蘋果獲超聲壓力傳感器專利：幫手機(jī)實(shí)現(xiàn)屏下指紋識(shí)別

　　近日，蘋果獲得了一項(xiàng)超聲壓力和觸摸傳感器專利，可以借此生產(chǎn)出更薄、更加一體化的3D Touch裝置。之前有報(bào)道稱，這種結(jié)構(gòu)正是蘋果沒有在iPhone X中融合屏下指紋技術(shù)的障礙所在。


　　美國(guó)專利和商標(biāo)局授予蘋果的這項(xiàng)專利編號(hào)為No.9，772，721，它詳細(xì)闡述了一種通過發(fā)射和探測(cè)超聲波脈沖來(lái)探測(cè)輸入壓力的方法。具體而言，這套系統(tǒng)可以衡量上述脈沖與用戶手指之間的相互作用。

　　例如，部署超聲傳感器的時(shí)候可以按照行列方式排列超聲元件，或者按照任何預(yù)先設(shè)定的形態(tài)排列一系列獨(dú)立傳感器，從而生成和接收超聲波。

　　第一組超聲波發(fā)射到用戶的手指可能觸摸的屏幕區(qū)域，或者互動(dòng)表面。超聲波或脈沖首先穿過感應(yīng)面或輸入面等元件，然后被用戶手指的一部分或者其他與基底接觸的物體反射。

　　反射回來(lái)的脈沖可以用于判斷輸入物體與傳感器之間的距離，然后用于計(jì)算壓力。還可以利用衰減（或者被接觸物體吸收的脈沖信號(hào)數(shù)量）來(lái)判斷壓力大小。

　　例如，當(dāng)手指用力按壓屏幕時(shí)，表面就會(huì)增大，因此吸收更大比例的脈沖。這項(xiàng)數(shù)據(jù)可以用于提高輸入壓力的計(jì)算精度。

　　蘋果的專利指出，這種壓力傳感器陣列可以與其他感應(yīng)機(jī)制配合使用，例如電容觸摸傳感器，后者可能也可以充當(dāng)反射面。除了探測(cè)輸入位置外，電容層還能用于判斷多個(gè)相互隔離但卻同時(shí)輸入的壓力參數(shù)。

　　關(guān)鍵在于，壓力感應(yīng)裝置可以部署在設(shè)備的屏幕下面或上面。例如，如果超聲傳感器放在屏幕上面，就可以做成透明的，或者在部署過程中避免影響用戶的屏幕視角。這種方法與蘋果目前在iPhone中部署3D Touch壓力傳感的模式有所差異，后者將多個(gè)元件層堆疊在智能手機(jī)顯示屏的下方。


　　目前的3D Touch系統(tǒng)可以測(cè)量iPhone面板玻璃與設(shè)備背光陣列中嵌入的堅(jiān)硬金屬傳感器層之間細(xì)微的電容變化。當(dāng)用戶按下面板玻璃時(shí)，它與傳感器之間的距離就會(huì)減小，因而導(dǎo)致電容降低。

　　雖然3D Touch生成了z極其精確的結(jié)果，但其設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，而且擠占了有價(jià)值的內(nèi)部設(shè)備空間。第二個(gè)缺點(diǎn)可能是造成iPhone X沒有融合屏下指紋識(shí)別系統(tǒng)的原因。

　　本月有傳言稱，蘋果想要將指紋識(shí)別器作為人臉識(shí)別方案的候選模式。但現(xiàn)在看來(lái)，該公司徹底取消了Touch ID，轉(zhuǎn)而使用Face ID。

　　一些行業(yè)分析師懷疑，蘋果是因?yàn)?D Touch面臨的技術(shù)問題而放棄這一方案。但內(nèi)部知情人士稱，蘋果一年多以前就已經(jīng)全面押注Face ID。

　　至于蘋果當(dāng)初是準(zhǔn)備將原先的3D Touch技術(shù)融合到iPhone X，還是重新設(shè)計(jì)一套方案，目前也不得而知。今年5月有報(bào)道稱，該公司采用了薄膜工藝，通過在玻璃上加一層薄膜的設(shè)計(jì)取代金屬背光傳感器，以此大幅壓縮傳感器堆疊尺寸。等到iPhone X正式上市后，拆解測(cè)評(píng)應(yīng)該可以揭開謎底。

　　但無(wú)論如何，今天的這項(xiàng)專利可以解決屏下指紋識(shí)別所面臨的技術(shù)障礙，而且似乎比薄膜更加精確、更加堅(jiān)固。至于蘋果是否準(zhǔn)備充分利用這項(xiàng)技術(shù)，還是繼續(xù)使用單一的Face ID面部識(shí)別系統(tǒng)，還有待進(jìn)一步觀察。