アップルは火曜日、同社のノートパソコン全機種に採用されているガラスと金属のトラックパッドに関する実用特許を米国特許商標庁から取得した。この特許取得は、同じ発明の意匠権を取得してから約4カ月後のことだ。
Appleの米国特許番号8,441,450は「追加機能を備えた可動式トラックパッド」に関するもので、実際にはMacBook ProやAirのユーザーがよく知っているトラックパッドの様々なデザインバリエーションを網羅する広範な特許です。1月には、Appleは初代ユニボディMacBookに搭載されたガラスオンメタルトラックパッドのデザイン特許を取得しました。
アイデア自体はシンプルです。トラックパッドを片端に固定されたヒンジで固定された面に配置し、ニュートラルポジションからアクティブポジションへ、そしてまたニュートラルポジションへ動かすというものです。つまり、トラックパッド全体が大きな片持ち式ボタンになるのです。
さらに重要なのは、この特許では、エッチングされたガラス表面を備えた静電容量式トラックパッドの一形態が提案されている点です。ガラスは独自の特性と非導電性を備えているため、製造工程において高度な制御が可能です。
特許文言は、マルチタッチ対応のトラックパッドの一端がヒンジ機構を介してノートパソコンの筐体に接続された構造を説明しています。十分な力が加えられると、トラックパッドは動き、集積回路基板を介して入力信号を検出します。力が除去されると、フレクシャヒンジがトラックパッドを元の位置に戻します。
Apple は、必要なバネや集積回路が大きすぎて薄型ラップトップに必要な小さなスペースに収まらないため、このような設計は現代の小型化技術が生まれる前には実現できなかったと指摘している。
誘電体層としてガラスを選択する場合、または静電容量式タッチパネルの上部にある非導電性材料を選択する場合、この材料は構造的に安定しており、高度なカスタマイズが可能であることが証明されています。
例えば、従来のガラスは表面の摩擦係数が高く、滑りにくいため、トラックパッドの使用には適していません。しかし、エッチング、サンドブラスト、ホーニングなどの加工を施すことで、ガラスの摩擦係数を低くすることができます。これにより、表面が滑らかになり、指での操作が容易になります。
Apple のトラックパッドの場合、適切な仕上げを実現するために、機械的または化学的エッチングによって表面を「シーディング」し、その後に酸性溶液で湿式研磨するという複数のステップのプロセスが採用されています。
Appleは、静電容量式トラックパッドはスタンドアロンの周辺機器やスマートフォンなど、あらゆるデバイスで使用できると述べています。このような「プッシュスクリーン」設計は、一部の端末メーカーが入力手段として採用していましたが、最終的にはマルチタッチジェスチャーに取って代わられました。
また、ガラス層の下にLEDやディスプレイを配置するというアイデアも言及されたが、これはAppleが2008年後半に初めてガラス製トラックパッドを導入して以来、将来のMacBookに搭載されると長らく噂されてきたアイデアだ。同社は、こうしたデバイスを指し示す特許も多数保有している。
Apple のトラックパッドの特許は 2008 年に初めて申請され、Brett William Degner、Patrick Kessler、Chris A. Ligtenberg、Thomas W. Wilson, Jr.、Bartley K. Andre、Matthew P. Casebolt が発明者として認められています。Matthew が発明者です。
