蘋果獲超聲壓力傳感器專利，可用于實現屏下Touch ID

據科技博客AppleInsider報道，蘋果周二獲得了一項超聲壓力和觸摸傳感器專利。蘋果可以借此生產出更薄、跟手機更加一體的3D Touch裝置。之前有報道稱，由于沒有解決屏下Touch ID所遇到的技術挑戰，蘋果只好選擇了Face ID。

美國專利和商標局授予蘋果的這項專利的編號為No. 9,772,721，名稱是“基于超聲波的壓力傳感和觸摸傳感”。根據專利證書的描述，這是一種通過發射和探測超聲波脈沖來測定輸入壓力的方法。更確切地說，這套系統可以測量上述脈沖與用戶手指之間的相互作用。
 

在一些實例中，壓力傳感器可以是排成行和列的超聲元素，或者是按照預先設定的排列方式排列的多個獨立傳感器，它們能夠生成和接收超聲波。

超聲波先被發射到用戶的手指可能觸摸的屏幕區域，或者互動表面。超聲波或脈沖首先穿過傳感層或信息輸入面板，然后用戶手指或者其他與上述表面接觸的物體將其反射回來。

反射回來的脈沖可以用于判斷手指（或者其他用于輸入信息的物體）與傳感器之間的距離，然后用于計算壓力。衰減，即被接觸物體所吸收的脈沖信號的量，也可以用來來判斷壓力的大小。

例如，當手指越用力按壓屏幕，接觸面就會增大，會吸收更大比例的脈沖信息。這些數據可以被用于提高輸入壓力的計算精度。

根據蘋果的專利，這種壓力傳感器陣列可以與其他感應裝置（比如電容觸摸傳感器）配合使用，后者可能也可以充當反射面。除了探測輸入位置外，電容層還能用于檢測多個同時進行的按壓操作的壓力參數。

更重要的是，這種壓力感應裝置可以置于設備顯示屏下面或者上面。舉個例子，如果超聲傳感器放在屏幕上面，就可以做成透明的，或者置于不會擋住用戶視線的地方。這種方法與蘋果目前在iPhone中所采用的3D Touch壓力傳感系統不一樣，后者將多個元件層堆迭在智能手機顯示屏的下方。
 

目前的3D Touch系統可以測量和定位iPhone玻璃面板與嵌入iPhone背光陣列中的堅硬金屬傳感器層之間細微的電容變化。當用戶按壓玻璃面板時，該系統與傳感器之間的距離就會減小，因而導致電容降低。

另外，位于顯示屏上方的一個單獨的多點觸控電容傳感器增加了3D Touch的準確性。用戶點擊屏幕或者使用手勢時，該傳感器可以檢測到按壓屏幕的手指的位置。觸覺反饋模塊Taptic Engine產生的精確震動，進一步增強了3D Touch的靈敏性。

雖然3D Touch能夠生成極其精確的結果，但其設計非常復雜，而且擠占了寶貴的設備內部空間。基于對空間的考慮，蘋果沒有在iPhone X上采用屏下指紋識別系統。

在iPhone X發布之前有傳言稱，蘋果想要將保留指紋識別器，把它當做人臉識別方案失效時的備用身份驗證方式。但現在看來，該公司徹底取消了Touch ID，轉而使用Face ID。

一些行業分析師懷疑，蘋果是因為無法克服屏下3D Touch的技術難題才放棄了這一方案。但內部知情人士稱，蘋果一年多以前就已經全面押注Face ID。

至于蘋果當初是準備將原先的3D Touch技術融合到iPhone X，還是重新設計一套方案，目前也不得而知。今年5月有報道稱，該公司采用了薄膜工藝，通過在玻璃上加一層薄膜的設計取代金屬背光傳感器，以此大幅壓縮傳感器堆迭尺寸。等到iPhone X正式上市后，拆解測評應該可以揭開這個謎底。

但無論如何，蘋果今天獲得的這項專利可以解決屏下指紋識別所面臨的技術障礙，而且似乎比薄膜更加精確、更加堅固。至于蘋果是否準備充分利用這項技術，還是繼續使用單一的Face ID面部識別系統，還有待進一步觀察。

　　容大擁有一批在業內取得顯著成就的專業技術人員，在行業內有著豐富的檢測經驗。秉承著專注、專業、高效、想客戶所想的理念，公司積極增加項目和完善更先進的測試儀器設備，保障每一個檢測，分析，研發任務優質高效的完成。同時通過專業所長,為全球數萬家優質客戶提供最及時的行業技術標準信息，和更高精尖的分析檢測解決方案。