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発明の名称 人間工学的スタンドを備えたノートブックコンピュータ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−147745(P2001−147745A)
公開日 平成13年5月29日(2001.5.29)
出願番号 特願2000−298515(P2000−298515)
出願日 平成12年9月29日(2000.9.29)
代理人 【識別番号】100063897
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 馨 (外2名)
発明者 アンドリュー・エル・バン・ブロックリン / ジャッキース・エイチ・ヘロット / ウィリアム・シー・ウィッケス / デニス・アール・エスターバーグ
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】ノートブックコンピュータ(10)であって、キーボード(70)を有する本体(20)と、前記本体(20)に装着されるディスプレイ(40)と、前記本体(20)に取り付けられ、少なくとも第1の位置と第2の位置を有するスタンド(50/50’/150)であって、前記スタンド(50/50’/150)が前記第1の位置にあるときには、前記ディスプレイ(40)は第1の高さにあり、前記スタンド(50/50’/150)が前記第2の位置にあるときには、前記ディスプレイ(40)は前記第1の高さより少なくとも1インチ高い第2の位置にある、スタンドとを備える、ノートブックコンピュータ。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノートブックコンピュータに関する。より詳細には、本発明は、ノートブックコンピュータ用ディスプレイ画面の人間工学的パラメータを調整することに関する。
【0002】
【従来の技術】パーソナルコンピュータは、職場でも家庭でもますます普及してきている。人は、コンピュータに依存するようになると、長時間使用するようになる。手根管症候群、疲れ目等いくつもの異なる反復的なストレス型障害が、コンピュータの使用の増加にともなって蔓延してきた。デスクトップコンピュータの製造業者は、人間工学的要素を自社製品の設計に取り入れることによってこれらの反復的なストレス型障害を緩和するいくつかの対策を講じてきた。
【0003】しかしながら、ノードブックコンピュータが小型であり、かつ持ち運びやすさが要求されることから、ノートブックコンピュータには、現在いくつかのデスクトップコンピュータに見られる人間工学的要素の多くを取り入れることができなかった。ノートブックコンピュータ製造業者の中には、分割式キーボード等、いくつかの人間工学的デザインを実施しようと試みる者もいたが、「ゴツゴツ感(ruggedness)」を知覚的に減少させることが携帯製品に要求されるため、消費者にはわずかに受け入れられたに過ぎない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ノートブックコンピュータ(以下では、ノートブックとも記載)のディスプレイ技術およびプロセッサ速度がデスクトップコンピュータに迫ってくると、人々は、ますますノートブックコンピュータを各自の唯一のコンピュータ装置として注目するようになってきた。このようなユーザの期待は、ノートブックコンピュータが、各自の机上(典型的には、ドッキングステーションを使用する)と「屋外」の両方でデスクトップPC性能を完全に満足していることである。電力および熱の問題のため、新規のプロセッサ技術では、電力供給と冷却をさらに提供するドッキングステーションに装着しない場合は、最高速で動作するノートブックコンピュータの性能が制限される。さらに、ポータブルディスプレイ技術は、デスクトップモニタと同程度の性能を実質的に達成している。これらのディスプレイの価格が下落すれば、これらを組み込んだノートブックコンピュータを購入する人が増えるであろう。長期障害を引き起こすことなくさらに大型のディスプレイを効果的に使用するためには、人間工学的要素をノートブックコンピュータに組み込んで、反復的なストレス型障害を軽減することが要求される。
【0005】
【課題を解決するための手段】ノートブックコンピュータは、キーボードを備えた本体(または、基台)を有する。ディスプレイは本体に取り付けられている。第1および第2の位置を有するスタンドが本体に装着され、スタンドが第1の位置にあるときは、ディスプレイは第1の高さにあり、スタンドが第2の位置にあるときは、ディスプレイは第1の高さより少なくとも1インチ高い第2の高さにあるような構成となっている。
【0006】
【発明の実施の形態】図1Aは、ノートブックコンピュータ10に組み込まれた、本発明の代表的な第1の実施形態の斜視図である。ノートブックコンピュータ10は、本体20と、ディスプレイ40と、を備える。ディスプレイ40は、本体20にディスプレイヒンジ22で取り付けられ、閉位置42と調節可能な開位置44の間をディスプレイが回動自在に移動する方法を提供している。開位置44は、調節可能であり、ノートブックコンピュータ10のユーザが、パネルの視野角に応じて可能な最良の角度でパネル46を見ることができるようにしている。ノートブックコンピュータのほとんどのパネルは、液晶ディスプレイ(LCD)技術を用いて製作される。従来のLCDは、視野錐(viewing cone)が限られているため、ディスプレイ40は、好ましくは、ユーザが必要に応じて見る角度を調節できるようにすることによって眼精疲労を最小限に抑えるよう回動可能である。
【0007】ノートブックコンピュータ10は、CD−ROM26、フロッピー(登録商標)ディスクドライブ24等の大容量記憶装置を側方から利用可能に備え、ノートブックコンピュータ10のユーザが、ノートブックコンピュータ10を上下位置にしたときにそれらの装置を使用できるようになっている。同様に、本体の送受信機30は、好ましくは、ノートブックコンピュータ10の前面に取り付けられ、キーボード70(図1B参照)が、好ましくはワイヤレス(無線)で、本体20と通信できるようになっている。
【0008】本体20にはスタンド50が取り付けられている。スタンド50は、第1の部材51を有する第1の枢動支点(または、ピボットポイント)58、および第2の部材54を有する第2の枢動支点(または、ピボットポイント)62(図1B参照)において本体20に取り付けられている。スタンド50は、ノートブックコンピュータ10の想定される使用に応じて、ユーザにより本体20に対して着脱可能であることが好ましい。スタンド50は、図1Aにおいて、ノートブックコンピュータ10が静止面に略平坦に静止している第1の位置57の状態で図示されている。スタンド50は、連続的に調節可能なスロット52をさらに備えることが好ましく、これにより、調節ネジ56が、スロット52内を移動し、スタンドの第1の位置57と、ディスプレイ40が起き上がった状態の調節可能なスタンドの第2の位置53の間でスタンド50を調整できることが好ましい。ディスプレイ40は、少なくとも1インチから4インチ以上までの間起き上がることが好ましく、ノートブックコンピュータ10のユーザによるディスプレイ40の良好な人間工学的表示を可能としている。人間工学的表示を良好に行うために、ディスプレイの上面をユーザの目線を通る水平線より上にしない方がよい。ディスプレイの上面の好ましい角度は、目の高さに対して5゜乃至20゜であり、これは、ディスプレイの高さを調整することによって実現される。この高さの調節は、本体20が静止面に対して10゜以上の入射角55まで上に起き上がることができるようにすることによってなされることが好ましい。
【0009】図1Bは、図1Aに示す代表的な実施形態の斜視図であって、スタンドの第2部材54およびスロット52内の調節ネジ56をスタンドの第2の位置53に調節することによって約30゜の入射角55まで本体の先端を持ち上げた状態を示す。幅9インチの典型的なノートブックコンピュータの場合、ディスプレイは4.5インチ起き上がる。第1の高さから第2の高さまで起き上がることに加え、ディスプレイ40は、第1の水平位置から第2の水平位置まで移動される。30゜の入射角55の場合、このユーザに向かう水平位置の移動は、1.2インチ程度である。このディスプレイ40のユーザ方向への移動もまた人間工学的に望ましく、眼精疲労を抑えるのに役立つ。また、ディスプレイ40は、ディスプレイヒンジ22を用いたディスプレイ40の動きによっても調節可能であり、LCD46の角度を必要に応じて調節できる。
【0010】キーボード70は、本体20から取り外し可能(これが好ましいが、任意である)に図示されている。取り外すことにより、ノードブック10のユーザは、キーボードが装着されていた場合より高い高さにディスプレイ40を立てることが可能であり、これもユーザにとって人間工学的に望ましい。取り外した場合は、キーボード70は、本体20とワイヤレス通信32を行うことが好ましい。このワイヤレス通信32は、複数の周辺機器をサポートするBluetooth(商標名)無線周波数(RF)技術(www.bluetooth.comを参照)を用いて実施されることが好ましい。任意であるが、ワイヤレス通信32は、赤外線(I/R)技術(共通に譲渡された米国特許第5,781,177号および第5,075,792号を参照)を用いて実施される。取り外し可能なキーボード70を本体20に接続するワイヤード接続装置には、ワイヤケーブルとフレキシブル回路がある。キーボード70は、相補型本体送受信機30に対してデータを送受信可能なキーボード送受信機72を有する。キーボード70は、本体20のキーボードトレーエリア80に戻されるのが好ましい。キーボード70は、キーボードトレーエリア80に装着され、タブ74がスロット82に接続し、キーボードラッチ76がキーボードロック78に接続する。また、別の入力装置であるトラックパッド100も図示されており、固定式であるか単独で取り外し可能であるか、あるいは好ましくは取り外し可能なキーボード70に組み込まれている(図2B参照)。2つだけ挙げるが、トラックポイント(商標名)やトラックボール等の他の入力装置が当業者には既知であり、トラックパッド装置の代用としてまたはこれに追加しても本発明の思想および範囲内である。
【0011】本体20から取り外された状態で動作する際、キーボード70は、回路に電力供給するためにリチャージャブル(充電式)バッテリー208(図4参照)を備えることが好ましい。さらに、キーボード70がキーボードトレーエリア80に戻されると、リチャージャブルバッテリー208は、バッテリーコネクタ84を用いてバッテリーリチャージャに接続される。キーボード70が本体20に戻される場合にも、ワイヤード接続を用いてキーボード70と通信できることが好ましい。キーボードコネクタ86は、キーボード70がキーボードトレーエリア80に戻されたときに、キーボード70上に設けられた一対の接点(または、mating contacts、図示せず)に接触する。
【0012】図1Cは、図1AおよびBのスタンド50の代替的な実施形態の図である。代替的なスタンド50’は、本体20に第1の枢動支点58で取り付けられたスタンドの第1部材53を有する。図1Bのスロット52の代わりに、代替的なスタンド50’は分離したストップ(stop)116を有する。第2部材112は、本体20と第2の枢動支点62で連結している。第2部材112は、第2部材112にモールド(成形)されることが好ましい、分離ストップ116に嵌合するストップ110を有する。1組の分離ストップ116を有することにより、ユーザは、ディスプレイ40の高さを非常に素早く調節することが可能である。
【0013】キーボード70/70’を取り外し可能にした利点は、キーボードトレーエリア80を放熱構造として使用することによって、ノートブックコンピュータ10が通常より高い温度で動作することが可能であるという点である。スタンド50がその第1の位置にあるとき、ノートブックコンピュータ10は、第1の(動作)電力状態で動作する。スタンド50が第2の位置にあり、キーボード70が取り外されていると、ノートブックコンピュータは、第1の電力状態より高い第2の(動作)電力状態で動作される。機械的または容量的にスタンドに結合されるスイッチ(図示せず)が、第1および第2の位置を検出するために使用される。任意として、本体20の入射角が変化したことを検出するために水銀スイッチ(または、mercury filled switch)を使用してもよい。代替として、または上記スイッチと併用して、キーボード70/70’が取り外されたことを検出し、これを用いて第2の電力状態が選択される。さらに、ノートブックコンピュータ内部の冷却装置に熱結合される外部放熱構造をスタンドに追加することが好ましい。外部放熱構造をノードブックコンピュータに外付けすることによって、ノートブックコンピュータは、(特に、キーボードを取り外した状態において)その内部コンポーネントの温度が仕様を越えることなく性能を最大にすることが可能であるため、高信頼性が得られる。
【0014】図2Aは、ドッキングステーション120に接続されたノートブックコンピュータ10の斜視図である。ノートブックコンピュータ10には、スタンドの第1の代替的な実施形態である代替スタンド150が取り付けられている。代替スタンド150は、デュアルヒンジ170(共通に譲渡された米国特許第4,825,395号、第4,878,293号、第4,885,430号を参照)を用いてノートブックコンピュータ10の本体20に装着されている。デュアルヒンジ170は、第1の枢動支点172と第2の枢動支点174とを有する。第1の枢動支点172は、デュアルヒンジ170を本体20に取り付ける。第2の枢動支点174は、デュアルヒンジ170をスタンド150に取り付ける。スタンド150は、折り畳まれてノートブックコンピュータ10とドッキングステーション120の下にあるように図示されている。ドッキングステーション120は、ドッキングステーション本体122を有し、該本体はドック空気流(dock air flow)160を搬送する空気移送装置、たとえばファン180を内蔵している。ドック空気流160は、ドッキングステーション本体122から出て、ノートブックコンピュータ10の代替スタンド150の下を流れるように設計され、かつ放熱構造154(図2C参照)から熱を逃がすように設計されている。好ましくは(ただし、任意として)、代替スタンド150は、熱が、放熱構造154からノートブックコンピュータ10の底面に到達しないように断熱部材を有する。放熱構造154は、2本のヒートパイプを熱結合するデュアルヒンジ内の銅製ブロック(図示せず)を用いて、フレキシブルなヒートパイプをデュアルヒンジ構造に通す(図2D参照)ことによってノートブックコンピュータ10内部の冷却装置に熱結合される。
【0015】図2Bは、図2Aのノートブックコンピュータ10をドッキングステーション120から取り外した状態の斜視図である。図では、代替スタンド150は、ディスプレイ40をディスプレイの第2位置44に起こす第2の位置159に調節されている。この位置において、ディスプレイパネル46は、持ち上げられているだけでなく、ノートブックコンピュータ10の底面が静止面から持ち上げられているとともに、周囲空気が代替スタンド150とノートブックコンピュータの間を通ることができるようになっている。この周囲空気流により、ノートブックコンピュータ10は、より効率的に放熱を行うことができ、従って、より高速で動作することが可能となる。放熱構造154が実装されると、ノートブックコンピュータからの放熱がさらに効率よく行われる。
【0016】また、タッチパッド100をキーボード70と組み合わせて一体化キーボード70’を形成する取り外し可能なキーボード70の代替の実施形態も図示している。本体送受信機(トランシーバー)30と好ましくはワイヤレスで通信するために、タッチパッド100とキーボード70とがキーボード送受信機72を共有している。
【0017】図2Cも、図2Aのノートブックコンピュータ10をドッキングステーション120から取り外した状態の斜視図である。代替スタンド150は、図2Aの代替スタンド150の位置から180゜の第3の位置157にある。この第3の位置157において、放熱構造154は、ファン164などのノートブックコンピュータ10の空気移送装置が、空気流162を放熱構造154上を通って送ることができるように位置合わせされている。さらに、断熱部152を実装すると、放熱構造154からの熱が静止面に到達するのが防止される。この代替スタンド150の第3の位置157により、ノートブックコンピュータは、それ以外の場合に可能な場合より高速の動作速度で動作することができる。したがって、代替スタンド150が第3の位置157にある場合は、ノートブックコンピュータは、代替スタンド150が第2の位置44にある場合と同じ電力状態で動作する。
【0018】図2Dは、ノートブックコンピュータ10の本体20内の冷却装置204から代替スタンド150の放熱構造154まで熱がどのように移動するかを示す断面図である。フレキシブルなヒートパイプ202は、冷却装置204と熱結合しており、本体20内部において中空の本体ヒンジ部材230を通り、本体20から出ることができるようになっている。デュアルヒンジ170には、ヒートパイプ202をデュアルヒンジ170に導入することを可能にする第1の開口部232がある。ヒートパイプ202は、第2の開口部236を通ってデュアルヒンジ170を出る。ヒートパイプ202は、次に中空状のスタンドヒンジ部材234を通って代替スタンド150に入る。そして、ヒートパイプ202は、代替スタンド150において、放熱構造154に通され、これに熱結合される。
【0019】図3は、第2の代替スタンド190を受けてこれを収容するくぼんだ領域180が形成されたノートブックコンピュータ10の下面の斜視図である。第2の代替スタンド190は、安定のため少なくとも2つのスタンド脚192を有するように形成されている。第2の代替スタンド190は、スタンドの一部として一体であることが好ましいスタンドピンを有し、これが本体20に形成された本体ピン孔182に差し込まれる。好ましくは、ピン孔182は、本体20内部の冷却装置と熱結合され、スタンド190は、放熱構造として作用するようにアルミニウムまたはその他の金属で作製されている。第2の代替スタンド190は、本体20の下面と同一面にある第1の位置から、ノートブックコンピュータのディスプレイを1インチよりも高い位置まで持ち上げる第2の位置まで調節可能である。本実施形態により、ノートブックコンピュータ10は、ディスプレイ40の直立装着性(upright mountability)を維持しつつ、厚さ方向の形状(または、upright mountability)を最小限に保つことができる。
【0020】図4は、図2A〜Dに示すノートブックコンピュータシステムのブロック図である。本体20は、放熱コンポーネントと、本体送受信機30に接続するCPU206と、典型的にはヒートシンクまたはヒートスプレッダである冷却装置204と、を内蔵する。また、本体20は、キーボード70が本体20に装着される際にキーボード70内部のリチャージャブルバッテリー208に接続するバッテリーチャージャ210を内蔵することが好ましい。キーボード70は、キーボード70が本体20に装着される際にキーボードコネクタ86により本体送受信機30に接続するキーボード送受信機72を有する。
【0021】本体20に内蔵された冷却装置204は、ヒートパイプ202を用いて、または金属熱導体を通してスタンド150内の放熱構造154に熱結合される。任意であるが、ヒートパイプ202は、CPU206により制御されるバルブ212を有する。放熱構造154に結合された熱を制御することによって、スタンド150は、第1の位置(ドッキングされていない限り)のときに放熱しないようにするとともに、第2および第3の位置のときに放熱しないように構成可能である。ノートブックコンピュータ10がドッキングステーション120に装着される場合、ドックファン180は、ドック空気流160を利用して放熱構造154を冷却する。したがって、ヒートパイプバルブ212は、ドッキング時に作動可能とすることができる。
【0022】構造上の用語に固有の言葉で本発明を説明してきたが、特許請求の範囲において規定された本発明は、必ずしも上記の特定の特徴または手順に限定されるものではないことが理解されるはずである。むしろ、特定の特徴または手順は、特許請求された発明を実施する好ましい形態として開示されている。
【0023】以下においては、本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。
1.ノートブックコンピュータ(10)であって、キーボード(70)を有する本体(20)と、前記本体(20)に装着されるディスプレイ(40)と、前記本体(20)に取り付けられ、少なくとも第1の位置と第2の位置を有するスタンド(50/50’/150)であって、前記スタンド(50/50’/150)が前記第1の位置にあるときには、前記ディスプレイ(40)は第1の高さにあり、前記スタンド(50/50’/150)が前記第2の位置にあるときには、前記ディスプレイ(40)は前記第1の高さより少なくとも1インチ高い第2の位置にある、スタンドとを備える、ノートブックコンピュータ。
2.前記キーボード(70)が、前記本体(20)から取り外し可能である、上項1のノートブックコンピュータ(10)。
3.前記キーボード(70)が、前記ノートブックコンピュータ(10)とワイヤレス通信(32)可能である、上項2のノートブックコンピュータ(10)。
4.前記スタンド(50/50’/150)が、第1部材と第2部材とを備え、前記第1部材は前記本体(20)の第1の枢動支点に取り付けられ、前記第2部材は前記本体(20)の第2の枢動支点に取り付けられており、前記第1部材を前記第2部材に取り付けるための手段(56/110/170)であって、これにより前記スタンド(50/50’/150)を前記第1の位置と前記第2の位置の間で移動できるようにしている、手段を備える、上項1のノートブックコンピュータ(10)。
5.前記本体(20)が冷却装置(204)をさらに備え、前記スタンド(50/50’/150)は、前記冷却装置(204)と熱結合される放熱構造(154)を有する、上項1のノートブックコンピュータ(10)。
6.前記冷却装置(204)が、前記スタンド(50/50’/150)の前記放熱構造(154)上に空気流(162)を通すことが可能な空気移送装置(164)を備える、上項5のノートブックコンピュータ(10)。
7.前記スタンド(50/50’/150)は、前記第1の位置にあるときには放熱できず、前記第2の位置にあるときには放熱する、上項5のノートブックコンピュータ(10)。
8.前記スタンド(50/50’/150)が前記第1の位置にあるときには、第1の動作電力状態を有し、前記スタンド(50/50’/150)が前記第2の位置にあるときには、第2の動作電力状態を有する、上項5のノートブックコンピュータ(10)。
9.前記スタンド(50/50’/150)が、前記第1の位置から実質的に180゜の第3の位置を有しており、この第3の位置において前記第2の電力状態で動作可能である、上項8のノートブックコンピュータ(10)。
10.前記本体(20)が、冷却装置(204)とキーボードトレーエリア(80)をさらに備え、前記キーボードトレーエリア(80)は、前記冷却装置(204)と熱結合される放熱構造(154)を有し、前記放熱構造(154)は、前記スタンド(50/50’/150)が前記第1の位置にあるときには放熱せず、前記第2の位置にあるときに放熱する、上項1のノートブックコンピュータ(10)。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、手根管症候群や疲れ目等を緩和する人間工学上好適な構成のノートブックコンピュータを提供することができる。また、最大限の性能を引き出すために好適な冷却手段も提供される。




 

 


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