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原標題：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行照片和/或視頻的拍攝，或調(diào)整拍攝參數(shù)。”
“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?，同時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，當屏幕模組處于展開狀態(tài)時，前置攝像頭無法進行拍照。當用戶需要拍照時，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?shù)诙聊贿M行展開時，如上圖所示，驅(qū)動電機通負向電流，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，也詳細地描述了一種控制屏下攝像頭進行拍攝的方法，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，進而折疊屏只需要在對應(yīng)感光元件的位置進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://globalwellnesspartner.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)蛔笥业淖钸吘壧帲娠@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://globalwellnesspartner.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)幌路剑瑤Т蠹覔屜纫桓Q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://globalwellnesspartner.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?，屆時就能達成真正的全螢?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！（點擊標題查看原文）
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