(57)【要約】【課題】表示装置の画素を構成する表示素子の交換を短時間で行うことのできる表示素子ユニットまたはその表示素子ユニットを備える表示装置を提供すること。【解決手段】表示素子基板をそれぞれに有して、予備を含めて複数組用意される表示部３０ａ〜ｄと、上記複数の表示部３０ａ〜ｄを周上に配置し、対応する表示素子基板が表示する側に向く状態の位置を表示部を使用する位置とし、当該表示部を使用する位置に上記複数の表示部のいずれかの表示部を移動させることよって、使用する表示部を交換する表示交換部と、を備え、上記表示交換部は、モータ７０と、上記モータの回転に応じて上記複数の表示部を回動させる回転軸８２と、上記回転軸の周上に配置された複数の表示部に対して上記回転軸から外方向に伸びるように設けられた腕部を有し、上記各表示素子基板は、当該表示素子基板の面が上記回転軸に平行な向きで、上記回転軸の回りを取り囲むように配置され、上記表示素子の配列面の裏面に上記各腕部の先端が取付けられる。【選択図】図４
2013137336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示素子が配列された表示素子基板を有し、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、
上記表示素子基板をそれぞれに有して、予備を含めて複数組用意される表示部と、  
上記複数の表示部を周上に配置し、対応する表示素子基板が表示する側に向く状態の位置を表示部を使用する位置とし、当該表示部を使用する位置に上記複数の表示部のいずれかの表示部を移動させることよって、使用する表示部を交換する表示交換部と、を備え、
上記表示交換部は、モータと、上記モータの回転に応じて上記複数の表示部を回動させる回転軸と、上記回転軸の周上に配置された複数の表示部に対して上記回転軸から外方向に伸びるように設けられた腕部を有し、
上記各表示素子基板は、当該表示素子基板の面が上記回転軸に平行な向きで、上記回転軸の回りを取り囲むように配置され、上記表示素子の配列面の裏面に上記各腕部の先端が取付けられる
ことを特徴とする表示素子ユニット。
【請求項２】
上記モータは、上記回転軸の回りを取り囲むように配置された上記各表示素子基板に隣接する位置に設けられ、
上記モータの下部には、当該モータの制御を行う制御用基板が設けられる
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】
上記表示交換部は、上記回転軸の回動角度を制限する1対のストッパーを有し、
一方のストッパーは上記回転軸に設けられ、他のストッパーは上記回転軸を支える軸受けに設けられる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子ユニット。
【請求項４】
上記表示部の表示素子に信号を伝達する信号線が上記複数の表示部に対応して別々に設けられ、
上記各信号線は、上記回転軸内部を回転軸の軸方向に沿った経路で配線され、上記表示素子基板に対応する上記各腕部を介して対応する上記各表示素子基板に接続される
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５】
上記表示素子用の電力を受けるために、上記各表示部の表示素子基板にそれぞれ設けられる表示部電源端子と、
使用する位置に移動された表示部の上記表示部電源端子に接触して電力を供給する本体電源端子とを備え、
上記本体電源端子は、上記回転軸の軸に平行に設けられた1対の棒状部材であって、上記表示部電源端子との接触箇所には凹部が設けられる
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】
上記表示素子ユニットは、屋外用の表示装置に用いられる
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示素子ユニット。
【請求項７】
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。
【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。そのため、表示装置の運用が停止される、いわゆるダウンタイムが長時間発生してしまうという問題がある。その現場に作業員が到着するまでに一定の時間を要し、また、交換作業も屋外の高所での作業になることが多いため、表示素子の交換作業にも時間がかかるからである。このように、現在の人手による交換では、表示画像に欠陥等の異常が発見されてから正常な表示に回復するまでに一定の時間がかかることが避けられなかった。
【０００６】
しかし、表示装置には欠陥のない画像を表示し、あるいは表示できる態勢にあることが常に求められるので、そのためにはかかるダウンタイムをできるだけ短時間化することが必要である。特に交通関連に利用される表示装置ではダウンタイムの短縮は重要である。
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を短時間で行うことのできる表示素子ユニットまたはその表示素子ユニットを備える表示装置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第１の発明に係る表示素子ユニットは、複数の表示素子が配列された表示素子基板を有し、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、上記表示素子基板をそれぞれに有して、予備を含めて複数組用意される表示部と、上記複数の表示部を周上に配置し、対応する表示素子基板が表示する側に向く状態の位置を表示部を使用する位置とし、当該表示部を使用する位置に上記複数の表示部のいずれかの表示部を移動させることよって、使用する表示部と交換する表示交換部を備え、上記表示交換部は、モータと、上記モータの回転に応じて上記複数の表示部を回動させる回転軸と、上記回転軸の周上に配置された複数の表示部に対して上記回転軸から外方向に伸びるように設けられた腕部を有し、上記各表示素子基板は、当該表示素子基板の面が上記回転軸に平行な向きで、上記回転軸の回りを取り囲むように配置され、上記表示素子の配列面の裏面に上記各腕部の先端が取付けられる  ことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明に係る表示素子ユニットは、第１の発明に係る表示素子ユニットにおいて、上記モータは、上記回転軸の回りを取り囲むように配置された上記各表示素子基板に隣接する位置に設けられ、上記モータの下部には、当該モータの制御を行う制御用基板が設けられることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明に係る表示素子ユニットは、第１または第２の発明に係る表示素子ユニットにおいて、上記表示交換部は、上記回転軸の回動角度を制限する1対のストッパーを有し、一方のストッパーは上記回転軸に設けられ、他のストッパーは上記回転軸を支える軸受けに設けられる  ことを特徴とする。
【００１０】
第４の発明に係る表示素子ユニットは、第１の発明に係る表示素子ユニットにおいて、上記表示部の表示素子に信号を伝達する信号線が上記複数の表示部に対応して別々に設けられ、上記各信号線は、上記回転軸内部を回転軸の軸方向に沿った経路で配線され、上記表示素子基板に対応する上記各腕部を介して対応する上記各表示素子基板に接続される  ことを特徴とする。
【００１１】
第５の発明に係る表示素子ユニットは、第１の発明に係る表示素子ユニットにおいて、上記表示素子用の電力を受けるために、上記各表示部の表示素子基板にそれぞれ設けられる表示部電源端子と、使用する位置に移動された表示部の上記表示部電源端子に接触して電力を供給する本体電源端子とを備え、上記本体電源端子は、上記回転軸の軸に平行に設けられた1対の棒状部材であって、上記表示部電源端子との接触箇所には凹部が設けられる  ことを特徴とする。
【００１２】
第６の発明に係る表示素子ユニットは、第１の発明に係る表示素子ユニットにおいて、上記表示素子ユニットは、屋外用の表示装置に用いられる  ことを特徴とする。
【００１３】
さらに、第７の発明に係る表示装置は、第１の発明乃至第５のいずれか1つに記載の表示素子ユニットを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
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を短時間で行うことのできる表示素子ユニットまたはその表示素子ユニットを備える表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】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８】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９】図８（Ａ）を拡大して示す図である。
【図１０】図８（Ｂ）を拡大して示す図である。
【図１１】図８（Ｃ）を拡大して示す図である。
【図１２】図８（Ｄ）を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。  
【００２０】
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。
【００２１】
表示装置１内部には、各クラスタＬＥＤユニット１０を制御するコントローラ１２が設けられる。コントローラ１２は、表示させる画像データに応じて、画面上で各クラスタＬＥＤユニット１０の点灯を制御する。さらに、コントローラ１２は、クラスタＬＥＤユニット１０の保守管理のために、クラスタＬＥＤユニット１０の単位で、各クラスタＬＥＤユニット１０の表示状況、電流値および後述するＬＥＤの交換履歴を記録する。また、コントローラ１２は、さらに外部と通信可能に設定され、遠隔地にあるセンターからの制御を受け付けて、表示装置１を制御するようにしてもよい。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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表示部が格納されていて、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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表示交換部として、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。
【００３１】
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と噛み合うようにギヤ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。
【００３２】
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。
【００３３】
そして、回動軸８２の周囲に、回動軸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。制御基板１００の機能は、後述する。
【００３４】
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。
【００３５】
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には、モータ７０を制御するモータ制御部と、各ＬＥＤ表示部のＬＥＤ素子３４の点灯を制御するＬＥＤ制御部、各ＬＥＤ表示部の運転状況を記録する来歴記録部および不図示のコントローラ１２との間での通信を行う通信部が設けられる。
【００３６】
来歴記録部は、各ＬＥＤ表示部の使用時間や交換した日時、あるいはＬＥＤ素子の点灯時間や消費電流等の各種来歴データを計測して、内蔵メモリに記録する。内蔵メモリに保存された来歴データは、不図示のコントローラ１２からの指示に基づいて、不図示のコントローラ１２に送信される。
【００３７】
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表示部ごとに設けられ、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。
【００３８】
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９０が取り付けられる。図５では、４本の腕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９０の先にＬＥＤ表示部Ｃ３０ｃが取り付けられる。
【００３９】
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）。
【００４０】
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。本実施例では、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
図７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、煩雑な部分は記載を省略している。
【００５３】
図７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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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７で示したような円形断面の形状で構成される。
【００５８】
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。
【００５９】
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８から１２で説明する。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
図７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が当てついて、それ以上の回動を阻止する。
【００６３】
図８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。使用する表示部を  ＬＥＤ表示部Ａ３０ａからＬＥＤ表示部Ｂ３０ｂに交換する動作である。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。
【００６４】
図８（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。交換の条件としては、現在使用中のＬＥＤ表示部（ここではＬＥＤ表示部Ａ３０ａ）の使用時間が一定の限度時間に達したり、あるいは使用時間が限度時間以内であっても、ＬＥＤ表示部Ａ３０ａのＬＥＤ素子３４に流れる電流値を計測して、所定数以上のＬＥＤ素子が切れてしまったと判断した場合である。
【００６５】
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。
【００６６】
図８（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８（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８（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
図９〜図１２は、図８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。
【００７０】
図９は、図８（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。
【００７１】
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。
【００７２】
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７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。
【００７３】
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。
【００７４】
図１０は、ＬＥＤ表示部全体が図９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８（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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
図１１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８（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。
【００７８】
図１２は、ＬＥＤ表示部全体が図９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８（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。
【００７９】
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。
【００８０】
以上説明した本実施形態によれば、クラスタＬＥＤユニットには、内部に予備のＬＥＤが格納され、現在のＬＥＤの輝度が低下等した場合には、適宜使用するＬＥＤを交換するようにするので、人手でＬＥＤを交換する作業がなくなり、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、高所での作業も不要になるので、保守作業者の負担もなくなる。
【００８１】
そして、クラスタＬＥＤユニットが、予備のＬＥＤを１以上格納しておけば、長期間に渡って、保守が不要になる。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。
【００８２】
また、ＬＥＤ表示部へ電源の供給を接触式にして、一方の電源端子の接触部を凹部形状としたので、接触面積を増やして、接触抵抗を低減することができる。また、凹部形状にしたことで、ＬＥＤ表示部をその位置で安定して保持できる。また、一方の電源端子を弾性部材で構成しておけば、回動時に発生する電源端子間の接触負荷を減らすことができる。
【００８３】
また、本数の多い信号線はＬＥＤ表示部ごとに別々とし、全ての信号線を回転軸の中心に沿って回転軸内を通す経路にしたので、回動のための信号線の余裕長を少なくすることができ、クラスタＬＥＤユニットの小型化に寄与する。
【００８４】
なお、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。また、ＬＥＤ表示部を一定方向に順番に回動して切換える（Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ）ことを説明したが、この順番に切換える必要性なく、順番は任意である。
【００８５】
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】
【００８６】
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
３６    表示部電源端子Ｈ
３８    表示部電源端子Ｌ
４０    表示部コネクタ
７０    モータ
７２    モータ固定部材
７４    モータ駆動軸
７８    ギヤＡ
８０    ギヤＢ
８２    回転軸
８４    軸固定部
８５    開口
８８    軸受け
９０    腕部
９１    孔
９４    固定側ストッパー
９６    軸側ストッパー
１００  制御用基板
１０２ａ〜ｄ  制御基板コネクタＡ〜Ｄ
１０４ａ〜ｄ    信号線Ａ〜Ｄ
１０６    本体電源端子Ｈ
１０８    本体電源端子Ｌ
１０９    凹部
【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】
2013137336.tif 000009
【図８】
2013137336.tif 000010
【図９】
2013137336.tif 000011
【図１０】
2013137336.tif 000012
【図１１】
2013137336.tif 000013
【図１２】
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