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スマートフォンのディスプレイ下に指紋センサーを組み込み、画面上で直接指紋認証を行う技術。ホームボタン不要でベゼルレスデザインを実現しながら、生体認証のセキュリティを両立する。
詳しい解説
UDFPS(Under-Display Fingerprint Sensor)とは、スマートフォンのディスプレイパネルの下層に光学式または超音波式の指紋センサーを埋め込み、ディスプレイ表面に触れるだけで指紋認証を完了させる技術です。物理的なホームボタンやサイドボタンに指紋センサーを配置する従来方式と異なり、画面全体を最大限に活用できるため、ベゼルレスデザインと生体認証の両立を可能にします。
**動作原理の種類**
UDFPSには主に2方式があります。
①**光学式(Optical UDFPS)**:ディスプレイの発光(主にOLEDパネルの自発光)を光源として使い、指紋の凹凸によって反射する光の差異をイメージセンサーで読み取ります。コストが低く広く普及していますが、光の回り込みにより平面的な指紋画像(例:写真やシリコン製の偽造指)に対してやや脆弱とされます。
②**超音波式(Ultrasonic UDFPS)**:Qualcommが開発した「Snapdragon Sense ID」に代表される方式で、超音波を指に照射して3次元の指紋地形を測定します。湿った指・汚れた指でも高精度に認証でき、偽造指に対する耐性も高い反面、製造コストが光学式より高くなります。Samsung Galaxy S24シリーズなど上位モデルが採用しています。
**Google Pixelシリーズへの展開**
Google Pixel 9シリーズは光学式UDFPSを搭載し、Pixel 9の標準モデルから全グレードに展開されています。Pixel 8以前はサイドボタン型の指紋センサーを採用していたため、UDFPS搭載は大きな設計変更となりました。認証速度はロック解除まで約0.3〜0.5秒で、顔認証(Face Unlock)と組み合わせてどちらかが先に認証完了すると即時解除される「並列認証」に対応しています。
**認証精度と誤認識の原因**
UDFPSの認証成功率に影響する主な要因は以下の通りです。
– **画面保護フィルム・ガラス**:光学式はフィルムの種類により光の透過率が下がり、認証失敗率が上がる。メーカー推奨の専用フィルムを使用することが推奨される。
– **指の乾燥・濡れ・汚れ**:乾燥した指は光反射が弱く、超音波式なら認識できる場合でも光学式では失敗しやすい。
– **登録指紋の品質**:セットアップ時に複数回・多方向から読み取りを行うほど精度が上がる。
– **センサー領域の認識精度**:OLEDパネル下に配置されたセンサーの認識範囲は物理センサーより狭い機種が多く、指を置く位置がずれると未認識になる。
**セキュリティ評価**
超音波式UDFPSはFIDO BiometricsのClass 3認証を取得している機種もあり、銀行アプリやGoogle Payの支払い認証にも使用可能な高い信頼性を持ちます。光学式はClass 2相当が多く、日本の金融機関の一部では認証レベルの制限があります。
**トラブルシューティング**
「指紋が認識しない」場合は、①画面フィルムを一時的に剥がして確認、②指紋の再登録(設定→セキュリティ→指紋管理)、③センサー領域の画面クリーニング、④Android OSアップデートの適用、の順に対処します。それでも解決しない場合は、UDFPSセンサーの物理的な不具合が疑われるため、メーカーサポートへの問い合わせを検討します。
Google Pixel 9を購入したユーザーが「画面ロックの解除が遅い」と感じているケースを想像してください。UDFPS搭載機では、電源ボタンを押して画面を点灯させたあと、ディスプレイ中央下部のセンサーアイコンの位置に親指を置くと約0.4秒でロック解除できます。初期設定では指紋の登録精度が低い場合があるため、『設定→セキュリティ→指紋』から同じ指を再登録し、画面の指示に従って指の向きを変えながら複数回読み取らせると認証精度が大幅に向上します。また、画面保護ガラスを貼り直後に認識しにくくなった場合は、UDFPS非対応フィルムが原因であるケースが多く、Pixel 9対応と明記されたフィルムへの交換が推奨されます。
別の呼び方
画面内指紋センサー
ディスプレイ内指紋認証
画面下指紋認証
インディスプレイ指紋
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