手機、考勤機、筆記本電腦、門鎖······指紋識別技術體現在生活中的各個需要人獨一無二特徵的領域。指紋識別替代了輸入密碼、口令等易被竊取的信息，這項技術能更好地保護你的隱私。指紋傳感器是這項技術的重中之重，今天，就請各位看官和小編一起了解一下指紋傳感器。
光學指紋傳感器
光學傳感器的發展歷史可能是最久的了，已經有三十餘年的歷史了。其原理在所有指紋傳感器中也是最簡單的。
它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，光從底部射向三稜鏡，並經稜鏡射出，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。用稜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。
圖為光學指紋傳感器原理示意圖
光學指紋傳感器的優點主要表現為：
1. 抗靜電能力強、系統穩定性較好、使用壽命長 ；
2. 靈敏度特別的高 ；
3. 能提供高分辨率的指紋圖像（可以達到500 dpi）。
缺點也很明顯：
1、潛在指印（多次按壓）,會降低指紋圖像的質量 ；
2、臺板塗層及CCD陣列會隨時間推移產生損耗,可能導致採集的指紋圖像質量下降 ；
3、體積比較大，功耗控制不好。
用途： 鑑於光學傳感器的體積都比較大，因此它的應用領域主要集中在指紋門鎖，保險箱，汽車指紋防盜。
發展：
光學傳感器在傳統對體積、功耗要求不是苛刻的行業中還佔有很大市場份額，但是在手機等移動終端這個大市場迷失了。
2016年底Synaptics發佈了FS9100這種新型的光學傳感器，主要是看中了光學傳感器的穿透性（可以穿透1mm左右的玻璃），研究目標是玻璃內置光學指紋識別傳感器。而且隨著屏內指紋識別的大趨勢，光學傳感器必然又會帶著新技術捲土重來。
電容指紋傳感器
電容式傳感器應該是目前手機及便攜式終端設備最熱門的了，當然，存在即合理。既然電容式傳感器佔有了這麼大的市場，它有什麼優勢呢？ 其原理是將電容感整合於一塊芯片中，當指紋按壓芯片表面時，內部電容感測器會根據指紋波峰與波谷而產生的電荷差，從而形成指紋影像。如下簡圖，可以把上面的凹凸認為是指紋的谷和脊，那麼同傳感器就會形成不同的電容差，這樣傳感器就可以根據這些不同的電容差畫出指紋的紋理。
圖為電容指紋傳感器原理示意圖
電容傳感器又分為主動式和被動式，我們可以先參考下面兩張圖。
主動式：
原理主要是通過外加的驅動信號加載到手指上，以增強手指表面的電荷，使底下的感應陣列接收電場信號並對信號進行放大，根據指紋凹凸不一致底下芯片感應到的電場也不一致從而重現指紋。
圖為主動式電容指紋傳感器示意圖
被動式
工作原理則不一樣；其是利用手指按在芯片表面時，指紋的波峰波谷對芯片內部電容上下電極電荷分配的比例影響程度來對指紋進行重現指紋，無需額外增加驅動源，芯片結構非常單純（如下圖），也因為無額外驅動信號，所以模組也無需外置驅動信號，模組結構也非常簡單。
主動式和被動式的原理也很好辨別，主動式就是額外加了激勵電源。可以想象主動式的電容傳感器穿透會比較強，但是無可厚非的會帶來更多的噪聲，所以究竟是主動式還是被動式的傳感器好，不能一概而論，還是要看各家的技術。
圖為被動式電容指紋傳感器示意圖
優點：
1、芯片和模組可以做的很薄 ；
2、功耗更容易控制。
缺點：
1、穿透率比較低 ；
2、價格相對較高 ；
3、防水、防汙性不強。
發展： 電容式的傳感器到目前來說，是使用最普遍的。但是，眼看著指紋識別要向屏內指紋識別的方向發展，而電容式的穿透率大概在200um左右，基本的玻璃蓋板都很難穿透，而且需要透明顯示的物理特性也無法滿足。所以，電容式的傳感器在將來肯定還是會佔據了傳感器的大片江山，但是高端市場收到的衝擊，卻無能為力。
下期小編將為您介紹另外兩種指紋傳感器——射頻/超聲波指紋傳感器和力學/熱學指紋傳感器，敬請期待。
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