Appleは、iPadだけでなく、机や壁といった物理的な空間にもスタイラスペン技術を展開する準備を進めているようだ。新たに取得された米国特許（US12353649）は、トラックボール型のペン先と光学センサーを搭載したApple Pencilの将来バージョンを明らかにしており、ユーザーはタッチセンサーのない表面でも文字や絵を描くことができる。

特許によると、次世代スタイラスはオプティカルフローセンサーとレーザースペックルフローセンサーを用いて動きをトラッキングします。これらのセンサーは、様々な表面での光反射を分析することで、動き、向き、空間的な変位を検出します。これにより、タッチスクリーンを必要としないスタイラスが実現します。テーブルの上や普通の壁でさえも、ペンシルが入力を認識します。

タッチではなく動きを感知するスタイラス

Appleのアプローチは、静電容量式タッチを光学式センサーに置き換えるものです。特許では、オプティカルフローとレーザースペックルフローという2つの主要なセンサー方式が詳述されています。オプティカルフローは、フレーム間の画像の明るさの変化に基づいて動きを推定します。スタイラスペンには、表面に光を投影するLEDと、周囲の環境下でも反射光を捉えるセンサーが内蔵されます。

レーザースペックルセンサーは動作が異なります。VCSEL（垂直共振器面発光レーザー）などのレーザーを用いてコヒーレント光を投射し、スペックルパターンを生成します。これらのパターンは動きに応じて変化し、内蔵センサーがその変化を読み取​​り、スタイラスの動きと角度を追跡します。どちらのセンサータイプも、設計上の制約に応じてレンズの有無にかかわらず使用できます。

鉛筆の機能を拡張する

これらのセンサーは、動きを検知するだけでなく、傾き、回転、圧力に関するデータも収集できます。Appleは、Pencilに慣性センサー、磁場測定、さらにはコンピュータービジョンシステムも統合する可能性を示唆しています。これらを組み合わせることで、従来のスクリーンなしで、手書きのメモから3Dモデルまで、詳細な入力をスタイラスペンで行うことができるようになります。

特許図面によると、ペン先自体は光学的に透明な素材で作られており、内蔵センサーの精度向上に貢献する可能性がある。つまり、スタイラスペンというよりは、物理的な環境を問わずコンテンツを生成できるポータブルな入力デバイスと言えるだろう。

このイノベーションは、デジタルと物理的なワークフローの境界を曖昧にする可能性があります。普段使いのデスクをキャンバスとして使い、入力データがMacやiPadにリアルタイムで同期される様子を想像してみてください。

詳細は、Appleに正式に付与された米国特許商標庁の文書に記載されています。この特許は「タッチセンサーなしでコンテンツを生成するための光学センサー付き入力デバイス」と題されており、Apple Pencilの想定されるデザインを示す詳細なイラストが含まれています。

この情報は、Appleの出願を追跡しているPatently Appleによって最初に報じられ、光学センサーにより、非デジタル面も含め、ほぼあらゆる表面でスタイラスペンが使用可能になると指摘している。

このコンセプトが実際に製品化されるかどうかはまだ不明だが、この特許は、ユーザーが画面の外でデバイスとやりとりする方法を再定義することにAppleが関心を持っていることを明確に示している。