iPhone X 3D模组拆解

| 01 iPhone X的“齐刘海”

随着iPhone X的发布,3D人脸识别功能一度成为人们津津乐道的新科技。为了让面部识别有着更多的精度和准确度,iPhone X采用了很多传感器,这些传感器的布局形似齐刘海。具体如下图所示:

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人脸识别的启动步骤:

步骤1:当有物体接近手机时,距离传感器(ToF)会先被启动。

步骤2:距离传感器(ToF)的启动会激发泛光感应元件和红外摄像头,泛光感应元件里的VCSEL芯片会发出若干个红外光,红外光反射回后由红外摄像头捕捉,判断是否是人脸信息。

步骤3:如果经由判断是人脸信息,则会启动点阵投影器,点阵投影器会发射约三万多个红外结构光点,并由红外摄像头捕捉3D人脸信息,进行人脸的图像信息提取,经由A11仿生处理器的比对,得出人脸识别信息。

| 02 Face ID模组

下图便是人脸识别技术的核心模组——Face ID模组,它由点阵投影器、前置摄像头和红外摄像头组成。

Face ID实物图


Face ID X-Ray

| 03点阵投影器拆解

iPhone X Face ID模组采用结构光方案,技术核心及难度在点阵投影器上。点阵投影器里有一颗VCSEL芯片,当点阵投影器被启动后,VCSEL芯片发射的红外光经由正对着芯片上方的准直镜头射出,经过两个反射镜面,最后通过光学衍射元件(DOE)形成约三万多个红外结构光射出。

点阵投影器实物图(开盖前)


点阵投影器实物图(开盖后)

点阵投影器X-Ray俯视和侧视

VCSEL模块元件及Pin out

VCSEL引出的FPC排线Pin脚(公座)

| 04 泛光感应元件

泛光感应元件、距离传感器及一颗控制芯片被封装在了一起,下图是整个封装的显微镜照。

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如上图X-Ray所示,VCSEL芯片起到泛光感应(发射红外光)的作用。

| 05 距离传感器

整个模组内的距离传感芯片来自STMicroelectrics的ToF芯片,此款芯片在iPhone7+中就已经采用。下图是整个模组的显微镜照。

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| 06 环境光传感器

iPhone X的环境光传感器从封装外观上就和以往的环境光传感器不同,变成扁扁长长的形状,这也许是由于空间不够而导致的,同时芯片的上方还装有扩散片。

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| 07 前置摄像头

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| 08 红外摄像头

红外摄像头扫描照

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红外摄像头X-Ray照

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| 09 DOE上层玻璃

用户在使用iPhone X时,若不小心将3D模组摔碎会摔裂,存在VCSEL直接射出伤害人眼的风险,所以苹果采用一旦检测到DOE上层玻璃损坏就立马关掉VCSEL来起到保护的作用。

人眼保护技术至关重要
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