Force Touchは、 Apple社が開発した触覚圧力センサー技術で、トラックパッドやタッチスクリーンが表面にかかる力を感知することを可能にします。Force Touchを利用するソフトウェアは、ユーザーインタラクションのために様々なレベルの力を区別することができます。 [1] [2] Force Touchは、2014年9月9日にApple Watchの発表時に初めて公開されました。Apple Watchを皮切りに、Force TouchはMacBookやMagic Trackpad 2など、多くのApple製品に組み込まれています。

旧型のiPhoneには、 3D Touchと呼ばれる同様の技術が搭載されています。この技術は、入力を3次元的に受け付けることで、ソフトウェアのユーザビリティを向上させます。ユーザーは入力面に力を加えることで、通常のタッチではできない方法で表示コンテンツを操作できます。3D Touchにより、強く押すことでアプリのショートカットメニューにアクセスしたり、ウェブサイトのリンクを強く押すことでウェブページのプレビューを表示したりするといったソフトウェア機能が可能になります。

3D Touchには入力感度の3つの設定があります。これにより、ユーザーはiPhoneの画面を軽く、中程度に、または強く押すという好みをカスタマイズできます。[3] 3D Touchは、電話上で実行されているソフトウェアに連続的な圧力読み取りを提供します。一方、Force Touchは通常のクリックと強いクリックの2層のインタラクションのみを提供します。これらのデバイスには、AppleのTaptic Engineと呼ばれる触覚エンジンが搭載されており、フィードバックとして振動効果を生成するリニアアクチュエータが内蔵されています。Appleは、アプリケーション開発者がトラックパッドやタッチスクリーンの圧力感度を独自のアプリで活用できるようにしました。3D TouchはiPhone 11以降で廃止されました。 [4]

Haptic Touchは、 iPhone XR （ iPhone XSは除く）以降のiPhoneモデルに搭載されたソフトウェア機能で、3D Touchの機能を置き換えるものです。タッチスクリーンに圧力感知レイヤーがなくなったため、ソフトウェアは、強い押し込みではなく、長押しで特定の機能を起動するようになりました。（長押しにアクションが割り当てられていない要素のみ）。この機能は、iOS 13アップデートでiPhone SE（第1世代）とiPod Touch（第7世代）に追加され、 iPadOS 13を実行できるすべてのiPadにも追加されました。

watchOS 7以降、Force Touchは以降のすべてのApple Watchで廃止され、Haptic Touchのみが認識されるようになりました。[5]

ユーザー機能

MacのForce Touchはさまざまな機能にアクセスするために使用されます。[6]注目すべき機能をいくつか挙げると、

  • テキストを検索すると、辞書、Wikipedia などから詳細情報が表示されます。
  • 住所の場所のApple マップのプレビューを表示します。
  • カレンダーに日付とイベントを追加します。
  • ウェブサイトのリンク、フライト番号、追跡番号、イベントの詳細をプレビューします。
  • さまざまな圧力を使用して、 QuickTimeおよびiMovieでの早送りと巻き戻しを高速化します。

iPhoneの3Dタッチは次のような機能にアクセスするために使用されました: [2] [6]

  • クイック アクションを使用すると、ユーザーはホーム画面から多くのショートカットにアクセスできます。
  • Peek and Popを使用すると、コンテンツを開かなくてもプレビューして操作できます。さらに押すと、アプリ内のコンテンツにポップインできます。
  • 圧力感度により、クリエイティブ アプリは圧力感知ディスプレイを活用して、線の太さを変えたり、ブラシのスタイルを変えたりすることができます。
  • 長押しすると、Live Photos をプレビューしたり、App スイッチャーを開いたりできます (iPhone 6s、6s Plus、7、7 Plus、8、8 Plus のみ)。
  • キーボードを押すと、2次元的に移動できるカーソルが表示されます。もう一度押すと選択モードになります。

Apple WatchのForce Touchは、次のような重要な機能にアクセスするために使用されました。 [7]

  • 現在のウォッチフェイスの代替ウォッチフェイスを表示します。
  • ストップウォッチ アプリで、アナログ、デジタル、グラフ、ハイブリッド モードを利用できます。
  • カレンダー アプリで日表示、リスト表示、今日の表示を切り替えます。
  • 天気アプリで天気、降水予報、気温を確認します。

ソフトウェア

Appleは、アプリケーション開発者がForce Touch機能をアプリケーションに統合できるようにしています。APIは、以下の操作を容易にします。[8]

  • アプリはより強い圧力で押すことに反応し、追加機能としてショートカットを提供します。
  • 描画やクリエイティブ アプリ用の圧力感度により、線を太くしたり、ブラシのスタイルを変えたりできます。
  • アクセラレータは圧力感知を可能にし、ユーザーにさらなる制御を提供します。例えば、メディア再生時の早送りは、圧力が増すにつれて速度が速くなります。
  • ドラッグ アンド ドロップにより、ユーザーはホールド中に力のジェスチャに反応して、ドロップの新しいターゲットをすぐに開くことができます。

ハードウェア

iPhone 6sのディスプレイ裏の静電容量センサー
iPhone 6sに搭載されたTaptic Engine

3D Touchを搭載したiPhoneでは、静電容量センサーがディスプレイに直接統合されています。押下が検出されると、これらの静電容量センサーはバックライトとカバーガラス間の距離の微細な変化を測定します。Apple Watchでは、画面の曲面に沿って一連の電極が配置されています。押下が検出されると、これらの電極が加えられた圧力を判別します。トラックパッドにも同様のメカニズムが採用されていますが、感覚情報はトラックパッドの角に沿って並んだ4つのセンサーによって判別されます。検出された圧力は、Appleの触覚フィードバックエンジンであるTaptic Engineに伝えられます。Taptic Engine内の電磁 リニアアクチュエータは、わずか1サイクルでピーク出力に達し、 10ミリ秒持続する振動を生成することができます。一般的なモーターとは異なり、リニアアクチュエータは回転せず、前後に振動します。Taptic Engineは、質量バランスをオフセットすることなく、即座に触覚フィードバックを生成します。生成された触覚フィードバックには、可聴音が伴う場合があります。[9]これは、成功、警告、失敗などの重要な情報を伝えるためにユーザーの注意を引くのに役立ちます。[10]それぞれの触覚タイプは、特定の目的のために定義され、特定の意味を伝えます。[9]

力学

iPhone 6sに使用されているTaptic Engineモジュール

タッチセンシティブサーフェスは、トラックパッドまたはタッチスクリーンのいずれかです。複数のアクチュエータが入力サーフェスの背面に機械的に接続されています。アクチュエータはサーフェスに沿って分散配置され、それぞれが独立した接触位置に配置することで、ユーザーに局所的な触覚フィードバックを提供します。アクチュエータは、物理的に誘起された振動または入力変位を電気信号に変換するために圧電効果を利用します。コントローラは、接触点およびその周囲のアクチュエータを駆動するように構成されています。接触点のアクチュエータは波形を誘起して振動を生成します。しかし、接触点の周囲には複数のアクチュエータがあるため、振動は他の場所に伝播し、局所化効果が制限される可能性があります。そのため、第2のアクチュエータセットは、第1のアクチュエータセットによって生成される振動クロストークを抑制するための波形を誘起します。これは、振幅、周波数、またはその両方で干渉を与える波形を生成することで実現できます。マスキング波形は、伝播する振動を抑制するだけでなく、ユーザーエクスペリエンスを提供することで、接触位置の振動を変化させることもできます。[11]

製品

Force Touch または Haptic Touch テクノロジーは、次の Apple デバイスに組み込まれています。

3D Touch テクノロジーは、次の Apple デバイスに組み込まれています。

訴訟

イマージョン社は2016年に訴訟を起こし、2018年に和解した。

2016年2月11日、Apple社はImmersion Corporationから、同社が保有する3D Touch技術に関する特許を侵害したとして提訴されました。訴状によると、対象となる特許は、主に電子機器におけるユーザーエクスペリエンスを向上させるための圧力対応触覚技術の実装に使用される装置および方法に関連しています。侵害された特許とその説明は以下の通りです。[12]

  1. 米国特許第8,619,051号：[13]コントローラ、関連メモリ、アクチュエータ駆動装置、および駆動回路を含む触覚フィードバックシステムに関する。メモリには、コントローラによって実行される少なくとも1つの触覚効果が記憶される。
  2. 米国特許第8,773,356号: [14]タッチセンシティブ入力デバイス上でグラフィックオブジェクトをプレビューするように構成された表示信号を出力するステップなどの、触覚を提供するためのシステムおよび方法に関する。
  3. 米国特許第8,659,571号: [15]動的な触覚効果を生み出し、ジェスチャー信号と実際のまたは仮想のデバイスセンサー信号を含む駆動信号を生成するシステムに関する。

2016年5月、同じデラウェア州裁判所で2件目の訴訟が提起され、AppleがiPhone 6s、MacBook、MacBook Proシリーズの4つの特許を故意に侵害したと主張しました。6月、米国国際貿易委員会はイマージョンの主張について調査を開始すると発表しました。2件目の訴訟で侵害された特許とその説明は以下の通りです。[16]

  1. 米国特許第8,749,507号: [17]モバイル電子デバイスが接触データに基づいて圧力および圧力の変化を決定するシステムおよび方法に関する。
  2. 米国特許第7,808,488号: [18]タッチスクリーン上のグラフィカルオブジェクトに対するユーザのインタラクションに基づいて触覚効果を出力するアクチュエータ信号を生成するシステムおよび方法に関する。
  3. 米国特許第7,336,260号: [19]電子デバイスがデバイスにかかる異なるレベルの圧力を検出し、それに応じて触覚感覚を提供するシステムに関する。
  4. 米国特許第8,581,710号: [20]ユーザの入力が認識されたか認識されなかったか、対応するコマンドが見つかったか見つからなかったかを示す触覚効果を出力するアクチュエータ信号を生成するシステムおよび方法に関する。

2018年1月29日、イマージョンは、同社がアップルと世界的な和解およびライセンス契約を締結したことを確認する短い声明を発表したが、その条件は秘密にされる予定であった。[21]

ZTE Axon mini、Meizu Pro 6、Huawei Mate S、Huawei P9 Plusなどの携帯電話には圧力感知ディスプレイが搭載されており、[22] Google Pixel 4にはFirm Pressと呼ばれるソフトウェアベースの技術が搭載されており、機械学習を使用して圧力の強さを推測します。[23]

Android OSのAPIは、2009年のAndroid 2.0 Éclairで圧力感知タッチのサポートを追加しましたが、当時は対応するハードウェアは存在していませんでした。[24]

ノキアは2013年に「Goldfinger」という開発プロジェクトを進めていました。これは全く異なるタイプの3Dタッチインターフェースを採用しており、ユーザーは指を画面上にかざす必要がありました。もし発売されれば、 Lumiaスマートフォンとなるはずでした。後にNokia Lumia McLarenに改名され、 Microsoft Mobileによって開発が進められていました。最終的に2014年7月に開発中止となりました。[25]

参照

注記

  1. ^ iPhone Xに適用されます。iOS 11およびiOS 12でのみ動作します。
  2. ^ iPhone XS および iPhone XS Max に適用されます。iOS 12 でのみ動作します。

参考文献

  1. ^ 「Force Touch - Apple Developer」www.developer.apple.com . 2018年12月26日閲覧。
  2. ^ ab “3D Touch - iOS - Apple Developer”. www.developer.apple.com . 2018年12月26日閲覧。
  3. ^ 「iPhoneの3D Touchの感度を変更する - Apple サポート」www.support.apple.com . 2018年12月26日閲覧。
  4. ^ “Appleの新型iPhone 11とiPhone 11 Proは、4年前に初めて導入された機能をひっそりと廃止 | Business Insider”. Business Insider . 2020年11月8日. オリジナルより2020年11月8日時点のアーカイブ。 2020年11月8日閲覧。
  5. ^ 「watchOS 7ではApple WatchからForce Touchのサポートが削除される。変更点のすべてはこちら」MacRumors、2020年9月30日。 2021年7月26日閲覧。
  6. ^ ab 「Force Touchトラックパッドの使い方」。Appleサポート。2018年12月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年12月26日閲覧。
  7. ^ Ritchie, Rene (2016年2月27日). 「Apple Watchの秘密のオプション：Force Touchの14のヒント！」iMore . 2018年12月26日閲覧。
  8. ^ 引用エラー: 名前付き参照が呼び出されましたが、定義されていません (ヘルプ ページを参照してください)。 mat khau - Apple Developer
  9. ^ ab 「Haptic Feedback - User Interaction - watchOS - Human Interface Guidelines - Apple Developer」。www.developer.apple.com 。 2018年12月26日閲覧。
  10. ^ 「触覚フィードバック - ユーザーインタラクション - iOS - ヒューマンインターフェースガイドライン - Apple Developer」www.developer.apple.com . 2018年12月26日閲覧。
  11. ^ 「米国特許：8378797」。www.patft.uspto.gov 。 2018年12月26日閲覧。[永久リンク切れ]
  12. ^ 「イマージョン、Appleの触覚技術をめぐり訴訟、ITCに苦情」www.appleinsider.com 2016年2月12日2018年12月26日閲覧。
  13. ^ 「米国特許：8619051」。www.patft.uspto.gov 。 2018年12月26日閲覧。[永久リンク切れ]
  14. ^ 「米国特許：8773356」。www.patft.uspto.gov 。 2018年12月26日閲覧。[永久リンク切れ]
  15. ^ 「米国特許：8659571」。www.patft.uspto.gov 。 2018年12月26日閲覧。[永久リンク切れ]
  16. ^ 「新たなイマージョン訴訟で、AppleのiPhone 6sとMacBookが特許侵害訴訟に加わる」appleinsider.com 2016年5月5日. 2018年12月26日閲覧。
  17. ^ 「米国特許：8749507」。www.patft.uspto.gov 。 2018年12月26日閲覧。[永久リンク切れ]
  18. ^ 「米国特許：7808488」。www.patft.uspto.gov 。 2018年12月26日閲覧。[永久リンク切れ]
  19. ^ 「米国特許：7336260」。www.patft.uspto.gov 。 2018年12月26日閲覧。[永久リンク切れ]
  20. ^ 「米国特許：8581710」。www.patft.uspto.gov 。 2018年12月26日閲覧。[永久リンク切れ]
  21. ^ 「Immersion、Appleとの世界的な和解に合意」www.ir.immersion.com . 2018年12月26日閲覧。
  22. ^ 「Huawei P9 Plusレビュー - Press Touch機能」www.gsmarena.com . 2018年12月30日閲覧。
  23. ^ Bohn, Dieter (2020年3月3日). 「Googleはソフトウェアのみを使用してPixel向けにAppleの3D Touchを複製した」. The Verge . 2020年4月15日閲覧。
  24. ^ 「Force Touch？ Androidには何年も前からあった」Pocketnow . 2015年9月7日. 2021年6月13日閲覧。
  25. ^ 「完全暴露：3D Touch搭載の未発表Nokia「McLaren」Windows Phone [独占]」www.windowscentral.com 2016年7月21日. 2018年12月26日閲覧。

公式リンク:

  • フォースタッチ - macOS
  • 3Dタッチ - iOS

ガイド:

  • フォースタッチとタプティックエンジンの科学
  • Force Touch ガイド - macOS
  • 3D Touchガイド - iOS
  • 「Apple Watchの秘密のオプション：Force Touchの14のコツ！」Rene Ritchie著、2018年4月24日、iMore