JP5089857B2 - 大画面ｌｅｄ表示システム - Google Patents

Description

この発明は、典型的には赤・緑・青などで発光する多数のＬＥＤランプの集合によりスクリーンを構成し、フルカラーの高精細な映像を表示することのできる大画面ＬＥＤ表示システムに関し、とくに、スクリーンの前面から各種のメンテナンス作業を簡単に行えるようにした実用的な装置構造に関する。

大画面ＬＥＤ表示システムは、都会のビル街やスポーツスタジアムなどで公衆向けのディスプレイとして多用されている。これらの大画面ＬＥＤ表示システムの多くは、屋外に設置されることから、防水性のある全天候型の装置構造になっている。

最近では、ＬＥＤや周辺回路の価格が低下したことから、屋内仕様の大画面ＬＥＤ表示システムも普及し始めている。コンサートや展示会などが催される広い建物の内部で、映画館のように暗くすることなく、通常の室内の明るさのもとで、パソコンやＤＶＤプレーヤなどから送出される画像を表示するような用途の需要が伸びている。

屋内仕様の大画面ＬＥＤ表示システムは、太陽光のもとで使用される屋外仕様のものと比べ、各画素の輝度を低く設定できる。従って、画素を構成するＬＥＤランプをより小型化できるので、画素をより高密度に配列することができ、その結果、より高精細な表示が可能となる。

画面の一辺が数メートル以上にもなる大画面ＬＥＤ表示システムは、屋外仕様、屋内仕様のいずれでも、適当な大きさの表示装置ユニットを複数台集積することで大画面を構成している。表示装置ユニットは、ドットマトリクス状のＬＥＤランプ配列からなる矩形の画面をユニット正面に備えており、内蔵回路に対して外部から電源および表示信号の供給を受け、画面のＬＥＤランプ配列を画像データに従って発光駆動するように構成されている。複数台の表示装置ユニットを行列配列で組み合せ、１台のユニットの矩形画面の整数倍の大きさの大画面を構成することができる。

この種の大画面ＬＥＤ表示システムの代表的な２つの構造が、特開２００３−１５０１１９号公報と、特開２００１−１１７５１３号公報に開示されている。前者では、表示装置ユニットがほぼ直方体の箱形に構成され、これを縦横に配列・積層するとともにユニット間の電気配線を施して大画面システムを構成している。後者では、表示装置ユニットがほぼ矩形の偏平なパネル型に構成され、大寸法のマウントパネルに表示装置ユニットを隙間なく配列して取り付けるとともに外部の制御部に電気配線を施して大画面を構成している。なお、この２つの典型例の中間的な構成の大画面ＬＥＤ表示システムが、特開２００２−３６８２８４号公報に開示されている。
特開２００３−１５０１１９号公報 特開２００１−１１７５１３号公報 特開２００２−３６８２８４号公報

ＬＥＤ表示システムは、故障が起きるし、性能の劣化も不可避である。典型的には、画面中の一部のＬＥＤランプが点灯しなくなったり、消灯しなくなったりする。また、画面全体を白一色にするような表示を行ったとき、画面の明るさにムラを生じたり、色調のムラを生じたりする劣化が見られる。

ＬＥＤチップのＰＮ接合の故障や特性変化が原因になることがある。ＬＥＤ駆動回路の故障や特性変化が原因の場合もある。ＬＳＩ化された駆動回路中の一部の駆動トランジスタがオープン故障したりショート故障したりすることがある。駆動回路中の定電流回路の特性が劣化することがある。

典型的なＬＥＤ駆動回路は、１６個分または３２個分または６４個分のＬＥＤを駆動する回路を１チップのＬＳＩに集積したものである。１個の駆動回路に変調を来たし、その駆動回路が受け持っているＬＥＤランプ集合の発光動作がおかしくなることがある。

大画面ＬＥＤ表示システムの場合、全体に表示信号を行き渡らせる伝送経路は複数に分岐している。ある分岐の伝送経路に異常が起き、その経路に繋がるＬＥＤ駆動回路に表示信号が到達しなくなることがある。

大画面ＬＥＤ表示システムの場合、複数の電源回路が分散配置され、１つの電源回路はいくつかのＬＥＤ駆動回路に電源を供給している。ある電源回路に変調を来し、この回路から電源供給を受けている部分の動作がおかしくなることがある。

故障や変調を発見したならば、速やかに修理しなければならない。システムの構造は、修理作業や保守点検作業のやりやすさを考慮して設計されなければならない。大画面ＬＥＤ表示システムの場合、上述したような様々な態様の故障・変調が予想されるが、これらの予想される事態の内容によって、合理的な対処の仕方というものがあるはずである。

わかりやすく極端な例をあげる。大画面の中の１個のＬＥＤランプが点灯しなくなったとする。原因がＬＥＤチップ自体にあることを究明し、そのＬＥＤチップを交換するという対処の仕方は不合理で非現実的である。だからといって、前述した表示装置ユニットをまるごと交換するような対処の仕方も不合理で非現実的である。故障・変調の原因に応じた適切な処置をできるだけ簡便な作業で行えることが、実用システムには強く望まれるところである。

この発明は以上のような観点で創作されたものであり、その目的は、大画面ＬＥＤ表示システムについて、その製作や組立が容易な構造とし、かつ、修理や保守点検の作業性に優れた構造を提供することにある。

この発明に係る大画面ＬＥＤ表示システムは、基本的に、つぎの事項（１）〜（９）により特定されるものである。
（１）１台のユニット結合フレームと複数台の表示装置ユニットを備えること
（２）前記ユニット結合フレームは、矩形の外枠体と、この外枠体に対して横に配列されて固定された背面バーを備えること
（３）前記表示装置ユニットは、ほぼ矩形の外形形状の金属厚板製であり当該ユニットの基本骨格をなしている１個の剛性基板と、この剛性基板に取り付けられたほぼ矩形の印刷配線板からなる複数個のタイル並列基板と、これらタイル並列基板の各１個にそれぞれ複数個取り付けられた矩形のＬＥＤタイルを備えていること
（４）複数台の前記表示装置ユニットの前記剛性基板は、前記ユニット結合フレームの正面側にほぼ隙間なく面一に行列配置され、前記剛性基板の背面を前記ユニット結合フレームの前記背面バーに当接させて固定されていること
（５）複数個の前記タイル並列基板は、前記剛性基板の正面においてほぼ隙間なく面一に行列配置され、かつ、それぞれ単独で取り付け取り外しできるように前記剛性基板に正面側からネジ止めされていること
（６）前記剛性基板の正面と前記タイル並列基板の背面との間には一定の空間が形成されており、前記剛性基板には、外部電源を受電して当該剛性基板に取り付けられた複数個の前記タイル並列基板に供給する電源回路が実装されていること
（７）前記タイル並列基板は、その正面側に配置された複数個の正面コネクタと、表示信号入力端子と、表示信号出力端子と、前記表示信号入力端子から前記表示信号出力端子に表示信号を中継するとともにバッファリングして複数個の前記正面コネクタに分配供給する信号中継回路が配線実装されていること
（８）前記ＬＥＤタイルは、印刷配線板からなる矩形の基本基板を有し、当該基本基板の正面に多数のＬＥＤランプが行列配置で配線実装され、当該基本基板の背面に各ＬＥＤランプの駆動回路と、背面コネクタが配線実装されていること
（９）前記剛性基板の正面に取り付けられた複数個の前記タイル並列基板の各１個の正面において、複数個の前記ＬＥＤタイルがほぼ隙間なく面一に行列配置され、かつ、それぞれ単独で取り付け取り外しできるように、これらＬＥＤタイルの前記背面コネクタが前記タイル並列基板の前記正面コネクタに結合されて止着されていること

この発明においては、上記の基本構成に加えて、以下のような構成（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）を適宜に採用することができる。
（Ａ）前記ＬＥＤタイルは一本の脱落防止ネジによって前記タイル並列基板に固定されている構成。
（Ｂ）前記脱落防止ネジは、前記基本基板の背面に取り付けられたネジホルダに保持され、前記基本基板には、前記ネジホルダに臨んだネジ回し挿通穴が形成され、前記ネジ回し挿通穴は、前記脱落防止ネジのネジ頭より小径であり、前記ＬＥＤランプの間隔部分に位置している構成。
（Ｃ）前記ユニット結合フレームの下枠部材の上に前記表示装置ユニットの下辺が当接し、当該表示装置ユニットが位置決めされ、位置決めされた前記表示装置ユニットの上辺の上に他の表示装置ユニットの下辺が当接し、当該他の表示装置ユニットが位置決めされ、位置決めされた前記表示装置ユニットの背面が、ユニット結合フレームの前記外枠体および前記背面バーに当接して固定される構成。

このシステムを構成する部品の最小単位がＬＥＤタイルである。ＬＥＤタイルは、タイル並列基板の正面にコネクタの結合により取り付けられており、画面の正面側にて必要なＬＥＤタイルだけを簡単に着脱することができる。この構成により、ＬＥＤチップの故障や駆動回路の故障に簡便に対処できる。

このシステムにおいて、もっともまとまった構成要素が表示装置ユニットである。必要台数分の表示装置ユニットをユニット結合フレームに取り付けて一体化した大画面を構成する。修理の必要のある表示装置ユニットがあれば、そのユニットだけをユニット結合フレームから取り外して交換すればよい。

表示装置ユニットという構成要素と、ＬＥＤタイルという構成要素の中間に存在するのが、タイル並列基板である。タイル並列基板は、表示装置ユニットの骨格をなしている剛性基板の正面にネジ止めされている。ユニット結合フレームに表示装置ユニットが固定されている状態において、すべて正面側からの作業で、タイル並列基板からＬＥＤタイルを外すことができ、そうするとタイル並列基板を剛性基板に止めているネジを操作してタイル並列基板を取り外すことができる。

＝＝＝実施例の概要＝＝＝
この発明の一実施例として、４対３のアスペクト比で１８９インチ（４８００ｍｍ）の大画面（３８４０×２８８０ｍｍ）を構成したフルカラーＬＥＤ表示システムについて、図面とともに詳しく説明する。

このＬＥＤ表示システムの大まかな外観を図１に示している。１８９インチのＬＥＤ画面は、横８０個×縦６０個＝合計４８００個のＬＥＤタイル２の行列配置によって構成されている。１個のＬＥＤタイル２には、横８個×縦８個＝合計６４個のＬＥＤランプ１が６ｍｍピッチで行列配置されている（図９を参照）。１個のＬＥＤランプ１は、赤・緑・青の計３個の発光ダイオードチップを小さな表面実装パッケージにまとめて収容したものであり、１個で１つの画素を構成している。そこで、このＬＥＤランプ１のことを画素ランプ１とも称する。

１８９インチの画面は、６ｍｍピッチで行列配置された横６４０個×縦４８０個＝合計３０７２００個の画素ランプ１によって構成されている。この画素構成は、パソコン・グラフィックス規格として代表的なＶＧＡ規格と同じである。

図１に示すように、この実施例のＬＥＤ表示システムは、ＬＥＤタイル２と、タイル並列基板３と、表示装置ユニット４と、ユニット結合フレーム５の各要素の階層的な構造によって成立している。

表示を見る人にさらされるのは、４８００個のＬＥＤタイル２である。これらのＬＥＤタイル２は、２５枚で１組となり、１個のタイル並列基板３に装着されている。１個のタイル並列基板３は、２５枚のＬＥＤタイル２を５×５の行列配置で装備する。したがって、１８９インチの画面には、１９２個のタイル並列基板３が含まれている。

これらのタイル並列基板３は、６個で１組となり、１台の表示装置ユニット４に装着されている。１台の表示装置ユニット４は、６個のタイル並列基板３を横２個×縦３個の行列配置で装備する（図３を参照）。したがって、１８９インチの大画面は、３２台の表示装置ユニット４によって構成されている。

３２台の表示装置ユニット４は、横８個×縦４個の行列に配置されて１８９インチの画面を構成する。ユニット結合フレーム５は、３２台の表示装置ユニット４の組み合せからなる画面全体を一体的に支持する。

なお図１において、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図である。また、図１（ａ）におけるＡ矢視、Ｂ断面、Ｃ断面、Ｄ断面をそれぞれ図２に示している。

＝＝＝表示装置ユニット４＝＝＝
上述したように、本実施例システムは、３２台の表示装置ユニット４をユニット結合フレーム５に組み付けたものであり、１台の表示装置ユニット４には６個のタイル並列基板３が装備され、１個のタイル並列基板３には２５枚のＬＥＤタイル２が装備される。

このシステムの全体構成を詳しく説明するにあたり、まず、表示装置ユニット４の構成から説明を始め、このユニット４との関係に従って全体構成に言及する。

１台の表示装置ユニット４の外観を図３に示し、その分解構造を図４に示している。また、数台の表示装置ユニット４の相互関係とユニット結合フレーム５との関係を図６、図７、図８に示し、３２台の表示装置ユニット４とユニット結合フレーム５の関係を図５に示している。

図３、図４に示すように、１台の表示装置ユニット４の基本骨格をなすのは、アルミニウム厚板製の剛性基板４０である。剛性基板４０の外形寸法は、縦７２０ｍｍ、横４８０ｍｍである。剛性基板４０の前面側に６個のタイル並列基板３が取り付けられ、背面側には、薄板製の上背面カバー４３と下背面カバー４４が取り付けられる。

剛性基板４０の前面には、３０個のネジ台座５６が規則的なパターンで分散配置されて固定されている。図６、図７に示すように、ネジ台座５６はナット状の突起物であり、突出寸法はすべて等しい。５個１組のネジ台座５６の配列パターンが、１個のタイル並列基板３の５個の取付穴３４の配列パターンと一致する。３０個のネジ台座５６に６個のタイル並列基板３が、その前面側からネジ止めされる。ネジ台座５６はスペーサの役目をし、剛性基板４０の前面とタイル並列基板３との間には一定の空間ができる。

剛性基板４０の背面の両サイドには、アルミニウム角材からなる支柱４５が固定されている。上下の背面カバー４３と４４は、支柱４５にネジ止めされている。またカバーの背面側に、組み上がった表示装置ユニット４を人手で持ち運ぶための２個のハンドル４１が取り付けられるが、このハンドル４１も支柱４５にネジ止めされている。支柱４５はスペーサの役目をし、剛性基板４０の背面とカバー４３・４４との間には一定の空間ができる。

図４、図６、図７に示すように、剛性基板４０には、大きな角型の６つの窓穴が形成されているとともに、小さな丸穴やネジ穴が多数形成されている（部材番号は付けていない）。これらの穴を利用して、剛性基板４０に電源関連部品や放熱ファン４２が取り付けられ、これらの部品類が剛性基板４０の両面側の空間部分に収容されている。

剛性基板４０の背面側には、４本の電源バー７１が基板４０に対して絶縁状態で取り付けられている。電源バー７１は、剛性基板４０の前面側の電子システムに電力を供給するための給電線となる。正負極の２本の電源バー７１が１組で、前面側にて縦に３個並んだタイル並列基板３の列に給電する。

２個の放熱ファン４２は、剛性基板４０の２つの窓穴にはめ込まれた状態でネジ止めされている。放熱ファン４２は、剛性基板４０の両面側の空間の空気を流通させて、前面側の電子システムでの発熱を放散させる。

剛性基板４０の前面側には、電源バー７１に繋がるターミネーション基板７２や中継ボード７４と名付けた配線部品が取り付けられているほか、ＤＣ／ＤＣコンバータ７６などがネジ止めされている。ＤＣ／ＤＣコンバータ７６の出力が６個のタイル並列基板３の電源として供給される。

＝＝＝ユニット結合フレーム５＝＝＝
以上の要素を含んで一体的に装置構成されたものが、図３に示す１台の表示装置ユニット４である。３２台の表示装置ユニット４を整然と並べて一体的に支持するものがユニット結合フレーム５である。

図１、図２、図５に示すように、ユニット結合フレーム５は、位置決めベース５１と、外枠体５２と、背面バー４９と、補強材５３で構成される。外枠体５２は、縦寸法が３１３６ｍｍで横寸法が３９６０ｍｍの矩形の枠であって、アルミニウム押出形材製の直角柱を用いて形成する。枠は、上部、側部、基部から成りたっていて、上部についてはさらに薄板製の梁を取り付ける。その外枠体５２に断面コ字状の補強材５３を取り付ける。全部で６本の補強材５３が外枠体５２の上部から基部にかけて縦に配列されている。背面バー４９も断面コ字状の部材で、４本の背面バー４９が外枠体５２の両側部にかけて横に配列されている。すなわち、外枠体５２の枠の内側にて補強材５３と背面バー４９がマトリクス状になっている。また、アルミニウム角材からなる位置決めベース５１が外枠体５２の基部の上に設けられている。位置決めベース５１は１本の長さが表示装置ユニット４の２台分あり、横８個で配列されている表示装置ユニット４を支えるために、全部で４本の位置決めベース５１が外枠体５２の基部の上に設けられている。

＝＝＝表示装置ユニット４とユニット結合フレーム５＝＝＝
上述したユニット結合フレーム５を用いて３２台の表示装置ユニット４を一体的に支持する。ユニット結合フレーム５に３２台の表示装置ユニット４を横８×縦４に行列配置する構成を説明することで、表示装置ユニット４とユニット結合フレーム５の関係について述べる。

図５に示すように、各表示装置ユニット４は、その背面側がユニット結合フレーム５によって支持されている。ユニット結合フレーム５は、位置決めベース５１を外枠体５２の基部にて下から支え、各表示装置ユニット４の背面に背面バー４９を取り付けることで一体的に支持する。各表示装置ユニット４は、外枠体５２の基部によって支持されている位置決めベース５１を起点に１台ずつ組み付けていくことで、ユニット結合フレーム５に取り付ける。

表示装置ユニット４を１台ずつ組み付けていく過程を図６と図７を用いて説明する。図６、図７に示すように、表示装置ユニット４の支柱４５は、底面のどちらか一面に高さ１１ｍｍの半円状の突起物である位置決めピン４６を、もう一面にその突起物と嵌合する位置決め孔４７を備える。この位置決めピン４６は、位置決めベース５１にも３個設けられている。図６に示すように、位置決めベース５１の端の位置決めピン４６が正面から見て左端になるように位置決めベース５１が外枠体５２の基部に固定されている。この位置決めピン４６に、表示装置ユニット４の正面から向かって左側の支柱４５の位置決め孔４７を嵌合させる。

この表示装置ユニット４が位置決めの基準となり、他の表示装置ユニット４を行列配置していく。１本の位置決めベース５１で２列を位置決めするので、横８×縦４の表示装置ユニット４の行列を構成するために、４本の位置決めベース５１を用いている。なお、位置決めピン４６は、位置決めベース５１の左端と位置決めの基準となる表示装置ユニット４の左側の各支柱４５にあればよく、他の箇所にはなくてもかまわない。

位置決めベース５１を基準にして行列配置された表示装置ユニット４は、連結プレート４８と止着ピン５４によって互いにより密着する。連結プレート４８は、図６と図８に示すように、矩形のプレートにネジ穴と呼び込みである出っ張りを備える。連結プレート４８の役目は、列配置された表示装置ユニット４同士の隣接する四隅を、連結するようにネジ止めすることでより密着させることにある。

止着ピン５４は、図６と図７と図８に示すように、隣接する表示装置ユニット４の支柱４５同士を、支柱４５に対して垂直方向に支柱４５を二本一緒にネジ止めすることでより密着させる。このようにして、３２台の表示装置ユニット４を横８×縦４に行列配置して密着させる。また、ユニット結合フレーム５の各背面バー４９と、各表示装置ユニット４の背面の支柱４５とがネジ止めされ、３２台の表示装置ユニット４が正確に位置決めされて一体化されている。

＝＝＝ＬＥＤタイル２＝＝＝
前述したように、１台の表示装置ユニット４には６個のタイル並列基板３が装備され、１個のタイル並列基板３には２５枚のＬＥＤタイル２が装備されている。ＬＥＤタイル２とタイル並列基板３の関係、タイル並列基板３と表示装置ユニット４の関係をそれぞれ説明することで、表示装置ユニット４の正面の構成を詳細に説明する。

図９に１枚のＬＥＤタイル２の正面の構成を示し、図１０に裏面の構成を示す。ＬＥＤタイル２には、印刷配線からなる矩形の基本基板２０の正面に、６４個の画素ランプ１が６ｍｍのピッチで横８個×縦８個の行列に配列されている。前述したように、１つの画素ランプ１は、赤・緑・青の３色の各ＬＥＤチップを約２ｍｍ角の平面実装型パッケージに一体的に内蔵したものである。

基本基板２０の背面には、２個の駆動回路２６と、２個の背面コネクタ２１が配線実装されている。駆動回路２６は、１つの回路で３２個の画素ランプを駆動する標準的な集積回路である。表示信号には画素データ信号・クロック信号・ラッチ信号が含まれる。もちろん、２つの背面コネクタ２１は、電力の供給回路としても使われている。２つの背面コネクタ２１は互いが平行で対角線上に位置するように溶着されている。

＝＝＝タイル並列基板３＝＝＝
上述したＬＥＤタイル２が１個のタイル並列基板３に対して２５枚装備される。このタイル並列基板３の構成を以下に述べる。

図１１に示すように、タイル並列基板３は、縦２２９ｍｍで横２３８ｍｍのほぼ矩形の印刷配線基板からなる。タイル並列基板３の正面には、５０個の正面コネクタ３１と、２個のケーブルコネクタ３２が配線実装されている。また図示していないが、タイル並列基板３の背面には、電源回路と、信号中継回路が配線実装されている。

５０個の正面コネクタ３１は、１個のＬＥＤタイル２の２個の背面コネクタ２１に対応する２個が１組となり、合計２５組である。タイル並列基板３の２個の正面コネクタ３１がＬＥＤタイル２の２個の背面コネクタ２１と嵌り合う。２個のケーブルコネクタ３２の一方は表示信号入力端子であり、他方は表示信号出力端子である。

また、タイル並列基板３の正面には、直径約３ｍｍのボス３３が２５個、直径約６ｍｍの取付穴３４が７つ、それぞれ所定の位置に形成されている。ボス３３はＬＥＤタイル２をタイル並列基板３に取り付けるときに用い、取付穴３４はタイル並列基板３を表示装置ユニット４に取り付けるときに用いる。

＝＝＝ＬＥＤタイル２とタイル並列基板３＝＝＝
ここまでの説明で、ＬＥＤタイル２とタイル並列基板３の構成を述べた。次にＬＥＤタイル２とタイル並列基板３の関係を以下に述べる。

最初に、ＬＥＤタイル２における補足構成について説明する。図９に示すように、ＬＥＤタイル２の基本基板２０の正面右斜め上の辺りには、直径約３ｍｍのネジ回し挿通穴２３が形成されており、この穴２３の背面側にはネジホルダ２４が固定されている。ネジホルダ２４にはネジ２５が収容されている。ネジ２５のネジ頭は穴２３より大きくて、穴２３の奥に位置している。ネジ２５の先端側はネジホルダ２４を貫通している。

図１０、図１１、図１２に示すように、ＬＥＤタイル２の背面コネクタ２１をタイル並列基板３の正面コネクタ３１にぴったり合うような向きで嵌合させる。そして、穴２３にネジ回しを挿入してネジホルダ２４内のネジ２５を回し、ネジ２５の先端をタイル並列基板３のボス３３にねじ込む。これで、ＬＥＤタイル２はタイル並列基板３から脱落しなくなる。このようにして、ＬＥＤタイル２を１枚ずつタイル並列基板３に取り付けていく。その取り付け状態を図１３に示す。図１３にはタイル並列基板３に１６枚のＬＥＤタイル２を装着した状態のタイル並列基板３を示している。

＝＝＝タイル並列基板３と表示装置ユニット４＝＝＝
上述したように、１個のタイル並列基板３には２５枚のＬＥＤタイル２が装備される。そして、６個のタイル並列基板３を１台の表示装置ユニット４に装備する過程を以下に述べる。

図１１に示すように、タイル並列基板３の取付穴３４にネジ３６を正面より挿入することで、タイル並列基板３を表示装置ユニット４にネジ止めする。具体的には、取付穴３４は７つあり、その内５つは５個１組のネジ台座５６、残りの２つは電源バー７１にそれぞれネジ止めするために用いられる。図６には、ネジ止めされたタイル並列基板３が図示されている。タイル並列基板３を取り付けるために用いたネジ３６のネジ頭は、ＬＥＤタイル２とタイル並列基板３の間に収まるので、ＬＥＤタイル２を圧迫したり、ＬＥＤタイル２の正面側に露出したりすることはない。

こうして、表示装置ユニット４の剛性基板４０に６個のタイル並列基板３が取り付けられる。そして、中央のタイル並列基板３の入力側ケーブルコネクタ３２と、その下のタイル並列基板３の出力側ケーブルコネクタ３２とがＦＰＣケーブル３７で接続される。また中央のタイル並列基板３の出力側ケーブルコネクタ３２と、その上のタイル並列基板３の入力側ケーブルコネクタ３２とがＦＰＣケーブル３７で接続される。下のタイル並列基板３の入力側ケーブルコネクタ３２は、当該表示装置ユニット４の表示信号入力部となる。上のタイル並列基板３の出力側ケーブルコネクタ３２は、当該表示装置ユニット４の表示信号出力部となる。つまり、１台の表示装置ユニット４の下辺側に２つの表示信号入力部が存在し、上辺側に２つの表示信号出力部が存在する。

＝＝＝電子システムの全体構成＝＝＝
ここまで詳しく説明した実施例システムの電子システムの概要を図１５に示している。ホストコンピュータ８０が２台の信号分配装置８１と８２に表示信号を送り出す。第１信号分配装置８１は、大画面ＬＥＤ表示システムの左半分に表示信号を送り込む。第２信号分配装置８２は、大画面ＬＥＤ表示システムの右半分に表示信号を送り込む。

ユニット結合フレーム５の最下段には８台の表示装置ユニット４が存在し、各ユニット４の下辺側にそれぞれ２つの表示信号入力部（一番下のタイル並列基板３の入力側ケーブルコネクタ３２）が存在する。システム左半分の合計８つの表示信号入力部が、第１信号分配装置８１の８つの表示信号出力部にケーブルで接続されている。システム右半分の合計８つの表示信号入力部が、第２信号分配装置８２の８つの表示信号出力部にケーブルで接続されている。

２段目の８台の表示装置ユニット４の合計１６の表示信号入力部は、それぞれの直下に位置する１段目の表示装置ユニット４の表示信号出力部（１段目の表示装置ユニット４中の一番上のタイル並列基板３の出力側ケーブルコネクタ３２）とケーブルで接続されている。３段目の８台の表示装置ユニット４の合計１６の表示信号入力部は、それぞれの直下の２段目の表示装置ユニット４の表示信号出力部とケーブルで接続されている。最上段の８台の表示装置ユニット４の合計１６の表示信号入力部は、それぞれの直下の３段目の表示装置ユニット４の表示信号出力部とケーブルで接続されている。最上段の表示装置ユニット４の上辺側の表示信号出力部には終端回路が接続されている。

このように、大画面ＬＥＤ表示システムの下辺部分に、信号分配装置８１と８２に接続された１６の表示信号入力部が存在する。そして、各１つの表示信号入力部からは、縦方向に連接されている１２個のタイル並列基板３がデイジーチェーン接続されている。つまり、縦列をなす１２個のタイル並列基板３が１つのグループとなり、グループ内のタイル並列基板３がデイジーチェーン接続で信号分配装置８１または８２に接続されている。システム全体では、デイジーチェーン接続されたグループが１６組存在する。

１つのタイル並列基板３においては、外部から入力側ケーブルコネクタに入力される表示信号が、基板背面の信号中継回路（図示省略）を経由して出力側ケーブルコネクタから外部に出力される。信号中継回路は、表示信号を転送する際に、１つのタイル並列基板３が受け持つ２５枚のＬＥＤタイル２の画素ランプを駆動する量の画像データを逐次バッファリングしている。そして表示信号の１つであるラッチ信号が入力されたとき、その時点でバッファリングしている画像データを２５枚のＬＥＤタイル２に分配する。

１つのＬＥＤタイル２における２つの駆動回路２６は、ラッチ信号に同期して入力されてくる画像データをラッチし、その画像データに基づいて６４個の画素ランプ１を発光駆動する。

＝＝＝電源システム＝＝＝
実施例システムでは、外部の電源装置からＤＣ４８ボルト電源が表示装置ユニット４に内蔵の電源回路に供給され、この電源回路のＤＣ４.５ボルトの出力が表示装置ユニット４の電源バー７１に印加され、６個のタイル並列基板３は電源バー７１から電源を取り入れ、基板３の電源回路により所要の電圧に変換して信号中継回路に供給するとともに２５枚のＬＥＤタイル２に供給する。

＝＝＝保守時の分解手順＝＝＝
本実施例装置を保守・運用するにあたって、全ての保守作業が本実施例装置の正面より行えるという利点がある。保守が必要な部品は全て剛性基板４０の正面に取り付けられているので（放熱ファン４２、ＤＣ／ＤＣコンバータ７６を含む）、剛性基板４０が剥き出しになれば必要な保守作業が全て行える。本実施例装置において剛性基板４０が剥き出しになるまでの分解作業を正面から実施するための手順を以下に述べる。

図９、図１４に示すように、ＬＥＤタイル２に形成されたネジ回し挿通穴２３に、ネジドライバー３８を基本基板２０の正面側から挿入して回転させる。そうすることでＬＥＤタイル２のネジ止めを解除し、ＬＥＤタイル２をタイル並列基板３から取り外すことができるようになる。さらに、ネジ止めを解除した状態において、ＬＥＤタイル２の部分２７を押すことで、ＬＥＤタイル２をよりタイル並列基板３から取り外し易くする。

図１３に示すように、連結しているタイル並列基板３同士を分離したい場合は、３列目の１行目と５行目のＬＥＤタイル２を取り外し、ＦＰＣケーブル３７をケーブルコネクタ３２から単離させることで実現する。さらに、タイル並列基板３を表示装置ユニット４より取り外す場合は、７つの取付穴３４に該当する箇所に取り付けられているＬＥＤタイル２を外し、ネジ止めしているネジ３６を取り外すことでタイル並列基板３を表示装置ユニット４から取り外す。すなわち、たった９個のＬＥＤタイル２を取り外すだけで、タイル並列基板３を連結している他のタイル並列基板３および表示装置ユニット４から取り外すことができるのである。こうして剛性基板４０が剥き出しになる。

この発明の一実施例における大画面ＬＥＤ表示システムの構成図である。 この発明の一実施例における大画面ＬＥＤ表示システムの矢視図と断面図である。 この発明の一実施例における表示装置ユニットの正面図、上面図、側面図、背面図である。 この発明の一実施例における表示装置ユニットの分解図である。 この発明の一実施例における表示装置ユニットとユニット結合フレームの組み付けを示した図である。 この発明の一実施例における表示装置ユニット同士およびユニット結合フレームの組み付けを示した図である。 この発明の一実施例における表示装置ユニット同士およびユニット結合フレームの組み付けを示した図である。 この発明の一実施例における表示装置ユニット同士の組み付けを示した図である。 この発明の一実施例におけるＬＥＤタイルの正面図である。 この発明の一実施例におけるＬＥＤタイルの背面図である。 この発明の一実施例におけるタイル並列基板の正面図である。 この発明の一実施例におけるＬＥＤタイルをタイル並列基板に装備する様子を示した図である。 この発明の一実施例におけるＬＥＤタイルがタイル並列基板に装備されている様子を示した図である。 この発明の一実施例におけるＬＥＤタイルをタイル並列基板から取り外す様子を側面から示した図である。 この発明の一実施例における電子システムの構成図である。

符号の説明

１ 画素ランプ
２ ＬＥＤタイル
３ タイル並列基板
４ 表示装置ユニット
５ ユニット結合フレーム
２０ 基本基板
２１ 背面コネクタ
２６ 駆動回路
３１ 正面コネクタ
４０ 剛性基板

Claims (4)

1. つぎの事項（１）〜（９）により特定される大画面ＬＥＤ表示システム。
   （１）１台のユニット結合フレームと複数台の表示装置ユニットを備えること
   （２）前記ユニット結合フレームは、矩形の外枠体と、この外枠体に対して横に配列されて固定された背面バーを備えること
   （３）前記表示装置ユニットは、ほぼ矩形の外形形状の金属厚板製であり当該ユニットの基本骨格をなしている１個の剛性基板と、この剛性基板に取り付けられたほぼ矩形の印刷配線板からなる複数個のタイル並列基板と、これらタイル並列基板の各１個にそれぞれ複数個取り付けられた矩形のＬＥＤタイルを備えていること
   （４）複数台の前記表示装置ユニットの前記剛性基板は、前記ユニット結合フレームの正面側にほぼ隙間なく面一に行列配置され、前記剛性基板の背面を前記ユニット結合フレームの前記背面バーに当接させて固定されていること
   （５）複数個の前記タイル並列基板は、前記剛性基板の正面においてほぼ隙間なく面一に行列配置され、かつ、それぞれ単独で取り付け取り外しできるように前記剛性基板に正面側からネジ止めされていること
   （６）前記剛性基板の正面と前記タイル並列基板の背面との間には一定の空間が形成されており、前記剛性基板には、外部電源を受電して当該剛性基板に取り付けられた複数個の前記タイル並列基板に供給する電源回路が実装されていること
   （７）前記タイル並列基板は、その正面側に配置された複数個の正面コネクタと、表示信号入力端子と、表示信号出力端子と、前記表示信号入力端子から前記表示信号出力端子に表示信号を中継するとともにバッファリングして複数個の前記正面コネクタに分配供給する信号中継回路が配線実装されていること
   （８）前記ＬＥＤタイルは、印刷配線板からなる矩形の基本基板を有し、当該基本基板の正面に多数のＬＥＤランプが行列配置で配線実装され、当該基本基板の背面に各ＬＥＤランプの駆動回路と、背面コネクタが配線実装されていること
   （９）前記剛性基板の正面に取り付けられた複数個の前記タイル並列基板の各１個の正面において、複数個の前記ＬＥＤタイルがほぼ隙間なく面一に行列配置され、かつ、それぞれ単独で取り付け取り外しできるように、これらＬＥＤタイルの前記背面コネクタが前記タイル並列基板の前記正面コネクタに結合されて止着されていること
2. 前記ＬＥＤタイルは一本の脱落防止ネジによって前記タイル並列基板に固定されている請求項１に記載の大画面ＬＥＤ表示システム。
3. 前記脱落防止ネジは、前記基本基板の背面に取り付けられたネジホルダに保持され、
   前記基本基板には、前記ネジホルダに臨んだネジ回し挿通穴が形成され、
   前記ネジ回し挿通穴は、前記脱落防止ネジのネジ頭より小径であり、前記ＬＥＤランプの間隔部分に位置している
   請求項２に記載の大画面ＬＥＤ表示システム。
4. 前記ユニット結合フレームの下枠部材の上に前記表示装置ユニットの下辺が当接し、当該表示装置ユニットが位置決めされ、
   位置決めされた前記表示装置ユニットの上辺の上に他の表示装置ユニットの下辺が当接し、当該他の表示装置ユニットが位置決めされ、
   位置決めされた前記表示装置ユニットの背面が、ユニット結合フレームの前記外枠体および前記背面バーに当接して固定される
   請求項１に記載の大画面ＬＥＤ表示システム。

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