ノートパソコン

ノートパソコンは、モニタなどの表示画面、キーボードやポインティングデバイスなどの入力機器、バッテリーなどがコンピュータ本体と一体化され、ユーザーが任意の場所へ移動させて利用することを前提として設計された、二つ折りで軽量のパーソナルコンピュータの総称である。

1. 概要
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ノートパソコンは、主にパーソナルコンピュータの機能をオールインワンとし、携帯性や運搬性を重視したものであるが、その当初は後述するようにそれなりのサイズや重量もあったため、持ち歩くにもある程度の腕力を必要とするものであった。後に様々な技術の進歩を取り入れる形で小型化・軽量化が進んでいる。

古くは小型高密度化でそれ相応の製造コストがかかることから、デスクトップパソコンと比して販売価格が割高となる傾向は避けられず、またオールインワンタイプの宿命として自作PCのような拡張性も乏しく、かつモジュールも専用部品を使うことから、デスクトップ機のように部品交換で機能を向上させたりすることにも、それらが高価であるとかそもそも部品交換に対応していないなど、困難が付きまとった。

しかし、2000年代には多くのユーザーにとってデスクトップパソコンが過剰性能気味となった一方、ノートパソコンの価格も下がり、内部拡張のニーズも減少していった。こうした経緯により、一般のユーザーにもノートパソコンがメインのパソコンとして受け入れられるようになっている。

ノートパソコンの製造には、電子部品の小型・低消費電力化や、機械的構造の高度な設計など総合的な技術が求められることから、長い間日本のお家芸であった。しかし、1998年頃から大型の機種の生産を地価や人件費の安い中国・台湾などに移管するメーカーや、現地企業に設計・生産を委託し独自の設計・製造からは撤退するメーカーなども相次いだ。現在日本国内で生産しているのは直販メーカーが中心で、国内市場向けに迅速な対応が求められるBTOによる組み立てが行われている。

近年では電子部品の高性能、高密度化や、部品実装技術の向上、素材の性能向上などの発展により小型化、軽量化が進み、演算性能も飛躍的に向上している。また、バッテリーの性能向上もノートパソコンの発展に大きく貢献している。様々な機能がモジュールの形で実装しやすくなっているなどの事情もあり、後述するように多機能化も依然進行中である。

1.1. 市場の動向
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日本では住宅事情などにより、2000年以降ノートパソコンがパソコン市場の主流となっており、自社パソコンのラインアップをノート型のみとするメーカーも存在する。また従来はコストパフォーマンス重視でデスクトップパソコンが主流であったアメリカ合衆国やヨーロッパでも、価格や利便性のみならず、省電力=地球環境への配慮という観点からもノートパソコンによるデスクトップパソコンの置き換えが進んでいる。

こういったノートパソコン普及の一端には、「メインとして使うのに必要十分な性能」がデスクトップ機と比してもそれほど割高ではない価格で実現できるようになってきているためである。ノートパソコンを選択することは、企業において省エネ・省スペースもさることながら、外出・出張先に普段使っている環境を持っていって作業できる利点もある。この安価な省スペースパソコンという需要では、いわゆる省スペースパソコンという選択肢もあり、ノート型パソコンが小型化の一方で犠牲にせざるを得ない「大画面」や「入力しやすいキーボード」や「扱いやすいポインティングデバイス」などを使うために、あえてノートパソコンではなく、大解像度の液晶ディスプレイへ接続・映像出力が可能な省スペースパソコンを選ぶ視点も存在する。

なお、2009年には後述するネットブックに代表される低価格サブノートパソコンに牽引される形でノートパソコン全体の価格が下がり、全世界で販売されているパソコンの50％以上をノート形パソコンが占めるまでになっている。ただし、低価格なネットブックに関しては、2010年代にスマートフォンやタブレット端末の普及で人気にかげりも現れ、パソコン全体の市場拡大が見込まれる中で、成長率を低めにとる見通しである。

2. 名称
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「ノートパソコン」との呼称は和製英語であり、世界的にはノートブック と呼ばれている。ラップトップ と呼ばれるカテゴリで、概ね3 kg未満でブリーフケースに収まるサイズのラップトップがノートブックと呼ばれている。日本では「ラップトップパソコン」より小型軽量なパソコンを指して、あるいはラップトップに相当する製品を全てノートパソコンと呼ぶことが多い。略して「ノーパソ」や「ノートパソ」などと呼ばれることもある。2017年現在の日本ではラップトップという呼称はほぼ廃れ、大型のデスクノートも含め、2つ折り式のポータブルコンピュータを全てノートパソコンと呼んでいる。

なお、1989年に日本でこの分野のパソコンが登場した当時は呼称が統一されておらず、マスメディアやパソコン雑誌でも当初は「ブック型パソコン」、「ブックパソコン」などの呼称が多かったが、エプソンが286NOTE、NECが98NOTEをそれぞれ「ノート型パソコン」として売り出したことから、「ノートパソコン」の名が一般的になった。

3. 歴史
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3.1. ラップトップパソコン以前
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パーソナルでポータブルなコンピュータという概念はアラン・ケイによる1972年に発表されたダイナブックという構想で詳しく描かれている。ノート型より先にデスクトップサイズのパソコンの開発が行われたが、これらは形状的に持ち運びができるものではなかった。IBMは1973年にポータブルコンピュータのプロトタイプIBM Special Computer APL Machine Portable  を発表し、1975年には世界初の市販ポータブル・コンピュータIBM 5100を発売した。

1980年代のはじめ、最初期のポータブルパソコンは、トランクやスーツケース大の筐体にCRTや補助記憶装置を詰め込み、何とか持ち運びが可能な状態に組み上げた製品であった。Portal R2E CCMC、オズボーン・コンピュータのオズボーン1や、コンパックのCompaq Portableなどがそのルーツである。しかし、これらはバッテリー駆動ではなく外部電源を必要とし、どうにか移動できるというレベルであった。

後にA4サイズ程度の持ち運べるコンピュータが開発され、ハンドヘルドコンピュータと呼ばれた。フルキーボードと小さな液晶ディスプレイを備え、バッテリー駆動が可能であった。マイクロカセットやプリンタなどの入出力機器を搭載したものもあったが、基本的にはデスクトップタイプのパソコンとは互換性のない、別個の商品として扱われていた。エプソンのHC-20、TRS-80 Model 100、そしてNECのPC-8201などが初期の例である。これらはディスプレイサイズが極端に小さく、デスクトップタイプのパソコン互換ではないことから、現在のノートパソコンとは異なる系統と言える。他にもポケットコンピュータというジャンルも存在していた。

3.2. ラップトップパソコンの誕生
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1982年には、ビル・モグリッジがデザインし、Grid Systems Corporationが開発したGrid Compass 1101という世界初のクラムシェル型、つまり二つ折りにすることで、フルキーボードと画面を両立させ、折り畳んだ状態で持ち運べる小型パソコンが発売された。これによってノートPCの原型が確立されたが、高価格だったこととOSがマイナーな独自OSだったため、利用者はNASAやアメリカ軍など特殊な層であり、一般には広く普及しなかった。1983年には同じくクラムシェル型のDulmont Magnumが、同じく1983年にはSharp PC-5000ASCII 1983年9月号 、Ampere、そしてGavilan SCASCII 1983年8月号 、1985年にはBondwell-2が発売された。PC-5000は本体のみの場合、バッテリで8時間使用可能とされたASCII 1983年7月号。 1985年には、一般市場向けで商業的に成功した初のラップトップとして、東芝からIBM PC/XT互換ラップトップPC T1100が発売された。

これらの1980年代初頭より登場した製品は、椅子に座ったひざの上で操作できるという意味で、「ラップトップパソコン」と呼ばれたが、初期には高重量の製品が多く、中にはMacintosh Portableなど10kgを超える製品も有ったため、ラップクラッシャーなどと揶揄されることもあった。

また、1989年には初のパームトップPCであるAtari Portfolioが発売された。これは、掌サイズの横長のクラムシェル型筐体に、ディスプレイとキーボードが備わっていた。この分野では、Poqet PCやシャープ、HPが続いて商品を発売した。

3.3. ノートパソコンへ進化
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そんな中、A4ノートサイズ、2.7kgと軽量で、最小限のインターフェースを装備しながら、大型の液晶ディスプレイを備え、デスクトップタイプのパソコンと互換性を保持した製品として、1989年6月27日発表、同年7月に東芝から発売されたDynaBook J-3100SSは、19万8,000円という価格で衝撃を与えた。発表こそ エプソンのPC-286NOTE executive が先んじていたものの、価格的には競合にならなかった。これらは、1989年10月には NEC より発売された PC-9801n とともに、「ノートパソコン」、通称「ノートPC」という新たな市場を切り開いた。基本的なデザインはノートPCの原型となったGrid Compassと大きく変わらないものの、それ以前のより重量的なラップトップPCと区別するためにノートPCという用語が使われるようになった。

1991年にはApple ComputerがPowerBookシリーズの発売を開始、キーボードの手前にパームレストとポインティングデバイスを配置するという現在のノートパソコンのデザインの原型となった。ThinkPadは独自のトラックポイントを採用している。

3.4. ノートパソコンの多機能化
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2000年代には、タッチパッドやポインティング・スティックといったポインティングデバイス、イーサネットや無線LANといったネットワーク機能はどのノートパソコンにも必ず搭載される機能になった。ディスプレイは高画質化され、Bluetoothをはじめとしたワイヤレス接続機能は著しい発展をとげ、プロセッサの処理速度や搭載メモリ容量なども大幅に向上した。これによりデスクトップ型パソコンの補助ではなく、最初に購入するパソコン、さらにメインマシンとして使用されることが一般的となった。

またUSBはそれ以前のノートパソコンが苦手とした拡張性を補って余りある接続性を提供しており、外部記憶装置や各種入出力機器・ユーザーインターフェイスデバイス・拡張機能を提供する周辺機器は多く、前述のBluetoothによる外部機器接続の利便性とあわせて、様々にユーザーに利用されるようになった。

4. 構造
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構造としては、基本的にパーソナルコンピュータの機能を備える以上は、このコンピュータ・アーキテクチャを踏襲したものになっているが、オールインワン機種として、表示機器や演算装置・外部記憶装置・入力機器などを一通り内蔵している。また、携帯に際して電源を得られない場所でも使用するために電源を内蔵しており、内蔵電源と外部電源を利用できるようになっている。

パーソナルコンピュータ自身が汎用の製品であるため、製品によっては特定のユーザー群の利便性を向上させるべく何らかの機能を付加したものがある一方で、基本機能だけでまとめられ、ユーザーが用途に応じて拡張機能をオプションで追加することを前提とする製品も少なくない。こと小型化・携帯性を求める機種では、光学ドライブなどかさ張る機能は外部接続で利用するよう設計されている。

4.1. 表示機器
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軽量化およびバッテリー動作のため、表示機器には主に液晶ディスプレイが使われており、基本的に本体部分との二つ折り形状となっているが、画面部分を回転させ画面を表にして折りたたむことでタブレットPCのように利用できるタイプも存在する。画面の大きさはデスクトップパソコンと同様に対角で「○○インチ」で表される。以前はアスペクト比は「4:3」が主流であったが、2000年代半ば頃から「16:10」、「16:9」のいわゆるワイドが主流となっている。初期の頃は小型化や技術的なものやコストの問題もあってモノクロ画面を採用した製品もあったほか、16色や256色表示など色彩表示が限定的なものもあったが、現在はほぼ例外なくデスクトップ機と比べても遜色がないカラー表示が可能となっている。

液晶ディスプレイに関しては、当初は白黒液晶に始まり、カラー化の途上で比較的安価なDSTN液晶を採用した製品も普及したが、現在はほぼ全数がTFT液晶となっている。バックライトについては近年に至るまで冷陰極管が用いられているが、2008年第4四半期からLEDバックライトが登場している。

4.2. 筐体
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筐体の大きさについてはノートパソコンを閉じたときの状態で紙の寸法のA列およびB列になぞらえてカテゴライズされている。また、紙の寸法より一回り大きい「ファイルサイズ」という表現も用いられる。ただ、前述の通り画面アスペクト比がワイドのものでは、横に細長い製品も登場している。

スリムノートと呼称されるノートパソコンについては、特定の大きさのカテゴリーに属するノートパソコンよりも比較的厚みが薄いものを指す。

4.3. 電源
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電源は基本的に内蔵電源としてのバッテリーと、外部電源を直接利用したりバッテリーを充電するためのACアダプタを利用する。大型の機種や過去のものには外部電源を利用するための変圧器や整流器を内蔵した製品もあったが、現在では本体の小型軽量化を妨げる要素として、小型機種を中心に外部にACアダプターを接続する形態が主流である。バッテリーに関しては技術革新が著しいものの、コンピュータとしての他の箇所の高性能化は消費電力を増大させる傾向もあり、また実用的な稼働時間と携帯性の間で、メーカー側はバランスに苦慮している。

ノートパソコン以外にも言えることだが、二次電池は充放電サイクルを繰り返すにつれて有効容量が減少するという問題を抱えており、経年劣化したバッテリーは交換を必要とする場合もある。なお、頻繁に充放電を繰り返したり過放電するなど利用条件次第でバッテリは保証期間内であっても容量が低下する場合もあることから、メーカーでは消耗部品扱いで保証対象外とする場合がほとんどである。

ノートパソコンに付属するACアダプターは、外部電源による動作および内蔵バッテリーの充電のために使用するが、ノートパソコンが携帯される機器として、販売されている地域を離れた海外旅行や海外出張にも持ち出される場合もあることから、世界各国の電源事情に対応、電圧や交流周波数の違いを自動的にノートパソコンの機能に即した電圧で直流の電流に変換できるよう設計された製品も見られ、またコンセント形状も様々な規格が存在し国・地域によってまちまちであることから、プラグ変換で対応する製品も見出せる。このほか、乗用車のアクセサリーソケットを利用できるアダプターなど、様々な製品も見られる。

また、半導体製品の低電圧化が進む現在でも消費電力の高いCPUや液晶パネル、各種ドライブなどを使用していることもバッテリーの小型化を阻害している要因である。古くは乾電池で駆動するものやThinkPad 220のように必要に応じてバッテリーと電池ボックスを入れ替えて利用できるノートパソコンも存在したが、パソコンの性能が上がり、消費電力の増大した現在ではノートパソコンを実用的に駆動するのは難しいため、現行のノートパソコンでは乾電池駆動の製品は見られない。そのため、外部に持ち出して長時間駆動するにはACアダプターも持参し電源を確保する必要性が出る。一部のメーカーでは充電式電池に代わって、アルコールを補給して電力を発生させる燃料電池の開発を進めているが、まだまだ技術革新の必要性が高い製品といえる。

なお、公共の施設でACアダプターを使用すると電気窃盗になるおそれがある。その一方で、ノートパソコンを含む様々な電子機器としての携帯機器が一般に普及した結果として、日本においては一部の新幹線や特急列車、ファミリーレストランやファストフード店など、客席にノートパソコンや携帯電話の充電用のコンセントを備えた施設も増えるなどしている。

またバッテリーは携帯時の電源だけでなく、急な停電の際の無停電電源装置としても機能する。

4.4. 大きさと区分け
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5. 他の分類方法
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内蔵するデバイスのスピンドル数で以下のように分類されることもある。

ゼロ・スピンドル機械的な記録ドライブを使用しない。HDDも使用せず、代わりにSSDを搭載する。ノートパソコンでも2005年頃からミニノート・パソコンで出現しはじめた。機械部品を全く用いないことから信頼性が高く、低消費電力。SSDが容量の割に高価なため、2007年以前ではごく少数にとどまっていたが、容量を割り切れば低価格化も可能であり、Eee PCなど低価格なミニノートでも採用され、徐々に普及している。業務用パソコンやモバイルパソコンでの普及が見込まれる。1スピンドルHDDのみを内蔵する。持ち運びを意識して軽量・小型化を重視したサブノートのほとんど、ミニノートのほぼすべてがこの形態。外部とのデータのやり取りはネットワーク、または外付けドライブを利用する。また、大型機でデスクトップパソコン用のCPUを搭載した機種の場合、発熱量が多いために冷却風を多く取り込む必要があり、光学ドライブが装着される場所を冷却風の風道に充当しているために光学ドライブが装着できず、結果として1スピンドルとなったものも存在する。光学ドライブを搭載したものであっても、HDDを搭載せずSSDのみ搭載した機種は事実上1スピンドルとなる。2スピンドルHDDと光学ドライブを内蔵する。かつては光学ドライブを搭載せずフロッピーディスクドライブを搭載したものがあったが、現在では1.5kg以上のノートパソコンではHDDと光学ドライブを内蔵したものがほとんどである。1キログラム強のサブノートクラスでもHDDと光学ドライブを内蔵したものがある。現在のノートパソコンの主流となっている。3スピンドルHDD、FDDとCD-ROMなどの光学ドライブを内蔵する。2002年頃までのA4サイズの大型機はほとんどHDD、FDDとCD-ROMが内蔵されていたが、2002年頃からはFDDは内蔵しなくなる傾向にあるため、3スピンドル型のノートパソコン新製品はほとんど見受けられなくなった。このほか、一部の大型機にはHDDを2基内蔵したものや、HDDとSSDを併用した「デュアルストレージ」という形をとっているものも存在する。

6. 性能・用途別の分類
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6.1. 普及機
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ローエンドからロワメインストリームのCPU