Appleは、iPhoneの電源ボタンやキーボードのキーなどの物理ボタンを薄くする技術の開発に取り組んでおり、同時にさまざまな触覚フィードバックのオプションも追加している。
Appleは常に薄さを機能性よりも優先していると非難されていますが、バタフライキーボードのように常に薄さを実現できるわけではないとしても、実際には薄さの両方を目指しています。これには、物理ボタンをより薄くするだけでなく、より反応の良いタッチを実現すること、そして状況に応じて異なる触覚フィードバックを提供できるようにすることも含まれます。
米国特許第 10,698,489 号の「コンパクトな旋回入力装置」では、磁石を使用することでボタンの厚さを減らし、押下が認識されるまでの移動距離を減らす方法について説明しています。
「機械式ボタンは一般的に信頼性が高く、ボタンの位置変更など、ボタン機構の動きをユーザーが感じることができるため、固有の触覚フィードバックを提供します」と特許には記載されています。「しかしながら、機械式スイッチは通常、その設計によって決まる触覚出力またはフィードバックが固定されています。」
「また、電子機器のスペースがますます制約されるにつれて、機械式ボタンは問題や設計上の制約をもたらしています」と報告書は続けている。「多くの機械式スイッチは、動作するために最小限のスペースを必要とします。例えば、一般的なドーム型スイッチは、ドームが折りたたまれてスイッチが閉じるまでに約200ミクロンの移動が必要です。これは、非常に薄い電子機器では特に問題となります。」
この特許は、デバイスに搭載される可能性のあるあらゆる種類のボタンを網羅しようと尽力していますが、最初の例として挙げられているのはiPhoneの電源ボタンです。これはキーボードのようにボタンが並んでいるのではなく、独立した単一のボタンであり、明確な機能を備えています。
物理的なボタンを一度押すだけなら、触覚的なフィードバックは必要ありません。機械的な動きが自然にフィードバックを与えてくれます。しかし、それは指が認識できるほどの動きがあるからこそ実現できるのです。
Appleは、「コンパクトなピボット入力構造」と呼ぶシステムを提案している。これはわずかに動くか、あるいは全く動かない可能性もある。特許には、「これにより触覚設計の柔軟性が向上し、環境や使用状況に応じて触覚を変化させることができるようになる可能性がある」と記されている。
「多くの回転ボタンは、力が加わると10ミクロン以下の動きをします」と論文は続けます。「回転ボタンは、例えばボタンが押されたかどうかを判定するために力センサーを使用できます。力センサーは、回転ボタンが動いたり曲がったりすると、たとえ動きが非常に小さくても、静電容量、抵抗、電流、電圧、その他の電気値の変化を記録します。」
特許図面の詳細。キーに似たボタンが描かれている。
既存の電源ボタンを搭載するには、iPhone本体にそれを操作する機構のためのスペースが必要です。そのスペースは既に小さいですが、さらに小さくすることも可能です。Appleは、それが省スペース化以上のメリットをもたらすと考えています。
「物理的な動きを必要としないピボットシステムは、従来の機械式スイッチとピボット入力構造のいくつかの利点を組み合わせることができる」と報告書は述べている。「例えば、垂直方向や内側への動きを伴わないピボットシステムは、機械式ボタンの高い信頼性と、ピボットシステムの薄型化や多様な触感を両立させることができる。」
特許全体は約17,000語ですが、要約すると、ボタンをよりコンパクトにする新しいシステムには磁石が必要です。「入力装置は、入力構造、入力構造に取り付けられた磁石、および電磁石を含む」と特許は説明しています。
「電磁石が作動すると磁石が回転し、それによって入力構造が回転します」と説明は続く。「磁石と入力構造はピボットを中心に回転し、ユーザーに触覚的または視覚的なフィードバックを提供します。」
iPhoneの電源ボタンの例を除けば、特許の図面はほぼ全て、個々のボタンのクローズアップ図となっています。しかし、このシステムを見ると、キーボードにも応用できるのではないかと疑わずにはいられません。
Appleの特許では「キー」という言葉は3回しか出てこず、キーボードについては全く触れられていません。しかし、特許では主にボタンについて言及しているものの、「入力デバイスはボタンではなく、キー、スイッチ、トグルなどであるか、それらを含む場合もある」と強調しています。
この特許には6人の発明者が記載されており、その中にはApple Watchのデジタルクラウンをタッチセンサーと光センサーに置き換えることに関する関連特許出願でも名前が挙がっているMichael J. Beyhs氏も含まれている。
