Endüstriyel HMD'ler ve Giyilebilir Ekran Sistemleri için Başlık Üstü Ekran PCB Üretimi

Baş üstü ekran (HMD) devre kartı, tek gözlü endüstriyel ekranların, yardımcı gerçeklik giyilebilir cihazlarının, kask üzerine monte edilen ekranların ve kompakt göz hizası görüntüleyicilerin arkasındaki elektronik çekirdeği oluşturur. Kart, bir mikro ekran, uygulama işlemcisi, bellek, kamera, Wi-Fi/Bluetooth, IMU, mikrofonlar, hoparlör, USB-C ve pil işlevlerini bir araya getirirken sinyalleri bir kol, şakak modülü veya kafa bandı üzerinden yönlendirebilir. Masaüstü ekran kontrol ünitesinin aksine, HMD elektroniğinin baş için yeterince hafif, mekanik olarak dengeli ve sürekli harekete dayanabilecek şekilde olması gerekir.

Highleap Electronics, müşteri tasarımına göre HMD ana kartları, ekran arayüz kartları, kamera esnek devreleri ve ilgili PCB'ler üretmektedir. Üretim odağı, yüksek hızlı ekran/kamera bağlantıları, kompakt HDI veya rijit-esnek yapı, RF birlikte çalışabilirliği, termal kontrol ve tekrarlanabilir optik/mekanik arayüzlerdir. Son göz kutusu geometrisi, optik güvenlik, kullanıcı konforu ve ürün düzeyinde uyumluluk, OEM'in eksiksiz kulaklık programı kapsamında kalmaktadır.

Kafa Üstü Ekran Ürün Sınıfları ve PCB Bölümlendirmesi

Baş üstü ekranlar çeşitli mimarileri kapsar ve her biri farklı bir devre kartı bölümünü çalıştırır. Elektronik devreler, yalnızca kasaya göre değil, optik sisteme ve kullanım senaryosuna göre tanımlanmalıdır.

• Tek gözlü endüstriyel HMD: Çalışma talimatları, uzaktan yardım veya denetim verileri için kullanıcının görüş alanının bir tarafına yerleştirilmiş küçük, göz hizasında bir ekran kullanır.
• Giyilebilir dürbün ekranı: İki optik kanal veya daha geniş tek bir optik modül kullanır ve genellikle daha fazla ekran bant genişliği ve daha sıkı senkronizasyon gerektirir.
• Destekli gerçeklik başlığı: Kullanıcının gerçek ortam hakkındaki görüşünü tamamen ortadan kaldırmadan bilgi sunar; dayanıklı endüstriyel ürünler kamera, ses kontrolü ve dış mekanda okunabilir optikleri bir araya getirebilir.
• Kask üzerine monte edilen ekran modülü: Güvenlik kaskı veya taktik kask üzerine ekran elektroniği monte eder ve genellikle ayrı ana kart, esnek devre kartı ve optik kartlar kullanır.
• Kablolu görüntüleyici: Hesaplama işlemlerinin çoğunu telefona, bilgisayara veya harici bir pakete aktararak, başa takılan kartın ekran, sensörler, USB/yüksek hızlı giriş/çıkış ve güç dönüştürme işlemlerine odaklanmasını sağlar.
• Bağımsız giyilebilir bilgisayar: İşlemciyi, belleği, depolama birimini, kablosuz bağlantıyı ve pili baş üzerinde birleştirerek termal ve güç yoğunluğunu artırır.

Bazı HMD'lerde ana işlemci ve optik modül neden ayrı yerlerde bulunur?

İşlemciyi optik motordan ayırmak, ağırlık dağılımını ve servis kolaylığını iyileştirebilir. Daha küçük bir esnek kablo veya ekran kartı optiklerle aynı hizada kalabilirken, daha fazla soğutma alanı bulunan yerde daha sıcak işlemci ve pil yer alabilir.

Mikro ekran, Kamera ve Yüksek Hızlı Sinyal Yönlendirme

Bir HMD (Başlık Takma Ekran), kayıplara, sapmalara ve konektör geçişlerine duyarlı birden fazla arayüz taşıyabilir. Serbest bırakılan katman yapısı ve ara bağlantı, genel çok katmanlı bir PCB (Baskılı Devre Kartı) yerine ekran/kamera kanalının bir parçası olarak ele alınmalıdır.

• Mikro ekran arayüzü: OLED, LCoS veya diğer ekran motorları MIPI, RGB, LVDS veya özel arayüzler kullanabilir. Highleap, bu arayüzü aşağıdaki yöntemlerle oluşturabilir. ekran PCB'si üretim kontrolleri.
• Kamera yolu: Uzaktan yardım veya inceleme amaçlı HMD'ler genellikle yüksek çözünürlüklü bir kamera içerir. Kamera modülü şu yollarla bağlanabilir: kamera FPC veya özel bir pano.
• Yüksek hızlı yönlendirme: Ekran, kamera, USB ve bellek kanalları aşağıdaki sırayı izlemelidir. yüksek hızlı PCB ve kontrollü empedans gereksinimleri.
• USB C: Kablolu görüntüleyiciler veya servis portları kullanabilir. USB-C konektörleri Güç, veri veya alternatif mod görüntüleme işlevleri için.
• Bağlayıcı geçişleri: Kartlar arası ve FPC bağlantı elemanları, referans düzlemlerini korumalı ve hassas bağlantılarda uzun çıkıntılardan kaçınmalıdır.

Bir HMD'nin HDI'ya ihtiyaç duyup duymadığını belirleyen nedir?

İşlemci paket aralığı, kamera/ekran şerit sayısı, kart genişliği ve konektör yoğunluğu başlıca faktörlerdir. Birkaç yüksek hızlı arayüze sahip kompakt bir BGA işlemci, genel kulaklığın fiziksel olarak büyük olmasına rağmen mikroviaları haklı çıkarabilir.

IMU, Kafa Takibi ve Sensör Füzyonu

Başlık şeklinde takılan cihazlar genellikle yönelim, uyku/uyanıklık davranışı veya hareket stabilizasyonu için ivmeölçer ve jiroskop kullanır. Daha gelişmiş ürünler ise mekansal izleme için manyetometre, barometre, yakınlık sensörü veya kamera ekler.

• IMU yönlendirmesi: Sensör eksenleri, optik ve mekanik koordinat sistemine bağlanmalıdır, böylece yazılım kafa hareketini doğru şekilde yorumlayabilir.
• Düşük gecikmeli veri yolu: Hareket verileri, gereksiz veri yolu çekişmesi veya saat gürültüsü olmadan işlemciye ulaşmalıdır.
• Kamera/IMU senkronizasyonu: Görsel-ataletsel izleme, görüntü kareleri ve hareket örnekleri arasındaki belirleyici zamanlamaya bağlıdır.
• Sensör füzyonlu PCB bütünlüğü: Yüksek hızlı sensör ve işlemci yönlendirmesi, aşağıdaki prensipler kullanılarak incelenebilir. yüksek hızlı sensör füzyonlu PCB doğrulaması varsa.
• Manyetik ortam: Manyetometre kullanılıyorsa, hoparlör mıknatısları, dokunsal aktüatörler ve metal montaj parçaları kalibrasyon ortamına dahil edilmelidir.

Kablosuz Bağlantı, Ses ve Ses Kontrolü Donanımı

Endüstriyel HMD'ler genellikle Wi-Fi ve Bluetooth'u mikrofon ve hoparlörle birleştirir. Radyo ve akustik alt sistemler, çok küçük bir gövde içinde ekran saatleri ve işlemci anahtarlama gürültüsüyle birlikte var olmak zorundadır.

• Wi-Fi: Video akışı ve uzaktan iş birliği, sürekli radyo ve işlemci yükü oluşturabilir; bu nedenle anten yerleşimi ve termal durum birlikte doğrulanmalıdır.
• Bluetooth: Aksesuarlar ve ses bağlantıları, yayınlanmış bir sürümü kullanabilir. Bluetooth PCB'si Kontrollü giriş yasaklarına sahip mimari.
• RF düzeni: Anten beslemeleri, eşleştirme ve koruma işlemleri daha sonra yapılabilir. kablosuz ve RF çözümü üretim uygulamaları.
• Mikrofon dizisi: Ses kontrolü ürünlerinde birden fazla dijital mikrofon kullanılabilir; kasa montajı sırasında bağlantı noktası konumu ve akustik membranlar korunmalıdır.
• Hoparlör çıkışı: Amplifikatör ve hoparlör yolu, mümkün olduğunca hassas RF/IMU bölgelerinden uzak bir yere yerleştirilmelidir.

Kafa Üstü Elektronik Cihazlar için HDI, Rijit-Esnek ve Termal Tasarım

Ağırlık ve kasa kalınlığı, PCB mimarisini HMD konforu açısından merkezi bir unsur haline getiriyor. Geleneksel sert bir devre kartı, dayanıklı bir monoküler ünite için işe yarayabilirken, kompakt veya kavisli tasarımlar genellikle HDI ve esnek ara bağlantılardan fayda sağlıyor.

• HDI anakart: HDI PCB üretimi İnce aralıklı işlemcileri, belleği ve yoğun bağlantı alanlarını destekleyebilir.
• Sert-esnek: Sert esnek PCB Daha az kablo konektörü kullanarak sinyalleri hoparlör kolları veya bom tertibatları üzerinden yönlendirebilir.
• Akıllı gözlüklerin esnekliği: İnce optik dallar, aynı işlem disiplinini kullanabilir. Akıllı gözlüklerde esnek PCB.
• Isıl yayılma: İşlemci, PMIC ve radyo ısısı, tanımlanmış bakır ve muhafaza yolları kullanılarak dış ve optik yüzeylerden uzaklaştırılmalıdır.
• Pil yerleşimi: Kulaklık dengeleme özelliği, pili arka tarafa veya harici bir pakete yerleştirebilir; bu da kablo ve güç dağıtım gereksinimlerini değiştirir.

HMD PCB'leri için Montaj, Programlama ve Kontrol

Göz hizasında kullanılan ürünler, optik modüller ve esnek devreler takıldıktan sonra genellikle yeniden işlenmesi zorlaşır. Üretim sürecinde, son optik hizalamadan önce programlama ve devre kartı seviyesindeki incelemeler tamamlanmalıdır.

• İnce aralıklı montaj: Highleap sağlayabilir PCB Montajı İşlemciler, bellekler, PMIC'ler, kameralar ve RF cihazları için.
• Bileşen tedariği: Ekran modülleri, kameralar, bellek ve radyolar kontrollü bir şekilde çalışmalıdır. bileşen kaynağı kuralları.
• AOI: PCBA'da AOI Mekanik yığın kapanmadan önce konektörleri, küçük pasif bileşenleri ve cihaz yönünü inceleyebilir.
• Röntgen: BGA/LGA gizli bağlantı noktaları şu şekilde kontrol edilebilir: Röntgen muayenesi gerektiği yerde.
• Programlama: Önyükleyici, işletim sistemi görüntüsü, kalibrasyon verileri ve seri numarası kimliği, tam PCB/BOM revizyonuna bağlı kalmalıdır.

Kafa Üstü Ekran Devre Kartı için Fonksiyonel Test ve Teklif Talebi Paketi

Fabrika kabulü, elektronik işlevleri nihai optik hizalamadan ayırmalıdır. Kart, HMD'nin tamamı optik düzeneğe takılmadan önce ekran verileri, kamera yakalama, sensörler, radyo ve akım açısından doğrulanabilir.

• Ekran düzeni: Görüntü oluşturma, parlaklık kontrolü ve arayüz kararlılığını doğrulayın.
• Kamera: Çekim, otomatik odaklama veya onaylanmış test modu işlevlerini doğrulayın.
• IMU: Sensörün kimliğini ve yönelim tepkisini kontrol edin.
• Kablosuz/ses: Varsa, Wi-Fi/Bluetooth ve mikrofon/hoparlör bağlantı yollarını doğrulayın.
• Güç: Aktif ve düşük güçteki akım durumlarını ölçün.
• FCT: Highleap, müşteri tanımlı çözümleri uygulayabilir. fonksiyonel test Programlanmış bellenim ve izlenebilir sonuçlarla.

İlgili ürün programları arasında, her biri kendi optik ve mekanik konfigürasyonuyla piyasaya sürülen, tek gözlü endüstriyel HMD PCB'leri, kask üzerine monte edilen ekran panoları, destekli gerçeklik başlıkları, giyilebilir kamera/ekran modülleri ve akıllı gözlük esnek montajları yer alabilir.