Apple、専用センサーなしで指紋を読み取るスクリーン技術の特許を取得

火曜日のAppleの特許付与は、同社がLuxVueの買収を活用して、専用センサーなしでユーザーの指紋を読み取ることができるディスプレイ技術の統合を検討していることを示唆しており、この設計機能は「iPhone 8」でリリースされると噂されている。

米国特許商標庁が火曜日に発表したように、Apple の米国特許第9,570,002号「IR ダイオードを備えたインタラクティブ ディスプレイ パネル」では、ほとんどのモバイル デバイスで見られるユビキタスなアクティブ マトリックス ハードウェアの代わりに、マイクロ LED センシング技術を組み込んだタッチ ディスプレイについて詳しく説明しています。

このIPは昨年4月、高効率マイクロLEDディスプレイと関連技術を専門とする小規模企業LuxVueからAppleに再譲渡された。 Appleは非公開の金額で同社を買収した2014年に。

かさばる容量性センサーコンポーネントを戦略的に配置された赤外線発光体とセンサーに完全に置き換える機能など、さまざまな側面の中でも、今日の特許は、ほぼ同様のハードウェアを使用してタッチパネルと指紋センサーを組み込むための設計を提示しています。興味深いことに、一部の実施形態は、フルフェイスディスプレイを備えた噂の「iPhone 8」をめぐる噂、具体的には「目に見えない」ホームボタンとTouch IDセンサーに関するうわさに触れている。

Apple の現在の指紋検知技術では、操作中に容量性ドライブ リングがユーザーの指と接触している必要があります。 iPhoneの複数の噂でほのめかされているように、完全にきれいなディスプレイ表面を作成するには、同社はドライブリングをカバーガラスから完全に統合するか、おそらくは取り除く必要があるだろう。

Apple が新しい、より高度なシステムに移行する際に、Touch ID を完全に廃止することを検討している可能性があります。たとえば、入力デバイスおよび指紋スキャナーとして機能するタッチスクリーンは、スペースを節約し、設計の柔軟性を高めることができます。ただし、指紋センサーの読み取りは従来のタッチスクリーンよりもはるかに正確である必要があるため、実用的なテクノロジーを見つけるのは困難です。

LuxVue はパズルを解決したか、少なくとも解決の途上にあると信じています。この特許によれば、マイクロLEDは標準的な静電容量式タッチアレイの代用として使用できるという。具体的には、別々の IR 発光ダイオードと感知ダイオードを駆動回路と選択回路に接続して、サブピクセル回路を作成します。これらの IR ダイオードはサイズが小さいため、RGB LED と並んでディスプレイ基板に埋め込んだり、基板に取り付けられたマイクロチップ上に埋め込んだりすることができます。

「インタラクティブ ピクセル」と呼ばれるこのサブピクセル配置には、赤、緑、青、IR 発光 LED、IR 感知 LED (RGBIRSIR)、および他のカラー アレイを非常に高解像度のパネルに組み込むことができます。いくつかの実施形態では、システムは、感知コンポーネントの入力に基づいて任意の数の動作を実行するように校正することができる。たとえば、回路は従来の環境光センサーとして機能してディスプレイを明るくしたり暗くしたり、近接検出タスクを実行して通話中にタッチ入力を遮断したりする可能性があります。

タッチ検出やターゲットの表面プロファイルの決定 (指紋認識) など、より高度な機能についても概説します。 Apple の噂の iPhone と密接に関連しており、これらの後者の実施形態は、ユーザーの指から赤外線光を反射して感知ダイオードに戻すことによって動作します。

操作中、対話型ピクセルを含むディスプレイの行、または場合によっては専用領域がユーザーの指をスキャンします。物体が感知できる十分な距離に近づくと、ビットマップが生成されてシステムに近接位置データが通知されます。

場合によっては、ビットマップには入射光の強度に関する情報が含まれるため、オブジェクトとその表面をより深く分析できるようになります。たとえば、サンプル システムは、ビットマップの暗いスポットと明るいスポットを調べることによって、ユーザーの指紋の対応する隆線と溝を検出できます。

この特許はセキュリティの問題に対処し、ディスプレイの特定の領域には、より高密度のインタラクティブピクセルとサポートチップを備えたセクションが含まれる可能性があると指摘している。追加の発光回路と感知回路は、より高いピクセル密度を意味し、それがより正確な指紋の読み取りにつながります。

あるいは、提案された画面には、表面全体を指紋リーダーに変えるのに十分な数のインタラクティブなピクセルが含まれる可能性があります。

他の実施形態は、ＩＲ光の使用により、画面がオフであるように見える場合でも感知コンポーネントをアクティブのままにすることができ、電力を節約し、低照度環境でデバイスを動作させるのに有益であることに留意する。

AppleがマイクロLED技術をiPhoneや他の将来の製品に導入するつもりかどうかはまだ不明だ。同社は今年、エッジツーエッジディスプレイを搭載した「iPhone 8」モデルを発売すると広く噂されている。このような設計では、同社は、近接センサーや環境光センサー、Touch ID 指紋モジュールなど、最新の携帯電話に組み込まれている機能を移動、非表示、または削除する必要があります。

Apple のマイクロ LED タッチスクリーンおよび指紋リーダーの特許は 2014 年 6 月に初めて申請され、Kapil V. Sakariya 氏と Tore Nauta 氏が発明者として認められています。