到底是光學(xué)式指紋鎖好，還是電容式指紋鎖好？在眾人當(dāng)中一直存在著不同的看法。眾所周知，指紋模塊是指紋鎖中的核心部件，在此，指紋模塊軟板小編為大家從光學(xué)式和電容式指紋模塊的結(jié)構(gòu)和原理上做如下分析。

下面指紋模塊軟板小編就這兩種指紋模塊的成相原理和結(jié)構(gòu)來(lái)分析這兩種模塊的利弊，以便在模塊的選擇上有個(gè)技術(shù)依據(jù)，可以做出更明智的決定。

一、光學(xué)式傳感器指紋模塊

1、成相原理：光學(xué)指紋傳感器主要是利用光的折攝和反射原理，將手指放在光學(xué)鏡片上，手指在內(nèi)置光源照射下，光從底部射向三棱鏡，并經(jīng)棱鏡射出，射出的光線在手指表面指紋凹凸不平的線紋上折射的角度及反射回去的光線明暗就會(huì)不一樣。用棱鏡將其投射在電荷耦合器件上CMOS或者CCD上，進(jìn)而形成脊線（指紋圖像中具有一定寬度和走向的紋線）呈黑色、谷線（紋線之間的凹陷部分）呈白色的數(shù)字化的、可被指紋設(shè)備算法處理的多灰度指紋圖像。

2、優(yōu)缺點(diǎn)：光學(xué)指紋傳感器優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為抗靜電能力強(qiáng)、系統(tǒng)穩(wěn)定性較好、使用壽命長(zhǎng)，能提供分辨力為500dpi(dOtperinch)的圖像，特別是能實(shí)現(xiàn)較大區(qū)域的指紋圖像采集，但指紋圖像采集區(qū)域較大時(shí)所需焦距亦較長(zhǎng)，采集設(shè)備體積需隨之增大，否則，會(huì)導(dǎo)致采集的圖像邊緣線形發(fā)生扭曲。

光學(xué)指紋傳感局限性體現(xiàn)于潛在指印方面(潛在指印是手指在臺(tái)板上按完后留下的)，不但會(huì)降低指紋圖像的質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)，還可能導(dǎo)致2個(gè)指印重疊，顯然，難以滿足實(shí)際應(yīng)用需要。此外，臺(tái)板涂層及CCD陣列會(huì)隨時(shí)間推移產(chǎn)生損耗，可能導(dǎo)致采集的指紋圖像質(zhì)量下降。但是具有無(wú)法進(jìn)行活體指紋鑒別、對(duì)干濕手指的適用性差等缺點(diǎn)。

3、光學(xué)采集頭的不足以及他們?yōu)樘岣吖鈱W(xué)采集頭做的相應(yīng)措施。

(1)三棱鏡是裸露在最外面的，由于它本身的特別，經(jīng)不起手指的觸摸，所以，在使用到一定的時(shí)候，三棱鏡就會(huì)變形，以致成相和最先登記的指紋不匹配，開(kāi)不了門?，F(xiàn)在一般的采集頭都使用了有機(jī)玻璃來(lái)保護(hù)，因?yàn)橛袡C(jī)玻璃有很好的耐磨性，還起來(lái)ESD作用(抗靜電作用)。

(2)手指要能成相必須要手指上有足夠的油脂，不然，起不了漫射的作用，這樣采集頭對(duì)手指的要求就比較高了，如果冬天手上油脂少采集頭就會(huì)失靈，此外，如果夏天手上汗太多，或者游泳后手指上有水，在開(kāi)鎖的時(shí)候，手指就會(huì)產(chǎn)生全反射，根本成不了相。所以，光學(xué)采集頭對(duì)干濕要求很好。

(3)光學(xué)采集頭對(duì)溫度要求很高，在0度以下采集頭就會(huì)變形，成相就會(huì)出現(xiàn)誤差，這個(gè)是光學(xué)采集頭這個(gè)技術(shù)的瓶頸，目前及將來(lái)一段時(shí)間都無(wú)法克服。

(4)由于光學(xué)采集頭的成相是靠?jī)?nèi)部發(fā)光源發(fā)出的強(qiáng)光，這樣的話使得整個(gè)模塊的功耗非常大，如果使用紅光是可以減少功耗，但是受外部的光線影響很大；所以現(xiàn)在都是采用發(fā)射藍(lán)光來(lái)提高他的穩(wěn)定性，但是，這樣功耗大就難以避免了。此外，光學(xué)傳感器在強(qiáng)光照射是無(wú)法工作的。

(5)光學(xué)采集頭的體積非常大，這由他的采集原理決定的這種結(jié)構(gòu)，是一種照相機(jī)的原理，體積的問(wèn)題很難解決，現(xiàn)在也有做得很小的光學(xué)采集頭，但是，效果一直都不讓人滿意。

(6)從光學(xué)采集頭的結(jié)構(gòu)上我們知道，它的一致性不好，很難兩個(gè)采集頭互換，而且，不能經(jīng)受太大的振動(dòng)。

(7)從價(jià)格來(lái)說(shuō)，同檔次的光學(xué)傳感器是比同檔次的電容傳感器要便宜得多，目前市面上見(jiàn)到的那些光學(xué)采集頭那么便宜都是用穩(wěn)定性了做賭注的，產(chǎn)品的退貨率非常高,制造的精確度達(dá)不到要求。

(8)光學(xué)采集頭的精度不高，安全性也不高，有的甚至用手指的照片就可以開(kāi)鎖。

二、電容式傳感器指紋模塊

電容式傳感器始于1998年，屬于半導(dǎo)體傳感器的一種，半導(dǎo)體指紋傳感器還包括半導(dǎo)體壓感式傳感器、半導(dǎo)體溫度感應(yīng)傳感器等，其中，應(yīng)用最廣泛的是半導(dǎo)體電容式指紋傳感器。

1、成相原理：半導(dǎo)體指紋傳感器其實(shí)是一個(gè)統(tǒng)稱，其實(shí)它包括通過(guò)采集電容信號(hào)和電場(chǎng)信號(hào)、溫度信號(hào)(熱敏)、壓力信號(hào)來(lái)成相的傳感器。簡(jiǎn)單的原理如下：傳感器上發(fā)射一個(gè)射頻信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過(guò)指紋的紋路反射，在同一個(gè)等高面上出現(xiàn)不同的電容變化特性，電荷數(shù)的多少不一樣，我們對(duì)這些特性作探測(cè)，最終得到圖象。

2、結(jié)構(gòu)和原理解析：從圖上我們可以看到，電容傳感器有3層：保護(hù)層(ESD作用(抗靜電作用)，是一個(gè)絕緣層，耐磨)，硅晶集成電路層(發(fā)射和接受層，有一個(gè)電路點(diǎn)陣板屏幕)，陶瓷板層(用于封裝、固定)；原理也就是從硅晶層發(fā)射出來(lái)的射頻信號(hào)穿過(guò)保護(hù)膜層射到手指的表皮層，進(jìn)入真皮層，在真皮層紋路上面由于人體活體細(xì)胞有電場(chǎng)性，它根據(jù)紋路的不同而不同分布，這樣射頻信號(hào)進(jìn)入真皮層有部分的信號(hào)就被吸收了，其他的反射回來(lái)，經(jīng)過(guò)手指的表皮層，保護(hù)膜進(jìn)入硅晶體的點(diǎn)陣電路成相，然后放大取得最終信號(hào)交由DSP處理器處理。

3、優(yōu)缺點(diǎn)：與光學(xué)設(shè)備多采用人工調(diào)整改善圖像質(zhì)量不同，電容傳感器采用自動(dòng)控制技術(shù)調(diào)節(jié)指紋圖像像素以及指紋局部范圍敏感程度，在不同環(huán)境下結(jié)合反饋信息生成高質(zhì)量圖像。由于提供了局部調(diào)整能力，即使對(duì)比度差的圖像(如手指壓得較輕的區(qū)域)也能被有效檢測(cè)到，并在捕捉瞬間為這些像素提高靈敏度，生成高質(zhì)量指紋圖像。

電容指紋傳感器優(yōu)點(diǎn)為圖像質(zhì)量較好、一般無(wú)畸變、尺寸較小、易集成于各種設(shè)備。其發(fā)出的電子信號(hào)將穿過(guò)手指的表面和死性皮膚層，達(dá)到手指皮膚的活體層(真皮層)，直接讀取指紋圖案，從而大大提高了系統(tǒng)的安全性。

手指的干濕度的問(wèn)題，電容式傳感器越干越好，不存在光學(xué)傳感器的那些問(wèn)題，濕度在85%是沒(méi)有問(wèn)題的，太濕的話因?yàn)樗菍?dǎo)體，會(huì)影響電場(chǎng)，所以，不可以超過(guò)這個(gè)85%的濕度。此外，因?yàn)椴杉氖钦嫫拥募y路，所以，表皮層的磨損是不影響他的靈敏度的。

電容傳感器是由一些高精密度，易破壞的材料做成，所以，防爆性能很差，做成產(chǎn)品必須對(duì)采集頭進(jìn)行保護(hù)。

結(jié)語(yǔ)：以上是關(guān)于光學(xué)式和電容式傳感器指紋模塊的性能分析。網(wǎng)上對(duì)于光學(xué)式和電容式指紋鎖哪個(gè)好的評(píng)論眾說(shuō)紛紜，通過(guò)以上分析，可以發(fā)現(xiàn)，從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，光學(xué)的是較為傳統(tǒng)的產(chǎn)品，電容式是目前市面上較先進(jìn)，安全系統(tǒng)高，傳感靈敏度高的指紋頭。

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