未來iPhone正反面都能實現3D Touch觸控？

據麥姆斯咨詢報道，9月21日發布的一份蘋果專利申請證實，蘋果繼續致力于先進的力感測技術，稱之為“3D Touch”。按照蘋果的說法，這種新的背面感應結構可以幫助機身變薄。

由美國專利商標局發布的關于蘋果公司申請《觸摸屏設備背面力檢測》（Detecting backside force in a touch-screen device）中，詳細介紹了一種集成了校準力傳感器的方法，可以檢測用戶在設備背面的輸入。在檢測設備背面的外力輸入時，集成了傳感器的背面還可以測量正常使用時的潛在應力，這種力可能會導致正面讀數不準確。這樣的配置可以實現非常薄的機身設計，在用力按壓操作產生彎曲。目前最先進的技術，如3D Touch，集成了靠近或位于智能手機屏幕或防護玻璃下方的力感應層。目前蘋果的解決方案是通過測量和繪制位于iPhone的玻璃屏幕和內置背光中的剛性金屬傳感器層之間電容的微小變化來檢測力的大小變化。在3D Touch中，位于手機屏幕上方的獨立多點觸控電容傳感器通過確認手指的位置完成多重任務。而完成這種系統的主要操作部件就是叫做Taptic Engine的觸覺反饋模塊。

正如蘋果在專利中指出的那樣，用戶在按壓時可能無意中引起機身彎曲或以其他方式對手機背面施加過多的壓力，從而導致手機變形。如果用戶用力足夠大，或者機身足夠薄，這種變形可能傳播到力傳感器，導致錯誤讀數或虛假讀數。為了防止這樣的情況，制造商采用更硬或更厚的材料做手機機身。這些解決方案可能會增加不必要的體積，增加制造成本，限制后置傳感設備的正常操作。事實上，這項專利的精髓是通過裝置的內部元件檢測外界施加的力。相反，該專利建議在不增加手機外殼機身硬度，甚至是降低硬度的情況下預留足夠的空間進行力的校準，觸控傳感器能繪制出機身背面外力的精確分布。在某些情況下，力傳感器還被校準用于內部電池和邏輯板的應用。

位于機身背面的潛在外力感應區由于力或應變傳感器的設計只是為了檢測電容的非局部變化，所以很難區分同時施加于設備頂部、底部或兩側的力。因此，與當前的3D Touch迭代一樣，系統將力和觸覺數據相關聯，以實現與手機正面輸入相關的高度局部響應。據推測，該技術可用于跟蹤發現導致背面受力變化的無關動作。具體而言，對外力和觸控的測量可以匹配后確定用戶的用意是對機身正面還是背面。這是通過確認施加外力的位置和力度完成的。如果背面施加的外力接觸距離是在預定的閾值距離內的，則認為是機身正面的外力輸入。相反，如果觸控和力的讀數不相互關聯，則很有可能認為外力來自機身背面。該專利對方案進行了詳細的描述，對如何確保系統準確理解用戶的用意也做了詳細說明。根據有限的信息，建議的解決方案可以選擇忽略背面的外力輸入，或觸發大量的針對背面的按壓操作。由于系統沒有后置觸覺傳感器，不能像3D Touch那樣敏感，這意味僅限于較大的區域或特定的“區域”的外力輸入才有效。即便如此，專利所描述的背面外力輸入至少可以提供更多或額外的3D Touch模式的選擇，無論這是否會受限于僅在手機背面的二分之一、四分之一甚至某一小片區域操作。此外，背面感知可以支持移動手勢的應用，如刷卡，未來有望衍生出一系列更加復雜的控制方案。

蘋果公司是否會在未來的iPhone采用背面力感知技術，仍然不得而知。但iPhone 6s可以認為是對3D Touch的探索式應用階段。在目前的iOS版本中，3D Touch提供了一些力敏控制，包括Peek和Pop，通過不同的手指按壓外力提供不同的軟件響應。比如輕輕按壓屏幕，就可以打開超鏈接，或者開啟新的Safari窗口讓用戶“偷看”下里面的內容；或者用力按壓，則浮動窗口變成全屏視圖。很多第一方和第三方應用程序都利用該技術的優勢，用戶已經慢慢接受了被蘋果標榜為“下一代多點觸控”技術。但這會隨著iPhone X而改變，因為iPhone X取消了過去嚴重依賴的Home鍵。蘋果這項新專利的發明者為Golnaz Abdollahian和Wayne C. Westerman，首次申請時間是2017年3月。