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アレックス・ワンについて

テクニカルエンジニア - オリエントディスプレイ

電力効率と視覚パフォーマンスを両立するデュアルレイヤーLCDアーキテクチャ

小型家電向け、よりスマートな低消費電力LCD設計のご紹介

進化し続けるスマート家電の世界では、 電力効率とユーザーエクスペリエンス も同様に重要です。私たちは、 革新的な二層LCDソリューション、小型家電製品向けに特別に設計されており、 高解像度のビジュアル および 超低電力スタンバイモード.

アーキテクチャ: 1 つのパネルに 2 つのディスプレイ

当社の LCD モジュールには 2 つの独立したレイヤーが統合されています。

上層:セグメント型SVTN(VAパネル)

下層:高解像度IPSパネル

この独自の構造により、デバイスは高性能ディスプレイと低電力スタンバイ モードをシームレスに切り替えることができます。

IPSディスプレイ(アクティブモード):
デバイスの使用中は、鮮やかな IPS パネルが鮮明で詳細なユーザー インターフェイスを提供します。

SVTN(VA)ディスプレイ(スタンバイモード):
アイドル状態になると、デバイスはVAセグメントディスプレイに切り替わります。このレイヤーは消費電力が非常に低く、時間、温度、ステータスの更新などの動的な情報を表示できます。さらに消費電力を削減するために、視認性を損なうことなくバックライトを暗くすることができます。

 

代わりに RAM-LCD IC を使用しないのはなぜですか?

代替ソリューションとして、RAM 統合 LCD ドライバ IC を使用することもできますが、このアプローチにはいくつかの制限があります。

  1. MCU が頻繁に起動しない限り、静的コンテンツのみとなり、消費電力が増加します。
  2. リアルタイムコンテンツではソフトウェアの複雑さが大幅に増加します。
  3. IC の入手性が限られており、価格が高額なため、BOM コストが高くなります。

対照的に、当社の SVTN (VA) ベースの設計は次のとおりです。

  1. ソフトウェアフレンドリー: 最小限の MCU の関与が必要です。
  2. コスト効率に優れています: SVTN (VA) セグメントは駆動が簡単で、コンポーネントの選択肢も広くなっています。
  3. ダイナミックな機能を備えた電力効率に優れています。

アプリケーションシナリオ

スマートケトル、調理器、加湿器

IoT対応のサーモスタットやタイマー

長時間の待機時間を必要とするバッテリー駆動の家庭用ガジェット

 

Eインクデジタルアートフレームの紹介

E-Inkデジタルアートフレームの歴史

 

初期のインスピレーション(2000年代) - E Inkの誕生と最初の使用

E InkまたはEペーパーは1990年代後半にMITで発明されました(後にE Ink Corporationによって1997年に商品化されました)。その最初の主要な用途は 電子書籍リーダー Amazon Kindleのように、 紙のような読みやすさ および 低消費電力.

この間、 デジタルフォトフレーム LCDディスプレイが登場し始めましたが、電力を大量に消費し、常に電源に接続する必要がありました。ダイナミックなアートディスプレイのアイデアは人々に好評でしたが、従来のLCDはミニマリストや電力効率の高い装飾には理想的ではありませんでした。電子インクの登場.

ニッチと実験的フレーム(2010–2015)

2010年代初頭、DIY愛好家やアーリーアダプターの中には、小型の 電子ペーパーディスプレイ (Pervasive DisplaysやWaveshareのものなど)を作成する カスタムデジタルフレームこれらは通常白黒で、線画や漫画に使用され、Raspberry Pi または Arduino を介して更新されます。

次のようなプロジェクト:

  • Framed 2.0(2014年Kickstarter) アートには電子インクを使用しようとしましたが、ハイエンドの LCD に切り替えました。
  • Kindleハック 古い Kindle 画面に静止画像やアートを表示できるようにします。

これらが 創造的だが限界がある画面サイズが小さく、解像度が低く、色が不足しているためです。

商業的出現(2016~2020年)

E Ink技術が進歩するにつれ、いくつかのスタートアップが 専用の電子インクデジタルアートフレーム、強調する ミニマリズム, 美的静けさ, 光害ゼロ主な参加者は以下のとおりです。

  • Modos ペーパーモニター – 生産性とコード/アートの表示に重点を置く
  • ヴィジョンクト / ジョアン – 電子インクを看板に使用しましたが、ディスプレイのアイデアが生まれました
  • フレームステーション、インクプレート – DIYに適したオープンソースディスプレイ

それでも、大半は DIYまたは商業用看板 デジタルファインアート用の高解像度カラーフレームではなく。

カラーEインクのブレークスルー(2020~2023年)

打ち上げの E Ink Kaleido(カラーフィルター) および スペクトル(多色粒子) 転換点となった。これにより 限定カラーのデジタルアートただし、LCD に比べると彩度は低くなります。

現在、次のような新製品があります。

  • レムールインク – アーティストやコレクター向け
  • カラー電子インクフォトフレーム 中国製(アリババ、ウェーブシェアパネル)
  • QuirkLogicとMudita – ライフスタイルの穏やかさと意図的な表示に焦点を当てる

彼らは強調した 超低電力, 環境への配慮, 美的な静けさモダンなインテリアデザインとウェルネスのトレンドに沿ったものです。

Spectra 6と将来(2024年以降)

自律的AI E インク スペクトラ 6 2023~2024年には、デジタルアートフレームに 鮮やかな6色(青と緑を含む)   高コントラスト(30:1) および 最大200PPIの解像度.

これにより、次のことが可能になります。

  • より大きなフレームサイズ(最大75インチ)
  • 美術館レベルのビジュアル
  • 超低消費電力の「常時オン」ディスプレイ
  • NFTギャラリーとジェネレーティブアートとの統合

スタートアップ企業やアーティストが今、 コネクテッドアートプラットフォーム所有者は、Wi-Fi またはブロックチェーン ウォレットを介して、厳選されたアート作品や生成ビジュアルをフレームにストリーミングできます。

 

E-Ink Spectra 6とは

 

E Ink Spectra 6は、E Ink Corporationが開発した最新世代のカラー電子ペーパー(ePaper)ディスプレイ技術で、特に小売サイネージ、デジタルアート、低消費電力ディスプレイ向けに設計されています。従来のe Inkカラー技術と比較して、色の豊かさ、コントラスト、解像度において飛躍的な進歩を遂げています。

E-Ink Spectra 6の主な機能

機能の詳細

🖍️ カラー範囲 6種類の顔料:黒、白、赤、黄、青、緑

🌈 色精度 高度なディザリングにより60,000色以上を表示可能

📐 解像度最大200PPI(ピクセル/インチ)で、鮮明で詳細な画像を実現

🌓 コントラスト比最大30:1 — 従来のカラー電子インク世代よりもはるかに高い

⚡ 電力消費 画像の保持には電力は不要(双安定);更新には電力を消費

🔋 バッテリー寿命 使用状況に応じて、1回の充電で数か月から数年間持続します

🖥️ サイズは4インチから75インチまでご用意しております。人気のサイズは7.3インチ、13.3インチ、25.3インチです。

🧩 インターフェースオプションは、統合ハードウェアに応じて SPI、USB、BLE、または Wi-Fi です。

E Ink Spectra 6は、静止画ディスプレイ向けに提供されている電子ペーパー技術の中で、最も鮮やかで色彩精度が高く、省電力性に優れています。デジタルアート、サイネージ、アンビエントビジュアルテクノロジーの分野において、美しさと持続可能性が融合する新たな扉を開きます。

 

E-ink Spectra 6の仕組み

E Ink Spectra 6の用途 マイクロカプセル 液体中に浮遊する帯電色の粒子で満たされています。異なる電荷を印加することで、目的の色素が表面に浮かび上がり、6色のいずれかのピクセルを形成します。一旦配置された画像は、 電力なしで 次回の更新まで。

詳細については、以下のサイトをご覧ください。 https://www.eink.com/tech/detail/How_it_works

 

人気のE-Inkデジタルアートフレームのサイズ

サイズ       解像度 PPI
4 " 600*400 〜180
7.3 " 800*480 127
10 " 1600*1200 200
8.14 " 1024*576 144
13.3 " 1200*1600 150
25.3 " 3200*1800 145
28.5 "  2160*3080 132
31.5 " 2560*1440 94

 

E-Inkデジタルアートフレームのプレイヤー

多くのスタートアップ企業がE-Inkデジタルアートフレームの開発に取り組んでいますが、それらはすべてSpectra 6を使用しています。最も有名なものは以下のとおりです。

Bloomin8(Arpobot 作)

  • クラウドファンディングによるデジタルアートフレーム。19 年 2025 月 XNUMX 日に Kickstarter/Indiegogo でデビューします。
  • 7.3インチ、13.3インチ、28.5インチのサイズがあり、電池駆動(最長約1年)、Wi-Fi/Bluetooth/Job-Assistantに対応しています。

リフレクションフレーム(クリエイティブデザインワークス)

  • NFC ペアリング、スマートフォン経由の Bluetooth LE アップデートを備えた 13.3 インチの Spectra 6 フレーム。Kickstarter で支援されています (早期割引価格 249~329 ドル)。
  • UI接続はシンプルさと電力効率のために最適化されています

インクポスター(ポケットブック + シャープ)

  • 13.3 インチ、28.5 インチ、31.5 インチのサイズで利用できるデジタル壁ポスター/アート ディスプレイ。
  • 1年に1回充電、Wi-Fi/Bluetooth搭載、厳選されたアート作品や個人のアップロードにはアプリ接続

これらのプラットフォームは、ディスプレイハードウェアから、API、スマートフォンアプリ、さらにはAIコンテンツ生成を活用したコネクテッドアートエコシステムへの移行を象徴しています。コレクターの方にも、クリエイターの方にも、Spectra 6フレームは、ほぼ無音で電力効率に優れ、紙のようなキャンバスのような空間を優しく演出します。

プレーヤーの全リストは以下のとおりです。

アルラテックのキックスターター – https://www.kickstarter.com/projects/…

ブルーミン8 – https://bloomin8.com/product/einkcanvas

反射フレーム – https://www.reflectionframe.com/

インクポスター – https://inkposter.com

ペーパーレスペーパー – https://paperlesspaper.de/e

サムスンEDMX

 

E-Ink デジタル アート フレームの作成に Orient Display はどのように関与していますか?

  • E-ink Spectra 6 EDPの調達
  • 保護ガラスをEDPにラミネートする
  • タッチ設計、製造、統合。
  • フロントライト、設計、製造、統合(奇抜なアイデアがあれば)
  • EDP​​駆動ボードには、PCBレイアウト、SMT、テスト、ファームウェアが含まれています。当社のエンジニアはESP32に精通しています。
  • アルミニウム、プラスチック、または木材を使用したハウジングとフレーム。
  • 全体の組み立てと梱包。

 

ご質問がありましたら、 エンジニアリングチーム.

当社のオンライン ストアから標準 E-Ink 製品をご覧ください。

 

インセルテクノロジーとは

インセルタッチスクリーン技術について聞いたことがありますか?もし聞いたことがないなら、それが何を意味するのか疑問に思うかもしれません。

このブログでは、インセルテクノロジーについて詳しく見ていくとともに、その仕組みとメリットについて紹介します。

スマートフォンやタブレットからヒューマンマシンインターフェース (HMI) などに至るまで、多くのタッチスクリーンは現在、インセル技術を使用して設計されています。

ディスプレイ業界におけるインセルテクノロジーとは、タッチセンサーが LCD または OLED ディスプレイ層に直接埋め込まれ、別個のタッチ層が不要になるタッチスクリーン統合方法を指します。

近年ディスプレイ技術は急速に進化しました。 GFF、  オンセルTDDI/インセル タッチスクリーン技術は最も重要なイノベーションの一つです。これらの技術は、家電製品や産業用システムを含む様々なデバイスのタッチスクリーンの設計と性能を根本から変革しました。

TDDI の詳細については、Orient Display ブログ セクションの以下のリンクを参照してください。

https://www.orientdisplay.com/introduction-to-embedded-touch-display-driver-chip-tddi/

インセルテクノロジーの利点とメリット

  1. よりスリムで軽量なデザインタッチセンサーはディスプレイピクセルに統合されているため、追加のタッチパネルが不要で、全体的な厚さを削減できます。インセル技術によりディスプレイの薄型化が可能になり、小型デバイスに最適です。
  2. 表示品質の向上: 層が少ないため反射が少なくなり、通過する光が増え、明るさ/コントラストが向上します。
  1. タッチ感度と精度の向上: 直接統合により信号干渉が減少し、より高速で正確なタッチ応答が実現します。
  2. コスト効率インセル ディスプレイは、複数のコンポーネントの必要性が減るため、コスト効率に優れています。
  3. タッチスクリーンの重量を軽減します。  ディスプレイ層とデジタイザー層の両方を備えたタッチスクリーンは、単一の層が統合されたタッチスクリーンよりも重量が重くなります。大きな差ではありませんが、インセル技術の採用により、タッチスクリーンの重量を軽減することができます。
  4. サイズと解像度 Orient Display は、以下の表のとおり、1.9 インチから 12.1 インチまでのサイズを開発しました。今後さらに多くのサイズが開発される予定ですので、Orient Display にお問い合わせください。 サポートエンジニア

インセル技術は、より薄型のデザイン、より高速なタッチ応答時間、そして優れた耐久性を実現します。より小型で効率的なデバイスへの需要が高まる中、インセル技術はディスプレイとタッチソリューションの未来を形作る上で重要な役割を果たすと確信しています。これらのイノベーションを理解することで、ディスプレイ技術の未来と、それが様々な業界にどのような影響を与えるかを垣間見ることができます。

ミニLEDディスプレイ技術の紹介

ミニLED(別名「サブミリ波発光ダイオード」)は、LEDチップの一種で、非常に小型です。ミニLEDのチップサイズは通常50~200μmです。つまり、同じ面積内により多くの光ビーズを集積できるため、より精密なローカルディミング制御が可能になります。

ミニLED技術は当初、テレビ業界で広く採用されていました。しかし近年、バックライト技術の進歩に伴いLEDチップのサイズが50μmまで小型化されたことで、ミニLEDバックライトの用途は、遠距離視聴に適したテレビから、近距離視聴に適したモニターへと徐々に拡大しています。

従来のモニターと比較して、ミニLEDディスプレイは、より洗練された画質、より高い輝度、そしてより薄型のフォームファクタを備えています。RGBの原色を完全に保持するため、色の完全性と色域が広く、輝度レベルはOLEDディスプレイに迫ります。ミニLEDは従来のLEDよりも小型であるため、LCDパネルのバックライトをより正確に制御できます。高度なローカルディミング技術と組み合わせることで、コントラストが大幅に向上します。その結果、ミニLEDディスプレイは大幅に薄型化されています。これらの利点により、ミニLEDは色の精度、解像度、そして全体的なパフォーマンスが重要となるプロフェッショナル向けディスプレイアプリケーションに最適な選択肢となっています。

ミニLEDは本質的には液晶ディスプレイの一種であり、バックライトモジュール、液晶層、カラーフィルターなどの部品で構成されています。バックライトモジュールは主光源として機能し、多数のLEDビーズが連続して配置されています。ミニLEDと従来の液晶ディスプレイの最も顕著な違いは、LEDビーズのサイズです。ミニLEDパネルは、同じパネルサイズ内にはるかに多くのLEDを搭載できるため、ディスプレイの輝度が大幅に向上します。

ミニLEDは既に現状の最良の選択肢となっており、長期的には小ピッチLEDからマイクロLEDへの移行期の技術と考えられています。小ピッチLEDと比較して、ミニLEDディスプレイはLEDチップサイズが小さく、LEDの配置密度が高く、解像度(PPI)が高いため、特に大型の4K/8K LEDテレビに適しています。

  •  ミニLEDの利点

 

  • ディスプレイ製品の要件

  • ディスプレイ製品のトレンド

  • 技術ルート:小型LEDチップ

  • ミニLED用基板の比較

  • パッシブミニLED用ガラス基板構造

  • 車載用技術を実現するミニLEDの高信頼性試験

  • 自動車用途で使用されるミニLEDの例

ご質問がありましたら、 オリエントディスプレイのエンジニア.

輝度向上フィルム(BEF)とデュアル輝度向上フィルム(DBEF)の分析

輝度向上フィルム (BEF)

輝度向上フィルム (BEF) はプリズムシートとも呼ばれ、TFT-LCD のバックライト モジュールの重要なコンポーネントです。 精密な微細構造を持つ光学フィルムで、光源からの散乱光を前方に集光し、広がり角を約70度に狭めます。そのため、液晶ディスプレイの省エネに重要な役割を担っています。

通常、BEF 40枚で約60~90%の輝度向上が可能です。XNUMX枚のBEFフィルムをプリズムの向きを互いにXNUMX度にして併用すると、さらに高い輝度向上効果が得られます。

BEFの機能は、広範囲に広がる光を、より狭い前方角度に誘導することで、正面から見える光の強度を高めることです。基本的に、基本的な輝度向上フィルムは、光を屈折、反射、集光することで輝度を向上させるプリズムシートです。

BEF の欠点は、同じ明るさのレベルでは、正面から見ると画面が明るく見えるが、斜めから見ると画像が暗くなることです。

DBEF(デュアル輝度向上フィルム)

DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)は、S偏光が液晶パネルに吸収される前に反射する反射型偏光板です。繰り返し反射することで、S偏光の約40%を再利用することができます。

バックライトから放射される光は、偏光方向が直交するP偏光とS偏光に分解されます。DBEFは、偏光板で吸収されるS偏光を再利用することで、バックライトシステムの光利用効率を向上させます。

DBEFはBEFと比較して光利用率を向上させ、BEFの視野角制限を克服しながら明るさを高めます。そのため、BEFは「コリメーティングフィルム」、DBEFは「輝度向上フィルム」と呼ばれることもあります。

BEF と DBEF を併用することで、発光効率を最大化し、コストを最適化することができます。

オリエントディスプレイが実際に製造した製品については、以下の写真もご覧ください。右側はBEFのみ、右側はBEFとDBEFを組み合わせたものです。

 

ご質問がありましたら、 テクニカルサポートチーム.

組み込みシステムにおける用語と比較

Arduinoの

Arduino互換ボード

これらは Arduino IDE およびライブラリで動作します:

  1. シードゥイノ (Seeed Studioによる)
    • 完全に Arduino と互換性があり、多くの場合よりコンパクトまたは安価です。
    • Seeeduino Lotus などのバージョンには、センサーの統合を容易にする Grove ポートが含まれています。
  2. SparkFun レッドボード
    • Arduino Unoと同じATmega328Pチップ。
    • USB の互換性と堅牢性を向上させるために設計されています。
  3. アダフルーツメトロ
    • Arduino Uno 互換。
    • ATmega328 または M0/M4 (より強力な ARM) のバリエーションがあります。
  4. エレグー ウノ / メガ / ナノ
    • Arduino ボードの安価なクローン。
    • 初心者や教室での大量使用に最適です。

より強力なマイクロコントローラ

これらは、より高い処理能力または機能を提供します。

  1. ラズベリーパイ ピコ / ピコ W
    • RP2040 チップ (デュアルコア ARM Cortex-M0+) をベースにしています。
    • MicroPython、C/C++、または Arduino IDE (構成あり) でプログラム可能。
  2. Teensy(PJRC作)
    • 非常に強力 (Cortex-M4 または M7)。オーディオ、リアルタイム制御をサポートします。
    • Teensyduino アドオンを介して Arduino IDE と互換性があります。
  3. ESP8266 / ESP32 (Espressif 製)
    • Wi-Fi(および ESP32 の場合は Bluetooth)を内蔵。
    • Arduino IDE と互換性があり、IoT に最適です。

産業委員会 / 教育委員会

これらは耐久性、教育、または拡張された使用ケース向けに設計されています。

  1. マイクロビット(BBC)
    • ARM Cortex-M0/M4。教育に最適です。
    • センサー、LED、Bluetooth が内蔵されています。
  2. STM32 Nucleoボード
    • STM32 ARM Cortex-M マイクロコントローラをベースにしています。
    • Arduino ピン互換性 + STM32Cube エコシステム。
  3. 粒子光子/アルゴン
  • クラウド接続型IoTに注力。
  • Particle Cloud と連携し、Arduino のような開発をサポートします。

 

ラズベリーパイ

Raspberry Piの直接的な代替品

  1. バナナパイシリーズ (例:BPI-M5、BPI-M2 Pro)
    • ARM ベース。同様のフォーム ファクターと GPIO レイアウト。
    • 多くの場合、RAM が増えたり、I/O が向上したりしますが、ソフトウェアのサポートが遅れる場合があります。
  2. Orange Piシリーズ (例: Orange Pi 5、Orange Pi Zero 2)
    • 強力な Rockchip/Allwinner ベースのボード。
    • 価格の割にスペックは優れていますが、OS/ソフトウェアのサポートがあまり成熟していません。
  3. Rock Pi シリーズ (Radxa 作) (例:Rock Pi 4、Rock Pi 5)
    • Rockchip RK3399 または RK3588 ベース (Pi 4 よりもはるかに強力)。
    • Raspberry Pi よりも優れたパフォーマンスと AI アクセラレーション。
  4. Odroid シリーズ (Hardkernel 社) (例: Odroid-C4、Odroid-N2+、Odroid-XU4)
    • ARM Cortex-A73/A55 または Exynos ベース。
    • 強力で、Linux のサポートが充実しており、コミュニティが活発です。
  5. Libreコンピュータボード (例:Le Potato、トリチウム)
    • Raspberry Pi 互換フォームファクター。
    • メインライン Linux カーネルのサポート。オープンソースに重点を置いています。

より強力な SBC (エッジ AI / デスクトップ代替)

  1. NVIDIA Jetson シリーズ (例: Jetson Nano、Jetson Orin Nano)
  • AI とコンピューター ビジョン (CUDA/GPU アクセラレーション) 向けに構築されています。
  • ロボット工学や ML プロジェクトに最適です。
  1. ビーグルボーン ブラック / AI-64
  • リアルタイム制御と I/O (PRU) に重点を置きます。
  • BeagleBone AI-64 は、Jetson や Pi 5 とパワーにおいて競合します。
  1. UPボードシリーズ(AAEON製)
  • Intel x86 ベースの SBC。
  • 産業用、Windows/Linux デスクトップ、エッジ AI に適しています。

超小型ボード(Raspberry Pi Zero の競合製品)

  1. NanoPiシリーズ(FriendlyELEC製) (例:NanoPi Neo、NanoPi R5S)
    • 小型で手頃な価格、さまざまなパフォーマンス レベルを備えています。
    • ヘッドレス IoT および組み込みプロジェクトに最適です。
  2. ラテパンダシリーズ
  • オプションの Arduino コプロセッサを搭載した Intel Atom/x86 SBC。
  • PC 電源とマイクロコントローラ I/O のユニークな組み合わせ。

 

STM32

STM32 (STMicroelectronics 製) と直接競合し、アプリケーションに応じて同等またはより優れた機能を提供するマイクロコントローラ ファミリには次のようなものがあります。

ARM Cortex-Mの競合製品

  1. NXP LPC シリーズ (LPC800 / LPC1100 / LPC54000 など)
  • ARM Cortex-M0/M3/M4/M33 コア。
  • 低消費電力と優れた USB サポートで知られています。
  • MCUXpresso による強力な IDE サポート。
  1. ルネサスRAおよびRXシリーズ
  • RA: ARM Cortex-M (RA2、RA4、RA6、M23/M33)。
  • RX: 独自の 32 ビット コア、高性能、低消費電力。
  • 産業信頼性と長期の可用性。
  1. Nordic Semiconductor nRF52 / nRF53 シリーズ
  • Bluetooth Low Energy を統合した ARM Cortex-M4/M33。
  • 低電力ワイヤレス アプリケーションに最適です。
  1. テキサスインスツルメンツ MSP432 / Tiva C シリーズ
  • MSP432: ARM Cortex-M4F、低消費電力、高精度 ADC。
  • Tiva C: ARM Cortex-M4、汎用。
  1. Silicon Labs EFM32 Gecko シリーズ
  • ARM Cortex-M0+/M3/M4。
  • 極めて低い消費電力(Energy Micro 取得)。
  • バッテリー駆動のデバイスに最適です。

Wi-Fi/Bluetooth搭載IoT向けチップ

  1. エスプレッシフ ESP32 / ESP32-S3 / ESP32-C6
  • デュアルコアまたはシングルコアの RISC-V/ARM バリアント。
  • Wi-Fi + BLE を内蔵。
  • 低コスト、Arduino および MicroPython をサポート。
  1. ラズベリーパイ RP2040
  • デュアルコア Cortex-M0+ (生のパワーでは STM32 レベルではありません)。
  • PIO(Programmable IO)はユニークです。
  • 価格とコミュニティのサポートにより人気があります。

ハイエンドSoC(より強力なタスク向け)

  1. NXP i.MX RTシリーズ(「クロスオーバー」MCU)
  • 最大 7 MHz で動作する ARM Cortex-M600。
  • MCU と MPU 間のギャップを埋めます (例: STM32H7 と i.MX RT1060)。
  1. Microchip SAM E / D / L シリーズ(旧 Atmel)
  • ARM Cortex-M0+/M4/M7 バリアント。
  • 優れた IDE (MPLAB X) で、周辺機器や TrustZone と適切に統合されます。

 

組み込みシステムで使用されるソフトウェア

リアルタイム オペレーティング システム (RTOS)

これらは、タイミング精度と低レイテンシが重要な場合に使用されます (例: ロボット工学、医療、自動車)。

リアルタイムOS 主な機能 競合他社
FreeRTOS (Amazonより) 軽量、ポータブル、幅広い MCU サポート、AWS 統合 ゼファー、ちびiOS、スレッドX
ゼファーRTOS (Linux Foundationによる) スケーラブルなネイティブデバイスツリーサポート、組み込みネットワーク FreeRTOS、NuttX
ちびiOS/RT 小さなフットプリント、リアルタイム、HALサポート FreeRTOS、CMSIS-RTOS
ThreadX (Azure RTOS) 決定論的、Microsoft がサポート FreeRTOS、ゼファー
ライオットOS 低消費電力、低メモリのIoTデバイス向けに設計 コンティキ、TinyOS
NuttX (Apacheより) POSIX準拠、MMUベースのプロセッサをサポート ゼファー、Linux
ミクリアム uC/OS-II / III 産業グレードの RTOS (現在は Silicon Labs の一部) ThreadX

 

組み込みLinuxディストリビューション

エッジ コンピューティング、ゲートウェイ、メディア デバイスなどのアプリケーションで、より強力なプロセッサ (ARM Cortex-A、x86 など) に使用されます。

Linuxディストリビューション 主な機能 競合他社
ヨクトプロジェクト 組み込みシステム向けの Linux ディストリビューションを自分で構築 ビルドルート、OpenWRT
ビルドルート 軽量でシンプルな Linux rootfs ビルダー ヨクト、アルパイン
OpenWrtの ネットワーク/ルーターに特化 DD-WRT、pfSense
ラズベリーパイOS Debianベース。Raspberry Pi公式 Armbian、Ubuntu Core
Ubuntu Core IoT 向けの最小限の Snap ベースの安全な OS ヨクト、ラズビアン

 

ベアメタル / SDK / HAL

超低レイテンシとシンプルさ(OS なし)を実現:

プラットフォーム 主な機能 競合他社
CMSIS(ARM) ARMのCortex-M抽象化の標準 STM32 HAL、Atmel ASF
Arduinoフレームワーク 組み込み開発用の簡単な C/C++ ラッパー プラットフォームIO、エネルギア
mbed OS(ARM製) C++ RTOSとIoT SDKがMbed TLSに統合されました ゼファー、FreeRTOS

 

IDEとツールチェーン

ツールチェーン / IDE Notes 競合他社
STM32CubeIDE STM32 HALとFreeRTOSを統合 Keil MDK、IAR 組み込みワークベンチ
Keil MDK (Arm) プロフェッショナル ARM IDE、リアルタイム デバッガー IAR、MPLAB X
IAR Embedded Workbench 高性能、業界標準 Keil、STM32CubeIDE
プラットフォームIO 多くのフレームワークをサポートする最新のクロスプラットフォーム CLI/IDE Arduino IDE、MPLAB X
MPLAB X IDE (マイクロチップ) PIC、AVR、SAMデバイス用 Atmel Studio、Keil
SEGGER 組み込みスタジオ J-Linkデバッガ統合で知られる IAR、ケイル

 

IoTに特化したソフトウェア

IoT向けリアルタイムオペレーティングシステム(RTOS)

リアルタイムOS 理想的な使用例 ハイライト
FreeRTOS(アマゾン) MCUベースのIoTセンサー、BLEデバイス、ホームオートメーション 軽量、モジュール式、AWS IoT 統合、優れたコミュニティ
ゼファーRTOS 産業用IoT、セキュアデバイス、BLE/Wi-Fiセンサー スケーラブルなネイティブデバイスツリーのサポート、最新のAPI
ThreadX (Azure RTOS) 消費者向けIoTデバイス、ウェアラブル コンパクトで決定論的。Azure IoT SDK が組み込まれています。
ライオットOS 低電力制約のIoTノード IPv6/6LoWPAN、オープンソース、省エネ
コンティキ-NG 無線センサーネットワーク、6LoWPAN/CoAP 研究で実証済み、IPv6対応、消費電力に配慮
NuttX より複雑なMCUアプリケーション向けのPOSIXライクなOS SMPと互換性があり、ファイルシステムとTCP/IPをサポート

 

エッジIoTおよびゲートウェイ向け組み込みLinux

より高機能な IoT デバイス (ゲートウェイ、スマート ハブなど) の場合:

ディストリビューション 理想的な使用例 ハイライト
ヨクトプロジェクト 産業用IoT向けカスタムLinuxディストリビューション カーネルとパッケージの細かい制御
ビルドルート 制約のあるエッジデバイス向けの軽量 Linux Yoctoよりもシンプルでビルド時間が速い
Ubuntu Core セキュアゲートウェイとOTAアップデートされたIoTデバイス 設計上安全なスナップベースのアップデート
OpenWrtの ネットワーク化されたIoTゲートウェイ、ルーター 優れたネットワークサポート、拡張可能
ラズベリーパイOS / Armbian PiベースのIoTハブ 開発の容易さ、大規模なコミュニティ、GPIO アクセス

 

SDK / フレームワーク / ミドルウェア

プラットフォーム 以下のためにベスト オプション
Arduinoフレームワーク IoTセンサーの迅速なプロトタイピング シンプル、高速、幅広いハードウェアサポート
プラットフォームIO クロスプラットフォームIoT開発 ESP32、STM32、RP2040、RTOSをサポート
Mbed OS ARM Cortex-M IoTデバイス TLS、クラウド SDK、RTOS + HAL レイヤー
Espressif IDF (ESP32 SDK) Wi-Fi/BLEベースのIoT ESP32ファミリー向けに最適化された細かい制御
タイニーゴー 小規模IoT向けMCU 実験に最適、ARM Cortex-Mにコンパイル可能

 

IoTクラウド統合(オプションのミドルウェア)

クラウド SDK 以下のためにベスト Notes
AWS IoT Core + FreeRTOS クラウド接続型組み込みデバイス セキュアなOTA、MQTT、シャドウデバイス
Azure IoT + ThreadX / RTOS 産業用IoT Azure サービスとの緊密な統合
Google Cloud IoT Core(サードパーティSDK) ESP32/RPiを使ったプロトタイピング 公式には廃止されているが使用可能
ThingsBoard / Node-RED ローカルまたはカスタムの IoT ダッシュボード DIY/ローカル制御システムに最適

 

IoTデバイスの種類別の推奨事項

デバイスの種類 推奨スタック
電池駆動センサー FreeRTOS または Zephyr + MQTT + PlatformIO
スマート家電(Wi-Fi) ESP32 + FreeRTOS または Espressif IDF
ウェアラブル/BLEデバイス ゼファー + ノルディック nRF52 + NimBLE
IoTゲートウェイ Raspberry Pi + Ubuntu Core または Yocto + Node-RED
産業用センサーノード STM32 + ThreadX / Zephyr + MQTT/CoAP

 

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LCD用特殊スクリーンプロテクター

ファントムグラス のブランドです 高級強化ガラススクリーンプロテクター スマートフォン、タブレット、ノートパソコンなどの電子機器向けに設計されています。

これは、市場で入手可能な最も頑丈で強力なガラススクリーン保護の 1 つです。

主な機能は次のとおりです。

  • 高強度保護: 強い衝撃、傷、日常的な摩耗にも耐えられます。
  • 超クリアな透明性: ほとんど目に見えず、デバイスの画面の本来の鮮明さと色を維持します。
  • 指紋や汚れがつきにくい: 特殊なコーティングが施されているため、お手入れが簡単で、画面をきれいに保ちます。
  • 簡単インストール: 通常、気泡のないアプリケーション用に設計されています。
  • ぴったり: さまざまなブランドやデバイスのモデルに合わせてカスタムメイドされます。

クラス最高の耐衝撃性
9H表面硬度

ファントム グラスはイオン交換強化ガラスで製造されており、衝撃、傷、表面摩耗に対する優れた耐久性を備えています。
厳格なテストでファントムグラスは合格しました 10メートルの高さから画面に直接1回連続落下させる厳しい基準を満たし、 航空宇宙グレードの製品.

極めて高い弾力性を実現するよう設計された Phantom Glass は、最も厳しい条件下でも最大限の保護と構造的完全性を保証します。

つまり、Phantom Glass は、デバイスの画面の見た目や感触に影響を与えることなく、可能な限り保護するように設計されています。

 

構造とデータ:

 

電子ペーパー/電子インクフロントライトのご紹介

LCDモジュールは透過型であるため、通常はバックライトを備えていますが、電子ペーパーは反射型でバックライトが不要なため、日中でも問題なく使用できます。しかし、夜間でも電子ペーパーを使用できるというニーズがあり、「フロントライト」(前光)という新しい用語が導入されました。これには、電子ペーパーディスプレイに関連するタッチ技術やラミネート技術に関する議論も含まれます。

電子ペーパータッチフロントライトモジュール構造

これは電子ペーパーモジュールの全体図です。上の赤枠はタッチラミネーション、下の赤枠は導光板部品、EPDモジュール、EMRが続きます。タッチラミネーションモジュールは、カバープレート、センサー、フレキシブル回路、OCAで構成されています。フロントライト部品には、導光板、OCA、ビーズ入りフレキシブル回路が含まれます。OCAは少なくとも3層あり、最低6つのラミネーション工程が必要です。組み立て計画は、1つのガイド(導光板のドットパターン)、2種類の照明(寒色と暖色、または標準色域と高色域)、3つの材料(導光板、センサー、OCAの材料)、および少なくとも6つのラミネーション工程で設計されています。

光誘導原理

この説明は、フロントライトシステムの概略図を示しています。側面に設置された光源からの光は、歯車のような入力構造と底面のドットパターンによって制御されます。これらの構造はLED光を屈折または反射させ、その方向を変えて導光板全体に均一に光を分散させます。右の図は、点(光源)から線(ライトストリップ)を経て導光板の表面全体へと進む様子を示しています。

色彩飽和度:導光板ソリューション

カラー電子ペーパーモジュールは、モノクロ電子ペーパーモジュールと比較して、光がRGBカラーフィルターを50回通過する必要があるため、光損失が大きく、輝度が低下し、色が薄くなります。輝度を向上させるため、導光板のドットパターンを変更しました。ドットを小さくし、角度を調整することで、有効な光反射率を高めました。ドットの角度を30°から10°に変更したところ、テストの結果、光出力がXNUMX%向上しました。

 

色彩飽和度: LEDビーズソリューション

彩度を高めるもう一つの方法は、LEDライトを使用することです。具体的には、青色LEDチップを用いて赤と緑の蛍光体を刺激し、それぞれの色を発色させます。これらの相互作用が生じる三角形の領域を拡大することで、全体的な色域を大幅に広げることができます。ここで取り上げた画像では、左側にこの効果による黄色みがかった色の歪みが見られます。LEDビーズの種類を除いて他のすべての要素は同じであるにもかかわらず、視覚的な結果は著しく異なります。

 

OCA素材の影響

OCA材料:導光板にはドットがあり、通常は凹面です。ラミネート加工後、OCAは導光板のドットに完全に埋め込まれ、光学整合と導光特性に大きな影響を与えます。左側の画像は全体的に暗く見え、これはテストデータにも反映されています。一方、右側のデータは全体的に明るい結果を示しています。OCA材料の違いだけでもこのような違いが生じるため、製品のラミネート加工には異なるOCA材料の選択が不可欠です。

 

センサー材料の影響

現在、主にITOフィルムと金属メッシュといった様々なセンサー材料が使用されています。透明性に関しては、特にカラー電子ペーパーでは透明性に対する要求が高いため、一般的に金属メッシュが好まれます。ITOフィルムと金属メッシュはどちらもモノクロ電子ペーパーでは問題なく動作します。

導光材料の影響

導光板の材質は、ドットパターンの効果に異なる影響を与えるため、導光板の性能に大きく影響します。

フロントライトについてご質問がある場合は、 私たちのエンジニア.

 

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電子ペーパー

電子ペーパー入門

1. 電子ペーパーのコンセプト

電子ペーパーは、電源を切っても表示を維持でき、一定のメモリ容量と従来の紙のほとんどの機能を備えています。電子ペーパーのベース材料は主にポリエステル化合物で、表面に回路がコーティングされています。外部の電界の変化によって回路内の電子カプセルの動きが制御され、テキストと画像が変更されます。電子ペーパーは、低消費電力と柔軟性を特徴とし、繊細な表示品質、広い視野角、日光の下でも死角のない優れた視認性を提供します。

1999年、E Ink Corporationは初めて電子インクを使用したディスプレイを導入しました。2007年、Amazonは6インチ、4レベルの電子インクディスプレイを搭載した第XNUMX世代のKindle電子書籍リーダーをリリースしました。古典的な白黒の電子インクディスプレイから今日まで、XNUMX原色を使用したフルカラーディスプレイ機能を実現するまでに進化しました。従来のディスプレイと比較して、電子インクスクリーンは双安定特性を持ち、ピクセルの色が変わるときだけ電力を消費します。電源をオフにした後でも、スクリーンは画像を保持できます。さらに、ディスプレイ技術として、電子インクスクリーンは紙に印刷して書く視覚体験を模倣できます。

2. 電子ペーパーの表示原理

電子ペーパーには、電気泳動ディスプレイ技術 (EPD)、コレステリック液晶ディスプレイ (Ch-LCD)、双安定ツイストネマティック液晶技術 (Bi-TNLCD)、エレクトロウェッティングディスプレイ技術 (EWD)、電気流体ディスプレイ技術 (EFD)、干渉変調器技術 (iMod) など、いくつかの技術的アプローチがあります。これらのうち、電気泳動ディスプレイ技術は最も代表的で、成熟したプロセス、低コスト、高性能、従来の紙に最も近い外観を備え、長年にわたって大量生産されてきました。

電気泳動ディスプレイ技術は、最も初期に開発された紙のようなディスプレイ技術の 1 つです。その基本原理は、外部電界を使用して液体内の帯電粒子の動きを制御することです。これらの粒子が特定の位置に移動すると、異なる色が表示されます。

電気泳動インク技術は、一般に電子インクとして知られていますが、電子インクをプラスチックフィルムの層に塗布し、その上に薄膜トランジスタ (TFT) 回路を重ねるというものです。駆動 IC によって制御されるこの配置によりピクセル グラフィックスが形成され、電子ペーパー ディスプレイ (EPD) が作成されます。発光を利用して画像を生成する一般的なフラット パネル ディスプレイとは異なり、電子インク スクリーンでは主に電気泳動ディスプレイ技術が採用されています。画像表示には周囲の光の反射を利用するため、読みやすくなっています。さらに、表示される画像は直射日光下でも鮮明で、視野角が非常に広く、理論上は最大 180 度です。

 

3. 電子ペーパーの構築

電子ペーパー ディスプレイ (EPD) は、通常、反射防止ガラス、前面光源、タッチ機能、電子インク フィルム、TFT バックプレーン、コントローラー、電源マネージャーなどのコンポーネントで構成されています。電子インク フィルムは通常、数百万個のマイクロカプセルで構成されています。これらのマイクロカプセルには、正または負に帯電した白黒の粒子が含まれています。これらの粒子は電界の変化に応じて移動し、特定の領域を白または黒に表示して、対応するピクセル グラフィックスを形成します。

E Ink Holdings がマイクロカプセル電子インク技術用に開発した中核物質は電子インクであり、主に黒色染料と白色に帯電した二酸化チタン電気泳動粒子の 2 つの部分で構成されています。

電子粒子は染料の中に浮遊し、均一に配列され、ランダムに動きます。それらは透明なシェルでカプセル化されています。外部電界の影響下で、白い粒子は電荷を感知し、さまざまな方向に移動できます。白い粒子が蓄積する側は白を表示でき、反対側は染料の色、つまり黒を表示します。電子ペーパーはこの原理を使用して、テキストと画像の色の変化を実現します。

4. 電子ペーパー素材

  • 基板材料: 電子ペーパーの基板は通常、プラスチック(ポリエステルフィルムなど)またはガラスで作られています。プラスチック基板は軽量で柔軟性があるという利点があり、曲げられる電子ペーパーの作成に適しています。一方、ガラス基板は保護性と耐久性に優れています。
  • マイクロカプセルの材質: マイクロカプセルは電子ペーパーのコアコンポーネントであり、通常はポリマー材料で作られています。各マイクロカプセルには黒と白の粒子が含まれており、通常はカーボンブラックや白色二酸化チタンなどの材料で作られています。マイクロカプセルのサイズは、通常、数ミクロンから数十ミクロンの範囲です。
  • 導電性材料: 電子ペーパーの透明電極には、通常、インジウムスズ酸化物 (ITO) などの導電性材料が使用されています。これらの材料は、優れた導電性だけでなく、高い透明性も備えているため、表示品質に影響を与えることなく電気を効果的に伝導します。
  • インク材料: 電子インクに使用される顔料粒子は通常、無機または有機材料から作られており、優れた分散性と安定性を備え、表示される画像の鮮明さと寿命を保証します。
  • 保護フィルム: 電子ペーパーの耐久性を高めるために、表面に保護フィルムが貼られることが多く、このフィルムは傷や外部からの損傷を防ぎ、電子ペーパーの寿命を延ばすのに役立ちます。

 

5. 電子ペーパーの製造プロセス

電気泳動インク(一般に電子インクと呼ばれる)の技術は、電子ペーパーの製造工程の中心です。この工程では、プラスチックフィルムに電子インクの層をコーティングします。次に、このコーティングされたフィルムに薄膜トランジスタ(TFT)回路をラミネートします。ドライバー IC によって制御されるこの配置により、電子ペーパー ディスプレイ(EPD)の構成要素であるピクセル グラフィックスの形成が容易になります。この方法により、マイクロカプセル内のインク粒子を正確に制御および操作することができ、電気的な影響下でこれらの粒子を再配置することで、ディスプレイに画像やテキストを表示できます。

生産コストを抑え、電気泳動ディスプレイ材料の特性を考慮すると、現在のマイクロカプセル電気泳動ディスプレイフィルムはロールツーロールコーティング方式で製造されています。このプロセスにより、製品アプリケーションの要件を満たすディスプレイ材料を迅速に製造できます。上記の画像は、この連続製造方法で処理されるフィルム材料のロールを示しています。

6. 電子ペーパーの利点と欠点

· 利点

    • 低エネルギー消費: 電子ペーパーは消費電力が非常に少なく、通常はディスプレイを更新するときにのみ電力を使用するため、スタンバイモードではほとんど電力を消費しません。
    • 読みやすさが良い: 電子ペーパーは反射型ディスプレイであるため、従来の紙と同様に、強い光の下でも良好な可読性を維持します。
    • 軽量かつ柔軟: 電子ペーパーは軽量で柔軟性に優れているため、さまざまなポータブルデバイスやフレキシブルディスプレイに適しています。
    • 目の快適さ: 電子ペーパーは、まぶしさやブルーライトの放射を軽減し、長時間の読書でも快適になります。

· デメリット

    • 費用: 電子ペーパーの生産コストは比較的高いため、一部の低価格市場では普及が制限されています。しかし、電気泳動ディスプレイ技術、特にマイクロカプセルディスプレイ技術の歩留まりは、紙の生産に似たロールツーロールコーティング法と製造プロセスが簡単なため、毎年向上すると予想されています。生産量と歩留まりが増加するにつれて、電子ペーパーディスプレイのコストは毎年低下すると予想されます。他の電子機器と同様に、電子ペーパーディスプレイの価格は引き続き低下し、コストの低下に伴ってさまざまな新しい用途が生まれると予想されます。
    • リフレッシュレートが遅い: 電子ペーパーはリフレッシュレートが比較的遅いため、動的なビデオや急速に変化するコンテンツの表示には適していません。双安定性の性能要件を満たすために、電子ペーパーディスプレイ技術は応答速度を犠牲にしており、更新時間は数百ミリ秒かかりますが、これはビデオアプリケーションには不十分です。技術の進歩により、より高速に応答する電子ペーパー材料が登場し、応答時間は数十ミリ秒に短縮されており、将来的には顧客の要求を満たすためにさらに改善される可能性があります。
    • フルカラー化: 電子ペーパーディスプレイ技術のほとんどは主にモノクロであり、カラー電子ペーパーはコストが高く、技術的な課題があります。現在、カラー電気泳動ディスプレイ電子ペーパーは、白黒電子ペーパーの上にカラーフィルターを使用する方法と、すでにサンプルが製造されている着色粒子または染料を使用する方法の 2 つの方法で実現できます。ただし、イメージングに反射光を使用するため、電子ペーパー画面は LCD 画面の明るさと色精度と比較するとやや暗く見えます。したがって、カラー化は電子ペーパー技術にとって革命的な進歩であり、研究開発に多大なリソースが投入され、将来的にカラー電子ペーパーディスプレイが利用可能になることが期待されています。
    • 耐久性: 電子ペーパーは比較的耐久性に優れていますが、極端な条件(高温多湿など)では性能が損なわれる可能性があります。本を巻き取ることを想定していない従来のリーダーとは異なり、フレキシブル電子ペーパーディスプレイを使用する主な目的は、巻き取り可能であることではなく、持ち運び可能で耐衝撃性があることです。フレキシブル電子ペーパーディスプレイでは、バックプレーンとしてプラスチック基板を選択できます。プラスチック基板を使用した電子ペーパーは、ガラス素材を使用した電子ペーパーよりも約 80% 軽く、厚さは約 0.3 mm しかないため、軽量、薄型、耐衝撃性という要件を満たしています。ただし、プラスチック基板の最大の課題は耐熱性と化学的安定性であり、基板材料の継続的な改善が必要です。

 

7. 電子ペーパーの応用

  • 電子書籍リーダー: 電子ペーパーは、Amazon の Kindle などの電子書籍リーダーで最もよく使用されています。紙のような読書体験が得られるため、電子ペーパーを使用すると、ユーザーは長時間読書しても目が疲れません。

  • 看板と情報ディスプレイ: 多くの企業や公共スペースでは、看板や情報表示システムに電子ペーパーを使い始めています。電子ペーパーは日光の下でも鮮明で、消費電力も少ないため、長期間にわたって情報を表示するのに最適です。

  • スマートラベル: 小売業や物流業界では、電子棚札などの電子ペーパーラベルが広く使用されています。価格や商品情報をリアルタイムで更新できるため、手動による更新にかかるコストを削減できます。
  • ウェアラブルデバイス: 一部のスマートウォッチやフィットネストラッカーでは、バッテリー寿命を延ばし、さまざまな照明条件下での読みやすさを向上させるために、電子ペーパーディスプレイ技術を採用し始めています。

  • 教育用デバイス: 電子ペーパー技術は、電子試験用紙や学習タブレットなど、教育分野で徐々に採用されつつあり、より柔軟で環境に優しい学習方法を提供しています。

 

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コアボードとベースボードの接続

コア ボードをベースボードに接続する物理的な方法は、設計要件、コスト、信頼性、製造プロセスによって異なります。以下に一般的な接続方法をいくつか示します。

 

1. ソケットコネクタ:

  • ボード間コネクタを使用する、これは非常に一般的な接続方法です。ソケット コネクタを使用すると、ベースボードにあらかじめ取り付けられている対応するソケットにコア ボードを挿入できます。このタイプの接続は、コンピューターのマザーボードと CPU 間のインターフェイスなど、コア ボードを頻繁に交換またはアップグレードする必要があるアプリケーションでよく使用されます。

 

2. 直接はんだ付け:

  • コア ボードのピンまたははんだパッドは、ベースボードに直接はんだ付けできます。この方法は非常に安定した信頼性の高い接続を提供し、特定の組み込みシステム アプリケーションなど、分解が不要な恒久的な設置に適しています。

 

  • DIP(デュアルインラインパッケージ)挿入: DIP パッケージの部品をベースボードのスルーホールに挿入し、はんだ付けする特定のタイプの直接はんだ付けを指します。

  • スタンプホール技法:
    • この方法では、2 枚の板の端が、多数の小さな穴が開いた小さな材料のストリップで接続されており、簡単に破ることができます。破った後、板の端は郵便切手のミシン目の端に似ているため、このタイプのパネルは「切手穴」と呼ばれます。
    • プリント基板製造におけるモジュール型基板の需要が高まるにつれ、より微細な穴 (スタンプ穴とも呼ばれる) の使用が一般的になりつつあります。円形などの不規則な形状の PCB では、パネル接続を容易にするためにスタンプ穴が使用されるため、非標準の基板設計で特に役立ちます。
    • 安定性の点では、スタンプホール設計が最適であると考えられています。DIP ピンや基板間コネクタは配線やはんだ付けに課題があり、基板間コネクタは表面実装の輸入インターフェースを使用できますが、高価で、何度も抜き差しすると接触が悪くなりがちです。一方、スタンプホールは、低コスト、配線の容易さ、安定性、薄型でしっかりはんだ付けできるため、高い耐衝撃性が求められる製品に最適です。ただし、スタンプホールには、コアボードの完全性を検証するためのテストの課題や、はんだ付けした後は、コアボードとベースボードの両方を損傷するリスクなしに取り外すのが難しいなどの難しさもあります。

 

3. スロットとエッジコネクタ、またはゴールドフィンガー:

  • コアボードはエッジコネクタを使用して設計することができ、ベースボード上の対応するスロットに挿入できます。この方法は、RAM スティックやグラフィック カードなどの PC コンポーネントで一般的に使用されており、一部の高性能組み込みシステムにも適しています。エッジコネクタは、コンポーネントの組み立てと分解のための信頼性が高く迅速な方法を提供し、アップグレードとメンテナンスを容易にします。

 

4. ネジ取り付けまたはスタンドオフ:

  • コアボードをベースボードに直接固定するには、ネジを使用します。この方法は物理的な安定性を高めるため、振動の影響を受ける環境や、追加の機械的固定を必要とするその他の用途に適しています。スタンドオフは、ボードの整合性を維持し、電気的なショートを防ぐために必要な間隔とサポートを提供し、耐久性と信頼性の高い設置を保証します。

 

5. バックプレーンとマザーボード:

  • 一部の大規模システムでは、複数のコア ボードまたはモジュールをバックプレーン経由で接続し、バックプレーンをメイン マザーボードに接続できます。この配置はコア ボードの高密度インストールをサポートしており、サーバーや通信機器でよく使用されています。バックプレーンを使用すると、接続と電力分配が集中化され、アップグレードとメンテナンスが容易になり、システムのパフォーマンスと拡張性が最適化されます。

 

6. フレキシブルフラットケーブル(FFC)またはリボンケーブル:

  • コアボードとベースボードはフレキシブル ケーブルを使用して接続され、物理的な配置の柔軟性がある程度確保されます。この方法は、スペースが限られているデバイスや配線要件が複雑なデバイスに特に適しています。フレキシブル フラット ケーブルとリボン ケーブルを使用すると、狭いレイアウトや複雑なレイアウトでも配線や接続が容易になり、設置やメンテナンス中の損傷のリスクが軽減されるとともに、信頼性の高い信号伝送が保証されます。

 

各接続方法には特定の用途、利点、欠点があり、適切な方法の選択はプロジェクトの特定のニーズと予算によって異なります。特定のプロジェクトまたは設計上の考慮事項がある場合は、最適な接続ソリューションについてさらに話し合うことができます。