光电鼠标原理及电路

光电鼠标原理及电路
光电鼠标原理及电路

传统光学鼠标的工作原理

传统光学鼠标工作原理示意图

光学跟踪引擎部分横界面示意图

光学鼠标主要由四部分的核心组件构成,分别是发光二极管、透镜组件、光学引擎(Optical Engine)以及控制芯片组成。

光学鼠标通过底部的LED灯,灯光以30度角射向桌面,照射出粗糙的表面所产生的阴影,然后再通过平面的折射透过另外一块透镜反馈到传感器上。

当鼠标移动的时候,成像传感器录得连续的图案,然后通过“数字信号处理器”(DSP)对每张图片的前后对比分析处理,以判断鼠标移动的方向以及位移,从而得出鼠标x, y方向的移动数值。再通过SPI传给鼠标的微型控制单元(Micro Controller Unit)。鼠标的处理器对这些数值处理之后,传给电脑主机。传统的光电鼠标采样频率约为3000 Frames/sec(帧/秒),也就是说它在一秒钟内只能采集和处理3000张图像。

根据上面所讲述的光学鼠标工作原理,我们可以了解到,影响鼠标性能的主要因素有哪些。

第一,成像传感器。成像的质量高低,直接影响下面的数据的进一步加工处理。

第二,DSP处理器。DSP处理器输出的x,y轴数据流,影响鼠标的移动和定位性能。

第三,SPI于MCU之间的配合。数据的传输具有一定的时间周期性(称为数据回报率),而且它们之间的周期也有所不同,SPI主要有四种工作模式,另外鼠标采用不同的MCU,与电脑之间的传输频率也会有所不同,例如125MHZ、8毫秒;500MHz,2毫秒,我们可以简单的认为MCU可以每8毫秒向电脑发送一次数据,目前已经有三家厂商(罗技、Razer、Laview)使用了2毫秒的MCU,全速USB设计,因此数据从SPI传送到MCU,以及从MCU传输到主机电脑,传输时间上的配合尤为重要。

光电鼠标电路图

什么是激光鼠标?

激光鼠标其实也是光电鼠标,只不过是用激光代替了普通的LED光.好处是可以通过更多的表面,因为激光是Coherent Light(相干光),几乎单一的

波长,即使经过长距离的传播依然能保持其强度和波形;而LED 光则是Incoherent Light(非相干光)。

激光鼠标传感器获得影像的过程是根据,激光照射在物体表面所产生的干涉条纹而形成的光斑点反射到传感器上获得的,而传统的光学鼠标是通过照射粗糙的表面所产生的阴影来获得。因此激光能对表面的图像产生更大的反差,从而使得“CMOS成像传感器”得到的图像更容易辨别,提高鼠标的定位精准性。

什么是鼠标的全速USB技术?

全速USB技术是指USB Full Speed, 相对于传统的Low Speed的每秒1.5Mb传输速度,它的传输速率为可达12Mb每秒。因为两者都以6500fps为原始数据,游戏过程中发生的大量的鼠标移动,传统鼠标所使用1.5Mb/s的Low Speed USB接口在特定的环境下有可能成为数据流的瓶颈。因此有必要将接口的全速速度提升到Full Speed,使鼠标的实际移动反映到屏幕光标时更加实时

鼠标的组成及工作原理

鼠标的组成及工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

鼠标的组成及工作原理 1,分类 鼠标按接口类型可分为串行鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标、USB鼠标(多为多为光电鼠标)四种 鼠标按其工作原理及其内部结构的不同可以分为机械式,光机式和光电式 2,组成 光电鼠标通常由以下部分组成:光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB接口、外壳等。 3,工作原理

管脚排列 管脚说明

这里主要介绍光电鼠标 光电鼠标器是通过红外线或激光检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动的一种硬件设备。光电鼠标的光电传感器取代了传统的滚球。这类传感器需要与特制的、带有条纹或点状图案的电垫板配合使用 光电鼠标器是通过检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动。光电鼠标用光电传感器代替了滚球。这类传感器需要特制的、带有条纹或点状图案的垫板配合使用。与光机鼠标发展的同一时代,出现一种完全没有机械结构的数字化光电鼠标。设计这种光电鼠标的初衷是将鼠标的精度提高到一个全新的水平,使之可充分满足专业应用的需求。这种光电鼠标没有传统的滚球、转轴等设计,其主要部件为两个发光二极管、感光芯片、控制芯片和一个带有网格的反射板(相当于专用的鼠标垫)。工作时光电鼠标必须在反射板上移动,X发光二极管和Y发光二极管会分别发射出光线照射在反射板上,接着光线会被反射板反射回去,经过镜头组件传递后照射在感光芯片上。感光芯片将光信号转变为对应的数字信号后将之送到定位芯片中专门处理,进而产生X-Y坐标偏移数据。

鼠标结构及原理

鼠标的定位原理 光电鼠标就是通过红外线或者激光检测鼠标的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,通过程序的处理控制屏幕中光标箭头的移动。 一.鼠标的结构 光学鼠标主要由四部分的核心组件构成,分别就是发光二极管、透镜组件、光学引擎以及控制芯片组成。 光电鼠标的控制芯片 控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作,并与外部电路进行沟通(桥接)及各种信号的传送与收取。我们可以将其理解成就是光电鼠标中的“管家婆”,实现与主板USB接口之间的桥接。当然,它也具备了一块控制芯片所应该具备的控制、传输、协调等功能。 这里有一个非常重要的概念大家应该知道,就就是dpi对鼠标定位的影响。dpi就是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数,dpi越小,用来定位的点数就越少,定位精度就低;dpi 越大,用来定位点数就多,定位精度就高。 光学感应器 光学感应器就是光电鼠标的核心。 光学感应器主要由CMOS感光块(低档摄像头上采用的感光元件)与DSP组成。CMOS感光块负责采集、接收由鼠标底部光学透镜传递过来的光线(并同步成像),然后CMOS感光块会将一帧帧生成的图像交由其内部的DSP进行运算与比较,通过图像的比较,便可实现鼠标所在位置的定位工作。

光学透镜组件 光学透镜组件被放在光电鼠标的底部位置,从图中可以清楚地瞧到,光学透镜组件由一个棱光镜与一个圆形透镜组成。 其中,棱光镜负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部,并予以照亮。圆形透镜则相当于一台摄像机的镜头,这个镜头负责将已经被照亮的鼠标底部图像传送至光学感应器底部的小孔中。通过观瞧光电鼠标的背面外壳,我们可以瞧出圆形透镜很像一个摄像头。 不管就是阻断棱光镜还就是圆形透镜的光路,均会立即导致光电鼠标“失明”。其结果就就是光电鼠标无法进行定位,由此可见光学透镜组件的重要性。 发光二极管 光学感应器要对缺少光线的鼠标底部进行连续的“摄像”,自然少不了“摄影灯”的支援。否则,从鼠标底部摄到的图像将就是一片黑暗,黑暗的图像无法进行比较,当然更无法进行光学定位了。 通常,光电鼠标采用的发光二极管就是红色的(也有部分就是蓝色的),且就是高亮的(为了获得

鼠标的主要器件

1、分辨率 光电鼠标的分辨率通常用CPI(Count Per Inch : 每英寸的测量次数)来表示,CPI 越高,越利于反映玩家的微小操作。而且在鼠标光标移动相同逻辑距离时,分辨率高的需要移动的物理距离则要短。拿一款800 CPI的光电鼠标来说,当使用者将鼠标移动1英寸时,其光学传感器就会接收到反馈回来的800个不同的坐标点,鼠标箭头同时会在屏幕上移动800个像素点。反过来,鼠标箭头在屏幕上移动一个像素点,就需要鼠标物理移动1/800英寸的距离。所以,CPI高的鼠标更适合在高分辨率的屏幕下使用。光学机械鼠标的分辨率多为200~400 CPI,而光电鼠标的分辨率通常在400~800 CPI之间。 除CPI以外,DPI(Dots Per Inch : 每英寸像素数)也常被人用来形容光电鼠标的分辨率。由于光电鼠标的分辨率反映了一个动态过程,所以用CPI来形容更恰当些。但无论是CPI还是DPI,描述的都是光电鼠标的分辨率,不存在性能差别。 2、刷新频率 光电鼠标的刷新频率也被称为扫描频率或者帧速率,它反映了光学传感器内部的DSP对CMOS每秒钟可拍摄图像的处理能力。在鼠标移动时,光学传感器中的数字处理器通过对比所“拍摄”相邻照片间的差异,从而确定鼠标的具体位移。但当光电鼠标在高速运动时,可能会出现相邻两次拍摄的图像中没有明显参照物的情况。那么,光电鼠标势必无法完成正确定位,也就会出现我们常说的“跳帧”现象了。而提高光电鼠标的刷新频率就加大了光学传感器的拍摄速度,也就减少了没有相同参考物的几率,达到了减少跳帧的目的。 3、像素处理能力 虽然分辨率和刷新率都是光电鼠标重要的技术指标,但它们并不能客观反映光电鼠标的性能,所以罗技提出了像素处理能力这个指标,并规定:像素处理能力=CMO晶阵像素数×刷新频率。根据光电鼠标的定位原理我们知道,光学传感器会将CMOS拍摄的图像进行光学放大后再投射到CMOS晶阵上形成帧,所以在光学放大率一定的情况下,增加了CMOS晶阵像素数,也就可增大实际拍摄图像的面积。而拍摄面积越大,每帧图像上的细节也就越清晰,参考物也就越明显,和提高刷新率一样,也可减少跳帧的几率。 不过,需要注意的是,大多数情况下,厂商不会公布鼠标的CMOS尺寸,其大小从15x15到30x30像素(Pixel)不等。 光电鼠标的工作原理和内部构成 光电鼠标与机械式鼠标最大的不同之处在于其定位方式不同。光电鼠标的工作原理是:在光电鼠标内部有一个发光二极管,通过该发光二极管发出的光线,照亮光电鼠标底部表面(这就是为什么鼠标底部总会发光的原因)。然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线,经过一组光学透镜,传输到一个光感应器件(微成像器)内成像。这样,当光电鼠标移动时,其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠

光电鼠标电路剖析及简单维修

光电鼠标电路剖析及简单维修 发布者:1770309616发布时间:2012-3-114:18 关键词:光电鼠标,电路剖析,维修 光电鼠标的电路一般都比较简单,大多由二块集成电路组成。一块稍大的是COMS感光IC,另一块一般为鼠标专用IC。感光CMOS芯片通过鼠标移动产生的光线变化而得到位置信号,送到鼠标IC的X、Y输入端。而鼠标IC再收集左、右,滚轮键及滚轮前滚、后滚等信息随着CL K时钟信号一起送到 PS2或USB口中去。 一、USB光电鼠标。图1为使用GL603-USB鼠标IC芯片及安捷伦的H2000(400CPI、 每秒1500次扫描)为光电感应芯片的电路图。 二、PS2接口鼠标 图2为使用PAN101-208(第三代光电IC产品,800CPI光学分辨率,2000次扫描/秒)为光电感应芯片,84510系列芯片为鼠标IC的PS2接口光电鼠标电路。光电鼠标IC一般来说都比较可靠。坏的多是按键开关或是鼠标线。鼠标线四根芯中,如果VCC或GND断线时,会出现光电鼠底面感光处无红光发出,鼠标无法使用的故障。当CL K或DATA断线时,出现鼠标虽然有红光发出,但光标不动及所有按键无反应的故障。如果出现某个按键失灵时,基本是这个按键开关坏了。更换线及开关时,可以从旧的机械鼠上拆下来代用。如果光电鼠标出现某个方向移动时光标变得很慢,很可能是反射的凸镜脏了,清洗即可。

高性能光电鼠标原理及电路图 高精度光学引擎新贵自由豹210关键字:光学引擎无线鼠标

新贵的自由豹210无线鼠标应用了“九九互联,九九过界”技术,在定位和连接方面都有着出色的表现。 新贵自由豹210无线鼠标线条硬朗,设计十分现代,并有亚黑和酒红两种配色可供选择,满足不同用户的需求。这款鼠标内置高精度光学引擎,具有良好的兼容能力,可在木桌、玻璃等多种表面上正常工作,最高分辨率达到了1600dpi,并支持800/1200/1600dpi三档调节,适合不同尺寸的显示器。在安装驱动后,还能对按键功能、移动灵敏度等进行自由设定。 新贵自由豹210无线鼠标采用2.4G无线连接,具有75组频道,支持自动跳频防干扰,有效使用距离可达10米,配备的Mini接收器小巧便携,还能同时连接多个相兼容的无线键鼠,节省了宝贵的USB接口。

光电鼠标原理与电路图

传统光学鼠标的工作原理 传统光学鼠标工作原理示意图 光学跟踪引擎部分横界面示意图 光学鼠标主要由四部分的核心组件构成,分别是发光二极管、透镜组件、光学引擎(Optical Engine)以及控制芯片组成。 光学鼠标通过底部的LED灯,灯光以30度角射向桌面,照射出粗糙的表面所产生的阴影,然后再通过平面的折射透过另外一块透镜反馈到传感器上。 当鼠标移动的时候,成像传感器录得连续的图案,然后通过“数字信号处理器”(DSP)对每张图片的前后对比分析处理,以判断鼠标移动的方向以及位移,从而得出鼠标x, y方向的移动数值。再通过SPI传给鼠标的微型控制单元(Micro Controller Unit)。鼠标的处理器对这些数值处理之后,传给电脑主机。传统的光电鼠标采样频率约为3000 Frames/sec(帧/秒),也就是说它在一秒钟内只能采集和处理3000张图像。 根据上面所讲述的光学鼠标工作原理,我们可以了解到,影响鼠标性能的主要因素有哪些。 第一,成像传感器。成像的质量高低,直接影响下面的数据的进一步加工处理。 第二,DSP处理器。DSP处理器输出的x,y轴数据流,影响鼠标的移动和定位性能。

第三,SPI于MCU之间的配合。数据的传输具有一定的时间周期性(称为数据回报率),而且它们之间的周期也有所不同,SPI主要有四种工作模式,另外鼠标采用不同的MCU,与电脑之间的传输频率也会有所不同,例如125MHZ、8毫秒;500MHz,2毫秒,我们可以简单的认为MCU可以每8毫秒向电脑发送一次数据,目前已经有三家厂商(罗技、Razer、Laview)使用了2毫秒的MCU,全速USB设计,因此数据从SPI传送到MCU,以及从MCU传输到主机电脑,传输时间上的配合尤为重要。 光电鼠标电路图

鼠标的工作原理

鼠标那点事——鼠标工作原理分析 前言 经历了数年的飞速发展,如今的电脑配件以及周边的外设已经越来越好,我们最常用的鼠标从滚轮到光电,从有线到无线,有着惊人的改变。不过在鼠标的工作原理方面,依然延续着昔日的经典,没有太多的改变,只是如今的鼠标在性能上有着不小的突破。 尽管鼠标产品现在已经成为我们每天工作娱乐的必需品,但是对于鼠标的工作原理,相信了解的朋友并不多,毕竟技术这种东西比较枯燥,人们没有太多的兴趣。不过今天小编在这里还是要给大家来温习一下鼠标的工作原理,感兴趣的朋友不妨关注一下哦。

机械鼠标的工作原理 机械鼠标是通过移动鼠标,带动胶球,胶球滚动又磨擦鼠标内分管水平和垂直两个方向的栅轮滚轴,驱动栅轮转动。栅轮轮沿为格栅状。紧靠栅轮格栅两侧,一侧是一红外发光管,另一侧是红外接收组件。红外接收组件为一三端器件,其中包含甲乙两个红外接收管。在水平和垂直栅轮夹角正对方向有一压紧轮,它使胶球无论向何方向滚动都始终压紧在两个栅轮轴上。

通过ps/2 口或串口与主机相连。接口使用四根线,分别为电源,地,时钟和数据。正常工作时,鼠标的移动转换为水平和垂直栅轮不同方向和转速的转动。栅轮转动时,栅轮的轮齿周期性遮挡红外发光管发出的红外线照射到接收组件中的甲管和乙管,从而甲和乙输出端输出电脉冲至鼠标内控制芯片。由于红外接收组件中甲乙两管垂直排列,栅轮轮齿夹在红外发射与接收中间的部分的移动方向为上下方向,而甲乙接收管与红外发射管的夹角不为零,于是甲乙管输出的电脉冲有一个相位差。鼠标内控制芯片通过此脉冲相位差判知水平或垂直栅轮的转动方向,通过此脉冲的频率判知栅轮的转动速度,并不断通过数据线向主机传送鼠标移动信息,主机通过处理使屏幕上的光标同鼠标同步移动。

鼠标那点事鼠标工作原理分析

鼠标那点事——鼠标工作原理分析2010-02-24 00:00:00 王成| 责编: 王成CBSi中国·PChome | 作者: 本文导航?页:前言1第?页:机械鼠标的工作原理2第?页:光电鼠标工作原理3第?)2第4页:光电鼠标工作原理(?页:总结5第1前言 经历了数年的飞速发展,如今的电脑配件以及周边的外设已经越来越好,我们最常用的鼠标从滚轮到光电,从有线到无线,有着惊人的改变。不过在鼠标的工作原理方面,依然延续着昔日的经典,没有太多的改变,只是如今的鼠标在性能上有着不小的突

破。. 尽管鼠标产品现在已经成为我们每天工作娱乐的必需品,但是对于鼠标的工作原理,相信了解的朋友并不多,毕竟技术这种东西比较枯燥,人们没有太多的兴趣。不过今天小编在这里还是要给大家来温习一下鼠标的工作原理,感兴趣的朋友不妨关注一下

哦。. 2机械鼠标的工作原理 机械鼠标是通过移动鼠标,带动胶球,胶球滚动又磨擦鼠标内分管水平和垂直两个方向的栅轮滚轴,驱动栅轮转动。栅轮轮沿为格栅状。紧靠栅轮格栅两侧,一侧是一红外发光管,另一侧是红

外接收组件。红外接收组件为一三端器件,其. 中包含甲乙两个红外接收管。在水平和垂直栅轮夹角正对方向有一压紧轮,它使胶球无论向何方向滚动都始终压紧在两个栅轮轴上。 通过ps/2 口或串口与主机相连。接口使用四根线,分别为电源,地,时钟和数据。正常工作时,鼠标的移动转换为水平和垂直栅轮不同方向和转速的转动。栅轮转动时,栅轮的轮齿周期性遮挡红外发光管发出的红外线照射到接收组件中的甲管和乙管,从而甲和乙输出端输出电脉冲至鼠标内控制芯片。由于红外接收组件中甲乙两管垂直排列,栅轮轮齿夹在红外发射与接收中间的部分的移动方向为上下方向,而甲乙接收管与红外发射管的夹角不为零,于是甲乙管输出的电脉冲有一个相位差。鼠标内控制芯片通过此脉冲相位差判知水平或垂直栅轮的转动方向,通过此脉冲的频率判知栅轮的转动速度,并不断通过数据线向主机传送鼠标移动信息,主机通过处理使屏幕上的光标同鼠标同步移

光电鼠标的原理

光电鼠标的工作原理 摘要本文从结构、工作原理、性能参数以及和传统鼠标的对比等几个方面详细介绍了光电鼠标,并且简单介绍了激光鼠标的相关特性,最后对鼠标的未来发展趋势进行了简单的展望。 关键词光电鼠标光学感应器激光鼠标发展趋势 一、鼠标的概述 鼠标,全称为光电显示系统纵横位置指示器,是计算机系统的一种输入设备,因形似老鼠而得名。按其工作原理及其内部结构的不同可以分为机械式鼠标,光机式鼠标和光电式鼠标。下面将简单介绍机械式鼠标和光机式鼠标的工作原理: 1、机械式鼠标 机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感器组成。当拖动鼠标时,带动滚球转动,滚球又带动辊柱转动,装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化,再通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。这种机械鼠标的底部采用一个可四向滚动的胶质小球。这个小球在滚动时会带动一对转轴转动,分别为X转轴、Y转轴,在转轴的末端都有一个圆形的译码轮,译码轮上附有金属导电片与电刷直接接触。当转轴转动时,这些金属导电片与电刷就会依次接触,出现“接通”或“断开”两种形态,前者对应二进制数“1”、后者对应二进制数“0”。接下来,这些二进制信号被送交鼠标内部的专用芯片作解析处理并产生对应的坐标变化信号。只要鼠标在平面上移动,小球就会带动转轴转动,进而使译码轮的通断情况发生变化,产生一组组不同的坐标偏移量,反应到屏幕上,就是光标可随着鼠标的移动而移动。由于它采用纯机械结构,定位精度难如人意,加上频频接触的电刷和译码轮磨损得较为厉害,直接影响了机械鼠标的使用寿命。在流行一段时间之后,它就被成本同样低廉的“光机鼠标”所取代,后者正是现在市场上还很常见的所谓“机械鼠标”。 2、光机式鼠标 光机式鼠标,顾名思义是一种光电和机械相结合的鼠标。它在机械鼠标的基础上,将磨损最厉害的接触式电刷和译码轮改为非接触式的LED对射光路元件。当小球滚动时,

无线鼠标原理简介

无线鼠标原理 无线鼠标原理简介: 目前的市场上售卖的基本上都是光学鼠标和激光鼠标,更古老的机械鼠标、光电机械鼠标都已经淘汰,无线鼠标也是如此。因此要明白无线鼠标的工作原理,其实并没有太大困难,可以简单理解为:无线鼠标=有线鼠标-数据线+无线模块,这样是不是直白多了呢?

光学鼠标的工作原理如上图,LED或者Laser发出的光通过透镜,照射在鼠标工作表面(比如鼠标垫、或者桌面)上,部分反射光通过透镜进入成像传感器成像,并提供给图像分析芯片(DSP 数字微处理器)进行分析;当鼠标移动时,传感器就会截获一组高速拍摄的连贯图像,经DSP芯片分析处理后,得出鼠标的移动方向和移动量,并将这一信息传输给电脑,于是便有了桌面光标的移动行为。 CMOS成像传感器和DSP两部分合称鼠标的光学引擎,激光引擎和普通光学引擎的差异是,采用了具有相干性、波长单一、功率集中的激光(Laser)取代LED光来照射工作表面,这样可以提高鼠标对不同工作表面的适应能力,目前高端无线鼠标也大都采用激光引擎。

图中NRF字样的小方块就是2.4G无线芯片 其实无线鼠标和传统有线鼠标基本上是一样的,区别主要集中在最后一步的数据传输方式上,有线鼠标通过PS/2或者USB接口的数据线传输信息,而无线鼠标则采用红外、27MHz、2.4GHz和蓝牙等无线传输技术发送数据,摒弃了数据线,使用起来“无牵无挂”,自然更加方便。 无线传输技术介绍: 无线技术根据不同的用途和频段被分为不同的类别,其中包括蓝牙、Wi-Fi (IEEE 802.11)、Infrared (IrDA)、ZigBee (IEEE 802.15.4)等等多个无线技术标准,但市场上产品最多、消费者接触最广的,也仅有27Mhz、2.4G和蓝牙无线鼠标共三类。 27 MHz RF技术

鼠标的组成及工作原理

鼠标的组成及工作原理 1,分类 鼠标按接口类型可分为串行鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标、USB鼠标(多为多为光电鼠标)四种 鼠标按其工作原理及其内部结构的不同可以分为机械式,光机式和光电式2,组成 光电鼠标通常由以下部分组成:光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB接口、外壳等。 3,工作原理

管脚排列 管脚说明

这里主要介绍光电鼠标 光电鼠标器是通过红外线或激光检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动的一种硬件设备。光电鼠标的光电传感器取代了传统的滚球。这类传感器需要与特制的、带有条纹或点状图案的电垫板配合使用 光电鼠标器是通过检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动。光电鼠标用光电传感器代替了滚球。这类传感器需要特制的、带有条纹或点状图案的垫板配合使用。与光机鼠标发展的同一时代,出现一种完全没有机械结构的数字化光电鼠标。设计这种光电鼠标的初衷是将鼠标的精度提高到一个全新的水平,使之可充分满足专业应用的需求。这种光电鼠标没有传统的滚球、转轴等设计,其主要部件为两个发光二极管、感光芯片、控制芯片和一个带有网格的反射板(相当于专用的鼠标垫)。工作时光电鼠标必须在反射板上移动,X发光二极管和Y 发光二极管会分别发射出光线照射在反射板上,接着光线会被反射板反射回去,经过镜头组件传递后照射在感光芯片上。感光芯片将光信号转变为对应的数字信号后将之送到定位芯片中专门处理,进而产生X-Y坐标偏移数据。

光电鼠标原理

光电鼠标器是通过红外线或激光检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动的一种硬件设备。光电鼠标的光电传感器取代了传统的滚球。这类传感器需要与特制的、带有条纹或点状图案的垫板配合使用 光电鼠标的工作原理 光电鼠标与机械式鼠标最大的不同之处在于其定位方式不同。 光电鼠标的工作原理是:在光电鼠标内部有一个发光二极管,通过该发光二极管发出的光线,照亮光电鼠标底部表面(这就是为什么鼠标底部总会发光的原因)。然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线,经过一组光学透镜,传输到一个光感应器件(微成像器)内成像。这样,当光电鼠标移动时,其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片(DSP,即数字微处理器)对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理,通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析,来判断鼠标的移动方向和移动距离,从而完成光标的定位。 光电鼠标通常由以下部分组成:光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB接口、外壳等。下面分别进行介绍: 光学感应器 光学感应器是光电鼠标的核心,目前能够生产光学感应器的厂家只有安捷伦、微软和罗技三家公司。其中,安捷伦公司的光学感应器使用十分广泛,除了微软的全部和罗技的部分光电鼠标之外,其他的光电鼠标基本上都采用了安捷伦公司的光学感应器。 光电鼠标的控制芯片 控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作,并与外部电路进行沟通(桥接)及各种信号的传送和收取。我们可以将其理解成是光电鼠标中的“管家婆”。 这里有一个非常重要的概念大家应该知道,就是dpi对鼠标定位的影响。dpi是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数,dpi越小,用来定位的点数就越少,定位精度就低;dpi越大,用来定位点数就多,定位精度就高。 通常情况下,传统机械式鼠标的扫描精度都在200dpi以下,而光电鼠标则能达到400甚至800dpi,这就是为什么光电鼠标在定位精度上能够轻松超过机械式鼠标的主要原因。 光学透镜组件 光学透镜组件被放在光电鼠标的底部位置,从图5中可以清楚地看到,光学透镜组件由一个棱光镜和一个圆形透镜组成。其中,棱光镜负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部,并予以照亮。

无线鼠标工作原理

无线鼠标工作原理 主要是靠蓝牙技术传输信号。 DRF(Digital radio frequency,数字无线电频率)技术能够对短距离通讯提供充足的带宽,非常适合鼠标和键盘这样的外围设备使用,其原理非常简单,鼠标部分工作与传统鼠标相同,再用无线发射器把鼠标在X或Y轴上的移动,按键按下或抬起的信息转换成无线信号并发送出去,无线接收器收到信号后经过解码传递给主机,驱动程序告诉操作系统鼠标的动作,该把鼠标指针移向哪个方向或是执行何种指令。 采用高频无线电(射频)技术,只要在限定距离以内,就可以在任何位置使用,几乎不受障碍物的影响。一般传输的距离达10~20米,已经足够用户使用。 无线电的最大特点是可以进行360度全方位无线射频遥控,而且耗电量较低,具有触发工作待机休眠。无线设备的接受端已经内置接收器,发射器装在主机的设备口上,均不会影响产品外观。 无线电接收器本身所具有的接口是USB或PS2的,可以从计算机的PS/2接口取电,不需要另加电池。它具有双或多波段,如果有多个无线设备,均可以通过这一个接收器进行管理,键盘工作频率一般占用通道1(如:27.185M和27.035M),鼠标工作频率占用通道2(如:27.085M和27.135M),工作时鼠标和键盘或多个鼠标之间干扰性较低,而且不会影响无线电话等数字无线设备。 无线鼠标具有节能模式,采用低功耗芯片之余,还有多重省电措施,在运行模式下LED闪烁速度是1500次/s,而在最省电的模式下闪烁速度只有2次/s,移动鼠标或是按下鼠标按键,鼠标再迅速恢复到正常模式。此外,有的鼠标支持手动唤醒节能技术,在鼠标的两侧装配有导电橡胶,通过鼠标上的触摸开关来随意控制电源,当用户的手离开鼠标2秒钟后,鼠标就马上进入睡眠状态,用户需要使用鼠标时,只要手一触到导电橡胶,鼠标立即被激活,效率比多重节能模式更高。以上种种方式,都延长了电池的使用寿命,接近一般无线滚球鼠标的水平,约为三至六个月。当然,其耗电量再小也小不过传统鼠标 “鼠标”的标准称呼应该是“鼠标器”,英文名“Mouse”,它从出现到现在已经有38年的历史了。鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便,来代替键盘那繁琐的指令。 鼠标的接口类型:鼠标按接口类型可分为串行鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标三种。串行鼠标是通过串行口与计算机相连,有9针接口和25针接口两种。PS/2鼠标通过一个六针微型DIN接口与计算机相连,它与键盘的接口非常相似,使用时注意区分。总线鼠标的接口在总线接口卡上。 鼠标的工作原理:鼠标按其工作原理的不同可以分为机械鼠标和光电鼠标。机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感器组成。当你拖动鼠标时,带动滚球转动,滚球又带动辊柱转动,装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化,再通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。光电鼠标器是通过检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动。光电鼠标用光电传感器代替了滚球。这类传感器需要特制的、带有条纹或点状图案的垫板配合使用。 另外,鼠标还可按外形分为两键鼠标、三键鼠标、滚轴鼠标和感应鼠标,两键鼠标和三键鼠标的左右按键功能完全一致,一般情况下,我们用不着三键鼠标的中间按键,但在使用某些特殊软件时(如AutoCAD等),这个键也会起一些作用;滚轴鼠标和感应鼠标在笔记本电脑

鼠标与光电传感器

鼠标 一、引言 1984年,随着Apple Macintosh的推出,鼠标也一同跃上舞台。从此在它们的帮助下,计算机的使用方法得以彻底重新定义。 在您计算机使用生涯的每一天,只要想移动光标或者激活某些内容,您都会伸出手使用鼠标。鼠标感知您的手部移动和单击并将它们发送给计算机,使计算机能够做出相应的响应。所以说鼠标也是一种传感器。 所有鼠标的主要目的都是将手部运动转换为计算机可以读取的信号。 二、鼠标的工作原理 鼠标的工作原理:鼠标按其工作原理的不同可以分为机械鼠标和光电鼠标。 (一)机械鼠标 让我们来看一下机械鼠标的内部结构,从而了解其工作原理: 鼠标的内部部件

机械鼠标主要由滚球、辊柱、光栅信号传感器和处理器芯片组成。当你拖动鼠标时,带动滚球转动,滚球又带动辊柱转动,装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化,再通过小型处理器读取来自红外线传感器的脉冲并将它们转换成发送到计算机的字节,最后通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。 1.鼠标内部的滚球接触桌面并在鼠标移动时滚动。 鼠标逻辑板的底面:滚球露出的一部分与桌面接触。 2.鼠标内部的两根辊轴与滚球接触。一根辊轴定向为可检测X方 向的运动,另一根辊轴与第一根辊轴成90度,可以检测Y方向的运动。 当滚球转动时,一根或两根辊轴也会转动。下图显示了此鼠标中的两根 白色的辊轴:

与滚球接触的辊轴检测X方向和Y方向的运动。 3.每根辊轴都与一个轴连接,该轴旋转一个上面有孔的圆盘。当辊轴滚动时,与其连接的轴和圆盘也会旋转。下图显示了圆盘: 典型的光学译码盘:此圆盘的外边缘周围有36个孔。 4.圆盘的一侧有一个红外线LED,另一侧有一个红外线传感器。圆盘中的孔使LED发出的光束中断,因此红外线传感器可以感应到光线脉冲。脉冲频率与鼠标移动的速度和距离直接相关。这就是组成了一个光栅信号传感器。

光电鼠标与机械鼠标工作原理之不同

光电鼠标与机械鼠标工作原理之不同 光电鼠标与机械式鼠标最大的不同之处在于其定位方式不同。光电鼠标的工作原理是:在光电鼠标内部有一个发光二极管,通过该发光二极管发出的光线,照亮光电鼠标底部表面(这就是为什么鼠标底部总会发光的原因)。然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线,经过一组光学透镜,传输到一个光感应器件(微成像器)内成像。当光电鼠标移动时,其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片(DSP,即数字微处 理器)对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理,通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析,来判断鼠标的移动方向和移动距离,从而完成光标的定位。 光电鼠标通常由以下部分组成:光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB接口、外壳等。 光学感应器 光学感应器是光电鼠标的核心,目前能够生产光学感应器的厂家只有安捷伦、微软和罗技三家公司。其中,安捷伦公司的光学感应器使用十分广泛,除了微软的全部和罗技的部分光电鼠标之外,其他的光电鼠标基本上都采用了安捷伦公司的光学感应器。 光电鼠标的控制芯片 控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作,并与外部电路进行沟通(桥接)及各种信号的传送和收取。可以将其理解成是光电鼠标中的“管家婆”。 一个非常重要的概念,就是dpi对鼠标定位的影响。dpi是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数,dpi越小,用来定位的点数就越少,定位精度就低;dpi越大,用来定位点数就多,定位精度就高。 通常情况下,传统机械式鼠标的扫描精度都在200dpi以下,而 光电鼠标则能达到400甚至800dpi,这就是为什么光电鼠标在定位 精度上能够轻松超过机械式鼠标的主要原因。

鼠标简介

鼠标 鼠标 鼠标全称:显示系统纵横位置指示器,因形似老鼠而得名“鼠标”(港台作滑鼠)。“鼠标” 的标准称呼应该是“鼠标器”,英文名“Mouse”。鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便,来代替键盘那繁琐的指令。 1鼠标简介 全称:显示系统纵横位置指示器 英文: Mouse; 法文:Souris 2鼠标的接口类型 鼠标按接口类型可分为串行鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标、USB鼠标(多为光电鼠标)四种。串行鼠标是通过串行口与计算机相连,有9针接口和25针接口两种;PS/2鼠标通过一个六针微型DIN接口与计算机相连,它与键盘的接口非常相似,使用时注意区分;总线鼠标的接口在总线接口卡上;USB鼠标通过一个USB接口,直接插在计算机的USB口上。 3鼠标的工作原理

鼠标按其工作原理的不同可以分为机械鼠标和光电鼠标。机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感器组成。当你拖动鼠标时,带动滚球转动,滚球又带动辊柱转动,装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方 向的位移变化,再通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。光电鼠标器是通过检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的鼠标箭头的移动。光电鼠标用光电传感器代替了滚球。这类传感器需要特制的、带有条纹或点状图案的垫板配合使用。 1、移动滑鼠带动滚球。 2、X方向和Y方转杆传递滑鼠移动。 3、光学刻度盘。 4、电晶体发射红外线可穿过刻度盘的小孔。 5、光学感测器接收红外线并转换为平面移动速度。 4种类介绍 鼠标按其工作原理及其内部结构的不同可以分为机械式,光机式和光电式。 a机械鼠标 机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感器组成。当你拖动鼠标时,带动滚球转动,滚球又带动辊柱转动,装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化,再通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。 b光机式鼠标 光机式鼠标器是一种光电和机械相结合的鼠标,目前市场上最常见。它在机械鼠标的基础上,将磨损最厉害的接触式电刷和译码轮改为非接触式的LED对射光路元件。当小球滚动时,X、Y方向的滚轴带动码盘旋转。安装在码盘两侧有两组发光二极管和光敏三极管,LED发出的光束有时照射到光敏三极管上,有时则被阻断,从而产生两级组相位相差90°的脉冲序列。脉冲的个数代表鼠标的位移量,而相位表示鼠标运动的方向。由于采用了非接触部件,降低了磨损率,从而大大提高了鼠标的寿命并使鼠标的精度有所增加。光机鼠标的外形与机械鼠标没有区别,不打开鼠标的外壳很难分辨。 c光电鼠标 光电鼠标器是通过检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动。光电鼠标用光电传感器代替了滚球。这类传感器需要特制的、带有条纹或点状图案的垫板配合使用。 d光学鼠标 光学鼠标器是微软公司设计的一款高级鼠标。它采用NTELLIEYE技术,在鼠标底部的小洞里有一个小型感光头,面对感光头的是一个发射红外线的发光管,这个发

光电鼠标技术在汽车上的应用

光电鼠标技术在汽车上的应用 光电鼠标的原理 光电鼠标集现代高分辨率成像技术和数字图像处理技术于一体,是鼠标 技术的重大发明,以其独特的技术和价格优势迅速成为计算机的标准配置。 光电鼠标是由成像系统IAS、信号处理系统DSP、接口系统SPI三大系统组成。其中IAS系统由光源、光学透镜和光感应器件CMOS三部分组成。 鼠标工作时通过内部的光源(一个发光二极管),照亮鼠标底部,底部表面反射 一部分光线经光学透镜传到CMOS感光芯片上,CMOS感光芯片是由数百个光电器件组成的矩阵,映像就在CMOS上转换为矩阵电信号,传输到信号处理系统DSP,DSP将此影像信号与存储的上一采样周期的影像进行比较,如果某一采样点在先后两个影像中的位置有移动,就发出纵、横两方向位移信号到接口 系统SPI,否则继续进行下一周期采样。接口系统SPI对DSP发来的信号进行处理输出。 光电鼠标有两个主要技术参数,一个是分辨率,单位是dpi(像素/英寸),比如一个1600dpi的鼠标能分辨的最小间距为25.4mm/1600=0.015875mm;另一个是采样频率,即每秒钟CMOS对采样面拍摄图像的帧数和DSP芯片每秒钟能处理图像的帧数。比如微软IE4光电鼠标采样频率为9000帧/秒,可提供1409.7mm/秒的追踪速度。 光电鼠标技术在汽车领域应用的可行性 光电鼠标测量的位移变化,与真实的物理位移之间存在光学透镜造成得 实物与成像之间的比例变换。计算机配置的光电鼠标的光学部分是一个高曲光 率透镜,是近距成像,使用者在桌面较小的移动,光标在计算机屏幕上有较大 的反应。通过改变光学透镜曲光率k,增大透镜与实物距离,可以是其追踪速

光学鼠标的工作原理是什么

光电鼠标操作原理及优势 目前最受宠的定位和点击设备莫过于光电鼠标了。滚轴的鼠标基本是看不见了,被这种新型的鼠标逐渐代替。 这款微软智能鼠标利用了光学技术 这种鼠标利用一个小照相机每秒拍摄1,500张照片,而且几乎能在任何表面上工作。它具有一个红色的小发光二极管(LED),用于将光从工作表面反射到互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器上。CMOS传感器将每一幅图像都发送给数字信号处理器(DSP)进行分析。DSP以18MIPS (1MIPS表示每秒1百万条指令)的速度运行,能够检测图像中的图案,并确定这些图案与前一个图像相比,发生了怎样的移动。根据一系列图像中图案位置的变化,DSP确定鼠标的移动距离并将相应坐标发送给计算机。随后,计算机根据从鼠标接收到的坐标信息,移动屏幕上的光标。此过程每秒发生数百次,才使得光标的移动看上去非常流畅。 在这张照片中,您可以看到鼠标底部的LED 1)与滚轮鼠标相比,光电鼠标有以下几个优势: 2)没有可移动的零部件,这意味着磨损更少、故障率更低。 3)灰尘无法进入鼠标内部,这样就不会干扰跟踪传感器。

4)跟踪分辨率的提高意味着响应更加顺畅。 5)不需要鼠标垫等专用表面。 例如苹果将自己的光电鼠标转变成了一件现代艺术品 虽然使用LED的光电鼠标是最近才出现的,但另一种光电鼠标早已现身十年之久。在最初的光电鼠标技术中,一束汇聚的光线发射到一个反射率很高的鼠标垫上,然后从鼠标垫表面再反射到传感器上;鼠标垫上有较暗的线条构成的网格,这样,每次移动鼠标时,网格会使光束中断;光束中断时,传感器会向计算机发送一个信号并且光标会移动相应的量。这种光电鼠标很难使用,要求您在握住它的时候必须使其与鼠标垫正好成直角,才能确保光束和传感器能够对齐。此外,如果鼠标垫损坏或遗失,那么在买到新的鼠标垫之前,这种鼠标就将无法使用。如今使用LED的光电鼠标则对用户友好得多,也可靠得多。 计算机硬件和设备频道https://www.360docs.net/doc/482827552.html,/jishu-yingjianshebei-cp-isp-mat

鼠标的类型及其工作原理

鼠标的工作原理和分类 工作原理鼠标按其工作原理的不同可以分为机械鼠标和光电鼠标。机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感器组成。当你拖动鼠标时,带动滚球转动,滚球又带动辊柱转动,装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化,再通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。光电鼠标器是通过检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的鼠标箭头的移动。光电鼠标用光电传感器代替了滚球。这类传感器需要特制的、带有条纹或点状图案的垫板配合使用。 1.移动滑鼠带动滚球。 2.X方向和Y方转杆传递滑鼠移动。 3.光学刻度盘。 4.电晶体发射红外线可穿过刻度盘的小孔。 5.光学感测器接收红外线并转换为平面移动速度。 种类介绍 简介 鼠标按其工作原理及其内部结构的不同可以分为机械式,光机式和光电式。 机械鼠标 机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感器组成。当你拖动鼠标时,带动滚球转动,滚球又带动辊柱转动,装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化,再通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。 光机式鼠标 顾名思义,光机式鼠标器是一种光电和机械相结合的鼠标。它在机械鼠标的基础上,将磨损最厉害的接触式电刷和译码轮改为非接触式的LED对射光路元件。当小球滚动时,X、Y方向的滚轴带动码盘旋转。安装在码盘两侧有两组发光二极管和光敏三极管,LED发出的光束有时照射到光敏三极管上,有时则被阻断,从而产生两级组相位相差90°的脉冲序列。脉冲的个数代表鼠标的位移量,而相位表示鼠标运动的方向。由于采用了非接触部件,降低了磨损率,从而大大提高了鼠标的寿命并使鼠标的精度有所增加。光机鼠标的外形与机械鼠标没有区别,不打开鼠标的外壳很难分辨。 光电鼠标

光电鼠标原理

光电鼠标原理 电脑硬件 2009-08-02 13:17 阅读619 评论0 字号:大中小 传统光学鼠标的工作原理 光电鼠标的工作原理是:在光电鼠标内部有一个发光二极管,通过该发光二极管发出的光线,照亮光电鼠标底部表面(这就是为什么鼠标底部总会发光的原因)。然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线,经过一组光学透镜,传输到一个光感应器件(微成像器)内成像。这样,当光电鼠标移动时,其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片(DSP,即数字微处理器)对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理,通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析,来判断鼠标的移动方向和移动距离,从而完成光标的定位。 光电鼠标通常由以下部分组成:光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB接口、外壳等。下面分别进行介绍: 光学感应器 光学感应器是光电鼠标的核心,目前能够生产光学感应器的厂家只有安捷伦、微软和罗技三家公司。其中,安捷伦公司的光学感应器使用十分广泛,除了微软的全部和罗技的部分光电鼠标之外,其他的光电 鼠标基本上都采用了安捷伦公司的光学感应器。 光电鼠标的控制芯片 控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作,并与外部电路进行沟通(桥接)及各种信号的传送和收取。我们可以将其理解成是光电鼠标中的“管家婆”。 这里有一个非常重要的概念大家应该知道,就是dpi对鼠标定位的影响。dpi是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数,dpi越小,用来定位的点数就越少,定位精度就低;dpi越大,用来定位点数 就多,定位精度就高。 通常情况下,传统机械式鼠标的扫描精度都在200dpi以下,而光电鼠标则能达到400甚至800dpi,这就是为什么光电鼠标在定位精度上能够轻松超过机械式鼠标的主要原因。 光学透镜组件 光学透镜组件被放在光电鼠标的底部位置,从图5中可以清楚地看到,光学透镜组件由一个棱光镜和一个圆形透镜组成。其中,棱光镜负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部,并予以照亮。 圆形透镜则相当于一台摄像机的镜头,这个镜头负责将已经被照亮的鼠标底部图像传送至光学感应器底部的小孔中。通过观看光电鼠标的背面外壳,我们可以看出圆形透镜很像一个摄像头通过试验,笔者得出结论:不管是阻断棱光镜还是圆形透镜的光路,均会立即导致光电鼠标“失明”。其结果就是光电鼠标 无法进行定位,由此可见光学透镜组件的重要性。

光电鼠标设计方案和鼠标芯片介绍

光电鼠标设计方案和鼠标芯片介绍 2009-11-26 15:58:58 作者:jcmicon622来源:浏览次数:1218 文字大小:【大】【中】【小】 中国电脑教育报 相对于传统的机械式鼠标,光电鼠标具有定位准确、移动流畅且不易脏污等优点。并且,随着光电鼠标价格的不断下跌,取代机械式鼠标而成为市场主流的趋势已不可阻挡。 今天,笔者就以方正品牌机配备的光电鼠标为例,带领大家一起去见识一下光电鼠标的内部“风光”。 光电鼠标的工作原理 光电鼠标与机械式鼠标最大的不同之处在于其定位方式不同。 光电鼠标的工作原理是:在光电鼠标内部有一个发光二极管,通过该发光二极管发出的光线,照亮光电鼠标底部表面(这就是为什么鼠标底部总会发光的原因)。然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线,经过一组光学透镜,传输到一个光感应器件(微成像器)内成像。这样,当光电鼠标移动时,其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片(DSP,即数字微处理器)对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理,通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析,来判断鼠标的移动方向和移动距离,从而完成光标的定位。 光电鼠标通常由以下部分组成:光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB接口、外壳等。下面分别进行介绍: 光学感应器 光学感应器是光电鼠标的核心,目前能够生产光学感应器的厂家只有安捷伦、微软和罗技三家公司。其中,安捷伦公司的光学感应器使用十分广泛,除了微软的全部和罗技的部分光电鼠标之外,其他的光电鼠标基本上都采用了安捷伦公司的光学感应器。 图1 光电鼠标内部的光学感应器

鼠标结构及原理

鼠标的定位原理 光电鼠标是通过红外线或者激光检测鼠标的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,通过程序的处理控制屏幕中光标箭头的移动。 一.鼠标的结构 光学鼠标主要由四部分的核心组件构成,分别是发光二极管、透镜组件、光学引擎以及控制芯片组成。 光电鼠标的控制芯片 控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作,并与外部电路进行沟通(桥接)及各种信号的传送和收取。我们可以将其理解成是光电鼠标中的“管家婆”,实现与主板USB接口之间的桥接。当然,它也具备了一块控制芯片所应该具备的控制、传输、协调等功能。 这里有一个非常重要的概念大家应该知道,就是dpi对鼠标定位的影响。dpi是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数,dpi越小,用来定位的点数就越少,定位精度就低;dpi越大,用来定位点数就多,定位精度就高。 光学感应器 光学感应器是光电鼠标的核心。 光学感应器主要由CMOS感光块(低档摄像头上采用的感光元件)和DSP组成。CMOS感光块负责采集、接收由鼠标底部光学透镜传递过来的光线(并同步成像),然后CMOS感光块会将一帧帧生成的图像交由其内部的DSP进行运算和比较,通过图像的比较,便可实现鼠标所在位置的定位工作。

光学透镜组件 光学透镜组件被放在光电鼠标的底部位置,从图中可以清楚地看到,光学透镜组件由一个棱光镜和一个圆形透镜组成。 其中,棱光镜负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部,并予以照亮。圆形透镜则相当于一台摄像机的镜头,这个镜头负责将已经被照亮的鼠标底部图像传送至光学感应器底部的小孔中。通过观看光电鼠标的背面外壳,我们可以看出圆形透镜很像一个摄像头。 不管是阻断棱光镜还是圆形透镜的光路,均会立即导致光电鼠标“失明”。其结果就是光电鼠标无法进行定位,由此可见光学透镜组件的重要性。 发光二极管 光学感应器要对缺少光线的鼠标底部进行连续的“摄像”,自然少不了“摄影灯”的支援。否则,从鼠标底部摄到的图像将是一片黑暗,黑暗的图像无法进行比较,当然更无法进行光学定位了。 通常,光电鼠标采用的发光二极管是红色的(也有部分是蓝色的),且是高亮的(为了获得足够

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