(57)【要約】【課題】表示装置の画素を構成する表示素子の交換が長期間不要な表示素子ユニットを提供すること。【解決手段】複数の表示素子からなる表示部を有し、多画素の表示装置の１画素を構成する表示素子ユニット１０において、複数組格納され、いずれかが表示に使用される表示部３０ａ〜３０ｄと、上記表示に使用される表示部を上記複数組の表示部の他の表示部に交換する判断をし、上記複数組の表示部の中から交換する表示部の選択を制御する交換制御部２００と、上記表示選択部により選択された表示部を表示に使用するものに交換する表示切換部と、を備え、上記交換制御部２００は、上記複数組の表示部に未使用の表示部がある場合には、当該未使用の表示部を選択し、未使用の表示部がなくなった場合には、既に使用した表示部の中で最も輝度の高い表示部を選択する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示素子からなる表示部を有し、多画素の表示装置の１画素を構成する表示素子ユニットにおいて、
複数組格納され、いずれかが表示に使用される表示部と、
上記表示に使用される表示部を上記複数組の表示部の他の表示部に交換する判断をし、上記複数組の表示部の中から交換する表示部の選択を制御する交換制御部と、
上記交換制御部により選択された表示部を表示に使用するものに交換する表示切換部と、を備え
上記交換制御部は、上記複数組の表示部に未使用の表示部がある場合には、当該未使用の表示部を選択し、未使用の表示部がなくなった場合には、既に使用した表示部の中で最も輝度の高い表示部を選択する
ことを特徴とする表示素子ユニット。
【請求項２】
上記交換制御部は、使用開始時の輝度に対する相対的な輝度値である相対輝度を判別する相対輝度判別部を有し、
上記相対輝度判別部は、上記最も輝度の高い表示部として、上記相対輝度の最も高い表示部を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示素子ユニット。
【請求項３】
上記相対輝度判別部は、各表示部の点灯時間と各表示部が有する故障した表示素子数で上記相対輝度を判別する
ことを特徴とする請求項２に記載の表示素子ユニット。
【請求項４】
上記交換制御部は、上記相対輝度判別部によって判別された上記複数組の表示部の各相対輝度がいずれも所定値以下の場合には、上記交換する表示部がないとして、通知する  
ことを特徴とする請求項２に記載の表示素子ユニット。
【請求項５】
上記表示切換部は、上記複数組の表示部を周上に配置し、上記選択された表示部を所定の位置に移動させることよって、使用する表示部を交換する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示素子ユニット。
【請求項６】
請求項1乃至５のいずれか1項に記載の表示素子ユニットを備える
ことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
多画素の表示装置の１画素を構成し、複数の表示素子からなる表示部を複数組有し、当該複数組の表示部のいずれかを、使用する表示部として交換可能に供える表示素子ユニットにおける当該使用する表示部の交換を制御する制御方法において、
上記表示に使用される表示部を上記複数組の表示部の他の表示部に交換するかを判断し、
他の表示部に交換する場合には、さらに上記複数組の表示部に未使用の表示部があるかを判断し、
上記複数組の表示部に未使用の表示部があると判断する場合には、未使用の表示部のいずれかを使用する表示部に交換し、
未使用の表示部がないと判断する場合には、既に使用した表示部の中で最も輝度の高い表示部を使用する表示部に交換する
ことを特徴とする表示素子ユニットの制御方法。
【請求項８】
多画素の表示装置の１画素を構成し、複数の表示素子からなる表示部を複数組有し、当該複数組の表示部のいずれかを、使用する表示部として交換可能に供える表示素子ユニットにおける当該使用する表示部の交換を制御する制御方法をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
上記表示に使用される表示部を上記複数組の表示部の他の表示部に交換するかを判断ステップと、
他の表示部に交換する場合には、上記複数組の表示部に未使用の表示部があるかを判断するステップと、
上記複数組の表示部に未使用の表示部があると判断する場合には、未使用の表示部のいずれかを使用する表示部に交換するステップと、
未使用の表示部がないと判断する場合には、既に使用した表示部の中で最も輝度の高い表示部を使用する表示部に交換するステップと、有する
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は大型表示装置に関し、特に屋外、公営競技場、スタジアム等に設置して各種情報を提供する大型表示装置の画素を構成する表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型表示装置は、マトリクス状に並べられた発光表示素子から構成されている。発光表示素子の代表は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略記する）である。発光表示素子が故障したり寿命で輝度が劣化した場合には、その画素の発光表示素子のみを交換することで対応している。このような大型表示装置では表示装置全体を交換するためには大規模な工事を伴うからである。
【０００３】
そして、このような大型表示装置での素子交換を含めた保守作業にあたっては、さまざまな問題が提起されている。例えば、素子の表示輝度が正常であるか確認作業中は、通常の画像表示を中止しなければならないという問題があったが、これに対しては、計算による輝度と測定による輝度とをＬＥＤランプ毎に比較し、その差からＬＥＤランプの発光状態を判断する発光表示素子監視装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２０９６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、大型表示装置において表示素子の交換は、人手によって行われている。クラスタＬＥＤの交換部材手配や交換作業、人員確保、作業日の調整等で、表示装置の運用が停止される、いわゆるダウンタイムが発生してしまうという問題がある。業務用である大型表示装置にはこのダウンタイム発生の頻度ができるだけ少ないことが望まれる。
【０００６】
本願発明は、上記課題に鑑み、表示装置の画素を構成する表示素子の交換が長期間不要な表示素子ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために表示素子ユニットは、複数の表示素子からなる表示部を有し、多画素の表示装置の１画素を構成する表示素子ユニットにおいて、複数組格納され、いずれかが表示に使用される表示部と、上記表示に使用される表示部を上記複数組の表示部の他の表示部に交換する判断をし、上記複数組の表示部の中から交換する表示部の選択を制御する交換制御部と、上記表示選択部により選択された表示部を表示に使用するものに交換する表示切換部と、を備え上記交換制御部は、上記複数組の表示部に未使用の表示部がある場合には、当該未使用の表示部を選択し、未使用の表示部がなくなった場合には、既に使用した表示部の中で最も輝度の高い表示部を選択するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、表示装置の画素を構成する表示素子の交換が長期間不要な表示素子ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】表示素子ユニットが適用される表示装置１の全体の外観を示す図である。
【図２】表示部のブロックの１つを拡大して示す図である。
【図３】クラスタＬＥＤユニット１０の外観を説明するための図である。
【図４】クラスタＬＥＤユニット１０の内部構造の概略を説明するための図である。
【図５】クラスタＬＥＤユニット１０の内部を側面から見た図で、図４（Ｂ）を拡大した図である。
【図６】クラスタＬＥＤユニット１０の内部を上面から見た図で、図４（Ｃ）を拡大した図である。
【図７】ＬＥＤ基板の交換制御に関するブロック図である。
【図８】点灯時間による相対輝度の低下の様子を示すグラフである。
【図９】ＬＥＤ素子の一般的な相対輝度の低下の値の一部を抜粋して示す表である。
【図１０】ＬＥＤ素子３４の断線数に対応する相対輝度を示す表である。
【図１１】点灯時間に図１０で示した断線数を考慮して算出された相対輝度の例を示す表である。
【図１２】ＬＥＤ交換処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１３】再使用するＬＥＤ表示部３０を選択する処理を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図４で示したクラスタＬＥＤユニット１０の内部を、前面(表示側)方向から示す斜視図である。
【図１５】ＬＥＤ表示部が回動されて切換えされる様子を、段階的に示す図である。
【図１６】図１５（Ａ）を拡大して示す図である。
【図１７】図１５（Ｂ）を拡大して示す図である。
【図１８】図１５（Ｃ）を拡大して示す図である。
【図１９】図１５（Ｄ）を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に従って本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の表示素子ユニットが適用される表示装置１の全体の外観を示す図である。表示装置１は、主に屋外に設置される大型の文字／画像等の情報を表示する表示装置である。この画像表示装置は、例えば大型の競技場や公営競技場等の映像装置、交通情報を表示する表示装置、あるいはビルの壁面に設置されて、ニュースや広告等の動画が写される表示装置として用いられる。
【００１１】
図１（ａ）が表示装置１を表示側（観客側）から見た正面図である。図１（ｂ）が表示装置１を右側面から見た図である。表示装置１の表示面は、横長の形状で、正面の主要な領域が横長の表示部（表示エリア）３で占められる。以下、表示エリア３と表記する。表示装置１は、内部を保護するカバー２で全体が覆われ、表示エリア３の周囲もカバー２で囲われる。
【００１２】
そして、表示エリア３は、多数の表示素子の集合で構成されていて、表示エリア３の画面全体は、所定数の表示素子から構成されるブロック４に分割される。表示部３は、図示のように縦方向６ブロック、横方向１０ブロックから構成される。ただし、表示部３の縦横の比率やそのブロック数は、1例であり、これに限定されるものではない。ここで、1ブロックは略正方形のサイズとする。
【００１３】
図２は、表示部のブロックの１つを拡大して示す図である。１つのブロック４は、さらに縦横１６×１６の単位から構成されるとする。そして、この単位は、図３で説明するが、複数の表示素子を内部に有しているため、以降、この単位を表示素子ユニット１０と呼ぶ。
【００１４】
この表示素子ユニットの１つが、表示装置１の1画素に原則相当する。ただし、表示素子ユニット２つを1画素と使用するような表示も可能で、表示制御処理の設定による。なお、表示素子は、ＬＥＤ以外にも、有機ＥＬ等の素子でも利用可能であるが、以下では、ＬＥＤを使用した例を代表して説明する。また、表示素子ユニット１０を以下でクラスタＬＥＤユニット１０とも呼ぶ。
【００１５】
図３は、クラスタＬＥＤユニット１０の外観を説明するための図である。表示部３全体の中の、４つのクラスタＬＥＤユニット１０の部分を拡大して示したものである。紙面で左側が表示装置１の表示面側（前面)となる。以下の説明で用いる「左右方向」と「前後(奥行き)方向」の向きは、矢印で示す通りとする。いずれも、表示面側（前面)を基準とした方向である。
【００１６】
クラスタＬＥＤユニット１０の外観は、正面が略正方形で、奥行き方向に長い直方体形状である。クラスタＬＥＤユニット１０の前面には、透明または半透明の樹脂性の前面カバー２２が設けられる。前面カバー２２は、レンズ効果を持たせるように湾曲した形状を有し、屋内や屋外で使用する場合の防塵、防水の役目を果たしている。また、前面以外は、クラスタ本体２０によって内部が保護されている。クラスタ本体は、一体であってもよいし、分割構造であってもよい。
【００１７】
前面カバー２２の真後ろには、破線で示すように縦横５×５の計２５個のＬＥＤ素子３４がマトリクス状に配置される。前述のように、表示装置１に表示される画像の１画素（1ドット）が原則１つのクラスタＬＥＤユニット１０で表現されるので、１画素は２５個のＬＥＤ素子３４から構成されることになる。
【００１８】
つまり、表示装置１がカラー対応の表示装置とすれば、赤のＬＥＤ素子３４を２５個有する赤のクラスタＬＥＤユニット１０、緑のＬＥＤ素子３４を２５個有する緑のクラスタＬＥＤユニット１０、青のＬＥＤ素子３４を２５個有する青のクラスタＬＥＤユニット１０が、交互あるいは一定の規則に基づいた順番で、表示装置１上に配列されることになる。なお、ＬＥＤ素子３４の縦横数は1例であって、また縦横数が同数でなくても良いし、縦あるいは横のみでもよく、これに限定されるものではない。
【００１９】
図４は、クラスタＬＥＤユニット（表示素子ユニット）１０の内部構造の概略を説明するための図である。図４（Ａ）が正面図、（Ｂ）が矢視Ｂ−Ｂの側断面図、（ＣC）が矢視Ｃ−Ｃの上断面図である。前述のように、クラスタＬＥＤユニット１０の正面の大部分は、前面カバー２２で占められる。前面カバー２２は、クラスタ本体２０の正面に形成された四角の開口に取付けられる。前面カバー２２の真後ろにはマトリクス状に配置された２５個のＬＥＤ素子３４が配置される。クラスタ本体２０の内部には、４組のＬＥＤ表示部Ａ３０ａ、ＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂ、ＬＥＤ表示部Ｃ３０ｃ、ＬＥＤ表示部Ｄ３０ｄが格納されている。なお、各ＬＥＤ表示部を区別する必要がない場合には、まとめてＬＥＤ表示部３０と呼ぶ。その中の１つであるＬＥＤ表示部Ａ３０ａが、使用するＬＥＤ表示部として、前面カバー２２の真後ろに配置されている。
【００２０】
図４（Ｃ）は、クラスタＬＥＤユニット１０の内部に格納された４組のＬＥＤ表示部の配置を上面から示す図である。
前面カバー２２の真裏に配置されているＬＥＤ表示部Ａ３０ａを起点として、反時計方向に順番に、ＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂ、ＬＥＤ表示部Ｃ３０ｃ及びＬＥＤ表示部Ｄ３０ｄが、回転の中心軸Ｑを中心として、９０度等間隔で配置されている。そして、ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄは、回転の中心軸Ｑを中心として回動される。
【００２１】
前述のように４組のＬＥＤ表示部の中で、前面カバー２２の真裏に位置するＬＥＤ表示部が、表示に使用されるＬＥＤとなり、映像や情報を表示する位置となる。そこで、前面カバー２２の真裏の位置を、以下で「使用される位置」あるいは「使用位置」と表記する。そして、ＬＥＤ表示部Ａ３０ａ以外の、ＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂ、ＬＥＤ表示部Ｃ３０ｃ及びＬＥＤ表示部Ｄ３０ｄは、予備用となる。
【００２２】
クラスタＬＥＤユニット１０には、ＬＥＤ表示部を回動して交換するものとして、駆動源であるモータ７０、モータの回動を伝達するためのギヤＡ７８、ギヤＢ８０、およびモータ７０の回動を制御する制御部が設けられる。クラスタ本体２０の内部の前面側の約半分が、ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄに占められ、残り後ろ側の空間にモータ７０や制御部が実装される制御用基板１００が配置される。
【００２３】
モータ７０は、ＤＣモータやステップモータ等いずれの形式でもよい。モータ７０は、その駆動軸７４が垂直方向となるような向きで、モータ固定部材７２によって、クラスタ本体２０の後面側に固定される。モータ７０の上面から突出する駆動軸７４の先端には、ギヤＡ７８が取り付けられる。ギヤＡ７８と噛合うようにギヤＢ８０が、ギヤＡ７８と平行に配置される。ギヤＡ７８、ギヤＢ８０は、例えば金属あるいは樹脂製の平歯車である。また、ギヤＢ８０の歯数は、ギヤＡ７８の２倍程度である。つまり、モータ７０の回動角度は、ギヤＢ８０では１／２程度に低減される。尚、ギヤの種類や歯数等については、これに限定されるものではない。
【００２４】
ギヤ８０のセンタには、回転軸８２が取り付けられる。回転軸８２も垂直な向きになる。クラスタ本体２０の底面には、円柱状の軸固定部８４が設けられ、回転軸８２の一方がこの軸固定部８４によって回動可能に支持される。また、クラスタ本体２０の上面には、軸受け８８が設けられ、回転軸８２の他方が回動可能に支持される。
【００２５】
そして、回転軸８２の周囲に、回転軸８２の回りを取り囲むように、ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄが周上に配置され、ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄは、モータ７０の回動による回転軸８２と一体的に回動される。これにより、使用するＬＥＤ表示部を切換えがなされる
また、モータ７０の下部には、制御用基板１００が設けられる。制御用基板１００は、略正方形の形状で、クラスタ本体２０の底面の半分くらいの面積を占める。
【００２６】
次に、図５、図６を用いて、内部の構成を詳細に説明する。図５は、クラスタＬＥＤユニット１０の内部を側面から見た図で、図４（Ｂ）を拡大した図である。図６は、クラスタＬＥＤユニット１０の内部を上面から見た図で、図４（Ｃ）を拡大した図である。なお、図４と重複する部分については、説明を省略する。
【００２７】
制御用基板１００は、クラスタ本体２０の底面に近い位置に、底面と平行に配置される。制御用基板１００の４辺のうちのＬＥＤ表示部に近い側の辺の端部であって、クラスタ本体２０の底面に向かい合う面には、制御用基板コネクタ１０２が実装される。制御用基板コネクタ１０２は、各ＬＥＤ表示部に設けられ、４個が並べて実装される。そして、制御用基板コネクタ１０２には、信号線１０４が着脱可能に接続される。ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄに対応するコネクタを、それぞれ制御用基板コネクタＡ〜Ｄ１０２ａ〜ｄと表記し、信号線１０４についても、ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄ３０ａ〜ｄに対応する信号線の符号を分けて信号線Ａ〜Ｄ１０４ａ〜ｄと表記する。制御用基板１００の詳細は、図７で説明する。
【００２８】
回転軸８２には、軸方向で中間からやや軸固定部８４に寄った位置に、回転軸８２の外周から外側方向に向かって伸びる腕部９０が取り付けられる。図５では、４本の腕部９０うち２本を図示する。回転軸８２から本図で左方向（ユニットの前側）に延びる腕部９０の先にＬＥＤ表示部Ａ３０ａが取り付けられ、回転軸８２から右方向（ユニットの後側）に延びる腕部９０の先にＬＥＤ表示部Ｃ３０ｃが取り付けられる。
【００２９】
ＬＥＤ表示部Ａ３０ａ、ＬＥＤ表示部Ｃ３０ｃは、ＬＥＤ素子固定部３２、表示部コネクタ４０、表示部電源端子Ｈ３６、表示部電源端子Ｌ３８をそれぞれ有する。ＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂ及びＬＥＤ表示部Ｄ３０ｄも同様である（図６参照）。
【００３０】
ＬＥＤ素子固定部３２は、例えば、ＬＥＤ素子３４、表示部コネクタ４０、表示部電源端子Ｈ３６、表示部電源端子Ｌ３８が実装される基板である。本実施形態では、ＬＥＤ素子固定部３２は、ＬＥＤ素子３４、表示部コネクタ４０、表示部電源端子Ｈ３６、表示部電源端子Ｌ３８が実装される基板としているが、これに限定されるものではない。表示部コネクタ４０、表示部電源端子Ｈ３６、表示部電源端子Ｌ３８は、ＬＥＤ素子固定部３２の内側の面（回転軸８２を向く面）に実装される。ＬＥＤ素子３４は、ＬＥＤ素子固定部３２の外側の面に実装される。ＬＥＤ素子固定部３２は、基板面が回転軸８２の軸と平行になるように立てられた姿勢で、基板内側の面のほぼ中央位置で腕部９０の外側の先端に固定される。
【００３１】
クラスタ本体２０の軸固定部８４と前面カバー側との間の位置で、垂直に起立する向きに、本体電源端子Ｈ１０６，本体電源端子Ｌ１０８が設けられる。本体電源端子Ｈ１０６，本体電源端子Ｌ１０８は、使用位置に配置されたＬＥＤ表示部の表示部電源端子Ｈ３６、表示部電源端子Ｌ３８に接触して、ＬＥＤ素子３４に電力を供給するためのものである。本体電源端子Ｈ１０６，本体電源端子Ｌ１０８は、片持ち状に取り付けられた棒状の接点部材である。本体電源端子Ｈ１０６，本体電源端子Ｌ１０８の自由端側の先端に、表示部電源端子Ｈ３６、表示部電源端子Ｌ３８が接触する。本体電源端子１０６、１０８と表示部電源端子３６、３８との、接触部の形状については、後述する。なお、本体電源端子Ｈ１０６，本体電源端子Ｌ１０８は、制御用基板１００とケーブルで接続されているが、接続ケーブルの図示は省略する。
【００３２】
信号線Ａ〜Ｄ１０４ａ〜ｄは、回転軸８２の内部を通過するように配線される。なお、Ｓは、図６で回動に伴う信号線の移動を説明する際の断面の位置で、詳細は図７，８で説明する。
【００３３】
図６に進む。図６は、クラスタＬＥＤユニット１０の内部を上面から見た図である。向かって左側が前側（表示側）になる。クラスタ本体２０の本図での縦方向のサイズ（前面から見た場合の左右方向）は、ギヤＢ８０の直径よりやや大きいサイズである。クラスタ本体２０の横方向のサイズも、ギヤＡ７８とギヤＢ８０の直径の和よりもやや大きいサイズである。
【００３４】
上述したように、回転軸８２の外周には外側方向に伸びるように腕部９０が４本、９０度等間隔で設けられている。そして、ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄの各ＬＥＤ素子固定部３２の外側の面には、マトリクス状にＬＥＤ素子３４が実装され、内側の面（回転軸８２側の面）には、表示部コネクタ４０や表示部電源端子Ｈ３６、表示部電源端子Ｌ３８が実装される。各ＬＥＤ素子固定部３２は、各ＬＥＤ素子固定部３２の外側の面が対応する腕部９０に対して垂直でかつ回転軸の軸と平行になるように取付けられる。
【００３５】
これにより、ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄが、モータ７０の回動とこの回動を中継するギヤＡ７８とギヤＢ８０の働きにより、回動軸８２を中心にして回動移動される。
前面カバー２２の真裏の位置が、使用されるＬＥＤの位置であり、現在は、この使用されるＬＥＤ にＬＥＤ表示部Ａ３０ａが配置されている。そして、他のＬＥＤ表示部であるＬＥＤ表示部Ｂ〜Ｄは、予備のＬＥＤとして存在している。
【００３６】
この「使用位置」のおける腕部９０を挟んで対象の位置に、クラスタ本体２０の底面から垂直に起立するように設けられた本体電源端子Ｈ１０６と本体電源端子Ｌ１０８が配置される。
【００３７】
そして、ＬＥＤ表示部ＡのＬＥＤ素子固定部３２の内側の面に実装された表示部電源端子Ｈ３６及び表示部電源端子Ｌ３８が、本体電源端子Ｈ１０６及び本体電源端子Ｌ１０８に接続される。表示部電源端子Ｈ３６及び表示部電源端子Ｌ３８は、各ＬＥＤ素子固定部３２に別々に実装される。表示部電源端子Ｈ３６及び表示部電源端子Ｌ３８は、バネ性のある金属線で先端が外側に折り返えすよう加工され、折り返した曲面の部分で本体電源端子と接触する。
【００３８】
これにより、例えば時計方向に９０度回動した場合には、ＬＥＤ表示部Ｂの表示部電源端子が、本体電源端子Ｈ１０６と本体電源端子Ｌ１０８に接触することになる。１８０度回動した場合には、ＬＥＤ表示部Ｂの表示部電源端子が、２７０度回動した場合には、ＬＥＤ表示部Ｂの表示部電源端子が、それぞれ本体電源端子Ｈ１０６と本体電源端子Ｌ１０８に接触することになる。
以上により、使用位置にいずれのＬＥＤ表示部が移動されても電力を供給することができる。尚、表示部電源端子等の先端形状は、これに限定されるものではない。
【００３９】
一方、ＬＥＤ素子３４への制御用の信号は、ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄごとに信号線Ａ１０４ａ〜信号線Ｄ１０４ｄとして、独立して配線される。そして、信号線Ａ１０４ａ〜信号線Ｄ１０４ｄは、回転軸８２の内部を経由して、各表示部コネクタ４０に接続される。本図では、Ｓ断面での回転軸８２内の信号線Ａ１０４ａ〜信号線Ｄ１０４ｄの位置を示す。各信号線は、ＬＥＤ素子３４の個数分、ここでは２５本の線の束からなり、断面は円形状である。
【００４０】
〔制御方法〕
次に、クラスタＬＥＤユニット１０において行われるＬＥＤ基板の交換制御について、具体的に説明する。クラスタＬＥＤユニット１０は、所定の条件に応じて、予備のＬＥＤ基板として、未使用のＬＥＤ基板が有る場合には未使用のＬＥＤ基板を順番に交換し、さらに未使用のＬＥＤ基板を使い切った場合には、使ったＬＥＤ基板の中から使えるものを探して再度使用するよう制御される。図４で示すクラスタＬＥＤユニット１０では、予備のＬＥＤ基板が３セット格納されているので、最初に新品の予備３枚を順番に使い、その後は、1回使用したものから選んで再使用する。
【００４１】
図７は、主にＬＥＤ基板の交換制御を行う部分に関するブロック図である。コントローラ１２は、前述のように表示装置１の全体を制御するものである。外部制御部３００は、コントローラ１２からの指示を受けて、画面を構成する各クラスタＬＥＤユニット１０を個別に制御するものである。
【００４２】
外部制御部３００は、表示ＯＮ信号部３０２と交換アラーム部３０４を有する。表示ＯＮ信号部３０２は、コントローラ１２から出力される画面全体の信号を、個別のクラスタＬＥＤユニット単位に分けて、点灯すべきクラスタＬＥＤユニット１０に対してＯＮ信号を出力する。交換アラーム部３０４は、いずれかのクラスタＬＥＤユニット１０からＬＥＤ交換指示信号が送信された場合に、これを受けて、特定のクラスタＬＥＤユニット１０で交換アラーム（警告）が発せられたことの情報をコントローラ１２に送信する。
【００４３】
制御用基板１００は、外部制御部３００からの指示によりＬＥＤ素子のＯＮ/ＯＦＦを制御するとともに、使用中のＬＥＤ表示部３０の交換（切換え）を制御する機能を備える。制御用基板１００は、ＬＥＤドライバ１５０、モータ制御部１６０、交換制御部２００を有する。
【００４４】
ＬＥＤドライバ１５０は、外部制御部３００の表示ＯＮ信号部３０２から出力されるＯＮ信号を受けて、各ＬＥＤ素子を駆動して発光させる。交換制御部２００は、使用中のＬＥＤ表示部３０の状態から使用中のＬＥＤ表示部３０の交換の要否を判定し、予備の中から交換するＬＥＤ表示部３０を選択して、交換する。モータ制御部１６０は、交換制御部２００からの指示により、選択されたＬＥＤ表示部３０を使用位置に移動させるよう、モータ７０を所定方向に所定回転数だけ回転させるよう制御する。モータ制御部１６０は、ＬＥＤ表示部３０を切換える表示切換部である。
【００４５】
交換制御部２００は、表示電流検出部２０２、断線判定部２０４、カウンタ部２０６、相対輝度判別部２０８及び表示選択部２１０を有する。表示電流検出部２０２は、ＬＥＤドライバ１５０から各ＬＥＤ素子に流れる電流値を検出するものである。
【００４６】
断線判定部２０４は、表示電流検出部２０２によって検出された各ＬＥＤ素子に流れる電流値から、使用中のＬＥＤ表示部３０で各ＬＥＤ素子が不具合（例えば断線、球切れとも言われる）を起こしていないかを判定する。断線判定部２０４は、通電しても電流が規定値以下になった場合には、そのＬＥＤ素子が断線（不良）していると判定する。断線判定部２０４は、使用中のＬＥＤ表示部で断線していると判定したＬＥＤ素子数を、相対輝度判別部２０８に通知する。
【００４７】
カウンタ部２０６は、各ＬＥＤ表示部３０の点灯時間を計測して、相対輝度判別部２０８に通知する。尚、未使用表示部３０については、点灯時間を計測して、使用開始時（０ｈ）の設定とし、相対輝度判別部２０８に通知する。相対輝度判別部２０８は、各ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄ３０ａ〜ｄの相対輝度を判別するものである。相対輝度とは、使用開始時（０ｈ）の輝度を１００％とし、この使用開始時の輝度に対して、使用開始後にＬＥＤ素子の断線や経時劣化等により低下した輝度の比率をいう。
【００４８】
相対輝度判別部２０８は、各ＬＥＤ表示部３０で断線しているＬＥＤ素子数と、各ＬＥＤ表示部３０の０ｈから積算された点灯時間から、各ＬＥＤ表示部の相対輝度を算出する。相対輝度の算出方法は、後述する。相対輝度判別部２０８は、算出した各ＬＥＤ表示部３０の相対輝度を、表示選択部２１０に通知する。また、相対輝度判別部２０８は、各ＬＥＤ表示部３０で断線しているＬＥＤ素子数と、各ＬＥＤ表示部３０の積算された点灯時間を記憶するメモリを有する。また、相対輝度判別部２０８は、カウンタ部２０６で計測された点灯時間により、最初にＬＥＤ表示部３０が未使用であることを確認し、データを保存する。
【００４９】
表示選択部２１０は、現在表示に使用されるＬＥＤ表示部３０を他のＬＥＤ表示部３０に交換するか否かの判断をして、交換の際には、各ＬＥＤ表示部３０の中から使用するＬＥＤ表示部３０を選択して、選択されたＬＥＤ表示部を使用位置に移動させるようにモータ制御部１６０に指示するものである。
【００５０】
表示選択部２１０は、交換の際に、未使用のＬＥＤ表示部３０がある場合には、未使用のＬＥＤ表示部３０を順番に使用し、未使用のＬＥＤ表示部３０がなくなった場合には、使用済みのＬＥＤ表示部３０の中から相対輝度に応じて、使用するＬＥＤ表示部を選択する。具体的な手順は、後述する。なお、各ＬＥＤ表示部３０の点灯時間や交換した日時、あるいはＬＥＤ素子の断線情報、消費電流や点灯時間等の各種来歴データは、外部制御部３００を介してコントローラ１２にも送信される。尚、未使用の表示部３０についても、相対輝度判別部２０８およびカウンタ部２０６で計測された点灯時間により、最初にＬＥＤ表示部３０が未使用であることを確認し、各種来歴データは、外部制御部３００を介してコントローラ１２にも送信される。
【００５１】
図８〜図１１は、相対輝度判別部２０８による相対輝度の算出を説明する図である。図８は、点灯時間による相対輝度の低下の様子を示すグラフである。なお、この図では、単体のＬＥＤ素子ではなく、ＬＥＤ表示部３０のようなＬＥＤ集合体による全体の輝度を示す。なお、前述のように相対輝度とは、使用開始時（０ｈ）の輝度を１００％とした輝度であり、未使用のＬＥＤ表示部３０はこの状態である。ＬＥＤ素子の寿命（相対輝度の低下）は、使用するＬＥＤ素子の色・素材、あるいは使用環境によって当然にばらつきが出るが、ＬＥＤ素子の寿命特性は産業用で一般的に点灯時間５００００ｈで相対輝度５０％になると想定されている。
【００５２】
図９は、ＬＥＤ素子の一般的な相対輝度の低下の値の一部を抜粋して示す表である。この表に基づく相対輝度カーブが、図８の一番上のカーブ（断線なし）である。そして、図９のデータは、テーブルとして、相対輝度判別部２０８に記憶されている。一方、前述のようにＬＥＤ素子の寿命にはバラツキがあるため、ＬＥＤ集合体の中の素子の一部は、５００００ｈ以内で断線する可能性もある。断線が発生した場合には、発生した断線の比率に応じて、相対輝度は当然低下する。図８の２つのカーブは、断線による相対輝度の低下の様子を示すものである。上から２番目のカーブが、断線の比率が少ない場合で、その下のカーブが断線の比率が高い場合である。
【００５３】
図１０は、ＬＥＤ素子３４の断線数に対応する相対輝度を示す表である。相対輝度は、断線数に応じて低下する。なお、これまで各ＬＥＤ表示部のＬＥＤ素子数を２５個で示したが、この表では、簡便のため、ＬＥＤ素子の総数を１０個としている。
【００５４】
図１１は、点灯時間に図１０で示した断線数を考慮して算出された相対輝度の例を示す表である。点灯時間による相対輝度に断線による相対輝度を乗算したものが、合計の相対輝度になる。点灯時間による相対輝度は、図９のテーブルに基づき算出される。
【００５５】
例えばＬＥＤ表示部Ａ３０ａで、点灯時間が１００００ｈとすると点灯時間による相対輝度が９５％で、断線数が０とすると断線による相対輝度が１００％であるから、合計の相対輝度は９５％になる。また、例えばＬＥＤ表示部Ｃ３０ｃで、点灯時間が５００００ｈとすると点灯時間による相対輝度が５０％で、断線数が５とすると断線による相対輝度が５０％であるから、合計の相対輝度は２５％になる。このようにして、相対輝度判別部２０８は、点灯時間と断線率から、合計の相対輝度を判別する。
【００５６】
図１２、図１３は、ＬＥＤ表示部３０の交換処理の手順を説明するためのフローチャートである。交換処理は、主に交換制御部２００によって実行される。この交換処理のフローは、表示中に一定時間間隔（例えば１分おき）で実行される。
【００５７】
まず、ステップ１２において、現在使用中のＬＥＤ表示部３０が、再使用のＬＥＤ表示部３０かを判断し、再使用のＬＥＤ表示部３０の場合には（ステップＳ１２ＹＥＳ）、ステップＳ２４に進む。現在使用中のＬＥＤ表示部３０が、再使用のＬＥＤ表示部３０でない場合には（ステップＳ１２ＮＯ）、使用中のＬＥＤ表示部３０に断線が発生しているかを判定する（ステップＳ１４）。断線判定部２０４の判定による。使用中のＬＥＤ表示部３０に断線が発生していると判定した場合に（ステップＳ１４ＹＥＳ）、断線率が２０％未満かを判定する（ステップＳ１６）。断線率が２０％未満の場合には（ステップＳ１６ＹＥＳ）、ステップＳ１８に進む。断線率が２０％以上の場合には（ステップＳ１６ＮＯ）、ステップＳ２０に進む。また、使用中のＬＥＤ表示部３０に断線が発生していないと判定した場合には（ステップＳ１４ＮＯ）、ステップＳ１８にジャンプする。
【００５８】
ステップＳ１８では、現在使用中のＬＥＤ表示部３０の点灯時間が３万時間未満かを判定する。点灯時間が３万時間未満と判定した場合には（ステップＳ１８ＹＥＳ）、ステップＳ１２に戻る。点灯時間が３万時間以上と判定した場合には（ステップＳ１８ＮＯ）、ステップＳ２０に進む。以上のように、再使用でないＬＥＤ表示部３０を使用している場合には、点灯時間が３万時間を越すかあるいは断線率が２０％を越した場合に、新品のＬＥＤ表示部３０に交換する。
【００５９】
点灯時間が３万時間を越すかあるいは断線率が２０％を越した場合には、未使用のＬＥＤ表示部３０が有るかを判定する（ステップＳ２０）。未使用のＬＥＤ表示部３０が有る場合には（ステップＳ２０ＹＥＳ）、現在使用中のＬＥＤ表示部３０を、未使用のＬＥＤ表示部３０に交換する（ステップＳ２２）。表示選択部２１０が未使用のＬＥＤ表示部３０を選択して、選択されたＬＥＤ表示部３０を使用する位置に移動させるようにモータ制御部１６０に指示する。
【００６０】
一方、未使用のＬＥＤ表示部３０がない場合には（ステップＳ２０ＮＯ）、ＬＥＤ認識開始フローに進む（ステップＳ２８）。ＬＥＤ認識開始フローは、再使用するＬＥＤ表示部３０を選択するためのフローチャートである。
【００６１】
ステップＳ２４に戻る。再使用のＬＥＤ表示部３０を使用している場合には（ステップＳ１２ＹＥＳ）、現在使用中のＬＥＤ表示部３０の相対輝度を算出する（ステップＳ２４）。点灯時間と断線率により相対輝度判別部２０８が判定する。そして、現在使用中のＬＥＤ表示部３０の相対輝度が、５０％以上あるかを判定する（ステップＳ２６）。相対輝度が５０％以上ある場合には（ステップＳ２６ＹＥＳ）、交換不要と判定して、ステップＳ２４に戻る。相対輝度が５０％未満となった場合には（ステップＳ２６ＮＯ）、ＬＥＤ表示部３０を再使用するためのＬＥＤ認識開始フローに進む（ステップＳ２８）。
【００６２】
図１３は、再使用するＬＥＤ表示部３０を選択する処理を説明するためのフローチャートである。まず、格納されている全てのＬＥＤ表示部３０の中に、相対輝度が５０％以上のあるＬＥＤ表示部３０があるかを判定する（ステップＳ３０）。相対輝度が５０％以上あるＬＥＤ表示部３０がない場合には（ステップＳ３０ＮＯ）、クラスタＬＥＤユニット１０の全体交換が必要と判定し（ステップＳ３６）、クラスタＬＥＤユニット１０の交換のアラームを外部制御部３００に通知する（ステップＳ３８）。交換のアラームは、外部制御部３００からコントローラ１２に通知される。
【００６３】
相対輝度が５０％以上あるＬＥＤ表示部３０がある場合には（ステップＳ３０ＹＥＳ）、さらにその中で、最も相対輝度の高いＬＥＤ表示部３０を選択する（ステップＳ３２）。なお、相対輝度が５０％以上のあるＬＥＤ表示部３０が１つしかない場合には、それを選択する。選択したＬＥＤ表示部３０に交換するように、モータ制御部１６０を制御する（ステップＳ３４）。モータ制御部１６０によるモータ７０の回転により、選択したＬＥＤ表示部３０が使用する位置に移動される。その後、図１２のステップＳ１２に戻り、相対輝度が５０％以上であるかを常時監視され、相対輝度が５０％未満になると、他の使用済みのＬＥＤ表示部３０で相対輝度が５０％以上のものがあれば、それに交換される。
【００６４】
このように、新品のＬＥＤ表示部３０に対しては、交換基準を３万時間（相対輝度８５％相当）または断線率２０％にし、再使用のＬＥＤ表示部３０に対しては、交換基準を下げて相対輝度５０％にしたので、明るいＬＥＤを順番に使用することができる。また、本実施例では、相対輝度（推測値）を例に説明したが、ＬＥＤ表示部３０の前面側、例えば前面カバーに不図示の輝度センサを設けることにより、実測値による輝度で判断することも可能となる。また、使用した表示部の交換前に表示部の輝度を測定し、各ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄ３０ａ〜３０ｄの輝度データとして、相対輝度判別部２０８のメモリに保存し、また、表示選択部２１０により、各ＬＥＤ表示部３０の点灯時間や交換した日時、あるいはＬＥＤ素子の断線情報、消費電流や点灯時間等の各種来歴データは、外部制御部３００を介してコントローラ１２にも送信され保存される。これにより実測値での輝度データも使用することが可能となる。
【００６５】
以上により、予備のＬＥＤ基板を格納することと、加えて使用済みのＬＥＤ基板を再度使用することで、より長期間保守作業を不要とすることができる。また、再使用の情報をコントローラ１２に送信して、コントローラ１２で各クラスタＬＥＤユニット１０の再使用の状況を把握できれば、事前に効率的な保守計画を立てて、アラームが通知される前に、保守することも容易になる。
【００６６】
〔クラスタＬＥＤユニット内部構造の詳細〕
図１４は、図４で示したクラスタＬＥＤユニット１０の内部を、前面(表示側)方向から示す斜視図である。主に、各ＬＥＤ表示部に対する、ストッパー、腕部や信号線等の関係を説明するための図である。なお、煩雑となるため一部の記載を省略している。
【００６７】
図１４では、クラスタ本体２０および前面カバー２２を外している。図４と同様に、使用する位置には、ＬＥＤ表示部Ａ３０aが配置されて、各ＬＥＤ表示部の並び順番も同じである。
【００６８】
前述の通り、ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄ３０ａ〜ｄのＬＥＤ素子固定部３２の外側の面にＬＥＤ素子３４がマトリクス状に実装される。ただし、ＬＥＤ素子３４の一部は省略して示す。回転軸８２には、回転軸８２の中心から外側方向に９０度等間隔で同じ長さの腕部９０が４本設けられ、腕部９０の先端にＬＥＤ素子固定部の裏面が取り付けられる。
【００６９】
腕部９０は、直方体形状で、回転軸８２の外周面には、縦長の向きで設けられる。腕部９０の上面には、信号線を通すための孔として、孔９１が設けられる。孔９１からの腕部９０の空間は、パイプ状の回転軸８２の内部とつながっている。
【００７０】
また、クラスタ本体２０の底面に固定された軸固定部８４には、底部近傍で、制御用基板に近い側に、信号線を挿入するための開口８５が設けられる。そして、この開口８５からの空間も、回転軸８２の内部につながっている。これにより、軸固定部８４の開口８５から腕部９０の孔９１まで、信号線を通過させるための連続的な空間が形成される。
【００７１】
そして、各信号線は、両端、つまり制御基板コネクタ１０２ａ〜ｄと表示部コネクタ４０ではフラットな形状で構成され、少なくとも開口８５と孔９１の範囲の間では、図６で示したような円形断面の形状で構成される。
【００７２】
ＬＥＤ表示部Ａ３０ａ用の信号線Ａ１０４ａはその一方が、制御基板コネクタＡ１０２aに接続される。ＬＥＤ表示部Ａ３０a用の信号線Ａ１０４aの他方が、ＬＥＤ素子固定部Ａ３２ａに実装された表示部コネクタ４０に接続される。
【００７３】
そして、信号線は回転軸８２内部を回転軸８２の軸線に沿って配線され、かつ配線が回転中心に近い位置に沿わせているので、各信号線は回転軸８２内で回動角度に応じて軸線に沿ってスパイラル的に変位するだけである。従って、信号線に必要な余裕長は短くてすむ。信号線は、腕部９０以降の経路ではＬＥＤ表示部と一体的に移動することになるので、制御基板コネクタから回転軸８２に入るあたりまでの経路（ｍ）で、回動による上記変位分の長さをゆとり（たるみ）長として有していればよい。なお、回動による回転軸８２内での信号線の変位の具体的な様子は、図１５から図１９で説明する。
【００７４】
このようにして、信号線を回転軸８２の内部の回転中心に沿った経路を配線することで、信号線に必要な余裕長を少なくすることができ、内部のスペース効率が良くできる。また、信号線が互いに絡まるおそれがなくなる。以上のように、回動の際に信号線に過剰なストレスが加わることを防止できる。
【００７５】
軸固定部８４は、円柱状で、その上面の中心に回転軸８２を支持する。軸固定部８４の上面には、支持する回転軸８２の外周に近接位置にピン形状の固定側ストッパー９４が設けられる。対応して、回転軸８２の軸固定部８４に近い位置の外周面に、ピン形状の軸側ストッパー９６が設けられる。軸側ストッパー９６は、回転軸８２の回動に従って回動する。ストッパーは、制御部がコントロールエラーしても、回転軸８２が３６０度以上回動するのを物理的に阻止して、信号線が切断されるのを防止するためのものである。
【００７６】
図１４の状態では、軸側ストッパー９６は固定側ストッパー９４に対して隙間を有している。回転軸８２は、上から見て時計方向（Ｐ方向）に回動するので、回動によって、軸側ストッパー９６が、固定側ストッパー９４から離れる方向に移動する。そして、３６０度付近（１周近く）まで回動した場合に、軸側ストッパー９６が固定側ストッパー９４に当てついて、それ以上の回動を阻止する。
【００７７】
図１５は、ＬＥＤ表示部が回動されて交換（切換え）がなされる様子を、段階的に示す図である。本図は、使用する表示部の交換する動作として、ＬＥＤ表示部Ａ３０ａからＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂに交換する動作を例にする。本図は、交換によるＬＥＤ表示部の位置が移動する様子を上面から見た図で、矢印に沿って左から右へ進む。いずれも、図での上側が前面側に相当する。なお、ＬＥＤ表示部Ｃ，Ｄの図示は省略してある。
【００７８】
図１５（Ａ）が、前面カバー２２の真裏である使用位置に、ＬＥＤ表示部Ａ３０ａが配置されている状態である。制御用基板１００のＬＥＤ制御部がＬＥＤ表示部の交換が必要と判断すると、制御部は予備のＬＥＤ表示部へ交換する処理を実行する。交換の条件は、前述のように現在使用中のＬＥＤ表示部（ここではＬＥＤ表示部Ａ３０ａ）の点灯（使用）時間が一定の限度時間に達したり、あるいは点灯時間が限度時間以内であっても、ＬＥＤ表示部Ａ３０ａで所定数以上のＬＥＤ素子が不良(断線)になってしまったと判断した場合である。
【００７９】
制御用基板１００のモータ制御部は、モータ７０を所定角度回動（９０度）させて、ＬＥＤ表示部Ａ３０ａの左隣にある予備のＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂを使用位置に移動させる処理を実行する。つまり、ＬＥＤ表示部全体を時計方向（矢印Ｐ方向）に回動させる。
【００８０】
図１５（Ｂ）は、その途中の状態で、ＬＥＤ表示部全体が約３０度回動した状態である。図１５（Ｃ）は、ＬＥＤ表示部全体が約６０度回動した状態を示す図である。図１５（Ｄ）が、ＬＥＤ表示部全体が９０度回動した状態である。この状態で、ＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂが使用する位置に配置され、交換が完了する。
なお、モータ制御部は、回動の制御として、回転軸８２に不図示のエンコーダや簡単な位置センサを設けてその信号でモータ７０を制御してもよい。また、モータ７０がステップモータである場合には、モータ制御部は、出力するステップ数のみでコントロールするようしてもよい。交換完了後、ＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂが使用するＬＥＤ表示部となり、ＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂのＬＥＤ素子が適宜点灯される。
【００８１】
図１６〜図１９は、図１５で段階的に示されたＬＥＤ表示部の移動の様子を、さらに拡大して示す図である。特に回動に伴っての、電源端子の切換えと信号線の移動を説明するための図である。ここでは、ＬＥＤ表示部Ｃ、Ｄも図示する。
【００８２】
図１６は、図１５（Ａ）を拡大して示す図である。使用位置にＬＥＤ表示部Ａ３０ａが配置されている。ＬＥＤ表示部Ａ３０ａの左隣がＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂ、右隣がＬＥＤ表示部Ｄ３０ｄ、向かい（対面側）がＬＥＤ表示部Ｃ３０ｃである。
【００８３】
前述のように、ＬＥＤ表示部へ電源を供給する本体電源端子Ｈ１０６と本体電源端子Ｌ１０８は、「使用する位置」に腕部９０を挟んで対象に、１組のみ設けられている。そして、使用する位置に配置されたＬＥＤ表示部、ここではＬＥＤ表示部Ａ３０ａの表示部電源端子Ｈ３６と表示部電源端子Ｌ３８が、本体電源端子Ｈ１０６と本体電源端子Ｌ１０８に接触する。
【００８４】
信号線Ａ１０４ａ〜信号線Ｄ１０４ｄは、図５のＳ断面における位置を示す。図１４で説明したように、各信号線は、回動されるに従って、回転軸８２内部で回転軸８２の軸線に沿ってスパイラル状に移動していく。そして、回転軸８２のＳ断面の近傍では、回転軸８２内部の各信号線は、回動角度にほぼ比例した位置にある。
従って、信号線Ａ１０４ａ〜信号線Ｄ１０４ｄは、Ｓ断面の近傍から先は、接続先の各ＬＥＤ素子固定部に対応した回動角度分を移動する。
【００８５】
図１７は、ＬＥＤ表示部全体が図１６の状態から、約３０度時計方向（Ｐ方向）に回動された状態である。図１５（Ｂ）の拡大図に相当する。ＬＥＤ表示部Ａ３０ａの移動により、ＬＥＤ表示部Ａ３０ａの表示部電源端子Ｈ３６及び表示部電源端子Ｌ３８と、本体電源端子Ｈ１０６及び本体電源端子Ｌ１０８との接触が、解除される。
【００８６】
本体電源端子Ｈ１０６と本体電源端子Ｌ１０８には、円柱状の外周の一部を切り欠いて凹部１０９が形成される。凹部１０９の形状は、表示部電源端子Ｈ３６と表示部電源端子Ｌ３８の先端で折り返されて湾曲された曲面部分に対応する形状である。これにより、接触面積が確保され、接続が安定する。また、移動された位置に安定して保持されるためのクリックの役割も果たす。また、本体電源端子Ｈ１０６に対しては、ＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂの表示部電源端子Ｌ３８が、乗り上げて通過する状態を示している。このように本体電源端子は、回動時に多少の変形を生じるので、バネ用金属線あるいは金属材が表面にコートされた樹脂のような弾性部材であれば望ましい。
【００８７】
また、信号線Ａ１０４ａ〜信号線Ｄ１０４ｄも、回転軸８２内部で、各対応するＬＥＤ表示部に従って一律に約３０度時計方向に回動移動している。
図１８は、ＬＥＤ表示部全体が図９の状態から、約６０度時計方向（Ｐ方向）に回動された状態である。図１５（Ｃ）の拡大図に相当する。信号線Ａ１０４ａ〜信号線Ｄ１０４ｄも、回転軸８２内部で、各対応するＬＥＤ表示部に従って一律に約６０度時計方向に回動移動している。本体電源端子Ｌ１０８に対しては、ＬＥＤ表示部Ａ３０ａの表示部電源端子Ｈ３６が、乗り上げる直前の状態である。
【００８８】
図１９は、ＬＥＤ表示部全体が図１６の状態から、９０度時計方向（Ｐ方向）に回動された状態である。図１５（Ｄ）の拡大図に相当する。ＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂが、ＬＥＤ表示部Ａ３０ａに代わって、使用位置に移動された状態である。
【００８９】
信号線Ａ１０４ａ〜信号線Ｄ１０４ｄも、回転軸８２内部で、各対応するＬＥＤ表示部に従って一律に約９０度時計方向に回動移動している。この位置で、本体電源端子Ｈ１０６には、ＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂの表示部電源端子Ｈ３６が接続され、本体電源端子Ｌ１０８には、ＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂの表示部電源端子Ｌ３８が接続される。これにより、ＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂの各ＬＥＤ素子３４に電力を供給することが可能になる。
【００９０】
以上、ＬＥＤ表示部Ａ３０ａからＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂへの移動を説明したが、他のＬＥＤ表示部への移動も同様である。表示選択部２１０は、各ＬＥＤ表示部の中から使用するＬＥＤ表示部３０を選択して、使用位置に次のＬＥＤ表示部を移動させるようにモータ制御部１６０に指示する。モータ制御部１６０は、指示に従った回転方向と回転角度分だけのパルスをモータ７０に出力する。
【００９１】
以上説明した本実施形態により、少なくとも以下の効果が奏される。
１）クラスタＬＥＤユニットは、予備の表示部を備え、予備の表示部に自動的に交換されるので、表示素子ユニットの交換が長期間不要な表示装置を提供することができる。人手でクラスタＬＥＤユニットを交換する頻度が減り、表示装置のダウンタイムを大幅に低減することができる。また、高所での作業回数が軽減され、保守作業者の負担も少なくなる。  
２）交換に際しては、現在の表示部の輝度が低下したことを判断して、適宜使用する表示部を交換するようにするので、適切なタイミングで交換がなされる。
３）さらに、新品の表示部がなくなった後でも、一度使用した表示部の中から、使用に耐えられるものを選択して、再度使用するので、より長期間メンテナンスなしで使用が可能となり、ダウンタイムを大幅に低減することができる。つまり、新品に比べてある程度輝度レベルが低下して交換された表示部であっても、まだ認識が可能な程度に輝度レベルであれば、例えば保守作業まで暫定的に使用することは十分に可能だからである。
４）再利用時に、コントローラ１２にその情報を送信して、コントローラ１２が再利用情報を記憶しておけば、次の保守時に再利用状態にあるクラスタＬＥＤユニットをまとめて交換することが容易になる。
５）交換に際して、未使用の表示部がある場合には、未使用の表示部を優先して使い、未使用の表示部がなくなってから、使用済み表示部の再使用を行うので、輝度の高い表示を優先して提供することができる。                                  
６）未使用表示部がある場合の表示部交換の条件と、再使用時の表示部交換の条件を異ならせたので、未使用表示部を用いる期間は、より高輝度の表示を提供することができる。
７）各表示部の積算点灯時間と不良（断線）個数に応じて、再使用する表示部を選択するので、できるだけ高輝度の表示を提供することができる。
８）所定以上の輝度が期待できる表示部のみ再使用するので、表示装置に表示欠陥が発生するおそれはない。
９）また、各ＬＥＤ表示部を縦向きにし円周状に等角度間隔で並べるように配置したので、複数のＬＥＤ表示部を格納しても、コンパクトに収納することができる。さらに、複数枚のＬＥＤ表示部の横に、ＬＥＤ表示部駆動用のモータを並べて配置したので、複数のＬＥＤ表示部を格納してもクラスタＬＥＤユニット全体を小型することができる。
【００９２】
また、上記説明した実施形態につき、以下の対応も可能である。
１）上記実施形態では、４組でのＬＥＤ表示部の例を説明したが、当然に４組に限るものではなく、２組あるいは５組以上で構成してもよい。また、ＬＥＤ表示部を等角度（９０度）で配置したが、これに限るものではない。
２）上記実施形態では、ＬＥＤ表示部の交換制御が交換制御部２００によって行われることを説明したが、交換制御の全体あるいはその一部を、ＣＰＵにより実行するようにしてもよい。ＣＰＵがプログラムを読み込んで、図８のブロック図で示した各部に対応する機能を実行することでも、上述の交換制御が行うことができる。なお、ＣＰＵは、制御用基板１００あるいは外部制御部３００のいずれに搭載されていてもよい。
【００９３】
また、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではく、実施段階でのその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素を適宜組合わせても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組合わせてもよい。このような、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００９４】
１    表示装置
２    カバー
３    表示部、表示エリア
４    ブロック
１０    クラスタＬＥＤユニット
１２    コントローラ
２０    クラスタ本体
２２    前面カバー
３０ａ〜ｄ    ＬＥＤ表示部Ａ〜Ｄ
３２    ＬＥＤ素子固定部
３４    ＬＥＤ素子
４０    表示部コネクタ
７０    モータ
８２    回転軸
９０    腕部
１００    制御用基板
１５０    ＬＥＤドライバ
１６０    モータ制御部
２００    交換制御部
２０２    表示電流検出部
２０４    断線判定部
２０６    カウンタ部
２０８    相対輝度判別部
２１０    表示選択部
３００    外部制御部
３０２    表示ＯＮ信号部
３０４    交換アラーム部
【図７】
2013205598.tif 000003
【図８】
2013205598.tif 000004
【図９】
2013205598.tif 000005
【図１０】
2013205598.tif 000006
【図１１】
2013205598.tif 000007
【図１２】
2013205598.tif 000008
【図１３】
2013205598.tif 000009
【図１】
2013205598.tif 000010
【図２】
2013205598.tif 000011
【図３】
2013205598.tif 000012
【図４】
2013205598.tif 000013
【図５】
2013205598.tif 000014
【図６】
2013205598.tif 000015
【図１４】
2013205598.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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