指紋模塊軟板之光學式和電容式指紋鎖哪種好？且看核心模塊性能分析
到底是光學式指紋鎖好，還是電容式指紋鎖好？在眾人當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式和電容式指紋模塊的結構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構來分析這兩種模塊的利弊，以便在模塊的選擇上有個技術依據，可以做出更明智的決定。
一、光學式傳感器指紋模塊
1、成相原理：光學指紋傳感器主要是利用光的折攝和反射原理，將手指放在光學鏡片上，手指在內置光源照射下，光從底部射向三棱鏡，并經棱鏡射出，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不一樣。用棱鏡將其投射在電荷耦合器件上CMOS或者CCD上，進而形成脊線（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）呈白色的數字化的、可被指紋設備算法處理的多灰度指紋圖像。
2、優缺點：光學指紋傳感器優點主要表現為抗靜電能力強、系統穩定性較好、使用壽命長，能提供分辨力為500dpi(dOtperinch)的圖像，特別是能實現較大區域的指紋圖像采集，但指紋圖像采集區域較大時所需焦距亦較長，采集設備體積需隨之增大，否則，會導致采集的圖像邊緣線形發生扭曲。
光學指紋傳感局限性體現于潛在指印方面(潛在指印是手指在臺板上按完后留下的)，不但會降低指紋圖像的質量，嚴重時，還可能導致2個指印重疊，顯然，難以滿足實際應用需要。此外，臺板涂層及CCD陣列會隨時間推移產生損耗，可能導致采集的指紋圖像質量下降。但是具有無法進行活體指紋鑒別、對干濕手指的適用性差等缺點。
3、光學采集頭的不足以及他們為提高光學采集頭做的相應措施。
(1)三棱鏡是裸露在最外面的，由于它本身的特別，經不起手指的觸摸，所以，在使用到一定的時候，三棱鏡就會變形，以致成相和最先登記的指紋不匹配，開不了門?，F在一般的采集頭都使用了有機玻璃來保護，因為有機玻璃有很好的耐磨性，還起來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，這樣采集頭對手指的要求就比較高了，如果冬天手上油脂少采集頭就會失靈，此外，如果夏天手上汗太多，或者游泳后手指上有水，在開鎖的時候，手指就會產生全反射，根本成不了相。所以，光學采集頭對干濕要求很好。
(3)光學采集頭對溫度要求很高，在0度以下采集頭就會變形，成相就會出現誤差，這個是光學采集頭這個技術的瓶頸，目前及將來一段時間都無法克服。
(4)由于光學采集頭的成相是靠內部發光源發出的強光，這樣的話使得整個模塊的功耗非常大，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；所以現在都是采用發射藍光來提高他的穩定性，但是，這樣功耗大就難以避免了。此外，光學傳感器在強光照射是無法工作的。
(5)光學采集頭的體積非常大，這由他的采集原理決定的這種結構，是一種照相機的原理，體積的問題很難解決，現在也有做得很小的光學采集頭，但是，效果一直都不讓人滿意。
(6)從光學采集頭的結構上我們知道，它的一致性不好，很難兩個采集頭互換，而且，不能經受太大的振動。
(7)從價格來說，同檔次的光學傳感器是比同檔次的電容傳感器要便宜得多，目前市面上見到的那些光學采集頭那么便宜都是用穩定性了做賭注的，產品的退貨率非常高,制造的精確度達不到要求。
(8)光學采集頭的精度不高，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，屬于半導體傳感器的一種，半導體指紋傳感器還包括半導體壓感式傳感器、半導體溫度感應傳感器等，其中，應用最廣泛的是半導體電容式指紋傳感器。
1、成相原理：半導體指紋傳感器其實是一個統稱，其實它包括通過采集電容信號和電場信號、溫度信號(熱敏)、壓力信號來成相的傳感器。簡單的原理如下：傳感器上發射一個射頻信號，信號經過指紋的紋路反射，在同一個等高面上出現不同的電容變化特性，電荷數的多少不一樣，我們對這些特性作探測，最終得到圖象。
2、結構和原理解析：從圖上我們可以看到，電容傳感器有3層：保護層(ESD作用(抗靜電作用)，是一個絕緣層，耐磨)，硅晶集成電路層(發射和接受層，有一個電路點陣板屏幕)，陶瓷板層(用于封裝、固定)；原理也就是從硅晶層發射出來的射頻信號穿過保護膜層射到手指的表皮層，進入真皮層，在真皮層紋路上面由于人體活體細胞有電場性，它根據紋路的不同而不同分布，這樣射頻信號進入真皮層有部分的信號就被吸收了，其他的反射回來，經過手指的表皮層，保護膜進入硅晶體的點陣電路成相，然后放大取得最終信號交由DSP處理器處理。
3、優缺點：與光學設備多采用人工調整改善圖像質量不同，電容傳感器采用自動控制技術調節指紋圖像像素以及指紋局部范圍敏感程度，在不同環境下結合反饋信息生成高質量圖像。由于提供了局部調整能力，即使對比度差的圖像(如手指壓得較輕的區域)也能被有效檢測到，并在捕捉瞬間為這些像素提高靈敏度，生成高質量指紋圖像。
電容指紋傳感器優點為圖像質量較好、一般無畸變、尺寸較小、易集成于各種設備。其發出的電子信號將穿過手指的表面和死性皮膚層，達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的安全性。
手指的干濕度的問題，電容式傳感器越干越好，不存在光學傳感器的那些問題，濕度在85%是沒有問題的，太濕的話因為水是導體，會影響電場，所以，不可以超過這個85%的濕度。此外，因為采集的是真皮層的紋路，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，做成產品必須對采集頭進行保護。
結語：以上是關于光學式和電容式傳感器指紋模塊的性能分析。網上對于光學式和電容式指紋鎖哪個好的評論眾說紛紜，通過以上分析，可以發現，從技術層面來說，光學的是較為傳統的產品，電容式是目前市面上較先進，安全系統高，傳感靈敏度高的指紋頭。
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