Apple、重要な内部部品を人目につかないように隠す技術を発明

木曜日に発見されたアップルの特許出願書類によると、同社がiPhoneなどのデバイスの内部を「窓」の背後に隠し、その状態を不透明から透明に変えられるシステムを研究していることが明らかになった。この窓によってユーザーは必要なときに部品を表示し、不要なときには隠すことができる。

Apple の「内部コンポーネントへのアクセスを提供するためのデバイスと方法」と題された特許出願は、一時的にしか必要ない、あるいはほとんど使用されないコンポーネントを隠し、デバイスの全体的な外観をすっきりさせる方法を提案している。

最も注目すべきは、いわゆる「視覚依存型コンポーネント」であり、「従来は外部からの光への曝露を必要としたり、光を発したりする」ものです。例としては、生体認証、指紋リーダー、フラッシュ、カメラ、光センサーなどが挙げられます。

隠しカメラと指紋センサー。

特許の背景に記されているように、この発明はデバイスの美的外観を重視しているようだ。

さらに、現在の技術では、新しい部品を追加すると、多くのユーザーがほとんど使用しない、あるいは全く使用しない部品であっても、電子機器の筐体が乱雑になり、機器の美観を損なう可能性があります。複数の部品を組み込んだ電子機器は、目に見える部品で覆われると、特に、電子機器の部品がほとんど、あるいは全く見えないシームレスな電子機器と比較すると、美観が損なわれる可能性があります。

デバイスがますます小型化し、iPhone の場合は画面以外の目に見えるコンポーネントがほとんどないため、デザインを犠牲にせずに追加のハードウェア機能を組み込む作業はますます困難になっています。

Appleが提案しているのは、デバイスの表面近くに配置して容易にアクセスできる必要のある部品を隠すシステムです。このシステムは、ユーザーが指紋リーダーなどの対応する機能を使用する頻度に応じて、コンポーネントを一時的または恒久的に隠すことができます。本発明はさらに、カメラアセンブリやその他のよく使用されるコンポーネントを覆うことで、デバイスをモノリシックな構造に見せるためにも応用できます。

隠しカメラアレイとフラッシュを備えた iPhone の背面。

現在、様々な電子機器メーカーが製造するポータブル機器にも同様の技術が採用されています。例えば、スマートフォンの専用静電容量式ボタンは、使用していない時にLEDバックライトで「点灯」させることができます。しかし、この手法はコンポーネントを完全に隠すわけではなく、タッチセンサー面の特定のアクティブ領域を選択的に露出させるもので、技術的には決して視界から隠されることはありません。

Apple のソリューションでは、不透明と透明の構成を切り替えることができるポリマー分散液晶 (PDLC) ウィンドウまたは類似の技術が必要であり、コンポーネントが一見「どこからともなく現れる」ように見えるようになります。

窓に電力を供給するのはウィンドウコントローラで、ユニットを不透明から透明に切り替えるタイミング、つまり窓を「開閉」するタイミングを決定します。窓を操作するには、液晶ディスプレイ技術の仕組みと同様に、電極を用いてPDLC層内の液晶分子の配向を変化させます。

コントローラは、写真アプリケーションの起動によるカメラの表示や、ロック解除画面による指紋リーダーの表示など、さまざまな入力に基づいて「ウィンドウを開く」タイミングを決定します。

ウィンドウ コントローラの操作の図。

おそらく最も興味深いのは、この特許で提案されている、透明なOLEDディスプレイの背後にウィンドウを配置するという点です。これにより、コンポーネントをデバイスのベゼルやバックプレートだけでなく、画面自体の下にも配置できるようになります。下の図に示すように、この実装は指紋リーダーや顔認識カメラでデバイスのロックを解除する際に特に役立ちます。

半透明の OLED と PDLC ウィンドウの背後にある顔認識セキュリティ用のカメラ。

この発明は魅力的ですが、Appleがこのようなソリューションを消費者向け製品に搭載する予定があるかどうか、またいつ搭載する予定なのかは不明です。iPhone 5でアルミニウム製の一体型シェルに移行したことで、この特許の有用性は限定的なものとなり、少なくとも「隠しウィンドウ」技術の有力候補であった前世代の端末の「ガラスサンドイッチ」デザインと比較すると、その可能性は限定的なものとなります。

Appleは2011年4月に特許を申請しており、発明者はFelix Jose Alvarez Rivera氏、Richard Hung Minh Dinh氏、Scott A Myers氏となっている。