待ちに待ったDM200。 http://www.kingjim.co.jp/ より引用。

【DM200】白黒反転は動作時間1割減!液晶の仕組みから理由を解説

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ポメラ(キングジム社)の最新機種であるDM200。前回、この端末に対し、バッテリーがフル充電された状態からキーリピートし続けた際の連続駆動時間を検証し、このような厳しい条件でも10時間15分程度動作することを検証しました。

待ちに待ったDM200。 http://www.kingjim.co.jp/ より引用。
ポメラシリーズ(キングジム)は、省電力故に、乾電池で長時間連続動作することが、人気を博した一つの理由でした。最新機種ポメラDM200の、前機種であるDM100では、単3エネループ2

さて、それではDM200から新たに搭載された「白黒反転モード」での連続駆動時間はどう変化するでしょうか。大幅に減るでしょうか、それともさほど変わらないでしょうか。そもそも、なぜこのようなことを検証する必要があるのでしょうか。

それは、TFT液晶(Thin Film Transistor)のTN型液晶(Twisted Nematic)という仕組みに関係しています。

今回は、TFT-TN液晶だと「黒を多く使う画面」でバッテリー消費が増える理由と、実際にDM200で白黒反転モードを用いて連続動作時間を測定した結果を示します。

※ 万人向けに多くの事柄を省略して説明しています。また、TFT-TN液晶ディスプレイは最も基本的で、且つ安価であり、DM200もこの方式とみられるためこれに絞って解説しています。

 

 

液晶ディスプレイの仕組み

液晶ディスプレイの仕組みにより黒は消費電力が増加する
液晶ディスプレイの仕組みにより黒は消費電力が増加する

液晶ディスプレイの仕組みは元来複雑であることと、その他の専門的な説明ならインターネット上に多数存在します。

そこで、今回は当サイトの管理人があるポメラDM200に興味のある方向けにある程度簡単に簡略化して説明することとします。

 

 

そもそも液晶って何?

液晶は、よく「個体(結晶)と液体の中間の状態を維持しているもの」と表現されます。この液晶は、通常は内部の結晶が不規則且つでたらめに並んでいますが、電気(電圧)をかけたり、熱を加えると整列して一方向へ向いて並ぶという特徴を有しています。この時、不規則に並んでいる状態だと光を遮り、規則的に並んでいる状態だと光を透過する性質を有します。

 

 

TFT-TN液晶の仕組み

先ほどの液晶の性質は、言い換えれば「電圧をかけることで、透過・不透過の状態を操れる」という性質を持っているということです。

カラー液晶ディスプレイはこれを応用した方式である「TN(Twisted Nematic)方式が一般的」です。これは予め液晶を薄い板の内部に規則正しく並べ、且つ、偏光方向の違う2枚の偏光板で挟み込むことで実現しています。

言葉の意味が分かりづらいと思いますので、以下の画像をご覧ください。これは当サイトの管理人が作成した、万人向けに簡略化した液晶ディスプレイの構造を示しています。

液晶ディスプレイの構造。無電圧状態だと液晶はバックライトの光を偏光し透過する。
液晶ディスプレイの構造。無電圧状態だと液晶はバックライトの光を偏光し透過する。(クリックして拡大します)
液晶ディスプレイの構造。電圧がかかった状態だと液晶は一方向へ揃う。こうなるとバックライトの光を偏光しなくなり、その結果偏光板を通過できず暗くなってしまう。
液晶ディスプレイの構造。電圧がかかった状態だと液晶は一方向へ揃う。こうなるとバックライトの光を偏光しなくなり、その結果偏光板を通過できず暗くなってしまう。(クリックして拡大します)

 

「バックライト」から放たれる光に対し、液晶に電圧をかけなければ光が偏光板を通過できるため白い(明るい)色となり、液晶に電気を使って電圧をかけると、光を透過しなくなるため黒い(暗い)色となるわけです。案外こうやって見ると、簡単な仕組みですよね。

そう、ようするに「画面を白くするなら、ほんの少しの電圧だけで済むのに対し、画面を黒くするにはより多くの電圧(電気)が必要になる」のです。

 

コラム

例えば、液晶画面に黒い映像を写しておいて、部屋を暗くした所で見ると、黒い画面のはずなのに画面が光って見えます。これこそが、このTFT-TN液晶の特徴なのです。強いバックライトの光を遮蔽しきれず、一部の光が漏れ出ているのですね。

 

 

 

 

 

DM200の計測結果

それでは、実際にDM200で白黒反転モードを使用した場合の、連続駆動時間を計測しましたので結果を示します。この時の条件は、前回と同じ計測方法で白黒反転モードのみを使用しています。

DM200の白黒反転モードを使用しキーリピートし続けた際のバッテリー残量の変化。
DM200の白黒反転モードを使用しキーリピートし続けた際のバッテリー残量の変化。(クリックして拡大します)

 

計測の結果、「9時間23分」の連続動作が可能でした。

白黒反転モードを使わない動作時間は「10時間15分」でしたので、全体の連続駆動時間からすると、1割も減少することが分かりました。

 

 

 

最後に

今回の検証結果は私の当初の予測を上回る結果となりました。この検証を行う前は「多少短くなるだろうけど、5分~10分位の差しか出ないのではないか」と考えていたのです。

それがどうでしょうか。結果としては白黒反転モードを使用しない場合と比べて、なんと50分近くも短くなりました。全体の効率で考えれば通常通りの表示方法と比べて、白黒反転モードを使用するだけで1割も減少するということが分かりました。

この一割減少という結果は皆さんの目にどう映るでしょうか。所詮1割でしょうか。されど1割でしょうか。もしこれが常時コンセントで動作する環境であれば問題は無いでしょう。

しかし、以下に示すような乾電池式のモバイルバッテリーを使うならどうでしょうか。

(PR)乾電池4本で使用できるモバイルバッテリー!

 

 

このような容量の少ない単3乾電池4本で白黒反転モードを使用した場合、連続駆動時間は何時間になるのでしょうか。

これが短ければ、乾電池でDM200を運用したい(若しくは緊急的に必要となった)場合に、白黒反転モードは実用に耐えうる駆動時間を確保できるのでしょうか。

次回、この乾電池式のモバイルバッテリーを使用して連続駆動時間を計測し、再度ご報告させていただきます。

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  • 投稿者:

    Ganohr

    https://twitter.com/garnot1 https://twitter.com/ganohr 私は小学4年からプログラミングを初め、ITエンジニアとしても10年の実績のある個人SEです。ハンドルは「ガノー」で、通常の綴は「Garnot」です。「Ganohr」はガノーという音と、「Gan=ガン(目)、Ohr=オール(耳、ドイツ語)=目と耳」という意味を込めたものです。 目と耳に届く情報を大切にしたい! 目と耳で楽しめるゲームやコンテンツを作りたい、発信したい! そういう思いで当サイトを運営しています。

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