Problema ciudata panou LCD

[matzah]

Salutari. Dupa cum spuneam pe alta sectiune, incerc constructia unui videoproiector DIY folosind un panou lcd 4k si un led de putere (ma rog.. si optica aferenta, dar nu ea este problema aici). 

https://es.aliexpress.com/item/33037964830.html?spm=a2g0o.detail.1000023.13.100046eeiEVfTM

acesta este panoul si controller-ul folosit. 

 

LCD-ul are backlight-ul si toate foliile aferente scoase, deci actual vorbim de panoul efectiv si filtrele de polarizare. 

 

Sa zicem ca alimentam panoul, intram cu o sursa de semnal pe HDMI, alimentez led-ul ce il ilumineaza. Imaginea se vede ok pana la un moment dat . Daca cresc intensitatea luminoasa, imaginea incepe sa aiba un flicker (ca si cand backlight-ul ar avea variatii rapide de intensitate) si  suplimentar pe anumite imagini (unde apar caractere sau afisat caractere negre pe fundal alb) apar unele urme de ghosting, usoare linii etc.  Observand astea am suspectat urmatoarele: 

 

- Panoul LCD se incalzeste din cauza caldurii emanate de LED. - Introdus filtre IR, racire suplimentara pentru panou, nici o diferenta. Efectul este instantaneu, cand luminozitatea depaseste o limita anume, imaginea "tremura". Nu pare sa faca diferenta temperatura panoului. 

- Deoarece LED-ul foloseste PWM pentru variatia luminozitatii, am suspectat o interferenta intre frecventa PWM si refresh rate-ul panoului. Am testat cu led-ul alimentat in cc, fara pwm, problema tot exista, nici o diferenta.

- Am suspectat driverul panoului, am incercat diverse rezolutii si refresh rate-uri - nici o diferenta. 

- Am suspectat interferente pe alimentare, HDMI etc.. schimbat cabluri, sursa de semnal etc. Nici o diferenta. Am alimentat panoul dintr-un power bank, la fel - nimic. 

 

Singurul indiciu este ca la un moment dat, am atins ceva pe placa cu degetul si imaginea "s-a blocat". Cu ea asa, daca duceam led-ul la putere maxima, orice "flicker" disparuse. La urmatorul restart, cu driverul lcd-ului operand normal - problema se manifesta ca inainte. Inteleg ca deci nu e o limitare fizica a panoului ci mai degraba tot ceva legat de controller, dar nu inteleg de ce e dependenta asta de "cantitatea" de lumina emisa. N-am mai intalnit asa ceva... 

Editat Octombrie 17, 2020 de matzah

[validae]

Păi nu crezi că un display utilizat de obicei pentru o imprimantă 3D nu prea e potrivit pentru un proiector ? Constructiv vorbind....

[gabiz_ro]

Am vazut odata pe youtube,nu stiu daca chiar era real sau vrajeala,un clip cu un laptop caruia ii dadeau ceva flash-uri cu un blitz de la un aparat foto.

Imaginea dispareasi aparea,facea un flash.

Explicatia din ce am inteles ca pixeli sau ceva de acolo la lumina aia puternica se blocau sau produceau ceva tensiune ce bloca cumva controlerul pentru lcd.

Poate si aici se intmpla ceva asemanator.

[matzah]

@validae Panoul LCD este exact acelasi precum cel folosit in Sony Xperia ZX Premium, deci la origine a fost un lcd folosit intr-un telefon. Chinezii si-au dat seama ca pot vinde acele panouri si pentru imprimante 3d sau proiectoare diy, daca scot backlight-ul si-i fac un controller MIPI/DSI ce sa suporte HDMI ca sursa de semnal. 

Deci e un LCD "normal" aparent. 

 

@gabiz_ro Am suspectat un fenomen similar. Dar chestia este ca daca blochez controller-ul (sa zicem ca pun mana sau introduc ceva interferente in zona quartz-ului dupa care isi ia clock-ul) frame-ul afisat se blocheaza ca atare (ramane ultima imagine afisata inainte de a se bloca) iar in acel moment pot da si cu o supernova il el, se vede perfect, fara nici o problema. Aparent fizic panoul poate...

 

Asta e controller-ul. Ar parea deci ca e o problema cu el.

Conversia din HDMI in DSI e facuta de TC358870, asta e datasheet-ul lui: 

https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/semiconductor/product/interface-bridge-ics-for-mobile-peripheral-devices/hdmir-interface-bridge-ics/detail.TC358870XBG.html

Langa el se afla un microcontroller ST, ceva ARM, mai bleg, ce contine probabil ceva date specifice pentru acest LCD si care se ocupa de ceva functii aditionale (ex. control backlight daca folosesti lcd-ul cu backlight-ul original) 

 

Cautand prin alte parti, am gasit o problema similara la unele placi de dezvoltare produse de NXP. 

https://ro.farnell.com/nxp/imx-mipi-hdmi/mipi-dsi-hdmi-adapter-i-mx-8m/dp/2917577?gclid=CjwKCAjwz6_8BRBkEiwA3p02VazTlfcUX0Rud9RbPwM4t9m8K7GtCo7MwQ7C3otmPT-rtThGuZuuaRoCH3wQAvD_BwE&gross_price=true&mckv=WozHgRMq_dc|pcrid|445379574462|&CMP=KNC-GRO-GEN-SHOPPING

 

 

Pe forumuri erau cativa care intampinase o problema similara, se rezolvase cu ceva modificari de firmware, clock etc - chestii foarte punctiforme ce ma depasesc si nu le pot aplica oricum aici deoarece controller-ul meu nu vine cu nici un fel de instructiuni sau ceva ce poate modificat. 

Am cautat apoi pe alde Amazon, scriu pe acolo astia mai multe review-uri la produse si am gasit pe unii ce au cumparat un set de astfel de controller + LCD si se plangeau de acelasi flicker - cu backlight-ul original al display-ului. Nu am auzit de vreo solutie... 

 

 

Editat Octombrie 18, 2020 de matzah

[validae]

Eu ziceam că nu e un panou dedicat unui proiector, nu contează că e de telefon sau jucărie....cele de proiector trebuie sigur să îndeplinească nişte condiţii speciale, diferite de un simplu panou transreflexiv.

[matzah]

Fireste, panourile dedicate pentru proiectie (ca simple sau 3LCD) se fabrica pe proces HTPS (high temperature poly-silicon) si sunt optimizate pentru transmisivitate. In sensul conventional au un unghi de vizualizare de cateva grade (lumina trece prin ele venind colimata si intrand perpendicular, nu se misca nimic pe acolo cat sa conteze alte unghiuri)  si in plus au si apertura subpixelilor mult mai mare. Suplimentar la 3LCD, sunt monocromatice si normal - transparente (invers decat la lcd-urile normale ce sunt in mod normal opace/negre). 

Panourile LCD "normale" sunt fabricate cam complet pe dos. Sunt optimizate pentru unghi de vizualizare mare, nu transmisivitate. Cu toata matricea "full on" nu sunt/vor fi vreodata la fel de "transparente" precum cele specializate pentru proiectie. Din cauza opacitatii, absorb mai multa lumina, deci caldura -> trebuie obligatoriu racite in aceste aplicatii. 

La sfarsitul zilei problema nu e asta, cele 2 tipuri de panouri difera in primul rand ca eficienta atunci cand sunt utilizate in acest scop. Pana la 3LCD, proiectoarele LCD foloseau... un panou LCD... panou normal TN. 3LCD a permis sa faci proiectoare mai mici, blocuri optice mai eficiente. Restul e marketing. Puse unul langa altul, presupunand aceasi luminozitate proiectata, 3LCD nu se vede cu nimic mai "bine" fata de LCD simplu. Au aceleasi calitati, mostenesc aceleasi probleme (fireste, nu includ comparatii cu DLP, LCOS etc)

 

Sap in continuare, dar incep sa suspectez controller-ul. Ce nu inteleg, e de ce la luminozitate mai scazuta nu sesizez un flicker. 

 

 

 

[gabiz_ro]

In cazul in care "ingheata" imaginea pe ecran posibil sa nu se mai faca nici un refresh al ei si atunci nu mai vezi vreun flicker.

In cazul in care intradevar lumina il perturba nu cred sa fie din placa de conversie  HDMI-MIPI ci mai degraba din driverul LCD,acesta e undeva pe sticla LCD.

Poate o camera cu FPS mare te-ar ajuta sa vezi mai clar cum se comporta displayul,dar nu prea are oricine,macar poti incerca cu un telefon ce sa filmeze cu multe FPS daca ai sau gasesti prin grupul de amici.

 

Daca spui ca e acelsi display folosit in Xperia poate gasesti unul sa experimentezi,testezi displayul telefonului pe telefon ,displayul tau pe telefon,displayul telefonului in proiector toate in lumina puternica si vezi de unde apare problema.

Intai as incerca cu telefonul demontat si conectat la diplayul lui montat in cel al proiectorului.

 

Acum poate aberez sau gresesc.

Mai e si chestia ca acel controller de pe display daca nu e facut direct pe sticla displayului e tot in capsula ceva de sticla,poate lumina prea puternica trece prin sticla respectiva si afecteaza semiconductori inauntru,habar nu am stiu ca par a fi oglinda acel tip de capsula dar poate la lumina puternica ceva trece prin.

 

[validae]

Acum mi-am amintit un fenomen văzut la un telefon mai vechi, cînd driverul ecranului era expus la lumină puternică, apăreau anomalii pe ecran.Posibil şi aici.

[matzah]

Am rezolvat partial problema... intorcand panoul lcd invers. Cum s-ar zice, cu fata spre sursa luminoasa. In acest mod, flickerul s-a redus la a fi aproape neobservabil iar imaginea nu mai are benzi/linii/umbre. Nu inteleg explicatia.. am incercat sa filmez, dar cu orice frame rate pentru filmare nu reusesc sa surprind acel flicker cat sa vedeti diferenta. 

 

Aparent vad ca panoul merge bine mersi si invers, imaginea e foarte ok si suplimentar nu mai am nevoie de oglinzi in designul optic pentru a corecta imaginea rasturnata. 

 

[yo7lhe]

Daca pus pe dos merge mai bine ma duce gandul ca ar putea fi legat de polarizarea luminii.

Daca nu ma insel filtrele sunt puse la exterior.

Poate un filtru de polarizare suplimentar ar face vre-o diferenta.

[AndreiIr]

Cu modelul asta de lcd s-au mai construit proiectoare , asa ca nu este nici o problema , posibil sa interfereze rata de refresh cu modulatia lumini din led .

[matzah]

Am gasit printr-o sectiune de review-uri pe Amazon, alti utilizatori ce se plang de probleme similare la acest LCD, varianta cu backlight-ul original. Din ce am reusit sa aflu, aparent exista un model de controller chinezesc si cateva modele de lcd-uri ce desi arata la fel, sunt facute de cativa fabricanti. Daca chinezul nu pune firmware-ul corect pe controller si/sau livreaza cu un lcd diferit, poate aparea aceasta problema. E vizibila si cu backlight-ul original, orice ii faci, chiar si daca il alimentezi manual in cc. Un koreean se lauda ca reclamand problema asta, a primit un alt controller de la chinez si cu el s-ar fi rezolvat. 

 

Intre timp am comandat si un lcd 2k (alea sunt mult mai ieftine) sa incerc ceva experimente.