屋外用曲面LEDスクリーン ランドマーク広告の人気のソリューションとなっています。従来の平面LED看板と比較して、曲面LEDディスプレイはより柔軟な美観、広い視野角、そしてより目を引く外観を誇ります。本日はSight LEDがこれらのスクリーンの詳細をご案内します。
屋外用曲面 LED スクリーンとは何ですか?
屋外用曲面LEDスクリーンとは、平面ではなく曲面形状を採用した大型LEDディスプレイを指します。凹面、凸面、円筒形、または多分割形状のいずれかです。従来の長方形スクリーンとは異なり、指定された半径内で曲がるように特別に設計されたキャビネットまたはモジュールを使用します。
SightLED の屋外曲面 LED スクリーンは、6500 個以上の高輝度、IP65 防水、UV 耐性の LED テクノロジーを使用して構築されています。
曲面スクリーンにはいくつかの利点があります。
- より広い視聴範囲
- 視覚的な流れの改善
- より大きな影響
- 柔軟な設置
屋外用曲面LEDの種類 ディスプレイ パーテーション類
屋外曲面LEDディスプレイは、設置タイプと構造曲率タイプによって分類できます。
設置タイプによる分類
- 固定設置型広告スクリーン
- これらは、次のような用途でよく使用される常設の屋外ディスプレイです。
- 商業ビルの壁
- 屋上
- 街頭広告看板
- スタジアムの周囲
- 交通ハブ
特性：
- 頑丈な鉄骨構造
- 防水電源および信号システム
- 長期耐久性
- メンテナンスプラットフォームが必要です
建築レイアウトに基づいてカスタマイズされた曲率
固定式の曲面LED屋外スクリーンは、通常、サイズが大きく、構造上の安全要件もより厳格です。24時間7日稼働し、長期的な気候ストレスに耐える必要があるためです。
レンタル/ステージ用曲面LEDスクリーン
レンタル曲面 LED パネルは次のような用途でよく使用されます。
- 野外コンサート
- 特別展
- ツアーイベント
- 祭り
- スポーツイベントのステージ
特性：
- 軽量ダイキャストアルミLEDキャビネット
- 素早い組み立てを可能にするクイックロック機構
- 内側（凹）または外側（凸）の曲線を形成できる
- 調整可能なカーブ角度（通常、キャビネットあたり±10°～±20°）
- レンタルスクリーンでは、固定された鉄骨構造の代わりに、トラスシステム、スタッキングシステム、または吊り下げバーが採用されています。湾曲した形状は、キャビネット間の角度を固定することで実現されています。
曲率・構造タイプによる分類
これらのスクリーンは観客に向かって外側に膨らんでいます。壁から半円筒が突き出ているようなイメージです。
Advantages:
- 視覚的なインパクトが強い
- 丸い角や列の折り返しに適しています
- 側面からの視野角が優れている
- 商業施設や道路沿いの看板などに使われます。
内側湾曲LEDスクリーン（凹面）
凹面スクリーンは、ボウルの内側のように内側に湾曲しており、中央の観客エリアに映像を集中させます。
Advantages:
- 強化された没入感
- 視聴者へのフォーカスの向上
- コントロールセンター、広場、ステージの背景に適しています
マルチセグメント曲面LEDスクリーン
スクリーンは、1 つの連続した半径ではなく、角度を付けて結合された複数の直線セグメントで構成されます。
Advantages:
- シームレス曲面に比べて製造コストが低い
- メンテナンスが容易
- 柔軟性とモジュール性を兼ね備える
- アプリケーション
- 建物のファサード
- 建築の統合
その他の曲線構成には以下が含まれます:
- 360°円筒形LEDスクリーン
- 楕円形のLEDスクリーン
- 波形LEDスクリーン
- S字カーブと芸術的なLEDファサード
屋外用曲面LEDスクリーンの鉄骨構造の設計方法
LEDモジュールがディスプレイの「顔」だとすれば、スチール構造はその背骨です。4つの重要な要素を考慮する必要があります。画面の重量を支えること、
- 正確な曲率を維持し、
- 天候から保護し、
- 安全を確保します。
主要なエンジニアリングの原則を分析してみましょう。
負荷計算:
屋外の曲面スクリーンは、様々な力にさらされます。鉄骨構造は、それらすべてに耐えなければなりません。
固定荷重（永久重量）
これはスクリーンとそのすべてのコンポーネント（LEDキャビネット／モジュール、ケーブル、電源、そして鉄骨構造自体）の重量です。実際の製品仕様に基づいて計算してください。LEDキャビネットの重量は25～35 kg/㎡、構造用鋼の密度は約7850 kg/m³です。
風荷重
屋外スクリーンは巨大な帆のように風を捉え、巨大な圧力を生み出します。風圧を無視すると、嵐でスクリーンが倒れてしまう可能性があります。計算方法は以下の通りです（実用のために簡略化しています）。
風荷重（W）＝速度圧力（qₓ）×圧力係数（Cₚ）×投影面積（A）
- – qₓ: スクリーンの高さにおける速度圧力
- – Cₚ: 圧力係数 (曲面スクリーンは風力を増幅します。凸型の場合は 20%、凹型の場合は 10% を追加します)。
- – A: スクリーンの投影面積（幅×高さ）。
エンジニアリングのベストプラクティス:
- 計算された風荷重の少なくとも 1.5 倍の安全係数を使用できます。
- 沿岸地域や台風が発生しやすい地域（風速 ≥ 45 m/s）では、これを 2.0 倍に増やします。
地震荷重
ほとんどの地域では風ほど重要ではありませんが、地震帯では地震力を無視することはできません。等価静的地震荷重の計算については、地域の建築基準法に従ってください。地震重要度係数は1.0～1.5とします。
活荷重
これには、メンテナンス中の技術者の体重、積雪、瓦礫などが含まれます。サービス中の安全を確保するため、少なくとも2.5 kN/㎡の活荷重を想定して計画してください。
曲率精度:
曲面LEDスクリーンの最大の視覚的欠点は、曲率の不均一性です。モジュール間の隙間、弧の「段差」、あるいは画像の歪みなどです。これを防ぐには、鉄骨構造において、偏差を最小限に抑えながら正確な曲率を維持する必要があります。
計算すべき主要な曲率指標
まず、半径 (R) を定義します。これは、曲線が描く仮想円の中心からスクリーンの表面までの距離です。
単純な円弧の場合は、次の式を使用します。
R = W / [2 × sin(θ/2)]
どこ：
– W = 弦幅（円弧の両端点間の直線距離）
– θ = 中心角（円の中心における2つの端点間の角度）
複数セグメントのスクリーン（多角形曲線）の場合は、各セグメントの半径を個別に計算します。
Rᵢ = Lᵢ / [2 × sin(αᵢ/2)]
どこ：
– Lᵢ = 1セグメントの幅
– αᵢ = セグメントあたりの曲げ角度
許容差の要件
画面をシームレスに保つには:
- – 半径偏差: ±2～3% 以下 (例: 半径 10 メートルの場合、0.3 メートル以内の変動が可能)。
- – キャビネットの位置合わせ: 隣接するキャビネット間の隙間は 1.5 mm 以下。
- – 表面の平坦性: モジュールの列ごとに 2mm 以下の偏差。
- これ以上になると、視聴者はギャップや歪みに気付くでしょう。
精度を確保する方法?
製作中は、実物大の曲率テンプレートを使用して、各鋼製アークをテストします。スクリーンと鋼製フレームの小型モックアップを製作し、本設置前に確認します。これにより、曲率の問題を早期に発見できます。大規模なプロジェクトでは、3Dレーザースキャンを使用して、製作した鋼材がCADモデルと完全に一致しているかどうかを確認できます。
構造上の安全性:
鉄骨構造は単に重量を支えるだけではありません。メンテナンスが容易で、水の浸入を防ぎ、過熱を防ぐことも必要です。
メンテナンスアクセス
技術者は、モジュールを交換したり問題を修正したりするために画面にアクセスする必要があります。
- – 後方メンテナンス：幅600mm以上のキャットウォークまたはプラットフォーム
- – 前面メンテナンス: ツールを使わずにモジュールを取り外せるアクセスしやすい取り付けポイント。
- – 安全機能: 歩道に滑り止め格子、2 メートルごとにハーネス アンカー ポイント。
防水と排水
水は屋外電子機器の大敵です。鉄骨構造には以下の要件を満たす必要があります。
- – スクリーン上部に雨よけがあり、水を流します。
- – キャビネットから水を排出するための排水パイプまたはドリップエッジ。
- – すべてのジョイントに防錆コーティングと防水シーラントを施します。
- – 水たまりを防ぐために、構造物の「屋根」を 1 ～ 2% 傾斜させます。
換気と放熱
- 屋外の LED スクリーンは熱を発生します。
- – キャビネットの後ろに 150 ～ 200 mm の通気スペースを残します。
- – フレームにメッシュやルーバーを使用して、空気の循環を促進します。
- 熱がこもる密閉されたポケットを避けてください。
雷保護
直撃した雷により、画面の電子部品が壊れる可能性があります。
- – 避雷針はスクリーンの最高点より上に設置されています。
- – 雷を安全に地面に導く接地グリッド（接地抵抗 ≤ 10 オーム）。
- – 電圧スパイクをブロックするために、すべての電源分岐にサージ保護デバイス (SPD) を設置します。
選択e 適切な鋼材 ?
すべての鋼材が同じように作られているわけではありません。屋外に設置する湾曲したLED構造物には、強度、重量、耐腐食性のバランスが取れた材料が必要です。以下に、使用する材料をご紹介します。
コアマテリアル
- – 角鋼管：構造の主力です。Q235またはQ355グレードの鋼管からお選びいただけます。優れた曲げ強度と溶接性を備え、無垢材よりも軽量です。メインフレームと支持リブに使用します。
- – アングル鋼：補強材や梁の接合部に使用されるL字型の鋼材。風などの横方向の力に対する安定性を高めます。
- – 鋼板：ベースプレート、取り付けブラケット、曲面バッキングパネルに使用される厚板（3～10mm）。レーザーカットされた鋼板により、曲面の精度を確保します。
- – 溶融亜鉛めっき鋼板：溶融亜鉛めっきは、鋼板に厚さ80～120µmの亜鉛層をコーティングし、20～30年間の耐錆性を実現します。過酷な沿岸環境での保護を強化するには、ポリウレタントップコートを塗布することをお勧めします。
接続：溶接とボルト締め
強固な構造は、その接続がしっかりとしているかによって決まります。接続を正しく行う方法をご紹介します。
溶接要件
- – 主梁には完全溶け込み溶接を使用する
- – 二次フレームには隅肉溶接を使用します（最小厚さ：6～8mm、負荷によって異なります）。
- – 重要な溶接部を超音波検査でテストし、亀裂や弱い部分がないか確認します。
ボルト締結
- – 荷重支持ジョイントにはグレード 8.8 または 10.9 の高強度ボルトを使用します。
- – ボルトを最小引張強度の 0.7 倍以上に予張力をかけます。
- – ボルトと鋼鉄の間の腐食を防ぐためにステンレス製のワッシャーを使用します。
屋外用曲面LED鋼構造物のステップバイステップ設置ガイド
優れた設計でも、施工が不十分だと失敗に終わります。以下の手順に従って、精度と安全性を確保してください。
ステップ1：現地調査と調整
一本の鉄骨を持ち上げる前に:
- – トータルステーションまたは3Dレーザースキャナーを使用して設置場所をマッピングします
- – 実際の測定値を CAD/BIM モデルと比較します。
- – 製造を開始する前に、現場の偏差を補正するために設計を調整します。
- 最大偏差は 5 mm 以下を目指してください。それ以上になると、曲率がずれてしまいます。
ステップ2：メインサポートフレームの取り付け
垂直の柱と水平の主梁から始めましょう。これが構造の「骨組み」となります。
- – レーザーレベルで垂直方向の位置合わせを確認します。許容差は柱の高さの1/1000以下です。
- – ボルトまたはコンクリート基礎あたりの引張強度が10kN以上。
ステップ3：湾曲したリブまたはアークビームを取り付ける
- – 先ほど作成した実物大のテンプレートを使用して、各リブの曲率を確認します。
- - アーク偏差は1メートルあたり3mm以下。
- – リブをメインフレームに溶接またはボルトで固定する
- – レーザーガイドを使用して曲率を継続的にチェックします。
- – すべてのリブが同じ半径であることを確認します。
- – 偏差が累積すると、画面の視覚的な流れが損なわれます。
ステップ4：LEDキャビネットの取り付け
- – 中央の基準キャビネットから始めます。最初に円弧の中点にキャビネットを取り付けます。これが対称性のアンカーとして機能します。
- – 外側に対称的に拡張する: 中央の左右にキャビネットを設置し、それぞれの位置を調整します。
- – 微調整ブラケットを使用する: これにより、各キャビネットをあらゆる方向に ±2 ～ 3 mm 微調整して、小さな隙間を修正できます。
- – 継ぎ目を確認する：キャビネット間の水平および垂直の隙間が0.5～1.0mm以下であることを確認してください。隙間ゲージを使用して確認してください。
ステップ5: 最終安全チェック
画面の電源をオンにする前に:
- – ボルトのトルクをテストして、接続が緩んでいないことを確認します。
- – 溶接部に亀裂や欠陥がないか検査します。
- – 接地を確認します（マルチメーターを使用して抵抗が 10 オーム以下であることを確認します）。
- – 構造物の上部に水を吹きかけて排水をテストし、水がキャビネットから流れ出ることを確認します。
- – 荷重テストを実施する: 大規模な構造物の場合は、一時的な重りを追加して風やメンテナンスの荷重をシミュレートし、たわみを確認します (最大たわみ ≤ L/250、L は梁の長さ)。
6. 最終検査と校正
もうすぐ完了ですが、この手順をスキップしないでください。
- – 構造テスト: ボルトのトルク、溶接品質、フレームのたわみ、腐食コーティングの厚さを検証します。
- – LED スクリーンのキャリブレーション: レーザー レベルでモジュールの平坦性をチェックし、曲率の一貫性を検証し、ホワイト バランス テストを実行して視覚的なギャップがないことを確認します。
- – 耐候性テスト: 水ホースを使用して大雨をシミュレートし、キャビネットの後ろの漏れがないか確認します。
- – 雷保護テスト: サージ プロテクタが正しく取り付けられており、接地が安全であることを確認します。
実例：23.552 m × 8.192 m 屋外曲面 LED スクリーン プロジェクト
以下は屋外曲面LEDスクリーンの実際のエンジニアリングケースです：
- 表示サイズ: 23.552 m × 8.192 m
- 枠のサイズ：全辺200mm → 額縁全体のサイズ：23.752m×8.392m
- 曲率：全幅にわたって81°の曲面
設置構造:
- LEDキャビネットバッキング：40×40mm角管
- メンテナンス通路：40×20mm角管
- 外周フレーム：80×80mmの鋼管
- 主構造フレーム：80×40mm角管
- メンテナンスアクセス:
- 電源、ケーブル、モジュールサービス用の 4 層背面メンテナンス チャネル
主なエンジニアリング機能:
- CNC加工された湾曲リブにより正確な81°の弧を実現
- 屋外の風荷重に耐えられるよう設計された多層支持フレーム
- 安全な長期メンテナンスのためのアクセスしやすいキャットウォーク
- 滑らかな曲率を維持するためのキャビネットのタイトな配置
概要
屋外用曲面LEDスクリーンとその鉄骨構造の設計・設置は、単にディスプレイを曲げるだけではありません。LEDディスプレイの専門メーカーとして、ご要望があればお手伝いいたします。
