JP3541034B2 - Information processing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年パーソナルコンピュータの小型軽量化に伴い、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。
【0003】
しかしながら、このような利用形態においては、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。
【0004】
これに対し、現実に入手できるノートパソ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。
【0005】
ノートパソコンは小型軽量ではあるにもか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。
【0006】
ここで電卓・電子手帳等の既存のポケット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。
【0007】
以下、従来の技術について説明する。
【0008】
まず「レジューム」機能と一般的に呼ばれ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。
【0009】
しかし、一定期間例えば5分間キー入力を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。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の構成では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。
【0011】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、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。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の情報処理装置は、
バックライトと液晶表示部と使用者からの外部情報を入力する情報入力部とを含む情報処理装置であって、
前記液晶表示部は、前記バックライトからの透過光により表示を行う透過モードと、外光の反射光により表示を行う反射モードとにより表示を行い、
前記情報入力部への入力が一定時間中断した場合または長時間中断した場合で、かつ、前記液晶表示部の表示が一定の時間継続した場合、前記液晶表示部の表示内容の全部または一部を書き替えることにより永久メモリー現象を防止することを特徴とする。
また、本発明の情報処理装置は、
バックライトと液晶表示部と使用者からの外部情報を入力する情報入力部とを含む情報処理装置であって、
前記液晶表示部は、前記バックライトからの透過光により表示を行う透過モードと、外光の反射光により表示を行う反射モードとにより表示を行い、
前記情報入力部への入力が一定時間中断した場合または長時間中断した場合で、かつ、前記液晶表示部の表示が一定の時間継続した場合、前記液晶表示部の表示内容の全部または一部を書き替えることを特徴とする。
【0013】
前記情報処理装置は、前記液晶表示部によって透過モードで表示が行われている場合、一定時間、前記情報入力部の入力があるか否かを判断し、
前記情報入力部に対して一定時間、前記情報入力部の入力がない場合、前記バックライトの電源をオフにして、前記液晶表示部によって反射モードで表示を行い、
前記液晶表示部によって反射モードで表示を行っている場合、前記液晶表示部によって一定の時間、液晶表示部の表示が継続したか否か判断することが好ましい。
また、前記液晶表示部は、前記バックライトに対して表示側に反射層と液晶層とが設けられ、
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されるとともに、
前記反射層は、開口部を複数個有し、前記バックライトからの光が前記開口部を透過して、透過された透過光が前記液晶層を通して表示側から出るように構成されていることが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【0015】
(実施例1)
図1は本発明の第1の実施例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。
【0016】
まず、情報処理装置はキーボード等の情報入力部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。
【0017】
まず、図2のaに示すように一定の時間情報入力部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。
【0018】
図2を用いて省電力方法を詳細に説明する。
【0019】
図2のaに示すようにt=t1において情報入力部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。
【0020】
そして、第1処理部4でキー入力の内容を判断し、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RAM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。
【0021】
t=t6以降では表示回路部8は停止もし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。
【0022】
各ピクセルはガラス15、16の上に設け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。
【0023】
図4(a)は光不透過時の状態を示す。信号印加により、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。
【0024】
次に逆方向の電圧を加えると、強誘電性液晶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。
【0025】
第1処理部4はキー入力の文字コードへの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。
【0026】
次にt=t11においてN+1回目のキー入力があった時は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。
【0027】
この省電力モードを説明すると、例えばWPソフト等の場合一つの処理に要する時間は通常で1ms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。
【0028】
t=t14において第2処理部7は表示部2へ表示内容の変更部分のみの情報を送る。
【0029】
t=t14以前では表示部2はt=t6にお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13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。
【0030】
図2のcのt=t15において第2処理部7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。
【0031】
次にt=t14において第2処理部7は動作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。
【0032】
また、キー入力が一定の時間ないことを第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。
【0033】
但し電源を切る前に第1処理部4は直接もしくは第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。
【0034】
省電力モードの場合はキー入力により動作が再開し、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。
【0035】
しかし、電源停止モードの場合は、電源停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「Resume」モードと同じである。
【0036】
ここで、以上の動作を図6のフローチャートを用いて説明する。ステップ101において、電源SWON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OFF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。
【0037】
ステップ104に戻ると入力中断時間tが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。
【0038】
ここでステップ104に戻り入力中断時間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。
【0039】
そしてステップ111で第2処理部7の処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113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116a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。
【0040】
ここで、ステップ115に戻ると表示変更がない場合に戻る。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103の状態に戻る。
【0041】
図7と図8は、実施例1をノートパソコンとして具体的に構成した場合のブロック図を示す。
【0042】
図8を説明すると情報入力ブロック97はキーボード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ROM204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。
【0043】
【表1】
【0044】
WP等の通常入力時は、間欠的なキーボード入力となる。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。
【0045】
一定時間キーボード入力がない時は、第2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。
【0046】
図8は図7とほぼ同じであるが、クロック周波数が低い第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201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99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。
【0047】
図9は、実施例1の別の具体的なブロック図で図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221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RAM223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RAM209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262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、CPU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221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。
【0048】
長時間キーボード入力がない時、レジュームモードに入り、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。
【0049】
万が一、永久メモリー現象が起こり、表示部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。
【0050】
なお、省電力モードでは第2処理部7のク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。
【0051】
電源停止モードでは、第2メモリー9の電源バックアップだけしか電力消費しない。
【0052】
図1のように電池使用時は、バックライト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。
【0053】
図12(a)(b)のように反射素子27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。
【0054】
又、反射素子27は図13(a)(b)のよ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。
【0055】
図13(a)に示すようにバックライト部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。
【0056】
次に、電池使用的に反射モードで使う場合は図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。
【0057】
この反射部27は外部駆動回路が要らないため、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。
【0058】
透過・反射兼用型液晶ディスプレイは透過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。
【0059】
外部電源を使用する場合は第1処理部4の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。
【0060】
次に電池を使用する場合は第1処理部4より、反射表示回路26に反射命令が送られ、反射素子27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。
【0061】
又、図14(a)(b)に示すようにアル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。
【0062】
以上のような構成をとることにより間欠的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。
【0063】
しかもこの場合、表示は継続するため処理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。
【0064】
又、具体的には、キー入力の周期は数十ms、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。
【0065】
従ってWP等のキー入力主体の用途の場合、全体の消費電力を1/100〜1/1000に下げることが可能となる。
【0066】
(実施例2)
図15は一実施例のブロック図を示す。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。
【0067】
実施例1の図1との構成上の違いは、第1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。
【0068】
図16は第1処理部4に関連したブロック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。
【0069】
また図11に示すようにフォントメモリーとして、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。
【0070】
従って第1処理部4だけで次の一連の簡単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ROM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。
【0071】
つまり大きな処理を伴わないデータ文字列の入力時は、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。
【0072】
実施例2を図18と図19のフローヂャー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。
【0073】
違いは、第1処理部4が直接表示回路8を起動する。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132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144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145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。
【0074】
具体的に説明すると、図20はキー入力に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。
【0075】
図3に示した水平ドライブ部11と垂直ドライブ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。
【0076】
この場合、第1処理部4は第1メモリー5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。
【0077】
日本語の場合、640×24dot分のメモリーとなる。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。
【0078】
第1処理部5のイメージメモリー41から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。
【0079】
この場合、図16のように、第2フォント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。
【0080】
以上の2通りの方法で“I”なる表示が完了する。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。
【0081】
同様にして、t2で“スペース”をt3で“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。
【0082】
図20t7においては大量の処理を指示するキー入力、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。
【0083】
この場合、第1処理部4は第2処理部7の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。
【0084】
この経過は日本語から英語の翻訳処理の入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。
【0085】
ここまでは図20のcに示すように第2処理部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。
【0086】
図20のhに示すように“He is"と表示される。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。
【0087】
次に図21を用いてカーソル移動時の消費電力削減のために、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。
【0088】
図22の(a)に示すように、カーソルの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。
【0089】
図22の(a)〜(h)は図20t1からt7までに対応し、(i)は再変換時の表示を示す。
【0090】
図23はドット書き替え時に(a)〜(g)は文章中に挿入入力する時の状態を示し、第2フォントROM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ROM43を用いなくても(d)なる表示が可能となる。
【0091】
図24の(a)〜(g)は“He is man"なる文字列を、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。
【0092】
実施例2の場合、実施例1において第2処理部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。
【0093】
ただし、WPや表計算のソフトにより第1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。
【0094】
(実施例3)
図26は実施例3の場合のブロック図である。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。
【0095】
しかし、実施例3では図26から明らかなように、まず、表示ブロック99への表示起動命令線81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。
【0096】
第2処理部7が処理を終了した段階で自分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。
【0097】
実施例1のフローチャート図6と違う点は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。
【0098】
次に表示ブロック99の起動と停止に関して実施例1との違いを述べる。
【0099】
実施例1では第2処理部7が表示完了情報を第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。
【0100】
以上のように実施例3は実施例1と機能は同じであるが、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。
【0101】
また、表示ブロック99の起動命令は第2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。
【0102】
(実施例4)
図28は第4の実施例のブロック図を示す。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51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。
【0103】
第2処理部7はt=t7において起動命令を送り表示回路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。
【0104】
実施例4は、太陽電池を利用しているため、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。
【0105】
光がこなくなれば太陽電池が動作しないという面もあるが、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。
【0106】
従って、現実的には、不具合はない。暗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。
【0107】
(実施例5)
図30は、第5の実施例のブ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60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。
【0108】
ここでキー入力による第1処理部4の起動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63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。
【0109】
この場合キー入力部62は各キーは1種類の電源用SWとキー入力SWの2つをもってもよい。
【0110】
実施例5はさらに低消費電力化をはかったものである。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。
【0111】
(実施例6)
実施例6は8mmCD−ROM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。
【0112】
図34はブロック図であり、情報入力ブロック97には、CD−ROMのCD−ROMドライブ301とキーボード201が接続されている。
【0113】
図35は、斜視図である。CD−ROMプレーヤ312はキーボード201と液晶208CD−ROM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。
【0114】
また、キーボード201からの入力により第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。
【0115】
この特徴は消電力によりCD−ROMプレ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、CD−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。
【0116】
(実施例7)
実施例7はディジタルテープ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。
【0117】
ディジタルオーディオテープ313の出し入れにより第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。
【0118】
我々のシミュレーションによる試算ではWP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。
【0119】
この種の着眼は従来になく、今後成長が期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。
【0120】
なお、メモリー効果のある表示素子として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。
【0121】
【発明の効果】
以上述べたように本発明は、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ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における情報処理装置のブロック図
【図2】本発明の実施例1のタイミング図
【図3】本発明の実施例における表示部の構成図
【図4】本発明の実施例における表示部の動作原理断面図
【図5】本発明の実施例における表示部の画面図
【図6】本発明の実施例における動作を説明するフローチャート
【図7】本発明の具体的な実施例の構成を示すブロック図
【図8】本発明の具体的な実施例の構成を示す別のブロック図
【図9】本発明の具体的な実施例の構成を示す別のブロック図
【図10】本発明の具体的な実施例における動作を説明するフローチャート
【図11】本発明の具体的な実施例における別のブロック図
【図12】本発明の実施例における反射素子の動作原理図
【図13】本発明の実施例における反射板の動作原理図
【図14】本発明の実施例における別の反射板の動作原理図
【図15】本発明の実施例2を説明するためのブロック図
【図16】本発明の実施例2における第1処理部周辺のブロック図
【図17】本発明の実施例における別の第2処理部周辺のブロック図
【図18】本発明の実施例2を説明するためのフローチャート
【図19】本発明の実施例2を説明するためのフローチャート
【図20】本発明の実施例2を説明するためのタイミング図
【図21】本発明の実施例2を説明するためのカーソルの表示状態図
【図22】本発明の実施例2を説明するための翻訳処理時の表示部正面図
【図23】本発明の実施例2を説明するための追加入力の表示部の前面図
【図24】本発明の実施例2を説明するための複写モード時の表示図
【図25】本発明の実施例2を説明するための変形のブロック図
【図26】本発明の実施例3を説明するためのブロック図
【図27】本発明の実施例3を説明するためのフローチャート
【図28】本発明の実施例4を説明するためのブロック図
【図29】本発明の実施例4を説明するためのタイミング図
【図30】本発明の実施例5を説明するためのブロック図
【図31】本発明の実施例5を説明するためのタイミング図
【図32】本発明の実施例5を説明するための情報部入力部のブロック図
【図33】本発明の実施例5を説明するための第1処理部と第2処理部を兼用した場合のブロック図
【図34】本発明の実施例6を説明するためのブロック図
【図35】本発明の実施例6を説明するための斜視図
【図36】本発明の実施例7を説明するためのブロック図
【図37】本発明の実施例7を説明するための斜視図
【符号の説明】
1 第1処理ブロック
2 表示部
3 情報入力部
4 第1処理部
5 第1メモリー部
6 中断制御部
7 第2処理部
8 表示回路部
9 第2メモリー
11 水平ドライブ部
12 垂直ドライブ部
20 電源スイッチ
24 ヒーター
25 バックライト
26 反射回路
27 反射素子
30 開口部
32 入射光
33 反射光
34 反射透過板
40 第1フォントROM
43 第2フォントROM
82 ビデオメモリー
98 第二処理ブロック
99 表示ブロック
201 キーボード
202 フレキシブルディスクコントローラー
204 ROM
205 バックアップRAM
206 グラフィックコントローラ
207 液晶コントローラ・ドライバー
208 液晶
209 バス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as personal computers have become smaller and lighter, portable personal computers driven by batteries have appeared and are rapidly spreading. These are called notebook computers, which are small and lightweight but have the same functions as stationary and laptop computers. Because it can be used with batteries, a new form of use has been created in which it is used by bringing it to places where it is difficult to secure power, such as conference rooms and lecture rooms.
[0003]
However, in such a use form, a problem that the battery usable time is short is becoming a problem. When used for recording a meeting in a conference room or recording a lecture in a university, it is desirable that the battery can be used for about 10 hours continuously for one use. In view of the margin, a battery usable time of at least 20 to 30 hours, ideally 100 hours or more of a calculator is required.
[0004]
On the other hand, the battery life of a notebook computer that can be actually obtained is only a few hours. Therefore, there is a problem that the battery runs out during use for a long-time conference, the power is turned off, and the input operation is interrupted. In addition, since the usable time of the battery is short, it is necessary to frequently charge the battery, which is troublesome.
[0005]
Despite the small size and light weight of the notebook personal computer, the use of the notebook personal computer has been inconvenient because the battery usage time is short.
[0006]
Here, considering existing pocket-type portable information devices such as calculators and electronic organizers, these devices have much lower processing speeds than personal computers, and therefore consume less power. For this reason, even if the current primary battery is used, it can be used for several years, and there is almost no need to care about the battery life. On the other hand, a notebook computer consumes much power because it has a processing speed as fast as a stationary computer. For this reason, power consumption is two to four digits greater than that of existing pocket-type portable information devices. Even with high performance rechargeable batteries, current technology has the best battery life of 2-3 hours. As mentioned earlier, the user is not satisfied with this battery life. Various countermeasures are conceivable as power saving technologies to compensate for this short battery life, and some of them have been implemented.
[0007]
Hereinafter, a conventional technique will be described.
[0008]
First, some laptops have what is commonly referred to as the "resume" feature. This employs a method in which, when the non-use state continues for a certain period of time, information necessary for restarting the last computer is saved in a nonvolatile IC memory, and the power of the CPU and the display unit is automatically turned off. When the power switch is turned on when the user wants to use it again, the previous processing state and display contents at the time of power-off are restored in a short time based on the saved information in the IC memory. This method has the effect of substantially extending the use time and is practical.
[0009]
However, if no key input is performed at all for a certain period of time, for example, for 5 minutes, all the power of the device is forcibly turned off. Since the display disappears, the operator cannot confirm the display contents, and the operation is interrupted. When the user wants to check the displayed contents or to continue the input operation again, it is necessary to turn on the power switch. This is annoying to the user. Although this power saving method extends the life of the battery substantially, it has a drawback that the usability is considerably deteriorated.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional configuration, as a means for reducing power consumption, almost all power supplies including a main processing circuit unit and a display circuit unit are simply stopped. For this reason, as described above, the user automatically turns off the power when the non-use state continues for a certain period of time. Therefore, in the case of an intermittent processing operation, it is necessary to frequently turn on the power of the apparatus. In the case of a notebook computer, most of the users perform intermittent processing, which has exacerbated this disadvantage.
[0011]
The present invention solves the above-mentioned conventional problem, and when the non-use state is detected for a certain period of time or when the main processing is completed, the power supply of the main processing unit is stopped and the display on the display unit is simultaneously performed. It is an object of the present invention to provide an information processing apparatus for continuing the processing.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, an information processing apparatus according to the present invention includes:
Backlight and liquid crystal display An information input section for inputting external information from the user; An information processing apparatus including
The liquid crystal display unit performs display in a transmission mode in which display is performed by transmitted light from the backlight, and in a reflection mode in which display is performed by reflected light of external light,
When the input to the information input unit is interrupted for a certain time or when interrupted for a long time, and When the display on the liquid crystal display unit continues for a certain period of time, all or a part of the display content of the liquid crystal display unit is rewritten to prevent a permanent memory phenomenon.
Also, the information processing apparatus of the present invention
Backlight and liquid crystal display An information input section for inputting external information from the user; An information processing apparatus including
The liquid crystal display unit performs display in a transmission mode in which display is performed by transmitted light from the backlight, and in a reflection mode in which display is performed by reflected light of external light,
When the input to the information input unit is interrupted for a certain time or when interrupted for a long time, and When the display on the liquid crystal display section continues for a certain period of time, all of the display contents of the liquid crystal display section Or some Is rewritten.
[0013]
The information processing device, Previous When the display is performed in the transmission mode by the liquid crystal display unit, it is determined whether there is an input of the information input unit for a fixed time,
For a predetermined time to the information input unit, when there is no input of the information input unit, the power of the backlight is turned off, display in the reflection mode by the liquid crystal display unit,
When the display is performed in the reflection mode by the liquid crystal display unit, it is preferable that the liquid crystal display unit determines whether or not the display of the liquid crystal display unit has continued for a certain period of time.
Further, the liquid crystal display unit is provided with a reflective layer and a liquid crystal layer on the display side with respect to the backlight,
The reflective layer is configured to reflect incident light that has entered from the display side through the liquid crystal layer and exit to the display side through the liquid crystal layer,
The reflective layer has a plurality of openings, and light from the backlight is transmitted through the openings, and the transmitted light is transmitted from the display side through the liquid crystal layer. preferable.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
(Example 1)
FIG. 1 is a block diagram of an information processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. The information processing apparatus includes four blocks: an
[0016]
First, when an
[0017]
First, as shown in FIG. 2A, when there is no input information in the
[0018]
The power saving method will be described in detail with reference to FIG.
[0019]
As shown in FIG. 2A, when the n-th key input is performed on the
[0020]
Then, the
[0021]
After t = t6, the
[0022]
In each pixel, a signal is applied to the
[0023]
FIG. 4A shows a state when light is not transmitted. By applying a signal, the direction of the
[0024]
Next, when a voltage in the opposite direction is applied, the direction of the
[0025]
The
[0026]
Next, when there is an (N + 1) th key input at t = t11, at t = t12, the
[0027]
Explaining this power saving mode, for example, in the case of WP software or the like, the time required for one process is usually 1 ms or less. On the other hand, the key input by a human is several tens ms at the fastest. Accordingly, as shown in FIG. 2C, the peak power consumption of the
[0028]
At t = t14, the
[0029]
Before t = t14, the
[0030]
At t = t15 in FIG. 2C, the
[0031]
Next, at t = t14, the
[0032]
When the
[0033]
However, before the power is turned off, the
[0034]
In the power saving mode, the operation is restarted by key input, and the user does not need to be aware that the operation has been interrupted.
[0035]
However, in the case of the power supply stop mode, since the display of the power supply stop is displayed, the user turns on the
[0036]
Here, the above operation will be described with reference to the flowchart of FIG. When the power is turned on in
[0037]
Returning to step 104, if the input interruption time t is several minutes, the process proceeds to step 108, and if the processing frequency of the
[0038]
Here, returning to step 104, if the input interruption time t is short, the processing of the first processing unit in
[0039]
If it is determined in step 111 that the processing of the
[0040]
Here, when the process returns to step 115, the process returns when there is no display change. After confirming the completion of the processing of the
[0041]
FIGS. 7 and 8 are block diagrams showing a case where the first embodiment is specifically configured as a notebook personal computer.
[0042]
Referring to FIG. 8, the
[0043]
[Table 1]
[0044]
During normal input such as WP, intermittent keyboard input is performed. Therefore, the power is turned on except for the communication input / output unit. Then, a clock is applied to the
[0045]
If there is no keyboard input for a certain period of time, the power supply of the
[0046]
FIG. 8 is almost the same as FIG. 7, but shows a case where the
[0047]
FIG. 9 is another specific block diagram of the first embodiment, and FIG. 10 is a flowchart. This discloses a method for operating with a conventional OS such as MS-DOS. The
[0048]
When there is no keyboard input for a long time, the computer enters the resume mode and turns off most power. In particular, a ferroelectric liquid crystal has a memory effect. However, when the same display content is continuously displayed, a permanent memory effect called a quasi-stabilization phenomenon appears. To avoid this, when the
[0049]
In the unlikely event that a permanent memory phenomenon occurs and a part of the
[0050]
In the power saving mode, the power can be reduced by stopping the clock of the
[0051]
In the power stop mode, only the power backup of the
[0052]
As shown in FIG. 1, when the battery is used, the
[0053]
As shown in FIGS. 12A and 12B, the
[0054]
The
[0055]
As shown in FIG. 13A, the light from the
[0056]
Next, when the battery is used in the reflection mode, as shown in FIG. 13B, the external light 32 passes through the
[0057]
Since the
[0058]
The transmissive / reflective liquid crystal display has the problem that the display quality is inferior to that of the transmissive or reflective LCD, but by switching between reflective and transmissive, both the transmissive and reflective displays are dedicated. The effect that the same display can be achieved is produced. For this reason, it is suitable for dual power supply use of battery and AC.
[0059]
When an external power supply is used, the
[0060]
Next, when a battery is used, a reflection command is sent from the
[0061]
Also, by using a reflection /
[0062]
With the above configuration, the CPU operates intermittently in response to intermittent key input, and the average power consumption is greatly reduced.
[0063]
Moreover, in this case, since the display is continued, even if the operation of the processing unit is stopped, the user does not feel any discomfort at all. For this reason, there is an effect that significant power saving can be achieved without impairing operability at all.
[0064]
More specifically, the cycle of key input is several tens of ms, whereas the average CPU processing time for WP software or the like is several tens to several hundreds μs on average, and is 1/100 of several tens ms. It is only necessary to work up to 1/1000 of the operation time. For this reason, the power consumption is reduced in conjunction with the intermittent operation. However, only the intermittent operation of the CPU causes the display unit to consume 0.5 to 1 W, or about 10 to 20% of the total power. Therefore, even if the power consumption of the CPU is reduced to 1/1000, the display unit operates. If this is the case, the power consumption of 1/10 to 1/5 before the countermeasures will remain. In the present invention, since a display element having a memory effect such as a ferroelectric liquid crystal is used for the display unit, the power consumption required for display can be intermittently operated similarly to the CPU.
[0065]
Accordingly, in the case of a key input application such as WP, the overall power consumption can be reduced to 1/100 to 1/1000.
[0066]
(Example 2)
FIG. 15 shows a block diagram of one embodiment. In the second embodiment, the function of the
[0067]
The configuration of the first embodiment is different from that of FIG. 1 in that a
[0068]
FIG. 16 illustrates a block diagram related to the
[0069]
Further, as shown in FIG. 11, a second
[0070]
Therefore, only the
[0071]
That is, when a data character string that does not involve a large process is input, the
[0072]
The second embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 18 and 19. The flowchart of FIG. 18 is basically the same as the flowchart of FIG. 6 of the first embodiment.
[0073]
The difference is that the
[0074]
More specifically, FIG. 20 shows the processing status of each unit with respect to the key input. When there is a key input “I” shown in e of FIG. 20 at t = t1, the
[0075]
If the withstand voltage of the
[0076]
In this case, the
[0077]
In the case of Japanese, the memory is 640 × 24 dots. In this case, in order to rewrite "I", it is necessary to rewrite one line, that is, 640 dots, for 24 lines.
[0078]
The previous image is read from the image memory 41 of the
[0079]
In this case, as shown in FIG. 16, when the
[0080]
The display of "I" is completed by the above two methods. In this case, the processing of the
[0081]
Similarly, the display corresponding to the key input of "space" at t2, "L" at t3, "i" at t4, "v" at t5, and "e" at t6 is performed only by the
[0082]
FIG. 20t7 shows a state in which a key input for instructing a large amount of processing, for example, a spell check at the time of WP input, a translation processing from Japanese to English, and a Japanese kana-kanji conversion processing spreadsheet calculation instruction is included. .
[0083]
In this case, the
[0084]
This progress can be easily explained by using an input example of a translation process from Japanese to English. In FIG. 20f, K is key-input at t2, and K is displayed as it is in FIG. 20h. When "a" is input at t1, "ka" is displayed as shown in FIG. 20h.
[0085]
Up to this point, the
[0086]
“He is” is displayed as shown in FIG. As shown in FIG. 20g, the power consumption at the time of dot rewriting is smaller than the power consumption at the time of line rewriting shown in FIG. 20d.
[0087]
Next, if the black and white inversion mode is used as shown in FIGS. 21A and 21B to reduce the power consumption at the time of moving the cursor with reference to FIG. 21, the power consumption is large in the case of line rewriting. Therefore, by displaying the horizontal bar cursor using the lines between the lines as in (c) and (d) of FIG. 21, it is not necessary to rewrite the display of one line, and power can be saved. Further, since the processing speed is increased, the response speed is increased even if the processing is performed by the
[0088]
As shown in FIG. 22A, a horizontal bar cursor is used only for moving the cursor. In this case, it is more effective to intermittently display black and white by the
[0089]
(A) to (h) of FIG. 22 correspond to FIG. 20 from t1 to t7, and (i) shows a display at the time of reconversion.
[0090]
FIGS. 23 (a) to (g) show the state when inserting and inputting into the text at the time of dot rewriting. When the second font ROM is used in the configuration of FIG. 16, all the kanji codes are stored in the
[0091]
FIGS. 24A to 24G show a state in which a character string "He is man" is copied. (a) to (f) can be processed only by the
[0092]
In the case of the second embodiment, since the
[0093]
However, the optimal value of the sharing ratio between the first processing unit and the second processing unit differs depending on WP and spreadsheet software. Therefore, the
[0094]
(Example 3)
FIG. 26 is a block diagram in the case of the third embodiment. The difference between the first embodiment and the second embodiment is, as apparent from FIG. 1, in the first embodiment, a start command is sent from the
[0095]
However, in the third embodiment, as is apparent from FIG. 26, first, there is no display
[0096]
When the
[0097]
The difference from the flowchart of FIG. 6 of the first embodiment is that there is no control flow from the
[0098]
Next, a difference from the first embodiment in starting and stopping the
[0099]
In the first embodiment, the
[0100]
As described above, the third embodiment has the same function as the first embodiment, but the stop of the
[0101]
Further, the activation instruction of the
[0102]
(Example 4)
FIG. 28 shows a block diagram of the fourth embodiment. Fourth Embodiment A fourth embodiment discloses a power saving method according to the present invention in a case where input / output such as communication with the outside is provided. The information processing apparatus has an input / output unit 50 for input / output with the outside in an
[0103]
The
[0104]
In the fourth embodiment, since a solar cell is used, there is an effect that power consumption is further reduced and the device can be used for a long time.
[0105]
There is also a surface that the solar cell does not operate if the light stops, but by arranging the
[0106]
Therefore, in reality, there is no problem. In a dark environment, for example, in the case of WP input in a lecture during a slide show, a key input activates the power holding circuit, and the
[0107]
(Example 5)
FIG. 30 shows a block diagram of the fifth embodiment, in which a
[0108]
Here, an example of a method of activating the
[0109]
In this case, each key of the
[0110]
[0111]
(Example 6)
[0112]
FIG. 34 is a block diagram. The
[0113]
FIG. 35 is a perspective view. When the CD-
[0114]
Another example is that the code signal is sent from the
[0115]
This feature extends the battery life of portable equipment such as CD-ROM players due to power dissipation. In particular, a feature of the present embodiment is that the
[0116]
(Example 7)
[0117]
When the
[0118]
According to a trial calculation based on our simulation, it is operated with WP software, and if there is an average power consumption of 5 W without using the present invention, it becomes several tens mw by using the present invention. Therefore, the conventional secondary battery can be used for about several hundred hours, and the use of a highly efficient primary battery such as a lithium battery can be used for more than 1000 hours. In other words, a notebook personal computer that lasts one year or more even when used for five hours a month can be used for a long time without replacing the battery like a pocket calculator. At this time, the speed of development and the increase in the number of pixels are being promoted. The user is released from the hassle of charging. The present invention releases a notebook computer from a power cord and a charger. Conventionally, attention has been paid to the application of ferroelectric liquid crystals to high speed and high resolution. The point of view of the present invention is to focus on the reduction of power consumption, which has not been noticed at all in ferroelectric liquid crystals.
[0119]
This type of focus has never been seen before, and the effect on power saving of highly functional portable information devices such as notebook personal computers, which are expected to grow in the future, is high.
[0120]
Although a ferroelectric liquid crystal is used as a display element having a memory effect as an example, it can be used as another memory type display element such as a smectic liquid crystal or an electrochromic display element. Although the liquid crystal is an example of a simple matrix drive type liquid crystal, a TFT liquid crystal drive can also be used.
[0121]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when detecting that the non-use state has continued for a certain period of time, or when the main processing is completed, the power of the main processing unit is stopped and the display of the display unit is simultaneously continued. A processing device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an information processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a display unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing the principle of operation of the display unit in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a screen view of a display unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation in the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a specific example of the present invention.
FIG. 8 is another block diagram showing the configuration of a specific embodiment of the present invention.
FIG. 9 is another block diagram showing the configuration of a specific embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation in a specific embodiment of the present invention.
FIG. 11 is another block diagram of a specific embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an operation principle diagram of a reflection element in the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating the operation principle of a reflector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating the operation principle of another reflector according to the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a block diagram for explaining a second embodiment of the present invention;
FIG. 16 is a block diagram around a first processing unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a block diagram around another second processing unit in the embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a flowchart illustrating a second embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a flowchart for explaining a second embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a timing chart for explaining
FIG. 21 is a display state diagram of a cursor for explaining the second embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a front view of a display unit at the time of translation processing for explaining the second embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a front view of an additional input display unit for explaining the second embodiment of the present invention;
FIG. 24 is a display diagram in a copy mode for explaining the second embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a block diagram of a modification for explaining the second embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a block diagram for explaining a third embodiment of the present invention;
FIG. 27 is a flowchart illustrating a third embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a block diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention;
FIG. 29 is a timing chart for explaining Example 4 of the present invention.
FIG. 30 is a block diagram for explaining
FIG. 31 is a timing chart for explaining Example 5 of the present invention.
FIG. 32 is a block diagram of an information unit input unit for explaining a fifth embodiment of the present invention;
FIG. 33 is a block diagram for explaining a fifth embodiment of the present invention, in which a first processing unit and a second processing unit are shared;
FIG. 34 is a block diagram for explaining
FIG. 35 is a perspective view for explaining
FIG. 36 is a block diagram for explaining
FIG. 37 is a perspective view for explaining
[Explanation of symbols]
1 First processing block
2 Display
3 Information input section
4 First processing unit
5 First memory section
6 Suspension control unit
7 Second processing unit
8 Display circuit section
9 Second memory
11 Horizontal drive
12 Vertical drive
20 Power switch
24 heater
25 Backlight
26 Reflection circuit
27 reflective element
30 opening
32 Incident light
33 reflected light
34 Reflective transmission plate
40 1st font ROM
43 2nd font ROM
82 video memory
98 Second processing block
99 display block
201 Keyboard
202 Flexible disk controller
204 ROM
205 Backup RAM
206 Graphic Controller
207 LCD controller / driver
208 liquid crystal
209 bus
Claims (4)
前記液晶表示部は、前記バックライトからの透過光により表示を行う透過モードと、外光の反射光により表示を行う反射モードとにより表示を行い、
前記情報入力部への入力が一定時間中断した場合または長時間中断した場合で、かつ、前記液晶表示部の表示が一定の時間継続した場合、前記液晶表示部の表示内容の全部または一部を書き替えることにより永久メモリー現象を防止することを特徴とする情報処理装置。 An information processing device including a backlight, a liquid crystal display unit, and an information input unit for inputting external information from a user ,
The liquid crystal display unit performs display in a transmission mode in which display is performed by transmitted light from the backlight, and in a reflection mode in which display is performed by reflected light of external light,
When the input to the information input unit is interrupted for a certain time or when interrupted for a long time, and when the display of the liquid crystal display unit continues for a certain time, all or a part of the display content of the liquid crystal display unit is displayed. An information processing device characterized by preventing a permanent memory phenomenon by rewriting.
前記液晶表示部は、前記バックライトからの透過光により表示を行う透過モードと、外光の反射光により表示を行う反射モードとにより表示を行い、
前記情報入力部への入力が一定時間中断した場合または長時間中断した場合で、かつ、前記液晶表示部の表示が一定の時間継続した場合、前記液晶表示部の表示内容の全部または一部を書き替えることを特徴とする情報処理装置。 An information processing device including a backlight, a liquid crystal display unit, and an information input unit for inputting external information from a user ,
The liquid crystal display unit performs display in a transmission mode in which display is performed by transmitted light from the backlight, and in a reflection mode in which display is performed by reflected light of external light,
When the input to the information input unit is interrupted for a certain time or when interrupted for a long time, and when the display of the liquid crystal display unit continues for a certain time, all or a part of the display content of the liquid crystal display unit is displayed. An information processing device characterized by rewriting.
前記情報入力部に対して一定時間、前記情報入力部の入力がない場合、前記バックライトの電源をオフにして、前記液晶表示部によって反射モードで表示を行い、
前記液晶表示部によって反射モードで表示を行っている場合、前記液晶表示部によって一定の時間、液晶表示部の表示が継続したか否か判断する請求項1または2記載の情報処理装置。If display in the transmission mode is performed by the pre-Symbol liquid crystal display unit, and determines whether or not a predetermined time, there is an input of the information input unit,
For a predetermined time to the information input unit, when there is no input of the information input unit, the power of the backlight is turned off, display in the reflection mode by the liquid crystal display unit,
3. The information processing apparatus according to claim 1, wherein when the display is performed in the reflection mode by the liquid crystal display unit, it is determined whether the display on the liquid crystal display unit has been continued for a predetermined time by the liquid crystal display unit. 4.
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されるとともに、
前記反射層は、開口部を複数個有し、前記バックライトからの光が前記開口部を透過して、透過された透過光が前記液晶層を通して表示側から出るように構成されている請求項1〜3のいずれかに記載の情報処理装置。The liquid crystal display unit is provided with a reflective layer and a liquid crystal layer on the display side with respect to the backlight,
The reflective layer is configured to reflect incident light that has entered from the display side through the liquid crystal layer and exit to the display side through the liquid crystal layer,
The reflective layer has a plurality of openings, and is configured such that light from the backlight passes through the openings and transmitted light exits from a display side through the liquid crystal layer. The information processing device according to any one of claims 1 to 3 .
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