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指紋模塊軟板廠講手機指紋識別的分類

2023-05-17 09:44

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

手機指紋識別種類:

電容式指紋

  在現(xiàn)階段,從指紋識別類型上,絕大部分智能手機大多都在使用電容式指紋識別。一般來說,指紋模組(以iPhone為例)是由觸控IC、電容傳感器、金屬檢測環(huán)、保護蓋板組成,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量的點的長短也不盡相同(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,當用戶在錄入指紋時,指紋模組工作,提取指紋圖像,轉(zhuǎn)化成電信號與傳感器上N多個電容器極板相匹配,最終記錄保存在手機中。

  對于當前絕大部分的指紋識別模組,都可以對指紋圖像進行360°掃描,因此對于用戶解鎖時手指的姿勢沒有限制,這就對指紋識別的精度有一定的要求。一般來說,目前智能手機的指紋識別模組分辨率能達到500dpi,而越高的分辨率則對于指紋信息的精準度和速度有所提升。

  當然,影響指紋識別速度和精準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,電容式指紋識之所以能夠是識別指紋,主要是基于手指指紋的溝壑。而我們平時使用時,手上免不了沾染一些油污或出汗,而水和雜志會導電,并且會填充手指的波谷,使得指紋識別掃描精度下降。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(普通的指紋識別模組大概只要3美金左右),無論在當下的旗艦機還是千元機中上都可以有比較接近的體驗。不過如上文所說, 電容式指紋對于手上的污漬、水、油這樣的在生活中比較常遇到的情況下使用效果都會大打折扣。并且電容式指紋對于手機的造型也有一定方面的限制,由于電容式指紋需要在保護蓋板上做一些噴涂,因此使用久了總免不了會有刮花的可能。另外電容式指紋的穿透力大概在300微米,而正常的屏幕保護玻璃厚度大概在400微米以上。因此對于手機造型上有所限制。

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

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,利用指紋的不同對超聲波反射的不同,能夠建立3D指紋圖形,因此對手指表面的清潔程度并不用太過考慮。另外,由于超聲波具有比較強的穿透性,可以穿透金屬、玻璃等常用手機材質(zhì),因此對手機外觀方面也不會有太多限制。

  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厚至800微米的玻璃工作。這樣的數(shù)據(jù)已經(jīng)超過當前主流的2.5D屏幕(大致700-800毫米)的厚度,因此手機廠商可以將指紋模組放在自己需要的部分,以打造更具未來感的外觀。(目前超聲波指紋方案還只能應用在OLED屏幕)。并且高通宣稱,這一代的超聲波指紋識別在功耗、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。

  當然,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指紋方案。

光學指紋

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

  在智能手機中,對光學指紋進行了重新升級,通常采用手機屏幕作為發(fā)光主體,通過光路照射到指紋,返回的光線再通過屏幕返回到屏幕下的CIS(CMOS Image Sensor),手機針對返回的圖像與數(shù)據(jù)庫進行分析對比,最終識別指紋。

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

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)》光學指紋;而從對手機外觀的影響來看,能穿透金屬的超聲波無疑會給智能手機的ID設計帶來更多富有創(chuàng)意的可能性,但不得不說,在三者中,目前超聲波指紋可實現(xiàn)的技術(shù)難度最高。

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