光電鼠標(biāo)的工作原理資料下載

??相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械式鼠標(biāo)，光電鼠標(biāo)具有定位準(zhǔn)確、移動(dòng)流暢且不易臟污等優(yōu)點(diǎn)。并且，隨著光電鼠標(biāo)價(jià)格的不斷下跌，取代機(jī)械式鼠標(biāo)而成為市場(chǎng)主流的趨勢(shì)已不可阻擋。 ??今天，筆者就以方正品牌機(jī)配備的光電鼠標(biāo)為例，帶領(lǐng)大家一起去見識(shí)一下光電鼠標(biāo)的內(nèi)部“風(fēng)光”。 ? ??光電鼠標(biāo)的工作原理 ? ??光電鼠標(biāo)與機(jī)械式鼠標(biāo)最大的不同之處在于其定位方式不同。 ??光電鼠標(biāo)的工作原理是：在光電鼠標(biāo)內(nèi)部有一個(gè)發(fā)光二極管，通過該發(fā)光二極管發(fā)出的光線，照亮光電鼠標(biāo)底部表面（這就是為什么鼠標(biāo)底部總會(huì)發(fā)光的原因）。然后將光電鼠標(biāo)底部表面反射回的一部分光線，經(jīng)過一組光學(xué)透鏡，傳輸?shù)揭粋€(gè)光感應(yīng)器件（微成像器）內(nèi)成像。這樣，當(dāng)光電鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)，其移動(dòng)軌跡便會(huì)被記錄為一組高速拍攝的連貫圖像。最后利用光電鼠標(biāo)內(nèi)部的一塊專用圖像分析芯片（DSP，即數(shù)字）對(duì)移動(dòng)軌跡上攝取的一系列圖像進(jìn)行分析處理，通過對(duì)這些圖像上特征點(diǎn)位置的變化進(jìn)行分析，來(lái)判斷鼠標(biāo)的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離，從而完成光標(biāo)的定位。 ??光電鼠標(biāo)通常由以下部分組成：光學(xué)感應(yīng)器、光學(xué)透鏡、發(fā)光二極管、接口微處理器、輕觸式按鍵、滾輪、連線、PS/2或USB接口、外殼等。下面分別進(jìn)行介紹： ??光學(xué)感應(yīng)器 ??光學(xué)感應(yīng)器是光電鼠標(biāo)的核心，目前能夠生產(chǎn)光學(xué)感應(yīng)器的廠家只有安捷倫、微軟和羅技三家公司。其中，安捷倫公司的光學(xué)感應(yīng)器使用十分廣泛，除了微軟的全部和羅技的部分光電鼠標(biāo)之外，其他的光電鼠標(biāo)基本上都采用了安捷倫公司的光學(xué)感應(yīng)器。 ? ?? ??圖1 光電鼠標(biāo)內(nèi)部的光學(xué)感應(yīng)器 ? ??安捷倫公司的光學(xué)感應(yīng)器主要由CMOS感光塊（低檔攝像頭上采用的感光元件）和DSP組成。CMOS感光塊負(fù)責(zé)采集、接收由鼠標(biāo)底部光學(xué)透鏡傳遞過來(lái)的光線（并同步成像），然后CMOS感光塊會(huì)將一幀幀生成的圖像交由其內(nèi)部的DSP進(jìn)行運(yùn)算和比較，通過圖像的比較，便可實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)所在位置的定位工作 ? ?? ??圖2 光學(xué)感應(yīng)器內(nèi)部的組成方式 ? ??圖1是方正光電鼠內(nèi)部的光學(xué)感應(yīng)器，它采用的是安捷倫公司的H2000-A0214光學(xué)感應(yīng)元件，其芯片內(nèi)部的組成方式可參見圖2。圖3是H2000-A0214光學(xué)感應(yīng)器的背面，從圖中我們可以看到，芯片上有一個(gè)小孔，這個(gè)小孔用來(lái)接收由鼠部底部的光學(xué)透鏡傳送過來(lái)的圖像。 ? ?? ??圖3 光學(xué)感應(yīng)器背面的小孔用來(lái)接收由鼠部底部的光學(xué)透鏡傳送過來(lái)的圖像 ? ??光電鼠標(biāo)的 ??控制芯片負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)光電鼠標(biāo)中各元器件的工作，并與外部電路進(jìn)行溝通（橋接）及各種信號(hào)的傳送和收取。我們可以將其理解成是光電鼠標(biāo)中的“管家婆”。 ??圖4是羅技公司的CP5919AM控制芯片，它可以配合安捷倫的H2000-A0214光學(xué)感應(yīng)元件，實(shí)現(xiàn)與主板USB接口之間的橋接。當(dāng)然，它也具備了一塊控制芯片所應(yīng)該具備的控制、傳輸、協(xié)調(diào)等功能。 ??這里有一個(gè)非常重要的概念大家應(yīng)該知道，就是dpi對(duì)鼠標(biāo)定位的影響。dpi是它用來(lái)衡量鼠標(biāo)每移動(dòng)一英寸所能檢測(cè)出的點(diǎn)數(shù)，dpi越小，用來(lái)定位的點(diǎn)數(shù)就越少，定位精度就低；dpi越大，用來(lái)定位點(diǎn)數(shù)就多，定位精度就高。 ? ?? ??圖4 羅技公司的CP5919AM控制芯片 ? ??通常情況下，傳統(tǒng)機(jī)械式鼠標(biāo)的掃描精度都在200dpi以下，而光電鼠標(biāo)則能達(dá)到400甚至800dpi，這就是為什么光電鼠標(biāo)在定位精度上能夠輕松超過機(jī)械式鼠標(biāo)的主要原因。 ??光學(xué)透鏡組件 ??光學(xué)透鏡組件被放在光電鼠標(biāo)的底部位置，從圖5中可以清楚地看到，光學(xué)透鏡組件由一個(gè)棱光鏡和一個(gè)圓形透鏡組成。 ? ?? ??圖5 光學(xué)透鏡組件由一個(gè)棱光鏡和一個(gè)透鏡組成 ? ??其中，棱光鏡負(fù)責(zé)將發(fā)光二極管發(fā)出的光線傳送至鼠標(biāo)的底部，并予以照亮。 ??圓形透鏡則相當(dāng)于一臺(tái)攝像機(jī)的鏡頭，這個(gè)鏡頭負(fù)責(zé)將已經(jīng)被照亮的鼠標(biāo)底部圖像傳送至光學(xué)感應(yīng)器底部的小孔中。通過觀看光電鼠標(biāo)的背面外殼，我們可以看出圓形透鏡很像一個(gè)攝像頭（如圖6）！ ? ??