“屏下指紋識(shí)別技術(shù)，也叫隱形指紋技術(shù)，是在屏幕玻璃下方完成指紋識(shí)別解鎖過(guò)程的新技術(shù)，主要利用超聲波、光學(xué)等穿透技術(shù)，穿透各種不同的材質(zhì)，從而達(dá)到識(shí)別指紋的目的。”
繼vivo發(fā)布全球首款屏下指紋識(shí)別手機(jī)X20Plus之后，三星電子有限公司也有了大突破。媒體報(bào)道，近日三星集團(tuán)旗下最大子公司——三星電子已經(jīng)獲得了屏下光學(xué)指紋識(shí)別專利，并且有望在三星Note9上搭載。
指紋解鎖并不是一項(xiàng)“黑科技”，早在2013年，蘋果公司就在iPhone 5S上加入了Touch ID指紋識(shí)別功能。隨后，Android陣營(yíng)的手機(jī)也逐漸跟進(jìn)，使指紋識(shí)別成為智能手機(jī)的標(biāo)配。但隨著工業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，傳統(tǒng)指紋解鎖技術(shù)已不能滿足更苛刻的工藝水平要求。屏下指紋識(shí)別技術(shù)，這幾個(gè)月內(nèi)被炒得火熱的名詞，并沒(méi)有出現(xiàn)在號(hào)稱承前啟后的iPhone X上。連蘋果公司都沒(méi)用到的屏下指紋識(shí)別，究竟難在哪?
前置電容指紋識(shí)別遇阻
印象認(rèn)知(北京)科技有限公司王曙光博士曾專門撰文介紹指紋識(shí)別技術(shù)。他表示，指紋識(shí)別技術(shù)是眾多生物特征識(shí)別技術(shù)中的一種。可用的生物特征識(shí)別技術(shù)有指紋、人臉、聲紋、虹膜等。指紋是其中應(yīng)用最為廣泛的一種。“應(yīng)用于智能手機(jī)的指紋采集技術(shù)目前主要有三種：電容式、光學(xué)式和超聲波式。其中，電容式在智能手機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域目前仍然有最高的市場(chǎng)占有率。”中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所臧亞麗副研究員告訴科技日?qǐng)?bào)記者。
她表示，由于我們的指紋是由凹凸不平的皮膚紋路構(gòu)成，每個(gè)手指的紋路都完全不同，因此通過(guò)傳感器可以獲得不同的指紋圖像。由于皮膚表面凹凸導(dǎo)致指紋不同位置到傳感器之前的距離不同，測(cè)量到的電容也不同，最終將指紋圖像翻譯成芯片能理解的電信號(hào)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的指紋測(cè)定。但電容指紋傳感器也有缺點(diǎn)，它無(wú)法隔著手機(jī)屏識(shí)別按在屏幕上的指紋，這主要是因?yàn)槠聊荒＝M本身的厚度導(dǎo)致傳感器收集不到足夠多有用的信號(hào)。這就使得前置電容式指紋識(shí)別方案在全面屏手機(jī)上沒(méi)有了用武之地。
無(wú)需接觸就可識(shí)別指紋
全面屏，從字面上解釋就是手機(jī)的正面全部都是屏幕，采用無(wú)邊框設(shè)計(jì)，追求接近100%的屏占比。但由于受限于目前的技術(shù)，業(yè)界宣稱的全面屏手機(jī)暫時(shí)只是超高屏占比的手機(jī)，沒(méi)有能做到手機(jī)正面屏占比100%的手機(jī)?，F(xiàn)在業(yè)內(nèi)所說(shuō)的全面屏手機(jī)是指真實(shí)屏占比(非官方宣傳)可以達(dá)到80%以上，擁有超窄邊框設(shè)計(jì)的手機(jī)。如果想將全面屏變得更加“全面”甚至趨近于真正的“全面屏”的話，屏下指紋識(shí)別就必須攻克。
屏下指紋識(shí)別技術(shù)，也叫隱形指紋技術(shù)，是在屏幕玻璃下方完成指紋識(shí)別解鎖過(guò)程的新技術(shù)，主要利用超聲波、光學(xué)等穿透技術(shù)，穿透各種不同的材質(zhì)，從而達(dá)到識(shí)別指紋的目的。“所謂屏下指紋，指的正是隔著屏幕完成采集的識(shí)別技術(shù)，無(wú)需手指與指紋模塊直接接觸。”臧亞麗說(shuō)。
屏下指紋識(shí)別能保證屏幕的完整性，手指直接貼在屏幕上就能識(shí)別并解鎖。同時(shí)，屏下指紋識(shí)別還可以較大程度降低手指污垢、油脂以及汗水對(duì)解鎖的影響。目前已知的屏下指紋識(shí)別方案主要有兩種：一種是利用OLED實(shí)現(xiàn)，也就是光學(xué)式指紋識(shí)別;另一種是超聲波式指紋識(shí)別。
光學(xué)式指紋識(shí)別是在屏幕下方設(shè)置光學(xué)傳感器，通過(guò)發(fā)出近紅外光來(lái)識(shí)別用戶的指紋紋路。而超聲波式指紋識(shí)別就是在屏幕下方設(shè)置超聲波傳感器，通過(guò)超聲波完成指紋識(shí)別工作。
多種技術(shù)方案共同發(fā)力
vivo屏下指紋識(shí)別選用了Synaptics(新思國(guó)際)公司的光學(xué)指紋解決方案，在用戶手指輕微按壓屏幕時(shí)，OLED屏幕的RGB像素發(fā)出光線，穿透蓋板到屏幕表面，將指紋紋理照亮。因?yàn)槭种傅牟煌y路導(dǎo)致反射的光線不同，指紋傳感器會(huì)根據(jù)反射光線形成指紋圖像，手機(jī)會(huì)將形成的指紋圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比分析，最終識(shí)別指紋。需要注意的是，相比傳統(tǒng)按壓式指紋識(shí)別，屏下指紋識(shí)別在解鎖時(shí)，需要手指和屏幕有良好的接觸，因此需要使用一點(diǎn)力度按下。
vivo產(chǎn)品經(jīng)理韓伯嘯表示，帶屏下指紋識(shí)別的vivo X20Plus已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)，很快就會(huì)在國(guó)內(nèi)上市。同時(shí)，他還表示，該手機(jī)屏下指紋的誤識(shí)別率是五萬(wàn)分之一到五萬(wàn)分之二，能夠達(dá)到支付標(biāo)準(zhǔn)，很快就會(huì)在支付寶落地。
同時(shí)，超聲波指紋識(shí)別方案也被業(yè)界看好。超聲波指紋傳感器是向手指表面發(fā)射超聲波，并接收回波。手指的不同紋路會(huì)產(chǎn)生不同的回波信號(hào)，根據(jù)回波信號(hào)的不同即可產(chǎn)生指紋圖像信號(hào)。超聲波信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)在于其有著較強(qiáng)的穿透性，因此可獲得皮膚深層的指紋。
高通公司是超聲波式指紋識(shí)別方案的踐行者。根據(jù)高通提供的數(shù)據(jù)，其研發(fā)的超聲波屏下指紋識(shí)別技術(shù)可以穿透1200微米厚的OLED屏幕、800微米的玻璃和650微米的鋁合金。
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