Apple、ディスプレイ下埋め込み型光学式指紋認証に関する特許取得

ディスプレイ内指紋センサーの技術は、大きくわけて光学式と超音波式の2種類があります。光学式は光学センサーを使って指紋を（写真を撮るようにして）読み取る方式の事を指します。

今回Appleが取得した特許には、指紋の読み取りをディスプレイの画素の開口部を通じ、光の照射と反射によって行う内容が記載されてます。

光学式指紋認証の場合、指の表面とディスプレイが接触した領域と接触していない領域では反射光の強さにより指紋の隆起・谷間のコントラストが形成されるようになっています。

しかし、既存の技術では光の処理能力が低いことと、ディスプレイの構造に起因する回折が原因で、指紋画像のコントラストと信号対雑音比（S/N比）が低くなることがあることから、問題を解決するため、指紋画像のコントラストを向上させながら、システムを小型化する方法が検討されました。

が異なるため、指紋の隆起・谷間のコントラストが形成されます。

しかし、既存の技術では光の処理能力が低いことと、ディスプレイの構造に起因する回折が原因で、指紋画像のコントラストと信号対雑音比（S/N比）が低くなることがあります。

この問題を解決するため、指紋画像のコントラストを向上させながら、システムを小型化する方法が検討されました。

照射光は指紋の接触面に対して約42度の角度で照射されます。

上記図表1は、照射角度も記された全体図、図表2は2つの偏光フィルター層を含む光学式指紋認証センサーの例、図表3は、3つの偏光フィルター層を含む光学式指紋認証センサーの例です。

上記図表4は、3つの偏光フィルター層を含む光学式指紋認証センサーにおける、反射光の分布例です。図表5は、2つの偏光フィルター層の場合です。

図表6と8には、光センサーの種類が異なる2種類の光学式指紋認証センサーの仕組みが記載されています。

AppleはiPhone13（iPhone12sとの噂もあり）はディスプレイ下指紋認証を搭載すると噂されていますが、その方式は超音波式とするものと、光学式とするものの2つの予想があります。