Apple、iPhoneのディスプレイを通して作動するTouch IDセンサーの特許を取得

黒のiPhone 5の発売以来、次なる象徴的なデザインを待ち望んでいた人にとって、今年のiPhone 7は少しがっかりするかもしれません。Appleは、指紋センサー、FaceTimeカメラ、その他のセンサーをディスプレイの裏に埋め込む可能性のある、来年発売予定の10周年記念iPhoneに、最高のイノベーションと工業デザインの再設計を温存したと広く考えられています。

米国特許商標庁（USPTO）が明らかにしたところによると、Appleはディスプレイ自体を通して機能する指紋センサー技術の特許を取得し、フルスクリーンのフェイスデザインを採用したiPhoneの実現に道を開いた。

「静電レンズを含む静電容量式指紋センサー」と題された本発明は、以下の要素からなる静電容量式指紋センサーを記載している。

• 接触面とセンサ面を備えた誘電体構造
• 誘電体構造のセンサ表面上またはその近くに保持された静電容量式センシング素子のアレイ
• 誘電体構造内に形成された静電レンズ

今日の指紋センサーは、ユーザーが指を置く接触面と静電容量感知アレイとの間の距離により、指の電界がぼやけ、指紋画像の解像度が低下する可能性があります。

静電レンズは、これらの「パターン化された導電層」が指に関連する電界を曲げることができるため、指紋情報が「静電容量式指紋センサーの接触面と静電容量式感知素子のアレイの間の領域」に保持されるため、ぼやけを解決します。

AppleInsiderは次のように説明しています。

指の特定の点に関連する電界は、円錐として表すことができます。接触面から、これらの円錐はそれぞれの頂点から広がり、互いに混ざり合うことで、前述のようなぼやけが生じます。この例をさらに進めると、静電レンズは、形状のない円錐を受け取り、形状のある円錐を生成するように調整されています。この円錐は、その後、複数のセンシング素子に分散され、ユーザーの指紋の正確な画像を生成します。

Apple のソリューションでは、ユーザーがセンサーの上に指を置いて指のスキャンを開始することを感知するために、依然として金属製のリングが必要になります。

AppleがiPhoneの画面にTouch IDを埋め込もうとしている理由の一つは、「ユーザーを識別するプロセス中に短時間しか使用されない可能性のあるコンポーネントに、貴重な表面スペースを独占的に割り当てることを避けるため」だ。

2014年9月に出願されたこの特許では、AppleのエンジニアであるJean-Marie Bussat氏が発明者としてクレジットされています。Appleは、実用化されることのない多くのソリューションを特許取得していることは周知の事実です。そのため、この特許が将来のiPhoneに採用されるかどうかは分かりません。

そうは言っても、Apple がディスプレイの裏に Touch ID センサーを埋め込む研究をしているというのは良い知らせです。これは、ディスプレイに直接指紋センサーを埋め込んだ iPhone を開発するという噂の計画について多くのことを教えてくれるからです。

LGのInnotek部門は2016年5月、世界初の画面内指紋スキャナーの開発における技術的ブレークスルーを発表しました。LGのソリューションは、基本的にカバーガラスの裏面下部に厚さ0.01インチ（0.3mm）の浅い溝を切り込み、その中に指紋センサーを設置するというものです。

「中国のアップル」と呼ばれる端末メーカーのXiaomiも、最新の主力スマートフォンMi 5sとMi 5s Plusに同様の技術を組み込んでおり、端末下部のガラスボタンの下にクアルコムの超音波指紋リーダーが埋め込まれている。

出典：USPTO、AppleInsider経由