专利工程专栏
 

检视移动通讯大厂的触控技术专利布局

作者╱北美智权 李淑莲
技术审查╱北美智权 专利工程处经理暨资深专利工程师 吴国栋
2011/08/31

在十多年前,触控技术(Touch technology)最普遍的应用是在工业用计算机或是工控设备,但曾几何时,「触控」已变成可携式设备(Portable devices)及移动通讯设备的必备功能。当苹果公司(Apple)在2010年10月份首次获得3项多点触控技术专利时候,对国内外的智能手机及平板电脑厂商而言,无疑是投下了一颗震撼弹。而且,从2011年初迄今,Apple过去5年在触控专利上申请案都一一获得核准;在Apple手上筹码越来越多的时候,我们不妨来看看它的竞争对手如何应战。

多点触控技术缘起

多点触控是指让电子设备(如电脑、手机、游戏机...)的使用者以多根手指(或类似触控笔的装置)来达成图像应用控制的技术;另一方面,它也是让手指或触控笔取代了键盘及鼠标等输入装置的输入技术(Input technology)。

不管是只能辨识一点的传统触控技术,或是最近几年异军突起的多点触控技术,用户装置都必须要配备触控面板(Touch panel)或是触控垫 (Touch pad),除此之外,多点触控同时需要装载可辨认多于一点同时触碰的软件。

据维基百科的资料介绍,多点触控技术始于1982年多伦多大学发明的感应食指指压的多点触控屏幕,而贝尔实验室也于同年发表了首份探讨触控技术的学术文献。后来贝尔实验室于1984年研制出一种能够以多于一支手指来控制及改变画面的触屏。

到了1999年,Fingerworks公司的经营者John Elias(约翰埃利亚斯)和Wayne Westerman(鲁尼韦斯特曼)开始将多点触控产品商品化,生产及推出了多点触控产品包括iGesture Pad触控板和Touchstream多点触控键盘。后来Fingerworks于2005年被Apple收购了,而Apple也因此取得一批多点触控技术及相关专利。

Apple于2010年10月12日获得美国专利商标局USPTO核准的18项专利中,有3项属多点触控技术专利,专利号分别为7,812,826、7,812,827及7,812,828;其中7,812,828就是当年收购Fingerworks后直接取得的专利。

Apple抢得先机 将触控技术及应用发扬光大

Apple在2010年10月份获得USPTO核准多点触控专利的时候,对国内外的智能手机及平板电脑厂商而言,无疑是投下了一颗震撼弹。主要原因有两个,首先,目前多点触控几乎已成为智能手机及平板计算机的基本功能,而Apple这次获得的3项多点触控专利算是多点触控专利中的关键性技术,涵盖多点触控显示面板可以探测到两根以上手指的动作,追踪多根手指和手掌的碰触,及使用的感应器可以整合打字、点击、滑动以及3D操作。此外,7812827号专利更使多点触控技术应用范围从目前的iPod、iPhone和iPad产品最终扩大至MacBook(手持式电脑)和iMac(桌上型电脑)等多项产品。

 

图一:Apple的7812827号专利使多点触控技术应用范围从目前的iPod、iPhone
和iPad产品扩大至MacBook和iMac等多项产品。
资料来源:USPTO网站

总的来说,虽然这次Apple首批获核准的多点触控专利涵盖范围不够完整,但已经让Apple在多点触控的专利战中领先竞争对手。

其次,Apple这一次所获得的专利最早的专利生效日可追溯到2005年底,那就是说,从2005年底始到目前所生产的消费电子产品,只要有支持多点触控功能,都有可能成为Apple控告的目标。

就市场上的发展历史来看,自Apple于2007年推出搭载触控面板的iPhone之后,触控技术应用于移动通讯设备才开始蔚为风潮,甚至延伸至不同类型的手持式设备。虽然之前也有一些通讯大厂如Sony Ericsson、Palm、Motorola等都推出过搭载触控面板的智能手机,但真正将此技术及应用发扬光大的则非Apple莫属。

继去年第4季首度拿到多点触控专利后,Apple于2011年又陆续拿到USPTO其它多点触控的专利核准。其中于6 月21日获得核准的「7966578」触控专利可以说是Apple近期所拿到的多点触控专利中最杀的一个。

「7966578」这项专利其实是一种人机接口的输入方式,就是利用两根手指在触控屏幕轻轻一拨,就可以将显示的页面等比缩放,此一应用问市已经好几年,搞不好大家的手机都有这项功能(包括Apple以外的品牌)。然而,现在因为Apple正式拿到这一项专利,如果其它竞争对手像Samsung、HTC、LG、Nokia、Motorola...等等没有破解的方法或是足以抗衡的专利,那他们出产的智能手机或是平板计算机就只能用一根手指来控制屏幕画面了。

据市场调查公司iSuppli预估,多点触控技术应用在手机上会越来越普遍,像在2006年时市售配备多点触控技术的手机才约21万部,但至2012年将会增至的2,100万部。粗略估算,目前市场上有超过100款手机搭配多点触控技术(因为手机市场机种推陈出新的情况太频繁,所以很难计算精准的机款数),其中占10个机种之上的包括宏达电HTC、Motorola、Samsung、LG、及Sony Ericsson。

台湾资策会MIC资深产业分析师陈赐贤认为,Apple的多点触控技术杀手级专利很可能对移动电话、个人计算机、平面显示器及IC等产业带来深远与广泛的影响,未来随着Apple陆续取得更多多点触控技术核心的专利权后,全球专利策略将从「阻断模仿」进化至「打击模仿」,预期捍卫专利权的行动将更为积极。在Apple手上筹码越来越多的时候,我们不妨来看看它的竞争对手如何应战。

2006年至2011年五年内的触控专利技术发展比较

根据资策会产业情报研究所(MIC)的产业研究报告分析,就Apple、Samsung、LG及HTC四大移动通讯厂商于触控专利技术的布局来看,Apple与Samsung投入触控技术研发比其它厂商来得早。Apple于早期即采用并购手段取得关键技术,像其早期的多点触控技术有很大部分便是因为并购Fingerworks而来的。此外,Apple近年来更针对手势控制及多点技术的结合,进行广泛的技术研发,并分别于2010年及2011年拿下多项多点触控搭配手势控制的重要专利技术。

资策会MIC报告指出,Apple于2006年至2011年3月在触控技术专利方面,于USPTO共获得核准专利26项,公开专利95项;在核准专利部分,主要专利落于主分类号345、715及382的显示与图像处理领域。但如果以关键词多点触控(multi-touch)、手势控制 (gesture)、使用者接口 (user interface)、以及感应侦测 (touch sensor or sensitivity)来搜寻其专利名称及摘要,则共找到8项相关专利。在申请公开专利的部分,Apple拥有48项触控感应侦测相关公开专利,另外在多点触控的部分亦有超过20项公开专利。

在Samsung的部分,于2006年至2011年3月在触控技术专利于USPTO共获得核准专利28项,公开专利196项。虽然数量比Apple要多,但分类号345及715的专利项则比Apple来得少。资策会MIC认为虽然Samsung在多点触控与手势控制技术上落后于Apple,但却在攸关控制端产品使用流畅度与感应精确度的感测技术上着墨较深;且在新兴技术开发上也紧紧追赶着Apple。在过去5年内,Samsung在多点触控技术相关专利已有10项申请公开及1项核准,是仅次Apple之后手上拥有最多多点触控专利的通讯大厂;与此同时,Samsung也已同时启动其在触控技术与手势控制的研发。

接下来看LG的部分,LG在2006年至2011年3月在触控技术专利于USPTO共获得核准专利20项、公开专利47项,触控技术专利数居移动通讯大厂第3位。由于LG与Samsung相同,均拥有面板制造基础,故其在面板硬件专利上拥有7项专利,占其在过去5年所获得核准的触控技术专利36.8%。如果再细看,可以发现LG获得核准的触控专利多侧重于移动装置与触控面板接合度硬件设计;但从最近几年LG申请公开的专利来看,LG已开始侧重于使用者接口与感应侦测技术的强化,并逐步进行多点触控关键技术的研发。

在HTC的部分,则是自2009年始才着手于触控技术专利的布局,累计至今年3月为止,在触控技术专利方面已于USPTO公开共15件专利,分类主要落在图像与视觉处理相关的345及715;另外也有若干相关的电信通讯相关的专利,像455及340的分类。虽然HTC在触控技术专利起步较晚,但在5年内在感测技术已累积了4项相关专利。此外,因自Android 2.0版始已提供多点触控接口,故HTC在使用者接口上也开始进行研发。

后记

在完成本文的同一时间,Google 刚宣布以125亿美元现金价收购Motorola移动部门以及其背后的庞大专利库,希望藉此强化Android相关的业务,而Google也承诺会继续保持Android平台的开放性。Google这次收购Motorola的主要目的应该是其约有2万项专利的庞大专利库。很明显的,Google希望藉买下Motorola移动部门后,可以有更多的手机专利(或是说通讯相关专利),即拥有更强大的专利武器来对抗Microsoft和Apple的专利战争。此外,结合了Google和Motorola两边的技术,应可创造出功能更强大的移动装置,也寄望未来能有更杀的Google手机来对抗Apple的iPhone。

相关的移动通讯大厂专利战,卓洋知识产权报会持续追踪。

 

表一:移动通讯大厂申请公开的触控技术专利,2006~2011年

资料来源:USPTO,MIC整理,2011年4月

表二:移动通讯大厂获核准的触控技术专利,2006~2011年


资料来源:USPTO,MIC整理,2011年4月

表三:移动通讯大厂获核准触控技术专利分布,2006~2011年


资料来源:USPTO,MIC整理,2011年4月