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[问答] 什么是屏下光学指纹识别?
132 指纹识别
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屏下指纹解锁技术主要有光学指纹识别技术超声波指纹识别技术等。目前,光学指纹解锁技术是屏下指纹解锁解决方案中,最成熟和最受欢迎的技术。这节synaptics小课堂,我们就来讲讲,什么是屏下光学指纹解锁技术
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2019-7-30 07:44:00   评论 分享淘帖 邀请回答
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从智能手机开始,人们对于更大屏幕和更高清晰度的追求就从未停止。得益于屏下指纹解锁技术的发展,当初只停留在设计图纸上的全面屏手机,如今已经得到大规模的商用和普及。
屏下指纹解锁技术主要有光学指纹识别技术超声波指纹识别技术等。目前,光学指纹解锁技术是屏下指纹解锁解决方案中,最成熟和最受欢迎的技术。这节Synaptics小课堂,我们就来讲讲,什么是屏下光学指纹解锁技术
光学指纹识别技术的发展
光学指纹技术本身不是什么新鲜科技,对于很多上班族来说其实并不陌生。我们常见的考勤机和门禁上,大部分就采用了光学指纹识别技术。

传统光学式指纹识别原理简易示意图[1]
但是由于传统的光学指纹识别系统只能够扫描手指皮肤的表面,手指表面的干净程度直接影响到识别的效果,而且指纹手模也可能通过识别系统,导致安全性不高。另外,在传统的光学传感器中存在棱镜,体积较大,一般为半导体的几倍甚至10倍大小,所以限制了其在小型设备上的应用。[2]
经过多年发展,光学指纹识别已经逐渐可以满足智能手机的需求,例如识别精度、安全性和小型化。最重要的是,光学指纹识别能和屏幕融为一体,这一点是电容式指纹识别方案无法做到的。[2]
全面屏兴起之前,传统的手机指纹解锁技术主要采用的是电容式指纹解锁,也就是传统中带有实体Home键的那种。
这几种指纹识别方案的关系示意图如下:
2019-7-30 16:32:43 评论

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全面屏手机时代的选择
全面屏兴起前,电容式指纹解锁方案已经发展得十分成熟,很受厂商的青睐。但出于对更高屏幕比例的执念和追求,人们一直努力寻找出更好的解决方案。有的手机厂家选择将指纹识别放到手机的背面,这种方式虽然能满足手机正面更高的屏幕比,可是却造成对手机一体化设计的破坏和美感上的缺失。
于是,屏下光学指纹解锁诞生了
屏下光学指纹识别的原理就是:按压OLED屏幕后,OLED产生的光线会照射手指纹理,然后光线再反射到屏幕下的指纹识别传感器上,产生指纹图像。[3]
由于OLED屏幕像素间具有一定的间隔,能够保证光线透过。当用户手指按压屏幕时,OLED屏幕发出光线将手指区域照亮,照亮指纹的反射光线透过屏幕像素的间隙返回到紧贴于屏下的传感器上。最终形成的图像通过与数据库中已存的图像进行对比分析,进行识别判断。[4]整个过程有些类似用数码相机拍照。

屏下光学指纹识别示意图[4]
这个过程说起来简单,但是光学指纹识别要涉及到光学透镜系统传感器芯片盖板玻璃OELD屏幕,研发中要涉及多个供应商。[3]
光学指纹识别穿透能力高达1200um~1500um,不需要外部开槽或者其他工艺来帮助其实现解锁,省去了原来实体Home键的空间预留,整个屏幕做到了干净大方,手机的正面形象更加美观。[5]

Synaptics Clear ID FS9500产品示意图
Synaptics的Clear ID FS9500的指纹传感器是一个装在AMOLED注1下的小型CMOS注2设备,这个传感器本身厚度仅为0.69毫米。当手指放上时,一部分的屏幕会亮起,来便于传感器捕捉到清晰的指纹图像。
这套解决方案一方面不仅有防尘、防水的能力(由于有玻璃层的覆盖),而且识别速度快于其他生物识别技术(包括3D面部识别),同时价格也更具有竞争力
世界上第一款屏下指纹解锁手机的诞生
媒体报道截图
在2018年的拉斯维加斯国际消费电子展上,Synaptics携手Vivo推出了世界上第一款屏下指纹解锁的智能手机,引领智能手机的发展进入一个新的阶段。Synaptics Clear ID光学屏幕指纹传感器系列是全球首款可大规模量产的智能手机解决方案,被 vivo X20 Plus UD 和X21 UD 机型采用。
此后,基于Synaptics成熟的光学屏幕指纹传感性能和技术、先进的光学优化算法以及在用户体验设计方面的专业能力,全球最大的智能手机制造商之一小米,也选择了Synaptics的解决方案。

Synaptics Clear ID FS9500
Synaptics凭借着Clear ID™光学传感器和Natural ID™电容式解决方案在这个新兴领域里保持着领先地位。两种解决方案都将生物特征识别技术和高级加密技术集成在一系列指纹识别传感器上,使应用具备高度安全性、易用性以及成本效益,为手机、电脑和汽车等市场提供的生物指纹识别解决方案。
2019-7-30 16:33:20 评论

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