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(xiàn)在手指表面指紋凹凸不平的線(xiàn)紋上折射的角度及反射回去的光線(xiàn)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(xiàn)（指紋圖像中具有一定寬度和走向的紋線(xiàn)）呈黑色、谷線(xiàn)（紋線(xiàn)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(xiàn)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(mǎn)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(mén)?，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(huà)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(xiàn)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(mǎn)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(chēng)，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(huà)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。