アップルは液晶技術を使ってiPhoneのTrueDepthカメラを安価にできるかもしれない

iPhone の TrueDepth カメラシステムの投光イルミネーターやドットプロジェクターなどの Apple デバイスの発光素子は、将来的には、液晶ディスプレイを駆動するのと同じ技術を使用してさまざまなモードを切り替えることができる新しい拡散システムの恩恵を受ける可能性があります。

多くの電子機器には、様々な形と目的のライトが搭載されています。中には単なるインジケーターとしての機能もあれば、タスクを完了するためのシステムの一部として使用されるものもあります。例えば、現行世代のiPhoneに搭載されているTrueDepthカメラアレイは、投光イルミネーターとドットプロジェクターの両方を用いてユーザーの顔に赤外線を照射します。この赤外線はセンサーによって読み取られ、Face ID認証のための3D深度マップを生成します。

作業用照明には通常、何らかの光学系が組み込まれており、その機能に必要な条件に応じて、光を拡散、フィルタリング、集光など、特定の方法で操作することができます。光を拡散させる必要がある場合、多くの場合、光が通過する表面に半透明の素材を貼り付けるだけで済みます。

しかし、現在の光拡散方法は改善の余地があり、気泡、シールの破損、そして複雑な製品設計に起因する製造上の欠陥が、望ましくないアーティファクトやその他の効果につながる可能性があります。また、通常は恒久的な設置であるため、材料を物理的に除去しない限り、拡散を無効にする方法はありません。

米国特許商標庁が木曜日に公開したアップルの特許出願では、「切り替え可能な拡散装置を備えた電子デバイス」の申請で、液晶材料を使用して、必要に応じて有効または無効にできる拡散装置を製造する方法が提案されている。

出願書類によると、液晶材料を2枚の基板の間に挟み、スペーサー壁とシーラントで囲むことで実現できる。また、基板には、密閉されたケース内に保持された液晶を駆動するためのシステムの一部として電極を取り付けることも可能である。

液晶ディスプレイの仕組みと同様、電極と液晶材料を通して電力が伝達されると、材料の特性が変化し、光への影響が変化します。最も単純な形態では、電力が供給されている間は光の透過を防ぎ、電力が供給されていない間は光を透過させます。

アップルは出願書類の中で、この技術により、必要に応じてアセンブリを2つの状態に切り替えることができると示唆している。赤外線光源の場合、液晶の状態を変えることで、投光モードと光をそのまま透過する透明モードを切り替えることができると示唆されている。

TrueDepthカメラの場合、ドットイルミネーターは通常の使用では液晶ディフューザーに光を透過しますが、液晶ディフューザーをアクティブ化することで投光照明モードに切り替え、透過しようとする光をすべて拡散させます。これは、ドットプロジェクターと投光照明を別々に使用せず、1つのコンポーネントで両方の機能を担い、アクティブ拡散システムによって切り替えることを意味します。

Apple は毎週のように USPTO に多数の特許を申請しているが、特許や特許申請がある機能やデザインのアイデアが将来の製品やサービスに採用されることを保証するものではないものの、少なくとも同社の研究活動の対象となる分野を示している。

TrueDepthカメラに使用されるコンポーネントの改良は、Appleがこのコンセプトを改良しようとしている数少ない方法の一つですが、1月に発表されたAMS社製のセンサーは、ディスプレイから有名なノッチ部分を完全に取り除くという大きな改善をもたらす可能性があります。このセンサーは可視光と赤外線を検知する能力を備えており、鍵となるのは、OLEDが発する光を無視するように設定することで、ディスプレイパネルの裏側に目立たないように配置できる点です。

Appleは、ディスプレイ全体を指紋リーダーにする音響指紋システムの使用を示唆する特許を保有し、Face IDの前身であるTouch IDを復活させる可能性も検討している。

制御可能なフィルタリングは、Appleの「プロジェクト・タイタン」の自動運転車に使用されるセンサーにも役立つ可能性があります。各車両には、前方の道路を監視するための多様なセンサーが搭載されており、このようなフィルタにより、車両自体から発せられる光を、他のセンサーシステム向けにセンサーが検知することで生じる誤検知（誤検知）を、車両自身や環境から直接得られる光ではなく、他のセンサーシステムに向けられる光として認識してしまうことによる誤検知を軽減できる可能性があります。