光域屏幕指纹解锁技术详解

在今年年初的时候OPPO举办了主题为“十所为见”的科技沟通会，会上除了正式发布了重磅的10倍混合光合变焦技术外，还有一项革命性技术颇受关注，就是全新的光域屏幕指纹解锁技术。

当时在沟通会中，OPPO表示了这项技术是能够突破现时非常有限的屏幕指纹识别面积，可以将屏幕指纹的黄金识别区域提升到主流光学方案的15倍，支持独特的“黑屏盲操作”、“光域加密”等功能。

另一方面这项技术的优势在于可提高指纹识别面积、识别精准度、双指识别提高了安全性、黑屏下直接解锁更为节能。那么OPPO的这项光域屏幕指纹解锁它的原理是什么呢？接下来就为大家带来这项技术的解析。

主流指纹解锁技术解析

要了解这项技术的技术原理，就离不开最初出现的屏幕指纹解锁技术，因为光域屏幕指纹也是基于最初的屏幕指纹方案升级而来的。

屏幕指纹技术的应用是由国内手机厂商vivo最先推出，在上海MWC 2017及CES 2018上已经先后展示过，并且这个方案也是现时主流厂商使用的方案。

要实现屏幕指纹识别及解锁，必须要通过三个步骤，分别是指纹的录入、指纹辨认识别及录入指纹信息的匹配。辨认指纹的话，现时业界也有三种主流的方案，分别是电容式、超声波以及光电反射。

电容式指纹识别需要手指真实接触传感器才能实现，因此无法用于屏幕指纹识别上，所以这个识别方法是行不通的了，剩下的就只有超声波及光电反射两种方案。

超声波方案则是超声波会在指纹和纹间凹槽形成不同的反射，以此绘制出指纹图像来进行指纹信息的匹对。vivo也曾联合指纹供应商心思经展示过这个技术，但由于这项技术应用还没完全成熟，技术难度也相对较高，因此后来便没有普及应用。

最后就是光电反射方案了。这个方案的原理是利用屏幕自身发光来照亮手指上的指纹进行成像，然后透过OLED屏幕的小孔传送到屏幕下方的光学传感器来进行指纹比对识别，达到解锁手机的目的。

这个方案主要利用光天生穿透性强的优势，所以更适合用来做屏幕指纹，而且光学方案从技术上来说更加成熟，例如上班的指纹打卡器、办签证时的指纹收集器等已近规模商用了多年，将这一套方案适配到手机上的话技术成本会低很多。

另一方面，现时国内主流的光学屏幕指纹解锁方案大部分是由新思和汇顶提供的，原因是新思和汇顶为代表的供应商已经具备很好的量产性。

其中汇顶在屏下光学指纹识别方面的市场先发优势，配合本土化服务的成本优势，在屏下光学指纹识别竞争中会十分有优势，对于出海的机型，厂商会主要选择新思的屏下光学指纹识别技术，而面向中国市场的高端智能手机机型，一般都会选择配备汇顶的屏下光学指纹识别技术。

所以现在主流品牌的主流中端、及旗舰手机大多数都会采用汇顶的光学屏幕指纹解锁方案，例如华为、小米、OPPO、vivo和一加等，代表机型也有Mate 20 Pro、OPPO R17 Pro、vivo NEX和一加6T等。

光域屏幕指纹解锁

从过往的技术来看，已商用的光学屏幕指纹解锁分为两代，第一代就是基于CMOS传感器的小孔阵列准直方案。就是来自指纹的光线会通过盖板玻璃、OLED屏幕层直接进入准直层，并过滤掉折射和散射光线，到达感光元件的光线便是准直光，从而得到清晰的指纹图像来实现识别指纹。

第二代则是现时主流的镜头式方案。这一方案原理是在屏幕下面装一个摄像头，通过给手指指纹拍照的方式来最终进行记录和比对指纹信息。

了解了原理之后，这两代方案相比起来的话，要想实现光域屏幕指纹解锁的难度就可想而知了。

如果要扩大指纹识别区域的话，就需要相应扩大指纹传感器的面积，因为两款方案均是基于CMOS传感器，如果要做成一大片区域，甚至是全屏识别的话，那么则需要要面积非常大的传感器，而一块晶圆全画幅面积的传感器，再加上制造的话成本就已经需要300-400美金，如果要做满一块屏幕的话，则至少需要3个以上全画幅传感器，那么成本有多贵就可想而知了。

因此，OPPO在基于前两种方案的基础上进行了改进，可在扩大指纹识别面积的同时又能够控制好成本。光域屏幕指纹新方案与第一代方案是十分类似，但是将原来的传感器换成了TFT（膜光学指纹传感器技术），这样就可以告别昂贵的晶圆传感器，可以将屏幕指纹识别面积做得更大。

总结

除了OPPO在年初发布的光域屏幕指纹解锁技术指纹，另一家国内厂商小米之前则展示了更厉害的全屏幕指纹技术，据悉这是小米研发人员花了大半年时间，攻克的全屏幕指纹和一键指纹录入两个核心技术。

从曝光的视频来看，该技术演示的效果十分出色，可以支持更大区域的指纹录入、解锁等操作。相信小米的这个技术应该和OPPO一样是使用了相同的技术原理，区别只是不同厂商之间对功能的定义及调校。

在2019年，在屏幕解锁方面相信还有可能还会继续爆出不少黑科技，而未来大面积以及全屏指纹解锁也是今后发展的潮流。