指纹识别方案演进
在指纹识别刚刚出现的时候,原本是有很多类型的,比如触摸式、按压式、滑动解锁式等等,但最近两年,你会发现正面指纹基本上越来越多,背面指纹手机越来越少,包括HTC等品牌已经逐渐改变了产品设计。
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当前,指纹识别主要采用前置指纹识别和后置指纹识别及侧面指纹识别三种常见方案,而又以前置和后置方案识别居多,如,iPhone7、HTC U11等手机提供的就是前置指纹识别,而华为Nova、三星Galaxy S8等手机采用的则是后置指纹识别方案。尽管两种识别方案各有其利弊,但总体来说,指纹识别后置比前置更易削弱用户的用户体验,于是,越来越多的手机厂商转攻手机正面。
而全面屏的出现,掀起了手机形象的变革之旅,手机的屏占比逐渐提高,给用户带来更加惊艳的视觉体验,有业界人士预测,未来全面屏手机屏占比将普遍达到90%以上,甚至100%。而全面屏的出现也给手机产业链带来了一系列的挑战。
为提高全面屏手机的屏占比,手机正面的受话器、摄像头、指纹识别模组等也需要进行相应的布局调整,而如何在不损失用户体验的同时,将各部件合理放置也成为全面屏面临的大难题,就指纹识别来说,新的指纹识别解锁方式——屏下指纹已经应运而生,并越来越受重视。
超声波指纹识别
超声波指纹识别利用的是超声波到达不同材质表面时,被吸收、穿透与反射的程度不同的原理,超声波具有穿透材料的能力,且随材料的不同产生大小不同的回波。因此,利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异,就可以区分指纹嵴与峪所在的位置。
在今年6月底的上海MWC展会上,高通携新技术亮相,联合国内手机厂商vivo展示了其第三代超声波指纹识别技术,该技术被称为世界首个屏幕指纹解锁的Under Display技术。
相比于第一代和第二代,第三代超声波指纹识别技术优点明显,手指无需与指纹模块相接触,因而不会对手机的外观造成太大影响。也因为可实现3D指纹识别技术,其安全性要大幅领先。
不过在这些传感器要在特定的条件下运行,仅适用于OLED屏,由于OLED屏相对来说更薄,超声波更容易实现穿越。此外,其识别速度和精度和市面上主流的电容式指纹识别还有很大差距,据媒体披露这项技术会使设备屏幕寿命降低,亮度显示上也会受到影响。
光学指纹
光学指纹解锁的技术原理是利用光的折射与反射,将手指放置在光学镜片上,手指在内置光的照射下从底部射向三棱镜,射出的光线根据手机指纹纹理表现的光暗表现不同,通过投射到的耦合器件,来识别指纹所有独特的特征。
光学指纹识别最早是应用在门禁、打卡机等考勤、安防领域,然集成到小模块,应用到手机上却一直是个难点。
在年初的世界移动大会(MWC2017)大会上,汇顶科技借助三星 Galaxy S7 Edge展示了用手指直接按压屏幕就可以实现解锁的光学指纹解锁技术,由此引起手机圈内的热烈讨论。
该方案同样需要用手指轻触屏幕指定区域进行指纹识别。其具有如下优势:避免手机机身打孔,并且增加了活体检测功能,防止通过伪造指纹进行信息验证。
当手机屏幕亮度不足或亮度过足,或指纹识别区域显示其它图像像素信息时,指纹识别的准确度会有较大的偏差。而在手机完全黑屏状态下需要先将手机唤醒再进行指纹验证。
这项技术方案对手机屏幕有一定要求,只能用于AMOLED屏,LCD屏做不到,原因是噪音太大,还有因模组厚度不均而导致屏幕亮度不均的技术问题存在。
屏下指纹的多次尝试
去年12月,美国Synaptics公司推出了新一代光学指纹识别传感器 FS9100,三星Galaxy S8系列拟采用Synaptics公司的光学指纹识别方案。而Synaptics的技术还不成熟,暂时无法满足三星Galaxy S8的量产需要。最终,三星不得已在新机上采用了后置指纹识别方案。
苹果即将发布的新机,作为苹果公司十周年的力作,吸引了社会各界的关注,苹果新机的消息曝光更是层出不穷,关于苹果新机的屏下指纹识别经过反复论证而没有定调,近日,又有消息称苹果新机或将采用电源键指纹识别方案,原因是屏下指纹技术还不成熟。
除了屏下指纹技术本身的技术不成熟之外,影响屏下指纹商用和量产的还有产业链的完备程度。毕竟全面屏的发展需要产业链的支持,而产业链的完备程度会在一定程度上影响全面屏的发展进程。当前,受制于技术的不成熟,产业链的配合程度还比较低。
尽管屏下指纹是未来全面屏手机指纹识别方案的趋势所在,但就目前而言,屏下指纹还不足以撼动其他指纹识别方案的地位,有业界人士认为:屏下指纹大规模的普及最迟也可能在一年之后。