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iPhone7的home键整合进屏幕的可能性有多少?

2016-07-07 08:18
蓝林笑生
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  日前有韩国媒体传出,苹果会把 iPhone 7 的 Touch ID 与 Home 键整合到屏幕、内嵌在玻璃,并移除实体的 Home 键。而坊间目前对于苹果 Home 键的方案,除了这项比较新的猜测,也包括升级 Touch ID,将它变成一片感应式的触控小板。那么,假如苹果真的有意推出 Home 键 2.0,比较有可能采用哪项方案?

  指纹辨识与屏幕整合并非新技术

  早在 2008 年(iPhone 正式发售的隔一年),苹果就已经申请过一项专利,描述如何将指纹传感器整合到玻璃底下。在文件中,苹果也提供了三种方式,包括组装、刻蚀与贴印(Print),以将指纹传感器藏在屏幕背后。尽管文件没有标示苹果的这项技术可以在屏幕面积的多少比例上实现指纹辨识,不过苹果明白指出,在一般的指纹辨识情境上,使用者不会看到任何指纹传感器的 UI 提示,甚至感觉不到它的存在。只有在指纹辨识失败时,画面才会出现图标,指引用户将手指重新放到传感器上方的玻璃。

  ▲ 苹果早年的专利指出可以在滑动解锁的过程就偷偷完成指纹辨识。(Source:USPTO)

  而 8 年后,LG 也在今年发表了一项类似的技术,透过将指纹传感器黏贴在屏幕底下,并以 UI 指示用户在屏幕表面按压图标、找到对应这枚指纹传感器的位置进而解锁。有趣的是,尽管在屏幕底下整合指纹传感器的技术在市场上看似成熟不少,苹果在 2013 年发表的 iPhone 5s,以及后续搭载 Touch ID 功能的机种,却不是采用最初的专利,而是将指纹辨识实体化,整合到 Home 键,那么,苹果有可能会把实体 Home 键换成虚拟 UI Home 键、以一枚全新的「小白点」取代使用近 10 年的 Home 键吗?这或许可以比较一下现有 Touch ID 的设计。

  现有 Touch ID 的设计

  ▲ Touch ID 的设计组件。(Source:Apple)

  现有的实体 Touch ID 总共有四片组件,在外观可见的部份,包括一圈会搭配机种颜色的不锈钢环,用来当作指纹传感器的启动开关,以及覆盖在 Home 键本体的蓝宝石水晶,可以保护底下的零件。至于隐藏在 Home 键底下的组件,则包括一片由 AuthenTec 研发的指纹传感器(苹果在 2012 年收购了 AuthenTec,并立刻将产品用在来年推出的 iPhone 5s),以及用来启动 Home 键功能的触控开关。

  当用户将手指放上 Home 键的瞬间,即使屏幕还没唤醒,外围的不锈钢环就会先偷跑,藉由手指的微电流,一边触发底下的指纹传感器,一边启动电场,再传送极微小的电流到用户的指头执行电容机制,以比对用户的指纹。

  在这个过程中,蓝宝石水晶的保护片具有重要的意义。一方面这片硬度仅次于钻石的晶体,长期下来能够保持 Home 键的平整,确保电流传递不会因为表面导电层的磨损而影响指纹传感器的准度,另一方面,这样的高硬度,也能确保苹果在维持表面防护力的前提下,尽可能减少保护层的厚度,让手指更接近指纹传感器,以因应 AuthenTec 指纹传感器电场较弱、不能穿透太厚的保护层以感应手指的问题,这也是苹果采用介电常数也优于玻璃的蓝宝石水晶玻璃,而且尽可能把厚度降低,据了解 Apple Touch ID 覆盖的蓝宝石水晶玻璃的厚度不到 1mm。

  接着当用户的指头出力按下 Home 键、唤醒屏幕后,由于 Touch ID 已经抓准按下 Home 键前的空档预先辨识,因此用户会在体验上,得到解锁反应很快的小错觉,提升满意度。有趣的是,这样的机制也产生了一项副作用──在速度快上一倍的第二代 Touch ID 上(搭载于 iPhone 6s),由于多了一小段偷跑的时间差,反而给了用户解锁速度太快的负担。

  而苹果对此的软件解决方案,则是在 iOS 10 增设了拿起 iPhone 屏幕便会自动唤醒的功能(A9 处理器与后续机种限定),让用户体验一段完整的指纹辨识过程,在提升使用者体验之余,也亲手解除为了提升体验、在较慢的第一代 Touch ID 上创造的小错觉。

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