未来iPad或iPhone或将使用VCSEL传感器和激光技术提高触屏体验

未来的iPad或iPhone上的显示器可能会使用激光来检测触摸，同时使用VCSEL传感器和其他技术监视屏幕的偏转以确定3D触摸的水平或提供更好的打字体验。iPhone和iPad等设备中使用的当前触摸屏技术可以使用多种方式来检测用户何时触摸屏幕或用力触摸屏幕。现有方法包括电容感测、电阻感测、超声感测和光学感测。

特别是在光学传感方面，新的技术可用于确定显示器因手指按压而产生的偏转或检测来自触控笔的压力。在周四美国专利商标局发布的专利申请中，苹果公司建议可以对现有方法进行改进。

在标题为“用于表征触摸输入的基于自混合干扰的传感器”的专利文件中，苹果建议使用垂直腔表面发射激光器（VCSEL）来监视显示器的触摸输入。

每个VCSEL都向被监视表面发射“相干光”光束，该光束被反射并与其他相干光束以各种角度混合到其他传感器中。角度的数量很重要，因为显示表面的偏转会改变反射角度，这意味着其他传感器对特定光束的接收可以告知系统存在多少偏转。随后通过对多个传感器的测量检测结果进行频谱分析以确定运动速度和运动方向，可以进一步改善该系统。这可以包括读取不同阶段的多个谐波频率，这也可以推断用户在输入设备上的运动。

挠度的测量很重要，因为它告诉系统用户在显示器的特定点上按下的力度。尽管这在3D Touch等领域已经具有直接的应用，目前已经可以借助不同级别的压力来确定要提供给用户的选项级别，但显然还有其他方法可以采用。从理论上讲，这可以允许用户以类似于物理键盘的方式将手指轻轻地放在键盘上进行触摸打字，因为除非他们有意输入并传递基于压力的手指动作，否则手指不会触发这些按键，看上去就等效于机械键盘的触发压力。

苹果每周都会提交大量专利申请，但是虽然这些申请不一定会全部在未来的产品或服务中使用，但它们可以告知外部有关苹果研究与开发工作的关注领域。

由此可见，VCSEL已经成为苹果关注的重要领域，其技术为iPhone的TrueDepth相机阵列提供了支持，并在“Project Titan”项目下的自动驾驶汽车应用中展现了希望。

作为2017年先进制造基金战略的一部分，苹果对Finisar进行了3.9亿美元的投资。作为VCSEL的生产商，对这家美国公司的投资为苹果设备提供了更多的零部件供将来使用，同时也为Finisar提供了更多资源以开发使用该技术的替代方法。