Apple、触覚インタラクションのための形状変化デバイスディスプレイの特許を取得

米国特許商標庁は火曜日、形状を動的に変化させることができるディスプレイを備えたポータブルデバイスの特許を Apple に付与し、真に触覚的なユーザーインタラクションへの扉を開く可能性を秘めています。

Appleの米国特許第9,600,070号「トポグラフィーが変更可能なユーザーインターフェイス」では、ユーザーのニーズによりよく応えるために消費者デバイスがその形状を動的に変更する革新的なハードウェアソリューションをカバーしています。

特に、本発明は、iPhoneのディスプレイのようなユーザーインターフェースが、変形可能な表面に対して押したり引いたりするサブディスプレイ電気機械要素を組み込むことによって可変の触感を提供できることに注目する。たとえば、iPhone の場合、この表面は、凹凸のある地形に対応するようにデジタル資産を調整できる柔軟なスクリーンになります。

いくつかの実施形態では、デバイスの動作状態は、特定のユーザインターフェースに依存する。たとえば、電卓アプリのキーの輪郭を描くために、画面セクションが上下する場合があります。地図アプリはディスプレイのこれらの部分を表示して、潜在的なルート、または実際には地形データの正確な触覚表現を強調表示することができ、音楽アプリは画面を操作して、再生とシャトルのコントロールを示す矢印記号を形成することができます。

提案技術は、仮想資産を形にすることで機能を強化します。触覚体験のさらなる魅力を超えて、形状が変化するディスプレイは、視覚障害のあるユーザーにとって恩恵となるでしょう。地形定義の実装とレベルによっては、このようなシステムは、おそらくユーザーのポケットの中にあるときなど、画面を見ずにデバイスを制御するために導入される場合もあります。

形状変化ディスプレイを実現するには、画面の表面内に 1 つ以上の構成可能なノードをインストールする必要があります。マトリックスに配置されたこれらのノードは、伸縮可能な基板またはディスプレイに作用して、ユーザーインターフェイスに対応する形状を定義し、パターンとテクスチャを生成し、UI 要素を強調表示し、触覚フィードバックなどを提供します。

この文書では、電気機械ピストンからニチノールや圧電結晶などの特殊な材料に至るまで、さまざまな形状変化アクチュエータについて詳しく説明しています。ピストン型アクチュエータの方が製造が容易であると考えられますが、熱、電気、磁気、その他の刺激に反応して形状を変化させる材料システムは小型であり、微細な設置が可能です。

形状変更可能なアクチュエーターは、そのユニークな特性により、刺激を受けると変形することができます。材質、向き、刺激に応じて、これらのコンポーネントは自然な「静止」状態から伸びたり、持ち上げたり、伸長したり、変形したりして、柔軟なディスプレイ表面を押すことができます。あるいは、別の刺激により、同じアクチュエータが短縮、収縮、下降、後退し、ディスプレイから引き離されます。

さらに別の実施形態では、アクチュエータは、刺激を受けると傾く、回転する、または位置を移動するように作られ、それによってスクリーンのトポグラフィーを操作する。

実行されている基礎的な技術とは無関係に、各実施形態は、アクチュエータが協働してデバイス表面の上または下に特定の形状を定義することを必要とする。許容される変形には、高さ、幅、長さ、方向、構成、レイアウト、テクスチャ、パターン、三次元形状の変更、およびその他の調整が含まれます。

代替実施形態では、ＭａｃＢｏｏｋのタッチパッドや（特許取得時）ＩＰｏｄのタッチインターフェースのような他のハードウェアソリューションに形状変更デバイスを挿入することができる。仮想ボタンや UI 関連のタスクに加えて、アクチュエータシステムは、表示された画像の 3D 効果を作成するのにも役立つと説明されています。

本日の助成金で詳述されている Apple の発明は、UI ボタンやアプリアイコンに適したより大きな表面積を扱うようであることに注意する必要があります。上記の技術に基づいたより高度なシステムが、いつか細い迂回路に対してピクセルレベルの解像度を達成する可能性があります。可変高さアクチュエータも使用され、Apple が浅い 3D プリントオブジェクトに似た動的に起伏のある表面を作成できるようになる可能性があります。

この特許の古さ（最初に提出されたのは 2008 年）を考慮すると、Apple がその形状変更技術をすぐに市場に投入する可能性は非常に低いです。しかし、このコンセプトは、初代 Mac から始まり今日まで続いている代替ユーザーインターフェイスに関する同社の継続的な研究への洞察を提供します。

Apple の形状変化ディスプレイ特許は 2009 年 3 月に初めて申請され、Shuvo Chatterjee 氏と Quin C. Hoellwarth 氏が発明者として認められています。