Компания Apple представила технологию, которая, за счёт сочетания ёмкостного сенсора и инфракрасных датчиков, позволит тачскринам распознавать силу нажатия. Патент на эту технологию был выдан 3 апреля Патентным бюро США (U.S. Patent and Trademark Office).
Как следует из документации, данная технология использует принцип т.н. нарушенного полного внутреннего отражения — подобно, к примеру, системам Perceptive Pixel от Microsoft. За счёт этого появляется возможность управлять устройством не только за счёт прикосновений, движений и т.п., но и за счёт разной силы нажатия — при этом для распознавания этой силы не требуется громоздкого оборудования.
Рисунок выше наглядно описывает способ работы одного из вариантов системы управления. ИК-светодиоды, размещённые под рамкой дисплея, «светят» под определённым углом, с таким расчётом, чтобы излучение, несколько раз отразившись от границ стекла (то самое полное внутреннее отражение), достигло датчиков с другой стороны экрана. Палец, прикасающийся к стеклу, «оттягивает» на себя часть энергии этого излучения, при этом количество этой энергии зависит от силы нажатия. В результате на датчик поступает менее интенсивное излучение, чем «на холостом ходу», а вычислив недостающее количество энергии, система и определяет силу нажатия.
Патент описывает и другие варианты конструкции: ИК-световоды под стеклом, добавление «четвёртого цвета» (ИК) к подсветке экрана, применение ультразвука и т.п. Однако основной принцип во всех случаях остаётся тем же — определение количества энергии, не дошедшей до датчика.
Одним из ключевых отличий разработки Apple от других подобных технологий называют отсутствие у датчиков ограничения по минимальному уровню энергии на входе — они остаются работоспособными до тех пор, пока есть возможность определить перепад этого уровня. Это связано, в частности, с тем, что ИК-система работает в тесной связке с ёмкостным сенсором. Кроме того, подобное сочетание — а точнее, поддержка мультитач современными экранами — позволяет избежать ситуаций «затенения» одного пальца другим и соответствующих ошибок считывания. Да и окончательные данные о силе нажатия сочетают информацию с классического сенсора и ИК-системы.
Интересно, что запатентованная технология позволяет также определять загрязнения или попадание влаги на экран.
Пока неизвестно, планирует ли Apple использовать данную разработку в ближайших iOS-устройствах, но в любом случае она позволила бы значительно расширить возможности по управлению сенсорными экранами.