全面屏無疑是手機(jī)發(fā)展的趨勢,近幾年來,各大廠商無不在追求更高屏占比的道路中上下求索。無論是劉海屏、水滴屏還是挖孔屏,以及升降攝像頭和滑蓋屏,其目的都是將原先前置的一系列器件隱藏起來。其中,最迫切需要解決的兩個問題,一個是前置的生物識別功能,一個是前置攝像頭。
屏下指紋技術(shù)對透過率測量的需求:
近兩年來屏下指紋識別技術(shù)發(fā)展迅速,并在一些高端機(jī)型中得到應(yīng)用。已知屏下指紋識別方案主要為兩個方向:一是利用光學(xué)識別,另一個則是利用超聲波實(shí)現(xiàn)。
目前采用光學(xué)識別的主要是OLED屏幕,利用了OLED是主動發(fā)光,直接在屏幕下方布置一個CMOS傳感器,利用OLED的子像素之間縫隙讓光線穿透過去,進(jìn)而識別指紋。近期,也有如京東方、小米等宣布實(shí)現(xiàn)了LCD的屏下指紋識別技術(shù),從而使屏下指紋有望應(yīng)用在各種機(jī)型中。
阜時科技將其關(guān)鍵技術(shù)歸納為“主動式高穿透發(fā)射光源,寬域波長光接收技術(shù)、LCD屏背光膜材組合試驗(yàn)”,終于在LCD中實(shí)現(xiàn)了屏下指紋功能;而紅米研發(fā)團(tuán)隊(duì)則更為直接地劃出了重點(diǎn):“創(chuàng)新采用紅外高透膜材,將原本無法穿透屏幕的紅外光通過性大幅提高?!?/span>
敲黑板:屏幕/膜材的透過率測量十分關(guān)鍵!
人臉識別技術(shù)中的透過率測量:
現(xiàn)階段以蘋果為代表的多個智能手機(jī)廠商都選擇了3D識別技術(shù),通過結(jié)構(gòu)光構(gòu)建人臉模型進(jìn)行識別,目前技術(shù)來看不可避免涉及到劉海屏問題,但是自然性、不被察覺性等特點(diǎn)卻遠(yuǎn)優(yōu)于指紋識別。
3D識別技術(shù)通常采用結(jié)構(gòu)光的方式實(shí)現(xiàn)。通過近紅外激光器發(fā)射具有一定結(jié)構(gòu)特征的光線后,經(jīng)過人臉反射,形變之后的圖案被紅外圖像傳感器所接收。
目前3D識別技術(shù)中負(fù)責(zé)拍照識別的紅外鏡頭往往隱藏在最外層的蓋板玻璃之下,在攝像頭模組本身較小、感光能力較弱的情況下,蓋板玻璃對指定波長的紅外透光率十分重要,尤其是紅外鏡頭對紅外光輻射的空間感應(yīng)十分敏感,因此在設(shè)計(jì)或者檢討的時候需要特別關(guān)注蓋板玻璃紅外光透過率以及空間透射特性。
屏下隱藏?cái)z像頭技術(shù)
所需的透過率測量:
要做到全面屏,最“麻煩”就是前置攝像頭的問題,前面提到的挖孔、滑蓋和升降攝像頭的方案都只是權(quán)宜之計(jì),屏下攝像頭技術(shù)才是最優(yōu)解決方法。
2019年6月初國內(nèi)手機(jī)制造商小米和OPPO幾乎在同一時間公布了自己的屏下攝像頭技術(shù),之后包括榮耀、三星、vivo等廠商都紛紛透露各自在屏下攝像頭上的技術(shù)儲備。
以小米采用的隱式屏幕為例來解釋,在前置攝像頭區(qū)域是一塊小的透明屏幕,這塊小透明屏具有低反射和高透光的特性。透明屏不拍照的時候可以正常顯示屏幕內(nèi)容,拍照時則變成透明玻璃。
其核心技術(shù)是利用OLED材料的屏幕可以透光的性能,加上采用透明的ITO導(dǎo)電層實(shí)現(xiàn)“透明顯示”的效果。但這種隱藏?cái)z像頭的技術(shù)究竟是“霧里看花”,還是真的可以達(dá)到高成像質(zhì)量,取決于顯示材料的透過率和霧度!
據(jù)業(yè)內(nèi)測試分析,如需完美實(shí)現(xiàn)屏下攝像,提高照片亮度,OLED屏的透過率需要達(dá)到90%以上,而目前主流OLED屏的透過率不到70%。
同時,為保證成像清晰度,攝像頭必須具備較高的解析力,它與很多因素密切相關(guān),除了攝像頭本身的MTF以外,還與透明屏幕的霧度即空間漫透射性能有關(guān),簡言之,就是隱式/透明屏幕會讓畫面模糊掉。
為保證屏下隱藏?cái)z像頭的成像顏色真實(shí),透明屏幕的光譜透過率應(yīng)盡量平坦,否則的話,需要進(jìn)行顏色校正。
此外,考慮到透明屏幕本身具有規(guī)則的像素排列,其透光性能存在一定的各向異性,前置攝像頭收集各個方向的光線時不可避免地受其影響而不能反映真實(shí)畫面。
顯示材料的透過率測量解決方案
遠(yuǎn)方公司已有多款透過率以及霧度的檢測設(shè)備,適用于多種顯示材料的透過率、霧度、空間透射分布等特性的測試,滿足客戶全方位的需求。
HAM-300高精度光譜霧度計(jì)
遠(yuǎn)方HAM-300高精度光譜霧度計(jì)集霧度計(jì)與分光光度計(jì)于一體,可同時測量光譜透過率,散射透光率,霧度,Lab、YI等光色參數(shù),透射測試符合ASTM D1003、ISO 14728、GB/T 2410等國內(nèi)外最新標(biāo)準(zhǔn)要求。測試具有高精度、高穩(wěn)定度、高重復(fù)性、多種幾何切換等特點(diǎn),應(yīng)用廣泛。
TR-2000材料透射測量系統(tǒng)
遠(yuǎn)方TR-2000材料透射測量系統(tǒng)可以測量材料的可見至近紅外的光譜透過率,定制的小孔徑非常適合于手機(jī)識別、屏下攝像區(qū)域的測試,符合ASTM D1003, GB/T 2410等標(biāo)準(zhǔn)要求。
● 光譜測試范圍:380nm~1000nm
● 測量幾何:0/d
● 定制小光斑尺寸
BBMS-2000雙向反射/
透射空間分布測量系統(tǒng)
遠(yuǎn)方BBMS-2000雙向反射/透射空間分布測量系統(tǒng)可全方位分析測量材料表面的反射、透射特性,可測參數(shù)包括材料的雙向透射分布(BTDF)、雙向反射分布(BRDF)、反射比分布、透射比分布、總反射(TIR)、總散射(TIS)、霧度計(jì)算等等。系統(tǒng)采用高準(zhǔn)直激光光源,波長覆蓋可見至近紅外,非常適合于顯示屏以及顯示材料的表面光學(xué)及顏色特性的定量分析,且測試結(jié)果可以導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)BSDF文件至Tracepro、Zemax等光學(xué)軟件中,用于輔助光學(xué)材料或系統(tǒng)的模擬、設(shè)計(jì)。
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