指紋傳感器

指紋傳感器（又稱指紋Sensor）是實現指紋自動採集的關鍵器件。指紋傳感器按傳感原理，即指紋成像原理和技術，分為光學指紋傳感器、半導體電容傳感器、半導體熱敏傳感器、半導體壓感傳感器、超聲波傳感器和射頻RF傳感器等。指紋傳感器的製造技術是一項綜合性強、技術複雜度高、製造工藝難的高新技術。

半導體指紋傳感器因其製造工藝複雜，單位面積上傳感單元多，包含高端的IC設計技術、大規模集成電路製造技術、IC芯片封裝技術等，所以半導體指紋傳感器幾乎全部是由IC技術發達的國家或地區，如美國、歐洲、台灣等地設計、製造的。一顆不足0.5平方釐米的晶片表面集成了10000個以上的半導體傳感單元。內部還包括了自動增益電路和邏輯控制芯片，以及串行、並行、USB等接口電路。半導體指紋傳感器的靈敏度高，分辨率也達到了500dpi或以上。其功能已經突破了單一的傳感能力，加上軟件配合，可以用做全向導航器。半導體指紋傳感器正朝小型化方向發展。2004年以前以1平方釐米見方的方型為主，多為滑動式SWIPE芯片。全球最小的滑動式採集芯片只有12x5 mm,是由Authentec最近推出的1610。光學傳感器中存在稜鏡，其體積較大，一般為半導體的幾倍甚至10倍大小，所以限制了其在小型設備上的應用。在類似考勤機、門禁等大設備上使用沒有體積限制的問題，但在U盤、移動硬盤、手持設備上使用，體積成了最大的障礙，所以光學指紋傳感器也出現了滑動式的 ^[1]  。

線性指紋無線傳感器獲得指紋圖像的方法包括：

1、通過指紋無線傳感器順序地捕獲指紋圖像條帶；

2、指紋無線傳感器把掃描的指紋圖像條帶分成預定的段；

3、通過把每一圖像條帶和它的段與下一圖像條帶進行比較，檢測最佳重疊區域；

4、計算通過重疊區域的平均圖像過渡的平均值；

5、把應用平均圖像過渡值的整個圖像混合到每一圖像條帶。

這種傳感器獲取指紋的方法通過估算和補償指紋傳感器掃描的圖像大大改善了正確識別率，並精確地把圖像復原到原來的圖像。這就是指紋考勤機的工作過程。

主要是利用光的折射和反射原理，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。CMOS或者CCD的光學器件就會收集到不同明暗程度的圖片信息，就完成指紋的採集 ^[2]  。

這類傳感器，無論是電容式或是電感式，其原理類似，在一塊集成有成千上萬半導體器件的“平板”上，手指貼在其上與其構成了電容（電感）的另一面，由於手指平面凸凹不平，凸點處和凹點處接觸平板的實際距離大小就不一樣，形成的電容/電感數值也就不一樣，設備根據這個原理將採集到的不同的數值彙總，也就完成了指紋的採集。