Apple、新しい発明でメカニカルキーボードスイッチを近接センサーに置き換える

木曜日に公開された特許出願で詳述されているAppleの発明は、近接センサーを使用してキーボードの機械的感触を電気的機能から切り離す方法を説明しており、これによりキーフィードバックをよりカスタマイズできるようになる。

その中心となるのは、Apple の特許出願米国特許商標庁が発行した「電気的および機械的機能が分離された押し下げ可能なキー」では、一般的なキーボードに代わるコンピューターのキーボードについて詳しく説明されています。

現代のキーボードは、キー押下信号を中央処理装置に送信するために電気機械アクチュエーターに依存しています。通常、コンポーネントには、単一のキーキャップの下に、キートラベル機構 (バタフライまたはドームスイッチ)、触覚フィードバック構造 (メンブレン)、および電気接点または電極などの複数の構造が組み込まれています。

最近のキーボード、特にラップトップ バージョンではスペースの制約が厳しいため、触覚フィードバック コンポーネントは電気配線の下のキー トラベル メカニズム内に入れ子にされることがよくあります。メーカーは異なるキーボードエクスペリエンスを実現するためにシステム全体を作り直す必要があるため、部品サンドイッチは独立したコンポーネントの変更を妨げます。

一方、ユーザーの触覚フィードバックに関しては好みが異なり、静かで移動量の少ないキーを押す人もいれば、遠くまで届く「カタカタ」という大きな音のキーを好む人もいます。たとえば、Apple が新しい MacBook を発売するとき、キーボードの「感触」については激しく議論されます。

個々のユーザーの好みにさらに応えるために、Apple はキーの機械的および触覚的機能を電気的機能から切り離す方法を提案しています。具体的には、この文書は電気接点と電気配線を非接触近接センサーに置き換えますが、移動機構とフィードバック構造はほとんどそのままのままです。

ほとんどの実施形態において、アップルのキー設計は、キーキャップの反射性底面に向けられた発光体を特徴とする。付属の光検出器、またはライトガイドに接続された中央検出器は、受け取った光に応じて電気信号を生成します。キーボード コントローラーで処理される信号は、力、速度、距離の測定基準を推定するために使用され、キーがいつ押されたかを正確に判断できます。

結果として得られるデータセットは、従来のキーボードで見られる単純な「開または閉」回路制約よりもはるかに広範囲になります。 Apple の発明は、受信信号に所定のしきい値を適用することで、場合によっては誤ったキーの押下を検出し、力に敏感な入力アプリケーションをサポートすることができます。

他の実施形態は、キーごとおよびアプリケーションごとに動的閾値調整を含み、ユーザがワードプロセッシング用に１つの入力レベルを設定し、ゲーム用に別の入力レベルを設定できるようにする。

触覚フィードバックに関しては、Apple の発明には、電気活性ポリマーや形状記憶金属などの弾性変形が可能な材料で形成された構造を設置するための付帯設備が含まれています。いくつかの実施形態では、ユーザは、これらのコンポーネントの感触をその場で調整することができる。

Apple の文書では、代替の実施形態と、光センサー機構がどのように機能するかについての詳細な概要が説明されています。同社はまた、分離型キーボード システムを導入することによる製造上の利点についても言及しています。

Apple が将来の Mac 製品にカスタマイズ可能なキーボードを実装するつもりかどうかは不明です。ただし、同社は新しい Mac ハードウェアを発表すると予想されている特別なイベント来週。

電気的機能と機械的機能を分離したキーボードに関する Apple の特許出願は 2015 年 4 月に初めて申請され、Chang Zhang、Dayu Qu、Ray L. Chang、John S. Camp が発明者として認められています。