Appleは、特定の場所での布の締め具合を調整するシステムや、スイッチとして使用できる布製ドームの作成など、デバイスやアクセサリのデザインの一部として布を使用する新しい方法に取り組んでいます。
フレキシブルデバイスの急増は、製品デザイナーにとって課題となっています。デバイスを保護しつつ、すっきりとした外観を維持するハードウェアアクセサリを開発する必要があるのです。プラスチックは選択肢の一つですが、経年劣化による曲げ疲労による破損の可能性を考慮すると、必ずしも最適な選択肢とは言えません。
布地は、プラスチックよりもはるかに頻繁に折り曲げたり、ねじったり、動かしたりしても損傷しないため、より良い選択肢と言えるでしょう。ハードウェア設計における布地の使用拡大は、Apple Watchのバンドやフィットネストラッキングセンサーを内蔵した帽子など、アクセサリーに技術を組み込む企業の増加につながり、Appleの製品ラインナップの拡大につながる可能性があります。
米特許商標庁が火曜日に認可した2つの関連特許の中で、アップルは将来のハードウェアやアクセサリのデザインに応用できる可能性のある布地素材の2つの新しい用途を提案している。
磁気結び目
最初の特許「調整可能な布地を備えた電子機器」は、布地の張力に関する潜在的な問題を扱っています。伸縮性のある布地は機器のカバーをしっかりと固定するのに役立ちますが、布地の動きに影響を与える範囲は限られています。
特許によると、この生地は、構造全体にわたって「中間結び目」を持つ導電性の糸で織られています。導電性の糸に電流を流すと、結び目が磁場を発生させ、生地自体の張力を調整することができます。
導電性糸の中間ストランドノットの例
導電性の糸は、複数の糸がループ状に絡み合った結び目を形成し、節で交差する可能性があります。同じ電流印加システムを使用し、デバイスが別の磁場を生成することで、2つの磁場が相互に影響を及ぼし、例えば布地をデバイス本体に近づけたり遠ざけたりすることが可能になります。
ノードには磁性材料が組み込まれている場合もあり、この磁性材料自体も導電性の糸を介して磁化されます。これにより、生地の形状、張力、動きを調整することができます。
ノードにはゲート回路も組み込まれており、トランジスタ、感光回路、あるいは結び目を流れる電流に影響を与えるその他の素子で構成される場合があります。また、布地の曲がり具合を測定するためのセンシング回路も組み込まれており、制御回路が関連する導電糸に供給される電流を調整することも可能です。
この特許では、発明者として Mark A. Salada 氏と Michael J. Beyhs 氏が記載されています。
ファブリックドームスイッチ
2つ目の特許「布製ドーム付きアイテム」は、布地自体にスイッチを組み込む方法を示唆しています。Appleは、従来のスイッチやボタンに頼るのではなく、布地の特性を調整することで、それ自体がスイッチとして機能するようにすることを提案しています。
Appleは、最もシンプルな方法として、導電性素材を含む生地の中にドームを作ることを提案しています。この素材は二重構造で、一方の素材はドームの下に平らに置かれ、ドームのベース部分まで伸ばされることで、効果的に空気層を形成します。
ドーム型ファブリックスイッチの誇張したイラスト
ドーム構造と平面内に導電素子が配置されているため、通常は何らかの外力を加えなければ2つの素子は接続されません。例えば、指でドームを押し下げ、2つの接触面を押し付けることで、スイッチのような回路が完成します。
柱状のドームや上部が開いた布製のコーンなど、他のバリエーションもありますが、原理は同じです。このシステムをキーボードのメンブレンとして利用し、ドームの上部にタイル状のキーキャップを取り付けて押すという方法も提案されています。
外力が解放されると、生地の弾性特性によりドームは元の形状に戻り、スイッチをオフにすることができます。
特許出願には、スピーカーと一緒に使用できることや、力によるタッチベースの何らかのインタラクションを提供できる力ベースのひずみゲージの使用を提案するクレームがある。
この特許には、発明者としてポール・シャオペン・ワン、シッダールタ・ヘグデ、ダニエル・D・サンシャイン、およびジェン・ガオが記載されている。
Appleは毎週多数の特許出願を行っています。特許や出願の存在は、Appleの研究開発活動における関心領域を示すものですが、必ずしも将来の製品やサービスにそのコンセプトが反映されることを保証するものではありません。
Appleはこれまでも素材の使い方を複数検討してきた。例えば、2019年1月の「電気部品が埋め込まれた生地」では、導電性の糸を使って織物の一部として部品を接続する方法が詳しく説明されている。
また、力感知手袋、Apple Watch バンドに組み込める織物ディスプレイ、同じデバイスに適用できる「伸縮性バンドを備えた布製アイテム」などの提案もあった。
