蘋(píng)果智能手機(jī)中的發(fā)光模塊，如原深感（TrueDepth）攝像頭中的泛光照明器和點(diǎn)陣投影儀，未來(lái)或許會(huì)受益于新的擴(kuò)散片（diffuser）系統(tǒng)。該系統(tǒng)將采用驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的相同技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同模式之間的切換。

蘋(píng)果iPhone X 配置TrueDepth攝像頭

許多電子設(shè)備配置各種形式和功能的發(fā)光模塊，有些只是起到指示器的作用，而另一些則可以幫助系統(tǒng)完成某項(xiàng)任務(wù)。例如，當(dāng)前一代iPhone上的TrueDepth攝像頭通過(guò)泛光照明器和點(diǎn)陣投影儀在用戶面部投射紅外光，通過(guò)傳感器讀取紅外光，生成三維深度圖，進(jìn)行Face ID驗(yàn)證。

通常情況下，被賦予重任的光源需與某種光學(xué)系統(tǒng)搭配，可用于以特定方式對(duì)光束進(jìn)行操縱，例如根據(jù)功能所需對(duì)光源進(jìn)行擴(kuò)散、濾光或聚焦。在許多情況下，如果需要擴(kuò)散，可以簡(jiǎn)單地在光線通過(guò)的表面增加一塊半透明的材料。

然而，現(xiàn)有的方法還有改進(jìn)空間，因?yàn)闅馀荨⒚芊獠涣肌?duì)復(fù)雜產(chǎn)品簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致不必要的偽影和其他影響。通常擴(kuò)散片的安裝是永久性的，無(wú)法移除，也無(wú)法禁用其功能。

美國(guó)專利商標(biāo)局在5月9日公布的蘋(píng)果公司一份題為《可切換擴(kuò)散片的電子設(shè)備》的專利申請(qǐng)文件中，設(shè)想了如何使用液晶材料來(lái)制造擴(kuò)散片，并根據(jù)需要啟用和禁用擴(kuò)散片。

液晶“三明治”示例，位于密封容器里，確保光線可以通過(guò)

專利表明，液晶材料放置在兩塊基板之間，由“間隔墻（spacer wall）”和密封劑包圍。基板與電極連接，作為系統(tǒng)的一部分，用以激活密封外殼內(nèi)的液晶。

與液晶顯示器機(jī)理一樣，當(dāng)能量通過(guò)電極和液晶材料傳輸時(shí)，會(huì)改變材料的特性以及對(duì)光的影響。其最簡(jiǎn)單的形式，則是激活時(shí)防止光通過(guò)，未激活時(shí)則允許通過(guò)。

在專利申請(qǐng)中，蘋(píng)果表明這種組裝方式可以根據(jù)實(shí)際要求實(shí)現(xiàn)兩種狀態(tài)之間的切換。對(duì)于紅外光源，改變液晶材料狀態(tài)，可以在泛光照明模式和光線通過(guò)時(shí)不發(fā)生變化的透明模式之間切換。

對(duì)于TrueDepth攝像頭來(lái)講，正常使用時(shí)點(diǎn)光源通過(guò)液晶擴(kuò)散片不會(huì)發(fā)生任何變化，但在激活液晶材料層并漫射所有通過(guò)的光時(shí)切換到泛光照明模式。這實(shí)際上意味著，無(wú)需使用單獨(dú)的點(diǎn)陣投射儀和泛光照明器，一個(gè)組件可以同時(shí)完成兩種任務(wù)，通過(guò)主動(dòng)擴(kuò)散系統(tǒng)在兩種狀態(tài)間進(jìn)行切換。

上圖是對(duì)“示例設(shè)備”的說(shuō)明，表明該應(yīng)用適用于TrueDepth攝像頭，可能也適用于副顯示傳感器陣列

蘋(píng)果公司每周都會(huì)向美國(guó)專利局提交大量申請(qǐng)，盡管專利和專利申請(qǐng)并不能保證這些功能或設(shè)計(jì)概念會(huì)出現(xiàn)在未來(lái)的產(chǎn)品或服務(wù)中，但至少表明了蘋(píng)果對(duì)研究領(lǐng)域的濃厚興趣。

改進(jìn)TrueDepth攝像頭所用元器件似乎是蘋(píng)果公司試圖將概念轉(zhuǎn)化是實(shí)踐的方式之一，但今年1月ams公司發(fā)布的一款傳感器可能對(duì)“剪掉”顯示屏幕頂部著名“劉海”帶來(lái)巨大的改進(jìn)。該傳感器能夠接收可見(jiàn)光和紅外線，其關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于能夠不受OLED屏幕光的影響，從而使其能夠隱藏于顯示屏幕之下。

蘋(píng)果也在考慮恢復(fù)Touch ID（Face ID的前身）的可能性，有專利建議使用超聲波指紋識(shí)別系統(tǒng)，將整個(gè)顯示屏變成指紋閱讀器。

在蘋(píng)果公司的“泰坦計(jì)劃”中，自動(dòng)駕駛車輛上使用的傳感器也能受益于可控濾光。每輛車都會(huì)部署一系列傳感器來(lái)監(jiān)控前方道路。這種濾光器允許傳感器檢測(cè)車輛本身發(fā)出的光（用于其它傳感器系統(tǒng)），而不是來(lái)自其自身或直接來(lái)自環(huán)境的光，從而減少誤報(bào)警。