米国特許商標庁は火曜日、既存のTouch ID光学式リーダーを置き換えるのに十分な精度の音響指紋イメージング技術に関する特許をAppleに付与し、iPhoneのホームボタンはこの世界では長くないという噂を裏付けた。
Apple の米国特許に詳細に記載されているとおり第9,747,488号「音響イメージング システム用のアクティブ センシング エレメント」に関して、IP は超音波の送信と検出を通じて生体認証データ、特に指紋を収集する方法について説明しています。
収集された指紋画像は、処理されると、Touch ID とほぼ同じ方法でユーザー認証に適用できます。ただし、Apple の現在の指紋読み取りハードウェアとは異なり、音響イメージング技術は評価ターゲットへの光学的アクセスを必要としないため、超音波トランスデューサーをディスプレイなどの操作コンポーネントの下に配置できます。
実際には、記載された音響イメージングシステムには、所定の基板の底面近くにパターンで配置された圧電トランスデューサのアレイが組み込まれている。指やスタイラスなど、基板の上面に接触する物体の画像データを収集するように構成されたこれらのコンポーネントは、基板の上面に向けて音響パルスを送信します。
音響パルスの一部は上部基板から反射されてトランスデューサアレイに戻り、そこで戻ってきた音響波を解析してターゲットの画像を決定することができます。より具体的には、パルスは、上部基板に接触している物体に応じて反射して戻されます。
たとえば、指は、指自体と基板の上面との間に、音響境界として知られる音響インピーダンスの不整合を引き起こします。指紋の山と谷は、それぞれ軟組織基質と空隙基質の異なる音響境界を示し、したがって、感知素子によって検出される明確な音響出力を生成します。
反射音響パルスは圧電トランスデューサ アレイで収集されると、電気信号に変換されて分析されます。いくつかの実施形態では、電気信号は、より大きなサブ画像の単一のピクセルに対応する。上の例に適用すると、指紋の隆線に対応するピクセルは、谷に割り当てられたピクセルよりも明るい可能性があります。
Apple は発明の中で、従来の音響イメージング システムには多くの制限があると述べています。たとえば、圧電素子の駆動には、それらのコンポーネントによる検出と比較して、大幅に高い電気要件が必要となる場合があります。 Apple は、圧電素子は 0 ～ 100 ボルトの範囲の高電圧回路によって駆動される一方、センシングは 0 ～ 3.3 ボルトで動作する低電圧回路によって実行されると推定しています。
さらに、圧電部品の製造には一般的に高静電容量の材料が使用されるため、これらの素子を高電圧で駆動すると、電流スパイクが損傷する可能性があります。
これらおよびその他の潜在的に致命的なアーキテクチャ上の欠陥を解決するために、Apple はドライブ モードとセンス モードの両方を独立して動作できる統合トランスデューサー コントローラーのシステムを提案しています。場合によっては、センス/ドライブ チップが 1 つ以上のセンスおよびドライブ回路を個々のトランスデューサ専用に提供することがあります。この構成により、ユニットの駆動信号、電圧バイアス、接地基準に対するシステムのきめ細かな制御が可能になり、トランスデューサー パッケージを効果的に「アクティブ センサー」に変えることができます。
本日の特許の残りの部分では、動作モード、電圧許容差、代替実施形態、その他の詳細などの詳細について説明します。
Appleが音響画像技術を出荷製品に実装するつもりかどうかは不明だが、今年初めの噂では同社が次期「iPhone 8」端末にサブスクリーン指紋リーダーを搭載することを検討していることが示唆されていた。組み込みソリューションは長年使用されてきたホームボタンを置き換え、全面 OLED ディスプレイ用のスペースを確保します。しかしつい最近、内部関係者らは同社が中止された計画Touch IDを次世代スマートフォンに完全に統合します。
Apple は指紋認証の代わりに、または指紋認証と並行して、高度な認証を発表すると広く期待されています顔認識新しい深度センシングカメラハードウェアを活用したテクノロジー。最近リークされた HomePod ファームウェアで発見されたコード行は、いわゆる「」を示唆しています。顔検出」機能は、ユーザー認証から決済までのさまざまな機能をお知らせします。
Apple の音響イメージング特許は 2015 年 8 月に初めて申請され、Mohammad Yeke Yazdandoost、Giovanni Gozzini、Jean-Marie Bussat が発明者として認められています。
Isamu 
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