Appleは、長らく噂されていた同社の拡張現実ヘッドセットなど、ヘッドマウントディスプレイの装着者の目の動きを検知する方法を検討してきた。このヘッドセットは、カメラとミラーのシステムを使用して、仮想環境を見ているときのユーザーの視線の方向を割り出すものだ。
「視線追跡システム」と特定された特許出願は、VRおよびARヘッドセットにおいて、ユーザーが目のすぐ近くにあるディスプレイをどのように見ているかをモニタリングする手法の一つを説明しています。この技術は他のデバイスにも存在しますが、これらのシステムは通常、カメラと赤外線エミッターをユーザーの顔に向けるか、鏡を使って90度の角度で反射させるかに依存しています。しかし、コンパクトで部品が詰め込まれたヘッドセットでは、適切に機能するために必要なユーザーの目の前の余分なスペースは確保できません。
Appleの解決策は、赤外線エミッター、カメラ、その他の機器を目の正面ではなく、デバイスの側面に搭載することです。これらの部品は、「ホットミラー」と呼ばれる誘電体ミラーの前に配置されます。ホットミラーは、赤外線を反射しながら可視光を透過する機能を持つ一種の誘電体ミラーで、他の光学レンズと共に目とディスプレイパネルの間に配置されます。
ホットミラーを使用することで、赤外線エミッターは光をユーザーの目に反射させることができます。赤外線はユーザーの目からホットミラーに反射され、視線追跡カメラに戻ります。
トラッキングハードウェアをユーザーの視線の横または下に設置し、ホットミラーを使用することで、ディスプレイパネルの視界がコンポーネントによって遮られることを防ぎます。また、顔の近くに設置し、反射させることで、ヘッドセットがユーザーの頭部から突き出る長さを短縮し、使用中に顔にかかる余分な圧力を最小限に抑えます。
VR/ARヘッドセットに視線追跡システムを追加すると、体験にいくつかのメリットがもたらされます。ユーザーの視線の方向を把握することで、仮想シーンをレンダリングするコンピューターは、表示される内容を調整し、よりリアルな被写界深度効果を実現できます。
また、視線に基づくインタラクションも実現できます。例えば、ゲーム内のコンテンツがプレイヤーの視線に応じてアクションを実行したり、グラフィカルユーザーインターフェースで操作やオプションの選択を行ったりといった操作が可能です。瞳孔の拡張やまぶたの閉じ具合といった他の情報も追跡・活用でき、特許出願では「VR/AR環境におけるアバター用目の画像アニメーションの作成」が示唆されています。
米国特許商標庁が木曜日に公開したこの特許出願は、Appleが2017年10月19日に提出したものである。発明者には、Kathrin Berkner-Cieslicki氏、Ricardo J. Motta氏、Se Hoon Lim氏、Minwoog Kim氏、Kenichi Saito氏、Branko Petljanski氏、Jason C. Sauers氏、Yoshikazu Shinohara氏が記載されている。
Appleは定期的に特許出願を行っており、週に数十回から数百回も米国特許商標庁（USPTO）にアイデアを提出していますが、多くの場合、そのコンセプトは商品化されません。そのため、出願した特許が将来のApple製品やサービスに採用される保証はありません。
この特許申請は、AppleがARおよびVR分野において申請した数々の類似特許の中で最新のものですが、iOS開発者がARアプリケーションを開発するためのARKitを開発している以外、同社は商用ARまたはVRハードウェアをまだ開発していません。しかし、Apple製ヘッドセットの噂は後を絶たず、AR搭載スマートグラスが2020年に市場に登場する可能性があると報じる報道もあります。
これに対し、CEOのティム・クック氏は10月に、ディスプレイ技術とハードウェアの配置における課題を挙げ、現時点ではそのようなデバイスを「高品質に製造できる技術は存在しない」と述べた。スマートグラスを最初に発売することよりも、優れた体験を提供することを優先するクック氏は、「近い将来に市場に出るものは、私たちの誰もが満足できるものではないだろうし、大多数の人々が満足するとは思えない」と警告した。
