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蘋果推出超聲波觸屏專利 解決潮濕環境下電子屏幕設備使用問題

2019年08月09日 16:57 ? 次閱讀

雖然現在市場上大多數手機都會自帶防水、防濺功能,但如何避免誤觸操作,以及防止手機遇水掛機,還沒有很嚴格的方案出來。因此,蘋果等智能手機廠商也一直在致力于解決雨中或潮濕環境中電子屏幕設備產品的使用問題。

蘋果推出超聲波觸屏專利 解決潮濕環境下電子屏幕設備使用問題

在雨中,落在顯示器上的水滴可能干擾設備,設備會將水滴誤識別為用戶的觸控,并導致誤操作。而iPhone的未來版本將會更精準地檢測出是否用戶是在實際觸摸,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傳感來分辨指尖觸碰和雨滴滴落之間差異的方法。

多年來,蘋果一直在致力于使其智能手機更具防水性,以達到Apple Watch在游泳時可用于監控佩戴者的水平。雖然設備越來越能夠承受潮濕和一般的影響因素,但在潮濕環境中使用配備觸摸屏的iPhone和其他產品的能力仍然是一個無法解決的問題。

當前的電容式觸摸屏系統通過檢測顯示器上的電壓和電流的變化來操作,例如當人接觸玻璃時。

該技術在大多數情況下是有效的,但是由于水能夠產生類似的電壓變化,這可能意味著設備可以檢測到雨水或水滴,或者完全浸沒,可以防止顯示器在這些狀態下啟用而掛機。而且即使屏幕上有水,也能讓用戶正常地觸控屏幕。

在美國專利商標局周四公布的專利申請中,蘋果建議使用“超聲波偏振器”作為觸摸感應系統,這一可以辨別出水滴等情景下的“假觸屏”,只對用戶自己的觸屏作出反應。

蘋果推出超聲波觸屏專利 解決潮濕環境下電子屏幕設備使用問題

該想法的核心集中于使用耦合到設備表面的一個或多個傳感器的聲學觸摸感測系統,例如壓電傳感器,它可以沿著表面將超聲波發送到另一組換能器。

觸摸顯示器的物體(例如用戶的手指)會中斷波浪的進度,從而改變它們在表面上的行進方式。通過檢測這些反射,延遲波或無波,顯示器可以確定實體觸摸點,并將其用于輸入。

更重要的是,該專利申請提出可以進一步改進這種類型的設備,因為這樣的系統仍然必須處理與顯示器接觸的任何東西。簡而言之,像水滴就不會被檢測為實體接觸。

對此的解決方案是使用標準超聲偏振器,其可以安裝在換能器和觸摸表面之間。在這種情況下,偏振器將能夠過濾掉與光觸摸相關的壓縮波,比如水滴和水流。這樣一來,即使是在雨中,手機也能無故障、更安全地運行了。

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構作為從剪切波中濾除壓縮波的方法。

蘋果手機的“防水機制”一直在改進。不久前公布的另一項專利中,蘋果介紹了一種機制,能從iPhone的聽筒或揚聲器中除去進水。這項技術能確保iPhone內部干燥,防止液體損壞內部元件。

蘋果推出超聲波觸屏專利 解決潮濕環境下電子屏幕設備使用問題

這項專利描述了多層屏幕外殼的兩個部分,包括音頻腔體內“一個疏水性部分,抵擋液體的進入”,以及“一個親水性部分,協助排除液體”。為了監控液體的去除過程,“揚聲器可能會發出聲音信號”,用于協助探測并清除液體。

蘋果推出超聲波觸屏專利 解決潮濕環境下電子屏幕設備使用問題

蘋果每周向美國專利和商標局提交大量專利申請,但盡管提交申請可能無法保證這一概念將出現在未來的產品或服務中,但它確實表明了蘋果正在開展工作的領域。

在智能手機中,抗水≠防水。對于常見的IP68防水等級,指的是將機器沉入1.5米深的水中,持續30分鐘,沒有任何水滲入,而這也是IP68的入門標準。隨著越來越多的產品推出,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,可見人們對手機的防護性的要求越來越高,而且除了防水,防塵、防摔等性能也更被重視了。

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發表于 2018-09-03 11:31 ? 129次閱讀
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