蘋果新專利 未來Face ID將會融合3D Touch功能中

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隨著蘋果公司開始研究使用VCSEL技術監測手指按壓造成的表面撓度，甚至分析和監測Taptic引擎的效果，一些iPhone型號所提供的3D Touch壓感技術在未來的iPhone中可能會得到進一步改善。

iPhone增加了3D Touch功能，為用戶提供了更多與通知和應用程序交互的方式，比如可以在不啟動應用程序、不經歷更長的過程的情況下執行簡單的應用程序操作。這樣的系統需要使用壓力感應顯示器，但蘋果公司認為雖然正常使用已經足夠，但它還可以做得更好。

美國專利商標局周二授予的一項名為「通過監測被強度模式重定向的光的強度來感知運動」的專利，該專利描述了如何通過應用於表面的模式來跟蹤物體的位移。

在這項不同尋常的技術專利中，蘋果解釋說，可以製造出一種圖案，並將其放置在它想要監控的表面上。這種圖案有可能是用紅外線吸收墨水製成的，它被應用於整個表面，並在不同的地方產生圖案的變化，從而更容易追蹤。

該圖案還可以製作成吸收光和反射的元素，塗上一層「多層防反射塗層」，或者具有不同程度的反射率。

利用一對垂直空腔表面發射激光陣列(VCSEL)，光被發射到兩個不同的方向照亮圖案，光反射被一對光電探測器捕捉到。重要的一點是，每個VCSEL都與一個光電探測器配對，每個VCSEL以這樣一種方式來照亮圖案，即它是由成對的感測器而不是另一個感測器檢測到。

當壓力作用於表面並使其變形時，每個感測器都可以跟蹤圖案的變化，進而可以用來監測表面的撓度。在顯示的情況下，不僅可以確定畸形的數量，而且由於有來自兩個軸的數據，還可以確定變形中心的準確位置。

蘋果公司認為這樣的系統可以避免現有的位移測量系統，這些系統需要使用傳統的「霍爾感測器」，這種感測器通過檢測磁場來確定物體相對於感測器的位置變化。有人提出，霍爾感應可以有「位移靈敏度死區」，也可以受到外部磁場的干擾，這是一個問題，像iPhone這樣的設備，有多個磁鐵和電子設備產生這樣的磁場。

該專利確實提到了該系統與觸覺反饋系統的結合使用，但具體原因尚不清楚。它有可能被用來監控觸覺反饋對錶面的影響，不管是否被手指按壓，或者僅僅是為了最小化觸覺反饋對用戶與顯示器交互的有害影響。

通常來說，蘋果會定期向美國專利商標局提交大量專利申請，雖然這些申請可以用來確定公司對哪些領域感興趣，但誰都無法保證這些系統在未來的產品和服務中能夠被運用。

VCSEL已經成為蘋果產品的重要組成部分，其中最著名的用途是Face ID，通過TrueDepth攝像系統掃描用戶面部進行生物識別認證。由於這個組件非常重要，以至於蘋果利用自己的先進位造基金向VCSEL的生產商Finisar投資3.9億美元。

根據去年12月的一項專利申請顯示，蘋果正在考慮將VCSEL功能用於iPhone的其他方面，利用它們來幫助攝像頭感測器和其他組件之間的通信。理論上來說，這可以減少影響光學圖像穩定系統霍爾效應感測器的電信號數量，同時潛在地減小相機凹凸的尺寸。

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