苹果新专利曝光：未来iPhone正反面皆可实现3D Touch触控
2017-09-23 10:53:53 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
据麦姆斯咨询报道，9月21日发布的一份苹果专利申请证实，苹果继续致力于先进的力感测技术，称之为“3D Touch”。按照苹果的说法，这种新的背面感应结构可以帮助机身变薄。
据麦姆斯咨询报道，9月21日发布的一份苹果专利申请证实，苹果继续致力于先进的力感测技术，称之为“3D Touch”。按照苹果的说法，这种新的背面感应结构可以帮助机身变薄。
由美国专利商标局发布的关于苹果公司申请《触摸屏设备背面力检测》（Detecting backside force in a touch-screen device）中，详细介绍了一种集成了校准力传感器的方法，可以检测用户在设备背面的输入。
在检测设备背面的外力输入时，集成了传感器的背面还可以测量正常使用时的潜在应力，这种力可能会导致正面读数不准确。这样的配置可以实现非常薄的机身设计，在用力按压操作产生弯曲。
目前最先进的技术，如3D Touch，集成了靠近或位于智能手机屏幕或防护玻璃下方的力感应层。目前苹果的解决方案是通过测量和绘制位于iPhone的玻璃屏幕和内置背光中的刚性金属传感器层之间电容的微小变化来检测力的大小变化。
在3D Touch中，位于手机屏幕上方的独立多点触控电容传感器通过确认手指的位置完成多重任务。而完成这种系统的主要操作部件就是叫做Taptic Engine的触觉反馈模块。
正如苹果在专利中指出的那样，用户在按压时可能无意中引起机身弯曲或以其他方式对手机背面施加过多的压力，从而导致手机变形。如果用户用力足够大，或者机身足够薄，这种变形可能传播到力传感器，导致错误读数或虚假读数。
为了防止这样的情况，制造商采用更硬或更厚的材料做手机机身。这些解决方案可能会增加不必要的体积，增加制造成本，限制后置传感设备的正常操作。事实上，这项专利的精髓是通过装置的内部元件检测外界施加的力。
相反，该专利建议在不增加手机外壳机身硬度，甚至是降低硬度的情况下预留足够的空间进行力的校准，触控传感器能绘制出机身背面外力的精确分布。在某些情况下，力传感器还被校准用于内部电池和逻辑板的应用。
位于机身背面的潜在外力感应区
由于力或应变传感器的设计只是为了检测电容的非局部变化，所以很难区分同时施加于设备顶部、底部或两侧的力。因此，与当前的3D Touch迭代一样，系统将力和触觉数据相关联，以实现与手机正面输入相关的高度局部响应。据推测，该技术可用于跟踪发现导致背面受力变化的无关动作。
具体而言，对外力和触控的测量可以匹配后确定用户的用意是对机身正面还是背面。这是通过确认施加外力的位置和力度完成的。
如果背面施加的外力接触距离是在预定的阈值距离内的，则认为是机身正面的外力输入。相反，如果触控和力的读数不相互关联，则很有可能认为外力来自机身背面。该专利对方案进行了详细的描述，对如何确保系统准确理解用户的用意也做了详细说明。
根据有限的信息，建议的解决方案可以选择忽略背面的外力输入，或触发大量的针对背面的按压操作。由于系统没有后置触觉传感器，不能像3D Touch那样敏感，这意味仅限于较大的区域或特定的“区域”的外力输入才有效。
即便如此，专利所描述的背面外力输入至少可以提供更多或额外的3D Touch模式的选择，无论这是否会受限于仅在手机背面的二分之一、四分之一甚至某一小片区域操作。此外，背面感知可以支持移动手势的应用，如刷卡，未来有望衍生出一系列更加复杂的控制方案。
苹果公司是否会在未来的iPhone采用背面力感知技术，仍然不得而知。但iPhone 6s可以认为是对3D Touch的探索式应用阶段。
在目前的iOS版本中，3D Touch提供了一些力敏控制，包括Peek和Pop，通过不同的手指按压外力提供不同的软件响应。比如轻轻按压屏幕，就可以打开超链接，或者开启新的Safari窗口让用户“偷看”下里面的内容；或者用力按压，则浮动窗口变成全屏视图。
很多第一方和第三方应用程序都利用该技术的优势，用户已经慢慢接受了被苹果标榜为“下一代多点触控”技术。但这会随着iPhone X而改变，因为iPhone X取消了过去严重依赖的Home键。
苹果这项新专利的发明者为Golnaz Abdollahian和Wayne C. Westerman，首次申请时间是2017年3月。
延伸阅读：