JPH10207384A - 変化しやすい周囲光条件下におけるlcdベースのノートブック・コンピュータ - Google Patents
変化しやすい周囲光条件下におけるlcdベースのノートブック・コンピュータInfo
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Abstract
広い範囲の周囲光および影の条件下で見ることができる
ようにする機械構造を提供すること。 【解決手段】 ノートブック型コンピュータにおいて多
色液晶ディスプレイの可視性を向上させる配置構成で
は、ラップトップの上部の蓋が、そのフレーム内で拡散
体/反射表面とLCDとに機械的に分離し、この拡散/
反射蓋が、スライダおよびリンク機構の配置構成によっ
て取り付けられ、これによって、拡散体/反射体がフラ
ット・フィールド照明として機能し、LCD平面から離
れてはいるが依然としてこの平面と二面角をなす平面内
を移動することが可能になる配置構成を利用する。この
ように位置決めされた蓋は、LCD平面を通して都合よ
く周囲光を反射させることができる。また、この蓋は、
LCD平面を越えて突き出させることにより、普通なら
LCDの視野表面に入射する光によって褪色するはず
の、コントラストを維持する影を保持する。
Description
囲光条件下での、多色式液晶ディスプレイの背景照明、
さらに詳細には、ラップトップ・コンピュータの構成要
素として使用する場合に、このようなディスプレイの背
景照明を行う方法および手段に関する。
液体をはるかに越える、固体の水晶に近い秩序で配列す
る傾向がある。その結果、液晶は、固体の水晶の光学特
性の多くを有する。さらに、その原子または分子の配列
が、固体の水晶ほどには安定して固定されないので、液
晶は、電磁放射線、機械的応力、または温度によって容
易に変性し、その光学特性が変化する可能性がある。L
Cが、適切な圧力、温度、および電気光学場の状況下
で、ある配向秩序を示すシガー型の有機分子の集まりで
あるというのは、繰り返し述べられるが誤りである。
可能な画素(ピクセル)アレイを含む情報ディスプレイ
である。このアドレス可能なピクセル・アレイは、ガラ
ス板、偏光フィルタ、透明電極、および液晶材料からな
る薄層サンドイッチから形成される。LCに関連する電
気光学効果が多様なことから、LCDは多数の様々なタ
イプの情報ディスプレイに形成することが可能である。
LCDは薄いサンドイッチ構造なので、電子線管ディス
プレイのかさばりを防止することができる。さらに、多
くのLCDは反射性である、すなわち周囲光のみを使用
してディスプレイを照明する。LCDが外部光源を必要
とする場合でも、その消費電力は電子線装置よりはるか
に少ない。
される。受動マトリックス・ディスプレイは、LC層の
上下に行および列構成で位置する、互いに垂直な1組の
多重化透明電極によってアドレスされる。受動ピクセル
は、その両端間に十分な電圧勾配があり、LC分子が電
場に対して平行に整列する時に、アドレスされる。
ドレシングは完全にLC膜の後ろで起こる。LCDの前
表面は、連続式電極でコーティングされているが、後表
面はアドレス可能なピクセル・アレイとしてパターン化
されている。薄膜トランジスタ(TFT)のアレイは、
対応するピクセル(LCセル)を個別にアドレスするよ
うに動作する。すなわち、あるピクセルの各TFTは、
ピクセル間の間隙に沿って走る1組の細い多重化電極に
よってアドレスされる。一方、ピクセルは、電流をゲー
ト線に印加してTFTをオンにし、ソース線から後面電
極へ電荷を移動させることによって、アドレスされる。
これにより、ピクセルの両端間に電圧が加えられ、ピク
セルはオンになる。
レイがもつ制限がない。すなわち、能動マトリックスL
CDは、45°までの角度で見ることができ、40対1
のコントラストを有する。TFT、あるいはゲート線ま
たはソース線も透明でなく、そのため照明光の何分の1
かを遮るために、能動マトリックスLCDがより強力な
背景照明を必要とする点は不利である。
イ照明 ラップトップとは、膝の上で使用できるほど小型のマイ
クロコンピュータと定義される。ラップトップはまた、
「ノートブック」コンピュータとも呼ばれる。後者は、
使用しない時には本を閉じるように閉じて運ぶことがで
きることに由来する。また、読む時には、本の場合と同
様にそれらを開くことができる。そのようにして開いた
時に、ディスプレイは上部の蓋またはカバー部を占め、
ほぼ垂直であり、底部の蓋またはカバー部にヒンジで取
り付けられる。関連して、底部の蓋またはカバー部は、
情報入力機構および処理機構を含み、LCDに電気的か
つ論理的に結合される。ラップトップは、電気差込口に
プラグ接続できる、さらに好都合には、数時間の間、内
部バッテリから電力の供給を受けることができる。
り照明する。しかし、ディスプレイは、能動マトリック
ス、光透過性、多色型のLCDを通過したエマネーショ
ン(emanation)によって主に感知される。ここで、上
部の蓋が開くと、ディスプレイに入射する強力な周囲光
により、表示の全体または一部が褪色することがある。
この場合は、カバー部またはラップトップ全体の位置を
変更する必要がある。いかなる背景照明のダイナミック
・レンジも、周囲光の強度を上回るには不十分である。
射性」LCDではなく、「透過性」LCDに注目する。
透過性能動マトリックスLCDは、色彩範囲、コントラ
スト比、視角などが他のタイプよりはるかに優れている
ことを十分に認識されたい。これら3タイプのLCDは
全て、それらの層サンドイッチ内に、反射光および背景
照明の両方に対して白やけ効果を有する1つまたは複数
の偏光層を含む。能動マトリックスLCDの場合に支払
われる価格は、背景照明の要件、およびラップトップを
駆動する際のローカル・バッテリの消耗に対するもので
ある。
および松下電器(株)の引例 多くの背景照明配置構成がある。例えば、背景照明に蛍
光光源を使用することは周知である。このような光源
は、そのフラット・フィールド照明として、LCDの後
ろの拡散表面(非合焦レンズ)上に「光パイプ」され
る。光源および拡散体は共に、互いに固定された関係で
不変に位置決めされる。
ルを、半透鏡またはこのパネルと二面角をなす均等物を
介して背景照明することは、ヴェリア(Veglia)
のフランス特許第2582839号から周知である。こ
の角度は、鏡の背面に入射する周囲光が鏡を透過してL
CDパネルに達するのに十分な鋭角である。あるいは、
このような光が不十分な場合には、人工光源によって対
向する鏡表面全体に光を反射し、この光がLCDパネル
を透過するようにする。
国特許第4403216号は、その図2ないし図4に、
LCDを透過した周囲光を鏡からの反射として見ること
ができる(図3)、またはこの鏡から反射した光を、L
CDを透過した光として見ることができる(図4)よう
に、対向する表面が鋭角をなす、LCDのフラット・パ
ネル・ディスプレイ、および平面鏡を開示する。
器(株)への日本国特許第63−18328号「Ext
ernal Light Reflecting De
vice for a Liquid Crystal
TV Receiver」は、第1位置にある対向す
る反射表面に対して角度に関して移動可能であり、背面
パネルの拡散光源によって照明される、跳ね上げ式LC
Dパネルを開示する。LCDパネルが第2位置に持ち上
げられると、拡散光源はオフになり、背面パネルへの入
射光は、反射によりLCDパネルを透過する。背面パネ
ルは半透鏡から形成することができる。LCDパネル
が、ノートブック/TVの縦の長さのほぼ中程でヒンジ
で取り付けられ、ノートブックまたはラップトップ・コ
ンピュータのように縁部でヒンジで取り付けられないこ
とは重要である。
の目的は、ラップトップ・コンピュータのLCD部を、
広い範囲の周囲光および影の条件下で見ることができる
ようにする機械構造を案出することである。
席や戸外など様々な環境で、また光プロジェクタなどと
ともに使用する場合に、ラップトップ・コンピュータを
使用しやすくすることである。
式の光パイプ拡散体ではなく周囲光の利用を増強し、L
CDの表示が褪色する、すなわち色あせるのを避けるこ
とにより、ラップトップの電力消費量を減少させる構造
を案出することである。
トップ・コンピュータの上部の蓋が、光パイプ拡散体/
反射性外側部分と透過性の多色LCD内側部分とに機械
的に分岐し、この外側部分が適切な折り畳みリンクおよ
びヒンジを介してLCDに取り付けられる配置構成で達
成される。結果として、外側部分は、LCDと向かい合
う一連の平面のうちのどの平面内に配置することもでき
る。外側部分は、LCDとのみ二面角をなし、ラップト
ップに付随するその他の平面または表面とは、必ずしも
二面角をなさない。
触しているときには、拡散式の人工背景照明を与える。
しかし、この外側部分は、ラップトップのユーザがLC
Dに対して空間的に位置決めすると、都合よく周囲光を
反射によって捕捉し、ディスプレイを透過させる。これ
により、ディスプレイの性能が向上し、同時に、拡散光
源の強度を低下させ、ラップトップのバッテリの消耗を
低下させることが可能になる。関連した利点は、外側部
分がLCD上に閉じているとき、フットプリントがラッ
プトップより大きくならないことである。
出す位置に移動するとき、囲み板を形成し、この突出表
面の上にディスプレイが取り付けられる角度を較正す
る。囲み板の影により、LCDのイメージ中でコントラ
ストを保つことが可能になり、ディスプレイのイメージ
が褪色する、すなわち色あせるのが回避される。またこ
れにより、オーバヘッド・プロジェクタで供給されるよ
うな合焦光の独立光源に対して、LCDを通過する遮ら
れない経路も提供される。最後に、回転して移動した外
側部分は、付加的に、LCDおよびラップトップの両方
にカウンタウェイト・バランスをもたらす。
と、拡散板を取り囲む反射板を使用した液晶ディスプレ
イを背景照明するための従来技術の配置構成の態様を強
調した4つの図が示されている。図1では、LCD4は
フレーム部材6に設置され、このフレーム部材は主電子
ハウジング5にヒンジで取り付けられる。LCDは、ハ
ウジング5に対して閉じた位置にある時は、反射板2で
取り囲まれた拡散板1の上に同延に重なる。反射板、拡
散板、および人工照明源3、7の分解図を、図3に示
す。
板2の延性を示す図である。
と、光源3はオフになり、LCDの背景照明は表面2で
反射される周囲光によって維持される。このことは図4
に明らかに示す。
正を加えたIBM Thinkpad 755ラップト
ップ・コンピュータが示されている。このラップトップ
は、ノートブック・タイプである。すなわち、好都合に
も使用しない時には折り畳んで閉じ、オペレーティング
の際には開く。これは、結合ヒンジ210(詳細には図
示せず)で基部ハウジング211に回転可能に結合され
たフレーム207内に設置された、光透過性の多色平面
液晶ディスプレイ209を含む。
クボール・ポインタ221、トラックボール・コントロ
ーラ223などの情報入力機構および処理機構を含む。
通常は、基部は、ディスプレイ209を維持および修正
するためのオペレーティング・システム・ドライバに加
えて、ソフトウェア・アプリケーションを記憶および実
行するための全てのソフトウェア要素およびハードウェ
ア要素を含む。ちなみに、本発明は、液晶ディスプレイ
の背景照明の機械的かつ光学的機能向上に関するので、
ラップトップ・コンピュータの電気的および論理的動作
に関する追加の説明は、直接関係がないことと考えられ
る。
ンクから形成され、LCDフレーム207にヒンジで取
り付けられた、二叉に分岐し上部が示されている。さら
に詳細には、背面蓋またはカバー201は、LCD20
9の背面部分全体を覆うのに十分なサイズである。重要
なことに、この蓋の一面全体が反射表面203を形成
し、反射表面203の周りに取り付けられた光パイプ縁
部の形で、人工光源および拡散体205を含む。これに
関連して、蓋201は、リンク機構215、および1対
のヒンジ217、220を介してLCDのフレーム20
7に機械的に結合される。蓋201内のヒンジ217
は、リンク機構215とともに回転可能な結合を形成す
る。しかし、リンク機構215は、フレーム207内の
スライダ219に沿って移動するヒンジ220を介し
て、LCDのフレーム207に回転可能かつ平行移動可
能に取り付けられる。これと対になるヒンジ、リンク機
構、およびスライダの配置構成を、蓋およびLCDのフ
レームの遠い側の端部にも設けられる(図示せず)こと
が好ましいことを理解されたい。
ことを企図する。すなわちLCDは、キーボードのユー
ザに対してある視角に位置決めされる。名目上、LCD
209の平面とキーボード基部213の間の角度を90
°以上と想定している。蓋201は、2つの位置、すな
わち閉じた位置と開いた位置の一方をとることができ
る。閉じた位置のとき、蓋201は接触してLCD20
9の背面を覆い、光パイプ205などの拡散光源のみに
よってLCD209を背景照明する。
分離している時には、LCD209の平面から離れてい
るが、依然としてこの平面と二面角を形成する平面内に
位置することができる。すなわち、リンク機構215
は、複合リンク機構であり、ヒンジ220がスライダ2
19の底部にあるときには蓋201の少なくとも90°
の回転を可能にし、ヒンジ220がスライダ219の頂
部にあるときには最大の180°の回転を可能にするの
に十分な長さとすることができる。この後者の特性によ
り、蓋201はLCDのフレーム207を越えて突き出
し、それにより、普通なら反射する周囲光によってLC
Dの表示が褪色する場合に、望ましい影を落とすことが
可能になる。
置にあって囲み板を生成する蓋201が示されている。
影の投影をラップトップのユーザの便宜に合わせて変更
することができることは明らかである。したがって、ラ
ップトップを戸外で使用する場合、囲み板は、LCDの
前面から反射される周囲光の褪色効果を軽減させるため
の追加的手段をもたらす。
ッド・プロジェクタなどによって独立して照明されるこ
とができるかぎり、LCD平面に対して90°をなすカ
バーの別の利点が示されている。蓋201の底部214
は、ラップトップの下の表面まで延び、LCDとその下
の照明源(図示せず)の間のエアギャップのための支持
を提供する。
許請求の範囲に記載する本発明の精神および範囲を逸脱
することなく実施することができる。
の事項を開示する。
D)が、基部、ならびに該基部にある、前記LCDを電
気的かつ論理的に動作させるための情報入力手段および
処理手段に回転可能に結合するノートブック・タイプの
コンピュータ・システムであって、機械的に分離可能な
LCD用の外側保護カバーを形成し、LCDカバーとし
て機械的に係合するときに、LCDの拡散人工背景照明
を提供する手段を含む第1手段と、前記第1手段を、L
CD平面から離れているが、依然としてこの平面と二面
角を形成する平面に位置決めし、好都合には周囲光を反
射してLCDを通してこの反射光を投射するための第2
手段と、前記第1手段を、少なくともその一部が前記L
CDを越えて突き出すように位置決めし、LCDに対す
る周囲光の囲み板、またはLCDを通過する遮られない
光の経路のどちらかを提供するための第3手段とを含む
コンピュータ・システム。 (2)前記第2手段が、LCDの縦方向の軸と平行な縦
方向の軸を有する一連の平面に含まれる1平面内で前記
第1手段を位置決めすることを特徴とする、上記(1)
に記載のコンピュータ・システム。 (3)前記第2手段が、前記第1手段およびLCDの対
応する縁部をヒンジで取り付ける1対のリンク機構を含
むことを特徴とする、上記(1)に記載のコンピュータ
・システム。 (4)前記の1対のリンク機構が、ヒンジで各部材に結
合する第1および第2リンクを個々に含むことを特徴と
する、上記(3)に記載のコンピュータ・システム。 (5)前記第1手段を、少なくともその一部が前記LC
Dを越えて突き出すように位置決めする前記第3手段
が、前記第1手段とLCD平面の間に約90°の二面角
をなすことを特徴とする、上記(1)に記載のコンピュ
ータ・システム。 (6)回転可能に基部に結合され、前面および背面を有
し、前記基部内にある回路によって電気的かつ論理的に
操作される、光透過性の液晶ディスプレイ(LCD)
の、変化する周囲光条件での可視性を向上させるための
装置であって、LCDの背面を覆うのに十分なサイズの
蓋を有し、その内側が反射表面および人工光の拡散体を
形成する蓋と、蓋がLCDの背面に接触してこれを覆う
位置にある時には、蓋をLCDと係合させて拡散人工光
でLCDを背景照明し、蓋の反射表面を空間的に位置決
めしてLCD平面と二面角をなし、入射する周囲光を反
射によってLCD平面を通して投射するための手段とを
含む装置。 (7)拡散体が、蓋の反射表面の周りに取り付けられた
光パイプの縁部を含むことを特徴とする、上記(6)に
記載の装置。 (8)蓋をLCDに係合させる手段が、蓋の1縁部およ
びこれに対応するLCDの縁部にヒンジで取り付けられ
た少なくとも1つのリンクを含むことを特徴とする、上
記(6)に記載の装置。 (9)LCDが、視野平面、および背景照明を感受する
平面を含むこと、ならびに前記蓋をLCDに係合させる
手段が、少なくとも蓋の一部を空間的に位置決めしてL
CDを越えて突き出させ、LCDの視野平面全体を覆う
周囲光中に影を落とす手段を含むことを特徴とする、上
記(6)に記載の装置。 (10)少なくとも蓋の一部を空間的に位置決めしてL
CDを越えて突き出させる手段が、約90°の二面角を
なし、オーバヘッド・プロジェクタが供給するような合
焦光の独立光源に対して、LCDを通過する遮られない
経路を提供することを特徴とする、上記(9)に記載の
装置。 (11)LCD平面が、前記蓋がそれに対して90°の
角度に位置決めされてLCDと照明光源の間のエアギャ
ップを支持するとき、照明源に対して垂直であることを
特徴とする、上記(10)に記載の装置。
使用した液晶ディスプレイの背景照明を示す図である。
使用した液晶ディスプレイの背景照明を示す図である。
使用した液晶ディスプレイの背景照明を示す図である。
使用した液晶ディスプレイの背景照明を示す図である。
パイプ背景照明拡散体/反射体とLCDの間のリンクお
よびヒンジ式取付け装置とを強調した、本発明に従って
修正を加えたラップトップ・コンピュータを示す図であ
る。
れる囲い板を示す図である。
プロジェクタなどによるLCDの独立照明を可能にする
カバーの別の利点を示す図である。
Claims (11)
- 【請求項1】光透過性の液晶ディスプレイ(LCD)
が、基部、ならびに該基部にある、前記LCDを電気的
かつ論理的に動作させるための情報入力手段および処理
手段に回転可能に結合するノートブック・タイプのコン
ピュータ・システムであって、 機械的に分離可能なLCD用の外側保護カバーを形成
し、LCDカバーとして機械的に係合するときに、LC
Dの拡散人工背景照明を提供する手段を含む第1手段
と、 前記第1手段を、LCD平面から離れているが、依然と
してこの平面と二面角を形成する平面に位置決めし、好
都合には周囲光を反射してLCDを通してこの反射光を
投射するための第2手段と、 前記第1手段を、少なくともその一部が前記LCDを越
えて突き出すように位置決めし、LCDに対する周囲光
の囲み板、またはLCDを通過する遮られない光の経路
のどちらかを提供するための第3手段とを含むコンピュ
ータ・システム。 - 【請求項2】前記第2手段が、LCDの縦方向の軸と平
行な縦方向の軸を有する一連の平面に含まれる1平面内
で前記第1手段を位置決めすることを特徴とする、請求
項1に記載のコンピュータ・システム。 - 【請求項3】前記第2手段が、前記第1手段およびLC
Dの対応する縁部をヒンジで取り付ける1対のリンク機
構を含むことを特徴とする、請求項1に記載のコンピュ
ータ・システム。 - 【請求項4】前記の1対のリンク機構が、ヒンジで各部
材に結合する第1および第2リンクを個々に含むことを
特徴とする、請求項3に記載のコンピュータ・システ
ム。 - 【請求項5】前記第1手段を、少なくともその一部が前
記LCDを越えて突き出すように位置決めする前記第3
手段が、前記第1手段とLCD平面の間に約90°の二
面角をなすことを特徴とする、請求項1に記載のコンピ
ュータ・システム。 - 【請求項6】回転可能に基部に結合され、前面および背
面を有し、前記基部内にある回路によって電気的かつ論
理的に操作される、光透過性の液晶ディスプレイ(LC
D)の、変化する周囲光条件での可視性を向上させるた
めの装置であって、 LCDの背面を覆うのに十分なサイズの蓋を有し、その
内側が反射表面および人工光の拡散体を形成する蓋と、 蓋がLCDの背面に接触してこれを覆う位置にある時に
は、蓋をLCDと係合させて拡散人工光でLCDを背景
照明し、蓋の反射表面を空間的に位置決めしてLCD平
面と二面角をなし、入射する周囲光を反射によってLC
D平面を通して投射するための手段とを含む装置。 - 【請求項7】拡散体が、蓋の反射表面の周りに取り付け
られた光パイプの縁部を含むことを特徴とする、請求項
6に記載の装置。 - 【請求項8】蓋をLCDに係合させる手段が、蓋の1縁
部およびこれに対応するLCDの縁部にヒンジで取り付
けられた少なくとも1つのリンクを含むことを特徴とす
る、請求項6に記載の装置。 - 【請求項9】LCDが、視野平面、および背景照明を感
受する平面を含むこと、ならびに前記蓋をLCDに係合
させる手段が、少なくとも蓋の一部を空間的に位置決め
してLCDを越えて突き出させ、LCDの視野平面全体
を覆う周囲光中に影を落とす手段を含むことを特徴とす
る、請求項6に記載の装置。 - 【請求項10】少なくとも蓋の一部を空間的に位置決め
してLCDを越えて突き出させる手段が、約90°の二
面角をなし、オーバヘッド・プロジェクタが供給するよ
うな合焦光の独立光源に対して、LCDを通過する遮ら
れない経路を提供することを特徴とする、請求項9に記
載の装置。 - 【請求項11】LCD平面が、前記蓋がそれに対して9
0°の角度に位置決めされてLCDと照明光源の間のエ
アギャップを支持するとき、照明源に対して垂直である
ことを特徴とする、請求項10に記載の装置。
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