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光电鼠标原理及结构

2017-03-03 15:14:20 1936

[导读]作为上班一族,几乎人人上班都会使用电脑,而电脑的好搭档键盘和鼠标也是不可或缺的,随着科技的进步,各种新型的键盘和鼠标被发明出来,其中光电鼠标就以其炫酷的技能备受网游一族的追捧,也许你还不知道什么是光电鼠标,下面就听小编给您好好介绍一下。

       作为上班一族,几乎人人上班都会使用电脑,而电脑的好搭档键盘和鼠标也是不可或缺的,随着科技的进步,各种新型的键盘和鼠标被发明出来,其中光电鼠标就以其炫酷的技能备受网游一族的追捧,也许你还不知道什么是光电鼠标,下面就听小编给您好好介绍一下。


光电鼠标原理及结构


       光电鼠标原

       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。

       光电鼠标的工作原理是光电鼠标内部含有一个发光二极管,该发光二极管可以发光照亮鼠标底部,该光照亮鼠标底部后进行反射,其反射光线经过光学透镜后到达微成像器形成图像。因此一旦光电鼠标发生移动,其移动轨迹便会形成一系列高速拍摄的连贯图像并记录下来,传送到一块专用图像分析芯片上进行分析处理。该芯片通过分析图像上特征点位置的变化,来判断鼠标的移动方向和距离,从而完成鼠标定位。

       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。

       光电鼠标用光断续器来判断信号,其最显著特点就是需要使用一块特殊的反光板作为鼠标移动时的垫。这块垫的主要特征是它的微细的一黑一白相间的点。这是因为,在光电鼠标的底部,有一个发光二极管和两个相互垂直的光敏管。当发光二极管分别照射到白点和黑点时,会产生折射和不折射两种状态,而光敏管对这两种状态进行处理后便会产生相应的信号,从而促使电脑作出反应。如果没有那块垫,光电鼠标就不能工作。


光电鼠标原理及结构


       光电鼠标结构

       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。

       1、发光二极管

       光学鼠标通过微型摄像头来摄取不同的图像,而要在黑漆漆的鼠标底部拍摄到画面,就必须借助发光二极管来照明。一般说来,光学鼠标多采用红色或者蓝色的发光二极管,但以前者较为常见,原因并非是红色光对拍摄图像有利,而是红光型二极管最早诞生,技术成熟,价格也最为低廉。与第一代光电鼠标不同,光学鼠标不需要摄取反射光来定位,发光二极管的唯一用途就是照明,因此其品质如何与鼠标的实际性能并不相关,只是一种常规部件。

       2、光学引擎

       光学引擎是光学鼠标的核心部件,它的作用就好比是人的眼睛,不断地摄取所见到的图像并进行分析。光学引擎由CMOS图像感应器和光学定位DSP(数字信号处理器)所组成,前者负责图像的收集并将其同步为二进制的数字图像矩阵,而DSP则负责相邻图像矩阵的分析比较,并据此计算出鼠标的位置偏移。光学鼠标主要有分辨率和刷新频率两项指标,二者均是由CMOS感应器所决定,不过若分辨率、采样频率较高,所生成的数字矩阵信息量也成倍增加,对应的DSP必须具备与之相称的硬件计算能力才行。

       3、透镜组件

       与发光二极管一样,光学鼠标的透镜组件也属于常规部件之列,但它却是成像的必不可缺的关键部件。透镜组件位于鼠标的底部位置,它由连接在一起的一个棱光镜和一个圆形透镜共同组成。棱光镜负责将发光二极管发射的光线折射至鼠标底部并将它照亮,为“光线输出”的必要辅助。而圆形透镜则相当于摄像机的镜头,它负责将反射图像的光线聚焦到光学引擎底部的接收孔中,相当于“光线输入”的辅助。不难看出,棱光镜与圆形透镜具有同等的重要性,倘若我们将其中任何一个部件拿掉,光学鼠标便根本无法工作。

       4、控制芯片

       控制芯片可以说是光学鼠标的神经中枢,但由于主要的计算工作由光学引擎中的定位DSP芯片所承担,控制芯片就不需要负责这部分工作。这样,它的任务就集中在负责指挥、协调光学鼠标中各部件的协调工作,同时也承担与主机连接的I/O职能,光学鼠标若要采用USB接口或者是蓝牙技术,关键就在于控制芯片。但总的来说,控制芯片也属于常规性部件,但是,如果要使用红外传输、蓝牙之类的无线技术,控制芯片就必须整合相应的控制功能才行。


光电鼠标原理及结构


       光电鼠标的选购

       选购光电鼠标需要从以下几个方面来挑选:

       1、点击分辨率

       一款鼠标性能高低的决定性因素,就在于其鼠标内部的解码装置所能辨认的每英寸长度内的点数,也就是一般人们所说的点击分辨率。目前,一款优秀的光电鼠标其点击分辨率都达到了800dpi,与老式的400dpi鼠标相比,在相同的环境设置中,其每移动一英寸所能传回的就有800个扫描坐标点,要比 400dpi的高出一倍,这样就可以达到比普通鼠标定位更加准确细致的效果了。作为一个成熟的鼠标购买者,选购鼠标时首先要注意的就是鼠标的点击分辨率。

       2、光学扫描率

       与点击分辨率不同,光学扫描率作为光电鼠标性能指标的第2个重要参数很多时候容易被人们忽视,简单地说,光学扫描率就是指鼠标的光眼在每一秒钟所接收光反射信号并将其转化为数字电信号的次数。鼠标光眼每一秒所能接收的扫描次数越高,鼠标就越能精确地反映出光标移动的位置,其反应速度也就越灵敏,也就不会出现光标跟不上鼠标的实际移动而上下飘移的现象了。以微软的系列鼠标为例,其光学扫描率已经达到了600万像素/秒,而罗技的MX700也有470万像素 /秒,而有些劣质鼠标则只有200万/秒甚至更低的扫描率,这也就是为什么有些用户购买了这样的鼠标感觉使用起来总是不灵活的原因。

       3、色盲问题

       有些朋友,在某些特定颜色的鼠标垫和桌面上使用光电鼠标的时候,发现自己的鼠标虽然有着优秀的光学扫描率和点击分辨率,但有的时候还是会出现鼠标使唤不灵,发飘、指针顿滞、颤抖、漂移的现象,以为自己的鼠标坏了,其实,鼠标并没有坏,而是这款鼠标得了“色盲”,从而限制了其使用环境。

       对于鼠标的“光眼”来说,有些光电转换器只能对一些特定波长的色光形成感应进行光电转化,而并不能适应所有的颜色。这就出现了光电鼠在某些颜色的桌面上使用会出现不响应或者指针遗失的现象,而一款成熟的鼠标,则会对其光电转换器的色光感应技术进行改进,使其能够感知各种颜色的光,以保证在各种颜色的桌面和材质上都可以正常使用。例如前一段太阳花采用TCCB色光感应技术,所制造的无色盲鼠标,就极大地方便了用户,使其可以在任何桌面上流畅使用。

       4、外形与人体工学

       一款优秀的鼠标首先是一款外观靓丽使用舒适且适合使用者手型大小的鼠标,而不同的使用者则应该根据自己的实际情况选择适合自己的鼠标。一般来说,一款优秀的鼠标表面做工应该细腻而流畅,外壳光滑却不至于滑手,更不该有任何明显的毛刺和突兀,而接缝也应该细腻而精细。

       许多频繁使用鼠标的人会发现自己的腕骨突出,手指和手腕会经常出现酸疼的感觉,这就说明其鼠标的设计并没有体现以人为本的设计思想。而目前市场上一些优秀的鼠标则充分体现了人体工学的设计思想,在实际手握时应感觉轻松而舒适且与手掌面贴合,按键轻松而有弹性,而目前市场上流行的3D滚轮设计,则很大程度上方便了喜欢观看电子书和网页的用户,使他们不必再在翻页和拖动页面时移动鼠标了。


光电鼠标原理及结构

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