今天要和大家分享的是光電鼠标簡介 光電鼠标原理，接下來我将從光電鼠标的簡介，光電鼠标的原理，光電鼠标的參數，光電鼠标的内部構成，這幾個方面來介紹

光電鼠标的簡介光電鼠标是以一個感應器為中心建立起來的，這個感應器根據設備不同，以不同的速度來監控表面。一隻鼠标的精确度則是依照電子指示出的圖像品質與速度而有所不同。有一些決定鼠标好壞的重要因素你需要牢記在心，那就是感應器的大小與品質，接收與發送圖像的速度，以及由測量每英時所交叉的分析點數目所得出的分辨率。因此一隻鼠标的性能就可以從這3個變量來

光電鼠标的簡介

光電鼠标是以一個感應器為中心建立起來的，這個感應器根據設備不同，以不同的速度來監控表面。一隻鼠标的精确度則是依照電子指示出的圖像品質與速度而有所不同。有一些決定鼠标好壞的重要因素你需要牢記在心，那就是感應器的大小與品質，接收與發送圖像的速度，以及由測量每英時所交叉的分析點數目所得出的。因此一隻鼠标的性能就可以從這3個變量來判斷。例如，要判斷感應器的大小就非常困難，除非制造商公布數據。這個變量的範圍從15x15到30x30像素（pixel）不等。單以這個變量值來說，問題就相當簡單：如果靈敏度一樣，比較大的感應器就能提供比較好的坐标

光電鼠标的原理

光電鼠标定位的工作流程大緻為：、固定夾、光學透鏡、光學傳感器、接口控制器芯片以及微動開關6部分元器件組成

◆發光二極管

發光二極管相當于光電鼠标的光源,其主要任務是滿足光學傳感器的拍攝需要，将所要拍攝的“路況”照亮。除此以外，發光二極管還被用來滿足光電式的滾輪的需要。這裡所說的滾輪是我們常用來翻動網頁的鼠标中鍵，不要誤認為是機械鼠标底部的軌迹球。為光學傳感器服務的發光二極管在鼠标“尾部”，會被固定夾遮蓋起來；而為光電式滾輪服務的發光二極管則在鼠标“頭部”，滾輪附近

◆固定夾

負責照亮鼠标底部的發光二極管擁有很強的亮度，為了避免射出的光線幹擾其他元器件工作，并且使光線通過透鏡後能量更加集中，所以發光二級光上覆蓋了固定夾。固定夾通常是黑色的，因為黑色吸收光線的能力

◆光學透鏡

光學透鏡系統通常由一面棱光透鏡和一面圓形透鏡組成。發光二極管射出的光線先通過一面棱光透鏡照亮鼠标底部表面，而反射回來的投影再經過另一面圓形透鏡彙聚到光學傳感器的小孔裡。作為光線傳遞的必經之路，透鏡系統的重要性不言而喻了

◆光學傳感器

光學傳感器是光電鼠标的核心部件，CMOS感光器和數字信号處理器（DSp）是其中最重要的兩部分。CMOS感光器是一個由數百個光電器件組成的矩陣，用來拍攝鼠标物理位移的畫面。光學傳感器會将拍攝的光信号進行放大并投射到CMOS矩陣上形成幀，然後再将成幀的圖像由光信号轉換為電信号，傳輸至DSp進行處理。DSp對相鄰幀之間差别進行除噪和分析後，将得出的位移信息通過接口電路傳給計算機

◆接口控制器芯片

接口控制器芯片負責管理光電鼠标的接口電路部分，使鼠标可以通過USB、pS/2等接口與pC相連。基于成本方面考慮，各品牌的光電鼠标一般都采用第三方的接口控制器芯片，而像賽普拉斯、淩陽、EMC都是常見的接口控制器芯片廠商。另外，有的光電鼠标選用了具備接口控制器功能的光學傳感器（比如原相公司的pAN401光學傳感器），所以在這類光電鼠标内部是無法發現獨立的接口控制器芯片的

◆微動開關

平時使用一款光電鼠标時，打交道最多的要算是鼠标按鍵了，而鼠标按鍵一一對應着内部的微動開關，所以按鍵闆設計和微動開關的品質共同決定了鼠标的手感。當然，微動開關的質量還影響着光電鼠标的故障率。因此，有的廠商會在宣傳材料中聲明自己的某款型号産品使用了高檔的微動開關，從而吸引消費者購買

光電鼠标的參數

光電鼠标的外殼大部分采用了工程塑料，也有采用金屬上蓋作為賣點的産品，但手感和制造成本并不理想，所以并沒有流行開來。鼠标外殼多用抛光和磨砂兩種設計，而仿效蘋果鼠标的透明有機玻璃雙層殼設計以及磨砂表面配合軟橡膠材料的設計比較流行，但相比傳統設計，卻更易磨損

◆按鍵闆設計

鼠标上蓋的主要部件就是按鍵闆了，光電鼠标的按鍵闆分為按鈕式、蓋闆式和一體式3種設計。其中，按鈕式按鍵闆是獨立按鈕，與鼠标上蓋沒有連接；蓋闆式按鍵闆與上蓋有所連接，但也有獨立的部分；而一體式按鍵闆是現今最為流行的，按鍵闆本身就是鼠标上蓋的一部分。微軟和羅技的很多産品都采用了這種方式

◆底部墊腳設計

為了使光電鼠标移動更靈活，減少底部的摩擦力，所以引入了墊腳的概念：用塑料片将鼠标底部墊起，從而減少摩擦。鼠标墊腳的設計主要分為以微軟為代表的大墊腳派和以羅技為代表的小墊腳派，各有利弊。前者因為墊腳尺寸大，材質偏軟，所以比後者耐摩、防塵；後者因為墊腳尺寸不足前者一半，材質堅硬，所以受力面積小，比前者更靈活。筆者個人認為，對于普通玩家，前者的墊腳設計更适用；而對于發燒級的遊戲玩家，後者卻是首選

◆鼠标滾輪

1996年，微軟發明了鼠标滾輪按鍵，由于給使用者提供了更多方便，所以時至今日，幾乎所有鼠标上都能看到它的身影。滾輪按鍵設計通常包括兩種，第一種是以微軟為代表的機械式滾輪，第二種是以羅技為代表的光電式滾輪。前者利用滾輪帶動機械電位器來獲得滾動信息，定位更準；後者利用發光二極管獲得滾動信息，壽命更長

◆人體工程學設計

對于光電鼠标來說，人體工程學設計的目的就是讓用戶可在手指自然放松的情況下，手掌緊貼在鼠标表面。但即使使用采用人體工程學設計的光電鼠标，也可能無法獲得舒适的手感。這是因為廠家隻可能以部分消費者的手型數據為準，生産符合人體工程學的鼠标模具，而對于另一部分消費者來說，使用該産品時，反而可能更加勞累

光電鼠标的内部構成

随着人們對鼠标要求的進一步提高，原有的機械鼠标與光機鼠标越來越不能适應要求，于是出現了新一代的光電鼠标。不過，光電鼠标的出現并不順利，它也經曆了第一代與第二代光電鼠标的演變，才發展成今天我們在市場上所看到的主流光電鼠标

◆第一代光學鼠标

早與光機鼠标發展的同一時代，出現一種完全沒有機械結構的數字化光電鼠标。設計這種光電鼠标的初衷是将鼠标的精度提高到一個全新的水平，使之可充分滿足專業應用的需求。這種光電鼠标沒有傳統的滾球、轉軸等設計，其主要部件為兩個發光二極管、感光芯片、控制芯片和一個帶有網格的反射闆（相當于專用途的鼠标墊）。工作時，光電鼠标必須在反射闆上移動，X發光二極管和Y發光二極管會分别發射出光線照射在反射闆上，接着光線會被反射闆反射回去，經過鏡頭組件傳遞後照射在感光芯片上。感光芯片将光信号轉變為對應的數字信号後将之送到定位芯片中專門處理，進而産生X-Y坐标偏移數據

第一代光學鼠标原理:這種光電鼠标在精度指标上的确有所進步，但它在後來的應用中暴露出大量的缺陷。首先，光電鼠标必須依賴反射闆，它的位置數據完全依據反射闆中的網格信息來生成，倘若反射闆有些弄髒或者磨損，光電鼠标便無法判斷光标的位置所在。倘若反射闆不慎被嚴重損壞或遺失，那麼整個鼠标便就此報廢；其次，光電鼠标使用非常不人性化，它的移動方向必須與反射闆上的網格紋理相垂直，用戶不可能快速地将光标直接從屏幕的左上角移動到右下角；第三，光電鼠标的造價頗為高昂，數百元的價格在今天來看并沒有什麼了不起，但在那個年代人們隻願意為鼠标付出20元左右資金，光電鼠标的高價位顯得不近情理。由于存在大量的弊端，這種光電鼠标并未得到流行，充其量也隻是在少數專業作圖場合中得到一定程度的應用，但随着光機鼠标的全面流行，這種光電鼠标很快就被市場所淘汰

◆第二代光電鼠标

雖然第一代光電鼠标在市場中慘遭失敗，但全數字的工作方式、無機械結構以及高精度的優點讓業界仍然為之矚目，如果能夠克服其先天缺陷必可将其優點發揚光大，制造出集高精度、高可靠性和耐用性的産品在技術上完全可行。最先在這個領域取得成果的是微軟公司和安捷倫科技。1999年，微軟推出一款“IntelliMouseExplorer”的第二代光電鼠标，這款鼠标所采用的是微軟與安接侖合作開發的IntelliEye光學引擎，從這個時候起，人們才對鼠标的内部控制芯片有了進一步認識，也使得安捷倫芯片成為了良好鼠标控制核心的代名詞。IntelliMouseExplorer采用的IntelliEye引擎是微軟和當時還在Hp内的安捷倫公司合作設計的，規格為1500Hz、400CpI。也就是在此時，掃描率、分辨率等鼠标衡量标準才被人們所重視

第二代光學鼠标的結構與上述所有産品都有很大的差異，它的底部沒有滾輪，也不需要借助反射闆來實現定位，其核心部件是發光二極管、光學引擎和控制芯片。工作時發光二極管發射光線照亮鼠标底部的表面，同時微型攝像頭以一定的時間間隔不斷進行圖像拍攝。鼠标在移動過程中産生的不同圖像傳送給光學引擎進行數字化處理，最後再由光學引擎中的定位DSp芯片對所産生的圖像數字矩陣進行分析。由于相鄰的兩幅圖像總會存在相同的特征，通過對比這些特征點的位置變化信息，便可以判斷出鼠标的移動方向與距離，這個分析結果最終被轉換為坐标偏移量實現光标的定位。第二代光學鼠标的各項指标達到了設計初衷。它既保留了光電鼠标的高精度、無機械結構等優點，又具有高可靠性和耐用性，并且使用過程中勿須清潔亦可保持良好的工作狀态，在誕生之後迅速引起業界矚目，也引起了一些有實力公司的關注

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