Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
1

Как устроен сенсор (датчик) отпечатков пальцев в смартфонах и ноутбуках?

Рождённый в С С С Р [600K] 4 года назад

Как эта твёрдая гладкая пластина, окрашенная в цвет корпуса смартфона считывает отпечатки пальцев, на каком принципе она работает?

2

Вопрос до некоторой степени смахивает на удивление старика Хоттабыча, который сгенерировал Вольке часы из цельного куска золота, не озаботившись тем, чтобы снабдить их какой-либо начинкой, а потом удивлялся, что они не работают...

Сканер отпечатка пальца - это не просто "пластинка", это сложнейшее устройство, просто покрытое защитой, которая частенько сама по себе тоже является активным элементом системы.

Есть несколько разных принципов, на которых реализуются такие датчики.

В первом варианте этот датчик представляет собой по сути множество ёмкостных сенсорных экранчиков, расположенных на кнопке с шагом около 50 микрон. Поскольку папиллярный узор рельефен, то при касании поверхности датчика разные элементы будут чувствовать кожу на разном от себя расстоянии, тем самым формируется электронный отпечаток пальца. Ну а дальше полученное таким образом "изображение" анализируется процессором мобилы.

Во втором варианте принцип тот же, что и в фотокамере. Под этой площадкой стоит небольшой датчик изображения и несколько светодиодов подсветки. Для получения картинки используется инфракрасная подсветка.

Фишка же этой системы в том, что используется особенность полного внутреннего отражения, что легко понять на пальцах. Причём в буквальном смысле на пальцах. Налейте в стакан с гладкими стенками воду и возьмите стакан рукой (не сжимая его слишком сильно). Посмотрите на свои пальцы сквозь стакан - папиллярный узор будет превосходно виден.

Игра тут на том, что свет, попадающий на границу раздела площадка-воздух под углом, превышающим угол полного внутреннего отражения, отражается внутрь полностью (о чём и говорит название). Вспомним закон преломления: отношение синусов угла падения и угла преломления равно показателю преломления. Но что получится, если свет падает на границу раздела изнутри, причём под углом, синус которого больше 1/n? Ведь в таком случае синус угла преломления для луча, выходящего из плотной среды в воздух, должен оказаться больше 1! Ну вот свет и не выходит. Совсем. Это и называется полным внутренним отражением. Свет при этом выходит из стекла на расстояние, не превышающее половины длины волны (он всё же волна...). Однако если по ту сторону стекла не воздух, а что-то ещё, то это "что-то ещё" как бы перехватывает высунувшийся наружу свет - и полное внутреннее отражение от этой точки поверхности не происходит. То есть опять же имеем чёткое изображение, полученное уже оптическим, а не чисто электрическим, способом. Ну и дальше опять анализируем его процессором.

Есть ультразвуковые сканеры, по принципу работы сходные с УЗИ. Эти сканеры заметно сложнее, но зато их не обмануть, подсунув, скажем, слепок пальца. Ультразвуковые сканеры анализируют папиллярные узоры "в 3D", захватывая не только непосредственно поверхность кожи, но и эпидермис, и к тому же реагирует на пульс. То есть на его наличие (или, соответственно, отсутствие).

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
0

он работает с помощью внутренней микрокамеры.Так вот нас китайцы обманывают)

Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация