專利工程師精技
檢視行動通訊大廠的觸控技術專利佈局

作者/北美智權 李淑蓮
技術審查/北美智權 專利工程處經理暨資深專利工程師 吳國棟

2011.08.22

在十多年前,觸控技術(Touch technology)最普遍的應用是在工業用電腦或是工控設備,但曾幾何時,「觸控」已變成可攜式設備(Portable devices)及行動通訊設備的必備功能。當蘋果公司(Apple)在2010年10月份首次獲得3項多點觸控技術專利時候,對國內外的智慧型手機及平板電腦廠商而言,無疑是投下了一顆震撼彈。而且,從2011年初迄今,Apple過去5年在觸控專利上申請案都一一獲得核准;在Apple手上籌碼越來越多的時候,我們不妨來看看它的競爭對手如何應戰。

多點觸控技術緣起

多點觸控是指讓電子設備(如電腦、手機、遊戲機...)的使用者以多根手指(或類似觸控筆的裝置)來達成圖像應用控制的技術;另一方面,它也是讓手指或觸控筆取代了鍵盤及滑鼠等輸入裝置的輸入技術(Input technology)。

不管是只能辨識一點的傳統觸控技術,或是最近幾年異軍突起的多點觸控技術,用戶裝置都必須要配備觸控面板(Touch panel)或是觸控墊 (Touch pad),除此之外,多點觸控同時需要裝載可辨認多於一點同時觸碰的軟體。

據維基百科的資料介紹,多點觸控技術始於1982年多倫多大學發明的感應食指指壓的多點觸控螢幕,而貝爾實驗室也於同年發表了首份探討觸控技術的學術文獻。後來貝爾實驗室於1984年研製出一種能夠以多於一支手指來控制及改變畫面的觸屏。

到了1999年,Fingerworks公司的經營者John Elias(約翰埃利亞斯)和Wayne Westerman(魯尼韋斯特曼)開始將多點觸控產品商品化,生產及推出了多點觸控產品包括iGesture Pad觸控板和Touchstream多點觸控鍵盤。後來Fingerworks於2005年被Apple收購了,而Apple也因此取得一批多點觸控技術及相關專利。

Apple於2010年10月12日獲得美國專利商標局USPTO核准的18項專利中,有3項屬多點觸控技術專利,專利號分別為7,812,826、7,812,827及7,812,828;其中7,812,828就是當年收購Fingerworks後直接取得的專利。

Apple搶得先機 將觸控技術及應用發揚光大

Apple在2010年10月份獲得USPTO核准多點觸控專利的時候,對國內外的智慧型手機及平板電腦廠商而言,無疑是投下了一顆震撼彈。主要原因有兩個,首先,目前多點觸控幾乎已成為智慧型手機及平板電腦廠的基本功能,而Apple這次獲得的3項多點觸控專利算是多點觸控專利中的關鍵性技術,涵蓋多點觸控顯示面板可以探測到兩根以上手指的動作,追蹤多根手指和手掌的碰觸,及使用的感應器可以整合打字、點擊、滑動以及3D操作。此外,7812827號專利更使多點觸控技術應用範圍從目前的iPod、iPhone和iPad産品最終擴大至MacBook(手持式電腦)和iMac(桌上型電腦)等多項産品。

圖一:Apple的7812827號專利使多點觸控技術應用範圍從目前的iPod、iPhone
和iPad産品擴大至MacBook和iMac等多項産品。


資料來源:USPTO網站

總的來說,雖然這次Apple首批獲核准的多點觸控專利涵蓋範圍不夠完整,但已經讓Apple在多點觸控的專利戰中領先競爭對手。

其次,Apple這一次所獲得的專利最早的專利生效日可追溯到2005年底,那就是說,從2005年底始到目前所生產的消費電子產品,只要有支援多點觸控功能,都有可能成為Apple控告的目標。

就市場上的發展歷史來看,自Apple於2007年推出搭載觸控面板的iPhone之後,觸控技術應用於行動通訊設備才開始蔚為風潮,甚至延伸至不同類型的手持式設備。雖然之前也有一些通訊大廠如Sony Ericsson、Palm、Motorola等都推出過搭載觸控面板的智慧型手機,但真正將此技術及應用發揚光大的則非Apple莫屬。

繼去年第4季首度拿到多點觸控專利後,Apple於2011年又陸續拿到USPTO其他多點觸控的專利核准。其中於6 月21日獲得核准的「7966578」觸控專利可以說是Apple近期所拿到的多點觸控專利中最殺的一個。

「7966578」這項專利其實是一種人機介面的輸入方式,就是利用兩根手指在觸控螢幕輕輕一撥,就可以將顯示的頁面等比縮放,此一應用問市已經好幾年,搞不好大家的手機都有這項功能(包括Apple以外的品牌)。然而,現在因為Apple正式拿到這一項專利,如果其他競爭對手像Samsung、HTC、LG、Nokia、Motorola...等等沒有破解的方法或是足以抗衡的專利,那他們出產的智慧型手機或是平板電腦就只能用一根手指來控制螢幕畫面了。

據市場調查公司iSuppli預估,多點觸控技術應用在手機上會越來越普遍,像在2006年時市售配備多點觸控技術的手機才約21萬部,但至2012年將會增至的2,100萬部。粗略估算,目前市場上有超過100款手機搭配多點觸控技術(因為手機市場機種推陳出新的情況太頻繁,所以很難計算精準的機款數),其中占10個機種之上的包括宏達電HTC、Motorola、Samsung、LG、及Sony Ericsson。

資策會MIC資深產業分析師陳賜賢認為,Apple的多點觸控技術殺手級專利很可能對行動電話、個人電腦、平面顯示器及IC等產業帶來深遠與廣泛的影響,未來隨著Apple陸續取得更多多點觸控技術核心的專利權後,全球專利策略將從「阻斷模仿」進化至「打擊模仿」,預期捍衛專利權的行動將更為積極。在Apple手上籌碼越來越多的時候,我們不妨來看看它的競爭對手如何應戰。

2006年至2011年五年內的觸控專利技術發展比較

根據資策會產業情報研究所(MIC)的產業研究報告分析,就Apple、Samsung、LG及HTC四大行動通訊廠商於觸控專利技術的佈局來看,Apple與Samsung投入觸控技術研發比其他廠商來得早。Apple於早期即採用併購手段取得關鍵技術,像其早期的多點觸控技術有很大部分便是因為併購Fingerworks而來的。此外,Apple近年來更針對手勢控制及多點技術的結合,進行廣泛的技術研發,並分別於2010年及2011年拿下多項多點觸控搭配手勢控制之重要專利技術。

資策會MIC報告指出,Apple於2006年至2011年3月在觸控技術專利方面,於USPTO共獲得核准專利26項,公開專利95項;在核准專利部分,主要專利落於主分類號345、715及382的顯示與圖像處理領域。但如果以關鍵字多點觸控(multi-touch)、手勢控制 (gesture)、使用者介面 (user interface)、以及感應偵測 (touch sensor or sensitivity)來搜尋其專利名稱及摘要,則共找到8項相關專利。在申請公開專利的部分,Apple擁有48項觸控感應偵測相關公開專利,另外在多點觸控的部分亦有超過20項公開專利。

在Samsung的部分,於2006年至2011年3月在觸控技術專利於USPTO共獲得核准專利28項,公開專利196項。雖然數量比Apple要多,但分類號345及715之專利項則比Apple來得少。資策會MIC認為雖然Samsung在多點觸控與手勢控制技術上落後於Apple,但卻在攸關控制端產品使用流暢度與感應精確度的感測技術上著墨較深;且在新興技術開發上也緊緊追趕著Apple。在過去5年內,Samsung在多點觸控技術相關專利已有10項申請公開及1項核准,是僅次Apple之後手上擁有最多多點觸控專利的通訊大廠;與此同時,Samsung也已同時啟動其在觸控技術與手勢控制之研發。

接下來看LG的部分,LG在2006年至2011年3月在觸控技術專利於USPTO共獲得核准專利20項、公開專利47項,觸控技術專利數居行動通訊大廠第3位。由於LG與Samsung相同,均擁有面板製造基礎,故其在面板硬體專利上擁有7項專利,占其在過去5年所獲得核准的觸控技術專利36.8%。如果再細看,可以發現LG獲得核准之觸控專利多側重於行動裝置與觸控面板接合度硬體設計;但從最近幾年LG申請公開的專利來看,LG已開始側重於使用者介面與感應偵測技術之強化,並逐步進行多點觸控關鍵技術的研發。

在HTC的部分,則是自2009年始才著手於觸控技術專利之佈局,累計至今年3月為止,在觸控技術專利方面已於USPTO公開共15件專利,分類主要落在圖像與視覺處理相關的345及715;另外也有若干相關的電信通訊相關的專利,像455及340之分類。雖然HTC在觸控技術專利起步較晚,但在5年內在感測技術已累積了4項相關專利。此外,因自Android 2.0版始已提供多點觸控介面,故HTC在使用者介面上也開始進行研發。

後記

在完成本文之同一時間,Google 剛宣佈以125億美元現金價收購Motorola行動部門以及其背後的龐大專利庫,希望藉此強化Android相關的業務,而Google也承諾會繼續保持Android平台的開放性。Google這次收購Motorola的主要目的應該是其約有2萬項專利的龐大專利庫。很明顯的,Google希望藉買下Motorola行動部門後,可以有更多的手機專利(或是說通訊相關專利),即擁有更強大的專利武器來對抗Microsoft和Apple的戰利戰爭。此外,結合了Google和Motorola兩邊的技術,應可創造出功能更強大的行動裝置,也寄望未來能有更殺的Google手機來對抗Apple的iPhone。

相關的行動通訊大廠專利戰,北美智權報會持續追蹤。

 

表一:行動通訊大廠申請公開之觸控技術專利,2006~2011年

資料來源:USPTO,MIC整理,2011年4月

表二:行動通訊大廠獲核准之觸控技術專利,2006~2011年


資料來源:USPTO,MIC整理,2011年4月

表三:行動通訊大廠獲核准觸控技術專利分佈,2006~2011年


資料來源:USPTO,MIC整理,2011年4月

 


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