苹果研究屏下指纹新技术，首款全屏机型中将重新引入Touch ID

据新传闻称，苹果公司正在继续研究 iPhone 的屏下指纹传感器技术，以期在其首款全屏机型中重新引入 Touch ID。

自从 Face ID 在 2017 年的 iPhone X 上首次亮相以来，Apple 在 iPhone 上的 Touch ID 路线图充其量是模糊的，一些行业观察家建议 Apple 认为 Face ID 是一种独特的一体式生物识别解决方案。

众所周知，Apple 至少从 2013 年起就一直致力于开发一种旨在设置在显示屏下方的 Touch ID 系统，多年来该公司获得了多项专利。然而，尽管声称不太可能在未来的 iPhone 上使用屏下 Touch ID，但苹果公司已经加强了对屏下指纹感应技术的研究。

就在本周，Apple获得了一项与屏幕下 Touch ID 相关的专利，该专利将短波红外技术与具有多种功能的光学成像系统相结合。最新的实施例不仅旨在在触摸显示屏时读取用户的指纹，还可以确定静脉模式、血氧、脉搏以及手套和湿气的存在。

尽管如此，最近有关何时引入屏下 Touch ID 的预测（如果有的话）已被推迟。在 2021 年 9 月的一份研究报告中，郭预测苹果将在 2023 年下半年推出至少一款配备屏下指纹扫描仪的新款 iPhone。但七个月后，郭说苹果不太可能在 2023 年或 2024 年发布任何配备屏下 Touch ID 的 iPhone 机型。

据可信 报道，苹果确实为至少部分 iPhone 13 机型测试了屏下指纹扫描仪，但苹果显然决定不再推进这一想法。

最新动态，据韩国 Naver 博客上的新闻聚合账号“ yeux1122”称，业内人士现在认为，继屏下 Face ID 之后，苹果将在两到三年内推出屏下 Touch ID。

从行业顾问 Ross Young 的路线图中概述的面板下技术的发展速度来看，这表明我们最早可以在 2026 年的 iPhone 中看到新的屏幕下版本的 Touch ID，可能是在苹果推出的同一年。预计会将 Face ID 和前置摄像头都移到显示屏下方。

当然，我们不能确定 Apple 是否会将 Touch ID 置于 iPhone 屏幕下方。Apple 也有可能推出一款在电源按钮中内置 Touch ID 的 iPhone，与最新的 iPad Air 和 iPad mini 型号一致，但没有任何传闻表明苹果计划走这条路。

关于苹果专利的更多描述

至少从2013 年开始，Apple 就一直致力于开发一种旨在设置在显示屏下方的 Touch ID 系统（专利于 2015 年发布）。从那时起， 我们已经涵盖了一系列专利（01、02、03、04、05和 06  ）。Apple 分析师Ming-Chi Kuo首先预测该功能将在 2022 年出现，然后再次更改为2023 年出现。在我们等待此功能出现在未来的 iPhone 中时，日前，美国专利商标局正式授予 Apple 另一项与显示屏下 Touch ID 相关的专利，该专利侧重于“短波红外”技术的使用。

Apple 授予的专利正式涵盖了一种光学成像系统，该系统被配置为至少在短波红外波段运行，并且位于电子设备显示屏后面和/或集成在电子设备显示屏内。

更具体地，光学成像系统在操作时被配置为在短波红外波段中对与显示器的输入表面接触的物体或物体的一部分产生泛光照明。此外，光学成像系统被配置为接收和量化由短波红外波段中的泛光照明引起的表面和/或地下反射——如果有的话。

在该专利中发现的短语“表面反射”指的是光波前（例如，光线）的至少一个传播方向的极性变化，这是由于与具有两种不同介质之间的界面相互作用的结果不同的折射率。

表面反射可以包括镜面反射分量（例如，相对于界面法线以相同角度反射的分量）和漫反射分量（例如，相对于界面法线以不同角度反射的分量）。

此外，在该专利中发现的短语“次表面反射”是指穿过不透明或半透明介质或在不透明或半透明介质内的光波前（例如，光线）的一个或多个散射或折射分量。如本文所述，次表面反射主要包括漫反射分量。

因此，当电子设备的用户触摸显示器的输入表面（例如与显示器上显示的内容交互）时，光学成像系统可以获得图像和/或以其他方式确定图像的一个或多个属性用户的手指。

例如，光学成像系统可以被配置为但不限于：获取用户指纹的图像；确定用户的静脉模式；确定用户的血氧；确定用户的脉搏；判断用户是否戴手套；确定用户的手指是湿的还是干的等等。

光学成像系统可以是任何合适的光学成像系统，包括单元件传感器（例如，光电二极管、光电晶体管、光敏元件等）和多元件传感器（例如，互补金属氧化物半导体阵列、光电二极管阵列和很快）。

如上所述，在许多实施例中，光学成像系统被配置为至少在短波红外波段中操作（例如，接收和/或发射光）。如本文所用，短语“短波红外波段”和“短波红外光”和类似短语通常指的是包括大约1,100nm(1.1μm)至3,000nm(3.0μm)之间并包括在内的波长的红外光波段。

例如，在一些实施例中，光学成像系统可以被配置为发射和/或接收具有大约1450nm±50nm的波长的光。在其他实施例中，光学成像系统被配置为发射和/或接收具有大约1950nm±50nm的波长的光。在其他实施例中，光学成像系统被配置为发射和/或接收具有大约1200nm±50nm的波长的光。

苹果的专利图。下图1A描绘了一种电子设备，该电子设备可以并入适用于直通显示成像的显示堆栈；如图。图1B描绘了图1的电子设备的简化框图。

苹果的专利图。上面的图2A描绘了图1的显示堆叠的示例简化横截面。图1A，通过线AA截取，描绘了在短波红外波段之外操作的光学成像系统；如图。图3B描绘了包含可在短波红外波段内操作的光学成像系统的显示器堆叠的像素布置的示例；如图。图5是描述捕获触摸显示器的物体的图像的方法的示例操作的简化流程图；如图。图6是描绘确定触摸显示器的物体的光学特性的方法的示例操作的简化流程图。

编辑：黄飞