ディスプレイ統合設計で避けるべき8つの致命的なミス

以下の設計上の「落とし穴」は、当社が多くのディスプレイ統合のお客様と取り組む中で 最も頻繁に遭遇する問題点 です。
ディスプレイ設計には他にも多くの注意点がありますが、これらは お客様が製品設計を成功させる過程で、当社が特に支援しているポイント です。
ここでは、これらの落とし穴を特定し、回避する方法をご紹介します。

1. 製品の目的を理解することから始める。要するに、市場を把握すること が重要です。以下の質問に明確な答えを持つことが不可欠です：

• 最終製品が表示する必要のある情報は何か？テキスト、画像、またはその両方か？モノクロかカラーか？
• LEDインジケーターも必要か？
• エンドユーザーはどのようなインターフェースを使用するか？タッチパネル、ソフトキー、または固定機能ボタンか
• 使用環境はどのようなものか？屋内、屋外、高温・低温、湿度の高い環境など？（保管環境と動作環境の両方を含む）
• ユーザーはどのくらいの距離から操作するか？
• 周囲照明はどのような状況か？
• ユーザーが直接触れるか？保護が必要か？
• 使用に動きが伴うか？衝撃や振動への設計上の考慮は必要か？

2. ディスプレイのサイズと表示内容を理解する ディスプレイのサイズと表示したいコンテンツ量を正確に把握することが重要です。多くの場合、お客様が要求する解像度は実際の使用には高すぎる ことがあります。これは表示するコンテンツと、要求されたディスプレイサイズでそのコンテンツが適切に表示できるかどうかに関係します。

例: あるエンジニアと協力した際、彼の要求するピクセル密度はモノクロ技術の限界に近いものでした。その理由は、限られた表示サイズで 漢字を表示する必要があった からです。設計フェーズが完了したとき、小さいサイズで高解像度を実現するためにディスプレイの限界を押し広げた結果、フォントサイズが非常に小さくなり、表示を読むためには数インチ離れなければならない状態になっていました。これは実用的な製品ソリューションにはなりません。

回避策:
お客様には まずディスプレイのモックアップを作成すること をお勧めしています。
必要な表示サイズと解像度でコンテンツを作成し、紙に印刷するだけで、何ヶ月もの設計作業や多大なコストをかける前に、表示の可読性や適切性を簡単に確認できます。

3. 可能な限り標準設計ガイドラインに従う 

保守的な設計は通常、より成功しやすい です。
ただし、必ずしも常に可能というわけではなく、製品を最先端にするためには標準から外れる必要がある場合もあります。しかし、限界に挑戦するたびに、コストの増加や信頼性の低下 の可能性が高まります。

また、可能な限り 一般的に入手可能な技術を使用すること には大きな安全性があります。
部品が珍しいほど、コストは高く、リードタイムは長く、製品寿命中に陳腐化する可能性 が高まります。

4. カスタム設計と統合を行う

ディスプレイと最終製品が 完璧にフィットするように設計 します。
部品を最も適切で論理的な位置に配置します。
多くの場合、ボタンやLEDインジケーターはディスプレイ自体に配置する方が効率的 です。

5. 部品を削減する

ディスプレイPCB上に部品を実装することで、サブPCB、部品、コネクタを削減できます。
少ない方が良い、という設計原則です。

具体例:

• バックライト、LCD、タッチ機能など、すべての機能を1本のメインケーブルに統合する。

• ディスプレイからボード間ケーブルが必要な場合は、片端をディスプレイにホットバー半田接続で統合する。これにより、コネクタの接続対を排除でき、信頼性が高く、組み立てが簡単で低コストになります。

6. 小型化する

製品は 必要最小限のサイズにする ことが重要です。
余分なサイズはスペースの無駄になり、コストを増加させます。
例: コネクタサイズを小さくする、使用するインターフェースを決め、そのオプションに必要なピンだけを出す。不要な「NCピン」や「GNDピン」は必要な場合にのみ使用します。

7. 落下耐性を考慮する
ポータブル製品であれば、必ず落下する可能性 があります。
誰もが経験することなので、設計初期段階で落下試験を組み込む ことが推奨されます。

8. 設計オプションを効果的に検討する

以下の問いを自分に投げかけます：
「この部品や機能をディスプレイに追加した場合、製品の販売数量が増えるか、もしくは販売価格が高くなり、コスト差を上回る利益が得られるか？」

エンジニアリングは常にトレードオフの連続です。
そして市場が、購入者やユーザーにとって魅力的なものを決定します。
そのため、競合を含む市場を理解することが重要です。