Apple đang nghiên cứu công nghệ Touch ID dưới màn hình, dùng ánh sáng xiên để đọc vân tay tốt hơn

Trước kia, Apple đã nghiên cứu giải pháp trang bị cảm biến Touch ID đọc vân tay mở khóa iPhone giấu dưới màn hình, từ những hệ thống nhận diện với cảm biến điện dung cho đến cảm biến siêu âm. Những tin đồn gần đây lại tiếp tục cho rằng Apple sẽ đưa Touch ID trở lại những thế hệ iPhone mới trong tương lai. Bằng chứng là trong bằng sáng chế mới mà Apple vừa sở hữu, họ triển khai cảm biến đọc vân tay người dùng bằng ánh sáng thay vì siêu âm.

Cụ thể hơn, công nghệ này không chỉ nâng cấp mà còn giải quyết những vấn đề còn tồn tại với những công nghệ cảm biến vân tay đọc bằng ánh sáng hiện giờ. Một trong những vấn đề đó là ánh sáng chiếu vào vân tay ở những góc không tối ưu, từ đó hình dạng đường vân tay không đọc chính xác. Một vấn đề khác là đường ánh sáng bị nhiễu, dẫn đến kết quả đọc thông tin sinh trắc không chính xác.

Apple giải thích như thế này, khi cảm biến đọc được những đường ánh sáng xiên chiếu vào cảm biến vân tay, giải pháp của họ có thể “cải thiện độ tương phản của hình ảnh vân tay, nhưng vẫn giữ kích thước cảm biến đủ nhỏ gọn để trang bị trong máy.” Trong tài liệu đăng ký bản quyền của Apple có đoạn: “Với một vài vật thể, ánh sáng xiên tạo ra tín hiệu hình ảnh tốt hơn so với góc thẳng đứng. Lấy ví dụ, một hệ thống cảm biến vân tay với khả năng chiếu sáng đa chiều, ví dụ như cảm biến vân tay giấu dưới màn hình có thể tối ưu những bộ lọc theo các góc nghiêng khác nhau để ánh sáng và tín hiệu hình ảnh vân tay có thể lọt qua, từ đó cải thiện độ tương phản hình ảnh thu được.”

Đấy là lý thuyết, còn thực hành có thể sẽ như thế này. Apple sẽ đặt một lớp đèn nhỏ, bọc một lớp trong suốt để chiếu sáng cả khu vực cảm biến. Những lớp ở dưới thiết kế này có thể bao gồm một lớp lưới, một lớp điều hướng ánh sáng, và cuối cùng là cảm biến hình ảnh. Lớp lưới sẽ điều chỉnh hướng tia sáng phản chiếu để tạo ra những tia sáng xiên. Từ đó, những lớp còn lại của cảm biến vân tay sẽ lần lượt xử lý ánh sáng, và cuối cùng đến lượt cảm biến hình ảnh phân tích những tia sáng đó. Một giải pháp khác là dùng lăng kính giống hệt kính Fresnel như trong những tòa tháp hải đăng khúc xạ ánh sáng, gộp những tia sáng xiên thành một đường song song đồng nhất.

Tất cả những giải pháp kể trên có thể tạo ra một hệ thống đọc vân tay bằng ánh sáng hoạt động hiệu quả ngay khi bị giấu dưới màn hình, nhưng không tốn quá nhiều diện tích bên trong khung máy.