アップルが3Dプリントシステムの特許を取得

Apple は、3D プリンターを含む 3D 印刷システムの特許 (特許番号 9,776,364) を取得しました。Apple が将来この市場に参入する場合には、3D メガネも取得する予定です。

特許出願において、Appleは製造ベースの3Dプリンティングは、あらゆる形状の3Dまたは2Dの実体(つまり物理的で実在する物体)を印刷・作成するための有望な新興技術であると述べています。これは、仮想モデルから事実上あらゆる形状の3D立体物体を作成することを意味します。 

3Dプリントは、材料を様々な形状に積層していく積層プロセスを用いて実現されます。例えば、3Dプリンターはファイルから設計図を読み取り、液体、粉末、紙、またはシート状の材料を積層することで、一連の断面からモデルを構築します。これらの層は仮想モデルの仮想断面に対応しており、結合または自動的に融合することで最終形状が作成されます。この技術の主な利点は、ほぼあらゆる3次元形状や幾何学的特徴を作成できることです。 

仮想モデルは、構築または印刷される実物体の幾何学的形状を表します。仮想モデルは、コンピュータ支援設計(CAD)モデルやアニメーションモデルなど、幾何学的形状特性を記述するあらゆるデジタルモデルまたはデータです。印刷される実物体は実体を持ちます。物体またはその一部には、花瓶のように空洞や中空部分がある場合があります。物体またはその一部は、例えば剛性や弾力性を持つ場合があります。 

3Dプリンターは、一般的に積層造形(additive manufacturing)技術に基づいており、連続的な層を積み重ねることで3Dの実物体を製造します。各層は、印刷対象となる実物体のモデルの水平断面に基づいて作成されます。3Dプリンターは通常、これまでに存在しない新しい物理的物体を作成するために使用されます。 

しかし、Appleが指摘するように、3Dプリントアプリケーションには、既存のオブジェクトをどこに配置するか、あるいはプリンターの1つまたは複数のプリントヘッドをどのように調整して、追加オブジェクトを既存のオブジェクトの表面の任意の領域に印刷するかという課題があります。これにより、追加オブジェクトと既存のオブジェクト間の所定の位置合わせを満たす合成オブジェクトを構築することができます。Appleは、その解決策を持っていると考えています。

では、あの3Dメガネはどうなっているのでしょうか?Apple社によると、半透明メガネを備えた光学シースルーディスプレイを通して、コンピューター生成画像と現実の物体を重ね合わせたものをユーザーが見ることができるそうです。ユーザーは半透明メガネを通して、メガネに合成されたコンピューター生成画像で拡張された現実の物体を見ることになります。コンピューター生成画像と現実の物体の重ね合わせは、カメラと通常の表示装置を備えたビデオシースルーディスプレイでも見ることができます。現実の物体はカメラで撮影され、重ね合わせた画像がディスプレイに表示されます。コンピューター生成画像と現実の物体の重ね合わせは、プロジェクターを使ってコンピューター生成画像を現実の物体に投影することでも実現できます。

Apple による発明の概要は次のとおりです。「印刷座標系を備えた 3D プリンタを含む 3D 印刷システムに、既存の第 2 オブジェクト上に少なくとも 1 つの第 1 オブジェクトを印刷するように指示する方法は、既存の第 2 オブジェクトの少なくとも一部を表す少なくとも 1 つの画像を提供または受信することと、少なくとも 1 つの第 1 オブジェクトの少なくとも一部と既存の第 2 オブジェクトの少なくとも一部との間の位置合わせを決定または受信することと、少なくとも 1 つの画像に従って印刷座標系に対する既存の第 2 オブジェクトのポーズを決定することと、3D プリンタがポーズおよび位置合わせに従って少なくとも 1 つの第 1 オブジェクトの少なくとも一部を既存の第 2 オブジェクト上に印刷できるように、3D 印刷システムにポーズおよび位置合わせを提供することを含む。」

もちろん、Appleは米国特許商標庁に数多くの特許を申請し、そして取得しています。その多くは日の目を見ることのない発明です。しかし、どの発明が実際の製品に実現されるかは、決して予測できません。