苹果Touch ID的取消一直令许多人扼腕不已，其中包括爱戴墨镜的我。好在，一个最新消息是苹果可能会在屏幕下层提供更大的Touch ID。
这个消息的来源相对可靠，因为这是在新近公开的苹果专利申请中发现的。
除了允许在触摸屏下显示Touch ID之外，相关的专利申请还涉及到在这些显示层下方嵌入RF天线，来改善Wi-Fi和蜂窝数据的接收。毕竟，Wi-Fi和蜂窝网络所需信号一直都要暴露在外，占用iPhone的整个显示屏的话，信号应该会比原本小小一条放在设备侧面要好得多。
这个名为“使用角度聚焦的窄视场滤镜增强了显示屏下指纹识别功能”（ Enhanced under-display fingerprint sensing using angle-focused narrow field-of-view filters）的专利是苹果在去年6月就提交了的，但直到现在才公布细节。
这个专利提到，指纹传感和匹配是被广泛用作个人识别或验证的可靠技术。并认为，光学指纹传感器对于电子设备，尤其是便携式设备中的验证或认证可能特别有利。
之前Touch ID的问题在于，随着时间的推移，玻璃跟空气的接触会令性能的稳定性下降，从而无法进行小面积匹配。并且，使用互补金属氧化物半导体（CMOS）作为大面积传感器，成本效益不高，分离不同角度的反射射线也会需要很久。
苹果对此提出的解决方案是让Touch ID传感器更大，并放置在显示器下方，节省宝贵的正面屏幕空间。
在披露的专利文章中，专利申请集中于怎么解决发光困难，使得显示器可以更好地显示图像，随后将指纹的光学扫描反射回设备中。比如，在下图中，手指就被标记为110，去触摸显示器的各层。
苹果在专利申请文章中解释说：“发光层被透明层覆盖，可以照亮接触透明层的表面，并使反射光从该表面透射到光学层。” “光学层或滤光层中的至少一个，能够对反射光进行角度聚焦的FOV滤波。”
FOV（field of view），即视场，指在任何指定时刻可观察世界的程度。对于于光学仪器或传感器而言，它是一个立体角，检测器通过这个立体角对电磁辐射敏感。在这个专利申请里，是指从不同角度进行显示图像和指纹的光学扫描。
在专利文章的一个示例中，苹果建议可以“从右侧照亮”用户的手指，并且“以一定角度（例如42度）发射的光可以反射……以到达成像区。”
在整个专利申请中，苹果都很关注遮挡问题，即光线被物体挡住。如果指纹扫描是从一个以上的角度进行的，则这个设备可以解释每个角度造成的不同遮挡。
苹果在文章里说，这是因为附加遮挡图案（第二遮挡图案）虽然与触摸的相同区域相关，但与第一遮挡图案不同。此外，在不同方向上的照明会导致更多的遮挡图案，这些遮挡图案可用于平均化并降低触摸显示层OLED的遮挡效果。
除了将传感器嵌入，苹果还说要将RF天线也嵌入到显示器里。
在这种情况下，显示可集成混合透明天线，跟怎样在屏幕中嵌入无线电前端模块（RFEM）就有相当大的关联了。
专利申请中提到，如今的智能手表等无线系统，正用较小边框或无边框的解决方案去搞定边缘到边缘的显示。如下图，苹果就介绍了怎么跟屏幕内的天线来回发送信号。
文章还继续说道，对于可穿戴设备（例如智能手表，智能眼镜或与健康相关的智能监控设备）而言，显示屏很小，无线电（例如蓝牙，GPS，WiFi，3G / 4G / LTE，FM等）相关的天线也一直在不断增加。”
在提到针对此类设备的天线解决方案可能具有挑战性之后，这个专利申请文章里，又花了一万两千多字的篇幅，详细介绍了解决方案，涵盖了从蓝牙到WLAN的所有天线的不同需求。
但实际上，对于同一个小天地的所有天线而言，基础原理其实都是相同的。
苹果打算折腾一个拥有多层显示器的设备来解决所有问题，这设备包括液晶显示层（LCD），触摸面板层和保护玻璃层，以及一个发射射频信号的天线。
据文章所说，天线包括一个初级耦合馈送结构，这个结构会通过馈送线从无线电前端模块接收射频信号。并且天线还包括一个生成结构，用于辐射射频信号。
文章提到，这样会存在一个与天线之间来回信号怎么解决的问题。但是又强调称，在显示器中嵌入天线会产生较大的接收区域，而不会丢失任何显示空间。
总的来说，苹果这个专利是一年半以前申请的，目前他们确切的进展我们一无所知。但可以预见的是，将来我们很可能要看到一个看似什么都没有，其实什么都有的多层显示屏了。至于Touch ID、齐刘海跟丑天线，大概率会慢慢淡出我们的记忆了。
