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屏下指纹识别 全面屏新福利

2018-01-26 14:38:03|来源:科技日报|编辑:于苏燕 |责编:韩东林

  “屏下指纹识别技术,也叫隐形指纹技术,是在屏幕玻璃下方完成指纹识别解锁过程的新技术,主要利用超声波、光学等穿透技术,穿透各种不同的材质,从而达到识别指纹的目的。”

  继vivo发布全球首款屏下指纹识别手机X20Plus之后,三星电子有限公司也有了大突破。媒体报道,近日三星集团旗下最大子公司——三星电子已经获得了屏下光学指纹识别专利,并且有望在三星Note9上搭载。

  指纹解锁并不是一项“黑科技”,早在2013年,苹果公司就在iPhone 5S上加入了Touch ID指纹识别功能。随后,Android阵营的手机也逐渐跟进,使指纹识别成为智能手机的标配。但随着工业设计的进一步发展,传统指纹解锁技术已不能满足更苛刻的工艺水平要求。屏下指纹识别技术,这几个月内被炒得火热的名词,并没有出现在号称承前启后的iPhone X上。连苹果公司都没用到的屏下指纹识别,究竟难在哪?

  前置电容指纹识别遇阻

  印象认知(北京)科技有限公司王曙光博士曾专门撰文介绍指纹识别技术。他表示,指纹识别技术是众多生物特征识别技术中的一种。可用的生物特征识别技术有指纹、人脸、声纹、虹膜等。指纹是其中应用最为广泛的一种。“应用于智能手机的指纹采集技术目前主要有三种:电容式、光学式和超声波式。其中,电容式在智能手机应用领域目前仍然有最高的市场占有率。”中国科学院自动化研究所臧亚丽副研究员告诉科技日报记者。

  她表示,由于我们的指纹是由凹凸不平的皮肤纹路构成,每个手指的纹路都完全不同,因此通过传感器可以获得不同的指纹图像。由于皮肤表面凹凸导致指纹不同位置到传感器之前的距离不同,测量到的电容也不同,最终将指纹图像翻译成芯片能理解的电信号,这样就可以实现准确的指纹测定。但电容指纹传感器也有缺点,它无法隔着手机屏识别按在屏幕上的指纹,这主要是因为屏幕模组本身的厚度导致传感器收集不到足够多有用的信号。这就使得前置电容式指纹识别方案在全面屏手机上没有了用武之地。

  无需接触就可识别指纹

  全面屏,从字面上解释就是手机的正面全部都是屏幕,采用无边框设计,追求接近100%的屏占比。但由于受限于目前的技术,业界宣称的全面屏手机暂时只是超高屏占比的手机,没有能做到手机正面屏占比100%的手机。现在业内所说的全面屏手机是指真实屏占比(非官方宣传)可以达到80%以上,拥有超窄边框设计的手机。如果想将全面屏变得更加“全面”甚至趋近于真正的“全面屏”的话,屏下指纹识别就必须攻克。

  屏下指纹识别技术,也叫隐形指纹技术,是在屏幕玻璃下方完成指纹识别解锁过程的新技术,主要利用超声波、光学等穿透技术,穿透各种不同的材质,从而达到识别指纹的目的。“所谓屏下指纹,指的正是隔着屏幕完成采集的识别技术,无需手指与指纹模块直接接触。”臧亚丽说。

  屏下指纹识别能保证屏幕的完整性,手指直接贴在屏幕上就能识别并解锁。同时,屏下指纹识别还可以较大程度降低手指污垢、油脂以及汗水对解锁的影响。目前已知的屏下指纹识别方案主要有两种:一种是利用OLED实现,也就是光学式指纹识别;另一种是超声波式指纹识别。

  光学式指纹识别是在屏幕下方设置光学传感器,通过发出近红外光来识别用户的指纹纹路。而超声波式指纹识别就是在屏幕下方设置超声波传感器,通过超声波完成指纹识别工作。

  多种技术方案共同发力

  vivo屏下指纹识别选用了Synaptics(新思国际)公司的光学指纹解决方案,在用户手指轻微按压屏幕时,OLED屏幕的RGB像素发出光线,穿透盖板到屏幕表面,将指纹纹理照亮。因为手指的不同纹路导致反射的光线不同,指纹传感器会根据反射光线形成指纹图像,手机会将形成的指纹图像与数据库进行对比分析,最终识别指纹。需要注意的是,相比传统按压式指纹识别,屏下指纹识别在解锁时,需要手指和屏幕有良好的接触,因此需要使用一点力度按下。

  vivo产品经理韩伯啸表示,带屏下指纹识别的vivo X20Plus已经开始量产,很快就会在国内上市。同时,他还表示,该手机屏下指纹的误识别率是五万分之一到五万分之二,能够达到支付标准,很快就会在支付宝落地。

  同时,超声波指纹识别方案也被业界看好。超声波指纹传感器是向手指表面发射超声波,并接收回波。手指的不同纹路会产生不同的回波信号,根据回波信号的不同即可产生指纹图像信号。超声波信号的优点在于其有着较强的穿透性,因此可获得皮肤深层的指纹。

  高通公司是超声波式指纹识别方案的践行者。根据高通提供的数据,其研发的超声波屏下指纹识别技术可以穿透1200微米厚的OLED屏幕、800微米的玻璃和650微米的铝合金。(陆成宽)

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