屏幕指纹终商业化生产 你想知道的全在这

2018年01月31日 08:50 | 来源:中国派原创 | 作者:徐羚钟
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vivo所采用Synaptics公司的光电反射方案可以说是一项黑科技,手机在解锁后,OLED面板不会发出激光,这就意味着图形UI会隐藏,因此用户在使用其他操作时完全不会碍眼,兼具功能与美观。vivo X20Plus屏幕指纹版究竟上手还不好用,我们一起来看看。

【CN314智能生活】追溯历史,我们可以发现“手机”这个概念在上世纪四十年代就产生了,设计之初是为了军用,作为电话的补充。但是随着两极格局的瓦解,时代主题朝着邓爷爷预见的“和平与发展”方向发展,加上第三次科技革命的催化,很多军方专用的科技、科技产品也走入了寻常百姓家,就比如前文所说的手机,它已成为人们日常生活必备工具,且不单是一款通讯工具,而是集通讯、出行、支付、娱乐于一身的私人秘书。人们对于它的追求,也不光局限于性能、功能,还包括外观。就目前来说,全面屏是主趋势,因为这种方案可以带来更大的视觉冲击。但现在的问题来了,既然要“全面”,正面如何降槽?降槽后原有功能怎么办?比如指纹识别何去何从?目前为止,有四种方案。

一、平衡法。

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手机设计团队将正面设计更为紧凑,保证又是全面屏又能前置指纹识别,比如华为Mate 10、荣耀V10、华为nava 2s。虽然尽了最大程度去平衡,但屏占比还是要打折扣。不过实体Home键保留还是有个好处,给了人们一个适应过程。另一方面,这只是一个短暂的过度,终将被其他方案所替代。

二、转移法。

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既然正面已经容不下实体指纹识别模块,很多手机设计团队都将其转移到其它地方,像一加、OPPO等厂商都将其转移到背面,当然也有一直就坚持背面的厂商,如华为的某些机型。这样做,既保证正面的全面性,又不会阉割功能。但它也产生新的弊端,首先背面的一体性被破坏,其次某些场合不适用,比如手机放在车载托架上导航,息屏后再次亮屏会很麻烦。

除了转移至正面,还有侧面的,在全面屏产品中,目前为止只有一款魅蓝S6是采用的这样一个方案。但魅蓝的设计显然是只考虑到了惯用右手的用户,左手用户解锁还是需要绕一圈。另外,即使是绕一圈,左右用户操作也很别扭,因为食指和大拇指几乎在同一水平线,各位朋友可以拿一个屏幕为5.7英寸左右的手机试试,看这样握持方不方便。

三、代替法。

指纹识别既然怎么放都尴尬,那就索性放弃,用一个全新的方案代替,比如iPhone X就用Face ID取代Touch ID,国产方面也有不少厂商跟进,加入了原理类似的面部识别,但通常只是指纹解锁的补充。就目前为止,iPhone X的面部识别技术最为安全,敢用于支付,但依然各种被破。

另外,苹果方面在保证安全的前提下,已经做了力所能及的减法,但依然有一个辣眼睛的“刘海”,也因为“刘海”的存在,iPhone X的UI与很多APP不搭,有些APP的所谓协调方案无非就是“刘海”下方画一条直线,直线上方所有画面变黑,类似于ID黑边,早知如此,又何必做成全面屏?

对于面部识别,引用2007年NBA总决赛后邓肯对詹姆斯的一句话,“未来是你的”。

四、移宫换羽。

宫和羽是古代的两种曲调名,移宫换羽泛指内容变更,但其实它们的形式依旧没有变。上面三种方案,目前来说,都有明显的弊端,或视觉low,或实用性差。于是人们开始思考能不能把指纹识别区域留在正面,换一个识别媒介,比如屏幕,这就是全面屏时代指纹解锁的“移宫换羽”,这种方案可以做到更加极致的“全面”,可以符合操作习惯,可以保证背面的完整性,几乎是当下最佳的解锁demo。

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前不久,第一款利用屏幕作为指纹识别媒介的非概念机vivo X20Plus屏幕指纹版面世,人们手指在屏幕上一按,就可以快速解锁。那么,vivo的屏幕指纹解锁是如何实现的呢?

想出方向容易,实际完成有技术难度

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首先,我们看一下vivo X20Plus屏幕指纹版的封装结构,从外至内分别是0.68mm玻璃盖板、屏幕指纹传感器、OLED面板、指纹识别模组的印刷电路板(即通常所说的PCB板)。

玻璃盖板不用多说,保护内屏的屏障;OLED面板即内屏,由玻璃层和发光单元构成,是OLED屏能够显示的主要原因;X20Plus屏幕指纹版的OLED面板上面的屏幕指纹传感器和下面的

PCB板是普通OLED显示屏所没有的,屏幕指纹传感器是搜集指纹,PCB板是电子元器件的支撑体,内含指纹识别传感器,对OLED面板上方指纹传感器搜集的指纹进行识别。

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vivo所采用屏幕指纹,是光学指纹,这和早期的打卡器很类似,用户在录入原始指纹信息后,玻璃下方发出的激光扫描你手指摁在玻璃上压出来的指纹,扫描出的图像以黑白的图像与数据库进行对比。具体到这款手机,OLED屏幕发出光线,用户手指压在玻璃盖板上面,指纹传感器搜集压下来的图像,并利用OLED面板像素间的空隙将信息传达至OLED面板下方的PCB板中的识别传感器识别。与打卡机相比,多了两个难点:

一、指纹信息必须要穿过OLED面板;

二、打卡机的激光扫描发光体不需要显示图像,但手机的激光扫描发光体是OLED面板中的发光单元,OLED面板最主要的功能是显示,现在相当于是在OLED面板原有显示功能的基础上加了一个发射激光的功能,手机需要做到二者兼顾,判断用户什么时候需要发射激光,什么时候不需要。

因此,vivo所采用Synaptics公司的光电反射方案可以说是一项黑科技,手机在解锁后,OLED面板不会发出激光,这就意味着图形UI会隐藏,因此用户在使用其他操作时完全不会碍眼,兼具功能与美观。

说了这么多,vivo X20Plus屏幕指纹版究竟上手还不好用,我们一起来看看。

指纹录入

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打开设置,选择“指纹、面部与密码”这一栏,选择“指纹”,会进入到上图最右的界面(有些朋友第一次开机录入了相关数据,中间会多一个“输入密码”的界面,在正确输入密码后,也会进入最右界面),可以看出vivo对这项技术还是很有自信的,不但可以用于常规的解锁、隐私与应用加密,还支持支付。

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至于录入过程,和其他手机没什么两样,按照系统提示,移开手指、放置手指……调整握持姿势,继续重复移开手指、放置手指的流程,大约一分钟,就录制成功。把相关选项打开,我们就可以将指纹用于相关功能。接下来,我们就实际体验一番。

屏幕解锁

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在息屏状态下,用户移动手机,内部系统就会感应到使用者有解锁需求,OLED屏幕随即会发出蓝色的激光,将指纹图形UI点亮。通过图标,用户可以快速找到解锁的具体区域,将手指覆盖在上面后。手机在感受到手指的力度后,出现一个如芯片通电的动画,极具科技感。与此同时,你的指纹信息也由屏幕指纹传感器传送至PCB板,交由识别传感器识别,和录入信息匹配后,屏幕快速解锁。整个过程不拖泥带水,非常的迅速。

应用解锁

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前文已经提到了隐私与应用加密,通俗来说就是应用加锁,因为日常生活中我们有些软件不便给他人看。具体设置是打开“指纹、面部与密码”一栏,点击最下方的“隐私与应用加密”,选择需要上锁的APP,即可完成设置。

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在上面的操作中,我们把QQ上锁了。每次开机打开QQ,会进入一个“‘QQ’已加密”的页面,页面下方指纹识别图案是点亮的,将手指用力按上去,应用就会打开,解锁过程和上一环节并无两样,相对比较迅速。

支付

目前为止,指纹支持的支付应用有微信和QQ,在电子钱包时代,这两个应用是我们支付的主力军。

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以微信为例,点开“指纹”页面中“支付”选项,选中“微信”,画面会跳转至已登录微信的“支付管理”界面,将“指纹支付”项打开,会接连进行支付密码验证和原有指纹验证,验证成功之后,微信即可通过指纹支付。支付宝的设置与之类似。

下面,我们就用微信给好友发红包,试试指纹支付到底灵不灵。

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在把钱塞进红包之后,会弹入一个支付界面,UI下方的指纹识别图案随机点亮,手指放在上面微带力一摁,即可完成整个支付过程。总体来说,支付系统对指纹的识别还是比较敏感的,和其他方式的指纹识别并无二样。

以上操作,正面没有贴膜,因此官方所说最快只需0.6秒真的不算离谱。但在实际生活中,相当一部人没有裸机使用的习惯,会戴套,会贴膜,那么贴膜会影响指纹识别的灵敏度吗?相关研究人士称“贴膜需要经过拉伸,拉伸过程中会产生条纹、气泡,这些条纹、气泡会使光线发生变化,严重影响光学指纹识别”,事实真如他们所说的“不堪一击”?

钢化膜测试

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钢化膜是我们日常生活中最常见的膜之一,这种膜硬度大,耐磨耐刮,可以有效保护表层玻璃,很受人们喜欢。但钢化膜通常又较厚,很多人担心会影响指纹识别的灵敏度。为此,我们在某宝上买了一张如上图所示的钢化膜,贴在手机实际测试。

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实测中,我们发现手机大部分时间识别速度还是挺快的,但是还是有少数几次解锁失败的,应该是没有掌握好力度。既然OLED面板上方的屏幕指纹传感器可以收集隔着0.68mm玻璃玻璃盖板的膜,加一层比之还要薄的膜影响不大。

水凝膜测试

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有人也许回说,钢化膜硬度高,因此在贴膜过程中,不易产生条纹、气泡,他们也不喜欢钢化膜,倾向于更为轻巧柔软的水凝膜,那么手机的屏幕指纹能经受得住水凝膜的考验吗?为此,我们也贴上图示的水凝膜,并按照说明书要求,耐心等待24小时之后才使用手机。

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实测结果和相关人士所说一样,指纹识别模组确实受到了影响,成功与失败混杂。

结语

通过上文所述,我们可以得出以下结论:

一、vivo所采用的屏幕指纹解锁,是目前为止全面屏最佳解锁方案;

二、要实现vivo X20Plus屏幕指纹版所采用的光学指纹解锁技术,虽然有一定的难度,但是难点已经被攻克并成功实现了商业化生产,具有非常强的实用性和普适性;

三、贴膜对于手机指纹识别有一定干扰,毕竟我们在实际测试中还是有少数时候失败了,有可能是磨合,也有可能是真的因为膜的原因造成了光的折射发生了变化。因此,如果有朋友想入手此机,建议不要私自贴膜,等待vivo的专用膜。