Современные технологии постоянно удивляют нас своими новыми изобретениями и инновационными разработками. Одним из таких нововведений стал сканер под экраном, который устанавливается непосредственно в дисплей устройства и позволяет проводить сканирование отпечатков пальцев прямо по передней панели. Но как же это работает?
Сканер под экраном базируется на принципе оптического сканирования отпечатков пальцев. В основе работы лежит использование светодиодов и фотодиодов, расположенных под верхним слоем экрана. Когда палец прикасается к экрану, светодиоды излучают свет, который рассеивается от рельефа пальца. Фотодиоды воспринимают отраженный свет и преобразуют его в электрический сигнал. Затем происходит анализ этого сигнала и сравнение с сохраненными отпечатками в базе данных, чтобы определить, является ли сканируемый палец допустимым или нет.
Сканер под экраном обладает рядом преимуществ перед традиционными датчиками отпечатков пальцев. Прежде всего, он не требует дополнительных элементов и может быть установлен прямо в дисплей, что позволяет сделать его более компактным и эстетичным. Кроме того, он более удобен в использовании, так как позволяет сканировать отпечатки пальцев сразу после разблокировки устройства, без необходимости искать отдельный сенсор.
Что такое сканер под экраном?
Принцип работы сканера под экраном основан на технологии оптического или ультразвукового сканирования. При оптическом сканировании используется полупрозрачный экран, через который проходит свет. Когда палец прикладывается к экрану, оптический сканер считывает уникальные особенности отпечатка пальца посредством преломления света. Ультразвуковой сканер под экраном использует ультразвуковые волны для создания изображения отпечатка пальца. В обоих случаях полученные данные сравниваются с заранее сохраненными образцами в базе данных для проверки подлинности.
Сканеры под экраном предоставляют удобство использования и повышенную безопасность доступа к устройствам, поскольку отпечатки пальцев являются уникальными и сложно подделываемыми. Также они позволяют создавать более современный дизайн смартфонов, исключая необходимость в наличии отдельной физической кнопки для считывания отпечатков пальцев.
Принцип работы сканера под экраном
Сканер под экраном, также известный как встроенный сканер отпечатков, представляет собой инновационное устройство, которое используется для чтения отпечатков пальцев через стекло сенсорного экрана устройства.
Принцип работы сканера под экраном основан на технологии активного матричного сканирования (Active Matrix Scanning). Эта технология использует архитектуру встроенного сканера, которая состоит из сетки емкостных сенсоров и подсветки.
Когда пользователь помещает палец на сенсорный экран, сканер под экраном генерирует слабый электрический сигнал, который создает электрическое поле в области контакта. Изменение этого поля происходит в результате взаимодействия пальца с сенсорным экраном и записывается сенсорами.
Сетка емкостных сенсоров используется для измерения емкости на каждом пикселе сенсорного экрана. Затем полученная информация о емкости обрабатывается алгоритмами, чтобы определить уникальные характеристики отпечатка пальца и сравнить их с сохраненными шаблонами в памяти устройства.
Когда сканер под экраном считывает отпечаток пальца, он обрабатывает полученные данные с помощью специальных алгоритмов, чтобы устранить помехи и фоновые шумы. Затем он сравнивает полученную информацию с сохраненными шаблонами и определяет, является ли отпечаток авторизованным или нет.
Благодаря использованию сканера под экраном, процесс аутентификации по отпечатку пальца становится более удобным для пользователей. Они могут легко разблокировать устройство, авторизоваться в приложениях или провести электронные платежи, просто поместив палец на сенсорный экран.
Однако, несмотря на многочисленные преимущества, сканеры под экраном имеют некоторые ограничения. Например, они более чувствительны к внешним условиям, таким как масло на пальцах или влажность, что может повлиять на их работу.
В целом, принцип работы сканера под экраном основан на использовании емкостных сенсоров и алгоритмов обработки данных для считывания и аутентификации отпечатка пальца через стекло сенсорного экрана устройства.
Оптическое сканирование
Оптический датчик сканирует поверхность экрана и регистрирует отраженный от нее свет. Затем полученная информация преобразуется в электрические сигналы, которые передаются на компьютер или другое устройство для дальнейшей обработки.
Процесс оптического сканирования под экраном основан на принципе свето-электрического преобразования. Когда свет попадает на оптический датчик сканера, он фиксирует его интенсивность и цвет. Затем эта информация интерпретируется и преобразуется в набор цифровых значений, которые представляют собой биты информации об изображении.
Оптическое сканирование имеет ряд преимуществ. Во-первых, оно позволяет сканировать изображения непосредственно с поверхности экрана, без необходимости использования дополнительных устройств или материалов. Во-вторых, оно обеспечивает высокую точность и качество сканирования, что особенно важно при работе с деталями изображения.
Технология оптического сканирования нашла широкое применение в различных сферах, включая медицину, науку, искусство и дизайн. С ее помощью производится сканирование фотографий, документов, рукописей, рисунков и других типов изображений.
Оптическое сканирование не только удобно, но и позволяет сохранить цифровую копию оригинала, что делает его доступным для дальнейшего использования и обработки. Эта технология продолжает развиваться и улучшаться, предоставляя новые возможности для эффективной работы с изображениями.
Инфракрасное сканирование
Принцип работы инфракрасного сканирования основан на использовании инфракрасных диодов, расположенных под экраном. Датчики встроены в диоды и обнаруживают изменения инфракрасного излучения, возникающие при прикосновении пальца или другого предмета к поверхности экрана.
Когда палец или объект прикасается к экрану, он искривляет инфракрасный луч, который идет от диодов к датчикам. Инфракрасные датчики регистрируют изменения, а затем передают сигналы на специальный контроллер, который определяет координаты касания и отправляет эти данные на обработку в программу устройства.
Преимуществом инфракрасного сканирования является возможность сканирования поверхностью экрана без физического контакта с ним. Это позволяет создавать более гладкие и удобные дизайны устройств, а также предотвращает износ и повреждения поверхности экрана. Также датчики инфракрасного сканирования могут работать в различных условиях освещенности, включая темные помещения или яркое солнечное светло.
Однако, инфракрасное сканирование имеет и некоторые недостатки. Например, оно может быть менее точным и чувствительным, чем другие способы сканирования, такие как капаситивное или оптическое сканирование. Также засветы и отражения на экране могут влиять на точность определения координат касания.
Ультразвуковое сканирование
Ультразвуковой сканер под экраном состоит из двух основных компонентов: источника ультразвуковых волн и датчиков для их регистрации. Источник ультразвука генерирует звуковые волны высокой частоты, которые затем направляются к поверхности экрана. Когда эти звуковые волны встречаются с препятствием, например, пальцем пользователя, они отражаются и попадают на датчики.
Датчики в ультразвуковом сканере регистрируют отраженные волны и измеряют время, которое требуется для их возвращения. Из этих данных можно рассчитать расстояние между сканером и препятствием, а также определить его форму и положение на экране. В результате, ультразвуковой сканер под экраном может точно определить положение и движение пальца пользователя.
Одно из преимуществ ультразвуковых сканеров заключается в их способности работать в широком диапазоне условий, включая влажные и грязные поверхности экрана, а также при низкой освещенности. Они также обладают высокой точностью и отзывчивостью, что позволяет более точно и плавно взаимодействовать с устройством.
Способы работы сканера под экраном
- Оптический сканер – основан на использовании оптических элементов, таких как линзы и зеркала, которые направляют свет на отпечаток пальца. При этом свет отражается от поверхности пальца и затем проходит через линзы и зеркала, собирая информацию о структуре папиллярных линий. Полученный сигнал преобразуется в цифровую форму и передается на компьютер для дальнейшей обработки.
- Ультразвуковой сканер – использует ультразвуковые волны для создания трехмерной модели отпечатка пальца. Ультразвуковые волны отражаются от поверхности пальца и возвращаются к сканеру. На основе времени задержки искаженных волн сканер определяет уникальные особенности папиллярных линий.
- Емкостный сканер – работает на основе принципа изменения емкости между пальцем и сенсором, когда палец прикасается к поверхности сканера. Папиллярные линии расположены ближе к верхней части пальца, где они создают микроскопические воздушные зазоры. Когда палец соприкасается с сенсором, эти зазоры утоньшаются, что приводит к изменению емкости и регистрации уникальных отпечатков пальцев.
Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки, и выбор конкретного типа сканера под экраном зависит от конкретных требований и задачи пользователя.
Через сенсорный экран
При использовании сканера под экраном через сенсорный экран происходит определение отпечатков пальцев пользователя. Специальные сенсоры, расположенные под поверхностью экрана, измеряют электрические сигналы, которые создаются живыми клетками пальцев человека. Когда пользователь помещает палец на экран, сенсоры сканируют его отпечаток.
Сенсоры, расположенные под экраном, являются оптическими или ультразвуковыми. Оптические сенсоры используют камеру с невидимым светом, чтобы создать изображение отпечатка пальца. Ультразвуковые сенсоры работают по принципу отражения звуковых волн от отпечатка пальца и их измерения.
После сканирования отпечатка пальца информация передается на процессор устройства, который сравнивает полученные данные с сохраненными в системе шаблонами отпечатков пальцев. Если сканированный отпечаток совпадает с одним из шаблонов, система разблокирует устройство или выполняет другие заданные действия.
Сканеры под экраном обеспечивают надежную биометрическую идентификацию пользователя, при этом сохраняя комфорт и стиль устройства. Они становятся все более популярными в современных смартфонах и планшетах, предлагая удобный и безопасный способ защиты данных пользователя.
Через специальный датчик
Датчик под экраном обычно работает на основе оптического сканирования или ультразвуковой технологии. В случае оптического сканирования, датчик выдает инфракрасный свет, который отражается от уникальных рисунков папиллярных линий пальца. Затем, специальный алгоритм анализирует отраженный свет и сравнивает его с сохраненными данными отпечатков пальцев в памяти устройства.
Ультразвуковые датчики работают по принципу использования ультразвуковых волн, которые проникают сквозь экран и отражаются от папиллярных линий пальца. Рефлектированные ультразвуковые волны затем интерпретируются и сравниваются с сохраненными данными отпечатков пальцев. Таким образом, сканер под экраном находит совпадения и позволяет пользователю разблокировать устройство или выполнить другие действия, требующие подтверждения личности.
Благодаря специальному датчику, сканер под экраном становится невидимым и сохраняет внешний вид смартфона или другого устройства, которое он обслуживает. Пользователь может удобно использовать свой отпечаток пальца для разблокировки или безопасного доступа к различным приложениям и функциям, минуя необходимость в дополнительных оборудованиях или соединениях с устройствами.
Через встроенную камеру
Когда пользователь ставит палец на экран, камера считывает отпечаток пальца и передает полученные данные для дальнейшей обработки.
Для обеспечения безопасности и точности распознавания пальца сканер под экраном может использовать различные технологии, такие как оптическое распознавание отпечатков пальцев или ультразвуковые волны.
Оптическое распознавание отпечатков пальцев основано на использовании света и линзы, которые создают изображение пальца.
Встроенная камера снимает это изображение и передает его на обработку. Алгоритмы сравнивают полученное изображение с заранее сохраненными отпечатками пальцев и, если найдено совпадение, разблокируют устройство.
Ультразвуковые сканеры работают путем использования высокочастотных ультразвуковых волн для создания изображения пальца.
Встроенная камера передает ультразвуковые волны через поверхность экрана, и они отражаются от пальца обратно на камеру.
На основе отраженных волн создается изображение пальца, которое затем может быть сравнено с сохраненными отпечатками пальцев для разблокировки устройства.
Использование встроенной камеры в сканере под экраном позволяет сделать его более эстетичным и удобным для пользователей.
Он не занимает дополнительное пространство на передней панели устройства и не нарушает дизайн.
Кроме того, сканер под экраном через встроенную камеру обладает достаточной точностью и безопасностью для обеспечения надежного распознавания пальцев пользователей.