蘋(píng)果希望在屏幕上嵌入天線以及Touch ID

未來(lái)的Apple設(shè)備可能會(huì)更多地利用屏幕來(lái)在顯示屏下方提供更大的Touch ID，并通過(guò)嵌入更大的天線來(lái)改善Wi-Fi和蜂窩接收。

蘋(píng)果多年來(lái)一直在進(jìn)行權(quán)衡取舍–如何為我們提供更好的信號(hào)接收，安全的用戶身份驗(yàn)證，同時(shí)減少邊框和缺口?，F(xiàn)在，Apple可能已經(jīng)找到了獲得包括Touch ID和天線在內(nèi)的邊緣到邊緣顯示器的方法。

蘋(píng)果已經(jīng)多次被證明正在尋找具有該主題專利的顯示屏下觸摸ID ，其中一些涉及聲學(xué)成像解決方案，一些具有紅外技術(shù)。這個(gè)想法也是分析師Ming-Chi Kuo的謠言和主張的主題，并在Twitter上泄露。

但是，對(duì)于所有這些，沒(méi)有什么確切的討論，為什么將傳感器移動(dòng)到顯示器下方如此復(fù)雜以至于蘋(píng)果沒(méi)有做到這一點(diǎn)。新近公開(kāi)的專利申請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明了這些問(wèn)題，并提出了一些解決方案，這些解決方案包括在不僅僅使光通過(guò)的層之外構(gòu)造顯示器。

除了允許在觸摸屏下顯示觸摸ID之外，相關(guān)的專利申請(qǐng)還涉及使用這些層將RF天線工作到屏幕中。Wi-Fi和蜂窩電話所需的信號(hào)需要暴露在外，因此占用iPhone顯示屏整個(gè)區(qū)域的信號(hào)應(yīng)比設(shè)備側(cè)面的窄帶更好。

顯示屏下方的觸摸ID

蘋(píng)果公司于2019年6月提交了“使用角度聚焦的窄視場(chǎng)濾鏡增強(qiáng)了顯示屏下指紋識(shí)別功能”，但直到現(xiàn)在才揭曉。

它開(kāi)始說(shuō)：“指紋傳感和匹配被廣泛用作個(gè)人識(shí)別或驗(yàn)證的可靠技術(shù)。” 專利申請(qǐng)沒(méi)有承認(rèn)甚至還存在Face ID，因此說(shuō)明了為什么Touch ID仍然有用。

它說(shuō)：“光學(xué)指紋傳感器對(duì)于電子設(shè)備，尤其是便攜式設(shè)備中的驗(yàn)證和/或認(rèn)證可能特別有利。” “在將光學(xué)指紋傳感器集成到電子設(shè)備或主機(jī)設(shè)備中的情況下，例如可以通過(guò)主機(jī)設(shè)備的處理器快速執(zhí)行身份驗(yàn)證。”

問(wèn)題在于，如果您要依賴Touch ID，它必須可靠并且必須快速。當(dāng)Touch ID傳感器很小(例如舊的Home(主頁(yè))按鈕)時(shí)，這尤其是個(gè)問(wèn)題。

專利繼續(xù)說(shuō)：“光學(xué)指紋傳感器面臨的挑戰(zhàn)包括隨著時(shí)間的流逝性能的一致性，因?yàn)椴Ａ?空氣界面不夠穩(wěn)定，無(wú)法進(jìn)行小面積匹配。” “另一方面，使用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的大面積傳感器成本效益不高。”

它說(shuō)：“然后以不同角度分離不同的反射射線是另一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)楸仨毷褂迷S多照明圖案來(lái)分離反射射線，這會(huì)導(dǎo)致較長(zhǎng)(例如幾秒鐘)的圖像捕獲時(shí)間。”

解決方案似乎是使Touch ID傳感器更大，但又不能太大，以至于制造昂貴或占用過(guò)多設(shè)備空間。因此，找到一種將傳感器放置在顯示器下方的方法可以解決這些問(wèn)題。

然后，大多數(shù)專利申請(qǐng)集中于發(fā)光的困難，使得顯示器可以顯示圖像，但是隨后將指紋的光學(xué)掃描反射回設(shè)備中。

蘋(píng)果公司的建議是針對(duì)一種顯示器，“包括發(fā)光層，光學(xué)層，濾光層和像素化圖像傳感器”。

專利申請(qǐng)說(shuō)：“發(fā)光層被透明層覆蓋，可以照亮接觸透明層的表面，并使反射光從該表面透射到光學(xué)層。” “光學(xué)層或?yàn)V光層中的至少一個(gè)能夠?qū)Ψ瓷涔膺M(jìn)行角度聚焦的FOV濾波。”

FOV是視場(chǎng)，本專利申請(qǐng)的中心思想是可以從不同角度完成顯示圖像和指紋的光學(xué)掃描。

在一個(gè)示例中，Apple建議可以“從右側(cè)照亮”用戶的手指，并且“以一定角度(例如42度)發(fā)射的光可以反射... [以]到達(dá)成像區(qū)。”

在整個(gè)專利申請(qǐng)中，Apple都關(guān)注遮擋，即光線被物體擋住。但是，如果指紋掃描是從一個(gè)以上的角度進(jìn)行的，則該設(shè)備可以解釋每個(gè)角度造成的不同遮擋。

“這是因?yàn)楦郊诱趽鯃D案(第二遮擋圖案)盡管與觸摸的相同區(qū)域相關(guān)，但與第一遮擋圖案不同。” Apple說(shuō)。“此外，在不同方向上的照明會(huì)導(dǎo)致更多的遮擋圖案，這些遮擋圖案可用于平均并降低觸摸顯示層OLED的遮擋效果。”

在相關(guān)專利申請(qǐng)中也列出了三位信譽(yù)卓著的發(fā)明者中的兩位-Mohammad Yeke Yazdandoost和Giovanni Gozzini。“用于檢測(cè)電子設(shè)備顯示器的發(fā)光層的光入射的傳感系統(tǒng)。” 與將傳感器嵌入顯示器中類似，而不是需要將它們隱藏在邊框下。

將RF天線嵌入顯示器

暗示蘋(píng)果決心要更多地利用其顯示器，第二個(gè)基于類似想法的新公開(kāi)專利申請(qǐng)被歸功于由四個(gè)發(fā)明家組成的完全不同的團(tuán)隊(duì)。

在這種情況下，“顯示可集成混合透明天線”涉及如何在屏幕中嵌入無(wú)線電前端模塊(RFEM)。

專利申請(qǐng)說(shuō)：“當(dāng)今的無(wú)線系統(tǒng)(例如，智能手表或其他具有主要顯示功能的設(shè)備)正在努力實(shí)現(xiàn)采用較小邊框或無(wú)邊框顯示解決方案的邊緣到邊緣顯示。”