项目实例经验:户外玻璃幕墙LED透明屏工程方案思路设计-联曼光电

项目实例经验:户外玻璃幕墙LED透明屏工程方案思路设计

2020-07-23 联曼光电LED透明屏

玻璃幕墙LED透明屏屏在设计屏体时,要考虑显示内容、空间条件、屏体尺寸、像素等重要因素,同时要确保生产工艺、技术指标等适合玻璃幕墙实际应用需求,再结合项目造价,进行合理设计。本文结合联曼光电的工程经验,分析户外玻璃幕墙LED透明屏的设计、安装、测试及维护等注意事项。


一、项目情况


1.1 项目环境分析

玻璃幕墙显示系统分为主屏1个部分,位置位于商场入口正上方。主屏建设需求是广告播放,商场入驻品牌商家投放广告播放。该项目玻璃幕墙构造为:四点支玻璃幕墙。幕墙正面显示高10米、宽6.5米,设计主屏显示面积为65平方米,屏体离地面高度为3.5米,屏体前方正对马路十字路口,受众为商场周边过往人流及车流及进入商场的人流,有效最短观看距离8米左右。


原图环境


1.2项目运行要求

1. 需保证从建筑内部观看户外视线不被阻断

2. 减轻设备重量,要求玻璃幕墙原框架结构不受影响

3.  LED透明屏安装于幕墙内部,户外观看

4. 场地空间狭窄,需要考虑现场安装和后期维保

5. 要求全天候播放,大屏的显示亮度适中,保证长时间的舒适观看


二、幕墙LED透明屏显示的关键技术


2.1  点间距

近几年随着LED透明屏制造技术的提高,透明屏分辨率不断提升,透明LED显示屏的设计已从初始选择最大通透率方案提升到选择通透率和点间距兼顾的最合适的方案。



表I 将联曼光电HecsY幕墙LED透明屏几种常见型号对比,像素间距为灯珠之间排布距离,和像素密度有着直接关系。最小视距为人眼分辨不出像素点颗粒的距离,但这个距离长时间观看会损伤视力,最佳视距为观看屏幕舒适的距离,也是最清晰的距离。


通过表I 对比可以看出,像素间距越小,像素密度越高。在同样的38.5平方米透明屏屏体上,HecsX-3.97可以显示更清晰的画面。显示相同的标清画面(1280X720P),HecsX-9.26相对需要放大约(79/57.14)=1.38倍;高分辨率显示需要高性能的图像处理设备,系统的整体造价也会提升。



通过上图(最小观看距离示意图)来估算,屏幕显示高度10m,其中人的视线最近垂直距离为8m,可计算得出:最小视距在8.25m~14.42m之间。从最小视距及预算两个方面考虑,没必要使用HecsY-3.97这款产品,优先推荐联曼光电HecsX-9.26这款产品作为电梯观光屏的主打产品。而且从两款产品分辨率、通透率方面来看,差异不是非常明显,在20m及以上观看距离,两者效果基本等同。


2.2 封装技术


决定LED品质的一个因素是主要材料,如芯片、金线等,另一个因素是封装工艺。像素封装技术关系到整个显示屏的色彩饱和度、视角等显示效果和生产成本、质量稳定性等,是选择LED透明屏非常关键的指标之一。LED透明屏屏主流封装技术为表贴SMD模式。表贴是指将封装好的发光管粘贴在电路板上,然后进行集成电路焊接工艺加工成屏体。它散热性好、色彩均匀,整个显示屏可以正面维护,大大减小了维护成本和难度; 


其中又分为SMD正贴和SMD侧贴,正发光灯珠一般为LED行业常用灯珠;技术成熟,采用哑光工艺,能抑制反光,显示成色效果好。侧发光灯珠则为LED透明屏专用;侧面引脚,防紫外线,白色框架(提高亮度),有更高的通透率,可靠性高。SMD正贴不管从哪个角度看都是透的,在观看角度上占优势。SMD侧贴则在特定角度看起来更透,某些角度的通透性会被灯板挡住;在固定观看视角上占优势。


HecsX-9.26采用侧发光技术,来获取更高的通透性,完全满足电梯里面人观景视线不受遮挡。另外在人性化的维护设计方面,支持灯条单独拆卸,支持热插拔,更换维护方便,是产品稳定性的后一道保证,在电梯空间有限的情况下,更能满足实际需要。 


2.3 LED控制电路的设计


LED控制部分是决定显示效果的核心部分,控制电路内置高性能单片微型控制芯片。控制器通过内部控制程序向LED驱动芯片发送控制信号和数据,LED驱动芯片接收到信号后,产生相应的动作,从而对每一路红、绿、蓝LED发光芯片实现单独控制。




2.3.1 驱动系统


LED驱动部分的功能是接收颜色数据并驱动LED透明屏按该数据所表示的亮度值显示,通常有恒流、稳压、恒压-恒流3 种方式。


恒流驱动电路输出的电流是恒定的,输出的直流电压随负载阻值变化而变化,整个电路不怕负载短路,但严禁负载完全开路。稳压电路输出固定电压,输出电流随负载的增减而变化,整个电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路。先恒压再恒流方式是最理想的驱动电路,既要检测LED电流,又要控制LED电压,有利于提高LED寿命,减小功耗,一般用于高档LED产品中。



2.3.2 控制系统


LED的显示效果取决于通过它的电流与电压的大小、时间等,所以控制系统主要是控制LED的电源输出。目前,PWM(脉冲调制)控制方式设计的LED电源,转换效率高达80%~90%,且输出电压或电流十分稳定,属于高可靠性电源。


PWM可以控制LED开和关的时间比例,通过将时间比例划分为若干等级,使LED显示出相应数量的灰度等级(灰阶)。三基色的灰度等级的乘积,是显示屏理论上可以再现的颜色数量,一般为256 级,颜色数达到16.7M,就可显示24位真彩色的信息。


一般PWM 的频率大于100Hz,否则在观看时会有显示的闪烁和扫描线。现在灰度等级为10 位的大屏,刷新频率大多为800 ~ 1000 Hz,在摄像机正常取景及转动下,透明LED显示屏画面显示稳定无闪烁,而且在最高刷新率下灰阶过度顺滑,没有串色。


三、幕墙LED透明屏安装

 1. 商场玻璃安装方式为钢结构框架点支式,参考下图;

2. 幕墙玻璃为夹胶钢化玻璃,无色胶缝,从里面往外观看,比较明亮。



难点:

1、箱体需要定制化的设计,准确的避让开玻璃点支接驳爪,在屏体安装完后,需要将接驳爪间的留空用短灯条补齐,达到趋于最完整的显示效果。

2、LED透明屏的自重通过连接件传递给主钢架结构,不能与玻璃和接驳爪件接触,保证玻璃应力状态不受到影响。


要求:

1、为了以后的玻璃清洗和玻璃损坏更换,透明屏时距离玻璃内表面30mm—40mm;

2、透明屏的安装需可靠的固定在幕墙结构件上;

3、预留维护空间,并可以安全上人;

4、整个安装面要求减少遮挡,保证通透率(≥70%)。


 

玻璃接驳爪位置设计:

1、 参考幕墙施工详图尺寸,结合现场实测复核后,准确预留出接驳爪位置;

2、 在现场将单元箱体安装后,用定制的短尺寸灯条补齐接驳爪空间;    


   

最终参考效果图


以上就是玻璃幕墙显示需求需求分析,从点距选定、像素封装、视距确定、电路设计、安装基础等方面入手,分享关于联曼光电LED透明屏设计经验,希望对从业人员、工程商等朋友们有所帮助,促进交流进步。更多关于工程设计的细节及详情,可以联系联曼光电!



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