JP2009110186A

JP2009110186A - 携帯型電子機器

Info

Publication number: JP2009110186A
Application number: JP2007280608A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Ota; 康博太田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-10-29
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】
使用者の身体に負担を掛けない人間工学的に人に優しい、キーボード及び表示部を備えた携帯型電子機器を提供する。
【解決手段】
機器本体に入力操作を行う操作部と表示画面を有する表示部を備えた携帯型電子機器において、前記機器本体と前記表示部間に支持体を介在させ、前記表示部を前記操作部に対して高さ方向に位置調節可能に前記支持体に取付け、また、前記枠体は両側が前記支持体に横軸を介して回転可能に支持され、前記表示部が前記支持体に対して向きが変えられるように構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、持ち運びが容易なノートパソコン等の電子機器において、長時間使用する際でも身体的負担を軽減できる、人間工学を配慮した表示部高さを調節できる携帯型電子機器に関する。

パーソナルコンピュータ（以下、パソコン）はビジネス分野のみならず一般家庭においても必需品となり、各家庭に一台以上を保有している段階まで浸透している。パソコンには、デスクトップ型、ノート型があり、常時使用する際には大型表示画面を使用できるデスクトップ型が好まれ、省スペースおよび携帯用にはノート型が好まれる。

近年は、ノート型の性能が向上し、また、通信技術の進歩により携帯用途が好まれるようになってきた。小学生からお年寄りまで幅広く使用されるようになってきたのは、ノート型のコストパフォーマンスが向上したためと思われる。

ノート型パソコンを長時間連続して使用する人々が増え、腰椎・頚椎への痛み、頭痛、肩こり、を訴えて整形外科に通院する人や、眼精疲労を訴えて眼科に通院する人が増加している。また、症状を緩和するための健康補助食品も出回っている。医学的には、人間は同じ姿勢を保つ筋肉は３０分しかもたないため、３０分以上継続して同じ姿勢や無理な姿勢を保持すると、筋肉疲労や椎間板への負荷が進行し、悪化すると、腰椎椎間板ヘルニアや頚椎椎間板ヘルニアへ進展する可能性もある。人は夢中でパソコンを操作していると時間経過を忘れ２時間を経過する事も度々ある。

従来のノート型パソコンは、図１（ａ）に示すようにコンパクト性の必要から大型の表示部を用いることが出来ないため、事務机上で使用する場合では表示部が下に位置し、常に視線および頭が下を向いた状態になっている。１はコンピュータ本体、２は表示部、３はヒンジ、４は操作部、５はキーボード、６はマウス、７は表示デバイスである。人の頭は体重の１割程度と言われており、体重７０ｋｇの人は７ｋｇの頭を首と肩の筋肉で支えていることになり、筋肉疲労により肩こりや頭痛の原因となる。頭の位置は、人を横から見て、肩の端の骨と耳の穴を結んだ線が床と垂直であることが理想であり、表示画面は椅子に座った高さと同じか、少し低い位置にあるのが理想とされている。また、肩が上がっていても肩こりの原因となり、キーボードを打つ時に肩が上がらないように注意する必要がある。

パソコンの高さを調節する道具としては、パソコン自体をスタンドに乗せてスタンドの高さを調節可能としたものがあり、例えば、特許文献１には調節自在な支持フレームを有する調節自在な支持装置が提案されている。また、特許文献２には、ノート型パソコンを載せ移動したり固定したりするノートキャリーが提案されている。また、特許文献３には、パソコン用液晶モニタなどの画面表示体で傾斜角度を保つアーム機構が示されている。

ノート型パソコンに使用可能な表示デバイスとしては、液晶ディスプレイの他に、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパーディスプレイ、がある。それぞれ特徴があるが、それらのディスプレイがパソコン本体と交換可能とする提案が特許文献３に記載されている。

特開昭６２−８７１０９号公報特開２００３−４４１６４号公報特開２００４−３０９６８０号公報特開２００６−１７２１０３号公報

前述のように従来のノート型パソコンは、規格化されている事務机の高さは、キーボードを打つ高さとしては丁度良いが、操作者の目の位置から表示部の位置が低すぎ、逆に、表示部の高さが丁度良い事務机の高さでは、キーボード面が高すぎることになる。

前記特許文献１は、ノート型パソコン全体の位置を上下させるものであり、操作者にとって高さ方向の表示部位置とキーボード位置の両者を満足させることが出来ない。特許文献２は、ノートキャリーによりノート型パソコンを水平に移動して任意の位置に停止させるものであって高さ方向の移動がないため、特許文献１と同様に、上下方向の表示部の位置とキーボードの位置の両者を満足させることが出来ない。特許文献３は、パソコン用液晶モニタなどの画面表示体で傾斜角度を保つものであって、高さ方向の移動がないため、特許文献１と同様に、上下方向の表示部の位置とキーボードの位置の両者を満足させることが出来ない。また、特許文献４は、表示内容に適した液晶、有機ＥＬ、電子ペパー等の異種の表示器を用いることにより、表示の見易さを考慮したものであり、表示器の高さ位置に関するものではない、
本発明の目的は、使用者の身体に負担を掛けない人間工学的に人に優しい、キーボード及び表示部を備えた携帯型電子機器を提供することにある。

本発明は、機器本体に入力操作を行う操作部と表示画面を有する表示部を備えた携帯型電子機器において、前記機器本体と前記表示部間に支持体を介在させ、前記表示部を前記操作部に対して高さ方向に位置調節可能に前記支持体に取付けたことを特徴とする。

また、前記支持体は下端が前記機器本体にヒンジを介して結合され、前記表示部は前記支持体に対して相対的に位置調節可能に取付けられている。

また、前記表示部は両側に枠体を備えると共に前記支持体は機器本体の両側に設けられ、前記両側の枠体は前記両側の支持体に位置調整可能に取付けられている。

また、前記枠体に凸部（又は凹部）を設けると共に、前記支持体に複数の凹部（又は凸部）を設け、前記枠体の凸部（又は凹部）は前記支持体の複数の凹部（又は凸部）に選択的に着脱可能に結合されている。

また、前記枠体は両側が前記支持体に横軸を介して回転可能に支持され、前記表示部が前記支持体に対して前記横軸を支点として向きが変えられるように構成されている。

また、前記支持体は、下端が前記機器本体にヒンジを介して結合される第１支持体と前記第１支持体に高さ方向に位置調整可能に支持される第２支持体からなり、前記枠体は両側が前記第２支持体に横軸を介して回転可能に支持され、前記表示部が前記第２支持体に対して向きが変えられるように構成されている。

また、前記表示部は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパーディスプレイを選択的に前記支持体に着脱自在に取付けられている。

本発明によれば、従来のノート型パソコン等の携帯型電子機器の表示部が抱えていた使用者の身体への負担を軽減することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。

図1〜図５に基いて本発明の実施例１を説明する。図１は従来例を（ａ）に、実施例１を（ｂ）に示す比較説明図である。１はコンピュータ機器本体、２は表示部、３は機器本体１に一端が固定されたヒンジ、４は操作部、５は操作部のキーボード、６はマウス、７は表示画面（表示ディスプレイ）、８は機器本体１に回動可能にヒンジ結合された柱状の第１支持体である。図１において、コンピュータ機器本体１内には、ＣＰＵやハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＤＶＤドライブ、その他の部品が内蔵されており、また、ノートパソコン機器本体１の表面には、操作部４としてのキーボード５が設けられ、ノートパソコン本体１に操作部４としてのマウス６が接続されている。表示部２は表示画面７とその駆動部（図示せず）とから構成される。

図１（ｂ）に示されるように、柱状の２本の支持体８は、下端部が本体１の後端の両側にヒンジ３を介して回動自在に接続される。また、両支持体８には表示部２の両側が上下方向に（高さ方向に）位置調整可能に取付けられる。表示部２と本体１はフレキシブルな電気コードであるＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）１３にて電気的に接続され、表示部２を上方向への移動させた際にも柔軟に追従し、安定して表示駆動信号を供給する。

図２に示すように、表示部２の両側に枠体１０が設けられ、この枠体１０が支持体８に高さ方向へ位置調整可能に固定されている。従って、表示部２をヒンジ３を介して前後に傾けることが可能であると共に、支持体８に沿って上下に移動して使用者の見やすい所定位置に固定することが可能で、身体に負担を掛けない表示位置でノートパソコンを使用できるようになる。

表示部２は、ノートパソコン本体１の蓋を兼ねているので、本体１とほぼ同一の平面寸法を有しており、図２で１４型ノートパソコンの場合、表示部２の高さは約２７ｃｍであり、本体１の縦幅と同一である。表示部２を最初の高さの１／３だけ移動すれば９ｃｍ移動することが可能となり、身体の負担が大幅に軽減される。表示部の移動距離は、使用者の身体的特徴に合わせ、使用者自身が設定可能ある。

図３に表示部２の枠体１０と支持体８の取付け機構を示し、（ａ）は表示部２と枠体１０および支持体８を抜出して示したもので、（ｂ）、（ｃ）は、高さ調整機構を抜き出して示す。図３（ｂ）は、図３（ａ）の右側の枠体１０と支持体８の領域を示しており、枠体１０の側面にスタッド（頭部付き凸部）１１が所定ピッチＰの間隔で複数本埋め込まれて固定され、支持体８には前記スタッド１１の頭部１１ａが収まる溝（凸部）９がピッチＰの間隔で複数個設けられている。上記のようにスタッド１１と溝９の複数個の設置により、表示部２の枠体１０を支持体８へはめ込みに際し安定的に取付けられる。

表示部２の上移動は手動で行う。先ず、表示部２と共に枠体１０を図３（ｂ）で紙面に垂直に手前側に引いて、スタッド１１の頭部１１ａを図３（ｃ）の矢印Ａ方向に移動させてて支持体８の溝９から引き抜く。次いで、枠体１０をスタッド１１と共に矢印Ｂ方向に移動させ、下方のスタッド１１の頭部１１ａを上方にある溝９に臨ませた状態で矢印Ｃ方向に移動させる。すると下方のスタッド１１の頭部１１ａは上方の溝９に嵌め込まれる。同様に上方のスタッド１１の頭部１１ａは、図示しない更に上方の溝９に嵌め込まれる。

上記の手動操作により、表示部２はピッチＰの長さだけ上に移動される。表示部２の下移動は上記と逆の操作によりなされる。なお、溝とスタッドは逆、即ち溝９を枠体１０に設けてスタッド１１を支持体８に設けても良い。

図９は、図３に示した枠体１０、支持体８及びスタッド１１を抜き出して示したものであり、枠体１０に接続した頭部付きのスタッド１１が支持体８の溝９に収まる様子を図３（a）の右側面から見た状態を示している。図９（a）は、図３で示した高さ調節機構を示したものであり、図９（b）は、支持体８の溝として別な例を示している。図９（a）では、表示部をパソコン本体に合体させ収納する際には、表示部２が支持体８から落ちないように新たなロック機構を設ける必要があるが、図９（b）では支持体８に抜け止め突起８ａを設けて溝９を入り子形状にしている。従って表示部２をパソコン本体に合体させ収納する際にも表示部２が支持体８から落ちることは無くなる。

この様に表示部２は２箇所の頭部１１ａと複数の溝９により安定して支持体８の取付けられる。スタッド１１の頭部１１ａが収まる支持体８に設けた溝９を小さなピッチで多数設ければ一回の移動距離を短くでき、高さ調節が細かく設定できる。上記の表示部２の移動操作は手動であるが電動で行う事も可能であり、また溝９とスタッド１１の代わりに枠体１０と支持体８に歯車とピニオンを設けて歯車を移動させて高さ調節する事も可能である。支持体８の溝９の位置と枠体１０のスタッド１１の位置は、表示部２の左右の両側で同じ高さ位置に設け、表示部２の平行度を保つようにしている。

図４は、表示部２を最大移動可能位置まで上昇移動させた場合のノートパソコンの概略図で、表示部２は約２倍の高さまで大きく位置調節が可能である。しかし、移動には制限があり、移動後の表示部が安定することが必要である。図４は、支持体８の上端と枠体１０の下端の距離を１ｃｍとした使用不可能な形態を示す。この状態では、表示部を安定して保持することが不可能となる。従って、少なくと支持部９の上端と支持部１０の下端の距離を１ｃｍより多く確保しながら、使用者の体形に合わせた高さの調節がなされる。携帯する場合には図５に示すように表示部を最下端まで移動させることが可能である。

前記図３では、表示部２を所定ピッチ移動した後に支持体８に固定する機構について説明したが、表示部２を支持体８に連続的にスライド移動して固定できるように電磁的エネルギー、即ちマグネットを枠体１０と支持体８の間に作用させて、任意の位置に固定させるようにすれば、構造が簡単になる。

図６〜図８に基いて本発明の実施例２として、表示部２が上下方向移動と傾斜回動すノートパソコンについて説明する。実施例１と異なるところは、支持体として第１支持体８と第２支持体１２を設け、表示部２の枠体１０と第１支持体８の間に第２支持体１２を介在させ、枠体１０と第２支持体１２の間に横軸１２ａを設けた点である。

左右の枠体１０は第２支持体１２に横軸１２ａで軸支されており、表示部２が横軸１２ａを支点として傾斜できる構成となっている。支持体１２と支持体８の間は、前記実施例１の枠体１０と支持体８と同じ構成となっており、支持体１２の左右両側が支持体８に対して上下方向に（高さ方向に）位置調整可能に取付けられる。具体的には図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、支持体１２に固定されたスタッド１１の頭部１１ａと支持体８の溝９との嵌合、引抜きにより着脱される。着脱手順は、図３の手順と同じなので説明を省略する。また、溝９は図９（ｂ）に示すように、抜け止め突起８ａを設けて入り子形状にしても良い。

前記構成では、支持体１２を上下に移動させて表示部２を使用者の見やすい上下の所定位置に固定し、次いで枠体１０を中間支持体１２に対して横軸１２ａを支点として傾けて使用者の見やすい傾斜位置に固定し、身体に負担を掛けない所望の位置でノートパソコンが使用される。

図７は図６の本実施例を右側面から見た概略図である。図７（a）は、支持体１２を支持体８に対して上下方向に移動させて、表示部２を上方に位置させた状態を示している。図７（ｂ）は、枠体１０を支持体１２に対して横軸１２ａ（図示せず）を支点として、所定位置に傾斜させた状態を示している。枠体１０を傾けることにより、使用者は表示部２を所定の傾き位置へ微調整することができ、見やすい微妙な位置に対応することができる。即ち、大まかな表示部２の傾きは、ヒンジ３にて枠体１０全体を同時に傾けることにより可能であり、更に表示部の傾きを微調整する場合には、表示部２を支持している枠体１０を支持体１２に対して傾けるようにする。なお、表示部２は固定がふら付いて不安定になると極めて見づらくなるので、枠体１０と支持体１２の間に油圧ダンパー（図示せず）を設け、油圧により任意の位置に固定されるように構成される。

上記表示部の上下動作及び傾斜動作を電動で行う場合には、同様な動作を電気的に行う事も可能である。

図１０に基いて本発明の実施例３として、表示部２の高さを調節可能とするノートパソコンにおいて、表示部２のディスプレイ７を交換可能とするものについて説明する。

ノートパソコン用ディスプレイ７は、現在、液晶ディスプレイが主に使用されている。他の有望ディスプレイとしては、現在開発途上にあるが、電子ペーパーディスプレイ（別名、デジタルペーパーディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ等がある。電子ペーパーディスプレイには、大別して、（１）電気泳動型、（２）粉体トナー制御型、（３）電界析出・溶解式、（４）クロミズム現象利用表示法、（５）磁気泳動型、（６）液晶式、が挙げられる。

電子ペーパーディスプレイは、紙メディアの電子版であり、視覚刺激が少なく目に優しいため文書作成や文書閲覧に適し、また、外光による反射光を利用しているため超省エネルギーである。ただし、外光の無い場所での文書作成や文書閲覧には適さなく、ＴＶや動画等の映像の鑑賞にも適さない。有機ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイより薄型・軽量で低消費電力であり、偏光ではないので躍動的な色・立体感を感じることができるため、特に映像の鑑賞に適する。

本発明の高さを調節可能とするノートパソコンにおいて、表示部２として、電子ペーパーディスプレイを備えた表示部２ｂ、有機ＥＬディスプレイを備えた表示部２ｃ、液晶ディスプレイを備えた表示部２ｄ、とを着脱自在に接続できるものを示す。表示部２の交換方法は種々あり、図１（ａ）において支持体８と共に一括して表示部２をノートパソコン本体１から交換することが可能である。また図６の場合では、支持体８はそのままとして、中間支持体１２と共に一括して表示部２をノートパソコン本体１から交換することが可能である。なお、ＦＰＣ１３は、表示部２の交換に際し表示部２のコネクタ（図示せず）と機器本体１のコネクタ（図示せず）の間で適宜交換される。

以上、前記各実施例では、ノートパソコンの表示部において、高さの調節を可能とし、表示部の傾きを微調整可能とし、また、高さ調節可能なノートパソコンにおいて表示部のディスプレイデバイスを交換可能とする例を示した。高さ調節の機構は前記実施例で示した他にも、ワイヤーで表示部を移動させる方法、スタッド（凸部）の形状やスタットの収納場所（凹部）を変える使い勝手の良い方法、手動と電動を組み合わせる方法、リニアモーターを応用する方法、等、可動機構および傾き可変機構にはさまざまな方法で実現できる。高さ調節可能なノートパソコンにおいて表示部のディスプレイを交換する際も、手段を特に限定するものではなく、表示部２を交換しても、支持体８を含めた表示部２を交換しても良い。表示部２の動作はリモコンによる操作でも可能であり、ハードディスクの無いセキュリティー型のノートパソコンでも良い。

本発明の実施例１と従来例の比較説明図。本発明の実施例１の正面図。本発明の実施例１の表示部の取付け機構説明図。本発明の実施例１の表示部の最大移動位置での正面図。本発明の実施例１の表示部の最小移動位置での正面図。本発明の実施例２の正面図。本発明の実施例２の表示部の傾斜状況を示す説明図。本発明の実施例２の表示部の取付け機構説明図。本発明の実施例の表示部の取付け機構の他の例の説明図。本発明の実施例３の表示部の交換説明図。

符号の説明

１…機器本体、２…表示部、２ｂ…電子ペーパーディスプレイ、２ｃ…有機ＥＬディスプレイ、２ｄ…液晶ディスプレイ、３…ヒンジ、４…操作部、５…キーボード、６…マウス、７…表示画面（表示ディスプレイ）、８…支持体（第１支持体）、９…溝（凸部）、１０…枠体、１１…スタッド（凸部）、１２…支持体（第２支持体）、１２ａ…横軸、１３…ＦＰＣ（フレキシブルな電気コード）。

Claims

機器本体に入力操作を行う操作部と表示画面を有する表示部を備えた携帯型電子機器において、前記機器本体と前記表示部間に支持体を介在させ、前記表示部を前記操作部に対して高さ方向に位置調節可能に前記支持体に取付けたことを特徴とする携帯型電子機器。
前記支持体は下端が前記機器本体にヒンジを介して結合され、前記表示部は前記支持体に対して位置調節可能に取付けられたことを特徴とする請求項１記載の携帯型電子機器。
前記表示部は両側に枠体を備えると共に前記支持体は機器本体の両側に設けられ、前記両側の枠体は前記両側の支持体に位置調整可能に取付けられたことを特徴とする請求項１または２記載の携帯型電子機器。
前記枠体に凸部（又は凹部）を設けると共に、前記支持体に複数の凹部（又は凸部）を設け、前記枠体の凸部（又は凹部）は前記支持体の複数の凹部（又は凸部）に選択的に着脱可能に結合されたことを特徴とする請求項３記載の携帯型電子機器。
前記枠体は両側が前記支持体に横軸を介して回転可能に支持され、前記表示部が前記支持体に対して前記横軸を支点として向きが変えられるように構成されたことを特徴とする請求項３または４記載の携帯型電子機器。
前記支持体は、下端が前記機器本体にヒンジを介して結合される第１支持体と前記第１支持体に高さ方向に位置調整可能に支持される第２支持体からなり、前記枠体は両側が前記第２支持体に横軸を介して回転可能に支持され、前記表示部が前記第２支持体に対して向きが変えられるように構成されたことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の携帯型電子機器。
前記表示部は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパーディスプレイを選択的に前記支持体に着脱自在に取付けられたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の携帯型電子機器。