Touch ID回归？苹果申请屏下指纹传感器新专利 iPhone光刷脸还是不方便！

2020年对于苹果的屏下项目来说是相对忙碌的一年，有三项新的专利申请(01、02和03)。这些专利申请探索了将这一功能引入未来iPhone的各种方法。苹果还在2020年9月被授予了一项屏下专利。 

1月21日，美国专利商标局发布了苹果的另一项专利申请，涉及屏下Touch ID。更具体地说，苹果的发明一般涉及带有窄视场(NFV)准直器的显示屏下光学指纹传感器和基于薄膜晶体管(TFT)的有机成像仪。 

一种光学指纹传感器可能特别适合于在电子设备中进行验证和/或认证，更具体地说，用于便携式设备，例如便携式通信设备。光学指纹传感器可以通过便携式通信设备的外壳携带，并且可以通过大小来感知来自单个手指的指纹。如上所述，当光学指纹传感器集成到电子设备或主机设备中时，认证可以通过主机设备的处理器快速执行。但光学指纹传感器面临的挑战包括随着时间推移性能的一致性，因为玻璃-空气接口不够稳定，不能满足小面积匹配。

然而，采用互补金属氧化物半导体(CMOS)的大面积传感器不具有成本效益。在不同角度分离不同的反射光则是另一挑战，因为必须使用许多照明模式来分离反射光，这将导致很长(例如，几秒)的图像捕捉时间。这就是苹果的发明所要解决的问题。

NFV准直器和有机成像仪屏下指纹传感器

苹果的这项发明是针对一种带有窄视场(NFV)准直器和有机成像仪的指纹传感设备。该装置包括触摸显示层、准直器层和像素化图像传感器。

触动显示层可以是一个有机发光二极管(OLED)显示屏,被一个透明层(例如,覆盖层玻璃) 覆盖,可以发光照亮表面接触透明层，允许反射光从表面传输到底层，包括准直器层和有机成像仪。

准直器层可以对反射光进行准直，而有机成像仪是一种像素化图像传感器，可以感知反射光的准直。

在一个或多个实现中，准直器对反射光进行校准，使触摸透明层的手指表面的区域与在像素化图像传感器上形成的相应图像的区域之间，具有一对一的成像比。换句话说，通过准直器层到达像素化有机成像仪的反射光被投射，通过有机成像仪的面积近似等于像素的面积。

像素化图像传感器可以是基于薄膜晶体管(TFT)的有机成像仪。在某些实施例中，准直器层是由一组光纤薄膜与不透明的分隔材料捆绑而成的光纤光学板。

在一种或多种实现中，准直器层是微孔板，包括嵌入在不透明玻璃或树脂材料中的透明玻璃或树脂。所述技术的准直器层可以实现约+/-3度的NFV，约- 6db ~ 0db的传输。

在某些实例中，微孔板的顶部形成微透镜层以分离角度照明反射。触摸显示层及底层的总特征信噪比(FSNR)值大于约12 dB。

接触透明层的表面是人类手指的表面，包括脊线和谷线，准直器层的目的是区分一定角度照射脊线和谷线产生的微弱反射。

苹果专利图FIGS. 1A-1B描述了屏下光学指纹传感器的示例图和相应的信号级图; FIG. 6是提供屏下光学指纹传感器示例方法的流程图。

苹果指出，所述屏下光学指纹传感器技术可以很容易地集成到iPhone或Apple Watch上。

有传言称，Touch ID的屏下(或屏内)指纹技术将在未来的iPhone上使用，上周彭博社的一篇报道也强调了这一传言。

苹果这一专利申请编号为20210019017。考虑到这是一项专利申请，目前还不清楚该技术何时应用在产品上。