آخرین پتنت اپل نشان از نمایشگری جدید و بی‌نقص برای آیفون دارد

سال‌هاست که در محافل فناوری، شایعات و گمانه‌زنی‌های فراوانی در مورد تلاش‌های اپل برای انتقال فناوری تشخیص چهره Face ID و اجزای حیاتی آن به زیر سطح نمایشگر آیفون‌ها مطرح می‌شود. انگیزه‌ی این تلاش‌ها کاملاً روشن است: هدف، حذف کامل بریدگی بالای صفحه نمایش (ناچ) که برای قرارگیری دوربین و حسگرهای Face ID استفاده می‌شد، و حتی حذف راهکار جدیدتر یعنی حفره‌ی بیضی شکل موسوم به جزیره پویا (Dynamic Island) است. با حذف این عناصر، کاربران آیفون می‌توانند از تجربه‌ی بصری بی‌نقص و یکپارچه در هنگام تماشای محتوا در نمایشگر دستگاه خود لذت ببرند. این امر، صفحه‌نمایش را به یک سطح کاملاً صاف و بدون هیچ گونه مزاحمتی تبدیل می‌کند که تجربه‌ی کاربری بسیار بهتری را ارائه می‌دهد.

در این راستا، راس یانگ، بنیانگذار و مدیرعامل شرکت Display Supply Chain Consultants (DSCC)، که یکی از منابع خبری معتبر و شناخته‌شده در زمینه‌ی فناوری‌های نمایشگر و افشاگر مسائل مربوط به این حوزه است، سال گذشته اعلام کرد که دیگر انتظار ندارد شاهد پیاده‌سازی فناوری Face ID در زیر نمایشگر در مدل‌های آیفون ۱۷ پرو و آیفون ۱۷ پرو مکس در سال جاری میلادی باشد. این اظهار نظر از سوی یک منبع آگاه، نشان از آن دارد که چالش‌های فنی و مهندسی قابل توجهی در مسیر تحقق این هدف وجود دارد و اپل هنوز نتوانسته بر این موانع به طور کامل غلبه کند.

با این وجود، ثبت یک پتنت جدید توسط اپل، بارقه‌های امیدی را برای حل مشکلات فنی موجود و دست‌یابی به این فناوری نوآورانه ایجاد کرده است. اپل در مسیر توسعه‌ی این فناوری با مشکل اساسی عبور نور مادون قرمز، که برای اسکن سه‌بعدی چهره کاربر و تأیید هویت او توسط سیستم Face ID مورد استفاده قرار می‌گیرد، از میان پیکسل‌های قرار گرفته در زیر سطح نمایشگر آیفون مواجه بود. به عبارت دیگر، نور مادون قرمز به دلیل ساختار پیکسل‌ها قادر به عبور به میزان کافی نبود و این امر، عملکرد Face ID را مختل می‌کرد.

پتنتی که اخیراً توسط اداره ثبت اختراعات و علائم تجاری ایالات متحده (USPTO) به اپل اعطا شده، با عنوان «روش‌ها و پیکربندی‌هایی برای بهبود عملکرد حسگرها در زیر نمایشگر» به ثبت رسیده است. این پتنت به طور مشخص به بررسی و ارائه‌ی راهکارهایی برای حل مشکل عبور نور مادون قرمز از لایه‌های نمایشگر می‌پردازد. این پتنت، جزئیات فنی راهکار پیشنهادی اپل را شرح می‌دهد.
راهکاری که اپل در این پتنت ارائه داده، شامل حذف بخشی از هر پیکسل تحت تأثیر، به نام زیرپیکسل (subpixel) است. همانطور که می‌دانیم، هر پیکسل از سه زیرپیکسل با رنگ‌های قرمز، سبز و آبی تشکیل شده است که با ترکیب نور این سه رنگ، رنگ نهایی پیکسل را تشکیل می‌دهند. ایده‌ی اصلی این است که با حذف بخشی از آرایه‌ی زیرپیکسل‌ها، مسیری برای عبور نور مادون قرمز از میان پیکسل‌های زیر صفحه نمایش ایجاد شود. 

نکته‌ی حائز اهمیت اینجاست که اپل راهکاری هوشمندانه برای حفظ کیفیت تصویر ارائه داده است: حتی با حذف بخشی از زیرپیکسل‌ها، تصویر نهایی همچنان بدون تغییر و با همان کیفیت قبلی باقی می‌ماند. دلیل این امر، نحوه‌ی عملکرد زیرپیکسل‌ها پس از حذف بخشی از آن‌هاست. زیرپیکسل‌های باقی‌مانده، خود را به گونه‌ای با زیرپیکسل‌های همرنگ مجاور تنظیم می‌کنند که کمبودی در تصویر نهایی احساس نشود و تصویر به طور کامل و بدون نقص نمایش داده شود. این روش، یک راه‌حل خلاقانه و مؤثر برای غلبه بر چالش فنی موجود و در عین حال حفظ کیفیت بالای نمایشگر ارائه می‌دهد.

در این پتنت همچنین ذکر شده که حذف بخش‌های بسیار کوچکی از شبکه‌ی حساس به لمس که روی نمایشگر قرار دارد، می‌تواند به بهبود عبور نور مادون قرمز کمک کند. این بخش‌های حذف شده به قدری کوچک هستند که هیچ تأثیری بر عملکرد و حساسیت صفحه لمسی نخواهند داشت و کاربر هیچ تغییری در تجربه‌ی لمسی خود احساس نخواهد کرد.

 این موضوع نشان می‌دهد که اپل به تمامی جنبه‌های فنی این فناوری، از جمله حفظ کیفیت تصویر و عملکرد لمسی، توجه ویژه‌ای داشته و به دنبال یک راه‌حل جامع و بدون نقص بوده است.

با در نظر گرفتن پیچیدگی‌های فنی و چالش‌های مهندسی موجود، احتمالاً فناوری Face ID زیر نمایشگر تا زمان عرضه‌ی آیفون ۱۸ پرو و آیفون ۱۸ پرو مکس در سال آینده‌ی میلادی به طور کامل آماده و قابل استفاده نخواهد بود. همچنین، این احتمال نیز وجود دارد که فناوری بسیار پیچیده‌ای که در این پتنت به آن اشاره شده، هرگز به طور عملی مورد استفاده قرار نگیرد و اپل مجبور به ابداع و استفاده از روش‌های دیگری برای قرار دادن اجزای Face ID در زیر نمایشگر شود. پتنت اعطا شده به اپل با شماره‌ی ثبت US 12,201,004 در تاریخ ۱۴ ژانویه ۲۰۲۵ (۲۵ دی ۱۴۰۳) صادر شده و نام هفت نفر از مهندسان و کارمندان اپل به عنوان مخترعان این فناوری در آن ذکر شده است. ذکر نام این تعداد از افراد به عنوان مخترع، نشان از اهمیت و تمرکز بالای اپل روی این پروژه دارد.