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指紋模塊軟板廠講手機(jī)指紋識(shí)別的分類

2023-05-17 09:44

現(xiàn)在的手機(jī)基本上都配備有指紋識(shí)別功能,那么手機(jī)指紋識(shí)別種類有哪些?下面由指紋模塊軟板廠深深給大家介紹下。

手機(jī)指紋識(shí)別種類:

電容式指紋

  在現(xiàn)階段,從指紋識(shí)別類型上,絕大部分智能手機(jī)大多都在使用電容式指紋識(shí)別。一般來(lái)說(shuō),指紋模組(以iPhone為例)是由觸控IC、電容傳感器、金屬檢測(cè)環(huán)、保護(hù)蓋板組成,而現(xiàn)在技術(shù)的發(fā)展,則已經(jīng)可以去掉金屬探測(cè)環(huán),使得承載指紋模組的Home鍵更顯得一體化。

  由于我們的指紋是由一圈一圈的皮膚紋路構(gòu)成,每個(gè)人紋路的形狀、指紋的波峰和波谷都完全不同,因此指紋在電容傳感器中測(cè)量的點(diǎn)的長(zhǎng)短也不盡相同(波峰的電容值較高、波谷的電容值較低), 最終將指紋圖像翻譯成芯片能理解的電信號(hào),當(dāng)用戶在錄入指紋時(shí),指紋模組工作,提取指紋圖像,轉(zhuǎn)化成電信號(hào)與傳感器上N多個(gè)電容器極板相匹配,最終記錄保存在手機(jī)中。

  對(duì)于當(dāng)前絕大部分的指紋識(shí)別模組,都可以對(duì)指紋圖像進(jìn)行360°掃描,因此對(duì)于用戶解鎖時(shí)手指的姿勢(shì)沒(méi)有限制,這就對(duì)指紋識(shí)別的精度有一定的要求。一般來(lái)說(shuō),目前智能手機(jī)的指紋識(shí)別模組分辨率能達(dá)到500dpi,而越高的分辨率則對(duì)于指紋信息的精準(zhǔn)度和速度有所提升。

  當(dāng)然,影響指紋識(shí)別速度和精準(zhǔn)度的也并不只是指紋模組的面積和分辨率。FPC廠深深前面整理所知,電容式指紋識(shí)之所以能夠是識(shí)別指紋,主要是基于手指指紋的溝壑。而我們平時(shí)使用時(shí),手上免不了沾染一些油污或出汗,而水和雜志會(huì)導(dǎo)電,并且會(huì)填充手指的波谷,使得指紋識(shí)別掃描精度下降。這也就是一般情況下,手上沾水后為什么指紋識(shí)別失靈或速度慢的原因。

  盡管如今電容式指紋的成本已經(jīng)比較低(普通的指紋識(shí)別模組大概只要3美金左右),無(wú)論在當(dāng)下的旗艦機(jī)還是千元機(jī)中上都可以有比較接近的體驗(yàn)。不過(guò)如上文所說(shuō), 電容式指紋對(duì)于手上的污漬、水、油這樣的在生活中比較常遇到的情況下使用效果都會(huì)大打折扣。并且電容式指紋對(duì)于手機(jī)的造型也有一定方面的限制,由于電容式指紋需要在保護(hù)蓋板上做一些噴涂,因此使用久了總免不了會(huì)有刮花的可能。另外電容式指紋的穿透力大概在300微米,而正常的屏幕保護(hù)玻璃厚度大概在400微米以上。因此對(duì)于手機(jī)造型上有所限制。

  基于這些原因,科技廠商也在不斷研發(fā)新的指紋識(shí)別技術(shù)。而目前已經(jīng)看到樣機(jī)實(shí)現(xiàn)的,則是射頻式指紋識(shí)別(超聲波指紋)、第二代光學(xué)指紋。

超聲波指紋

  超聲波屬于射頻指紋的一直用,與電容式需要檢測(cè)指紋表面不同,超聲波具有穿透性,利用指紋模組發(fā)出的特定頻率的超聲波掃描手指,利用指紋的不同對(duì)超聲波反射的不同,能夠建立3D指紋圖形,因此對(duì)手指表面的清潔程度并不用太過(guò)考慮。另外,由于超聲波具有比較強(qiáng)的穿透性,可以穿透金屬、玻璃等常用手機(jī)材質(zhì),因此對(duì)手機(jī)外觀方面也不會(huì)有太多限制。

  根據(jù)高通提供的數(shù)據(jù),面向顯示屏的指紋傳感器可透過(guò)厚至1200微米的OLED顯示屏工作,面向金屬的指紋傳感器可透過(guò)厚至650微米的鋁材質(zhì)外殼工作,而面向玻璃的指紋傳感器可透過(guò)厚至800微米的玻璃工作。這樣的數(shù)據(jù)已經(jīng)超過(guò)當(dāng)前主流的2.5D屏幕(大致700-800毫米)的厚度,因此手機(jī)廠商可以將指紋模組放在自己需要的部分,以打造更具未來(lái)感的外觀。(目前超聲波指紋方案還只能應(yīng)用在OLED屏幕)。并且高通宣稱,這一代的超聲波指紋識(shí)別在功耗、模組大小都可以與可以做到與電容式傳感器比較接近的水準(zhǔn)。

  當(dāng)然,能做到in-display的,除了超聲波之外,更多的科技公司在研究光學(xué)指紋方案。

光學(xué)指紋

  相比之下,光學(xué)指紋的應(yīng)用場(chǎng)景離我們更貼近一些。比如在最初的指紋打卡機(jī)上,就是采用最早的光學(xué)指紋技術(shù)。在錄入原始指紋信息后,通過(guò)玻璃下方發(fā)出的激光掃描你手指摁在玻璃上壓出來(lái)的指紋,掃描出的圖像以黑白的圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比。但是最初的光學(xué)指紋識(shí)別由于是基于圖像識(shí)別,所以對(duì)手指的清潔度、指紋模組大小都有要求。

  在智能手機(jī)中,對(duì)光學(xué)指紋進(jìn)行了重新升級(jí),通常采用手機(jī)屏幕作為發(fā)光主體,通過(guò)光路照射到指紋,返回的光線再通過(guò)屏幕返回到屏幕下的CIS(CMOS Image Sensor),手機(jī)針對(duì)返回的圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析對(duì)比,最終識(shí)別指紋。

  可以看到,只要是光學(xué)指紋就需要有光。而對(duì)于智能手機(jī)來(lái)說(shuō),屏幕發(fā)光的時(shí)間、功耗、以及屏幕表面的清潔度都會(huì)影響到光學(xué)指紋的應(yīng)用體驗(yàn),因此現(xiàn)在也只能應(yīng)用在OLED屏幕上開(kāi)發(fā),而基于LCD屏幕的光學(xué)指紋還鮮有人問(wèn)津。而同為in-display的解決方案,在產(chǎn)品成本、良品率上光學(xué)指紋比超聲波指紋更具有優(yōu)勢(shì),但在安全性方面,目前高通所做的超聲波指紋可以檢測(cè)到皮膚下的血氧以及心率,擁有先天優(yōu)勢(shì)的超聲波無(wú)疑優(yōu)于光學(xué)指紋。

總結(jié):

  以上就是軟板廠深深整理出目前離我們最近的指紋識(shí)別的三種方案,各有利弊。從目前成本以及普及度,電容式指紋》光學(xué)指紋》超聲波指紋;從安全性出發(fā),超聲波指紋》電容性指紋(暫時(shí))》光學(xué)指紋;而從對(duì)手機(jī)外觀的影響來(lái)看,能穿透金屬的超聲波無(wú)疑會(huì)給智能手機(jī)的ID設(shè)計(jì)帶來(lái)更多富有創(chuàng)意的可能性,但不得不說(shuō),在三者中,目前超聲波指紋可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難度最高。

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