13.3インチ・タッチパネル部品

TP133cb-002.jpg TP133touch-001.jpg 
4k2kconfig-007.jpg TP133usb-003.jpg

USB接続可能な13.3インチ・タッチパネル液晶の説明です。
中身・部品の方です。ケースとのセット前提で書いてます。

ケースはこっち。



部品元

元はタブレット製品の部品です。
東芝の海外モデルPC、[SATELLITE CLICK 2 PRO P35W]の部品です。
海外から調達しました。

液晶とスクリーンが一体化したAssyを使っています。
位置合わせ済み。座標ズレはありませんでした。
TP133cb-011.jpg TP133pt-002.jpg 

海外でセット入手出来る所があるのですが…問題あるので、調べて自己責任でお願いします。
大陸だと注文する度に部品が違うとか、実際は仕様が違うとか。
あてにならないので、提供分はこちらで集めて組み合わせています。

『部品が足りなかった? 今度注文したら入れるアルヨ。部品違う?変えたヨ。』とかよくあること。
それが無いと動かないのに、無かった部品だけを送ってくれないとか。そんなにいらないし。

欠点

まず欠点から。

  • コネクタ・結線処理が面倒
  • 液晶・スクリーンが圧力影響を受けやすい
  • バンディング・トーンジャンプを起こす (検証しなおしたら問題無し)

TP133usb-002.jpg TP133mainb-003.jpg

特徴


  • 13.3インチ・IPS液晶・1920x1080
  • 静電容量方式タッチスクリーン・10点認識
  • ガラスパネル・フッ素コート(恐らく)
  • HDMI入力・色温度調整可能
  • 一応、Bluetooth接続可能

タッチスクリーン認識・反応

TP133touch-001.jpg TP133touch-002.jpg 
TP133touch-003.jpg TP133touch-004.jpg

静電容量方式。10点タッチ認識。
ホールド・ロングタップ、フリック対応。

タッチ認識・反応は良好。
タップ位置が飛んだり、ホールド抜けする事がほぼありません。
あるとしたら、目に見えるくらい汚れてる時です。

一番不安がある部分だったのに、良好すぎてビックリした。
OSへの負荷は無視できるレベルです。(Nvidia Shiled K1で確認)

接続先には、外部入力デバイスとして認識されます。
タブレットに接続しても内蔵コントローラーを経由・依存しません。当たり前ですが。
そのため、機種ごとの差や不具合に影響されることなく使えます。


液晶とのギャップが少なめ。ダイレクトボンディングでは無さそう。
視差影響も少なく、タップ位置の意識とのズレも抑えられています。

消費電力は5V 0.03A。繋いでいる間は給電を受け続けます。
ノート・タブレットの場合、常にバッテリー消費するので注意。

タッチスクリーンはガラス1mm厚。
フッ素コートをしてあるようで、フリック時の滑りも良好です。


※設計中、スクリーン面を下向きにして卓上に置いたら、ホバーリングのように滑っていきました。
液晶自体、そこそこ重さがあるのですが、自重が掛かっても滑るだけの効き目がありました。
ちょっとした傾斜で滑るので、危うくまた落としかけた。かといって液晶面を上向きにするとコントローラーボード・ケーブルを潰す事になるので。置き方注意。


◆対応OS
Windows 10/Android 5.x・6.x共に、OSデフォルトのドライバで動作します。
Windows10では[HID 準拠タッチスクリーン]として。Android x86では4.4 r5以降で動作を確認。
Raspberry piやLinuxでも動くらしい。未確認です。

Androidは[Nvidia Shild K1]と[SHV31(USB・MHL排他利用)]で入力出来るのを確認。
[Nexus7 2012][LGL22]では反応しませんでした。

原因は対応してるOS以外に、製造メーカー側で封じられているのかもしれません。
詳しくは後記したBT(USB2BT)の対応の所で。



USBタッチスクリーン・コントロールボード

TP133sc-012.jpg 
TP133lcd-002.jpg TP133lcd-003.jpg 

USB信号を取るのに、コントローラー基盤が必要になります。
これが面倒くさい。

ボード側・接続コネクタはJST・XSRコネクタが使われています。
このコネクタを経由してUSB信号を取ります。

左側画像、シャーペンの先に位置しているコネクタ。
右側画像、サイズ比較用にMicroUSBコネクタ置いています。刺さりません。

ケーブルはAWG36(直径0.12mm)
コネクタへはケーブル圧入。0.5mmシャーペン芯より細い。

TP133usb-001.jpg TP133usb-002.jpg 
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ケーブルが細い上に圧入なので、引く方向・力加減を間違えると、ケーブルが抜けるし切れてしまいます。コネクタ製作は大変だと思うので、ケース分はこちらで処理したものを添付します。

USBコネクタ・ケーブルは4重の補強。(+基盤をネジ固定)
組み立て時の破損。USBを抜き差しする際、押し込んで破損するのを防いでいます。

コネクタ・ケーブルをベースパーツにマウント & テープ仮固定。
ケーブル根本側をホットボンド固定して、ケーブルの遊びやハンダ箇所で切れるのを防いでいます。

その上で熱収縮チューブでシュリンク。チューブ収縮と同時に、ホットボンドを再溶解。
チューブ内部をボンドで満たして、部品を一体化。内部を充填・密閉しています。

使わない6pinも一緒に巻き込んで、強度を上げています。10本揃えておけば、切れにくい。
後はケーブル側の断線防止と取り回し向上のため、パーマセルで巻いて強度up。

TP133cs-000.jpg
被覆剥きは、C.K Tools 330009を使って処理してます。
被覆を焼いて溶かすと、ハンダが付きにくくなるので、ちゃんとストリッパーで剥いてます。

そんな訳で。
ここは海外に頼らず、こちらで補修部品を提供出来ます。


Bluetooth化

usb2bt-001.jpg

USB2BTを使って、Bluetooth化での動作確認をしました。
USB機器をBluetooth化できるキットです。

結論から言うと、若干の遅延が出る。
ロングタップ時の追随が今ひとつ。

ホールドしてタップ位置を動かすと、軌道がガクガクします。
ポーリングレートが少なくて追随が悪いようです。

ファームを[ver 1.01]にすると改善しましたが、USBより反応は落ちます。
BTを経由するので、遅延の想定はしていましたが…思ったよりは反応・追随性が良い。
デレステでフルコン狙えなくもない…かな。Web閲覧や文章入力だったら問題なし。

使うメリットは、USBと映像が排他利用コネクタの場合です。
但し、スマホ・タブレット側の問題で、利用出来ない機種があります。

制作者のそーたとめいさんの所で対応機種が書かれています。
一部のスマホ・タブレットはメーカー側で制限されているようです。

USB2BT 動作確認済み機器リスト


USBで繋いで動かない機種は、BTで繋いでもダメです。
LGL22やNexus7 2012では反応しませんでした。

そんな訳で、このタッチパネルの接続先は限定されています。
BTで繋げても遅延があるので、やるならK1導入するかPCで動かした方が良さそうです。
面白いので何か使い道はあるとは思うんですがね…遅延があっても。

液晶

TP133lcd-001.jpg TP133pt-002.jpg 

液晶は[LG IPS LP133WF3]が使われています。

画面サイズは13.3インチ。アス比16:9。IPSパネル、解像度は1920x1080。
ノートPCでも使われる画面サイズなので、通常のモニターとしての使い勝手も良い。

◆色
6bitカラーですが、発色バランスは良好。
6bitなので、バンディング・トーンジャンプが起きる。

◆圧力
タッチ時の圧力影響が、画面・液晶面に出やすくなっています。
液晶とスクリーンが一体化しているため…構造の問題で解決が難しい。

ケースに入れれば影響を抑えられますが…それでも、強く押すと影響が出ます。
操作・タッチする分には影響は少なく、意識して強く押すと出る感じです。

どう説明したら良いのかわからないのですが…。
強く押した瞬間だけ、表示に影響が出ます。
長く押し続けても、ずっと表示が歪む訳ではありません。
なので、液晶が潰れているような、盛大に影響が出る感じではありません。

エアギャップが少ないのが、そもそもの原因かも。あとケース強度も…。
※影響が瞬間的に出るので画像撮れなかった。

この画像撮る時、手をガッシリ置いてますが、この程度なら影響はあまりありません。
むしろ対重量の問題。両手を付くような押し付ける負荷だと、ケース側が問題かも。
TP133touch-001.jpg TP133touch-004.jpg 

◆温度
液晶下部の排熱は、4k・15.6インチに比べると無視出来るレベルです。
前面ガラスからの排熱が大きいので、ケースに入れても排熱処理無しで使えます。

ケースに収めた際の熱の篭り具合は『熱い』と『暖かい』の中間くらい。
ゲーム中のタブレットに比べると涼しいと思えるレベルです。


液晶とのサイズ比較

適当すぎるけど、サイズ比較。
タブレットより大きい、モニターとしては手頃といった感じです。

画像に映っているのは、[LGL22]、[Shild k1]、[4k・15.6インチ]、[7インチigzo]です。
TP133comp-001.jpg TP133comp-002.jpg TP133comp-003.jpg TP133comp-004.jpg TP133comp-005.jpg 


HDMI・映像入力基盤

TP133mb-021.jpg TP133mb-001.jpg 
海外で流通してる、[HDMI2EDP-4Kx2K-V4.0]という基盤です。
いくつか基盤を入手して、選択しました。

4月から基盤をテストしてたんですが…どれも基盤が大きい。
あとマイナーなのは届くのに時間掛かる。使用したのは右画像の右下の基盤です。

どの基盤もバックライト制御、バックライト調整が無理なのは置いといて。
発色が不自然だったり、色温度調整(RGBのユーザー調整)が出来ないなど、一長一短でした。
この基盤にも弱点があります、バンディング・トーンジャンプがおきます。
(※ それでもバンディングが一番起きにくい基板です。)

それでも選んだのは小さいから。小さく作って操作フィーリングを良くするのが目的。
必要最小限で小さい。小さいのでケースに収めた際、部品レイアウトを取りやすい。
ケースが小さくなるので、傾斜置きの自由度・タッチポジションを取りやすくなる。といった経緯。

映像入力基盤はHDMI対応。
電源は9v 3A~12v対応です。

4kと書いてありますが、4kは確認してません。
別に4k対応版があるようです。コネクタがちょっと違うのかな? 
EDPが40pinじゃないといけないので。
おまけに仕様では30P止まりなので、使いたいかと言うと…ねえ。


◆欠点・設定
まずは電源を抜くと、明るさ・コントラストなどの設定が飛びます。
忘れます。ドジっ子です。アタポン。電源接続中でしか、設定を保持できません。

使った感じでは、デフォルト値でも、実用出来る範囲です。
自分はデフォルト値で使っています。

持ち歩く + 設定を変えたい場合は苦慮するかもしれません。
ひとまず自宅・屋内用で電源を抜かない想定であれば、問題は無いと思います。


◆欠点・バンディング
TP133mainb-003.jpg 
バンディング、グラデーションのトーンジャンプがおきます。
基盤自体にもバンディング要因があります。(8bit液晶に接続しても、若干出ました)
それでも選択したのは、発色がまとも。RGB単位で調色可能だったからです。

※追記 16/11/14
他の基板・液晶を組み合わせて確認しなおしました。
結果、これ以外の基板のほうが、バンディングが酷かった。
基板その物で言えば、4Kx2Kが一番表示が綺麗ということに。

バンディングそのものは、液晶の6bit階調が原因です。


◆発色重視
4k2kconfig-006.jpg 4k2kconfig-007.jpg 
今回使っている液晶が6bit階調。
そもそもグラデーションが完璧では無いので、そこは諦めました。割り切りです。

取り柄の発色側に舵を切って、綺麗な色を取っています。
ちなみに、2番目に小さい基盤は発色がちょっとケバい。

4k2kは調色も可能なので、液晶ごとの個体差、色の好みがあっても吸収出来ます。
自分の経験上の話ですが…LGの液晶は発色がまともな傾向があります。
それでも若干、青気味な傾向がありますし、個体差があるはず。

癖が大きい液晶に当たった場合、調色が出来ないと悲惨な事になります。
サブモニターとして使う場合にも、メインモニターと色を合わせる必要もあります。
そのため癖が少なく、RGB単位で調色可能な基盤を選択しました。


◆基盤のコンパクトさ
TP133mb-001.jpg TP133mb-006.jpg 
基盤が大きいとケースも大きくなるので、小さいのが理想。
置いた際の傾斜角を浅くしたかったので、コンパクトさ重視です。

4k2kは他の基盤に比べて、約半分・半分以下のサイズです。
コネクタ類が最小限でDCコネクタの高さも低い。スイッチ基板も一番小さい。

比較画像、左側が2番目に小さいヤツです。
TP133mb-002.jpg TP133mb-005.jpg  TP133mb-004.jpg TP133mb-003.jpg 

◆フィーリング
TP133cb-101.jpg
ケース側の話に突っ込みつつあるのですが…。

傾斜角が自由に取れるかどうか、本体の厚さが、操作するフィーリングに関わって来ます。
基盤・ユニット部分が大きいと、傾斜角が大きくなります。
手を置いた際、手前側が厚いと、タッチスクリーンとの段差も大きくなります。

ユニット部を側面に寄せれば傾斜角を取りやすい構造になりますが、それでは縦置き・横置きから位置を変えた際に、偏心したユニット部が邪魔になります。

ある程度、汎用性を持たる必要もあったので、基盤・ユニット部を小さくして対処しています。

傾斜角はちょっと求めすぎて、そこまで必要無かったかなとは思うのですが。
実際にいくつかの角度を使って体感・実感しないと、最適なポジションが決めにくいものです。
それを試すためにも、卓上との段差を小さく、傾斜角の浅さを求めています。

TP133cc-012.jpg TP133cc-001.jpg 
ケーブルのコネクタが側面部分に飛び出ると邪魔。向かって奥側から飛び出てると、もっと邪魔。
そのため、今回もケーブルを中央側に引き込んでいます。タッチパネルだと、これまで以上に縦横を切り替えて使うので、引き込んでおくと、回した際にケーブルが取り回しやすくなります。

TP133mb-030.jpg TP133mb-031.jpg


じゃあ他の基盤だと、位置がどうかというと…。
場所を食いすぎて、レイアウトが苦しくなります。
ここまでいくなら、百科事典みたいな形を考えます。液晶部の厚みも出る。

向かって奥側にコネクタ配置する方法もあるのですが…。
そうすると傾斜置きした際、ケーブルが奥に向かって跳ねる。浮き上がりが大きくて引っ張られる。
アングル中継コネクタを挟む必要が出る。ベタ置きした際に中継コネクタが邪魔になる。など。
ケーブルが邪魔になるレイアウトになります。

◆コネクタの高さ
ケースの厚さに関わってくるので、基盤上の部品・コネクタにも問題がありました。
一番高さを喰うのがD-sub15pin。あと音声出力も大きい。

いずれも使わない前提として、割り切りました。

そもそも、音声はPCやタブレット側にスピーカーが付いていますし、大半の基盤から取れる音声はノイジーなので『使えても使いたいか』というのは別になってくると思います。

画像左側が今回使った4k2k。右側が2番目に小さい基盤。
TP133mb-050.jpg TP133mb-051.jpg  TP133mb-061.jpg TP133mb-062.jpg


TP133mb-063.jpg
じゃあ2番目に小さい基盤から、ハンダ外してD-subコネクタ外せば良いじゃん。
と思ったのですが、今度はコンデンサやDCコネクタに高さがあって、排除が難しい。

そんな訳で。
極力厚みを抑える。ポジション・フィーリングを重視したケースを作りたかった・欲しかった。
バンディングのデメリットがあるが、フィーリングのため、小さいのを選びました。


あとはMicroUSBコネクタを別の所に配置すれば、ユニット部ももう少し小さく出来るのですが…。
USBのコネクタ・ケーブルだけ別位置にあるのも邪魔なので、映像基盤と揃えて配置しています。

ユニット部のサイズは4k15.6インチのように、液晶部の補強効果を持たせています。
そのため、下げる限界があります。一回小さくしたんですが、強度無かったので大きくしました。



設定項目

一般的な要素は変更できます。
欠点はバックライト制御・調整が出来ないこと。

こればどの基盤でも出来なかった。今のところ4k用DP基盤のみ。
明るさはLEDの輝度を落とすものでなく、液晶画面の明度を落として、透過率を落とす制御です。
それでも無いよりはマシです。

◆明るさ・コントラスト
4k2kconfig-001.jpg 4k2kconfig-002.jpg

◆色温度・調色
4k2kconfig-003.jpg
4k2kconfig-006.jpg 4k2kconfig-007.jpg
色温度のプリセットは5500、6500、9300。USERで任意にRGB調整が可能。
プリセットは…液晶ごとに発色が違いますし、キャリブレーションされてる訳ではないので当てになりません。使うとしたらUSERモード。

◆言語・OSD
4k2kconfig-009.jpg 4k2kconfig-011.jpg4k2kconfig-010.jpg
日本語表示可能。フォントはよくあるヤツ。

◆アスペクト比・情報
4k2kconfig-012.jpg 4k2kconfig-008.jpg

アスペクト比を4:3に潰す事が出来ます。使うこと無いかな。
あとは表示・信号情報。

◆プリセットモード
4k2kconfig-022.jpg 4k2kconfig-021.jpg
用途ごとの設定らしいですが、大抵こういうのは使い物にならない。

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2017.02.10 Fri 03:21  |  承認待ちコメント

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