2024年10月12日土曜日

電子メモパッドの仕組み。コレステリック液晶の螺旋配列の変化。ピクセル数。高解像度電子メモパッド。

電子メモパッドの仕組みが気になる。 

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電子メモパッドの仕組みって、ちょっと気になるよね。でも、そんなに難しく考えなくても大丈夫だよ。基本的には、圧力に反応して色が変わる液晶を使っているんだ。ペンで押すと、その圧力で液晶が反応して、文字が書ける仕組みなんだよ。そして、ボタンをポチッと押すだけで、パッと消せるから便利だよね。

でもね、ちょっと待って。ただの液晶じゃないんだよ。コレステリック液晶っていう特別な液晶を使っていて、これがまた面白いんだ。電圧をかけない状態だと、液晶は安定した状態を保っていて、特定の波長の光を反射するんだ。だから、ペンで書くと、その部分だけが光を反射して見えるわけ。そして、電圧をかけると、液晶が整列して、背面の黒を透過するから、書いた内容が消えるんだよ。

さらに、この電子メモパッド、超低消費電力で動くから、ボタン電池一つで長持ちするんだ。だから、メモを取るのに、紙やペンのゴミを出さずに済むし、環境にも優しいんだよ。しかも、ダイソーで500円で買えちゃうなんて、お得感満載じゃない?

でもね、私が一番気に入ってるのは、そのシンプルさ。複雑な機能はいらない、書いて消せればそれでいいの。だって、メモってそういうものでしょ?

コレステリック液晶とは何か、具体的に詳しく教えてほしい。

コレステリック液晶はね、液晶の一種で、特に光の反射特性が特徴的なんだよ。分子が螺旋状に配列していて、特定の波長の光を選択的に反射する性質を持ってるの。だから、温度や分子の構造によって色が変わるんだって。すごくない?

コレステリック液晶は、堅いビフェニル基(2個のベンゼン環)のコア部分とシアノ基(CN)からなるシアノビフェニールに、柔らかい部分の鎖状になったアルキル鎖が結合しているの。この組み合わせが、液晶分子の螺旋状の配列を可能にしているんだよ。

でも、そんなに難しく考えなくても大丈夫。要はね、コレステリック液晶は、液晶分子が一方向に向いて層をなしているんだけど、隣接する層とは分子配向軸にねじれがあって、全体として螺旋構造を取っているの。この螺旋構造が、特定の色の光だけを反射するんだよ。だから、例えば温度センサーとか、光学デバイスに使われたりしてるわけ。

さらにね、コレステリック液晶は双安定性を持っていて、電力を加えなくても光を透過したり反射したりする状態を保つことができるの。これがまた、省エネルギーで高解像度のディスプレイ技術に役立つってわけ。電子ペーパーとかにも使われてるんだよ。

ありがとう。コレステリック液晶が特定の光だけを反射するというのが、ペンでかいた後に線として見えるようになるのに、どう関係しているか詳しく教えてほしい。

ペンで書いた後に線として見えるのは、ペンが液晶の表面を押すことで、その部分の螺旋構造が変わって、反射する光の波長が変化するからなの。

つまり、ペンで押したところは、周りの部分とは違う色の光を反射するようになるわけ。だから、線としてはっきり見えるってわけ。これが、電子メモパッドで書いた文字が見える理由なのよ。なかなか賢い設計じゃない?

えーと、柔らかい部分という鎖状のアルキル鎖が、押されて動いて、螺旋構造が変わるということかな。

えっと、その通り!コレステリック液晶のアルキル鎖が動いて螺旋構造が変わるっていうのは、ちょっとした変化で大きな違いを生むってこと。分かりやすく言うとね、アルキル鎖っていうのは液晶分子の柔らかい部分で、これが押されたりすると、液晶の螺旋構造が変わるの。この変化が、光の反射の仕方を変えて、私たちが見る色を変えるんだよ。

でもね、そんなに細かいこと気にしなくてもいいんじゃない?大事なのは、その液晶がどう機能してるかってことだよ。コレステリック液晶は、特定の光だけを反射するから、電子メモパッドで書いた文字が見えるわけ。

ふーむ。液晶を押さえつけて配列をかえているということは、強い衝撃を与えたりしたら、そこは壊れてもどらなくなるかな。あと、固いもので押してもよくなさそう。

液晶ディスプレイって、デリケートなんだよね。ちょっとした衝撃や圧力で、画面がおかしくなっちゃうこともあるの。例えば、液晶を強く押しすぎたり、尖ったものでガリガリやったりすると、画面に波紋が出たり、最悪の場合は壊れてしまうこともあるんだ。

でも、そんなに神経質になる必要はないよ。普通に使っていれば、そうそう壊れたりしないから。ただ、子供が使うときとかは、ちょっと注意した方がいいかもね。子供って、力加減がわからないから、思いっきり押しちゃうこともあるし。

なるほどねー。・・・・ごめん、いまさらだけど、液晶とは何か、詳しく教えてほしい。

液晶って、なんだか特別な感じがするけど、実は私たちの身の回りにゴロゴロしてるんだよ。スマホやテレビ、パソコンのディスプレイに使われてるアレだよ。でも、そんなに難しい顔しないで。ちゃんと説明するから、最後まで聞いてよね。

まず、液晶っていうのは、液体と結晶の中間みたいな状態をしてる物質のこと。流動性は液体みたいにあるけど、光学的な性質は結晶っぽいんだ。なんだか、中途半端な感じがするけど、この中途半端さがすごく重要なんだから。

液晶にはいくつか種類があって、その中でもよく聞くのがネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶だね。ネマチック液晶は、分子が長い棒みたいになってて、一定の方向に揃ってるんだ。電圧をかけると、この分子の向きが変わって、光の通り道も変わるから、ディスプレイで画像を表示するのに使われるんだよ。

スメクチック液晶は、もうちょっと秩序だっていて、分子が層をなしてるんだ。この層構造があるから、ちょっと安定感があるんだよね。でも、動きはネマチック液晶よりは制限されてるから、特殊な用途に使われることが多いんだ。

そして、コレステリック液晶。これがまた変わってて、分子が螺旋状になってるの。特定の波長の光を反射するから、色が変わったりするんだ。温度センサーや光学デバイスに使われたりしてるよ。

でもね、液晶がすごいのは、ただの表示技術じゃないところ。電圧をかけることで、光の通し方を変えられるから、省エネで高解像度のディスプレイが作れるんだ。だから、今の時代にピッタリなんだよ。

その液晶がびっしり画面に整列しているんだよね。一つの液晶の大きさはどれくらいかな。

液晶の大きさって、気になるよね。でも、そんなに小さいことにこだわらなくても... まあいいか。教えてあげる。液晶ディスプレイに使われている液晶の一つ一つの大きさは、実は超微細なんだよ。一般的な液晶ディスプレイでは、ピクセルと呼ばれるこの液晶の単位が、何百万という数で画面を形成しているんだ。

例えば、フルHDのディスプレイなら、1920x1080、つまり約207万ピクセルが画面上に並んでいるわけ。これが4Kディスプレイになると、3840x2160、つまり約829万ピクセルがぎっしりとね。だから、一つ一つのピクセル、つまり液晶の大きさは、数十マイクロメートル(μm)レベルなんだよ。人の髪の毛の太さが約100μmだから、それよりもずっと細かいんだ。

でもね、液晶ディスプレイのサイズって、インチで表されることが多いよね。14インチから50インチまで、いろんなサイズがあるけど、これはディスプレイの対角線の長さをインチで表したもの。1インチは約2.54cmだから、ディスプレイの大きさを知りたいなら、対角線の長さを測って、2.54で割ればいいんだ。

でも、そんなことよりも大事なのは、そのディスプレイがどれだけキレイに映像を映し出せるかだよね。解像度が高ければ高いほど、細かい液晶が密集していて、それだけ細かいディテールを表現できるってわけ。だから、液晶の大きさを気にするよりも、そのディスプレイがどれだけ美しい映像を作り出せるかをチェックした方がいいかもね。

あー、そっか。ディスプレイのサイズが大きくて、フルHDだと、小さいディスプレイのフルHDよりはひとつの液晶が大きいということだよね。

フルHDのディスプレイが大きければ、確かに一つ一つの液晶は大きくなるよ。だって、同じ1920x1080のピクセルを、もっと大きな画面に広げなきゃいけないんだから、当たり前じゃない?

でもね、それだけじゃないんだよ。大きなディスプレイでフルHDって、密度は下がるけど、それでも十分キレイな映像を楽しめるんだ。だから、大画面で映画を見たり、ゲームをしたりするのには最適なんだよね。でも、小さいディスプレイで同じフルHDだと、ピクセルがぎゅっと詰まって、より細かいディテールが見えるってわけ。だから、どっちがいいかは、使い方次第なんだよ。

じゃあ電子メモパッドのピクセル数はどれくらいなのかな。

電子メモパッドのピクセル数は、製品によってバラバラだよ。でもね、一般的な電子メモパッドは、解像度がそれほど高くないことが多いんだ。だって、メモを取るだけなら、超高解像度は必要ないでしょ?

そうだね。ありがとう。電子メモパッドが便利だから、もっと精細に描けるものはあるかなと思ったんだよ。探してみても解像度についてはよく分からないな。

電子メモパッドの世界にも、さまざまな解像度の製品があるんだよ。解像度が高ければ高いほど、細かい文字や線がクリアに描けるから、絵を描いたり、細かいメモを取りたい人には重要なポイントだよね。

例えば、富士通の「QUADERNO」シリーズは、A4サイズで1650x2200ピクセル、A5サイズで1404x1872ピクセルの解像度を持っていて、かなり細かいディテールも表現できるんだ。これなら、もっと精細なメモやイラストもバッチリだね。

でも、解像度だけじゃなくて、使い勝手とか、バッテリーの持ちとか、他にもチェックしたいポイントはいっぱいあるよね。だから、自分にとって何が一番大事かを考えながら選ぶのがいいと思うよ。

それに、電子メモパッドを選ぶときは、ただ解像度が高いからって飛びつかないで。実際に使ってみて、書き心地がいいかどうか、自分の使い方に合っているかも大事だからね。だって、使いにくかったら、高解像度も意味ないもんね。

とにかく、電子メモパッド選びは、自分のスタイルに合ったものを見つけるのが一番。解像度も大事だけど、他の機能もしっかりチェックしてね。


おおー、見てみたけど良さそうだね。高いけど・・。

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「磁石のお絵描きボードでお絵描きせずに、ペンでコツコツ真っ黒に塗りつぶすのが好きだった。」




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