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全彩LED显示屏室内环镜应用设计方案

全彩色LED显示屏已有20多年的历史。与其他液晶拼接和工程投影仪一样,全彩色LED显示屏自诞生以来,一直伴随着技术进步和升级。从一开始,文字显示是主要内容,然后是图形和动态视频。目前广泛应用于户外广告、舞台表演、展览、现场活动、会议中心、指挥中心等领域。

本文根据全彩led显示器制造商10多年来的工程经验,对全彩led显示屏的设计、安装、测试和维护进行了分析。以下是对多功能礼堂舞台表演的详细描述:

一、项目基本情况

1.1 项目建设需求

多功能观众席舞台表演显示系统分为主屏幕、辅助屏幕和会标屏幕三部分。主屏建设的要求是构建大屏幕、大幅面、高清晰度的大屏幕,显示一批计算机数字信号、本地摄像机、远程监控或远程会议视频信号等,实现相机、解说材料、视频会议等图片的显示。同时,也要考虑到舞台演出的背景;辅助屏幕建设的要求是显示标准清晰度信号,实现会议辅助内容的显示,也可以用作公告屏幕、字幕等,同时屏幕需要显示多种颜色的文本。

舞台部分为20m宽、17m深、18m高、15m宽、7.8m高的舞台口,舞台上方安装照明、窗帘等舞台机械装置,舞台两侧的耳墙距地面3m,宽8m,高6m。主屏幕的显示区域至少为72(12m或6m),屏幕正面为领奖台会议和表演场所,演员通过并保持屏幕后面的空间,第一行观众至少距屏幕17m,辅助屏幕位于耳壁上,面积至少为12(4m或3m)。

二是影响室内全彩LED显示屏质量的关键技术

室内全彩色LED显示屏的设计应考虑三个重要因素:显示内容、空间条件、显示屏尺寸或像素尺寸。同时保证生产工艺和技术指标满足室内实际应用的需要,结合工程造价进行合理设计。

2.1点间距的全色led显示器

视觉颗粒感主要来源于人眼有一定的分辨力,在一定距离内观看两点,当这两点接近到一定程度时,人眼就不能分辨。近两年来,随着全彩LED显示屏制造技术的不断提高,小间距全彩色LED显示屏的分辨率不断提高,室内显示设计从最初的最小点距规格方案的选择升级到适当的点间距规格方案的选择。

比较了典型的光电室内全彩色LED显示屏的规格,P1.6、P2、P2.5、P3、P4、P5是常见的室内规格,“P3”表示像素距离为3mm。最小视距是人眼分辨不出像素粒子的距离,但这种长的视距会损害视力,最佳的视距是屏幕的舒适距离,也是最清晰的距离。

平板电视的观看要求高达4800×2400,可以在同一屏幕上更清晰地显示。

屏幕,但要在12米宽的屏幕上显示高清晰度信号需要放大3-4倍,并且要显示两张高清晰度图像需要

放大2倍;同时,高分辨率显示需要高性能的图像处理设备,系统的整体成本将很高。p4和p5规格都不能同时在12米宽的屏幕上显示两个hd屏幕,无法满足hd电视屏幕显示的要求。p3可以满足同时显示两个高清画面的要求。根据显示屏的大小,更具成本效益的p3最终被选为项目主屏幕和辅助屏幕的显示点距离,而p4则被选为屏幕的显示点距离。

2.2 封装技术

芯片、脚手架、胶水(环氧树脂)、金丝等主要材料是决定LED质量的主要因素之一。

一个因素是包装过程。像素封装技术与整个显示屏的颜色饱和度、视角等显示效果有关。

而生产成本,质量稳定性等是选择LED显示屏最重要的指标之一。

室内全彩色LED显示器的主要封装技术是SMD和DIP模式。贴表是将封装好的发光管贴在电路板上,然后将集成电路焊接工艺加工成屏幕。散热性好,色泽均匀。整个全彩色LED显示屏可以正面维护,大大降低了维护成本和难度。同时,填充金属化合物在包装过程中具有良好的混色效果和柔和的发光效果,更适合室内应用。直接插入模块将发光管封装成矩形,然后将三根红、绿、蓝管组装成像素模块,像素模块直接插入PCB板上进行焊接。工艺比较简单,成本低,不良点率高。主要用于户外全彩色LED显示屏

室内全色led显示器的像素结构由三种形式的表糊和三种形式的表糊(分开表糊)组成。

三合一表面贴纸是指将红、绿、蓝三个发光点封装并合成在同一发光管中,近看是一个点,放大镜是一条从三个发光点中分离出来的线,对材料的生产环节和工艺要求都很高。主要用于小间距、高密度高端全彩LED显示屏的生产。

三和一表糊(单独的表糊)是指将红色、绿色和蓝色三个发光点分别包装,包装后排列成一个像素点,然后封装掩膜保护,以防止灰尘,划伤和保护发光晶圆片。三和一是分开表糊,三点分开供电,低功耗,并能实现单灯维护,低成本。

通常,为了增强室内全色LED显示器的显示效果,选择表面贴装三合一,黑光技术,金线封装等。

2.3 LED控制电路设计

led控制部分是显示效果的核心部分。该控制电路具有高性能的单片微控制芯片。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驱动芯片接收信号后,会产生相应的动作,使得每个红、绿、蓝的led发光芯片都可以单独控制。

2.3.1 驱动系统

LED驱动部分的功能是接收所述彩色数据,并根据所述数据所代表的亮度值驱动所述LED显示屏进行显示。通常有三种方式:恒流、恒压和恒流。

恒流驱动电路的输出电流为常数,输出的直流电压随着负载电阻的变化而变化。整个电路不害怕负载短路,但严格禁止负载使电路完全开路。电压稳定电路输出固定电压,并且输出电流随负载的增加或减小而变化。整个电路不害怕负载开路,但严格禁止负载短路。恒压、恒流是最理想的驱动电路。不仅需要检测LED电流,而且还能控制LED电压,有利于提高LED寿命,降低功耗。它通常用于高档LED产品。

2.3.2 控制系统

全彩LED显示器的显示效果取决于通过它的电流和电压的大小和时间,因此控制系统主要控制LED的功率输出。目前,采用PWM(脉冲调制)控制方式设计的PWM电源转换效率为80%~90%,输出电压或电流非常稳定,是一种高可靠性电源。

脉宽调制可以控制LED的开关时间比。通过将时间比分为几个级别,LED可以显示相位。

所需数字的灰色水平(灰色水平)。三种基本颜色的灰度层次的乘积是显示理论上可以重现的颜色的个数。一般为256,颜色数量达到16.7m,可以显示24位的真实颜色信息。

一般情况下,PWM的频率大于100 Hz,否则在观看时会出现闪烁和扫描线。目前10位大屏幕的灰度等级,刷新频率大多为800~1000 Hz,LED行业的最高刷新率为6800 Hz。在相机正常的观察和旋转下,LED显示屏稳定无闪烁,在最高刷新率下灰度太平滑,没有交叉颜色。

2.3.3驱动和控制系统的组合

作为电路的负载,LED连接到驱动系统和控制系统的电路,以稳定整个显示器。通常,有三种串联,并联和混合方式。串联方法是一种低可靠性连接方法,常用于低端产品。在电压稳定的驱动电路中,当某个LED短路时,分配给其他LED的电压将上升,这可能导致更多的损坏。

并联方式适用于电源电压较低的产品。在恒流驱动电路中,当一个LED断开时,分配给其他LED的电流会增加,这很容易损坏电路中的所有LED。

目前,为了提高产品的可靠性,一般采用串联并并联的led数目均匀分布,并联,各组串联,因此,分配给一串leds的电压是相同的。通过每个led的电流基本相同,led的亮度相同,最好在恒定电流输出中增加led温度的负反馈,以防止led温度过高。

全彩色LED显示屏由多个模块单元组成。为了保证电源和数据的可靠性,必须采用混合模式来实现环路备份功能。当某电源出现异常故障时,其他电源将自动进行智能均流,从而不影响系统的正常使用,更有效地提高系统的无故障运行时间,减少故障维修时间。

2.4会议摄像机屏体特殊要求

虽然高刷新率确保即使在高速摄像机的拍摄中,大屏幕也能及时响应,屏幕过渡和过渡更平滑,更顺畅;但是,在使用过程中,会发现当相机镜头与全彩LED显示屏对齐时,偶尔会出现莫名其妙的水波和奇怪的颜色,并且随着拍摄角度的变化,相机镜头的焦距会被调整,水波纹也会发生一些变化,这极大地影响了实时和录制的显示效果。这是电视数字磁带。莫尔现象来了。

如果CCD(或CMOS)像素的空间频率接近于图像(LED)中条纹的空间频率,则会产生云纹图案。由于莫尔现象是由全彩色LED显示屏的固有结构引起的,如果莫尔产生的条件——全彩色LED显示屏的网格结构或相机CCD(CMOS)的网格结构之一消失,理论上可以完全消除莫尔干扰。国内公司在全彩色LED显示屏表面叠加一层光学处理屏。屏幕由特殊比例的吸水材料和表面微珠透镜涂层组成。通过光学屏的使用,全彩色LED显示屏由原来的栅状发光改为连续全彩色发光。通过对离散全色LED显示屏像素的放大和显示,得到光学处理屏的最终表面形状。连续高清晰度图像,在提高对比度的同时,保留了较高的清晰度,消除了云纹现象。

室内全彩led显示器的室内安装设计

3.1 确定安装位置

主席台宽15米,两侧设有侧台和侧屏,设置宽12米、高6.2米的显示屏,既不影响视频会议的显示,也不影响演出的背景显示。产品采用P3.1规范。您可以显示1个全屏全高清视频图像,也可以同时显示4个高清视频图像。

全彩色LED显示屏的安装位置直接关系到最佳视线距离.GB 50464-2008视频显示系统工程技术规范中的GB 50464-2008数据和像素中心距离公式H≤k。当H为最大视线距离,k为视线系数时,字符高度为345,字符为16点矩阵汉字。根据该公式,理想视线H=345×16×3.125=17.25m,最小视距为1≤2理想视线=8.6m。结合领奖台的应用和会议区摄像机和电视的布置,建议第一排的头部观看全彩色LED显示屏的最佳距离为18.3米。

根据人眼的视觉特性,人眼看到立方体的垂直视角为15°,水平视角为30°,不易疲劳。根据计算,全长LED显示屏的第一行为18.3m,屏幕高度为6.2m,屏幕宽度为12m,垂直视角为α= 16°,水平视角β为36.3。 °。效果很理想。

估计主席台上安装了全彩色LED显示屏,屏幕后面的维护空间和通道为5米,屏幕前面距主席台边缘12米,屏幕主体安装距离地面1.35米。

3.2 安装基础设计

全彩led显示器由几个盒子组成。工业上分为简单箱和标准箱(又称后盖防水箱)。户外屏幕一般是防水的盒子,室内使用简单的盒子。led芯片包装成像素后,按照一定的规则安排在电路板上,包装防水并增强形成模块。模块分辨率一般为64×48,多个模块包装在一个盒体内。盒子单位。每个盒式单元可以作为单独的显示单元,用于电力和数据显示测试。以品牌产品p3.1为例,盒子单元的参数如下:大小(w×h×d)为0.4m×0.3m×0.1m,分辨率为128×96,重量为5千克(40千克/m2),平坦度≤0.2毫米,峰值功耗为120w(1000w/m2),平均功耗为40w(330w/m2)。

3.2.1 电源设计

礼堂是一个重要的场所,是按二次荷载设计的。该方案同时使用两个电源,当出现变压器故障或线路故障时,电源不会中断,另一个电源可以承受满载。根据“视频显示系统工程技术规范”,结合工厂的设计参数,按每平方米1000W计算全彩色LED显示屏的满载功率。主屏、辅屏、信标屏的总负荷为110kW,平均功率为36.3kW。根据LED功耗设计安全规范,电源的电源设计应留有余量。如果一般电源的功率等于LED×1.2的功率,则工程中LED显示屏的总功耗为132kW。

LED器件抵抗浪涌的能力较差,特别是针对反向电压。在电源设计中,设计智能配电箱,实时监控全彩色LED显示屏的负载运行,另一个是在配电前端安装UPS或净化电源,三是合理规划电源线。本项目的功率配置考虑了UPS的功率因数和最佳运行效率。UPS的额定功率为132、0.8或165kVA,电源型号为GES-NT160kV·A模块化UPS。将160kV·AUPS和蓄电池柜(备用时间0.5h)安装在地下第一层配电室内,将120m/41电缆从总配电汇流铜排电压导线连接到UPS输入和输出配电柜350a,并直接连接到UPS输入。UPS输出连接UPS输入和输出配电柜300A,90M或41电缆连接到全彩色LED显示屏智能配电箱。

3.2.2 LED机柜安装

全彩色LED显示盒包括铁盒、铝盒和压铸铝盒。这三个盒子在不同的场合使用。压铸铝盒主要用于高端和租赁。其特点是:模块化,连接简单,无风扇自然散热,超静音,效果好。本工程采用压铸铝箱。箱体安装维护支架宽12米,高6.85米,深0.8米。主筛箱的重量为2976千克。箱体维护支架的重量与箱体的重量大致相同。整个筛体安装的总重量为6t,承重面积为9.6(12 m x 0.8 m)。每平方米应能承受625公斤的重量。因为没有支柱的地下室在舞台下面,所以需要在LED屏幕下面。安装12m×1.2m轴承座,扩大轴承座面积。副筛重480公斤。耳墙中间有横梁。填充部分为空心砖。先将承重框架安装在梁上,再将箱体固定在框架上。

led显示器的钢结构结构应严格按照经确认的设计图纸、“钢结构施工质量验收标准”(gb 50205-2001)等现有施工验收规范施工。框架、支撑架、显示箱体、控制器箱体等产品部件应安装坚固、结构稳定、棱角过渡平稳、无飞缘、无毛刺、各种固定螺栓紧固,金属构件需接地良好。在北方,人类的静电和电路静电会对led显示器造成意外的破坏。需要对工作进行可靠的接地,将数字电路和其他电位与地球连接起来,并为全彩led显示系统建立一个静电放电通道。

3.3 系统安装调试

随着LED显示屏向小间距、高密度电视屏幕的发展,物理像素间距已不再是限制其显示清晰度的主要因素,高显示分辨率不能取代清晰度。全彩LED显示屏的清晰度是分辨率、均匀性、亮度、对比度等诸多因素的主观感受。为了实现主观感受的一致性,首先,全彩LED显示屏的性能参数应该是一致的。这是在对全彩色LED显示屏的元器件进行筛选和参数细分的基础上,进行后续的精确校正。

3.3.1屏幕像素亮度、色度均匀性要求

全彩LED显示屏将在生产和制造的各个方面对LED参数的均匀性产生不同的影响。同时,更换故障板后,会出现明显的亮区而无需调整;为了使各种显示图像平滑和恢复颜色现实和均匀的亮度需要调整特定区域中特定像素的逐点亮度和色度均匀性。

3.3.2颜色恢复技术要求

目前,虽然各种led显示技术普遍采用rgb作为三种基本颜色,但与三种基本颜色对应的颜色坐标并不完全相同,有些产品存在颜色饱和度高和色色域不完全的问题。光的强度和颜色坐标必须严格按照色彩理论加以修正,以确保理想的纯色被显示,并实现显示的动态白平衡。

3.3.3快速运动图像补偿技术

全色LED显示屏以逐行方式显示,摄像机视频信号被扫描交错。为了保证静止图像的清晰性,对静止图像和运动图像在交错逐步转换过程中应采用不同的处理方法。它还可以消除运动图像的尾随现象。

3.3.4单点校正技术

单模块亮度和色度校正技术可以校正单模块的亮度和色度。该技术可以解决换屏后新模块与旧模块的色差问题。单点校正系统将单独控制每个显示面板中的每个像素,包括其亮度和颜色控制,以获得前所未有的均匀性并生成最清晰的图像。同时,为了改善图像的色彩恢复,减少图像在处理和传输过程中的衰减和失真,还需要选择可靠的图像处理器和光纤发射器。

四、总结

本文针对多功能礼堂舞台表演和高清晰度视频会议展示的需求,从点距选择、像素包装、视距确定、电路设计等方面分享室内全彩led展示设计经验,安装基础和系统调试.希望对从业人员、工程师和其他朋友有帮助,促进交流和进步。

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