Apple の AR ヘッドセット、または「Apple Glass」デバイスでは、モーション ブラーを補正するために可動式ディスプレイが使用される可能性があり、フレネル レンズにより、ユーザーにとってのヘッドセットの重量を軽減できる可能性があります。
Appleが何らかのヘッドマウントディスプレイを開発中であるという噂は以前からありました。おそらくVRまたはARヘッドセットのような形でしょう。また、「Apple Glass」と呼ばれる製品もあり、AR機能を備えたスマートグラスだと考えられています。
こうしたハードウェアの開発にあたり、Apple は特許出願で頻繁に浮上してきた設計上の問題に対する潜在的な解決策を見つけようとしてきた。
米特許商標庁が火曜日に認めた２つの特許では、アップルが、噂のデバイスを競合他社に対抗できる最高のものにするために、ディスプレイ要素に取り組んでいることが分かった。
モーションブラー
最初の特許「ディスプレイ作動によるモーション ブラー補正」は、モーション ブラーの問題を珍しい方法で処理します。
通常、モーションブラーはディスプレイ上のピクセルの残光を減らすことで軽減できますが、ディスプレイ自体の明るさが低下するため、この方法は望ましくない場合があります。理想的には、ディスプレイはユーザーにとって明るく見える程度の長さのピクセルを点灯させる必要があり、残光時間を短くするとディスプレイが暗くなる可能性があります。
Appleは特許の中で、ヘッドセットに頭の揺れなどのデバイスの動きを検知するセンサーを搭載できることを示唆しています。フレーム間の動き（方向や速度など）が特定され、それが動きによるブレを軽減するための出発点として使用されます。
動きを検出すると、アクチュエータが画面を移動してモーションブラー効果を打ち消します。
この動きデータは、ディスプレイに連結されたアクチュエータを調整するために使用され、フレーム間の位置変化に対抗するようにアクチュエータを動かします。画面をシフトすることで、デバイス全体の動きの影響を打ち消し、モーションブラーを軽減することができます。
また、このシステムはディスプレイ上のピクセルのフレーム間移動を判定し、それに基づいて画面をシフトさせるアクチュエータの動きを調整することも示唆されています。別の実装では、アクチュエータがディスプレイに「駆動力」を加えるべき位置を計算する際に時間も考慮されています。
この特許は当初2019年8月29日に出願され、発明者はTobias Eble氏でした。
フレネルレンズ
2つ目の特許「フレネルレンズを備えたヘッドマウントディスプレイ装置」では、Appleはユーザー向けに軽量のヘッドセットを作成できる可能性のあるディスプレイシステムを提供している。
通常、VRヘッドセットは、ユーザーの目のすぐ近くに設置されたスクリーンをはっきりと見ることができるように、複数のレンズを搭載しています。レンズを使用することで、スクリーンは焦点が合っていて遠くにあるように見えますが、ヘッドセットのデザインに重量感を与える可能性があります。
フレネルレンズは、くさび形、溝、リングを用いて光の通過を特定の領域で調整するレンズの一種です。これは、灯台がフレネルレンズを使って光を海に集め、全体を照らすのと似た概念です。
Appleの特許では、レンズはディスプレイに向けられた湾曲した凸面で構成され、傾斜面と勾配面を備えており、ユーザーが画面を視認できるようになっています。画面自体は平面でも曲面でも構いませんが、必要に応じてレンズは画面の曲率を活かすように構成されます。
フレネルレンズのセットは、ユーザーが VR ヘッドセットのディスプレイに焦点を合わせるために使用できます。
光の散乱を減らすために、ドラフトファセットを不透明なマスキング材料でコーティングするか、ファセットの近くの透明基板上に同様の材料の同心円リングを並べることができます。
このようなシステムには、一対のフレネルレンズが使用される可能性があります。一方のレンズはディスプレイからの光を特定の分布パターンに調整し、もう一方のレンズは、そのパターンで照射された光を集めてユーザーの視界に向けます。
フレネルレンズを使用することで、Apple は少数のレンズを連携させて使用するシステムを構築することが可能となり、使用するガラスの量を減らし、ヘッドセット自体の重量を軽減することができました。
2018 年 2 月 1 日に出願され、発明者には Victoria C. Chan、John N. Border、Jeffrey C. Olson、Yury A. Petrov、Edward S. Huo、および Brandon Clarke が記載されています。
Apple は毎週多数の特許を申請しているが、特許の存在は同社の関心領域を示すものではあっても、そ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。
フレネルレンズの使用というアイデアは、アナリストのミンチー・クオ氏が3月に提唱したもので、ヘッドセットには周辺減光と光学アーティファクトを改善するために「ハイブリッドフレネルレンズ」が採用されると主張していました。ハイブリッドレンズは3枚のフレネルレンズを積み重ねたもので構成されているとのことです。これにより、ヘッドセットの重量はわずか150グラムとなり、既存のVRヘッドセットの半分以下の重さになる可能性があります。
このデバイスに関して浮上した他の特許には、True Tone スタイルの周囲光マッチング機能や、AR 画面の一部を不透明にして AR 画像の見栄えを良くする機能などが含まれています。
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