苹果获超声压力传感器专利：帮手机实现屏下指纹识别

近日，苹果获得了一项超声压力和触摸传感器专利，可以借此生产出更薄、更加一体化的3D Touch装置。之前有报道称，这种结构正是苹果没有在iPhone X中融合屏下指纹技术的障碍所在。

美国专利和商标局授予苹果的这项专利编号为No. 9,772,721，它详细阐述了一种通过发射和探测超声波脉冲来探测输入压力的方法。具体而言，这套系统可以衡量上述脉冲与用户手指之间的相互作用。

例如，部署超声传感器的时候可以按照行列方式排列超声元件，或者按照任何预先设定的形态排列一系列独立传感器，从而生成和接收超声波。

第一组超声波发射到用户的手指可能触摸的屏幕区域，或者互动表面。超声波或脉冲首先穿过感应面或输入面等元件，然后被用户手指的一部分或者其他与基底接触的物体反射。

反射回来的脉冲可以用于判断输入物体与传感器之间的距离，然后用于计算压力。还可以利用衰减（或者被接触物体吸收的脉冲信号数量）来判断压力大小。

例如，当手指用力按压屏幕时，表面就会增大，因此吸收更大比例的脉冲。这项数据可以用于提高输入压力的计算精度。

苹果的专利指出，这种压力传感器阵列可以与其他感应机制配合使用，例如电容触摸传感器，后者可能也可以充当反射面。除了探测输入位置外，电容层还能用于判断多个相互隔离但却同时输入的压力参数。

关键在于，压力感应装置可以部署在设备的屏幕下面或上面。例如，如果超声传感器放在屏幕上面，就可以做成透明的，或者在部署过程中避免影响用户的屏幕视角。这种方法与苹果目前在iPhone中部署3D Touch压力传感的模式有所差异，后者将多个元件层堆叠在智能手机显示屏的下方。