隨著智能手機全面屏設計的普及，傳統的電容式指紋識別逐漸被屏下指紋技術替代。這一革命性技術不僅改變了手機解鎖的邏輯，更重新定義了人機交互的美學標準。在這場技術迭代中，
準直器光學方案、短焦透鏡方案、超薄光學方案與超聲波方案構成了四條創新路徑，塑造了當下手機解鎖生物識別技術的市場格局。注：圖片資料來源於網絡，如有侵權請告知刪除
一、超聲波方案的首次試水
早在2016年年初，樂視就曾發佈業界首款搭載超聲波指紋識別模塊的概念機型樂MAX 2，是全球首款採用超聲波金屬指紋識別的產品，不過模組依然在手機背部，而不是屏幕解鎖方式。
2016年年中高通與vivo聯合研發的超聲波指紋方案首次亮相於vivo Xplay 6改裝機，其技術原理具有革命性意義：
發射40kHz超聲波穿透屏幕玻璃
利用皮膚紋路與空氣的聲阻抗差異構建3D模型
支持0.3mm厚度的屏幕覆蓋
但2017年的工程樣機暴露出致命缺陷：
超聲波傳感器信噪比僅52dB，導致誤識率達1/1000
低溫環境（<5℃）識別成功率驟降至67%
模組厚度4.8mm，無法適配主流手機結構設計
這使得vivo在2018年X20 Plus UD量產時轉向Synaptics的準直器光學方案，超聲波技術進入長達兩年的蟄伏期。
二、光學指紋迭代革命
第一代準直器方案（2018）
最早量產的vivo X20 Plus UD（2018年1月24日）採用了Synaptics（新思國際）的屏下指紋傳感器——Clear ID FS9500，基於光學技術實現，類似微距相機的識別原理，其核心由200萬像素CCD傳感器與3P光學鏡頭組成。當用戶在0.3mm厚度的OLED屏下按壓時，屏幕特定區域會點亮300nit藍光，通過微距鏡頭採集指紋脊線在硅膠層（厚度僅0.01mm）的反射圖像。
技術特徵：
在CMOS傳感器上方鋪設0.2mm厚不鏽鋼準直層
每個準直孔直徑15μm，間距30μm
僅能捕捉垂直反射光，有效規避環境光干擾
典型機型vivo X21的實測數據顯示：
解鎖速度680ms（按壓到亮屏）
幹手指識別成功率82%
貼膜後誤識率升高至1/20000
第二代短焦透鏡方案（2018年底）
vivo NEX旗艦版搭載的匯頂GL3563方案實現關鍵突破：
採用雙凸透鏡結構（EFL=3.2mm）
引入雙像素對焦技術
F1.8光圈提升30%進光量
技術優勢：
解鎖速度提升至380ms
支持心率檢測（誤差±5bpm）
模組厚度縮減至2.5mm
第三代超薄光學方案（2019）
小米CC9 Pro首發的匯頂GM185方案帶來結構革命：
微透鏡陣列（MLA）與微準直器（MCA）的疊層設計
模組厚度0.25mm，重量僅0.68g
可堆疊在電池與屏幕之間
這項創新使4000mAh電池機型屏佔比提升3.2%，直接推動2020年旗艦機普遍採用超薄方案。
三、超聲波技術的二次崛起
2020年三星Galaxy S20系列首次量產高通第一代超聲波升級版3D Sonic Max 方案，但初期表現平庸。
2021年3D Sonic Gen2 推出打破了超聲波指紋的屏障。
傳感器面積增大77%至8x8mm
採用自適應閾值算法
支持單次按壓錄入
三星 S21 系列，魅族18系列，以及iQOO 8 Pro都採樣了此方案。
國產超聲波方案崛起
匯頂科技的超聲波方案具備優異信噪比、強穿透力，支持油手、溼手解鎖，同時大幅提升生物識別安全性。更重要的是，匯頂科技擁有自主知識產權，使得超聲波指紋技術的成本大幅降低。
最近熱門vivo x100Ultra 、x200pro。小米15系列、一加13等都是搭載了匯頂科技方案。
結語
現階段三套方案都在實行，可見各有優勢，未來短焦方案依然會憑藉低價的性價比主導中低端市場，而高端機型的超薄方案會逐漸轉變超聲波方案，在需求驅動下逐漸滲透旗艦市場。