2017年07月09日

αJunoのLCDのLEDバックライト化検討

ledbacklight.jpg

直前の記事で、αJunoのLCDのELパネル交換について書きましたが、当初はELパネルではなく、上の写真のようなLEDバックライトに交換できないかと考えていました。
結局、交換は難しいという結論になったのですが、参考までに調べた内容をまとめておきます。

バックライト用のLEDパネルは、厚みが3mm近くあります。
ledbacklight1.jpg

一方、ELパネルは厚みが0.4mmと非常に薄いものです。
LCDモジュールは基板とLCDでバックライトを挟むような構造になっていますので、ELパネルのスペースにLEDバックライトを入れるのは困難です。
alpha-juno-lcd6.jpg


LEDバックライトは、表と裏に半透明のシートを貼った透明なアクリル板に、側方からLEDの光を入れ、その光が半透明のシートで反射されながら少しずつアクリル板の表面に漏れ出るような構造になっています。
これだと、どうしてもLED素子の大きさでバックライトの厚みが決まってしまいます。
面実装タイプのLEDだと、1.0mm×0.5mmといったサイズのものもありますが、こんどは光量が不足してしまいそうです。複数使うとなると、配線が問題になります。

aliexpressで「ultra thin led backlight」といったキーワードで検索すると、0.5mm厚のLEDバックライトも存在していそうではありますが、ELパネルの置き換えにすぐ使えそうな商品は見つかりませんでした。
普通に考えれば、LCDモジュールが2,3mm厚くなったところで、困る人は少ないのでしょう。

次に、LCDモジュールごとLEDバックライトタイプのものに交換するということを考えました。
αJunoに使われているLCDモジュールは、表示が16文字×1行、コントローラが日立のHD44780という非常に広く使われていたチップになっています。
現在でも、16文字×2行のLCDモジュールはHD44780の互換品がよく使われています。
16文字×1行のモジュールは国内ではあまり見かけませんが、aliexpressなどでは普通に見つかります。
日本円にして300円程度のものですので、2つほど試しに購入してみました。

互換品を使う場合は、物理的な大きさ、接続コネクタ、プログラムから制御する際の互換性が問題になります。

まず、物理的な大きさですが、モジュールの基板サイズやネジ穴の位置は同じです。
下の写真は、上が購入した互換品、下が本来のモジュールです。
ledbacklight3.jpg

しかし、モジュールの厚みは、LEDバックライトのせいで互換品の方がだいぶ厚くなっています。
モジュールを横から見たところです。
中央の半透明の部分がバックライトになります。

ledbacklight2.jpg


以下の写真は、上が本来のモジュールを取り付けた状態、下が互換品をセットしてみた状態です。
モジュールが金具から2〜3mmほど浮いてしまっています。
長いネジを買ってくれば、取り付けは不可能ではなさそうです。
ledbacklight4.jpg
ledbacklight5.jpg


次にコネクタですが、αJunoのメインボードとLCDモジュールの間は14極のFPCケーブルで接続されています。
従って、このケーブルを挿入できるようなコネクタが入手できるのが一番望ましいです。
LCDモジュールからコネクタを取り外して使うということも考えられますが、後戻りできない道になってしまいます。
ledbacklight6.jpg


探してみたところ、14極ではなく16極のコネクタをマルツオンラインで見つけました。
タイコエレクトロニクスの6-520314-6という型番のものです。
価格は335円でした。

本体(基板取り付け側) 6-520314-6の通販ならマルツオンライン

ledbacklight7.jpg

16極ですが、LCDモジュール側はLEDバックライトのための電源も含め、もともと16個のホールがあるので、基板取り付けは問題ありません。
ケーブル取り付けの際はピン1に寄せて取り付けることが必要です。

最後に、プログラムの面での互換性です。
コントローラは互換品ですが、コマンド体系が互換というだけで、完全なコピー品ではありません。
そのため、置き換えてみたら正しく動作しないということも起こり得ます。

下記のリンク先では、αJunoのLCDをOLEDモジュールに置き換えた場合の問題点が解説されています。
αJunoのファームウェアでは、16文字×1行のLCDを8文字×2行として制御するモードで動作しており、電源ON時にLCDモジュールがこのモードで動作する前提になっているために、置き換えたOLEDモジュールでは正しく動作しないという状況になったそうです。

OLED display for Alpha JUNO 2 | Jeroen Oldenhof

この問題は互換コントローラの問題なので、実際に接続して試してみないと起こるかどうか分かりません。
この方が使われたモジュールはWinstar製ということなので、おそらく以下の商品と同じではないかと思います。

【共立エレショップ】>> OLEDディスプレイ キャラクタ表示タイプ 16文字x1行 青文字: 【能動・受動・機構パーツ】 << 電子部品,半導体,キットの通販

確かに、説明に「HD44780系コントローラとほぼ同じ操作性(イニシャライズ等一部変更が必要)」とありますね。

問題が起こってしまった場合ですが、この方は、αJunoのROMのプログラムコードを書き換えてこの問題点を解決しています。
そのためにはEPROMのプログラマと、メインボードのEPROMの交換が必要になります。

さすがに、ここまでややこしくなってくると、素直にELパネルの交換で済ませようという気になりました。
ただ、OLEDディスプレイの場合にはバックライトは必要ないので、モジュールの厚みはLEDバックライトのLCDよりも薄くなります。
そういう意味では、コントローラの互換性があるOLEDディスプレイが、交換にはベストな選択かもしれません。

Gearslutzの以下のフォーラムを見ると、そのようなOLEDディスプレイモジュールも存在するようです。

Alpha Juno Screen Replacement - Gearslutz Pro Audio Community

一番最後の書き込みで、ポーランドのTMEというメーカーのモジュールを使ったとあります。
こちらのモジュールのようです。

DEP 16101-W DISPLAY ELEKTRONIK - Display: OLED | TME - Electronic components

表示面の厚さはELバックライトのLCDと同じ5mm程度のようです。
価格が20ドルちょっとなのでやや高価ですが、試してみたい気はします。
posted by boochow at 19:55| Comment(0) | Synthesizer | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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