iPhone 17 Pro实现Face ID屏下部署,关键在于:一、屏下点阵投影器采用微孔阵列与折射率匹配粘合剂;二、泛光感应元件用倒装芯片+硅通孔实现背照式封装;三、环境光与距离传感器共腔集成;四、红外镜头采用四片混合镜片超薄堆叠;五、A18 Pro芯片内置专用红外ISP流水线。

如果您正在关注iPhone 17 Pro的屏幕设计演进,发现其正面仅保留一个前置摄像头圆形切口而不再有药丸状灵动岛,则该变化极可能源于Face ID传感器阵列已整体迁移至OLED显示屏下方。以下是实现这一结构转变的关键技术路径:
本文运行环境:iPhone 17 Pro,iOS 19
一、屏下点阵投影器光学穿透方案
为使红外点阵投影器在屏幕下方正常投射不可见光点阵,需在OLED面板特定区域采用微米级开口阵列与低反射率压力敏感粘合剂覆盖,确保光线穿透率达标且肉眼不可见。该方案依赖苹果2024年更新的屏幕下放射源晶片专利。
1、在OLED基板上蚀刻出与点阵投影器发光单元一一对应的微孔阵列。
2、使用折射率匹配型压力敏感粘合剂填充微孔,消除界面反射差异。
3、将点阵投影器芯片贴合于粘合剂层下方,确保红外光垂直穿透屏幕表面。
二、泛光感应元件背照式封装重构
传统泛光感应元件因需接收漫反射红外光而对入射角度敏感,屏下部署要求其感光面朝向屏幕外侧,必须采用倒装芯片(Flip-Chip)+硅通孔(TSV)工艺实现背照式信号采集,避免屏幕基板遮挡。
1、将泛光感应元件晶粒翻转,使感光像素阵列直接面向OLED显示层背面。
2、通过硅通孔将电信号垂直引出至PCB基板,缩短信号路径并抑制噪声。
3、在元件上方覆盖红外增透膜,提升850nm波段光子捕获效率。
三、环境光与距离传感器共腔集成
为缩减屏下模组体积,环境光传感器与距离传感器被整合进同一光学腔体,共享微型准直透镜与分光棱镜,利用波长选择性滤光片分离可见光与近红外信号,避免相互干扰。
1、在单一封装腔体内布置双通道光电二极管阵列。
2、采用镀膜棱镜将入射光按波段分离,分别导向对应感光单元。
3、通过时分复用电路控制两组传感器交替工作,降低功耗与发热。
四、红外镜头超薄非球面镜片堆叠
原深感摄像头系统中的红外镜头需在厚度压缩至0.8mm以内前提下维持F/2.0大光圈与低像差,因此采用三层非球面玻璃镜片+一层高折射率塑料镜片的混合堆叠结构,并在每片表面施加多层红外增透膜。
1、第一片为高色散玻璃非球面镜,校正球差与彗差。
2、第二片为低Tg玻璃非球面镜,补偿热致焦距漂移。
3、第三片为超薄玻璃非球面镜,配合第四片塑料镜片完成最终像面定位。
五、安全隔区专用红外图像处理流水线
由于屏下部署导致红外图像信噪比下降约32%,A18 Pro仿生芯片内嵌独立红外ISP模块,包含实时暗电流补偿、动态范围扩展及3×3邻域自适应降噪单元,确保原始点阵数据在送入Secure Enclave前达到匹配阈值。
1、从红外镜头输出的RAW帧中提取每像素暗电流偏移量。
2、基于局部亮度分布动态调整伽马映射曲线。
3、启用硬件级双边滤波器,在保留边缘细节前提下抑制高频噪声。










