設定回路４２では、低温側設定電圧ＬＬＶとして下限非制限電圧（０．０Ｖ）を設定し（図４（ｄ）参照）、オペアンプ４３の非反転入力端子に出力する。
【００７０】
時間Ｔ０から時間Ｔ１の期間、オペアンプ２３では、反転入力端子の入力電圧（調光信号ＤＳ）が非反転入力端子の入力電圧（高温側設定電圧ＨＬＶ）より低く（図４（ｄ）参照）、Ｈｉｇｈ電圧を出力する。したがって、ダイオード２４がオフし、高温側出力制限回路２０では調光レベル電圧の上限を制限しない。一方、オペアンプ４３では、反転入力端子の入力電圧（調光信号ＤＳ）が非反転入力端子の入力電圧（低温側設定電圧ＬＬＶ）より低く（図４（ｄ）参照）、Ｈｉｇｈ電圧を出力する。したがって、ダイオード４４がオンし、低温側出力制限回路４０では調光レベル電圧の下限を制限する。そのため、調光特性制御部６Ａでは、低温側出力制限回路４０での調光レベル電圧の制限が働き、調光信号ＤＳとして１．０Ｖより低い調光レベル電圧が入力されているにもかかわらず、制御調光信号ＣＤＳとして下限調光レベル電圧（１．０Ｖ）を出力する（図４（ｅ）参照）。つまり、調光特性制御部６Ａでは、周囲温度が下限温度より低くかつ調光レベル電圧が下限調光レベル電圧より低い時には、入力された調光レベル電圧により所定の輝度を発生させるための十分な電力を供給できないので、調光レベル電圧の下限を下限調光レベル電圧に制限している。
【００７１】
この下限が制限された制御調光信号ＣＤＳが入力される駆動制御部７では、出力電流信号ＯＳに基づくフィードバック制御により、制御調光信号ＣＤＳ（一定値の下限調光レベル電圧）に応じて駆動制御信号ＣＳを生成し、駆動部８に出力する。駆動部８では、この駆動制御信号８に応じて一定の交流電圧を発生し、冷陰極管３の電極間に印加する。この際、冷陰極管３は、下限を制限しない場合よりも高い交流電圧が印加され（下限調光レベル電圧に相当する電力が供給され）、点灯中には安定した点灯状態となる。そのため、液晶ディスプレイ１でも、安定した画面の表示状態となっている。ちなみに、点灯開始時でも、冷陰極管３では下限調光レベル電圧に相当する電力によって安定して点灯を開始し、液晶ディスプレイ１でも画面のちらつき等の不具合が発生しない。この期間のように周囲温度が２５℃より低くかつ調光レベル電圧が下限調光レベル電圧より低い場合、図５に示すように、冷陰極管３は、下限調光レベル電圧に応じた一定の電力が供給される（一定の出力電流となっている）。
【００７２】
時間Ｔ１から時間Ｔ２の期間、オペアンプ２３では、反転入力端子の入力電圧（調光信号ＤＳ）が非反転入力端子の入力電圧（高温側設定電圧ＨＬＶ）より低く（図４（ｄ）参照）、Ｈｉｇｈ電圧を出力する。したがって、ダイオード２４がオフし、高温側出力制限回路２０では調光レベル電圧の上限を制限しない。一方、オペアンプ４３では、反転入力端子の入力電圧（調光信号ＤＳ）が非反転入力端子の入力電圧（低温側設定電圧ＬＬＶ）より高くなり（図４（ｄ）参照）、Ｌｏｗ電圧を出力する。したがって、ダイオード４４がオフし、低温側出力制限回路４０では調光レベル電圧の下限を制限しない。そのため、調光特性制御部６Ａでは、調光レベル電圧の制限が働かず、制御調光信号ＣＤＳとして入力された調光信号ＤＳをそのまま出力する（図４（ｅ）参照）。つまり、調光特性制御部６Ａでは、周囲温度が下限温度より低い場合でも調光レベル電圧が下限調光レベル電圧より高い時には、入力された調光レベル電圧により所定の輝度を発生させるための十分な電力を供給できるので、調光レベル電圧の下限を制限しない。
【００７３】
時間Ｔ２から時間Ｔ３の期間、オペアンプ２３では、反転入力端子の入力電圧（調光信号ＤＳ）が非反転入力端子の入力電圧（高温側設定電圧ＨＬＶ）より低く（図４（ｄ）参照）、Ｈｉｇｈ電圧を出力する。したがって、ダイオード２４がオフし、高温側出力制限回路２０では調光レベル電圧の上限を制限しない。一方、オペアンプ４３では、反転入力端子の入力電圧（調光信号ＤＳ）が非反転入力端子の入力電圧（低温側設定電圧ＬＬＶ）より高く（図４（ｄ）参照）、Ｌｏｗ電圧を出力する。したがって、ダイオード４４がオフし、低温側出力制限回路４０では調光レベル電圧の下限を制限しない。そのため、調光特性制御部６Ａでは、調光レベル電圧の制限が働かず、制御調光信号ＣＤＳとして入力された調光信号ＤＳをそのまま出力する（図４（ｅ）参照）。つまり、調光特性制御部６Ａでは、周囲温度が下限温度と上限温度間の温度の時には、入力された調光レベル電圧により所定の輝度を発生させるための十分な電力を供給できるので、調光レベル電圧を制限しない。
【００７４】
時間Ｔ３から時間Ｔ４の期間、オペアンプ２３では、反転入力端子の入力電圧（調光信号ＤＳ）が非反転入力端子の入力電圧（高温側設定電圧ＨＬＶ）より低く（図４（ｄ）参照）、Ｈｉｇｈ電圧を出力する。したがって、ダイオード２４がオフし、高温側出力制限回路２０では調光レベル電圧の上限を制限しない。一方、オペアンプ４３では、反転入力端子の入力電圧（調光信号ＤＳ）が非反転入力端子の入力電圧（低温側設定電圧ＬＬＶ）より高く（図４（ｄ）参照）、Ｌｏｗ電圧を出力する。したがって、ダイオード４４がオフし、低温側出力制限回路４０では調光レベル電圧の下限を制限しない。そのため、調光特性制御部６Ａでは、調光レベル電圧の制限が働かず、制御調光信号ＣＤＳとして入力された調光信号ＤＳをそのまま出力する（図４（ｅ）参照）。つまり、調光特性制御部６Ａでは、周囲温度が上限温度より高い場合でも調光レベル電圧が上限調光レベル電圧より低い時には、入力された調光レベル電圧により所定の輝度を発生させるための十分な電力を供給できるので、調光レベル電圧の上限を制限しない。
【００７５】
この制限されない制御調光信号ＣＤＳが入力される駆動制御部７では、出力電流信号ＯＳに基づくフィードバック制御により、制御調光信号ＣＤＳ（調光信号ＤＳの調光レベル電圧）に応じて駆動制御信号ＣＳを生成し、駆動部８に出力する。駆動部８では、この駆動制御信号８に応じて交流電圧を発生し、冷陰極管３の電極間に印加する。この際、冷陰極管３には、ユーザが設定した調光レベルに応じた交流電圧が印加され（電力が供給され）、安定して点灯する。そのため、液晶ディスプレイ１でも、ユーザが設定した調光レベルの明るさの安定した画面の表示状態となっている。
【００７６】
時間Ｔ４以降の期間、オペアンプ２３では、反転入力端子の入力電圧（調光信号ＤＳ）が非反転入力端子の入力電圧（高温側設定電圧ＨＬＶ）より高くなり（図４（ｄ）参照）、Ｌｏｗ電圧を出力する。したがって、ダイオード２４がオンし、高温側出力制限回路２０では調光レベル電圧の上限を制限する。一方、オペアンプ４３では、反転入力端子の入力電圧（調光信号ＤＳ）が非反転入力端子の入力電圧（低温側設定電圧ＬＬＶ）より高くなり（図４（ｄ）参照）、Ｌｏｗ電圧を出力する。したがって、ダイオード４４がオフし、低温側出力制限回路４０では調光レベル電圧の下限を制限しない。そのため、調光特性制御部６Ａでは、高温側出力制限回路２０での調光レベル電圧の制限が働き、調光信号ＤＳとして２．１Ｖより高い調光レベル電圧が入力されているにもかかわらず、制御調光信号ＣＤＳとして上限調光レベル電圧（２．１Ｖ）を出力する（図４（ｅ）参照）。つまり、調光特性制御部６Ａでは、周囲温度が上限温度より高くかつ調光レベル電圧が下限調光レベル電圧より高い時には、入力された調光レベル電圧では所定の輝度を発生させるために余分な電力を供給するので、調光レベル電圧の上限を上限調光レベル電圧に制限する。
【００７７】
この上限が制限された制御調光信号ＣＤＳが入力される駆動制御部７では、出力電流信号ＯＳに基づくフィードバック制御により、制御調光信号ＣＤＳ（一定の上限調光レベル電圧）に応じて駆動制御信号ＣＳを生成し、駆動部８に出力する。駆動部８では、この駆動制御信号８に応じて一定の交流電圧を発生し、冷陰極管３の電極間に印加する。この際、冷陰極管３には、上限を制限しない場合よりも低い交流電圧が印加され（上限調光レベル電圧に相当する電力が供給され）、安定して点灯する。この際、供給電力を低減させているが、周囲温度が高いので輝度がその分高くなるので、冷陰極管３では調光レベルに相当する輝度を発生している。そのため、液晶ディスプレイ１でも、電力供給を抑えているにもかかわらず、ユーザが設定した調光レベル程度の明るさの安定した画面の表示状態となっている。また、液晶ディスプレイ１では、余計な電力を消費していない。この期間のように周囲温度が５０℃より高くかつ調光レベル電圧が上限調光レベル電圧より高い場合、図５に示すように、冷陰極管３は、上限調光レベル電圧に相当する一定の電力が供給される（一定の出力電流となっている）。
【００７８】
図６には、調光信号ＤＳ（調光レベル電圧）が０Ｖ、１Ｖ、２Ｖ、３Ｖの場合の調光特性制御部６Ａを備えるインバータ４における周囲温度に対する冷陰極管３への供給電力を４つのグラフによって示している。調光レベル電圧が０Ｖの場合のグラフ（正三角印）から判るように、周囲温度が２５℃より低い温度領域では供給電力が他の温度領域より増加している。これは、調光レベル電圧（０Ｖ）が下限調光レベル電圧（１．０Ｖ）より低いので、周囲温度が２５℃より低くなると、調光レベル電圧の下限が制限され、設定されている調光レベル電圧（０Ｖ）より高い下限調光レベル電圧に制御されるからである。調光レベル電圧が３Ｖの場合のグラフ（正方形印）から判るように、周囲温度が５０℃より高い温度領域では供給電力が他の温度領域より減少している。これは、調光レベル電圧（３Ｖ）が上限調光レベル電圧（２．１Ｖ）より高いので、周囲温度が５０℃より高くなると、調光レベル電圧の上限が制限され、設定されている調光レベル電圧（３Ｖ）より低い上限調光レベル電圧に制御されるからである。
【００７９】
調光特性制御部６Ａを備えるインバータ４によれば、周囲温度が低くかつ調光レベルも低い場合、調光レベル電圧の下限を下限調光レベル電圧によって制限することによって、点灯開始時には冷陰極管３を確実に安定した状態で点灯させることができるとともに点灯中には冷陰極管３を安定した点灯状態を継続させることができる。また、このインバータ４によれば、周囲温度が高くかつ調光レベルも高い場合、調光レベル電圧の上限を上限調光レベル電圧によって制限することによって、冷陰極管３に余分な電力を供給しないので、消費電力効率を向上させることができる。このように、このインバータ４では、周囲温度が低い場合でも高い場合でも、調光レベル電圧を制御することによって最適な電力により冷陰極管３で必要とされる輝度を発生させることができ、高い輝度効率を得ることができる。その結果、液晶ディスプレイ１では、周囲温度に関係なく、ユーザによって設定された調光レベルに応じた明るさの画面を提供でき、消費電力も少ない。
【００８０】
また、このインバータ４によれば、従来のインバータに調光特性制御部６Ａの簡単な構成の電子回路及び温度検出部５を追加することにより、周囲温度に影響されることなく高い輝度効率を得ることができる。また、インバータ４では、余計な電力を冷陰極管３に供給しないので、冷陰極管３のランプ寿命も延ばすことができる。
【００８１】
図７には、高温側調光レベル設定回路２２及び低温側調光レベル設定回路４２で、上限調光レベル電圧及び下限調光レベル電圧を周囲温度（温度信号ＴＳ）に従って線形に変化させた場合の調光特性制御部６Ａを備えるインバータ４における周囲温度に対する冷陰極管３への供給電力を示している。この場合、周囲温度が５０℃より高い温度領域では、供給電力（出力電流）の上限が制限され、周囲温度の上昇に従って供給電力が線形に減少する。また、周囲温度が２５℃より低い温度領域では、供給電力（出力電流）の下限が制限され、周囲温度の低下に従って供給電力が線形に増加する。このように周囲温度に応じて供給電力を線形に変化させることにより、冷陰極管３に更に最適な電力を供給でき、輝度効率を一層向上させることができる。
【００８２】
図９を参照して、第２の実施の形態に係る調光特性制御部６Ｂの構成について説明する。図９は、第２の実施の形態に係る調光特性制御部の回路図である。なお、調光特性制御部６Ｂについては第１の実施の形態に係る調光特性制御部６Ａと同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
調光特性制御部６Ｂの構成について説明する。調光特性制御部６Ｂは、周囲温度（温度信号ＴＳ）が上限温度より高い場合に調光レベルが高い時には調光レベル（調光信号ＤＳ）の上限を制限し、その制限を加えた制御長信号ＣＤＳを出力する。つまり、調光特性制御部６Ｂでは、調光特性制御部６Ａにおける調光レベル電圧の制限のうち高温側での調光レベル電圧の上限の制限のみを行うことができる。そのため、調光特性制御部６Ｂは、調光特性制御部６Ａに備えられている高温側比較器１０及び高温側出力制限回路２０のみを備えている。
【００８４】
第２の実施の形態に係る調光特性制御部６Ｂを備えるインバータ４（液晶ディスプレイ１）の動作について説明する。この調光特性制御部６Ｂを備えるインバータ４は、第１の実施の形態に係る調光特性制御部６Ａを備えるインバータ４の調光レベル電圧の制限動作のうち高温側での制限動作のみを行うことができる。したがって、この調光特性制御部６Ｂを備えるインバータ４は、調光特性制御部６Ａを備えるインバータ４における動作と、周囲温度が２５℃より低くかつ調光レベル電圧が下限調光レベル電圧より低い場合でも調光特性制御部６Ｂにおいて入力された調光レベル電圧（調光信号ＤＳ）をそのまま制御調光信号ＣＤＳに設定する点のみ動作が異なり、他の動作については同様の動作を行う。
【００８５】
調光特性制御部６Ｂを備えるインバータ４によれば、周囲温度が高くかつ調光レベルも高い場合、調光レベル電圧の上限を上限調光レベル電圧によって制限することによって、冷陰極管３に余分な電力を供給しないので、消費電力効率を向上させることができる。このように、このインバータ４では、周囲温度が高い場合でも、調光レベル電圧を制御することによって最適な電力により冷陰極管３で必要とされる輝度を発生させることができ、高い輝度効率を得ることができる。その結果、液晶ディスプレイ１では、周囲温度が高い場合でも、ユーザによって設定された調光レベルに応じた明るさの安定した表示状態の画面を提供でき、消費電力も少ない。
【００８６】
図１０を参照して、第３の実施の形態に係る調光特性制御部６Ｃの構成について説明する。図１０は、第３の実施の形態に係る調光特性制御部の回路図である。なお、調光特性制御部６Ｃについては第１の実施の形態に係る調光特性制御部６Ａと同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８７】
調光特性制御部６Ｃの構成について説明する。調光特性制御部６Ｃは、周囲温度（温度信号ＴＳ）が下限温度より低い場合に調光レベルが低い時には調光レベル（調光信号ＤＳ）の下限を制限し、その制限を加えた制御長信号ＣＤＳを出力する。つまり、調光特性制御部６Ｃでは、調光特性制御部６Ａにおける調光レベル電圧の制限のうち低温側での調光レベル電圧の下限の制限のみを行うことができる。そのため、調光特性制御部６Ｃは、調光特性制御部６Ａに備えられている低温側比較器３０及び低温側出力制限回路４０のみを備えている。
【００８８】
第３の実施の形態に係る調光特性制御部６Ｃを備えるインバータ４（液晶ディスプレイ１）の動作について説明する。この調光特性制御部６Ｃを備えるインバータ４は、第１の実施の形態に係る調光特性制御部６Ａを備えるインバータ４の調光レベル電圧の制限動作のうち低温側での制限動作のみを行うことができる。したがって、この調光特性制御部６Ｃを備えるインバータ４は、調光特性制御部６Ａを備えるインバータ４における動作と、周囲温度が５０℃より高くかつ調光レベル電圧が上限調光レベル電圧より高い場合でも調光特性制御部６Ｃにおいて入力された調光レベル電圧（調光信号ＤＳ）をそのまま制御調光信号ＣＤＳに設定する点のみ動作が異なり、他の動作については同様の動作を行う。
【００８９】
調光特性制御部６Ｃを備えるインバータ４によれば、周囲温度が低くかつ調光レベルも低い場合、調光レベル電圧の下限を下限調光レベル電圧によって制限することによって、点灯開始時には冷陰極管３を確実に安定した状態で点灯させることができるとともに点灯中には冷陰極管３を安定して点灯状態を継続させることができる。このように、このインバータ４では、周囲温度が低い場合でも、調光レベル電圧を制御することによって最適な電力により冷陰極管３で必要とされる輝度を発生させることができ、高い輝度効率を得ることができる。その結果、液晶ディスプレイ１では、周囲温度に関係なく、ユーザによって設定された調光レベルに応じた明るさの安定した表示状態の画面を提供できる。
【００９０】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００９１】
例えば、本実施の形態ではインバータを液晶ディスプレイのバックライト装置に適用したが、放電灯に対する温度制御が必要な他の装置に適用してもよい。また、本実施の形態では放電灯として冷陰極管を適用したが、熱陰極管等の他の放電灯を適用してもよい。
【００９２】
また、本実施の形態では温度検出部を備える構成としたが、放電灯周辺の温度環境を示す外部温度信号を入力する構成としてもよい。外部温度信号としては、例えば、液晶ディスプレイが室内に設置されている場合には温度センサや温度計によって検出された室温を示す信号、液晶ディスプレイが自動車に搭載される場合には自動車のエアコン等に備えられる温度センサによる温度を示す信号、あるいは、液晶ディスプレイ等にユーザが温度に関する情報を入力するためのスイッチ類が設けられている場合にはその入力による温度を示す信号等がある。
【００９３】
また、本実施の形態では温度検出部をＮＴＣサーミスタを用いて検出温度が上昇するほど温度を示す電圧が低下するように構成したが、ＰＴＣサーミスタ等の他のサーミスタを用いてもよいしあるいは熱電対等の他の検出手段を用いてもよい、また、検出温度が上昇するほど温度を示す電圧が上昇するように構成してもよい。
【００９４】
また、本実施の形態では調光レベル（画面の明るさ）をユーザが入力する構成としたが、液晶ディスプレイの周囲の明るさ等に応じて装置側で自動で調光レベルを調整する構成でもよい。
【００９５】
また、本実施の形態では駆動制御部ではフィードバック制御により出力電流を制御したが、フィードフォワード制御等の他の手法により出力電流を制御してもよい。
【００９６】
また、本実施の形態では調光特性制御部を電子回路で構成したが、図３に示す素子とは違う他の素子を用いて同様の機能を有する電子回路を構成してもよいし、あるいは、マイコンとそのソフトウエアによる構成等の他の手段によって同様の機能を構成してもよい。
【００９７】
また、本実施の形態では上限温度を５０℃、下限温度を２５℃、温度信号の電圧範囲を０〜４．０Ｖ、調光信号の電圧範囲を０〜３．０Ｖ、上限調光レベル電圧を２．１Ｖ、下限調光レベル電圧を１．０Ｖに設定したが、適用する放電灯の特性等を考慮して、最適な値を適宜設定してよいし、特に、上限調光レベル電圧及び下限調光レベル電圧は一定値ではなく温度に従って変化する線形値としてもよいし、あるいは、温度に従って変化する非線形値としてもよい。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、温度に基づいて調光特性を制御することにより、温度に影響を受けることなく高い輝度効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る液晶ディスプレイの構成図である。
【図２】図１の温度検出部における検出温度に対する出力電圧を示すグラフである。
【図３】第１の実施の形態に係る調光特性制御部の回路図である。
【図４】図３の調光特性制御部におけるタイミングチャートであり、（ａ）が温度信号の電圧及び各コンパレータの非反転入力端子の入力電圧であり、（ｂ）が高温側のコンパレータの出力電圧であり、（ｃ）が低温側のコンパレータの出力電圧であり、（ｄ）が調光信号の調光レベル電圧及び各オペアンプの非反転入力端子の入力電圧であり、（ｅ）が制御調光信号の調光レベル電圧である。
【図５】第１の実施の形態に係る周囲温度に対する冷陰極管への供給電力を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係る周囲温度に対する冷陰極管への供給電力を示すグラフである。
【図７】本実施の形態に係る調光レベルの制限値が線形値の場合の周囲温度に対する冷陰極管への供給電力を示す図である。
【図８】図１の冷陰極管の周囲温度に対する相対輝度を示すグラフである。
【図９】第２の実施の形態に係る調光特性制御部の回路図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る調光特性制御部の回路図である。
【符号の説明】
１…液晶ディスプレイ、２…液晶パネル、３…冷陰極管、４…インバータ、５…温度検出部、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ…調光特性制御部、７…駆動制御部、８…駆動部、１０…高温側比較器、１１…コンパレータ、１１ａ…抵抗、１２…高温側比較電圧設定回路、１２ａ，１２ｂ…抵抗、２０…高温側出力制限回路、２１…トランジスタ、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…抵抗、２２…高温側調光レベル設定回路、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…抵抗、２３…オペアンプ、２４…ダイオード、３０…低温側比較器、３１…コンパレータ、３１ａ…抵抗、３２…低温側比較電圧設定回路、３２ａ，３２ｂ…抵抗、４０…低温側出力制限回路、４１…トランジスタ、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…抵抗、４２…低温側調光レベル設定回路、４２ａ，４２ｂ…抵抗、４３…オペアンプ、４４…ダイオード
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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