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hg0088足球网址:屏下光学指纹辨认方案介绍和展望 [Soomal]

日期:2019-12-09 浏览:

为什么屏下指纹模组会呈现两档差异较大的价格[几美元对于手机出产成原本说已经有很大的分歧]?这便是我们本日要介绍的内容。

光学屏下指纹辨认的举措,都是支配屏幕照亮手指,随回扣指的成像透过OLED屏幕的小孔,被屏幕下方的光学传感器所感知,进而比对辨认。而光线在透过屏幕的过程中,阻挡、折射、反射光线的有玻璃盖板、AMOLED 表现层、滤光片等,因此光线不易在屏幕下方的光学传感器上清晰成像。因此,如何收罗并进一步辨认透过屏幕的光线,便成为各家厂商存眷的焦点。

在汇顶的口径下,目前汇顶一共有两代光学屏下指纹方案。在更早《全面屏手机的屏下指纹辨认专利技术与工作原理解析 》[作者:刘延 ] 的文章中,我们曾提到过汇顶科技在美国申请的专利,这个方案即是第一代屏下指纹方案;而第二代采纳的是摄像模组的方案。第一代手机光线的举措包含准直层方案和小孔成像方案。

准直层方案


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vivo关于屏下指纹辨认方案的专利陈诉书

简单点说,这种类型的方案是将光线传感器直接放在OLED屏幕之下,通过微透镜收罗从OLED屏幕小孔透下来的光线成像,并判别指纹是否正确。这种方案的提供商次要有汇顶和新思。采纳这种方案的手机型号很多,包含vivo X20Plus指纹版、vivo X21、华为Mate RS屏下指纹版、小米8探索版、魅族16th等等。

还是从vivo的专利开始说起。第一代屏下指纹方案中,vivo采纳了准直层布局。如上图所示,vivo在感光元件和AMOLED屏幕之间列入了一层准直层。那,什么又是准直层?


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准直层布局图

简单点说,准直层便是一层板,在这层板上有若干个光通道,除通道是透光的,其他区域都采纳了遮光质料。这种布局下,来自指纹的光线通过盖板玻璃、OLED层以后,进入准直层,进而过滤掉折射和散射光线,达到感光元件的光线即是准直光,得到相对清晰的指纹图像,最终辨认指纹。

小孔成像方案

尽管准直层方案打点了一部门成像问题,但由于手机布局中存在盖板玻璃和OLED表现屏,屏下指纹模块到屏幕概况的距离梗概有0.5毫米,得到的图像依然相对较为模糊。因此,小孔成像方案应运而生。小孔成像方案是准直层方案基础上的改进,相对于准直层方案,小孔成像方案清晰度更高,且模组厚度更薄。区别在哪?谜底还得从vivo的专利阐明书里头找。


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小孔成像方案布局图

上图中,左侧是正本的准直层方案,右侧则是新的小孔成像方案。小孔成像方案中,准直器不再是正本的厚板,而是由两层带有小孔的薄板(红圈和蓝圈内的薄板),以及夹在中间的透光质料组成。这种方案可以有效降低布局厚度,同时也能降低折返光线的损耗,增加透光量,使得达到光线传感器的图像更为清晰。当然,这种布局还能进一步降低出产资本。

当然,上面这种方案也有问题,最大的问题便是——贵。有多贵呢?多大指纹辨认区域,就须要多大的指纹辨认传感器。面积通常在4x4mm或5x5mm,也便是16平方毫米可能25平方毫米,折算下来面积梗概和1/3英寸,或1/2.3英寸的图像传感器面积差不久不多大,因此资本也就上去了。在降低资本的需求下,新的方案应运而生。

摄像模组方案


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摄像机模组方案

最新的摄像模组方案的素质,是屏下摄像头。上图同样来自于vivo的专利陈诉书,这个屏下指纹模组中,12为光线传感器,15为镜头组件。光线通过光圈均匀照射到手指后,然后聚焦到图像传感器上,进而进行比对,实现指纹辨认。

相较于一代准直方案,屏下摄像头方案的模组成像更为简单,也相对更为清晰。次要长处在于:
1、屏幕贴合更简单。一代准直方案中,模组必须和OLED屏幕紧密贴合,

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,在贴合过程中有制止概率损坏屏幕,而贴合良率也存在制止问题;摄像模组方案中,模组无需贴合屏幕,仅需固定在中框上,贴合难度大大降低,资本也随之降低。

2、模组更简单,芯片尺寸更小。屏下指纹摄像模组类似传统摄像头模组,各类模组厂商均有身手出产,出产过程相对简单,传感器尺寸也更小。但屏下指纹摄像模组相对厚度更厚,一般都在2mm以上,布局组装相对困难,因此须要电池设计配合绕开指纹模组。