長らく噂されていたアップルのARまたはVRヘッドセットでは、光学部品の一部を電気的に制御される層の後ろに隠し、必要のないときには視界から隠すことが可能になるほか、イヤホンをヘッドマウントディスプレイから取り外してスピーカーとして使用できる。
Appleは、かなり前からVRやARヘッドセット、あるいはスマートグラスの開発に取り組んでいると報じられており、これらのデバイスに関する噂は時折浮上しています。ほとんどの報道は、Appleが仮想現実（VR）や拡張現実（AR）に活用できるディスプレイ技術など、ハードウェアの技術的な側面に関するものですが、時折、他の要素に関するニュースも登場しています。
米国特許商標庁が木曜日に公開した2件の特許出願は、Apple社が依然としてヘッドセットの外観や、ユーザーに改善された聴覚体験を提供できる独自の方法について検討していることを示している。
センサーを隠す
最初の特許出願「電気的に調整可能な光学層を備えた電子デバイス」は、部品を隠すというアイデアを扱っています。電子デバイスの中には、特定の機能を駆動するためにセンサー、カメラ、その他の要素が必要となる場合があり、中には正常に動作するために外部への開口部のようなものが必要となるものもあります。
これらの開口部は窓や光学コーティングで隠すことができますが、製品の寿命を通してデザインが静的かつ不変であるため、必ずしも最善の方法とは言えません。静的な性質のため、カバーの窓から過剰な光が反射するなど、不利な状況ではセンサーがカバーの影響を受ける可能性があります。
Appleの提案は、電気的に調整可能な光学層を用いてコンポーネントを隠すというものです。電荷を加えることでウィンドウの透明度を調整し、必要に応じてコンポーネントを最適に動作させることができます。
透明度を変更すると、コンポーネントをビューから非表示にすることもできます。
センサーを隠す複数の制御可能なレイヤーの例
この層には、ゲストホスト液晶層やエレクトロクロミック層など、光透過率を調整できる層を含めることができます。また、他の層を追加することで、ヘイズ、色、反射率を調整でき、光やその他の条件が干渉する場合でもセンサーが最適に動作するようにすることができます。
このアプリケーションは、ハンドヘルドデバイスのハウジングやヘッドマウント型など、様々な電子機器の設計に応用できることを示唆しています。これは、ヘッドセットの外部センサーを隠すだけでなく、iPhoneのカメラなどスマートフォンの要素を隠して、よりすっきりとした外観を実現するシステムの構築も示唆しています。
この出願の発明者は、James R. Wilson、James W. Vandyke、および Matthew S. Rogers です。
ウィルソン氏は、主にAppleで材料科学者として働くシニア製品設計エンジニアであり、複数の特許を保有しています。ヴァンダイク氏もまた、医療機器と音響処理のバックグラウンドを持つ製品設計エンジニアです。
ロジャーズ氏はApple社の製品設計材料およびコーティング担当マネージャーであり、関連分野で多数の特許を保有しています。その中には、「赤外線透過型マジックミラーを備えた電子機器」や「薄膜マスキング層を備えた電子機器」に関する出願が含まれます。
取り外し可能なオーディオ
2つ目の出願は、「音声出力装置を備えたディスプレイシステム」というシンプルな名称で、ヘッドマウントディスプレイ用の着脱式スピーカーユニットに関するものです。実質的には、ヘッドセットから取り外し可能なイヤホンを指します。
市販のVRヘッドセットの中には、イヤホン部分が取り外し可能なタイプなど、既にオーディオ機能を備えているものもあります。また、ユーザーがヘッドフォンやイヤホン、その他のオーディオソースを追加する必要があるものもあります。
特許出願において、Appleはヘッドセットに対するスピーカーの動きが、ユーザーのVR/AR体験における視覚的または聴覚的要素を変化させる可能性があることを示唆しています。視覚的なフィードバックとしては、ディスプレイに対するスピーカーの動きや位置を示すインジケーターなどが考えられ、聴覚的な変化としては、スピーカーの音量、イコライゼーション、ダイナミックレンジの調整などが考えられます。
センサーを隠す複数の制御可能なレイヤーの例
ヘッドセットには、取り外し可能なバージョンに加えて内蔵スピーカーのセットを使用することも可能であり、両方のバージョンとも取り外し可能な要素の動きに基づいて調整できます。
この特許の鍵となるのは、取り外し可能なスピーカーが現実世界の中でどのように動くかが、ユーザー体験に影響を及ぼすという点です。これはゲームなどのVRアプリケーションに一定のメリットをもたらす可能性がありますが、より実用的には、ヘッドセットを外すことなくスピーカーの位置を把握できるようになる可能性があります。
同時に、イヤーカップは、通常のオーディオ再生モードと、スピーカーのように大音量で再生するモードを切り替えることができます。
申請書に添付された画像によると、スピーカーユニットはピボット式のイヤーカップで、ユーザーの耳に合わせて調整できるようになっているようです。イヤーカップは、保管や持ち運びを容易にするために取り付けることも可能で、磁石で固定することも考えられます。
その発明者としては、再び James W. Vandyke 氏、Neal D. Evans 氏、Andrew M. Hulva 氏、Robert D. Silfvast 氏、Christopher T. Eubank 氏と記載されています。
SilfvastはAppleの製品設計リーダーとして、オーディオ製品およびシステムの経験を活かし、関連する特許および出願を保有しています。その範囲は、「Bluetooth経由の超低遅延オーディオ」から「音響強化、ミキシング、モニタリングのための分散型、自己拡張型、ネットワークベースアーキテクチャ」まで多岐にわたります。
ユーバンク氏は、Appleの技術開発グループでオーディオ担当エンジニアリングマネージャーとして勤務しています。エバンス氏は音響設計エンジニアでもあります。
Appleは毎週多数の特許を出願しています。特許の存在は、同社の研究開発活動における関心領域を示すものですが、記載されているコンセプトが将来の製品やサービスに必ず採用されることを保証するものではありません。
最初の特許出願は、ディスプレイ内のセンサーに関する他の特許出願を彷彿とさせます。例えば、「光透過窓」を用いることで、iPhoneのディスプレイレイヤーの裏にカメラなどのセンサーを配置し、重ね合わせた領域は通常通り画面の一部として使用できますが、カメラが正常に動作するように無効化されています。
2つ目のイヤホンをスピーカーに変換する技術も取り上げられており、「デュアルモードヘッドフォンおよびその製造方法」の特許では、特定の位置でイヤホンを増幅スピーカーモードに切り替える仕組みが説明されている。
