ＩＢＭ一体型ＰＣ用 液晶モニタＩＢＭ一体型ＰＣ用 液晶モニタCoCoNet液晶工房 A-200K＋チューナーユニット
半年以上前にDO-夢で捕獲した１５インチＬＶＤＳ液晶（￥２９８０）を利用して、壁掛けモニターを制作してみました。信号仕様やコネクタをPCVA-141LAPやアーム式ＬＣＤ２号機と共通にしましたので、相互に差し替えて利用可能ですし、先日制作したA-200K＆チューナー内蔵のインターフェイスBOXを使えば壁掛けテレビとしても使えるという便利な代物です。
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今回のブツは、ＩＢＭの法人向け一体型ＰＣで使われていた液晶パネル部分ですが、どうやら元はこんなＰＣだったようです。このスタイルのＰＣはMMX Pentiumの時代からあるらしく、内部のパネルも何種類かありそうです。見た目が同じでもLVDS 1ch 6bit液晶とは限らないので入手する際には注意が必要かも知れません。 この液晶パネル部分のみがＤＯ−夢（札幌）で２９８０円で売られているという情報を頂きましたので調べてみたところ、内部にＮＥＣのNL10276AC30-04というパネルが入っているらしいことが分かりました。データシートにはＬＶＤＳ 1ch 6bitと記載されているので、運が良ければA-200Kで使えるかも知れません。使えれば２９８０円は非常に魅力的なお値段です。買い逃すと後悔しそうなので吹雪の中、車で買ってきました |
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早速開腹。入っていたパネルは情報通りのＮＥＣ製のやつでした。デスクトップ用のパネルなので、これまでウチで扱ってきたノート用ＬＣＤよりも一回り大きく、重くて厚みもあります。 店には段ボール箱に１５個くらい縦に並べられて入ってました。どれも同じように見えましたが、聴く所によると同じ売り場に日立製のパネルが入った物もあったそうです。どちらが映りの良いパネルだったのか、気になるところですが。 |
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型番は、NL10276AC30-04で、どうやら国産品みたいです。この液晶は数少ないフルバージョンのデータシートの入手できる優良パネルだったりします。信号規格やピンアサイン等も記されているので、それに合わせて接続すればＯＫ。解析作業をしなくて済むのでラクチンです。ＬＣＤのスペックはデータシートによるとコントラスト比400:1、視野角上下４５度、左右５５度、輝度200cd/m2だそうです。 現在流通している液晶パネルは膨大な種類がありますが、データシートがネットに落ちているものはほんの一部のパネルだけです。型番ズバリのデータシートは見つからないのがアタリマエで、たまに見つかったかと思えばパネルのサイズとか基本スペックを記しただけのものだったりすることもしばしば。近似型番のものが見つかることもありますが、１文字違っただけで、まったく異なるインターフェイスだったりもするので参考にしかなりません。仕方ないので、回路を解析してピンアサインを推測したりするわけで、アームモニタ２号機ではそうやってＰＣに繋いでいます。 リサイクルされることを考慮して、メーカー側にはもっとデータシートを公開して貰いたいものですが。 |
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NL10276AC30シリーズのＬＣＤパネルにはいくつかのリビジョンがあるようなので、信号処理基板を付け替えることでいくつかのインターフェイスに対応するように設計されているんじゃないかと思います。 今回入手したパネルには、ＬＶＤＳレシーバを含んだ基板が付いておりました。 |
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ＬＶＤＳレシーバは THine THC63LVDF64A と表記されています。データシートによると、LVDS 1ch 6bit のレシーバみたいです。LVDS信号をデジタルＲＧＢに変換するものです。 CoCoNetのA-200Kには同じTHineのＬＶＤＳトランスミッタが載っているので、相性もバッチリ？ |
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データシートより抜粋。 信号入力はLVDSではおなじみのJAE20pコネクタですが、こいつはピンアサインが逆順なので注意が必要です。特に電源の正負が逆なので、A-200Kと同じ配列で繋ぐと回路が破壊されます。ちなみに電源電圧は＋５Ｖ。 |
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| データシートより抜粋。とりあえず電源だけ入力しておけば最大輝度で光ります。ON/OFF制御は８Ｐ、調光は９，１０Ｐを使います。 |
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とりあえずデータシートに載っていたピンアサインを元に、A-200Kを繋いでテストしてみました。パネルの電源は＋５Ｖなので、A-200Kの電圧設定ジャンパピンを５Ｖ側に挿しています。その他は同名信号同士を繋いでいるだけです。バックライトはとりあえずインバータに＋１２Ｖを供給してやれば、最大輝度で光ります。 ＰＣのＶＧＡに繋いでみたところ、こんな感じにバッチリ映ってます。視野角は広いとは言えませんが、あまり狭くもない模様。 A-200Kで使えることが分かったので、これを先日制作したインターフェイスＢＯＸを使ってＴＶ化することにしました。直接A-200Kに繋ぐのが一番ラクチンですが、ジャンクマザーＰＣやＴＶチューナーなどいろいろ繋ぎ替えて使うことも考えて、PCVA-141LAPと同等の仕様のLVDSモニタに仕上げます。すなわち電源回路、オーディオ回路を制作し、PCVA-141LAP準拠のコネクタを増設することになります。 |
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まず、電源回路の制作ですが、ＬＣＤパネルの電源が+5Vで、入力電圧が+12Vなので、+12V→+5Vへ降圧しないとなりません。 降圧には３端子レギュレータを使うのが一番簡単ですが、アレは電圧の差分を熱として捨てるので、このパネルで使った場合は12-5V x MAX600mA = 4.2W の熱量が発生します。かなり発熱するので冷却には大型のヒートシンクが必要になる上に、電力も無駄になってしまいます。 それを解決するために、効率のよいスイッチングレギュレータを使うわけですが、普通にパーツを揃えようとするとレギュレータICや低ＥＳＲ電解コンデンサ、高周波用コイル、高速整流素子（ダイオード）を入手しないとならず、あんまり一般的な部品でないために結構敷居が高かったりします。 今回は秋月電子で売られている新電元のスイッチングレギュレータモジュール「HPH05001M」を利用することにしました。これは、ハイブリッドスイッチングレギュレータIC、高周波用コイル、ヒートシンクがワンパッケージになっている製品で、外付けの電解コンデンサ（低ＥＳＲ品が必要）を付けるだけでスイッチングレギュレータとして動作するスグレモノです。しかも２００円と非常に安価。難点はサイズが大きいことくらいでしょうか。本来+24V入力で使うように作られているようですが、+12V入力でも綺麗な+5Vが得られています。 秋月では、これの＋１２Ｖ出力版や２Ａ版（ヒートシンクがデカい）なども扱っています。残念ながら通販カタログには１２Ｖ ２Ａ版しか無いようですが…。 |
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A-200KやＰＣからの電源制御信号を受けて、液晶パネルの電源やインバータ、インジケータＬＥＤ、アンプ回路の電源制御するための回路を作成しました。 回路そのものはPCVA-141LAPの改造で増設したものとほとんど同じです。 ロジックICの74HC04とトランジスタを使ってリレー(LCD電源用）をスイッチしてます。もう一個のトランジスタはオーディオアンプのミュート信号用です。 |
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パターン面はこんな具合。この基板で作っているのは下記信号。
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| 作成した電源回路を使い、インターフェイスＢＯＸ（ＴＶチューナーモード）に繋いでみました。ご覧のように綺麗に映ってます。特にノイズが載る様子もないので、+5V電源は綺麗に出ているみたいです。数十分動作させてHPH05001Mの温度をチェックしてみましたが、驚くほどぬるいです。体温より低い感じで安定してます。 |
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オーディオアンプ回路は、自前で制作しても良いのですが、今回はＩＳＡバスのサウンドブラスター（ＳＢ１６）のアンプ回路を利用することにしました。今更のＩＳＡバスの製品なので、ジャンク屋に逝けば二束三文で転がっています。この基板もどこかのジャンク屋で１００円くらいで買ったものです。 ちなみにこのクラスの回路を普通にアンプICを使って自前で作成すると、なんだかんだで１０００円くらいかかってしまうと思います。ステレオミニジャックが４個と小型ステレオオーディオアンプ回路が収穫できて１００円はお買い得でしょう。画像のものは既にステレオミニジャックｘ４を収穫後です。四角で囲ったところが今回利用する部分です。 |
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オーディオアンプICとしては、ＶＡＩＯ専用液晶でも使われているPhilips の TDA1517Pです。ＷＥＢにデータシートも転がっているので手軽に利用できます。 ＳＢ１６の基板には、アンプ回路を構成するのに必要なコンデンサも載っているので、これらを含めて基板を切り出して利用します。ちなみにICだけ外そうとしても、GNDが強力に半田付けされているのではんだコテで暖める程度では無傷で剥がせないと思います（ていうか、無理でした）。まずは金鋸で切り込みを入れ（邪魔なパーツが有る場合は外しておく）、Ｐカッターで溝を掘ってパキっと折りました。 |
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こんな感じに切り出しました。データシート通りに＋１２Ｖ電源と音声信号を入力し、スピーカーを繋げるだけで音が出ます。自前で回路を作るより安くて簡単、しかもコンパクトです。 かなりイイ感じで利用できるので、ジャンク屋に逝くとＳＢ１６を探すクセがついてしまいました。とはいえ、全てのＳＢ１６にTDA1517Pが載っているわけではないし（他のアンプIC採用製品もあり）、アンプ回路自体が無いサウンドボードも多いので捕獲する場合は注意が必要です。 |
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テストとしてこんな感じに繋いでみました。ポケットサイズのＭＰ３プレーヤーを繋いで、富士通のＬＣＤモニタ用スピーカー（GENOで買ったやつ）で鳴らしてみました。ちなみにこのスピーカー、エンクロージャの容積はそこそこですが、組み込まれているスピーカーがへっぽこ（ノートＰＣ用と同じ）なので低音がイマイチ出ません。容積がある分ノートＰＣ用よりはマシ、という程度です。 ちなみにボリウムコントロールには５ｋΩ、Ｂカーブの２連可変抵抗を入力段に噛ましてます。こんな回路でも、ＬＣＤモニタ内蔵スピーカーとしては必要にして十分な出力が得られるようです。 |
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実際に使うスピーカーはこれ。今は亡き現品.comで売られていたジャンクスピーカーです。例によって現品の中の人は北海道の人に売ってくれないので、魔流さんに代理購入をお願いしちゃいました。 これ、エンクロージャーの出来が良いのか、サイズの割になかなか素晴らしい音が出ます。PCVA-15XTAP等に内蔵されているものと同等の音質だと思います。 |
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| 難点は、この複雑な形状。一体どういう製品に採用されていたんでしょうかね。あっちこっちデコボコしているので、組み込みには工夫が必要です。 |
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モニタ内部のスペースはそれほど広くないので、よく考えて位置決めしないとなりません。いろいろ検討しましたが、こんな感じに配置すればなんとか組み込めそうです。元々、ＬＣＤ裏側全体を覆うように鉄製のシールドカバーが付いていたのですが、スピーカーと共存出来そうもないので、シールドカバーは廃棄することに。 また、矢印の位置でインバータのカバーと干渉してしまうので、こっちも外しました。 |
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スピーカーを収容する際にどうしても高さが足りなくなるので、ケースに穴を開けて出っ張らせてみました。 ケースの加工ですが、まずＰカッターで四角く切れ込みを入れて、ある程度の深さまで彫り込んだ後で、ミニルーターの回転鋸で切り出しました。板ヤスリで綺麗に仕上げてから、穴の大きさに合わせてパンチングシートを切り出し、曲げ加工してはめ込んでます。スピーカーの振動でブレたりしないようにサイズ合わせはシビアにやってます。ちなみにパンチングシートは以前にも使ったダイソーのやつ（もちろん１００円）です。 |
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| ガワから後方に３mmほど出っ張ってますが、これでギリギリ収納できます。 |
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パンチングシートをホットボンドで貼り付けた上でスピーカーもホットボンドで固定しました。 |
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| 元々輝度調整用の押しボタン（＋・−の２個）が付いていた部分に輝度調整と音声ボリウムコントロール用の可変抵抗を仕込んでみました。ＶＲ固定用＆スペーサーの目的でアルミ板を２枚（1mm厚＋2mm厚）を加工してます。テキトーな端材を使っているので角が斜めだったりしますが、気にしない気にしない。 |
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壁掛けモニタなので、背面のコネクタは下向きに出しました。コネクタ固定のためにＬ字不均等アングルを使ってます。１２インチＬＣＤモニタの製作で使ったアングルの端材を利用しました。ケースにスペーサーを立てて固定してます。そこにつり下げ用の金具を共締めにしてます。 ここに付いているコネクタは+12V電源入力用のＤＣコネクタと、ＬＶＤＳ入力用のハーフピッチアンフェノール２０Ｐメスです（今回も故ディレクＴＶチューナー基板から収穫）。ピン配列や接続ケーブルはアームモニタ２号機と共通にしてあります。電源は、ＤＣコネクタと２０ｐコネクタのどちらからでも入力できるようになっています。 |
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電源制御基板とオーディオアンプ基板を１３mmスペーサーを使って固定しました。 スペースにはある程度余裕がありますが、安全のために基板のパターン面と対面するＬＣＤパネル部分には絶縁用に塩ビのシートを貼り付けました。 |
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スイッチングレギュレータはホットボンドで固定。コンデンサもくっつけてしまいました。レギュレータの発熱が少ないのでホットボンドでも問題ないと思います。 |
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| 結局増設した部分は全てケースの内側に貼り付ける形になりました。ＬＣＤパネルとは、ＬＶＤＳケーブル（ＪＡＥ２０Ｐコネクタ）と、インバータに付いていたコネクタを挿すだけで繋がります。 |
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コネクタをＬＣＤパネルに繋いでネジ止めすれば完成。背面はこんな感じに仕上がりました。スピーカーのコーンの位置が左右非対称ですが、気にしない（どうしようもない）。 インターフェイスＢＯＸとは自作ケーブル一本で繋がります（電源も一緒に供給される）。ＰＣと接続する場合は、ＤＣコネクタに+12VのＡＣアダプタを繋いで使います。 |
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表側の改造前後での違いは、インジケータＬＥＤが増設されたこととボリウムコントロールツマミが増設されたことだけです。 ＩＢＭロゴそのまんまだとダサい（失礼）ので、削り取って塗装する予定です。 |
製作期間およそ３週間で完成。壁掛けＴＶとして使おうと思って作ったのですが、よくよく考えたらこのパネルを掛けられるような壁がありませんでした。とりあえず撮影用に戸棚のツマミに引っかけてます。
映りとしては、可もなく不可もなくといった印象。明るさは２灯なのでそれなりで、実用上は十分だとは思いますが、最近の高輝度液晶に見慣れてくると、ちょっと暗い気もします。色合い、視野角も最近のものよりはやっぱり劣ります。それでもＶＡＩＯ Ｌシリーズの時代のＬＣＤよりは見やすい映像ですけどね。
では、お約束の制作コストを計算します。
品目 価格 備考 パネル 2980円
筐体込み 電源制御回路 約400円
接続ケーブル 1280円
DFPケーブル改造品 アンプ回路 100円
SB16利用 スピーカー 200円
ジャンク スピーカー用グリル 100円
ダイソーのパンチメタル その他コネクタ、ネジ等 約1000円
合計６０６０円
パネルが安く手に入ったので、それなりに安価に制作できました。ＬＶＤＳ専用なので汎用性は低いですが、一応このまま自作ジャンクマザーＰＣに繋がりますし、インターフェイスBOXに繋いでＴＶ化しても２万円程度なのでまぁまぁでしょうか。
ちなみに完成したモニタの重量は３ｋｇ弱で、結構重いです。よってデータホルダーの腕を利用したアーム式化は無理。市販のアームを付ければ可能でしょうが、モニタよりもアームのほうが高くつくでしょうねぇ…。
そろそろＬＶＤＳ液晶は飽和状態になってきたので、このあたりで打ち止めにするつもりです。
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