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原標(biāo)題:華為小米TCL等相繼申請屏下攝像頭專利,專利混戰(zhàn)或?qū)㈤_啟!
9月1日,中興發(fā)布了全球“第一款屏下攝像頭手機”的話音剛落,隨后TCL就傳出來已有相關(guān)的手機專利。小米緊隨其上表示會在明年正式推出量產(chǎn)機型。屏下攝像頭這個概念其實很早就被提出來。早在2018年,華米OV三星蘋果都已公布過各自的屏下攝像頭專利,而各自的技術(shù)路線也各有趨同之處。圍繞屏下攝像頭的專利混戰(zhàn)或?qū)㈤_啟。本文主要匯總了各大手機品牌申請的屏下攝像頭相關(guān)專利。
TCL屏下攝像頭手機外觀專利
近日,國家知識產(chǎn)權(quán)局公開了一份TCL 在今年 3 月申請的屏下攝像頭手機外觀專利。
根據(jù)專利示意圖展示的內(nèi)容,這項專利機型將保持正面屏幕完整,機身四周僅可見底部的USB - C插口、機身右側(cè)的實體音量調(diào)節(jié)鍵與電源鍵,這將使這款機型的完整性大幅提高。
同時,在機身側(cè)邊示意圖中可見,這款手機在機身后頂部可見一處凸起,目測將用于安置屏下攝像模塊組件。但這樣的設(shè)計一定程度上會對手機的外觀顏值表現(xiàn)產(chǎn)生影響。
綜合專利來看,這款新機將提供一個可行的屏下攝像頭手機設(shè)計方案。但實際是否真正進(jìn)行應(yīng)用還需要看后續(xù)的官方規(guī)劃。
此前外媒曝光了TCL屏下攝像頭手機,外觀與國家知識產(chǎn)權(quán)局公開的設(shè)計大致相同。根據(jù)外媒曝光的圖片顯示,這款手機采用全面屏設(shè)計,手機屏幕沒有看到開孔痕跡。同時,機身背部也看不到攝像頭設(shè)計,疑似同樣采用屏下攝像頭設(shè)計或采用變色玻璃設(shè)計。該項專利于更早的去年 12 月提交,并于今年6月12日發(fā)布。
就專利設(shè)計而言,這兩個方案都展示了屏下攝像頭技術(shù)的應(yīng)用方法。這也說明TCL一直在進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)力。至于最終將會推出哪一種方案,還需要等待后續(xù)消息。
華為屏下攝像頭外觀設(shè)計專利
據(jù)悉,華為在2019年10月28日向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交了兩項專利申請,但直到2020年6月2日才向外界公布,新機其外形設(shè)計極具未來感,屏幕兩側(cè)較Mate 30系列所使用的瀑布屏還要延展。
根據(jù)外媒分享的專利圖片可知,華為似乎正在開發(fā)一款無邊框全面屏智能機,新機的屏幕兩側(cè)有著較大的曲面,且可能采用了屏下隱藏式前置攝像頭的設(shè)計。
機身側(cè)面不見實體按鍵,底部為USB-C端口,電源鍵被挪動到了頂部,音量鍵應(yīng)該也會沿用虛擬側(cè)欄的方案。正面完全看不到前置攝像頭的開孔,頂部似乎也沒有彈出式的機構(gòu),意味著它可能換用屏下隱藏式前攝的設(shè)計。
同時外媒也根據(jù)專利繪制了相關(guān)渲染圖。如圖所示,它最大的亮點是擁有真全面屏形態(tài),配合雙曲面屏幕的設(shè)計,正面視覺效果出眾。
小米隱藏式屏下攝像頭相關(guān)專利
2019年,小米公布了一項屏下攝像頭技術(shù)相關(guān)專利。根據(jù)專利文件顯示的內(nèi)容:這一外觀設(shè)計產(chǎn)品的界面為應(yīng)用軟件客戶端界面,界面用于人機交互。
具體的運行流程為“在主視圖中,用戶點擊界面底部的照相機控件啟動前置拍攝,主視圖界面中的時間日期等信息消失,同時底部出現(xiàn)拍攝控件欄,用戶可點擊控件欄中的拍攝控件進(jìn)行照片和/或視頻的拍攝,或調(diào)整拍攝參數(shù)?!?/p>
“此時,界面頂部可觀察到前置攝像頭,呈現(xiàn)出主視圖至界面變化狀態(tài)圖的動態(tài)效果。主視圖中界面空白處為背景內(nèi)容,例如壁紙。界面變化狀態(tài)圖中界面空白處為攝像頭采集到的拍攝對象畫面?!?/p>
也就是說,這一設(shè)計專利是小米基于屏下攝像頭技術(shù)而做出的。從專利顯示的方案來看在屏下攝像頭技術(shù)如何運用方面,小米已經(jīng)有了設(shè)想。并且,小米在這一專利設(shè)計上采用了雙前置攝像頭方案。
這樣一來,一旦技術(shù)成熟,小米或許會在高端機型上采用這一設(shè)計。當(dāng)然,從目前的情況來看,屏下攝像頭技術(shù)可能還需要時間攻克。
近日,有外媒曝出小米4月24日最新獲得的專利,而專利顯示,小米屏下攝像頭的技術(shù)已經(jīng)日漸成熟。
從圖中可以明顯看出,小米的屏下攝像頭可以被安放在屏幕頂部側(cè)面或者中部位置,當(dāng)前置攝像頭需要工作時,屏幕區(qū)域會顯示為透明,增加投光量。而在前置攝像頭不工作時,屏幕將會恢復(fù)正常。
相較于OPPO而言,小米在技術(shù)上的展現(xiàn)并不積極。OPPO去年曾經(jīng)多次展現(xiàn)其屏下攝像頭技術(shù)的技術(shù)成果,而反觀小米,則一直有種悶頭干大事的感覺。
有外媒根據(jù)其專利圖片制作了疑似小米MIX4的渲染圖,從圖中來看,小米MIX4的下巴仍有不少的黑邊,距離理想中的全面屏還是有差距。
vivo屏下攝像功能相關(guān)專利
近期,vivo正式官宣了一款名為Apex 2020的概念手機,手機搭載了許多的功能,設(shè)計也十分的亮眼。該款手機搭配120度彎曲的屏幕,同時由于其采用的是屏下鏡頭的方案,機身左右?guī)缀蹩床坏竭吙虻拇嬖冢瑫r額頭下巴也是十分窄。
據(jù)悉,vivo分別在19年10月23日和20年3月3日申請了名為“拍照方法及電子設(shè)備”和“一種電子設(shè)備”的發(fā)明專利,申請?zhí)柗謩e為(201911013771.3)和(202010139122.4),申請人為維沃移動通信有限公司。
這兩項專利也分別從結(jié)構(gòu)以及方法的不同角度來實現(xiàn)了屏下攝像功能,在19年的專利中甚至發(fā)明一種可以進(jìn)行屏下移動的攝像頭,根據(jù)目前公開的資料,讓我們一起來看看vivo的屏下攝像技術(shù)吧。
首先是基于結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的2020年發(fā)明的最新專利,如上圖,為一種處于折疊狀態(tài)的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖,該電子設(shè)備包括殼體、屏幕模組1、功能模組2和控制機構(gòu)3。功能模組和控制機構(gòu)位于由殼體和屏幕模組構(gòu)成的容置空間內(nèi)。屏幕模組包括第一屏幕11和可折疊的第二屏幕12,控制機構(gòu)與第二屏幕連接,并驅(qū)動第二屏幕在折疊狀態(tài)和展開狀態(tài)之間切換。
在第二屏幕處于展開狀態(tài)的情況下,第二屏幕遮擋功能模組;在第二屏幕處于折疊狀態(tài)的情況下,功能模組從容置空間中露出。
具體來說,當(dāng)功能模組為前置攝像頭時,由于前置攝像頭位于不透明的屏幕模組下方,當(dāng)屏幕模組處于展開狀態(tài)時,前置攝像頭無法進(jìn)行拍照。當(dāng)用戶需要拍照時,點擊前拍功能后,可控制屏幕模組上位于前置攝像頭上方的第二屏幕卷曲到電子設(shè)備內(nèi),解除對前置攝像頭的視角的遮擋,從而可以實現(xiàn)前置拍照功能。
如上圖,為控制機構(gòu)控制第二屏幕進(jìn)行折疊的示意圖,驅(qū)動電機321通正向電流后帶動主動齒輪322正向旋轉(zhuǎn),經(jīng)從動齒輪323最后帶動屏幕模組下方的支撐滾筒31朝第一方向旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)從動齒輪朝第一方向旋轉(zhuǎn)時,支撐滾筒轉(zhuǎn)動帶動屏幕模組中的第二屏幕,使其卷曲到電子設(shè)備內(nèi)部,此時前置攝像頭的視角的遮擋就可以解除,從而實現(xiàn)前置攝像頭拍照。
而當(dāng)?shù)诙聊贿M(jìn)行展開時,如上圖所示,驅(qū)動電機通負(fù)向電流,可以帶動從動齒輪朝第二方向旋轉(zhuǎn),支撐滾筒相應(yīng)地也朝第二方向旋轉(zhuǎn)。由于屏幕模組中的第二屏幕與支撐滾筒的表面部分粘接,就可以帶動第二屏幕展開到前置攝像頭的正上方。屏幕模組完全展開后恢復(fù)到全面屏幕顯示狀態(tài),就可以實現(xiàn)正常的全面屏幕顯示,用戶可以正常瀏覽和觀看。
上述就是基于結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的屏下攝像頭技術(shù),其次是vivo基于方法創(chuàng)新的屏下攝像頭專利,也詳細(xì)地描述了一種控制屏下攝像頭進(jìn)行拍攝的方法,具體如下:
如上圖,為該專利提供的一種拍照方法的流程圖,首先在電子設(shè)備的攝像頭已啟動的情況下,獲取屏幕上顯示的內(nèi)容畫面。其次根據(jù)屏幕上顯示的內(nèi)容畫面,確定屏幕中的第一屏幕區(qū)域,第一屏幕區(qū)域為內(nèi)容畫面中的第一畫面區(qū)域?qū)?yīng)的屏幕區(qū)域。
在確定屏幕中用于拍攝所需的屏幕之后,就可以將攝像頭移動至第一屏幕的下方,這樣就可以保證攝像頭在移動到第一屏幕區(qū)域下方的屏下位置時,能夠進(jìn)行正常的圖像采集。
考慮到攝像頭拍攝過程,由于在屏幕下方,受當(dāng)前攝像頭上方屏幕顯示內(nèi)容的影響,因此,第一屏幕區(qū)域的尺寸等于攝像頭的鏡頭尺寸,以提高在屏幕上找到適合攝像頭拍攝的屏下拍攝位置的幾率。
上圖提供了在具體場景下進(jìn)行拍照的方法示意圖,在電子設(shè)備檢測到攝像頭已啟動的情況下,獲取屏幕上顯示的內(nèi)容畫面,之后根據(jù)該內(nèi)容畫面確定屏幕中用于屏下拍攝的第一屏幕區(qū)域,同時還可以指示攝像頭在屏下移動至第一屏幕區(qū)域的下方進(jìn)行拍攝,從而實現(xiàn)電子設(shè)備的前置拍攝功能。
因此可以看到,該專利使用了在電子設(shè)備的屏幕下方設(shè)置可移動的攝像頭的創(chuàng)新設(shè)計,在電子設(shè)備檢測到攝像頭已啟動的情況下,獲取屏幕上顯示的內(nèi)容畫面,根據(jù)屏幕上顯示的內(nèi)容畫面確定屏幕中用作攝像位置的第一屏幕區(qū)域,并控制攝像頭移動至第一屏幕區(qū)域下方。
這種方法可以通過對電子設(shè)備屏幕上顯示的內(nèi)容進(jìn)行分析,來選擇屏下適合攝像頭拍攝的位置,指示攝像頭移動至該位置,與其他廠商使用的劉海屏、水滴屏相比,無需在屏幕上開孔即可以實現(xiàn)全面屏電子設(shè)備的拍攝功能,增加了電子設(shè)備屏幕的可視空間。
以上就是vivo發(fā)明的不同類型的屏下攝像的專利,利用結(jié)構(gòu)以及方法的創(chuàng)新,使得手機設(shè)備可以在保持全面屏的同時實現(xiàn)拍攝功能。
OPPO“折疊屏+屏下攝像頭”
OPPO申請了可折疊屏手機設(shè)計外觀專利,從相關(guān)圖片來看,OPPO折疊屏手機采用屏幕向后凹折,即屏幕外折疊的設(shè)計。OPPO這項專利將最新的折疊屏技術(shù)+屏下攝像技術(shù)結(jié)合,
此前,OPPO副總裁暨中國大陸事業(yè)部總裁沈義人,曾在微博上對外展示過OPPO旗下的可折疊屏手機外觀,其微博圖片展現(xiàn)了OPPO折疊屏手機的具體凹折方式,照片顯示OPPO折疊屏手機采用屏幕向后凹折,即屏幕維持在外的設(shè)計,并且強調(diào)所有設(shè)計均為自行打造,而非公版設(shè)計,并考慮進(jìn)行量產(chǎn)。
據(jù)悉,OPPO在19年6月19日申請了一項名為“移動終端、折疊屏及其基板”的發(fā)明專利(申請?zhí)枺?01910529705.5),申請人為OPPO(重慶)智能科技有限公司。
如上圖所示為折疊屏的層結(jié)構(gòu)示意圖。折疊屏包括基板11、薄膜晶體管(TFT)層12、有機發(fā)光二極管(OLED)層13、薄膜封裝(TFE)層14、觸控層15、偏光片16以及蓋板17。
其中,薄膜晶體管層、有機發(fā)光二極管層、薄膜封裝層、觸控層、偏光片以及蓋板17依次層疊至基板的一側(cè),即薄膜晶體管層設(shè)置在基板的一側(cè),有機發(fā)光二極管層設(shè)置在薄膜晶體管層上,薄膜封裝層設(shè)置在有機發(fā)光二極管層上,觸控層設(shè)置在薄膜封裝層上,偏光片設(shè)置在觸控層上,蓋板設(shè)置在偏光片上。
通過這些材料我們可以看到OPPO確實在選材上做出了很大的創(chuàng)新,也許從層結(jié)構(gòu)上看不出太多的細(xì)節(jié),下面我們再來了解一下其基本結(jié)構(gòu)。
如上圖為基板11的展開平面結(jié)構(gòu)示意圖,基板包括柔性基底111和透光件112。柔性基底與透光件均呈片狀,且連為一體,以便利用柔性基底和透光件構(gòu)成的基板作為載體,設(shè)置機發(fā)光二極管層、薄膜封裝層等結(jié)構(gòu)層。
在解決折疊屏幕問題時,基板與折疊屏的折疊部分相對應(yīng)的位置界定彎折區(qū)域11a,基板與折疊屏的非折疊部分相對應(yīng)的位置界定非彎折區(qū)域11b,也就是除了彎折區(qū)域以外,其余部分都是非彎折區(qū)域。由此可見,柔性屏幕也不是所有的部位都能折疊的,只有特定的部分可以進(jìn)行折疊,不過這也增加了移動設(shè)備的便攜性,以及在需要大屏幕時提供了便捷,只需要輕輕一拉,就可以從手機屏幕變?yōu)槠桨宕笮 ?/p>
同時這樣的設(shè)置也可以讓屏下攝像頭與折疊屏幕兩種屬性共存。這是因為透光件的透光率大于90%以上,從而透光件所對應(yīng)的位置具有較好的透光性能。透光件位于非彎折區(qū)域,從而利用透光件提供良好透光性能的同時,不會影響到基板除透光件之外的區(qū)域的彎折性能。
利用透光件在基板的局部位置性能透光率較高的透光區(qū)域,來設(shè)置屏下攝像頭或屏下指紋等感光元件,進(jìn)而折疊屏只需要在對應(yīng)感光元件的位置進(jìn)行開孔或透光處理即可,以維持較高屏占比。
以上就是OPPO獨特設(shè)計的折疊屏幕和屏下攝像頭共存的專利技術(shù),兩塊屏幕通過柔性材料進(jìn)行鏈接,可以翻轉(zhuǎn),合并,上下分屏等多種運行模式,展開180度后即變身為一臺平板電腦。
三星屏下攝像頭專利
據(jù)荷蘭媒體LetsGoDigital 最新報導(dǎo),三星手機旗下一項采用「3D 曲面弧形全螢?zāi)弧沟男录夹g(shù),于2018 年底已向世界知識產(chǎn)權(quán)局WIPO 提出專利的申請,并分別于美國、韓國遞交專利文件,已于今年6月6日正式向外界公開。
此外,機身也沒有采用升降式鏡頭、或彈出式鏡頭的設(shè)計。另,機身背面的設(shè)計圖,則是顯示主相機采用雙鏡頭的配置。
特別一提的是,三星這項「3D 曲面弧形全螢?zāi)弧沟?a href='http://m.jupyterflow.com/search_zhuanli.html' target='_blank'>專利技術(shù)文件中,在機身上半部靠近頂端邊框的區(qū)域,設(shè)置了可隱藏于螢?zāi)幌路降那爸米耘溺R頭與感應(yīng)器;并且還提到了在手機螢?zāi)凰闹艿倪吘壊糠郑踔吝€可以具備有特殊的操控功能。
例如:觸控機身螢?zāi)蛔笥业淖钸吘壧?,可顯示最近常開啟使用App 應(yīng)用程式的捷徑;觸控螢?zāi)豁敹伺c底端的上下邊緣處,還提供可擺放媒體播放器等小工具的操控應(yīng)用方式。只要輕碰螢?zāi)坏淖铐敹嘶蜃畹锥?,即可快速開啟音樂播放功能。
荷媒LetsGoDigital 依據(jù)三星「3D 曲面弧形全螢?zāi)弧?a href='http://m.jupyterflow.com/search_zhuanli.html' target='_blank'>專利文件的設(shè)計圖、與相關(guān)功能描述,依此繪制設(shè)計出該款未來手機的概念渲染假想圖,把前置自拍鏡頭模組隱藏于螢?zāi)幌路?,帶大家搶先一窺這項具革命性的創(chuàng)新專利技術(shù),未來應(yīng)用于新一代智慧手機的樣貌。
2019年,外媒曝光了三星最新申請的一份專利,展示了旋轉(zhuǎn)式屏下攝像頭、以及可以滑動的副顯示屏。
三星專利
從曝光的專利圖片來看,三星是打算在手機的背部放置了一塊副屏。然后通過上下滑動的方式,實現(xiàn)切換,平時不用時可以將其隱藏在手機背部。這樣帶來的好處是,正面屏占比更高,下巴幾乎可以實現(xiàn)毫無遮擋的全面屏效果。
三星專利
而另一個攝像頭專利則是基于此設(shè)計而存在的,通過屏幕的滑動,手機內(nèi)部的攝像頭也會隨之轉(zhuǎn)動,從而進(jìn)行前置到后置的切換。
iPhone屏下攝像頭專利
外媒《 Apple Insider》從美國專利局網(wǎng)站發(fā)現(xiàn),蘋果提交一份名為「附加透光窗口的螢?zāi)弧沟男?a href='http://m.jupyterflow.com/search_zhuanli.html' target='_blank'>專利,實質(zhì)的構(gòu)想正是螢?zāi)幌络R頭技術(shù)。蘋果的解法是,在特定螢?zāi)粎^(qū)域下方安裝密集的透光小窗口,再將前鏡頭擺放于底下,相機得以捕捉外面的景觀,而外側(cè)則看不到內(nèi)側(cè)的相機,仍能保有正常螢?zāi)坏娘@示狀況。蘋果未來或?qū)严鄼C藏在螢?zāi)幌拢瑢脮r就能達(dá)成真正的全螢?zāi)唬?/p>
相比 OPPO 于曾經(jīng)展示的螢?zāi)幌络R頭,可能會因為光線反射,影響相片品質(zhì)。在專利中,蘋果也有料想到這一點,他們將在內(nèi)部涂上防止反射的涂料,避免 OLED 螢?zāi)环磸椈貋淼墓饩€影響感應(yīng)器。
可惜的是,這項專利恐怕沒能這么快實現(xiàn),即便是其他手機品牌,外媒推估也至少都要等到 2021 年才會有成熟的技術(shù)。據(jù)天風(fēng)國際證券分析師郭明錤先前的報告指出,蘋果預(yù)計在 2020 年改用「超微小鏡頭」,將能有效縮減劉海面積,有望先改為類似于水滴屏、開孔的方式呈現(xiàn)。
另,蘋果在2009、2018、今年五月都曾繳交相似的專利申請,最終會采用哪種方案,目前仍是未知數(shù)。
來源:IPRdaily綜合科技美學(xué)、專利檢索及分析網(wǎng)站、手機中國、攝像頭觀察、集微網(wǎng)、自由時報、AVC產(chǎn)業(yè)鏈洞察
編輯:IPRdaily王穎 校對:IPRdaily縱橫君
注:原文鏈接:華為小米TCL等相繼申請屏下攝像頭專利,專利混戰(zhàn)或?qū)㈤_啟!(點擊標(biāo)題查看原文)
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