AppleがiPhoneのディスプレイ全体に広がるTouch IDを開発中

現行世代のiPhoneやiPad Proシリーズでは生体認証方法としてTouch IDは提供されていないが、Appleはディスプレイ上の音響イメージングを利用して、モバイルデバイスに指紋認証を追加する可能性を依然として検討している。

Face IDはTouch IDの代替として成功を収めており、物理的な生体認証システムよりも誤検知が少なく、操作も高速です。いくつかのメリットをもたらしましたが、Face IDの使用が賢明でない状況や、iPhoneをポケットに入れたままロック解除する必要がある場合など、Touch IDをFace IDよりも使用するメリットも依然としてあります。

それでも、Touch IDには大きな問題があります。指紋リーダーのためにモバイルデバイスの前面の一部を占有する必要があり、画面サイズが小さくなってしまうか、背面に搭載する必要があるからです。Appleはまだこの設計上の選択肢を採用していません。最近取得された特許に基づき、AppleはiPhone本体の外観を損なうことなく、Touch IDのような指紋認証を実現する方法を考案しました。

「入力デバイスの画像化のための音響パルス符号化」と題されたこの特許は、音を表面に当てることで、他の物体がどのように接触したかを検出する方法を説明しています。つまり、指紋をディスプレイに押し付けた際に読み取ることができるようになるということです。

特許によると、音響トランスデューサーのアレイが表面に接触するように配置され、タッチ入力に応答して符号化されたインパルス信号を送信することができる。複数の符号化信号からの反射を監視することで、画像レゾルバーが反射データを受信し、入力に基づいて画像を生成することができる。

実際には、音波パルスが送信され、ユーザーの指紋の隆起部に接触します。隆起部はパルスの伝播を遮り、反射します。この反射が指紋画像に変換され、分析が可能になります。

この技術は、既存の指紋読み取り技術と比較して多くの利点をもたらします。例えば、トランスデューサーを他の部品から離して端に配置できるため、必要な部品の厚さが薄くなります。また、ディスプレイ上に電極を配置する必要がないため、ディスプレイ製造の複雑さが軽減されるだけでなく、Appleが推奨する処理能力の低減により、認証チェックの実行速度も向上する可能性があります。

これは音の透過性に基づいているため、特定の一点だけでなく、デバイスのディスプレイ上のどこでも指紋の読み取りを実行できる可能性があります。

Apple は毎週多数の特許を申請しており、特許は同社にとって関心のある分野に関するアドバイスではあるものの、公開されたアイデアが将来の製品やサービスに必ず採用されるというわけではない。

AppleがTouch IDのホームボタンのような専用センサーを使用せずに、ディスプレイを介して指紋認証を行う代替手段を検討したのは今回が初めてではありません。2017年2月には、「音響イメージングシステムアーキテクチャ」に関する出願において、トランスデューサーからの音響パルスと波を用いて、表面に接触する物体の反射に基づく同様の分析を行うという同様の手法が示唆されていました。

2017年8月、Appleはディスプレイ下指紋認証技術の特許を取得しました。これも音響イメージングを用いた技術です。この技術もトランスデューサーを用いてパルスを送信し、反射波を分析しますが、高電圧要件に関連する構造上の欠陥を解決するために、駆動モードと感知モードの両方で動作可能な統合型トランスデューサーコントローラーシステムを採用しています。