蘋果推出超聲波觸屏專利 解決潮濕環(huán)境下電子屏幕設(shè)備使用問(wèn)題
雖然現(xiàn)在市場(chǎng)上大多數(shù)手機(jī)都會(huì)自帶防水、防濺功能,但如何避免誤觸操作,以及防止手機(jī)遇水掛機(jī),還沒(méi)有很嚴(yán)格的方案出來(lái)。因此,蘋果等智能手機(jī)廠商也一直在致力于解決雨中或潮濕環(huán)境中電子屏幕設(shè)備產(chǎn)品的使用問(wèn)題。
在雨中,落在顯示器上的水滴可能干擾設(shè)備,設(shè)備會(huì)將水滴誤識(shí)別為用戶的觸控,并導(dǎo)致誤操作。而iPhone的未來(lái)版本將會(huì)更精準(zhǔn)地檢測(cè)出是否用戶是在實(shí)際觸摸,從而在雨天、浴室中或汗水淋漓的情況下更好地工作。
在最新曝光的專利中,蘋果提出了一種使用超聲波聲學(xué)傳感來(lái)分辨指尖觸碰和雨滴滴落之間差異的方法。
多年來(lái),蘋果一直在致力于使其智能手機(jī)更具防水性,以達(dá)到Apple Watch在游泳時(shí)可用于監(jiān)控佩戴者的水平。雖然設(shè)備越來(lái)越能夠承受潮濕和一般的影響因素,但在潮濕環(huán)境中使用配備觸摸屏的iPhone和其他產(chǎn)品的能力仍然是一個(gè)無(wú)法解決的問(wèn)題。
當(dāng)前的電容式觸摸屏系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)顯示器上的電壓和電流的變化來(lái)操作,例如當(dāng)人接觸玻璃時(shí)。
該技術(shù)在大多數(shù)情況下是有效的,但是由于水能夠產(chǎn)生類似的電壓變化,這可能意味著設(shè)備可以檢測(cè)到雨水或水滴,或者完全浸沒(méi),可以防止顯示器在這些狀態(tài)下啟用而掛機(jī)。而且即使屏幕上有水,也能讓用戶正常地觸控屏幕。
在美國(guó)專利商標(biāo)局周四公布的專利申請(qǐng)中,蘋果建議使用“超聲波偏振器”作為觸摸感應(yīng)系統(tǒng),這一可以辨別出水滴等情景下的“假觸屏”,只對(duì)用戶自己的觸屏作出反應(yīng)。
該想法的核心集中于使用耦合到設(shè)備表面的一個(gè)或多個(gè)傳感器的聲學(xué)觸摸感測(cè)系統(tǒng),例如壓電傳感器,它可以沿著表面將超聲波發(fā)送到另一組換能器。
觸摸顯示器的物體(例如用戶的手指)會(huì)中斷波浪的進(jìn)度,從而改變它們?cè)诒砻嫔系男羞M(jìn)方式。通過(guò)檢測(cè)這些反射,延遲波或無(wú)波,顯示器可以確定實(shí)體觸摸點(diǎn),并將其用于輸入。
更重要的是,該專利申請(qǐng)?zhí)岢隹梢赃M(jìn)一步改進(jìn)這種類型的設(shè)備,因?yàn)檫@樣的系統(tǒng)仍然必須處理與顯示器接觸的任何東西。簡(jiǎn)而言之,像水滴就不會(huì)被檢測(cè)為實(shí)體接觸。
對(duì)此的解決方案是使用標(biāo)準(zhǔn)超聲偏振器,其可以安裝在換能器和觸摸表面之間。在這種情況下,偏振器將能夠過(guò)濾掉與光觸摸相關(guān)的壓縮波,比如水滴和水流。這樣一來(lái),即使是在雨中,手機(jī)也能無(wú)故障、更安全地運(yùn)行了。
偏振器可以使用多層壓電材料制成,其具有與換能器不同的極化方向,或者可以產(chǎn)生渦流的磁性材料,兩者都能夠抵消不需要的水基壓縮波。蘋果還提出了使用不同材料和層厚度的多層結(jié)構(gòu)作為從剪切波中濾除壓縮波的方法。
蘋果手機(jī)的“防水機(jī)制”一直在改進(jìn)。不久前公布的另一項(xiàng)專利中,蘋果介紹了一種機(jī)制,能從iPhone的聽(tīng)筒或揚(yáng)聲器中除去進(jìn)水。這項(xiàng)技術(shù)能確保iPhone內(nèi)部干燥,防止液體損壞內(nèi)部元件。
這項(xiàng)專利描述了多層屏幕外殼的兩個(gè)部分,包括音頻腔體內(nèi)“一個(gè)疏水性部分,抵擋液體的進(jìn)入”,以及“一個(gè)親水性部分,協(xié)助排除液體”。為了監(jiān)控液體的去除過(guò)程,“揚(yáng)聲器可能會(huì)發(fā)出聲音信號(hào)”,用于協(xié)助探測(cè)并清除液體。
蘋果每周向美國(guó)專利和商標(biāo)局提交大量專利申請(qǐng),但盡管提交申請(qǐng)可能無(wú)法保證這一概念將出現(xiàn)在未來(lái)的產(chǎn)品或服務(wù)中,但它確實(shí)表明了蘋果正在開(kāi)展工作的領(lǐng)域。
在智能手機(jī)中,抗水≠防水。對(duì)于常見(jiàn)的IP68防水等級(jí),指的是將機(jī)器沉入1.5米深的水中,持續(xù)30分鐘,沒(méi)有任何水滲入,而這也是IP68的入門標(biāo)準(zhǔn)。隨著越來(lái)越多的產(chǎn)品推出,防水概念也在不斷被深入人心,從最初的索尼到如今的蘋果,可見(jiàn)人們對(duì)手機(jī)的防護(hù)性的要求越來(lái)越高,而且除了防水,防塵、防摔等性能也更被重視了。