蘋果希望在屏幕上嵌入天線以及Touch ID

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

蘋果多年來一直在進(jìn)行權(quán)衡取舍–如何為我們提供更好的信號接收，安全的用戶身份驗證，同時減少邊框和缺口?，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，對于所有這些，沒有什么確切的討論，為什么將傳感器移動到顯示器下方如此復(fù)雜以至于蘋果沒有做到這一點。新近公開的專利申請詳細(xì)說明了這些問題，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需要暴露在外，因此占用iPhone顯示屏整個區(qū)域的信號應(yīng)比設(shè)備側(cè)面的窄帶更好。

顯示屏下方的觸摸ID

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

它開始說：“指紋傳感和匹配被廣泛用作個人識別或驗證的可靠技術(shù)。” 專利申請沒有承認(rèn)甚至還存在Face ID，因此說明了為什么Touch ID仍然有用。

它說：“光學(xué)指紋傳感器對于電子設(shè)備，尤其是便攜式設(shè)備中的驗證和/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，例如可以通過主機(jī)設(shè)備的處理器快速執(zhí)行身份驗證。”

問題在于，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)按鈕)時，這尤其是個問題。

專利繼續(xù)說：“光學(xué)指紋傳感器面臨的挑戰(zhàn)包括隨著時間的流逝性能的一致性，因為玻璃-空氣界面不夠穩(wěn)定，無法進(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：“然后以不同角度分離不同的反射射線是另一個挑戰(zhàn)，因為必須使用許多照明圖案來分離反射射線，這會導(dǎo)致較長(例如幾秒鐘)的圖像捕獲時間。”

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題。

然后，大多數(shù)專利申請集中于發(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。

蘋果公司的建議是針對一種顯示器，“包括發(fā)光層，光學(xué)層，濾光層和像素化圖像傳感器”。

專利申請說：“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)層或濾光層中的至少一個能夠?qū)Ψ瓷涔膺M(jìn)行角度聚焦的FOV濾波。”

FOV是視場，本專利申請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)。”

在整個專利申請中，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以上的角度進(jìn)行的，則該設(shè)備可以解釋每個角度造成的不同遮擋。

“這是因為附加遮擋圖案(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。“此外，在不同方向上的照明會導(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

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

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線電前端模塊(RFEM)。

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