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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)或將開啟！
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就傳出來已有相關的手機專利。小米緊隨其上表示會在明年正式推出量產機型。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，而各自的技術路線也各有趨同之處。圍繞屏下攝像頭的專利混戰(zhàn)或將開啟。本文主要匯總了各大手機品牌申請的屏下攝像頭相關專利。
TCL屏下攝像頭手機外觀專利
近日，國家知識產權局公開了一份TCL 在今年 3 月申請的屏下攝像頭手機外觀專利。
根據專利示意圖展示的內容，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、機身右側的實體音量調節(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。但這樣的設計一定程度上會對手機的外觀顏值表現產生影響。
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計方案。但實際是否真正進行應用還需要看后續(xù)的官方規(guī)劃。
此前外媒曝光了TCL屏下攝像頭手機，外觀與國家知識產權局公開的設計大致相同。根據外媒曝光的圖片顯示，這款手機采用全面屏設計，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計，疑似同樣采用屏下攝像頭設計或采用變色玻璃設計。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。
就專利設計而言，這兩個方案都展示了屏下攝像頭技術的應用方法。這也說明TCL一直在進行相關領域的發(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計專利
據悉，華為在2019年10月28日向國家知識產權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，新機其外形設計極具未來感，屏幕兩側較Mate 30系列所使用的瀑布屏還要延展。
根據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計。
機身側面不見實體按鍵，底部為USB-C端口，電源鍵被挪動到了頂部，音量鍵應該也會沿用虛擬側欄的方案。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，意味著它可能換用屏下隱藏式前攝的設計。
同時外媒也根據專利繪制了相關渲染圖。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計，正面視覺效果出眾。
小米隱藏式屏下攝像頭相關專利
2019年，小米公布了一項屏下攝像頭技術相關專利。根據專利文件顯示的內容：這一外觀設計產品的界面為應用軟件客戶端界面，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，或調整拍攝參數?！?/p>
“此時，界面頂部可觀察到前置攝像頭，呈現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，這一設計專利是小米基于屏下攝像頭技術而做出的。從專利顯示的方案來看在屏下攝像頭技術如何運用方面，小米已經有了設想。并且，小米在這一專利設計上采用了雙前置攝像頭方案。
這樣一來，一旦技術成熟，小米或許會在高端機型上采用這一設計。當然，從目前的情況來看，屏下攝像頭技術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已經日漸成熟。
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，屏幕將會恢復正常。
相較于OPPO而言，小米在技術上的展現并不積極。OPPO去年曾經多次展現其屏下攝像頭技術的技術成果，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“拍照方法及電子設備”和“一種電子設備”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構以及方法的不同角度來實現了屏下攝像功能，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，根據目前公開的資料，讓我們一起來看看vivo的屏下攝像技術吧。
首先是基于結構創(chuàng)新設計的2020年發(fā)明的最新專利，如上圖，為一種處于折疊狀態(tài)的電子設備的結構示意圖，該電子設備包括殼體、屏幕模組1、功能模組2和控制機構3。功能模組和控制機構位于由殼體和屏幕模組構成的容置空間內。屏幕模組包括第一屏幕11和可折疊的第二屏幕12，控制機構與第二屏幕連接，并驅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備內，解除對前置攝像頭的視角的遮擋，從而可以實現前置拍照功能。
如上圖，為控制機構控制第二屏幕進行折疊的示意圖，驅動電機321通正向電流后帶動主動齒輪322正向旋轉，經從動齒輪323最后帶動屏幕模組下方的支撐滾筒31朝第一方向旋轉。
當從動齒輪朝第一方向旋轉時，支撐滾筒轉動帶動屏幕模組中的第二屏幕，使其卷曲到電子設備內部，此時前置攝像頭的視角的遮擋就可以解除，從而實現前置攝像頭拍照。
而當第二屏幕進行展開時，如上圖所示，驅動電機通負向電流，可以帶動從動齒輪朝第二方向旋轉，支撐滾筒相應地也朝第二方向旋轉。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到全面屏幕顯示狀態(tài)，就可以實現正常的全面屏幕顯示，用戶可以正常瀏覽和觀看。
上述就是基于結構創(chuàng)新設計的屏下攝像頭技術，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，首先在電子設備的攝像頭已啟動的情況下，獲取屏幕上顯示的內容畫面。其次根據屏幕上顯示的內容畫面，確定屏幕中的第一屏幕區(qū)域，第一屏幕區(qū)域為內容畫面中的第一畫面區(qū)域對應的屏幕區(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，在電子設備檢測到攝像頭已啟動的情況下，獲取屏幕上顯示的內容畫面，之后根據該內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，從而實現電子設備的前置拍攝功能。
因此可以看到，該專利使用了在電子設備的屏幕下方設置可移動的攝像頭的創(chuàng)新設計，在電子設備檢測到攝像頭已啟動的情況下，獲取屏幕上顯示的內容畫面，根據屏幕上顯示的內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備屏幕上顯示的內容進行分析，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全面屏電子設備的拍攝功能，增加了電子設備屏幕的可視空間。
以上就是vivo發(fā)明的不同類型的屏下攝像的專利，利用結構以及方法的創(chuàng)新，使得手機設備可以在保持全面屏的同時實現拍攝功能。
OPPO“折疊屏+屏下攝像頭”
OPPO申請了可折疊屏手機設計外觀專利，從相關圖片來看，OPPO折疊屏手機采用屏幕向后凹折，即屏幕外折疊的設計。OPPO這項專利將最新的折疊屏技術+屏下攝像技術結合，
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計，并且強調所有設計均為自行打造，而非公版設計，并考慮進行量產。
據悉，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構示意圖。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，即薄膜晶體管層設置在基板的一側，有機發(fā)光二極管層設置在薄膜晶體管層上，薄膜封裝層設置在有機發(fā)光二極管層上，觸控層設置在薄膜封裝層上，偏光片設置在觸控層上，蓋板設置在偏光片上。
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，也許從層結構上看不出太多的細節(jié)，下面我們再來了解一下其基本結構。
如上圖為基板11的展開平面結構示意圖，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成的基板作為載體，設置機發(fā)光二極管層、薄膜封裝層等結構層。
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獨特設計的折疊屏幕和屏下攝像頭共存的專利技術，兩塊屏幕通過柔性材料進行鏈接，可以翻轉，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
據荷蘭媒體LetsGoDigital 最新報導，三星手機旗下一項采用「3D 曲面弧形全螢幕」的新技術，于2018 年底已向世界知識產權局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、或彈出式鏡頭的設計。另，機身背面的設計圖，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 曲面弧形全螢幕」的專利技術文件中，在機身上半部靠近頂端邊框的區(qū)域，設置了可隱藏于螢幕下方的前置自拍鏡頭與感應器；并且還提到了在手機螢幕四周的邊緣部分，甚至還可以具備有特殊的操控功能。
例如：觸控機身螢幕左右的最邊緣處，可顯示最近常開啟使用App 應用程式的捷徑；觸控螢幕頂端與底端的上下邊緣處，還提供可擺放媒體播放器等小工具的操控應用方式。只要輕碰螢幕的最頂端或最底端，即可快速開啟音樂播放功能。
荷媒LetsGoDigital 依據三星「3D 曲面弧形全螢幕」專利文件的設計圖、與相關功能描述，依此繪制設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幕下方，帶大家搶先一窺這項具革命性的創(chuàng)新專利技術，未來應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計而存在的，通過屏幕的滑動，手機內部的攝像頭也會隨之轉動，從而進行前置到后置的切換。
iPhone屏下攝像頭專利
外媒《 Apple Insider》從美國專利局網站發(fā)現，蘋果提交一份名為「附加透光窗口的螢幕」的新專利，實質的構想正是螢幕下鏡頭技術。蘋果的解法是，在特定螢幕區(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，而外側則看不到內側的相機，仍能保有正常螢幕的顯示狀況。蘋果未來或將把相機藏在螢幕下，屆時就能達成真正的全螢幕！
相比 OPPO 于曾經展示的螢幕下鏡頭，可能會因為光線反射，影響相片品質。在專利中，蘋果也有料想到這一點，他們將在內部涂上防止反射的涂料，避免 OLED 螢幕反彈回來的光線影響感應器。
可惜的是，這項專利恐怕沒能這么快實現，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。據天風國際證券分析師郭明錤先前的報告指出，蘋果預計在 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。
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。
來源：IPRdaily綜合科技美學、專利檢索及分析網站、手機中國、攝像頭觀察、集微網、自由時報、AVC產業(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)或將開啟！（點擊標題查看原文）
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本文來自IPRdaily綜合科技美學、專利檢索及分析網站、手機中國、攝像頭觀察、集微網、自由時報、AVC產業(yè)鏈洞察并經IPRdaily.cn中文網編輯。轉載此文章須經權利人同意，并附上出處與作者信息。文章不代表IPRdaily.cn立場，如若轉載，請注明出處：“http://jupyterflow.com/”
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