Augmenter la luminosité d'un écran LCD

[Jean30]

Voici un tuto qui va vous permettre d'utiliser votre écran en plein soleil et de booster la luminosité de façon énorme.

Attention, il y a du boulot, c'est assez délicat, mais on peut le faire sur tous types d'écrans à cristaux liquides.

L'écran concerné est le modèle 8 pouces distribué par fpv4ever :
Ecran 8 pouces pour un retour video ou voler en FPV

Contrairement au commentaires, il est livré avec un transfo 220V--> 12V.
- réaction excellente pour notre utilisation, l'écran bleu est là pour la forme et n'apparaît que lorsqu'il n'y a vraiment plus de signal.
- retour de l'affichage très rapide dès qu'il y a du signal vidéo
- couleurs et contraste correct et suffisant pour la qualité (trop faible à mon goût) de la vidéo.
- inutilisable au soleil et limite à l'ombre (avec un cache maison en carton)
- 200 candelas/m2, 79 Euros sans le port, entrées vidéos RCA composite et YUV.

Ce modèle est rétroéclairé par le bas avec un bandeau de 15 Led's visiblement des SMD 3538.

La modification va substituer ce bandeau et le diffuseur en plexiglass par une matrice de 9X12 led's de type SMD 5050. Autant dire que ça va cracher des candélas, théoriquement 3458 candela/m2 !!!!

2 photos (Avant/Après) pour vous encourager, dans la réalité, la différence est foudroyante.

Attention, on commence :

[Jean30]

La photo du carton, le vrai est en noir, c'est plus sympa.

On retourne l'engin (sur la photo il y a la fixation et le récepteur)

On glisse ses ongles (quand il en reste) dans le creux entre la face avant en plastique et l'arrière et on force un peu pour déclipser de proche en proche en glissant l'ongle sur tout le tour. (il y a 8 clips)

Ce n'est pas facile au premier démontage mais pas besoin de tournevis pour caler, c'est le cadre frontal qu'il faut chercher à écarter.

C'est l'arrière qui s'enlève et laisse apparaître l'électronique, la partie arrière se glisse dans le bâti des prises et sert à rendre l'ensemble solidaire, mais à part ça, il n'y a aucune vis avec la partie avant.

[Jean30]

Afin d'alléger l'ensemble, il est possible d'enlever :
- l'antenne HF qui ne vous servira à rien surtout depuis la TNT
- le tuner HF
- le pied de support
- le haut parleur

Il y a 3 parties :

- le circuit principal où il va falloir débrancher la fragile nappe de la dalle et l'alimentation de la barrette des 15 led's du rétroéclairage (non visible car pour l'instant elle est dans la dalle); Enlever les 2 vis qui maintiennent le support plastique sur lequel repose le circuit.

- Le circuit relié aux commandes avant (à dévisser)

- la dalle qu'il va falloir ouvir pour enlever le diffuseur en plexiglass et la barrette de led's.

Sur les photos, le tuner a déjà été enlevé, pour cela, dévisser le circuit principal, démonter la boite d'isolation HF et sectionner à la pince tout ce qui est relié au circuit, ouf, ça dégage. Idem pour le haut parleur et sa connexion.

Pour retirer la nappe de la dalle, reculer vers soi les deux petits loquets en plastique foncé, attention, il y en a un qui est collé à la néoprène, c'est fragile !!!

Le petit connecteur de la barrete led's est en bas à droite, à enlever, adieu l'éclairage !!!

Le circuit annexe est relié par une nappe et un strap qui ne demande qu'à casser pendant les manipulations, à remplacer donc par un fil souple.

[Jean30]

Argh !! Là ça devient délicat et il faut savoir s'arrêter au bon moment.

Stop à la transpiration, la pièce ou la table de travail remplie de poussières ou de copeaux divers.

La dalle se compose de la manière suivante en partant du fond vers l'avant :

- le fond du boîtier en fer zingué qui s'encastre par l'intérieur sur le cadre avant (même matière mais ajouré évidemment pour laisser apparaître l'écran)
A RETIRER DELICATEMENT EN ECARTANT LEGEREMENT LES ERGOTS DU BOITIER AVANT.

- une plaque de plexiglass avec vers soi un fond en papier blanc et en bas, le bandeau de 15 led's. A DEGAGER, POUBELLLE !! (SAUF OPTION A LIRE PLUS LOIN)

ATTENTION : à partir de là, il ne faut surtout pas toucher aux trois feuilles qui suivent (le diffuseur) et totalement éviter les poussières.

Pour améliorer la diffusion et limiter la profondeur du système d'éclairage, une feuille de papier calque Canson est la bienvenue, il faut la découper aux dimensions des feuilles du diffuseur (et pas de la plaque en plexiglass).
Pour cet écran de 8 pouces, les dimensions sont :169 mm X 125 mm.

Poser le calque et scotcher délicatement le tout sur les bords avec environ 3 mm de scotch sur le calque et les reste sur le cadre en plastique.

ATTENTION, pour un écran plus grand, les feuilles du diffuseur risquent de se tordre au centre et là, ça va être très moche pour l'image, car elles jouent aussi un role important sur la polarisation de la lumière et doivent être plaquées sur la dalle, dans ce cas, il faut absolument conserver la plaque en plexiglass et enlever le fond blanc (VIRER les led's de toutes façons). C'est autant de distance à prévoir en plus pour que la nouvelle matrice de led's éclaire de façon homogène.

[Jean30]

Comme il n'y a aucune place sur l'arrière de l'écran, il va falloir éloigner la dalle vers l'avant. Contrairement au système original qui nécessitait seulement 2 mm d'épaisseur pour redresser le faisceau des 15 led's, on va réaliser un éclairage en 2 dimensions mais en visée directe.

Les faisceaux ne doivent pas être trop près du diffuseur, sinon, on obtiendrait un affreux quadrillage de points très lumineux sur l'image. Il faut pour cela du recul, je ne l'ai pas encore testé, mais c'est de l'ordre de 1 cm au moins. Un cadre en balsa de 10 mm X 10 mm a été réalisé sur la face avant afin de poser la dalle dessus. Il manque encore de quoi caler le tout, mais je me laisse la possibilité d'augmenter l'épaisseur si c'est nécessaire.

[Jean30]

Pour les led's, j'ai acheté ceci :
Rouleau 5 mètres Bandeau Led Couleur du Jour Haute luminosité ( Smd 5050 ) - AmpoulesECO.com

Sauf qu'elles ne sont plus dispo en longueur de 2m, donc, il y a moins cher ici:
Ruban LED 12V Blanc Froid 60 LEDs et 900 lumens par metre IP65 Rouleau de 5m 65.4€ 0 Ampoule ProZic

Ici aussi, mais attention, il y a une couche de silicone qui englobe tout et c'est typiquement fait pour le tuning auto, livré par 2 bandes de 50 cm, Modèle G :
http://www.vegatuning.fr/bandes_a_leds.html

A vous de trouver mieux, les caractéristiques sont :
- 60 led's par mètre, coupure possible toutes les 3 led's (5cm)
- bande 10 mm de large autocollante
- Led's SMD 5050
- Blanc froid (6300°K ou plus)
- 0.75 A sous 12V pour 1m ou 9W

Il va falloir fabriquer le boîtier arrière et tapisser le fond avec 12 bandes de 9 led's (coupure tous les 15 cm). La largeur de 9 diodes fait 133.3 mm ce qui est un peu étroit, aussi, les bandes seront disposées avec un décalage de 8.3 mm pour mieux répartir les sources avec un quadrillage triangulaire, et éviter deux zones latérales sombres.

Pour obtenir un quadrillage régulier, il faudrait écarter les bandes de 14 mm (elles font 10 mm de large), ce qui ferait 8 ou 9 bandes seulement, mais très certainement largement suffisant question intensité lumineuse.

Avec 12 bandes, on obtient 16W de puissance consommée, à dissiper essentiellement en chaleur. Le fond sera donc en aluminium.

L'autre choix, c'est aussi de disposer les bandes de 9 diodes verticalement sur 10 à 16 fois en largeur, avec le risque d'avoir sur l'écran des zones plus claires. dans ce cas, le quadrillage est carré ou rectangulaire. Dans ce cas, il manque un peu de place en hauteur.

Je teste la version 12 bandes horizontales de 9 led's, quitte à ajouter un réglage de luminosité si c'est trop fort.

Sur les bandes flexibles autocollantes, il y a 4 fils, 1 pour le 12V et les 3 autres peuvent commander indépendamment du rouge, vert ou bleu, il y a 3 électrodes sur chaque led et en comparaison par rapport aux anciennes, c'est très très puissant.

Les flancs intérieurs du boîtier doivent être peints en blanc afin de répartir la lumière.

[flydepron71]

Bien bien!

t'as du courage car moi j'ai de mauvais souvenir de ces foutu nappes souples au moment du remontage.

Je suis curieux de voir le résultat.

Par contre je n'arrive pas a comprendre comment les 15 LED d'origine pouvaient générer un éclairage uniforme !

@+

[Jean30]

T'inquiète, j'en ai déjà bousillé des nappes !! Surtout les premières fois en tirant dessus sans déboiter les deux petits ergots.

Plusieurs démontages et pour l'instant ça marche encore.

Pour l'uniformité, c'est un truc magique et assez costaud (je n'ai pas tout compris), mais la plaque de plexiglass est hyper travaillée.

Sur le fond et les côtés, il y a un papier blanc épais et brillant, très réfléchissant. Sur le fond de la plaque en plexiglass, une fois le papier blanc retiré, il y a des milliers de demi sphères qui forment chacune un point lumineux. En bas de la plaque, il y a de minuscules stries côté led's, surement pour diffuser la lumière latéralement. Côté écran, la surface est lisse.

On aurait pu faire la modification en mettant des rangées de led's sur le 4 côtés (sans oublier les stries) mais impossible de mettre des 5050 et on aurait au mieux obtenu 3.5 fois plus de lumière. Hors, c'est un paramètre non linéaire, quand on va dehors, l'oeil perçoit que c'est 2 ou 3 fois plus lumineux alors qu'il s'agit de dizaines ou centaines de fois plus lumineux, donc, il faut mettre le paquet !!!

Je pense que la lumière des led's se réfléchit un grand nombre de fois dans toute la hauteur du plexiglass qui est très pur et transparent, mais les petites sphères jouent un grand rôle car j'ai tout dépoli par curiosité et là l'éclairage n'est plus uniforme, même en remettant le papier blanc à l'arrière.

Quand aux trois couches de diffusion avant la dalle, il y a un calque puis 2 espèces de plaques striées qui font un effet de loupe tout en étant semi réfléchissantes, il y a surement de la polarisation dans l'air, en tous cas, si on enlève ces 3 feuilles, c'est la catastrophe, l'image devient atroce.

J'ai rajouté un calque pour augmenter la diffusion même si on perd un peu de luminosité mais un pinceau de lumière fait une affreuse tâche sur l'écran, il faut donc que les sources soient en retrait. Heureusement, les diodes éclairent de façons régulières au delà de 1 cm.

[flydepron71]

C'est bien ce que je pensais, le plexi a un effet "multiplicateur", il va falloir que tu joue fin pour répartir uniformément les sources lumineuses mais ça doit être jouable

A suivre

[Kilrah]

Tu as pris des LED RGB? Pourquoi pas des simples blanches?

EDIT: Hmm apparemment si c'est des blanches, mais mises sur des "strips" prévus pour du RGB, bizarre