JP2003228063A - 液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
理装置において、電池駆動時に電池使用可能時間が短い
点を解決し、操作性を損なわないで省電力化を計ること
を目的とする。 【解決手段】 キーボード201を含む情報入力ブロッ
ク97に接続された第1処理ブロック1を設け、メモリ
ー効果のある表示部2が接続された第2処理ブロック9
8に接続する。キーボード等の入力に応じて、第1処理
ブロック1は停止状態にある第2処理ブロック98を起
動し、表示部2の表示を変更した後、両者の電源供給又
は動作を停止させる。この時メモリ効果により表示部2
の表示は保持される。これにより表示部2の表示特性を
損なうことなく大幅な消費電力を削減した情報処理装置
が得られる。
Description
るものである。
化に伴い、電池で駆動する携帯型パーソナルコンピュー
タが登場し急速に普及しつつある。これらはノートパソ
コンと呼ばれ、小型軽量でありながら据置き型パソコン
やラップトップ型パソコンと同等の機能をもつ。電池で
使用できるため、会議室や講義室等の電源確保が難しい
所に持ち込んで使用するという新しい利用形態が生まれ
ている。
ては、電池使用可能時間が短いという点が問題になりつ
つある。会議室における会議の記録や大学における講義
の記録に用いる場合、一回の使用で連続して10時間程
度電池で使用できることが望まれる。余裕をみると最低
20〜30時間、理想を言えば電卓並みの100時間以
上の電池使用可能時間が求められている。
コンの電池使用時間は2〜3時間に過ぎない。従って、
長時間の会議で使用中に電池がなくなり電源が切れ入力
作業が中断する等の不具合が発生している。また電池使
用可能時間が短いために頻繁に充電する必要がありわず
らわしい。
かわらず電池使用時間が短いためノートパソコンの形態
使用は不便なものになっていた。
型ポータブル情報機器を考えてみると、これらはパソコ
ンに比べ処理速度が格段に遅いためその分消費電力が小
さい。このため現状の一次電池を用いても数年程度使用
でき、電池寿命を殆ど気にする必要がなかった。これに
対しノートパソコンは据え置きパソコンと同じ位処理速
度が速いため消費電力が大きい。このため既存のポケッ
ト型ポータブル情報機器に比べると2〜4桁消費電力が
大きい。高性能の充電式電池を使っても現在の技術では
2〜3時間の電池寿命が最高である。前に述べたように
この電池寿命では使用者が満足しない。この短い電池寿
命を補う省電力技術として、様々な対策が考えられ、こ
のうち一部は実施されている。
ているものが一部のノートパソコンに搭載されている。
これは不使用状態が一定時間続くと、最後のコンピュー
タの再起動に必要な情報を不揮発性のICメモリーに退
避させ、CPUと表示部等の電源を自動的に切る方式を
採用している。再び使用したい時に、電源スイッチを入
れると、退避させられたICメモリー内の情報に基づ
き、短時間で電源切断時の前の処理状態と表示内容を復
元するものである。この方法は実質的な使用時間延長の
効果があり現実的である。
全くしないと強制的に機器の全電源が切られてしまう。
表示が消えてしまうため操作者は表示内容を確認できな
くなり、作業も中断される。表示内容を確認したい場合
や、再び入力作業を続行する時には電源スイッチを入れ
る必要がある。このことは使用者にとってはわずらわし
い。この省電力方法は実質的な電池寿命を永くするが、
使い勝手はかなり悪くなるという欠点があった。
消費電力を低減する手段として、単に主な処理回路部と
表示回路部を含む殆ど全ての電源を停止してしまうだけ
であった。このため上に述べたように使用者は不使用状
態が一定期間続くと電源が自動的に切れてしまうため、
間欠的な処理作業の場合は装置の電源を頻発に入れる必
要があった。そしてノートパソコンの場合、使用者の大
半は間欠的な処理を行っていることがこの欠点を大きく
していた。
で、不使用状態が一定時間続いたことを検出した時点、
もしくは主要な処理が完了した時点で主要処理部の電源
を停止させると同時に表示部の表示を継続させる情報処
理装置を提供することを目的とする。
に、本発明の液晶表示素子は、複数の開口部を有する反
射層と、液晶層とを有し、前記反射層は表示側から前記
液晶層を通して入射した入射光を反射して前記液晶層を
通して表示側に出るように構成し、前記複数の開口部は
表示側と反対側からの入射光が前記液晶層を通して表示
側に出るように構成したことを特徴とする。
面積より大きく構成され、他方の開口面積は表示側の開
口面積であることが好ましい。また、前記液晶表示素子
は、前記表示側と反対側からの光透過量の大きい部分に
前記開口部を形成することが好ましい。
図面を参照しながら説明する。
における情報処理装置のブロック図である。情報処理装
置は情報入力部3と第1処理ブロック1と第2処理ブロ
ック99の4つのブロックから構成される。
入力部3に使用者からのキー入力や通信インターフェー
ス等の情報入力手段による外部入力があった場合、第1
処理ブロック1に情報を伝える。第1処理部4でキー入
力のどのキーが押されたかもしくはどのような情報が外
部から入っていたかを検知し、第1メモリー5の情報に
基づき次の処理の判断を行なう。
報入力部3に入力情報がない時点でかつ第2処理部7の
動作が完了した時点では中断制御部6により第2処理部
7および表示回路部8に対してクロック信号を停止およ
び、または強制的に省電力処理を行なう。
る。
報入力部3にn回目のキー入力があった場合、この情報
は情報入力部3から第1処理部4へ送られる。
判断し、第2処理部7の処理が必要な場合のみ、中断制
御部6と起動命令線80を介して第2処理部7に起動命
令を送り、第2処理部7を強制起動させて第2処理部7
に情報を送る。図2のcのt=t3に示すように第2処
理部7は起動された後入力に応じた処理を行い、また第
2処理部7処理完了の後、第1処理部4に終了信号を送
り第1処理部4もしくは、中断制御部6は起動命令線80
を介して終了命令を第2処理部137に送る。すると、第
2処理部7は最終の処理内容に関する情報、例えばRA
Mメモリーの内容やレジスターの内容等を一旦第2メモ
リー9に退避させた。その後図2のcのt=t5に示す
ように第2処理部7の処理を停止もしくは機能低下させ
消費電力を大幅に削減させ省電力モードに入る。第2処
理部7が停止したt=t5以降においても第2メモリー
9は電池でバックアップされているか不揮発性メモリー
を使用しているためメモリー内容は保存される。表示変
更が必要な場合、第2処理部7は第1処理部4へ表示変
更情報を送る。第1処理部4は表示起動命令線81を介
して表示回路8に表示起動命令を送り表示回路を起動さ
せる。図2のdに示すようにt=t4において処理され
た情報は表示回路部8に送られ、表示回路8はビテオメ
モリー82もしくは、第二メモリー9から、前回の表示
内容のイメージを呼び出し、第2処理部7から送られた
表示変更、情報に基づき新たなイメージを作り上げる。
そして、表示部2に処理情報を表示する。その後表示回
路8はt=t6において自らの指令、もしくは終了信号
を中断制御部6を介して第1処理部4に送り第1処理部
4の指示に基づき表示回路8のクロック等の動作を停止
もしくは低速化し表示省電力モードに入る、これ以降の
表示回路8の電力消費は図2のdのt=t6以降に図示
するように大幅に削減される。
くは停止に近い状態にあるが、表示部2は強誘電性液晶
等のメモリー効果をもつ素子から構成されているため表
示内容は保持される。ここで表示部2の内容を説明す
る。表示部2は単純マトリクス液晶の場合、図3のよう
にマトリクス状の電極をもつ。水平ドライブ部11と垂
直ドライブ部12に接続された水平垂直2方向の水平ド
ライブ線13と垂直ドライブ線14から構成される。電
圧印加に伴い図4にピクセルの一つの状態を示す。
られた水平ドライブ線13と垂直ドライブ線14による
電極により強誘電性液晶17に信号が印加される。
号印加により、強誘電性液晶17の向きが変化し、透過
光の偏光角は変化し、偏光板を構成することにより、こ
の状態では光を透過させる。
晶17の向きは変わり透過光の偏光角は90度回転し、
偏光板により図4(b)に示すように光を通さなくな
る。強誘電性液晶の特長の一つはメモリー効果である。
図4(c)に示すように電源を停止しても図4(b)の
状態と同じ状態を保つ。従って、t=t6から次に述べ
るt=t14まで表示回路8を全く作動させなくとも表示
は継続される。こうしてt=t6以降は省電力モードに
なり情報入力部3およびは第1処理部4が作動している
にすぎない。
変換等の処理しか行わない。このキー入力は人間が手で
行うため多くても1秒間に数十回しか入力できない。人
間の入力速度はマイコンの処理速度と比較すると数桁遅
い速度である。従って第1処理部4の処理速度は電卓程
度の遅い速度でよい。このため消費電力も据置きパソコ
ンのCPUに比べて、数桁少ない。図2のbに示すよう
に、第1処理部4は情報処理装置1の電源スイッチ20
が入っている間動作しているが、消費電力が少ないた
め、全体の電力消費量を少なく抑えることができる。
力があった時はt=t12において、第1処理部4はキー
入力の内容を判断し、必要な場合中断制御部6を介し
て、もしくは直接に第2処理部7に起動命令を送り起動
させる。第2処理部7は起動命令に基づきクロックによ
る処理を再開し、第2メモリー部9に入った情報、すな
わちt=t5において前回停止した時の情報、例えばメ
モリー内容、レジスタ情報、表示内容等の情報を読みだ
し、t=t5時点のCPU環境を完全に復元する。この
後t=t13において第1処理部4からの情報が第2処理
部7に送られ、処理が再開される。第2処理部7は高速
の演算も可能なように処理速度を速くしてあるため消費
電力も一般パソコンに近い。もし連続的に動作させた場
合、既存のノートパソコン同様、電池寿命は短い。しか
し本発明では間欠的に省電力モードに入るため、消費電
力はその分低くなる。
Pソフト等の場合一つの処理に要する時間は通常で1m
s以下である。一方、人間のキー入力は最も速くても数
十msである。従って、図2のcに示すように第2処理
部7のt13からt15までのピーク消費電力は大きいが、
平均消費電力はこのピーク値の数十分の一から数百分の
一になる。つまり省電力モードにより大幅な省電力化が
図れる。
へ表示内容の変更部分のみの情報を送る。
いて変更された表示内容を、その強誘電性液晶17のメ
モリー効果により、表示回路8が動作していなくても継
続して表示している。t=t11のキー入力に基づき表示
内容が変更された部分のみt=t14において部分書き替
えを行う。この部分書き替えは特定の水平ドライブ線1
3と特定の垂直ドライブ線14に電圧を加えることによ
り、一行から数行分の、表示内容を変更する。この場
合、全体の書き替えに比べ処理時間が短くなる上に、そ
の分消費電力が少なくなる。
は動作を停止し再び省電力モードに入る。図2のcのt
=t15の前に第2処理部7の処理が完了した時点、もし
くは第1処理部4から終了指令を受けた時点で第2処理
部7は、最終の処理情報を第2メモリー9に待避させ
る。
を停止又は低速化し、省入力モードに入る。t=t21,
t31,t41,t51,のように短い間隔で入力情報がきた
場合、例えば複数のキー入力や通信ポートからの入力の
場合、図2のcに示すようにt=t23,t33,t43と省
電力モードに入る。第1処理4が入力情報の間隔が一定
の間隔より短いと判断した場合、第1処理4から省電力
モード中止命令が出て、図2のcのt=t43以降に示す
ように、第2処理部7を強制終了させず、省入力モード
に入らない。そして入力情報の間隔が長くなった時点で
元のように省電力モードを開始する。
1処理部4が検知した場合、第1処理部4を含む主要な
動作を停止させ電源を切ってしまい、電源停止モードに
入る。但しメモリー内容は電池でバックアップされる。
ほぼ完全に電源は切れてしまう。
しくは第2処理部7を介して表示回路8に電源停止表示
命令を送り、図5(b)に示すように第7表示21を表示
し電源停止表示させた後、電源停止モードに入る。表示
部2はメモリー効果をもつためこの表示は、電源停止後
も表示されるため、使用者は省電力モードと電源停止モ
ードの区別ができる。
が再開し、使用者は動作が中断していることを全く意識
する必要がない。
止の表示が出ているため、これをみて使用者は電源スイ
ッチ20を入れることにより、第2処理部7が第2メモ
リー9から前の処理状態を復活させ、前回と連続した次
の作業を始めることができる。この部分は既存の「Resu
me」モードと同じである。
トを用いて説明する。ステップ101において、電源S
WONすると、ステップ102において第1処理部4が
動作始める。ステップ103において情報入力部3から
のキー入力等の入力情報は第1処理部4に送られ、ステ
ップ104で、一定時間入力中断状態があったか判断さ
れる。入力中断時間:tが大きい場合ステップ105に
向け、第2処理部7が動作中ならステップ103に戻
り、動作中でないならステップ106の全体の電源をO
FFさせステップ107動作停止しステップ101の電
源SWが押されるまで停止する。
数分の場合ステップ108に向い第1処理部4及び第2
処理部7の処理頻度が低い場合はステップ108のバッ
クライトの電源をOFFにしてバックライトの省電力モ
ードに入る。
tが小さい場合、ステップ110の第1処理部の処理を
ステップ110aで表示が長時間持続しているかチェッ
クし、長時間持続している場合は、表示の固定化焼付き
を防ぐためのステップ110bで表示部2の表示のリフ
レッシュを行い、ステップ112aで第2処理部の処理
頻度を判断し、大なら、ステップ11で第2処理部7を
常時動作させておく、小ならステップ111へ向かう。
ステップ111で第2処理部7の処理が必要ないと判断
した場合、ステップ103に戻る。
理が必要と判断した場合、ステップ112へ向かう。a
ステップ112で第2処理部7が動作していない場合ス
テップ113aに向かい、第2処理部7を起動させる命
令を第2処理部7へ出す。これを受けて、ステップ11
3で、第1処理部4及び、中断制御部6により、第2処
理部7は起動させられ、ステップ114で第2処理部の
処理を開始させる。そしてステップ115で表示の変更
があると判断した場合、第2処理部7はステップ116
aで中断制御部6と第1処理部4に表示偏光情報を与え
る。するとステップ116bで、中断制御部6は表示部
起動命令を表示ブロック99へ送る。ステップ116c
で表示回路8を起動し、ステップ117で表示部2の部
分書き替えを含む表示変更を行い、ステップ118で表
示変更の確認後、ステップ117aで表示完了情報を第
1処理部4へ送り、ステップ117bで表示完了命令を
受けとり、ステップ119で表示部の作動停止を行う。
がない場合に戻る。ステップ120で第2処理部7の処
理完了を確認した後、ステップ120aで第2処理部の
完了情報を発生させ、処理部終了命令を受けて、ステッ
プ121で第2処理部7の機能を停止した後ステップ1
03の状態に戻る。
として具体的に構成した場合のブロック図を示す。
キーボード201とRS232Cの通信ポート51とフ
レキシブルディスクコントローラー202で構成され
る。別に、ハードディスク203がある。第1処理ブロ
ックの中は、主として第1処理部4で構成される。第2
処理ブロック98の中は、クロック停止により省電力モ
ードに入り、クロック供給により復帰する方式のCPU
を採用した第2処理部7があり、バスライン210が接
続されている。バスライン210には、起動用のROM
204と、DRAMで構成された第二メモリー9とレジ
ューム時の各部のレジューム状態からの復帰情報を記憶
するSRAMからなるバックアップRAM205が接続
されている。バスライン210には、第1処理部4や、
表示ブロック99が接続されている。表示ブロック99
の中は、表示回路として、グラフィックコントローラー
206や液晶コントローラー・ドライバー207が含ま
れる。また、ビデオRAM209と液晶208もある。
以上の構成要素の中から必要に応じていくつかを動作状
態とし、残りを停止状態にすることにより、省電力化を
計ることができる。この省電力方法を、表1に示す。
ド入力となる。従って、電源は、通信入出力部を除き、
ON状態とする。そして、第1処理ブロック1にクロッ
クを与え、第2処理ブロック98と表示ブロック99に
はクロックを与えない。従って、電力消費は、第1処理
ブロックのみで発生する。必要に応じて、第2処理ブロ
ック98や、表示ブロック99にクロックを供給して短
時間間欠的に起動させる。次に、頻繁な処理の時は、第
2処理ブロック98を常時クロック動作状態にして、処
理速度を速める。
処理ブロック98の電源を停止させ、メモリー内容をバ
ックアップさせ、次のキーボード入力が来た段階で復帰
させる。
周波数が低い第1処理部4を全体の“モニター”として
用い、実際の処理はクロック周波数の高い第2処理部7
で行う場合を示している。第1処理部4はキーボード2
01のキーボード入力に応じて、第2処理部7をその都
度、起動させ処理を行わせるイベント処理を行う方式で
ある。処理完了後第2処理部は停止し、省電力化を計
る。次のキーボード入力まで停止する。表示ブロック9
9は第2処理部7からの表示信号に基づき起動し、表示
完了後自動的に停止する。図8の方式は従来のOSに近
いOSで動作するという効果があり、在来ソフトとの互
換性が高くなる。在来のMS-DOSは1つのCPUで
動作するように設計されている。図7の方式ではCPU
は2つとみなせるので在来の応用ソフトを動かす場合に
は、互換性に問題が生じる可能性があった。又互換性の
問題がない場合でも在来OSでは省電力効果は落ちる。
従って在来OSと本発明の2CPU用の専用OS、専用
ソフトの2つを搭載することにより、WPソフトで用い
た場合は本発明の専用OS用のソフトを動かし、数十〜
数百分の1の省電力化を計る。そして、汎用ソフトは、
在来OS用OSを用いる。この場合、省電力効果は落ち
る。実際はノートパソコンの80%程度がWP用途のため
この構成により大巾な省電力効果が計れる。
図で図10はフローチャート図である。これは、MS-
DOS等の従来のOSで作動させる場合の方法を開示し
たものである。第2処理部7は、クロックや電源を停止
してもレジスタや内部RAM等の情報が保持される方式
のCPUを用いている。ステップ251でキー入力があ
った場合、ステップ252で第1処理部4はキーボード
201からのキーボードのコード信号を、常時動作状態
にある起動部221に送る。ステップ253起動部22
1は、休止状態にある主処理部222にクロックを送
り、動作状態にさせる。レジスタ224と内部RAM2
23はバックアップされているためクロック供給によ
り、瞬時に起動する。ステップ254で主処理部222
は、プログラムを入力待機にさせた状態で停止している
ため、この状態からプログラムはスタートする。そし
て、ステップ255でキーボード入力を受けWP等のプ
ログラム処理を行う。ステップ256で処理に応じて、
必要なら、ステップ257で表示命令を出力し表示を書
き換える。ステップ256でグラフィックコントローラ
206を起動させ、ステップ259でビデオRAM20
9の内容を書き換え、ステップ260で液晶コントロー
ラドライバ207を起動させステップ261で、強誘電
性液晶の液晶208を部分書き換えした後、ステップ2
62でVRAM209をバックアップした後、表示ブロ
ック99は停止し、ステップ263で省電力モードに入
る。ステップ270で第2処理部7の処理完了した後、
ステップ271で走行しているプログラムを“キーボー
ド入力待機状態”の段階でプログラムを停止させ、ステ
ップ272でレジスタ223と内部RAM234等の復
帰に必要な内容と第2メモリー9をバックアップし、C
PUのクロックを停止させる。ステップ273で第2処
理部7の停止し、省電力モードに入る。但し、起動部2
21は作動しているためステップ251で新たなキーボ
ード入力や通信ポート5からの入力があるまで、入力待
機状態にさせる。従って、第2処理ブロック98の中で
は、起動部221しか作動していない。図9の方式はこ
のCPUはクロックを停止させてもレジスタ等の内容が
バックアップされ保持できる。クロック再開とともに、
瞬時に復帰する方式のCPUを用いている。主として作
動するCPUは1つである。従って、従来のOSを使え
るという特徴がある。在来のWP等のソフトも、少し変
更するだけで使用できるため在来のソフト資産を使える
という大きな効果がある。従って、現時点では、極めて
現実的な方法といえる。後に述べる実施例2のような第
1処理部4により直接表示を書き換えることによりさら
に大巾に電力消費を削減できる。
ムモードに入り、殆どの電源を停止させる。特に、強誘
電性液晶の場合メモリー効果があるが、同じ表示内容を
連続的に表示させた場合、放置準安定化現象と呼ばれる
永久メモリー効果が現われる。これを避けるため、省電
力モード時、もしくは電源停止モード時にタイマー22
が、一定の時間、表示が継続したことを判断した場合、
第1処理部4や電源スイッチ20に表示変更命令を送
り、表示回路8により表示部2の表示内容の全部もしく
は一部を書き替え永久メモリー現象を防止する。
部2の一部が表示変更できなくなった場合は、表示リセ
ットSW23によりヒーター24を介して表示部2の温
度を上げ、液晶の配列を整えることにより、表示部2の
表示内容変更が再び可能となる。
ロックを停止することにより電力削減できるが、更に低
下させるには中断制御部6により、第2処理部7もしく
は表示回路8への電源供給を停止することにより、より
完全な省電力化がはかられる。
源バックアップだけしか電力消費しない。
25を消し、反射回路26を介して反射素子27を作動
させ反射モードで使用する。
としては、フィルム状の強誘電性液晶素子の透過モード
と散乱モードを用い図12(a)に示す透過を図12
(b)に示す反射を用い反射と透過を切り替えることが
できる。入射光32は反射部27で乱反射し反射光33
となる。この場合偏光フィルムは、表示部2と反射素子
27の偏光板を兼用することにより部品点数を削減でき
る。またフィルム状のエレクトロクロミック表示素子を
用いることにより、透過状態と、白紙のような白い乱反
射状態の2つのモードを実現できる。
うに固定式でもよい。反射素子27は低屈折率光透過部
28と高屈折率光透過部29からなる光透過部と、部分
的に開口部30をもつ反射部31から構成されている。
25からの光は、光屈折率光透過部29の中に入るが、
低屈折率光透過部28との界面で全反射し、図に示すよ
うに開口部30から偏光板35に入り、偏光となった後
液晶部17に入光し、外部に放射され明るい表示がなさ
れる。
は図13(b)に示すように外部からの光32は液晶部
17を透過しアルミの蒸着等からなる反射部31で反射
し、反射光33は液晶17を通り、外部に表示される。
ため、全体構成が簡単になるという効果がある。この光
屈折率と低屈折率の作成法は屈折率分布レンズで一般的
に用いられている、溶融塩に侵す方法で用意に作成でき
る。
もしくは反射専用型液晶ディスプレイに比べると表示品
質が劣るという問題点があったがこの反射と透過を切り
替えることにより、透過時と反射時のどちらの表示も専
用型と同等の表示ができるという効果が生まれる。この
ため電池・ACの二電源駆動用途に適している。
指令によりバックライト25が点灯するとともに、第1
処理部4より反射回路26に透過命令が送られ、反射素
子27は透過状態になり図12(a)に示すように、表
示は透過光により非常に表示は明るくなる。
り、反射表示回路26に反射命令が送られ、反射素子2
7は乱反射を含む反射状態になり、図12(b)に示す
ように、外光による反射光による表示がなされる。この
場合バックライト25の分だけ消費電力が減る。
ミのような金属板にテーパーのついたまる穴を設けた反
射透過板34を使用することにより、図13(a)
(b)と同じ効果が得られる。
なキー入力に対してCPUは間欠動作し、平均的な消費
電力は大幅に減少するという効果がある。
部の動作が停止しても使用者に全く、異和感を与えな
い。このため操作性を全く損なわずに大幅な省電力化が
できるという効果がある。
s、これに対しWPソフト等の場合一回のCPU処理時
間は平均すると数十〜数百μsであるため数十msのう
ち1/100〜1/1000の動作時間働けばよい。こ
のため間欠動作させることにより、消費電力も連動して
低減される。しかしCPUの間欠動作だけでは、表示部
が0.5〜1W、全体の10〜20%程度の電力を消費
するため、もしCPUの諸費電力が1/1000になっ
ても表示部が作動していれば対策前の1/10〜1/5
の消費電力は残ることになる。本発明では、表示部に強
誘電性液晶等のメモリー効果のある表示素子を用いるた
め表示に要する電力消費をCPU同様、間欠動作させら
れる。
合、全体の消費電力を1/100〜1/1000に下げ
ることが可能となる。
図を示す。実施例2では、第1処理部4の機能を強化
し、消費電力の大きい第2処理部7の作動頻度をさらに
少なくしたもので、より低消費電力化が図られる。
処理ブロック1から表示ブロック99へ表示指示信号を
伝送する信号線97がある点にある。第1処理ブロック
1の中の第1処理部4が直接表示ブロック99の中の表
示回路8に指示変更信号を出し、表示部2の表示内容を
変更する。なお実施例1では第2処理部7が表示回路8
に表示変更信号を与える点を述べた。
図をさらに詳しく説明したもので、第1処理部4は第1
メモリー部5の中にアルファベット・かな等のフォント
のドットパターンをROM等により記憶する第1フォン
トROM部40と、イメージメモリー部41と一般メモ
リー部42の三つの部分をもつ。
として、第2メモリー部9の中の第2フォントROM部
43を用いることもできる。
な表示を変更する処理ができる。キー入力に基づき文字
コードを発生し、文字コードに対応したフォントパター
ンを第1フォントROM部40もしくは第2フォントR
OM部43から読み込み表示回路8を介して表示部2に
表示を出すことができる。第2メモリー9の中には第2
一般メモリー44がある。
の入力時は、低消費電力の第1処理部4が主に表示の変
更処理を行なう。大きな処理が必要な場合は消費電力の
大きい第2処理部7が処理をする。このことにより、第
2処理部7の動作頻度が減り、より省電力化をはかれ
る。この場合図16に示すように、第2メモリー部9の
中の第2フォントROM43のフォントパターンを呼び
出すことにより第1メモリー部5のメモリーを削減でき
る。
トを用いて説明すると図18のフローチャートは基本的
に実施例1の図6のフローチャートと同じである。
起動する。このためステップ130と表示フローチャー
ト131が追加されている点にある。ステップ130で
第1処理部4で処理可能な単純な表示変更であると第1
処理部4が判断した場合、表示フローチャート131に
向う。この中を簡単に説明すると、まず、ステップ13
2で表示ブロック99が起動され、ステップ133で表
示内容が変更され、ステップ134で表示変更を確認した
後、ステップ135で表示ブロックの電源をOFFして
ステップ103の情報入力の待機状態に戻る。このステ
ップ133の表示内容の変更をさらに詳しく説明したの
が図19である。ステップ132で第1処理ブロック1
の起動合図により表示ブロック99の起動を行なった
後、ステップ140でカーソルの移動のみの場合は、そ
のままステップ141のカーソルの部分書き換えを行な
う。そうでない場合は、ステップ142での表示部2の
入力予定領域に既に表示が存在するか確認する。これ
は、イメージメモリー部41の内容を第1処理部4によ
れ確認できる。NOの場合はそのままステップ143の
部分書き換え処理を行う。YESの場合はステップ14
4に向う。ステップ144では表示部99の入力予定領
域に存在する表示内容をイメージメモリー41で確認
し、今回の表示変更に前回の表示内容が必要かを判断す
る。NOの場合はステップ143で部分書き換えにより
上書きを行うだけでよい。YESの場合は、ステップ1
45で、入力予定領域に相当するイメージをイメージメ
モリ41もしくは第2フォントROM9から呼び出し、
今後、新たに表示したいイメージを合成する。ステップ
146では、白黒反対モードかどうかを判別し、YES
ならステップ147で、そのイメージの該当部分を反転
して表示する。NOならステップ148で表示変更該当
部の表示の部分書き換えを行い、ステップ134表示変
更を確認して、ステップ135で表示ブロック99を停
止させる。
対する各部の処理状況を示したものでt=t1において
図20のeに示す、“I”なるキー入力があった場合、
第1処理部4は“I”なる文字コードに変換し、この文
字コードに相当するフォントパターンを図16に示す第
1フォントROM40から読み込み、表示回路8を駆動
させ表示部2に図20eに示す“I”なる表示を発生さ
せる。この場合、強誘電性液晶などのメモリー効果型デ
ィスプレイの場合、部分書き替えができる。部分の書き
替えには2種類の方法がある。一つは、一点を書きかえ
るドット部分書き替えと、水平又は、垂直のライン一本
分の全ドットを書き替える。ライン部分書き換えがあ
る。当然ドット書き換えの方が低消費電力であるが、高
電圧が必要であり、コストが高くなる。ライン書き換え
は1ドット書き換える場合でも、一ライン全部書き換え
る必要があるが低い電圧で良い。実施例では両方の表示
方法について述べる。
ライブ12の耐電圧が高ければ“I”の列だけの一点一
点単位の部分書き替えができる。従ってこの場合、第1
処理部4は“I”に対応するフォント一ヶ分の情報を発
生すればよい。しかし耐圧の高いICのコストは高い。
コストを下げるためには、この耐圧は低いことが望まし
い。従って現在の半導体プロセスでは、要求耐圧を下げ
るために、行単位の部分書き替えにも対応しておく必要
がある。
の中に、最低一行分のイメージのメモリーをもつ必要が
ある。
モリーとなる。この場合“I"を書き替えるためには、そ
の一行分、つまり640dot分を24ライン分書き替
える必要がある。
前のイメージを読み出し、“I”のパターンを第1フォ
ントROM40から読み出し、合成し一行分のイメージ
を作り上げる。この情報に基づき、表示回路8を介して
表示部2の一行分を書き替える。同時にその新しい一行
のイメージをイメージメモリー41に記憶させる。これ
で“I”の表示変更は完了する。
ROM43を用いる場合は、コード情報を一行分もつだ
けでよいため、第1フォントROM40やイメージメモ
リー41は不要となる。この場合、一行分のデータは約
40キャラクター2バイト文字で、一行あたり40×2=
80Bでよい。この場合、全画面分のコード情報を第1
メモリー5の内部にもつこともできる。
了する。この場合、第2処理部7の処理は図20のcに
示すように全く行なわれない。
“L”をt4で“i”をt5で“v”をt6で“e”にキ
ー入力に対す表示が、第1処理部4のみで行なわれる。
第1処理部4は第2処理部7に比べると著しく処理速度
が遅いが、一行の表示処理を行なうには、充分な速度で
ある。これにより低消費電力化がはかれる。
るキー入力、例えばWP入力時のスペルチェックや日本
語から英語への翻訳処理や日本語のカナ漢字変換処理表
計算の演算命令が入った状態を示している。
処理が必要であると判断し、t71において、第2処理部
7を起動させる。この起動状態は実施例1で述べたのと
同時である。第2処理部7は図20のcのように、t71
において起動し中断前の処理状態に戻り、第1処理部4
からの文字列の情報を受け処理を行なう、必要に応じて
図20のbのようにt72において、表示回路8を介して
表示部2の表示内容を変更する。
力例を用いると説明しやすい。図20fにおいて、t2
でKがキー入力され図20hにおいてKがそのまま表示
される。t1でaが入力されると図20hに示すように
“ka"と表示される。
理部7は動作しない。t7において翻訳変換キーが押さ
れた時、t71から第2処理部7の処理が始まり、翻訳処
理により“kareha"の日本語が、“He is"という英語に
翻訳される。この処理結果は表示回路8に送られ、ドッ
ト書き替えが行なわれる。
れる。図20のdに示すのライン書き替え時の消費電力
に比べて図20のgに示すように、ドット書き替え時の
消費電力は少ない。
電力削減のために、図21の(a),(b)のように白
黒反転モードを用いると、ライン書き替えの場合消費電
力が大きい。従って、図21の(c),(d)のように
行間のラインを用いて横棒のカーソルを表示することに
より、一行の表示書き替えが不要となり、省電力化でき
る。また高速化されるため、低速の第1処理部4で処理
しても応答が速くなる。このことはドット書き替えモー
ドでも効果がある。
移動だけは横棒カーソルを用いる。この場合、目立ちや
すくするために、第1処理部4により間欠的に白黒反転
表示させると、より効果的である。そして(b)のように
キー入力があった場合のみ、一字分の反転表示させる。
この切り替えにより、少なくともカーソル移動時の消費
電力は少なくなる。
t7までに対応し、(i)は再変換時の表示を示す。
章中に挿入入力する時の状態を示し、第2フォントRO
Mを図16の構成で用いる場合は、全ての漢字コードが
第1フォントROM40に入っている訳でないので、一
行分のイメージ情報をイメージメモリー41にもってお
く必要がある。そして図23(c)から(d)のように
後退する時は“n”というイメージをイメージメモリー
41から復元するため、第2処理部7や2フォントRO
M43を用いなくても(d)なる表示が可能となる。
る文字列を、コピーする状態を示す。(a)〜(f)までは第
1処理部4だけで処理できる。(g)は挿入処理が必要な
ため第1処理部4の能力でほぼ処理できる。第2処理部
7が動作する。
理部7が処理していた部分の大半を、低消費電力の第1
処理部4が処理するため、実施例1に比べてさらに平均
消費電力が下がるという効果がある。
処理部と第2処理部の分担比率の最適値は異なる。従っ
てソフトにより第1処理部4は分担内容を変化させ、消
費電力と処理速度とのバランスの最適化を図ることもで
きる。また図25のようにビデオメモリー82を表示ブ
ロック99に加え第1処理部4と接続線第96と接続す
ることにより前回の表示イメージはビデオメモリー82
の中にあるため図16(a)のイメージメモリー41を
省略することもできる。
ロック図である。実施例1および施例2と違う部分は、
図1を見ると明らかなように、実施例1においては、起
動命令線80を介して第1処理ブロック1から第2処理
ブロック98へ起動命令と終了命令の双方が送られた。
また表示起動命令線81を介して第1処理ブロック1か
ら表示ブロック部99へ起動命令を終了命令の双方が送
られた。
ように、まず、表示ブロック99への表示起動命令線8
1がない。次に起動命令線80においては第1処理ブロ
ック1から第2処理ブロック98へ起動命令が送られる
だけで終了命令は送られない。
自身で停止処理を行い、省電力モードに入る。表示ブロ
ック99の起動は第2処理部7が表示変更が必要である
と判断した時データ線84を介して表示ブロック99に
表示起動命令を出し、起動させる。表示部2の表示変更
が完了した時点で、表示部ロック99は動作を停止し、
表示省電力モードに入る。これを図27のフローチャー
トで説明する。このフローチャートは、第1処理ステッ
プ群151と第2処理ステップ群152と表示ステップ
群153の三つの部分に分かれる。まず、第2処理ブロ
ック98起動と停止の時点から違いを述べてみる。
図から明らかなように第2処理ブロック98つまり第2
処理ステップ群152から第1処理ブロック1すなわち
第1処理ステップ群151への制御の流れがない。つま
り、第1処理部4はステップ112で第2処理部7を起
動させる命令を第2処理部7へ送り、第2処理部7は起
動される。この点のみが実施例1と共通する。停止に関
しては実施例1と違う第1処理部4からの命令を受けて
停止することはしないで、ステップ121で第2処理部
の機能を自動停止する。そして、ステップ103で情報
入力待機状態になる。
て実施例1との違いを述べる。
を第1処理ブロック99へ表示起動命令を送る。しか
し、実施例3では図27のステップ115aで第2処理
ブロック98が表示ブロック99へ起動命令を送り表示
ステップ116で表示ブロック99が起動し、ステップ
117で表示内容の変更が行われる。ステップ118で
表示変更を確認した後、ステップ119で、表示ブロッ
ク99を自分自身で停止させる。
同じであるが、第2処理ブロック98の停止及び、表示
ブロック99の停止は自動的に行われる。
処理ブロック98が発する。従って、第1処理ブロック
1の負担が少なくなり、全体の速度が速くなるだけでな
く、構成が簡単になるという効果がある。
ック図を示す。実施例4は外部との通信等の入出力をも
つ場合の本発明による省電力方法を開示したものであ
る。情報処理装置は情報入力ブロック97に外部との入
出力を伴う入出力部50をもち、その中に通信ポート5
1や外部インターフェース部52をもつ。入出力がある
場合図29のタイミング図に示すように動作する。これ
は図20に示したキー入力の場合のタイミング図と似た
動作をする。図29のaに示す通信ポートからの入力が
t1〜t74とあった場合入出力部50の中の通信ポー
ト部51は第1処理ブロック1に信号を送る。t1にお
いては第1処理部4は、入力情報を表示回路8に送り図
29のdのように動作され表示部での表示を図29のe
のように書き替える。そして、t7に大きな処理を伴う
入力が来た場合のみ図29のcのように第2処理部7を
t=t71において起動させる。
を送り表示回路8を起動させ表示部2を書き替える。実
施例3は通信等を介した入出力がある場合、大きな処理
を伴わない入力に対しては、第2処理部7は動作せず、
第1処理部4又は入出力部50が入出力処理、表示処理
を行なう。このため入出力動作時の省電力化効果があ
る。
め、さらに消費電力が減少し、長期間使用できるという
効果がある。
いう面もあるが、表示部2と同じ面に太陽電池60を配
置することにより、太陽電池が作動しない時は表示部2
の表示内容もキーボードのキーも見えない。
環境例えばスライド上映中の講演会におけるWP入力等
の場合はキー入力により、電源保持回路が動作し、第1
処理部4は動作する。
ロック図を示すもので、電源として太陽電池60が追加
されている。第1処理部4は速度が遅いため電力消費量
は極めて少ない。従って太陽電池で駆動させることが可
能である。実施例1と殆ど同じで動作は変わらないが太
陽電池の場合、入射光量が減った場合電力供給が停止す
る。停止した場合、まず電源部61からの電力供給に切
替わる。又長期間キー入力も太陽電池60からの電力供
給もなくなった場合図31のbのt=t61に示すよう
に電源停止モードに入り、第1処理部4は第1メモリー
5に処理情報を退避させ動作を停止する。この場合電力
消費は減少する。そしてt=t71において太陽電池6
0からの電力供給があった場合もしくは情報入力部3か
らのキー入力があった場合起動し、t72のキー入力に
より再び元の動作を開始する。
法の一例を説明すると、図32に示すように情報入力部
3のキー入力部62は電池64からの電圧を保持回路6
3に送る。従ってキーが押された場合保持回路63は電
源を第1処理部4に送り、第1処理部4を起動させる。
このとき並行してキー入力部62はキー入力情報を第1
処理部4に送り、処理が再開される。図33は第1処理
部4と第2処理部7を共用した場合のブロック図を示
す。
の電源用SWとキー入力SWの2つをもってもよい。
ものである。設計により、数年以上の電池交換不要型ノ
ートパソコンも可能となる。なお、図33に示すように
実施例1〜5とも第1処理部と第2処理部を兼用して一
つにすることもできる。
M等の光ディスクを用いた情報処理装置に本発明を用い
た場合である。
ック97には、CD−ROMのCD−ROMドライブ3
01とキーボード201が接続されている。
レーヤ312はキーボード201と液晶208CD−R
OM等の光ディスク315を光ディスク挿入部316に
挿入することにより図34の起動部221に起動信号が
起こり、第2処理部7が起動する。
第1処理部4からコード信号が起動部221に送られ第
2処理部7が起動し、処理終了後、第2処理部7が停止
する点は他の実施例と同様である。
ーヤー等のポータブル機器の電池使用可能時間が延び
る。特に、CDドライブ301からの挿入信号を受けて
起動部221が起動する点が本実施例の特徴であり、C
D−ROM等の光ディスク315の挿入や取り出しによ
り、第2処理部7が起動する。
レコーダーに本発明を応用した場合を示す。図36、図
37はDAT等のディジタルオーディオテープレコーダ
ー312の応用例で液晶208とカセット挿入口314
をもつ。ディジタルオーディオテープ313をカセット
挿入口314に挿入することにより、図36のブロック
図に示すように、ディジタルテープドライブ311から
の挿入信号により、第1処理部4を介して起動部221
に信号が送られ、第2処理部7は起動する。
入れにより第2処理部7が起動停止することにより、操
作者のテープ出し入れと連動して、作動を始めるという
効果がある。
Pソフトで動作させ、本発明を用いないで5Wの平均消
費電力が、あった場合、本発明を用いることにより数十
mwになる。従って、従来の二次電池でも数百時間程度
の使用が可能になり、高効率のリチウム電池等の一次電
池を用いることにより1000時間以上も可能となる。
つまり、毎月5時間使用しても1年以上もつノートパソ
コンが可能となり、ポケット電卓のように長時間電池交
換なしに使用できる。このときにより、開発方向も高速
化、多画素化が進められている。充電のわずらわしさか
ら使用者が解放される。本発明は電源コード及び充電器
からノートパソコンを開放するものである。従来強誘電
性液晶の応用面に関しては、高速性・高解像度の面に注
目されていた。本発明の着眼点は、強誘電性液晶におい
て従来全く注目されていなかった、消費電力削減の面に
焦点をあてたものである。
待されるノートパソコン等の高機能ポータブル情報機器
の省電力化に対する効果は高い。
強誘電性液晶を実施例として用いたが、スメクチック液
晶やエレクトロクロミック表示素子のような他のメモリ
ー型表示素子として使うことができる。また液晶は単純
マトリクスドライブ型液晶の例を示したがTFT液晶ド
ライブも用いることができる。
が一定時間続いたことを検出した時点、もしくは主要な
処理が完了した時点で主要処理部の電源を停止させると
同時に表示部の表示を継続させる情報処理装置を提供す
ることができる。
ブロック図
図
チャート
図
ック図
ック図
するフローチャート
ク図
図
理図
図
ブロック図
のブロック図
ャート
ャート
グ図
の表示状態図
時の表示部正面図
の表示部の前面図
ド時の表示図
ロック図
図
ャート
図
グ図
図
グ図
力部のブロック図
部と第2処理部を兼用した場合のブロック図
図
図
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の開口部を有する反射層と、液晶層
とを有し、 前記反射層は表示側から前記液晶層を通して入射した入
射光を反射して前記液晶層を通して表示側に出るように
構成し、前記複数の開口部は表示側と反対側からの入射
光が前記液晶層を通して表示側に出るように構成した液
晶表示素子。 - 【請求項2】 前記開口部は一方の開口面積が他方の開
口面積より大きく構成され、他方の開口面積は表示側の
開口面積である請求項1記載の液晶表示素子。 - 【請求項3】 前記表示側と反対側からの光透過量の大
きい部分に前記開口部を形成した請求項1又は請求項2
記載の液晶表示素子。
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