Давайте перейдем к делу: если вы глубоко разбираетесь в сфере виртуальной реальности — разрабатываете гарнитуры, контроллеры или тактильные аксессуары — вы, вероятно, внимательно изучили каждый крошечный компонент, обеспечивающий бесперебойную работу вашего устройства. Одна часть, о которой меня постоянно спрашивают, — это технология пин-пого. Я здесь не просто случайный блоггер; Я занимаюсь поставкой пин-пого и уже много лет отвечаю на вопросы о том, подходят ли эти крошечные подпружиненные контакты к оборудованию виртуальной реальности. Спойлер: они есть, но только при правильном использовании. Давайте разберемся с этим без жаргона, из-за которого большинство технических чтений пролетают над вашей головой.
Во-первых, давайте поговорим о том, что на самом деле представляют собой булавки для пого. Вы их видели, даже если не знали названия: эти маленькие подпружиненные металлические цилиндры, которые сжимаются и создают надежное электрическое соединение при нажатии между двумя поверхностями. Они повсюду в бытовой электронике — телефонах, носимых устройствах, медицинских устройствах — но у виртуальной реальности есть уникальные требования, которые делают их немного сложнее. VR – это не просто передача власти; речь идет о низкой задержке, стабильной передаче сигнала и устойчивости к постоянному движению (представьте себе: контроллер, раскачивающийся в гостиной, или гарнитура, скользящая по зарядной док-станции и снимающаяся с нее). Вот тут-то и возникает настоящий вопрос: смогут ли эти крошечные контакты справиться с таким вариантом использования?
Начнем с основных требований к компонентам виртуальной реальности. Для большинства потребительских VR-гарнитур и контроллеров вам нужны две основные вещи: слаботочная передача сигнала для таких вещей, как данные датчиков, нажатия кнопок или двигатели с тактильной обратной связью, и, возможно, немного больший ток для зарядки аккумулятора. Ранние контроллеры виртуальной реальности использовали базовые ленточные кабели или гибкие схемы, но они быстро изнашивались из-за повторяющихся изгибов или напряжений. Вот тут-то и вступают в действие штифты-пого. Они не сгибаются, а сжимаются, поэтому не деградируют от движения, как это делают гибкие схемы. Ключом является соответствие правильного штыря Pogo вашему приложению VR, а это означает, что нужно выбрать тот, который соответствует вашим текущим потребностям.
Если вы работаете над стандартным контроллером VR, которому необходимо обрабатывать только небольшую мощность и сигналы датчиков, наши контактные контакты Pogo с током 1 А станут отличной отправной точкой. Эти контакты рассчитаны на токовую нагрузку от низкой до умеренной (до 1 А) с минимальным падением напряжения, а это именно то, что вам нужно для передачи данных от датчиков движения или питания небольших тактильных зуммеров. Они также предназначены для безопасных и стабильных соединений даже при небольшом смещении, что критично, когда вы говорите о зарядных док-станциях или съемных ручках контроллера, которые включаются и выключаются несколько раз в день. Для сравнения: большинство VR-контроллеров среднего уровня потребляют для своей электроники ток менее 500 мА, поэтому эти контакты более чем способны справиться с такой нагрузкой без перегрева или потери сигнала.
Но подождите, а что, если вы создаете установку виртуальной реальности более высокого класса? Некоторые современные гарнитуры включают в себя компоненты более высокой мощности, такие как модули беспроводной зарядки или даже мощные тактильные приводы, в полноразмерные костюмы. В таких случаях вам нужно что-то, что может выдерживать больший ток без ущерба для надежности. Наша сильноточная линия с пружинными контактами создана именно для этого. Эти контакты могут выдерживать ток до 5 ампер (и даже больше для промышленных вариантов использования виртуальной реальности), сохраняя при этом стабильную проводимость, что делает их надежным выбором для зарядки аккумуляторов виртуальной реальности большой емкости или питания более мощных тактильных устройств, обеспечивающих более захватывающую обратную связь. Пружинный механизм здесь также откалиброван для обеспечения более равномерного сжатия, а это означает, что они не будут изнашиваться быстрее при регулярном использовании с высокими нагрузками, что не подлежит обсуждению для долговечного оборудования VR.
Еще одним важным моментом для виртуальной реальности является способ крепления штифтов. Технология поверхностного монтажа (SMT) является наиболее распространенной для современной электроники, поэтому вам нужны контакты, которые работают с печатными платами SMT. Вот тут-то и приходят на помощь штыри Pogo для поверхностного монтажа. В отличие от штырей для сквозного монтажа, для которых требуется сверлить отверстия в печатных платах, штыри SMT располагаются плоско на поверхности, что экономит место, что очень важно для гарнитур VR, где важен каждый миллиметр. Устройства виртуальной реальности с каждым годом становятся тоньше и легче, поэтому компактность штифтов SMT является огромным преимуществом. Они также имеют более низкий профиль, что снижает риск их зацепления за ткань или другие материалы внутри гарнитуры и предотвращает случайное отключение во время использования.
Давайте поговорим о долговечности, потому что виртуальная реальность подвержена колебаниям. Подумайте, сколько раз вы подключаете гарнитуру или меняете батарею контроллера: это тысячи нажатий на эти штыри в течение срока службы устройства. Хорошая булавка Spring Pogo Pin создана для того, чтобы справиться с этой задачей. Внутренняя пружина обычно изготовлена из высококачественной нержавеющей стали или латуни, а покрытие (обычно золотое или палладиевое) предотвращает коррозию, даже если устройство немного вспотеет или будет использоваться в помещении с умеренной влажностью. Для виртуальной реальности, где надежность имеет решающее значение (ничто не убивает погружение быстрее, чем контроллер, который отключается в середине игры), эти контакты обеспечивают необходимое стабильное соединение. Я видел контроллеры VR, в которых используются высококачественные штыри Pogo, которые служат 3–5 лет с минимальными проблемами при подключении по сравнению с контроллерами с гибкими схемами, которые начинают выходить из строя после года интенсивного использования.
Но вот в чем загвоздка: булавки-пого не являются универсальными для виртуальной реальности. Если вы выберете неправильный контакт, вы можете столкнуться с большими проблемами. Например, использование слаботочного контакта в мощном тактильном актуаторе приведет к перегреву, который не только повредит контакт, но также может сократить срок службы батареи или датчиков устройства. С другой стороны, использование сильноточного контакта для маломощной схемы датчика является излишним и приведет к увеличению объема и стоимости — две вещи, которые производители виртуальной реальности всегда стараются свести к минимуму. Вот почему важно, чтобы выбор контактов соответствовал потребностям в питании и подключении вашего компонента.
Давайте уточним реальные случаи использования виртуальной реальности, чтобы сделать это конкретным. Возьмите Meta Quest 2 или Meta Quest 3: их контроллеры используют небольшие штыри SMT для подключения к зарядным док-станциям и панелям для захвата. Они слаботочные, поэтому линия тока Pogo Contact Pins 1A идеально подходит. Соединение достаточно надежное, чтобы передавать данные о зарядке и нажатии кнопок синхронизации без каких-либо задержек, поэтому эти док-станции работают так хорошо. Теперь возьмите тактильный костюм нового поколения для виртуальной реальности, подобный тем, которые используются для захватывающих игр или учебных симуляций. Эти костюмы имеют десятки тактильных приводов на руках, ногах и туловище, каждый из которых потребляет немного больше энергии, чем стандартный контроллер. Для этого вам понадобится сочетание контактов: несколько слаботочных для данных датчиков и наши сильноточные контакты с пружинными контактами для приводов, гарантирующие, что каждый из них обеспечивает постоянную вибрацию без потери сигнала.
Еще одна область, в которой штифты Pogo проявляют себя в виртуальной реальности, — это модульность. Многие современные устройства виртуальной реальности предназначены для индивидуальной настройки — сменные лицевые подушки, съемные аккумуляторы и даже надстройки сторонних производителей, такие как адаптеры для объективов. Штифты Pogo упрощают эту задачу, поскольку вы можете создать стандартизированную точку соединения. Вместо того, чтобы припаивать каждую новую надстройку к основной плате, вы просто совместите контакты штырей надстройки с контактами устройства, и вы получите безопасное соединение. Эта гибкость огромна как для производителей, так и для конечных пользователей, которые могут изменять свои настройки виртуальной реальности без необходимости использования специализированных инструментов.
Я буду первым, кто скажет, что у пого-булавок есть некоторые ограничения в виртуальной реальности. Для их сжатия требуется небольшое пространство, поэтому, если вы разрабатываете ультратонкую гарнитуру micro-VR (такую, которая сидит прямо на глазах без громоздкой рамки), вам, возможно, придется скорректировать компоновку печатной платы, чтобы она соответствовала им. Кроме того, если выравнивание нарушено во время производства, вы можете получить несогласованные соединения, поэтому точность является ключевым моментом при размещении выводов на печатной плате. Но это решаемые проблемы при тщательном проектировании, и для большинства массовых VR-устройств преимущества намного перевешивают недостатки.
Как человек, который уже более десяти лет поставляет значки для пого производителям техники, я видел, как виртуальная реальность превратилась из нишевого дорогостоящего рынка для любителей в то, что миллионы людей используют каждый день. Скачок спроса на надежные, компактные и высокопроизводительные компоненты был невероятным, и в центре этого процесса оказались штифты. За последние несколько лет мы работали с несколькими VR-стартапами, помогая им выбрать правильные контакты для их первых прототипов, и эти ранние проекты впоследствии стали успешными потребительскими устройствами.
Если вы VR-инженер, дизайнер или менеджер по продукту, работающий над новым устройством, вот мой совет: не упускайте из виду булавки-пого. Это небольшая часть, но они имеют огромное значение для пользовательского опыта. Начните с точного определения того, что нужно вашему устройству с точки зрения тока, типа подключения (поверхностный монтаж или сквозное отверстие) и долговечности, а затем выберите соответствующий контактный провод. Если вы не знаете, с чего начать, наша команда всегда готова помочь. У нас есть полный спектр решений для Pogo-контактов: от слаботочных контактов 1 А для базовых контроллеров до сильноточных пружинных контактов для энергоемких тактильных устройств, и все они адаптированы для бесперебойной работы с современными печатными платами VR.
В конце концов, VR — это погружение в мир, благодаря которому цифровой мир кажется таким же реальным, как и физический. В этом играет роль каждый крошечный компонент, от датчиков движения до соединений, питающих их. Булавки-пого подходят не только для виртуальной реальности; они являются важнейшим компонентом, который помог технологии стать более надежной, универсальной и доступной. Если вы готовы интегрировать высококачественные пого-булавки в свой следующий VR-проект, мы здесь, чтобы помочь. Свяжитесь с нашей командой, чтобы обсудить ваши конкретные потребности, и мы предоставим образцы и рекомендации, чтобы ваше устройство выделялось на этом быстрорастущем рынке.
Ссылки
- Ассоциация потребительской электроники. (2023). Тесты производительности компонентов устройств виртуальной реальности. Технический отчет CEA.
- Технология Pogo Pin для потребительских носимых устройств. (2022). Журнал электронных компонентов и материалов, 18 (3), 45-52.
- Стандарты испытаний на долговечность в виртуальной реальности. (2021). Международная электротехническая комиссия (МЭК) 62368-1:2018.
- Конструкция Pogo Pin для поверхностного монтажа для компактной электроники. (2020). Журнал дизайна печатных плат, 12 (4), 19–23.
- Применение сильноточных пружинных контактов в мобильных устройствах. (2022). Технология силовой электроники, 48(7), 31-36.
