מכשירי אפל עתידיים עשויים לעשות שימוש רב יותר במסך כדי לספק מזהה מגע גדול יותר מתחת לתצוגה, בנוסף לשיפור ה-Wi-Fi והקליטה הסלולרית באמצעות הטמעת אנטנה גדולה יותר.
זה הפשרה שאפל עושה במשך שנים - איך לתת לנו קליטת אותות טובה יותר, ואימות משתמש מאובטח, תוך הפחתת מסגרת וחריצים. כעת, ייתכן שאפל מצאה דרכים להשיג צגים מקצה לקצה הכוללים את שניהםTouch IDואנטנה בתוכם.
שוב ושוב הוכח כי אפל מסתכלת על Touch ID מתחת לתצוגה עם פטנטיםעל הנושא, חלקם נוגעיםהדמיה אקוסטיתפתרונות, חלקםעם אינפרא אדום. הרעיון היה גם הנושא שמועותוטענות של אנליסטמינג-צ'י קואו, והדלפות בטוויטר.
עם זאת, עם כל זה, לא היה הרבה דיון על למה בדיוק העברת החיישן מתחת לתצוגה מורכבת מספיק כדי שאפל לא עשתה זאת. בקשת פטנט שנחשפה לאחרונה מפרטת את הבעיות, ומציעה פתרונות הכוללים בניית תצוגה משכבות שכל אחת מהן עושה יותר מסתם מעבירות אור דרכן.
לצד מתן זיהוי מגע מתחת לתצוגה, בקשת פטנט קשורה מכסה שימוש בשכבות אלה כדי להפעיל אנטנת RF לתוך המסך. האותות הדרושים ל-Wi-Fi ולסלולר זקוקים לאנטנות חשופות, כך שאחת שתפסה את כל השטח של תצוגת אייפון צריכה להיות טובה יותר מפס צר בצד המכשיר.
מגע מזהה מתחת לתצוגה
"חישת טביעות אצבע משופרת מתחת לתצוגה באמצעות מסנני שדה ראייה צרים ממוקדי זווית," היההוגש על ידיאפל ביוני 2019 אך רק כעת נחשפה.
"חיישה והתאמת טביעות אצבע נמצאים בשימוש נרחב כטכניקה אמינה לזיהוי אישי או אימות", נכתב. מבלי להכיר בכך ש-Face ID בכלל קיים, בקשת הפטנט מוכיחה מדוע Touch ID עדיין שימושי.
"חיישן טביעת אצבע אופטי עשוי להיות יתרון במיוחד לאימות ו/או אימות במכשיר אלקטרוני, ובמיוחד במכשיר נייד", נכתב. "כאשר חיישן טביעת אצבע אופטי משולב במכשיר אלקטרוני או מכשיר מארח... האימות יכול להתבצע במהירות, למשל, על ידי מעבד של המכשיר המארח."
הבעיה היא שאם אתה מתכוון להסתמך על Touch ID, זה חייב להיות אמין והוא חייב להיות מהיר. זו בעיה במיוחד כאשר חיישן ה-Touch ID הוא אחד קטן, כמו בכפתורי הבית הישנים.
"האתגרים העומדים בפני חיישן טביעות האצבע האופטי כוללים עקביות בביצועים לאורך זמן, מכיוון שממשקי הזכוכית והאוויר אינם יציבים מספיק עבור התאמת שטח קטן", ממשיך הפטנט. "מצד שני, חיישני השטח הגדול המשתמשים במוליכי מתכת-תחמוצת-למחצה משלימים (CMOS) אינם חסכוניים".
"[ואז] הפרדה של קרני השתקפות שונות בזוויות שונות היא אתגר נוסף, שכן יש להשתמש בדפוסי הארה רבים כדי להפריד את קרני ההשתקפות, מה שמוביל לזמן לכידת תמונה ארוך (למשל, כמה שניות)", נכתב.
נראה כי הפתרון הוא להפוך את חיישן ה-Touch ID לגדול יותר, אך לא כל כך גדול עד שהוא יקר לייצור או תופס יותר מדי מקום במכשיר. כתוצאה מכך, מציאת דרך לשים את החיישן מתחת לתצוגה יכולה לפתור את הבעיות.
מרבית בקשת הפטנט מתמקדת אז בקשיים של פליטת אור כך שהתצוגה תוכל להציג תמונה, אך לאחר מכן משקפת סריקה אופטית של טביעת אצבע בחזרה לתוך המכשיר.
פרט מהפטנט המציג שכבות של תצוגה, עם אצבע (מסומנת 110) נוגעת בהן
ההצעה של אפל היא לתצוגה ש"כוללת שכבה פולטת אור, שכבה אופטית, שכבת סינון וחיישן תמונה מפוקסלת".
"השכבה פולטת האור מכוסה בשכבה שקופה, ויכולה להאיר משטח הנוגע בשכבה השקופה ומאפשרת העברה של אור מוחזר מהמשטח לשכבה האופטית", נכתב בבקשת הפטנט. "לפחות אחת מהשכבה האופטית או משכבת המסנן מאפשרת סינון FOV ממוקד זווית של האור המוחזר."
FOV הוא שדה ראייה, ומרכזי בבקשת פטנט זו הוא הרעיון שהתמונה המוצגת והסריקה האופטית לטביעות אצבע יכולות להתבצע מזוויות שונות.
בדוגמה אחת, אפל מציעה שניתן "להאיר את האצבע של המשתמש מצד ימין", ו"האור הנפלט בזווית (למשל 42 מעלות)... יכול להשתקף... [כדי] להגיע להדמיה אֵזוֹר."
במהלך בקשת הפטנט, אפל עוסקת בחסימה, שבה האור נחסם על ידי חפץ. אם סריקת טביעת האצבע נעשית מיותר מזווית אחת, המכשיר יכול להסביר את החסימה השונה שכל זווית יוצרת.
"הסיבה לכך היא שדפוס החסימה הנוסף (דפוס החסימה השני), למרות שהוא קשור לאותו אזור של המגע, שונה מדפוס החסימה הראשון", אומר אפל. "יתר על כן, תאורה בכיוונים שונים יכולה לגרום ליותר דפוסי חסימה שניתן להשתמש בהם כדי לבצע ממוצע ולהפחית את אפקט החסימה של ה-OLED של שכבת תצוגת המגע."
שניים מתוך שלושת הממציאים הנחשבים - מוחמד יק יזדנדוסט וג'ובאני גוזיני - רשומים גם בבקשת פטנט קשורה. "מערכת חישה לזיהוי אירועי אור לשכבה פולטת אור של תצוגת מכשיר אלקטרוני." עוסק באופן דומה בהטמעת חיישנים בתוך צג במקום הצורך להסתיר אותם מתחת למסגרת.
הטמעת אנטנת RF בתצוגה
הצעה שאפל נחושה לעשות יותר שימוש בתצוגות שלה, בקשת פטנט שנייה שנחשפה על רעיון דומה נזקפת לזכותו של צוות שונה לחלוטין של ארבעה ממציאים.
במקרה זה, "אנטנה היברידית שקופה משולבת לתצוגה," הואמודאגכיצד להטמיע מודול חזית רדיו (RFEM) בתוך מסך.
"המערכות האלחוטיות של היום (שעונים חכמים או מכשירים אחרים עם תכונת תצוגה דומיננטית, למשל) שואפות להשיג תצוגה מקצה לקצה עם פתרון צג קטן יותר או ללא מסגרת", נכתב בבקשת הפטנט.
פרט מהפטנט המראה כיצד ניתן לשלוח אותות אל וממנה אנטנה במסך
"במיוחד עבור מכשירים לבישים, כגון שעונים חכמים, משקפיים חכמים או מכשירי ניטור חכמים הקשורים לבריאות", הוא ממשיך, "התצוגה קטנה ומספר מכשירי הרדיו האלחוטיים (למשל, Bluetooth, GPS, WiFi, 3G/4G/ LTE, FM וכן הלאה) שיש לתמוך בהם והאנטנות הנלוות גדלות".
לאחר שהזכרנו ש"פתרונות אנטנה למכשירים כאלה יכולים להיות מאתגרים", בקשת הפטנט מוציאה 12,000 מילים בפירוט הפתרונות המוצעים. הפירוט מכסה את הצרכים השונים של כל האנטנות, מ-Bluetooth ועד WLAN, אבל העיקרון הרחב זהה לכולן.
ההצעה של אפל היא למכשיר אשר "כולל צג רב-שכבתי, כולל שכבת צג גביש נוזלי (LCD), שכבת פאנל מגע ושכבת זכוכית כיסוי".
"המכשיר כולל בנוסף אנטנה המוגדרת לשדר את אותות ה-RF", הוא ממשיך. "האנטנה כוללת מבנה הזנה ראשוני של צימוד, המוגדר לקליטת אותות RF ממודול הקצה הקדמי של הרדיו באמצעות קו הזנה. האנטנה כוללת גם מבנה יוצר המוגדר להקרין את אותות ה-RF".
לאחר מכן יש בעיות הקשורות בקבלת האותות אל וממנה האנטנה. אבל הנקודה היא שהטמעת אנטנה בתצוגה יוצרת שטח גדול יותר לקליטה מבלי לאבד אף חדר תצוגה.
