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苹果屏下Touch ID/Face ID新专利公开:将图像传感器嵌入屏幕里

智东西(***:zhidxcom)

编译 | 杨畅

编辑 | Panken

中心依托图书馆丰富的知识产权信息资源和专业的人才队伍,与技术转移研究院协同合作,联合推出清华大学专利信息季报。

本期通过检索申请(专利权)人中包含清华大学的专利,对2020年1-3月间公开公告的专利进行统计分析,揭示清华大学2020年第一季度专利情况。



01

智东西7月30日消息,据外媒报道,当地时间7月27日,美国专利商标局公开了苹果申请的一项屏下摄像头(或称屏下前摄)相关专利。

该专利描述了一种穿过设备屏幕成像的系统和方法,将图像传感器嵌入屏幕中,以更好地优化设备屏幕的边框等设备外观,以及更好地实现Face ID、Touch ID这两种形式的生物认证功能。

苹果屏下Touch ID/Face ID新专利公开:将图像传感器嵌入屏幕里

该专利名为《用于透显成像的电子设备显示器(Electronic device display for through-display imaging)》。

整体情况介绍

2020年第一季度,以清华大学为权利人的专利公布公告1626件。其中,发明申请950件,发明授权551件,实用新型115件,外观设计10件。

专利地址:

https://pdfpiw.uspto.gov/.piw?PageNum=0&docid=11073712

清华大学专利信息季报(2020年1-3月)苹果屏下Touch ID/Face ID新专利公开:将图像传感器嵌入屏幕里(图3)

中国专利1404件(含香港专利3件、台湾专利2件)。国外专利222件,涉及13个申请国家/地区:美国82件,世界知识产权组织(WIPO)76件,日本22件,欧洲专利局(EPO)20件,西班牙5件,澳大利亚、加拿大、韩国各4件,德国、俄罗斯各2件,巴西、英国、波兰各1件。

一、原有屏幕和图像传感器设计限制iPhone外观升级

这项专利中写道,目前的iPhone设计是把图像传感器放在屏幕旁边,而不是屏幕的一部分,凹槽(notch)设计确实给人一种图像传感器是屏幕一部分的感觉。

通常,图像传感器位于屏幕保护盖(protective cover)下方,靠近屏幕显示堆栈(display stack)。

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专利申请地域分布

(颜色深浅代表专利件数)

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主要发明人

2020年第一季度,清华大学公布公告专利主要发明人如图所示,字号大小代表专利件数。专利件数较多的学者有:物理系的范守善、姜开利,航院的冯雪、陈颖、蒋晔、付浩然,辆载学院的欧阳明高、李建秋、徐梁飞、卢兰光,电机系的曾嵘、余占清,自动化系的戴琼海,工物系的陈志强、赵自然,化学系的段炼。

同时包含显示堆栈和图像传感器的电子设备通常需要扩大显示堆栈外围的保护盖的面积,以预留空间容纳图像传感器。这种传统结构增加了屏幕边框区域的表面尺寸、电子设备外壳的尺寸和体积。

清华大学专利信息季报(2020年1-3月)苹果屏下Touch ID/Face ID新专利公开:将图像传感器嵌入屏幕里(图6)

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主要合作伙伴

2020年第一季度,清华大学公布公告专利中有516件是清华大学与外单位合作申请,占全部专利数量的31.7%。其中,合作较多的单位有:鸿海精密工业股份有限公司、国家电网有限公司、同方威视技术股份有限公司、华为技术有限公司、中国南方电网有限责任公司。

该专利的主要目的是在显示屏上嵌入一个图像传感器,可实现苹果的Touch ID功能。虽然该专利更侧重于帮助智能设备Touch ID功能实现,但是也可以让智能设备更好实现Face ID功能。

苹果利用这项专利设计电子设备,可以实现任何成像、传感、数据聚合或光捕获目的的透显成像。

二、屏下前摄助力iPhone更好实现Touch ID功能

专利报告中指出,图像传感器中的光学成像阵列位于屏幕后方,从屏幕发出光的相反方向接收通过屏幕传输的光线。

屏幕上有通过不透明衬底确定的成像孔径。光学成像阵列与孔径对齐。在孔径上方,设备通过配置和不配置显示屏来增加光学透射率。

苹果屏下Touch ID/Face ID新专利公开:将图像传感器嵌入屏幕里

与屏幕的其他区域相比,成像孔径上方或相邻的显示区域可以以较低的像素密度形成,从而增加像素间距离,并增加光通过该区域,然后到达光学成像阵列的面积。

一个屏幕可以与多个分散的光学成像阵列相关联,这些阵列分布在屏幕后面的不同区域。智能设备可以根据不同目的或以不同方式配置光学成像阵列。

清华大学专利信息季报(2020年1-3月)苹果屏下Touch ID/Face ID新专利公开:将图像传感器嵌入屏幕里(图8)清华大学专利信息季报(2020年1-3月)苹果屏下Touch ID/Face ID新专利公开:将图像传感器嵌入屏幕里(图9)

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研究领域分布

2020年第一季度,清华大学公布公告专利主要集中在IPC分类中的G部、H部、C部和B部。其中,专利数量较多的组别集中在G06大类(计算;推算;计数),分别为:(1) G06K9 用于阅读或识别印刷或书写字符或者用于识别图形,例如,指纹的方法或装置;(2) G06N3 基于生物学模型的计算机系统;(3) G06F3用于将所要处理的数据转变成为计算机能够处理的形式的输入装置;用于将数据从处理机传送到输出设备的输出装置,例如,接口装置。

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主要研究主题

聚类分析是基于语义算法,提取专利标题、摘要和权利要求中的关键词,根据语义相关度聚出不同类别的主题,从而进行个性化的技术类别分析。

2020年第一季度,清华大学公布公告专利研究主题主要包括:自动驾驶、对位芳纶、微流体器件、能源系统和调控因子。

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知识产权转移转化

苹果在专利报告中分别还给出了使用这种专利的iPhone和MacBook示例。

苹果屏下Touch ID/Face ID新专利公开:将图像传感器嵌入屏幕里结语:多家厂商发力屏下前摄技术

不止苹果在研究屏下前摄技术,三星、中兴、小米、OPPO等***厂商也在攻克这项技术,因为屏下前摄技术被认为是实现全面屏很好的解决方案。苹果新专利的公开,可能会给屏下前摄研究带来独特的解决方案。

根据技术转移研究院科技成果处置公示,2020年第一季度,清华大学有11项发明专利和6个软件著作权发生了知识产权转移转化,涉及6个团队的8项技术,其中普通许可5项、作价占股3项。

从目前的已经上市或者正在研发的配备类似技术的智能设备情况来看,屏下前摄还是会影响屏幕显示和摄像效果,可能不会那么快普及起来。

来源:United States Patent and Trademark Office、9to5Mac、EconoTimes

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清华大学知识产权信息服务中心围绕清华大学“双一流”建设和科研创新,提供知识产权信息服务,主要工作包括知识产权信息数据的收集、整理与分析;配合学校学科建设,提供重大科研项目的知识产权信息支撑服务;承担知识产权相关信息培训,开展知识产权信息素养教育;开展知识产权信息分析,参与知识产权教学研究、人才培养和国际交流等活动;承担学校各级知识产权管理部门委托的其他工作。如有相关业务需求请联系我们。

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发布单位| 清华大学图书馆、清华大学技术转移研究院

文稿| 管翠中、战玉华、李津

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审核| 张秋、韩丽风