マイキー・キャンベル
· 2分で読めます
Appleは、来年のiPhoneモデルに搭載されると噂されている先進技術に関する特許を取得し続けている。最新のものは、「超解像度」マルチセンサーカメラに関する2つの発明である。
米国特許商標庁が火曜日に取得したAppleの米国特許9,467,666号および9,466,653号は、最小限のスペースで最高の画質を実現できるマルチセンサーカメラアセンブリの詳細を規定しています。このシステムは、一連のプリズムを用いて入射光を少なくとも3つの波長（赤、青、緑）に分割し、独立した光センサーで光線を誘導・捕捉し、得られたデータを専用ソフトウェアで「超解像度」画像に合成します。
「複数の画像センサー配置のための小型カメラの超解像度」を対象とする '666 特許に記載されている 1 つの実施形態では、カラー スプリッターの使用により、フィルターによって吸収される光の量が少なくなるため、単一センサー ソリューションに比べて画像解像度が向上すると Apple は述べています。
従来の単板式カメラでは、CCDまたはCMOSセンサーデータからベイヤーパターンフィルタを用いて色を抽出（通常はデモザイク処理またはソフトウェアによる補間処理）するのが一般的です。一方、三板式カメラは、ビームスプリッターを通過するほぼすべての入射光（場合によっては単板式カメラの3倍の光量）を集め、最終出力画像に反映させます。
Appleの知的財産では、ビームスプリッターはフィリップスプリズム、またはより小型の積層キューブ型のいずれかとして言及されています。後者は、2015年に付与された特許の拡張版である「光スプリッター付きデジタルカメラ」に関する'653特許で詳細に説明されています。キューブ型の構成では、赤、緑、青の光情報を収集するセンサーがセラミック基板に埋め込まれ、プリズムの3面に配置されています。光スプリッターは、無駄を最小限に抑えながら、特定の波長を各センサーに導くように設計されています。
3センサーアレイは、集光能力の向上に加え、偏光イメージングが求められる状況において優れた性能を発揮します。通常、偏光フィルターは入射光の50%をカットすることで特定のターゲットの視認性を高めますが、偏光和と偏光差のイメージングを可能にするスプリッティングキューブでも同様の結果が得られます。赤外線イメージングも、複数波長に対応したセンサーのメリットが期待できる分野の一つです。
スマートフォンへの搭載に関しては、Appleは本日発表された2つの特許において「折りたたみ式」カメラの設計を示しています。システムの奥行きを最小限に抑えるため、ミラー機構を用いて入射光をスマートフォンのZ軸に直交するレンズ要素に反射させます。例えば、対物レンズは現行のiPhoneと同様に設置し、撮像センサーは筐体内の別の場所に配置して、その光軸をレンズに対して直角に配置することが可能です。
この設計は、省スペース化のメリットをはるかに超える利点を備えています。例えば、ミラーを小型モーターに搭載することで光学式手ブレ補正を実現し、長い接続チューブによりズーム機能の拡張スペースを確保しています。
Apple が、3 つのセンサー、3 つのレンズのシステム、キューブ スプリッターの設計、および関連する画像技術をカバーする多数の特許をすでに所有しているが、出荷されるデバイスにこれらの発明を実装する予定があるかどうかは不明である。
'666特許では、超解像アルゴリズムについて説明されています。このアルゴリズムは、アレイの相対位置における自然なずれを部分的に利用して、特定のシーンをより高い空間解像度でサンプリングします。また、サブサンプリングされたサイトで検出されたエッジ、色情報、アーティファクトからもスーパーサンプルが収集されます。
Appleの超解像度カメラの特許は2015年7月に最初に出願され、Richard J. Topliss氏とRichard H. Tsai氏が発明者として記載されています。キューブスプリッターの特許更新は2015年3月に出願され、Steven Webster氏とNing Y. Chan氏が発明者として記載されています。
