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14型でいかにして883gを実現できたか。「LAVIE NEXTREME Carbon」開発者を訪ねる

 NECパーソナルコンピュータから登場した最新モバイルノートPC「LAVIE NEXTREME Carbon」。シリーズ初となるアスペクト比16:10の14型ディスプレイを搭載するなど、仕様面で大きな進化を実現するだけでなく、従来モデルの「LAVIE Pro Mobile」から製品名も変更するなど、かなり意欲的な新モデルとなっている。そこで、LAVIE NEXTREME Carbon(以下、NEXTREME Carbon)の開発者に、開発の経緯や特徴などを聞いてきた。

 今回話を伺ったのは、NECパーソナルコンピュータ 商品開発 構造設計マネージャーの梅津秀隆氏、同じく商品開発 構造設計主任の清野哲史氏、そして商品企画本部 商品企画マネージャーの漆原めぐみ氏の3名だ。なお、漆原氏はリモートで話を伺っている(以下、敬称略)。

シリーズ初、アスペクト比16:10の14型ディスプレイ採用について

LAVIE NEXTREME Carbon

--NEXTREME Carbonではシリーズ初のアスペクト比16:10の14型ディスプレイを採用しています。なぜ今回、このディスプレイを採用することになったのでしょうか。

漆原 昨今のコロナ禍で、テレワークが増えたり、学生もオンライン授業が増えたことで、自宅でパソコンを使う機会が増えました。そのため、自宅でパソコンを使う場面では画面が大きい方が効率がいい、という議論が発生しました。また、もともとPro Mobileではモバイル性にこだわっている部分の評価は高かったのですが、ベゼル幅の広さが課題として残っていましたので、ベゼル幅を狭くしたいという部分もありました。

NECパーソナルコンピュータ 商品開発 構造設計マネージャーの梅津秀隆氏

 実は、NEXTREME Carbonの開発は通常の製品よりも早めにスタートいていて、狭額縁化を先行して検討していました。その中で、13.3型で狭額縁化するのか14型で狭額縁化するのか、といった話があり、モビリティを損なわずに狭額縁化するには14型がいいのではないかということになり、検討を進めることになりました。

LAVIE NEXTREME Carbonでは、シリーズ初となるアスペクト比16:10の14型ディスプレイを採用

--競合製品で14型ディスプレイやアスペクト比16:10のディスプレイを採用する例が増えてきているのも、採用した理由の1つになっていますか。

漆原 そうですね、そのような世の中の流れや、14型やアスペクト比16:10といった液晶パネルの選択肢が増えてきた、といったことが採用の大きな理由となっています。

梅津 当初は、13.3型と14型を平行して検討していました。ただ、13.3型で狭額縁化してしまうと、キーボードにしわ寄せが行ってしまいます。従来同様のキーボードのキーピッチをキープしたまま狭額縁化するには14型のほうがマッチしていたため、14型を選択することになりました。

--搭載されている液晶パネルで特徴的な部分はありますか。

NECパーソナルコンピュータ 商品開発 構造設計主任の清野哲史氏

清野 液晶パネルが大きくなると、当然重量が増えてしまいますので、一般的な液晶パネルを採用してしまうと、どうしても重量が重くなってしまいます。そこで、導光板のベンダーと協業しながら導光板の構造などを見直しています。

 ただ、導光板を薄くしすぎると光がうまく拡散できなくなり、バックライトLEDの輝度を上げなければならず、消費電力が増えてしまいます。そのバランスを見極めながら、電力を増やすことなく最大限軽量化した導光板を採用しています。これによって、同じサイズの標準的な液晶パネルに比べて20g以上軽くなっています。

梅津 通常、液晶パネルのカスタマイズは液晶パネルベンダーとの協業でやることが多いと思いますが、我々は導光板ベンダーなど、液晶パネルベンダー以外とも協業してします。初代LaVie Zの頃から、様々なベンダーと協業してカスタマイズを行なってきていますが、その経験がNEXTREME Carbonの開発でも活かされています。

--NEXTREME Carbonのディスプレイでは、サイズやアスペクト比に加えて、4辺狭額縁仕様になっている点も大きな特徴となっています。このディスプレイの狭額縁化はどのように実現したのでしょうか。

清野 Pro Mobileでは上下のベゼル幅が太かったのですが、上部ベゼルにはLTEのアンテナを搭載するためにある程度の幅を用意する必要がありました。

 NEXTREME Carbonで4辺狭額縁化するためには、まずLTEのアンテナを本体側へ移動させました。Wi-Fiのアンテナは引き続き上部ベゼル内に搭載していますが、アンテナ設計部と協力してNECのノートPCとして最小サイズのアンテナを開発し搭載しています。カメラも従来より細いものを採用しています。

NEXTREME Carbonでは、従来ディスプレイ上部にあったLTEアンテナを本体手前のパームレスト部に移動
LTEアンテナの移動と、従来よりも細いカメラを採用することで上部ベゼル幅を狭めている

 また、従来まで下部ベゼルが太かったのは、本体と接続するヒンジを固定するスペースを確保するためでした。それに対しNEXTREME Carbonでは、従来まで3本のネジで固定していたヒンジを、2本のネジで固定するように小型化し、補強板を追加することで強度も確保しました。併せて、液晶パネルの裏面にケーブルを通すことで、下部ベゼル幅を狭めています。

NEXTREME Carbonの天板
左は従来モデルのPro Mobile、右がNEXTREME Carbonの天板。ヒンジ部の固定ネジ穴が従来の3個から2個に減らし、配線を液晶パネル裏面に通すことで下部ベゼルも狭められている

 液晶パネルの裏面にケーブルを通すため、ディスプレイ部の厚さは従来よりもわずかに増えたのですが、その代わりに大幅な狭額縁化に成功しています。

 そのほかには、外形がほぼ固まった段階でカメラにシャッターを付けたいということになりまして、ベゼル幅をキープしつつシャッターを搭載するにはどうすればいいのか、という部分はかなり検討しました。

 カメラの部分だけ厚くすると簡単に搭載できますが、それではフラットなデザインが失われますし、ベゼル全体を厚くすることもできません。そこで、上部のベゼルだけ全体を厚くして、左右のベゼルは下から上に向かって少しずつ厚くしています。それによって、見た目はほぼフラットなデザインを崩すことなくカメラのシャッターを搭載できました。

カメラにシャッターを取り付けるため、上部ベゼルは下部ベゼルより厚くし、側面は下から上に向かってわずかに太くすることで、フラットな見た目を崩さずシャッターの搭載を実現

--ベゼル幅を狭めることで、液晶パネルを保護するための強度確保も難しかったと思いますが。

清野 そちらは、液晶パネルの両サイドと背面にクッション構造を採用することで克服しています。具体的には、クッションで両サイドを押さえて液晶パネルを保持しています。この構造自体はPro Mobileでも採用していましたが、NEXTREME Carbonでは位置などの最適化を行なって、しっかり保護できるように設計しました。

天板内部に、液晶パネル両サイドと背面を支えるクッション構造を採用し、液晶パネルを保護している

開発側は、当初から世界最軽量クラスを狙っていた

--NEXTREME Carbonでは、天板と底面にカーボン素材を採用しています。従来モデルのPro Mobileも同様でしたが、NEXTREME Carbonで進化している部分はありますか。

清野 採用しているカーボン素材は前世代のPro Mobileと同じですが、天板部分では周辺部の構造が進化しています。

 従来のPro Mobileでは、まず始めに天面(液晶カバー面)にカーボンを採用しました。それ以前まで採用していたマグネシウム合金と比べると、剛性が高くたわみにくい反面、硬いことで割れやすいという欠点があります。そのため、周辺の構造を工夫したり、通気口の形状を工夫することで、十分な強度を確保するよう設計するのに苦労しました。そこは、炭素繊維メーカーと共同開発した、熱可塑性炭素繊維強化プラスチックを採用することで解決しています。

 天板では、前世代のPro Mobileと同じように、熱硬化性炭素繊維強化プラスチックという、底面とは組成の異なる素材となっています。これは前世代のPro Mobileで採用したもので、NEXTREME Carbonでも引き続き採用しています。また天板は、軽量な中間層を2枚のカーボンで挟む構造とすることで、強度と軽さを両立しています。硬い板をそのまま2枚貼り合わせるよりも、その間に中空層を用意したほうが強度が高まるという基本的な性質があります。しかし、中空層を多く確保すると厚くなってしまいます。そのちょうどいいバランスで天板を作成しています。

底面には炭素繊維メーカーと共同開発した、熱可塑性炭素繊維強化プラスチックを採用。通気口の形状なども工夫して強度を確保している
天板には、熱硬化性炭素繊維強化プラスチックを採用し、軽量な中間層を2枚のカーボンで挟む形状を採用し強度と軽さを両立

--天板と底面で、採用するカーボンの素材や構造に違いがあるのはなぜですか。

清野 底面については、なるべく厚みを抑えたかったというのがあります。底面側は厚さが0.45mmですが、それでも問題のない強度が確保できます。また、本体部分はキーボード面と底面の双方で強度が確保できればいいという面もあります。

 それに対し天板は、ほぼ天板だけで液晶パネルを保護するだけの強度を確保する必要があります。その中で軽さも追求する必要がありますので、熱硬化性炭素繊維強化プラスチックを採用するとともに、軽量の中間層を加えることで強度と軽さを両立しています。

--その他の部分での進化や強化はありますか。

清野 キーボード面も進化しています。素材自体は従来同様のマグネシウム合金ですが、NEXTREME CarbonではLTEアンテナを本体のパームレスト側に持ってきていますので、その部分は金属が使えません。そのため、従来よりも樹脂加工部分が広くなっているのですが、強度を確保するためにリブを加えるとともに、角の部分へ金属を梁のように伸ばして残すことで強度を確保しました。

 このほか、後方はヒンジ付近で十分な強度を確保しつつなるべく薄くし、手前のタッチパッド部分は強度を確保するため周囲にリブ構造を追加しています。

キーボード面は素材は従来同様のマグネシウム合金を採用
手前にLTEアンテナ用の樹脂加工部分を広く取っているが、器用度を確保するため角の部分へ金属を梁のように伸ばして残し強度を確保している
タッチパッド部分は、強度を確保するため周囲にリブ構造を追加

--強度という意味では、NEXTREME Carbonでは米国国防総省が制定している「MIL-STD-810G」(MIL規格)準拠の堅牢性テストにパスしているという点が謳われています。そちらは何か考えがあったのでしょうか。また、MIL規格試験をクリアするために工夫した部分などはありますか。

漆原 これまでは、面加圧など独自の基準で堅牢性を検証して訴求してきました。ただ競合製品でMIL規格での訴求が増えてきていましたし、NEXTREME Carbonでもしっかりクリアできることを示したかったため、今回訴求するようにしました。

清野 強度だけでなく、温度や塵などへの耐性も求められますので、本体表面の温度が上がらないようにグラファイトシートを利用したり、本体内に塵が入らないように吸気口に細かなメッシュを取り付けるなどの工夫をしています。

梅津 実際には、従来のPro Mobileでも、事前検証でMIL規格のテストをクリアできることを確認していましたので、NEXTREME Carbonではそこからさらに細かな工夫を加えた、といった感じです。

底面などにグラファイトシートを貼り付けたり、吸気口に細かなメッシュを装着するなどしてMIL規格のテストに対応

--ところで、このところ世界最軽量を追求せずにモビリティのバランスを重視してきたLAVIEのモバイルノートPCですが、NEXTREME CarbonはWindows 11搭載の14型ノートPCとして世界最軽量クラスとなっています。この軽さは狙って実現したのでしょうか。

梅津 発表会では、結果的に世界最軽量クラスになった、と言いましたが、開発のほうでは当初から世界最軽量クラスを狙っていました。まず始めに企画からターゲットの重量が示されますが、開発ではそこからさらに頑張って、軽さを追求したのです。当初企画が示したターゲット重量は940gだったのですが、開発では当初から900gを切ることをターゲットとして開発を進めました。そして、最終的に約883gに到達しました。

2022年2月出荷を最優先し第11世代Coreプロセッサを採用

--内部の基板などの構造で新しくなった部分や特徴的な部分はありますか。

清野 いちばん大きな変化は基板です。内部基板はなるべくサイズを小さくして軽量化するという点にこだわりました。NEXTREME Carbonでは「HDI基板」を採用することで従来よりも高密度に部品を実装できるようになりました。それによって従来から10%強小型化できました。ただ、HDI基板は高密度実装は可能ですが、基板自体の重量が重いので、余分な部分に穴を空けるなどして軽量化しました。それによって基板自体の重量は従来から12%ほど軽量化しています。

 部品の実装で苦労したのは冷却パーツです。軽量化するためにヒートパイプを最大限短くしたかったので、CPUや電源回路の搭載部分は何度も設計を見直しました。

梅津 ヒートパイプは長さで重さが大きく変わるのですが、初期検討の時に配置していたCPUの搭載位置とファンの搭載位置ではどうしてもヒートパイプが長くなってしまうので、電気回路の設計チームとCPUとファンの搭載位置を何度も調整しました。そういった調整によってヒートパイプを短くでき、初期検討時と比べて1.5g軽量化できました。

左がPro Mobile、右がNEXTREME Carbon。NEXTREME CarbonではHDI基板を採用して高密度な実装を実現し、基板サイズを10%強小型化。また不要な部分に穴を空けるなどして重量も12%ほど軽量化している
CPUクーラーは、軽量化のためヒートパイプを短くするように、CPUや電源回路の搭載位置を何度も見直したという

--熱設計は従来から大きく変わっていないんでしょうか。

清野 熱設計のコンセプトは大きく変わっていません。しかし排気口が背面のディスプレイパネルのすぐ近くに移動したので、ディスプレイパネルが熱くなりすぎないようにディスプレイ側のボディ内部にも熱拡散用のグラファイトシートを装着しています。

 また、キーボードバックライトを搭載するためにキーボード下部に導光板を搭載していますが、それによってキーボードからの吸気が妨げられず、またキーボードバックライトの明るさも暗くならないように、空気の通る穴の位置を調整しました。

--今回、搭載CPUが第11世代Coreプロセッサとなっていますが、おそらく開発中に第12世代Coreプロセッサの登場も分かっていたと思います。そういった中で第11世代Coreを採用したのはどういった理由だったのでしょうか。

漆原 ここは議論があったところです。開発側としては最新世代のCPUを搭載したいという意見でしたし、営業側としては商戦期を逃したくない、という意見でした。最終的には営業側の要望である、2022年2月に出荷できることを最優先に搭載CPUを第11世代Coreプロセッサとしました。

梅津 開発としては、やはり最新のフラッグシップパーツを採用して、常に新しいものを早く投入したいのは事実です。ただ、販売店や企画の声もありますので、いつも議論している部分です。

--ちなみに、設計として第12世代Coreプロセッサは搭載できるようになっているのですか。

清野 はい、搭載できるようになっています。第11世代Coreプロセッサと第12世代Coreプロセッサはピン互換ではないので、基板は作り直しになりますし、熱設計も異なります。しかし、きちんと対応できるように考慮しています。

--また、発熱的に厳しいと思われるPCIe 4.0 SSDも搭載しています。これは、どういった判断で採用になったのでしょう。

清野 設計としては、やはりPCIe 4.0 SSDの発熱はかなり心配だったので、熱を逃がすサーマルパッドをSSDの下に貼り付けて熱を逃がすようにしています。併せて、SSDのすぐそばの底面に、従来よりも大きな吸気口を設けることで対応しています。

漆原 PCIe 4.0 SSDはPCIe 3.0 SSDよりも高速ですので、快適性に直結します。NEXTREMEという製品名もありますので、やはり先進的なパーツはできるだけ取り入れたいと考えて採用しています。

発熱の大きいPCIe 4.0 SSDを搭載するため、底面のSSD搭載位置付近の吸気口も大きくなっている

キーボードやタッチパッドについて

--キーボードも、バックライトを搭載したり、キー表記が変わるなどしていますが、どういった点にこだわっていますか。

漆原 NEXTREME Carbonのキーボードでこだわっているのが、その2点となります。

 キー表記に関してはハイエンドモデルということもありまして、デザイン的にいいものにしたいということで、これまで利用してきたフォントを見直して、若い世代に受け入れられることを狙っています。

 バックライトに関しては、これまでは重量の点から見送ってきましたが、やはりモバイルPCユーザーからの要望が多かったですし、テレワークで自宅の暗い照明で利用したり、家族が休んでいる横で使うことも多くなっていますので、バックライトを搭載することにしました。

 ファンクションキー部分のワンタッチアクションキーも変更しています。これまでは用途関係なくバラバラに搭載していましたが、テレワークなどで頻繁に利用する機能を並べるようにしていますので、使いやすくなったと思います。

清野 細かいところでは、本体の左右ギリギリまでキーを配置することにこだわりましたので、左右の端のキーは従来よりピッチが広くなっています。これによって、例えばEnterキーなどは大きくなってバランスが崩れているのですが、そこも従来と同等以上の打鍵感になるように調整しました。

キーボードは、キートップのフォントを見直し、バックライトも搭載。左右の端のキーでピッチが広げられているが、それに合わせて打鍵感も調整している

--個人的に、従来モデルから気になっているのが、カーソルキーが1段下がっていないのと、タッチパッドがキーボードのセンターに合ってないという点ですが、それについてはどのようにお考えでしょうか。

梅津 タッチパッドとキーボードの位置関係については、我々開発からすると、操作性を重視するならキーボード中央に合わせるのがいいとは思うのですが、デザイン性や見た目の良さから言うと、本体の中央にあった方がいいので、その点は常に議論しているところです。

 ただNEXTREME Carbonでは、本体の横幅がやや大きくなりました。そこで、なるべくタッチパッドがキーボードの中央に近付くように、キーボードも従来よりやや右寄りに配置しています。

 カーソルキーの搭載位置についても、ほぼ同様の理由です。

漆原 LAVIEシリーズでは、余計な出っ張りや段差を極力なくしたノイズレスデザインを採用していまして、そういった中でカーソルキーもデザインを優先してストレートなラインでつなぐという考え方となっています。その代わり、カーソルキーは上下もフルピッチすることで、使いやすさを損なわないような配慮をしています。

カーソルキーは1段下がっていないが、余計な出っ張りや段差を極力なくしたノイズレスデザインを優先してこの配置を採用

--最後に、NEXTREME Carbonシリーズを今後どのように発展させていきたいとお考えか、教えてください。

清野 開発者としては、もっと狭額縁を攻めて画面サイズを上げていきたいと思っていますし、上部ベゼル幅も、カメラやWi-Fiアンテナなどをもっと小さくして、さらに狭めたいです。また、今回はディスプレイ部を厚くしましたので、そちらも薄くしたいと思います。

梅津 とはいえ、単に薄いだけではダメで、その中でモビリティとタフネスはしっかり訴求していかなければなりませんし、その追求に終わりはないと思います。そして、製品として世界最軽量を謳わないとしても、我々開発者は今後もそこ(世界最軽量)をターゲットにする、という部分にポリシーを持って開発を行ないたいと考えています。