木曜日に公開されたAppleの特許出願は、将来のiPhoneとiPadがiPhone 6sの3D Touchシステムと同様の技術に依存する力感知Touch IDホームボタンを搭載する可能性があることを示唆している。
米国特許商標庁が発行した、Apple の「感圧式指紋センサー入力この出願では、力感知装置と生体認証セキュリティ デバイス (Apple の用語で言えば 3D タッチと Touch ID) を統合するメカニズムと潜在的な使用例が詳細に説明されています。
iPhone および iPad に搭載されている現在の Touch ID モジュールは、すでに高精度の指紋センサーと iOS システムのホーム ボタンとしての 2 つの目的を果たしています。薄いサファイア ウェーハで覆われた Touch ID の内部は、タッチされるとスキャン操作が容易になる静電容量式センシング リングの中に組み込まれています。
Apple の発明は、Touch ID 指紋センサーの直下のアーキテクチャに相互静電容量センサーを設置することを提案しています。このような構成では、2 つの電極間の静電容量を測定して距離を確認することができ、その距離は加えられた力に変換され、グラフィカル ユーザー インターフェイスを介して適切に反映されます。たとえば、ユーザーが Touch ID ボタンを押すと、機構が圧縮されて、挟まれた 2 つの電極が互いに近づくため、力の関数として静電容量が増加します。
本発明は、ボタンの押下に抵抗するために、エラストマー材料、バネ、または同様の構成要素などの抵抗要素を提供する。この構造は、容量性電極の配置にも役立つ可能性があります。以下の画像に見られるように、電極の積層構造は多岐にわたりますが、Apple はエラストマーによる相互静電容量および自己静電容量、アクティブボタントリム、機能プレート、指向性力センサーなどを含む特定のグループに特に言及しています。
ここで説明するソリューションは、iPhone 6s および 6s Plus ハンドセットに導入されている 3D Touch システムと非常に似ています。ディスプレイの周囲に埋め込まれた個別の電極に依存する Apple Watch の Force Touch メカニズムとは異なり、3D Touch には iPhone の Retina HD ディスプレイ バックライトと統合された静電容量センサーのパネルが組み込まれています。
3D Touch を使用すると、フレキシブル カバー ガラスに埋め込まれた電極と静電容量センサー パネルの電極間の距離が測定されます。このデータは、マルチタッチ スクリーンおよびオンボード加速度計からの信号と組み合わされて、非常に粒度の高い局所的な力の入力を通知します。
一般的な Touch ID ハードウェアに適用されるように、力感知テクノロジーにより、比較的多様で豊かなユーザー エクスペリエンスが可能になります。たとえば、登録した指で軽くタッチすると iPhone のロックが解除され、深く押すとロックが解除され、アプリを開くなどの操作が実行されます。最近受信したメッセージにインテリジェントな応答を選択して返信するなど、コンテキスト コマンドを個別の圧力レベルにマッピングすることもできます。後者のシナリオでは、親指の圧力を変えるだけで、メッセージを表示し、プリセット テキストのリストを参照して、調整された返信を選択するのに十分な入力情報が提供されます。
今日の感圧式 Touch ID 発明に関する Apple の計画は不明です。しかし明らかなことは、Apple が自社の多くの製品ラインに力感知技術を分散させたいという意図であり、そのプロセスは Apple Watch と MacBook 用 Force Touch と iPhone 用 3D Touch で順調に進行中です。
Apple の力感知 Touch ID 特許出願は 2013 年に初めて出願されており、その発明者として Benjamin B. Lyon 氏、Dale Setlak 氏、Michael B. Wittenberg 氏、および Shin John Choi 氏が認められています。
Isamu 
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