SHARP 7" 高精細 IGZO LCDの組立・接続方法

SHARP 7" 高精細 IGZO LCD 接続キット for Piの組立・接続には細心の注意が必要となります。取扱、作業手順を間違えると、破損、故障する恐れがあります。
本ページをよく読み、内容をご理解された上で行って下さい。

作業を始める前に

作業を進めるに当たり特に注意して頂きたい点

  1. 必ず平らな広い作業スペースで行いましょう
    LCDモジュールの厚さは2mmにも満たなく、表面がガラスでできているため、無理な力が掛かったり、 強い衝撃を与えるとヒビが入ったり、割れてしまうことがあります。必ず、平ら場所に梱包材(気泡緩衝材)などを敷き、 力が一部にだけ掛かることのない様にして下さい。
  2. 作業中に怪我をしないように注意しましょう
    SHARP 7" 高精細 IGZO LCD 接続キットの部品には、鋭利なものもございます。作業時、怪我をしないよう十分に注意して下さい。
  3. 静電気に注意しましょう
    本製品を含め電子機器・部品は、静電気により破壊、損傷する恐れがあります。作業を始める前に、人体に滞留した静電気を 接地物体(蛇口、窓サッシなどの金属)に触れ、十分に放電して下さい。
  4. ケーブル、コネクタ取扱には、細心の注意を払いましょう
    LCDモジュールとI/F基板を繋ぐフラットケーブル(FFC・FPC)など、またそのケーブルを接続するコネクターなどは、 一般的に家庭内で使用するものとは違い、大変精密に作られています。そのため、過大な力を加えたり、誤った操作を行うと、 簡単に破損してしまいます。
    特に、コネクターのロック解除、ロック操作は、コネクターの構造を良く理解した上で行って下さい。
  5. ケーブルの接続方法にも注意しましょう
    フラットケーブル(FFC・FPC)には、コネクターに対し接続する方向、表裏があります。各手順の説明、写真を見て作業を進めて下さい。
    また、コネクタに直接力が加わらないよう、ケーブルを引き回して下さい。特に、コネクタ付近などで、ケーブルが折り曲がったり、 ねじれたりすると、ケーブル、コネクターの破損の原因となります。
  6. 異常が発生したら、すぐに電源を切る
    異音・異臭・発煙など、予期せぬ異常が発生した場合は、すぐに電源をお切り下さい。ブリッジ基板から 電源ケーブルを抜き外し、使用を中止して下さい。
    上記のような異常が起こった場合、事後を含めて異常発熱する可能性があります。火傷、火災などの事故が起こらないよう、 細心の注意をお願いします。

接続・取り付け手順

Step 0:コネクターの操作方法を確認します

I/F基板で使用されているコネクターの仕組み、操作方法を次のサイトで確認して下さい。
実際の製品で使用されているコネクターと、マニュアルで説明されているコネクターは違いますが、同等の機構のため操作方法、注意点など大変参考になります。
実際の製品でも数種類のコネクターが使用されているため、タイプの違うコネクター操作マニュアルをご紹介します。両方とも大変分かりやすく説明されていますので、一通り目を通すことをお勧めします。
尚、マニュアルの中で、「FFC」、「FPC」というキーワードが出てきますが、本キットにおける各種フレキシブルケーブルのことだとお考え下さい。

Step 1:内容物を確認します

固定用ビスは、I/F基板に取り付けて出荷されています。
LCDモジュールには、保護フィルムが貼り付けられています。組立・接続作業が終わるまで剥がさないで下さい。 内容物の確認

  1. 7.0" WUXGA LCD モジュール(LQ070M1SX01)
  2. I/F 基板(LQ0DZC0146)
  3. HDMI-MIPI ブリッジ基板(LQ0DZC0145)
  4. 固定用ビス(M2x3.5mm)

Step 2:ブリッジ基板に、I/F基板を取り付けます

  1. I/F基板に取り付けられている固定用ビスを外します。(ビスは使用しますので、なくさないようにして下さい。)
  2. 次の写真のようにブリッジ基板を置き、接合コネクターに、I/F基板を斜めに差します。
  3. 斜めになっているI/F基板をブリッジ基板に、軽く押しつけ水平になる様にし、ねじ穴を合わせ、先ほど外したビスで固定します。

ディスプレイのDSIフラットケーブルをドライバーボードに接続

Step 3:LCDフラットケーブルをI/F基板に接続します

  1. 次の写真のようにLCDモジュールを裏にし、その横に(ケーブル側)にI/F+ブリッジ基板を裏にして配置します
    必ず、平らな場所に、製品の梱包材(気泡緩衝材)などを敷き、LCD表面を保護して、LCDモジュールを置いて下さい。
    このLCD、LEDフラットケーブル、は、FPC(Flexible Printed Circuit))と呼ばれ薄く柔軟性のある曲がる基板です。 ただし、許容される以上に、ねじったり、強く曲げると破損してしまいます。
    そのため、各パーツの向き、位置を必ず次の写真のようにして、ケーブル、コネクターに無理な力が掛からないようにします。
  2. 「LCD_CN1(幅の広い方)」コネクターのロックを開けます
    「Step 0:コネクターの操作方法を確認(フロントロック方式)」を参考に、細心の注意を払って操作して下さい。
  3. LCDフラットケーブルを挿入します
    ケーブルをコネクターの前面ではなく、斜め上から、奥側に真直に、差し込む必要があります。
    差した時にケーブルがたわむ位の距離に、I/F基板+ブリッジ基板をLCDモジュールに近づけ、ケーブルの両サイドを軽く持って、挿入するとやりやすいでしょう。
  4. コネクターをロックします
    ロック後にケーブルが正しく奥まで入っているか、斜めに入っていないかなど十分に確認して下さい。
    正しく挿入できているかは、I/F基板+ブリッジ基板をケーブルがたわまない距離まで離し、一旦ロックを解除してみると分かりやすいです。 正しく挿入できている場合は、ケーブルの凹みにコネクターの凸起がはまり、ロックを解除しただけでは、ケーブルが抜けないはずです。

ディスプレイにドライバーボードを固定

Step 4:LEDフラットケーブルをI/F基板に接続します

  1. 「LED_CN1(幅の狭い方)」コネクターのロックを開けます
    このコネクターのレバーは、ケーブル挿入側とは反対側を持ち上げてロックを解除するように作られています。
    「Step 0:コネクターの操作方法を確認(バックロック方式)」を参考に、細心の注意を払って操作して下さい。
  2. LEDフラットケーブルを挿入します
    LCDフラットケーブルとは違い、ケーブルをコネクターの前面から、奥側に真直に、差し込む必要があります。
    コネクターの入り口にケーブルを少し差し込み、ケーブルの根本の方(I/F基板の端ぐらい)から、 コネクターのレバーまで人差し指の腹を滑らせていくと、正確に奥まで入り、その状態でロックもできます。
  3. コネクターをロックします
    ロック後にケーブルが正しく奥まで入っているか、斜めに入っていないかなど十分に確認して下さい。
    ロックした状態で、軽くケーブルを引っ張ってみて、抜けるようだと正しく挿入できていません。 正しく挿入できていれば、多少引っ張っても簡単には抜けないはずです。

ディスプレイにドライバーボードを固定

Step 5:LCDモジュールとI/F+ブリッジ基板を同時に表に返します。

FPCケーブがねじれたり、強く引っ張ったりしない様に、必ず同時に、細心の注意を払って表に向けて下さい。

ドライバーボードにDSIフラットケーブルを接続

Step 6:接続のテスト

Raspberry Pi では、ブート パラメーターを設定することで、ビデオ出力の制御を行います。

ブート パラメーターは、「/boot/config.txt」ファイルに設定します。

  1. ターミナルを開く
    例えば、デスクトップの左上角「Menu」ボタンから、「アクセサリ」内の「LXTerminal」を選択してください。
  2. 次のコマンドを入力し、「/boot/config.txt」を nano(テキストエディタ)で開く
    (ファイルの編集には、権限が必要なため、「sudo」コマンドを付ける)
    sudo nano /boot/config.txt        
  3. 次の行を加える(既に同様の行がある場合には設定値を変更)
    # SHARP 7" Settings:
    hdmi_pixel_freq_limit=200000000
    hdmi_timings=1200 0 164 8 32 1920 0 12 2 6 0 0 0 60 0 163430000 0
    hdmi_drive=2
    disable_overscan=1
    max_framebuffer_width=1200
    max_framebuffer_height=1920

    # Landscape
    display_rotate=1
    framebuffer_width=1920
    framebuffer_height=1200
    # Test
    hdmi_group=2
    hdmi_mode=87
    hdmi_force_hotplug=1

  4. ファイルを保存し、nanoを終了
    1. Ctrlとo(オー)キーを押し、保存コマンドを実行
    2. 保存ファイル名を訊かれたら、上書なのでそのままEnterキーで確定
    3. Ctrlとx(エックス)キーを押し、終了コマンド実行
  5. Raspberry Piを再起動
    再起動後にLCDのバックライトが転倒し、画面が出力されると思います。
    画面が映らない場合には、LCDの電源がOFFに成っているなどが考えられます。ブリッジ基板表のPWRボタンを押して、ONにしてください。

Step 7:Rapidly PiのHDMI出力設定を行います

SHARP 7" 高精細 IGZO LCD 接続キットは、Raspberry Piと接続しただけでは、画面が表示されません。
本LCD様に、Raspberry Piのファームウェアを設定する必要があります。
変更後、変更を元に戻すまで、本LCD以外のディスプレイへ画面出力が正常に行えなくなります。
ここでは、簡単に元に戻せる方法をご案内いたします。

 つづく

Pimoroni 7インチ タッチ・スクリーン フレームの取り付け・設定方法

Pimoroni「公式 7" Touchscreen Display」用フレームは、ディスプレイを180°回転した状態(上下逆さま)で取り付けるよう設計されています。
そのためフレームの取り付け後は、出力機器側でビデオ出力を調整(180°回転)し、フレームと表示画面の方向を合わせる必要があります。
Raspberry Pi でのビデオ出力の設定方法と、接続、組立時のヒントをご案内いたします。

設定自体は、それほど難しい作業ではありません。また、一度設定してしまえば、再起動などを行っても再設定する必要はありません。

対象システム構成

本体 Raspberry Pi A+/B+/Pi2/CM
ディスプレイ Raspberry Pi 7" Touchscreen Display
フレーム Pimoroni「公式 7" Touchscreen Display」用フレーム
電源 2.0A以上の出力が可能な電源
OS

Rasbian (2015-11-21)

OS に依存する設定ではありませんので、OSやバージョンの差異にかかわらず、
ここで説明されている方法で対応できると思います。お試し下さい。

Pimoroni Raspberry Pi Touchscreen LCD frame

作業手順

ディスプレイにフレームを取り付ける際のヒント

Pimoroni「公式 7" Touchscreen Display」用フレームの組立・取り付け方法は、 「 フレーム取扱説明書(PDF)」をご参照下さい。

  • フレームの各レイヤー、パーツには、保護のため白いフィルムが裏表両側に貼られています。剥がしてご使用下さい。
    (かなり強力に張り付いていますが、端を爪で軽くひっかくようにすると簡単に剥がせます。)
  • ディスプレイにフレームを取り付ける際は、ディスプレイからドライバーボードを取り外す必要があります(リボンケーブルを取り外す必要はありません)。
    作業方法は、「 Raspberry Pi 7" Touchscreen Display 接続・取り付け方法」をご参考にして下さい。
  • フレームを立てた際、ディスプレイはリボンケーブルの出る端が上側になります。フレーム スタンドの取り付け方向に注意して下さい。
    Pimoroni Raspberry Pi Touchscreen LCD frame Back Side

Raspberry Pi でのビデオ出力の回転方法

Raspberry Pi では、ブート パラメーターを設定することで、ビデオ出力の向きを変更することができます。

ブート パラメーターは、「/boot/config.txt」ファイルに設定します。

  1. ターミナルを開く
    例えば、デスクトップの左上角「Menu」ボタンから、「アクセサリ」内の「LXTerminal」を選択してください。
  2. 次のコマンドを入力し、「/boot/config.txt」を nano(テキストエディタ)で開く
    (ファイルの編集には、ルート権限が必要なため、「sudo」コマンドを付ける)
    sudo nano /boot/config.txt        
  3. 次の行を加える(既に同様の行がある場合には設定値を変更)
    lcd_rotate=2
  4. ファイルを保存し、nanoを終了
    1. Ctrlとo(オー)キーを押し、保存コマンドを実行
    2. 保存ファイル名を訊かれたら、上書なのでそのままEnterキーで確定
    3. Ctrlとx(エックス)キーを押し、終了コマンド実行
  5. Raspberry Piを再起動
    お疲れ様です。再起動後に画面が180°回転し、通常の向きになっているはずです。

パラメーター、設定値について

インターネット上の情報には、Raspberry Pi のビデオ出力の向きを設定する方法として、 ブート パラメーター「display_rotate」を利用した情報が見られますが、このパラメーターはタッチスクリーン機能には作用しないため、実用にはなりません。
さらに、タッチスクリーン機能に付いても向きを設定すればよいのですが、上記の「lcd_rotate」による設定のほうが、今回の目的には合っているでしょう。

設定効果
lcd_rotate=0 標準(無変更)
lcd_rotate=1 時計回りに90°回転する
lcd_rotate=2 時計回りに180°回転する
lcd_rotate=3 時計回りに270°回転する
lcd_rotate=0x10000 横方向に裏返す
lcd_rotate=0x20000 縦方向に裏返す

Raspberry Pi 7インチ タッチ・スクリーン ディスプレイ 接続・取り付け方法

Raspberry Pi 7インチ タッチ・スクリーン ディスプレイの接続・取り付けは、難しい作業ではありませんが、取り扱い方法や作業手順を間違えると、破損、故障および怪我の危険が有ります。
本ページをよく読み、ご理解された上で行って下さい。

必要なもの

Raspberry Pi 7インチ タッチ・スクリーン ディスプレイを動作させるのに必要、有ると便利な商品のご紹介です。

Raspberry Pi本体ディスプレイ、ケースSDメモリーカードUSB 電源、USB ケーブル接続ケーブル(オプション)
Raspberry Pi本体 一覧へ ディスプレイ、オプション 一覧へ SDメモリーカード 一覧へ USB 電源、USB ケーブル 一覧へ 接続ケーブル 一覧へ
  1. Raspberry Pi 本体
    本ディスプレイはRaspberry Pi 3B、2B、B+、A+、B、A、Compute Module Kitで使用できます。
    Raspberry Pi Zero では、ご利用いただけません。
  2. 7" タッチスクリーン ディスプレー、ケース
    本ディスプレイには、下記のものが付属しています。
    1. アダプター ボード ×1
      電源、信号の入出力、ディスプレーのコントロールに使用
    2. ジャンパーケーブル ×4本1組
      Raspberry Pi とディスプレーで電源を共有する場合に使用
    3. DSI リボンケーブル (FFC) ×1
      Raspberry Pi、ディスプレー間の信号伝送に使用
    4. 六角ねじスペーサー ×4
      アダプター ボードの固定に使用
    5. M2.5 ねじ ×4
      ディスプレイ背面にRaspberry Piを固定するために使用
  3. システム起動用 microSD カード
    Raspbian OS をご利用になる場合は、バージョン 4.1 以降をご用意下さい。
  4. USB 電源、USB ケーブル ×2 または 1
    Raspberry Pi 本体、ディスプレーへの電源供給に使用
    • ディスプレイ付属ジャンパーケーブルを用いて Raspberry Pi 本体とディスプレーで電源を共有することもできます。
      (電源供給は Raspberry Pi 本体またはディスプレーのどちらか一方のみで済みます)
    • Raspberry Pi3 は電源要求がシビアなため、ディスプレーとの 電源共有はお勧めしません。 動作不良の原因となります。
  5. 接続ケーブル(オプション)
    本ディスプレイの付属ケーブルを利用すれば、ディスプレイ背面にRaspberry Pi本体を取り付けられます。 ディスプレイと本体を離してご利用になる場合などに、便利な長いケーブルのご用意もございます。(接続ケーブル
    その他、ディスプレイを立てられるオシャレなフレーム、Raspberry Pi本体と合わせて収納できるケースなどもあります。 (ケース

リボンケーブル (FFC) の接続について

  • リボンケーブルには表裏が有り、導体が露出している面をコネクターの導体側に合わせます。
  • ケーブル本体は実装に応じて折り曲げたりできますが、繰り返し折り曲げるなど負荷を加えすぎると断線を起こす可能性が有ります。
    また、先端の補強板部分を曲げたり、補強板根元付近に負荷を加えることはできません。
  • コネクターへの接続は、傾き無く突き当たるまで挿入した状態でロックを掛け固定して下さい。

接続方法と手順

配線図
画像をクリックすると拡大表示されます。

ディスプレーとアダプター ボードの接続(納品時接続済み)

  1. アダプター ボードの裏面に、ディスプレーから出ている2本のディスプレー リボンケーブルのうち、幅の広い方を接続します。
  2. ディスプレーの背面に、アダプター ボードを表面(ロゴ有り)が上になるよう配置し、スペーサーを使いディスプレーに固定します。(4個所)
  3. アダプター ボードの表面に、残りのディスプレー リボンケーブルを接続します。

アダプター ボードの配線

  1. DSIリボンケーブルをアダプター ボードへ接続します。
  2. ジャンパーケーブルをアダプター ボードへ接続します。(電源を共有する場合のみ)

Raspberry Pi の設置

  1. M2.5 ねじを用いスペーサー上へ Raspberry Pi を固定します。(4個所)
  2. DSIリボンケーブルを Raspberry Pi に接続します。
  3. ジャンパーケーブルを Raspberry Pi 上の GPIO ピン(赤→5V、黒→GND)へ接続します。(電源を共有する場合のみ)

システムの起動

  1. 起動用 microSD の挿入など、必要な準備を行います。
  2. USB ケーブルを Raspberry Pi、ディスプレーの micro-USB 端子へそれぞれ接続します。
    ジャンパーケーブルにより電源を共有する場合は、どちらか一方にのみ接続して下さい。両方から電力供給を行うと、故障の原因となります。)
  3. ディスプレー、Raspberry Pi の順にUSB ケーブルをUSB電源に接続します。

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なお、製品仕様に変更はございません。

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