Oprava KINECT pro XBox360(E)

Přes Bazos.cz se mi "poštěstilo" výhodně sehnat několik nefunkčních Kinectů. Koupil jsem je s úmyslem z nich složit alespoň jeden funkční, protože po připojení k Xboxu hlásily dvě různé poruchy: C00000C2 a C005120B. Bohužel po rozdělání a několikovečerním bádání, které nakonec zahrnovalo i rozebrání funkčního Kinectu a odzkoušení vzájemné výměny součástek, jsem zjistil, že příčina poruchy je u všech Kinectů stejná, a to vadný IR projektor. Naštěstí je možná koupě nového projektroru přes Aliexpress (dřive i eBay) a přestože není vyloženě laciný, není ani extrémě drahý.

IR projektor z modelu 1473 se sejmutým peltierovým článkem

Deska s elektronikou Kinectu

...a druhá strana

Detail konektorů pro kamery

Detail konektoru pro IR projektor

Hliníkový blok s kamerami, IR projektor je demontován

Blok s mikrofony, mřízka a ventilátor

Základna s kostrou Kinectu

Zjištění závady

Nu což, objednal jsem přes eBay nový projektor a několik týdnů vyčkal, až dorazí. Bohužel jsem našel jen variantu pro starší provedení (model 1414). Při vizuální kontrole a změření jsem ale zjistil, že ta je s novějším provedením kompatibilní, jen má jiný - delší plochý kabel a jinak upevněný peltierův článek - instalace do novějšího Kinectu je však s trochou úsilí možná.

Z vadného projektoru je třeba odstranit Al destičku s nalepeným peltierovým článkem a nainstalovat jej na nový. Ten má jen Al destičku, kterou je před tím třeba odstranit. Al destička je na novém projektoru uchycena kapkami lepidla v rozích. Také je třeba věnovat pozornost teplovodivé pastě mezi destičkou a laserem - při zpětné montáži zajistit pastou dobrý přestup tepla.
Bylo by také možné provést výměnu plochého kabelu. Ale vzhledem k tomu, že projektor s delším kabelem se dá do modelu 1473 osadit i bez této úpravy, nechal jsem ho tak - kabel je akorát trochu víc pokroucený.

Oprava, artefakty v obraze

Po zvládnutí mechanické instalace IR projektoru již opravovaný Kinect naběhl, je však třeba ještě pamatovat na jeden problém, na který jsem narazil již při zjišťování "co je špatně" přehazováním komponent mezi vadnými a funkčním Kinectem. Protože dle kódu C00000C2 jsem věděl, že problém bude s největší pravděpodobností v IR, přehazováním komponent mám na mysli v podstatě jen výměnu projektoru; ale zpět k onomu problému:

Po ukončení pokusů a navrácení projektoru do funkčního Kinectu se v obraze objevily na stranách IR obrazu jakési artefakty a vyhodnocování "kostry" v těchto oblastech nefungovalo. Omezila se tedy šířka záběru Kinectu a tím prostor k ovládání. Problém se mi podařilo dočasně eliminovat instalací bloku s kamerami z jiného (prozatím nefunkčního Kinectu). Finální řešení jsem odložil do doby, až dorazí nový projektor z ebay.

Finální oprava

Jakmile dorazil nový IR projektor a udělal jsem si konečně na řešení čas, zjistil jsem, že na artefakty v obraze má vliv poloha IR kamery, naopak poloha RGB kamery nemá vliv žádný. Její objektiv lze dokonce zcela zakrýt a polohování pracuje dál. Dlouho jsem se snažil upravováním polohy IR kamery artefakty z obrazu odstranit, ale vzhledem k tomu, že v uložení kamery je malá vůle, dařilo se mi to jen částečně. Nakonec jsem se odhodlal k odzkoušení změny polohy uchycení IR projektoru - to jsem dlouho odkládal, protože ten je uchycen ze zadní strany a pro jeho seřízení je nutné sejmout celý blok s kamerami - u staršího modelu 1414 to bude zřejmě ještě komplikovanější. Aby se tedy dala nalézt správná poloha, sejmul jsem blok kamer a povolil šrouby IR projektoru tak, aby relativně držel, ale současně se s ním dalo hýbat. Pak již bylo možné pootočením projektoru nalézt polohu, kdy byl obraz bez artefaktů. Po zafixování poloh projektoru a kamer, pečlivé instalaci teplovodivých vrstev pod IR projektorem a zkompletování Kinectu je tedy Kinect konečně finálně opraven (prozatím jsem tímto způsobem opravil dva z nefunkčních kusů).

Potíže s posledním opravovaným Kinectem
odstavec do článku doplněn 29/3/2017

Po dalších zkušenostech s opravami Kinectů zde musím ještě doplnit poznámku ke kompatibilitě IR projektorů: Jakmile mi došel první projektor z eBay, zkusil jsem jeho funkčnost v obou provedeních Kinectu (1414/1473). V obou pracoval, finálně jsem jej tedy osadil do modelu 1414. Protože byla oprava i kontrola kompatibility pro model 1473 úspěšná, objednal jsem další projektor. Nyní však na Aliexpress, protože na eBay již byl nedostupný. Jakmile mi dorazil druhý kus, opravil jsem další Kinect, tentokrát model 1473. Protože jsem si tímto potvrdil funkčnost projektoru i od dalšího prodejce, obratem jsem objednal další kousek (objednávání po jednom je sice otravné a zdlouhavé, částka za více kusů by ale znamenala potenciální problémy s celníky). Po pokusu o opravu posledního Kinectu, se mi jej ale nedařilo oživit. Zkusil jsem tedy jeho instalaci do modelu 1414, kde pracoval. Toto ve mě vyvolalo pochybnosti o kompatibilitě, kterou jsem zmiňoval v textu výše. Je ale určitá pravděpodobnost, že v posledním Kinectu je vadný peltierův článek pod projektorem. Jakmile budu mít čas a odhodlání, chtěl bych zkusit v tomto směru ještě trochu bádat. Zatím tedy doporučuji předběžnou opatrnost při instalaci projektoru do nových modelů Kinectu.

Co s vadnými IR projektory

Pro další opravy ještě přemýšlím, nebylo-li by možné opravit "vysvícený" IR projektor. Vzhledem k tomu, že celý projektor je možné koupit cca za 300 Kč a laserovou diodu cca za 100 Kč a více, je tento zájem spíš šťouravě-technického, než ekonomického rázu - rád totiž zjišťuji, jak věci fungují. Bohužel se mi nepodařilo zatím o této komponentě zjistit jiné údaje, než ty co jsem sám změřil a že pracuje na vlnové délce 780nm. Zkoušel jsem také vadný projektor pomocí regulovaného zdroje rozsvítit s omezením na cca 2,6V a 70mA. Při těchto hodnotách projektor sice svítí, ale intenzita světla je velmi slabá. To je předpokládám příčinou chyby C00000C2, totiž "vysvícený" laser (obdoba nejčastější závady DVD vypalovaček). Těžko ale říct, jestli Kinect do projektoru nepouští více proudu: moje zkouška odpovídá příkonu asi 180mW. Na ebay lze najít lasery s příkonem 5, 10, 80, 100 a 200mW, v jiných vlnových délkách pak i 500 a 1000mW. S ohledem na to, že jde o neviditelný laser, je také třeba s ním zacházet obezřetně tak, aby člověk nepoškodil zrak sobě ani druhým.

Na obrázku výše jsou dva rozebrané projektory. IR dioda je ještě v Al pouzdře s čočkou. Připojeným kabelem jsem zkoušel funkci laseru. Na fotografii je vidět rozdíl v kabeláži pro model 1414 (vpravo dole) a 1473 (vpravo uprostřed).

Výsledek identifikace IR projektoru a zjištěné úbytky napětí. Společný vývod (2) byl připojený bílým, katoda LD (1) červeným a anoda PD (3) modrým vodičem. LD je dioda vlastního laseru, PD fotodioda pro zpětnou vazbu do řídící elektroniky.

Plastové pouzdro projektoru po "odborné demontáži" se stínítkem s matricí promítaného mračna bodů.

Zkouška svítivosti projektoru, je vidět matrice při pohledu do objektivu při napájení malým proudem (<20mA).
IR světlo je okem neviditelné, mobil je však vidí :)

IR laser rozebraný na prvočinitele.

Po odpájení přívodního kabelu lze vidět pod vývody IR diody teplovodivou pastu, která slouží k lepšímu přenosu tepla z Al pouzdra na smd termistor.

Užitečné odkazy: