全球首個量產屏下指紋方案,vivo 為此做了哪些努力?| CES 2018

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今年的拉斯維加斯 CES 展雖然遭遇了一次大停電,不過各大廠商仍然為大家帶來了各種令人炫目的最新科技,其中國內手機廠商 vivo 就展示了全球首款可量產的屏下指紋智慧型手機。

這款手機由 vivo X20 Plus 為基礎打造,在熄屏的時候,完全看不出是一台帶指紋解鎖的手機,而當你亮屏時,螢幕上就會出現一個虛擬的指紋圖案,而這就是指紋解鎖所在之處。

傳統的電容式指紋要麼在正面要麼在背面,但都不會在螢幕上,據現場工作人員介紹,這次 vivo 所採用的是光電式指紋方案。

光電式、超聲波和電容式指紋有什麼區別?

目前商用的智慧型手機指紋解鎖方案絕大多數都是電容式,而屏下指紋方案中又有光電式和超聲波方案。

光電式指紋識別的原理是:當用戶的手指按到螢幕上時,螢幕會亮,它的藍綠光會照到指紋上面進行反射,反射回來之後,它裡面的傳感器就會像照像一樣給手指照個像,來匹配指紋。

超聲波指紋方案不一樣,它不用發光,而是直接用超聲波。

超聲波方案有個局限,它只能用在柔性 OLED 屏上面,柔性的屏很少,只有三星出產。

而這次 vivo 所展示的光電式用的是硬性的 OLED 屏。

vivo 產品經理韓伯嘯表示,在他們看來,目前是光電的指紋體驗最好。

實際上,vivo 一直是幾個技術同時推進的,去年在上海展出的就是用的超聲波方案。

不過光電式是目前成熟度最高的,可量產的,很快消費者可以買到。

韓伯嘯表示,不排除未來有兩種方案並行的可能性。

它們的原理不一樣,所用的手機結構也會不一樣,改結構是需要一點時間的。

現場展示的指紋模組

不同的指紋方案成本相差也很大,普通的電容式指紋有正面指紋和背面指紋,目前用的光電屏下指紋方案要比正面電容式指紋方案成本高 3-4 倍。

韓伯嘯表示,因為這是第一次量產,我們是第一家,所以成本會很高。

跟背面相比成本就更高了,因為背面的成本還要更低一點。

不過,電子產品都是這樣,規模越大成本越低,正面指紋的規模已經很大了,vivo 做新的技術方案成本比它高是必然的。

目前還不確定這會讓產品的最終售價高多少,不過據介紹 2018 年第一季度這款手機就將上市,所以售價應該也很快會揭曉。

走在技術前沿的 vivo 付出了哪些努力?

據雷鋒網了解,vivo 所用的屏下指紋方案採用了 Synaptics 傳感器,具體為 Clear ID FS9500。

但是雖然有技術方案,要打造可量產的產品也並非是一件簡單組裝就能完成的事,特別是第一次實現的時候。

據韓伯嘯介紹,供應商提供的不是一攬子計劃,全部都是生的材料,vivo 需要把它做成一個可量產的方案。

「如果沒有我們去做這個事情的話,那得等到下半年才能上市,起碼要晚 9 個月出來」。

除了正常的人力、資金投入,還需要有高端製造能力,需要有大型工廠和非常成熟的工人,需要製造工程學的工程師。

怎麼堆疊,怎麼快速地製造,經常一天做一百來台測試,測試完了,不行回去全部報廢。

8 月份我們下了 20 萬台材料的單,當時奔著報廢一半的心態去做,材料里光傳感器的單就上千萬,加上螢幕的話就更多了,所以對資金實力和人力要求很高。

屏下指紋方案的手機仍然採用康寧 5 代的玻璃,但要求更薄一點。

據介紹,整個貼合都是比正常要薄一點,目前只有一家廠商能做。

指紋的元件從美國運過來,屏從韓國運過來,到南昌做貼合,只有最精尖的工廠和工人能做。

韓伯嘯表示,其實生產還好,主要是前期的驗證,因為產品做成什麼樣子,跟螢幕像素排列是怎樣的對應關係,怎麼樣從像素里穿過來,都是要不斷調整試驗的。

每款屏都要成熟工人自己裝很多機器去驗證,不停驗證,而且還要配合軟體調試,比如當軟體發現這個位置是最好的,那又要去調機器。

還有一些關係到用戶體驗的細節也需要注意,例如,光電指紋需要超過 700 尼特的亮度才能把指紋照亮反射效果做好,但是正常螢幕 450 尼特以上用戶就會覺得刺眼了,700 尼特會非常難受。

不過在現場體驗中,雷鋒網發現並沒有很刺眼,而實際上它還是有 700 尼特瞬時亮度的,這是通過軟體的一些特殊的圖像處理工藝進行了調整實現的。

所以屏下指紋量產的實現其實是非常系統性的工程,不是拼幾塊硬體進去,有很多小問題需要解決。

軟體方面的要求也很高,vivo 的指紋解鎖方案裡面用到了人工智慧算法,可以自我學習,以後會越用越靈敏。

你關心的問題:可以貼膜嗎?下巴能不能更小?

在螢幕上實現指紋識別是件非常炫酷的,不過很多人可能也會有一些疑問,比如貼膜會不會影響指紋識別,屏要是碎了怎麼辦等等,對此,韓伯嘯為雷鋒網進行了解答。

1、螢幕可以貼膜嗎?

可以,但膜需要特製的,普通膜不行;我們以後會大量出這個膜,第三方也會有;不是說膜有多稀有,而是因為大家不知道能貼什麼樣的膜,等我們把能貼什麼膜跟大家說清楚就可以了。

2、屏碎了怎麼辦?

跟普通手機一樣,需要換,成本比普通的屏肯定是要貴一點,但還好,因為本身也不太貴。

3、下巴還可以做到更窄嗎?

下面其實是跟天線有關係的,其實還能做到更窄,但對天線的設計要求非常高。

對指紋結構上面沒有太大影響。

螢幕指紋就是為了以後更加全面屏而創造的,這一代的屏的貼合技術不太好,另外我們希望上下是對稱的,我們不想做那種沒屁股或是沒頭的方案。

4、現在是固定位置的指紋識別,之後有沒有可能任意一個地方都能做到?

短期內夠嗆,未來有機會;全屏的話要麼傳感器會很大,要麼波傳播的位置很大。

5、這個方案會擴展到其它手機嗎?

這半年內應該夠嗆,大部分手機廠商都在等一攬子方案,就是全都做好了可以直接放進去那種。

那種起碼要明年下半年才會有,目前來看對技術能力要求還是比較高的。

6、第一批出貨量預計?

10萬台以上,可能很快會出下一代。

7、現在很多廠商是面部識別和指紋同時上,如果將來面部識別成為主流,指紋是不是會被代替?

普通的面部識別是不貴,但結構光還是很貴的。

普通的面部識別大家還是覺得不太安全。

我們在普通面部識別和結構光這兩塊也在研發。

目前我們覺得解鎖這塊還是指紋好一點。


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