Appleは、将来のiPhoneに向けて、光学式ディスプレイ下指紋読み取り技術の開発を続けている。
AppleのiPhoneはここ数世代Touch IDを搭載していませんが、同社がこの技術の復活を検討しているという噂が絶えません。過去の特許出願からもその可能性が示唆されています。
ある水曜日、米国特許商標庁は、この技術に関連する Apple の特許出願 2 件を公開しました。
最初の「ディスプレイを介した光伝送、受信、またはマイクロ光学素子を介したセンシング」は、デバイスのディスプレイ下に埋め込まれた光センサーについて詳しく説明しています。冒頭では、指紋のように「デバイスに近接する物体またはユーザーの2次元（2D）または3次元（3D）画像をキャプチャすることが望ましい場合がある」という背景説明が示されています。
特許には、ディスプレイの背後に光センサー、受信機、または送信機を配置することで、「デバイスのディスプレイ スタックの前面から背面まで延びる半透明の開口部を通して光が送受信される可能性がある」と記載されています。
「このようにして、光送信機、受信機、またはセンサーはディスプレイを介して送信または受信することができる」と特許には記されている。
ディスプレイスタックは常に100%半透明とは限らず、Appleは不透明な部品への対処法について言及しています。具体的には、一部の不透明部品は「一部の光の波長に対しては不透明だが、他の波長に対しては半透明」となる可能性があります。こうした不透明部品を回避するには、ディスプレイ全体に半透明の開口部を設け、不透明部品の外側まで広げる方法が考えられます。そこから光を集光し、開口部を通して光受信機またはマイクロレンズアレイへと導くことができます。
「例えば、場合によっては、ディスプレイスタックの背面にマイクロレンズアレイが形成されることがあります」と特許には記されている。「アレイ内の各マイクロレンズの焦点は、半透明開口部のいずれか1つに、またはそれと一列に、あるいはその近くに配置されることがあります。」
同様の光送信機と組み合わせることで、この技術により、ディスプレイ表面を通して（不透明なディスプレイ部品があっても）指紋を読み取ることが可能になる。
マイクロレンズアレイと透明絞りの配置の図解。出典：USPTO
発明者には、トン・チェン氏、マーク・T・ウィンクラー氏、メン・フアン・ホー氏、ルイ・リウ氏、シャオ・シアン氏、ウェンルイ・カイ氏が含まれます。このうちチェン氏は、レーザー駆動のAirDropに関する特許に携わっていました。
本日公開された 2 番目の特許「光学指紋検出システム」では、光学指紋検出システムにおける温度補正の方法が詳しく説明されています。
この特許では、OLED ベースのディスプレイに対する温度の影響に対抗する取り組みとして、信号間の温度差を補正する方法を説明しています。
特許には、「最初の読み取り値から2番目の読み取り値を差し引くことで、温度補正された信号読み取り値を生成することができる」と記載されている。
特許の他の部分では、ディスプレイ内に埋め込まれた光学指紋センサーのさまざまな実装、電圧仕様、およびコンポーネント構造について説明しています。
この特許の発明者は、モハメッド・イェケ・ヤズダンドースト氏とクリストフ・H・クラー氏の2人です。ヤズダンドースト氏は以前、生体認証イメージングとタッチ検出技術に携わっており、クラー氏は同様の光学式Touch ID特許に名前が挙がっています。
前述のように、Appleは2017年にiPhone XでTouch IDを廃止して以来、ディスプレイ下の指紋センサー技術の可能性について研究を続けてきた。
4月、サプライチェーンに関するレポートで、Appleがディスプレイ内蔵型指紋センサーの開発で提携先を選定する可能性があると示唆されました。一方、ミンチー・クオ氏は、Touch ID搭載のiPhoneが2021年に登場する可能性を予測しています。Appleは光学式に加え、指紋認証のための音響イメージング技術も検討しています。
しかし、特許出願はAppleの将来の製品計画を示す指標としては不十分だ。また、そうしたデバイスがいつ市場に投入されるかについても、タイムラインは示されていない。
