光電鼠標的組成及原理

從網上廉價買了一個鼠標,到家之後發現鼠標內部“咯噔咯噔”響,根本不能用,還是一分錢一分貨啊,一氣之下,將鼠標怒拆,發現其內部組成,頓時來了興趣,於是我我看懂了光電鼠標的組成及原理,哈哈,錢還是不能白花的吧~~


光電鼠標的組成部件

光電鼠標通常由一下部分組成:光學感應器、光學透鏡、發光二極管、接口微處理器、輕觸式按鍵、滾輪、連線、PS/2或USB接口、外殼等。

光電鼠標不可或缺的三個配件是:光學感應器、光學透鏡、發光二極管。這樣的技術統稱爲光眼技術。不需要具有反光的鼠標板。

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光學感應器

光學感應器是光電鼠標的核心,負責採集光線和圖象。如果仔細看,會從背面看到一個小的光線入口。

正面
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光電鼠標的控制芯片

控制芯片負責協調光電鼠標中各元器件的工作,並與外部電路進行溝通(橋接)及各種信號的傳送和收取。我們可以將其理解成是光電鼠標中的“管家婆”。

這裏有一個非常重要的概念大家應該知道,就是dpi對鼠標定位的影響。dpi是它用來衡量鼠標每移動一英寸所能檢測出的點數,dpi越小,用來定位的點數就越少,定位精度就低;dpi越大,用來定位點數就多,定位精度就高。

通常情況下,傳統機械式鼠標的掃描精度都在200dpi以下,而光電鼠標則能達到400甚至800dpi,這就是爲什麼光電鼠標在定位精度上能夠輕鬆超過機械式鼠標的主要原因。

光學透鏡組件

光學透鏡組件被放在光電鼠標的底部位置,從圖中可以清楚地看到,光學透鏡組件由一個棱光鏡和一個圓形透鏡組成。其中,棱光鏡負責將發光二極管發出的光線傳送至鼠標的底部,並予以照亮。

圓形透鏡則相當於一臺攝像機的鏡頭,這個鏡頭負責將已經被照亮的鼠標底部圖像傳送至光學感應器底部的小孔中。
通過觀看光電鼠標的背面外殼,我們可以看出圓形透鏡很像一個攝像頭
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通過試驗,你就可以得出結論:不管是阻斷棱光鏡還是圓形透鏡的光路,均會立即導致光電鼠標“失明”。其結果就是光電鼠標無法進行定位,由此可見光學透鏡組件的重要性。

發光二極管

光學感應器要對缺少光線的鼠標底部進行連續的“攝像”,自然少不了“攝影燈”的支援。否則,從鼠標底部攝到的圖像將是一片黑暗,黑暗的圖像無法進行比較,當然更無法進行光學定位了。
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通常,光電鼠標採用的發光二極管是紅色的(也有部分是藍色的),且是高亮的(爲了獲得足夠的光照度)。發光二極管發出的紅色光線,一部分通過鼠標底部的光學透鏡(即其中的棱鏡)來照亮鼠標底部;
另一部分則直接傳到了光學感應器的正面。用一句話概括來說,發光二極管的作用就是產生光電鼠標工作時所需要的光源。

輕觸式按鍵

沒有按鍵的鼠標是不敢想象的,因而再普通的光電鼠標上至少也會有兩個輕觸式按鍵。一般光電鼠標的PCB上共焊有三個輕觸式按鍵。除了左鍵、右鍵之外,中鍵被賦給了翻頁滾輪。高級的鼠標通常帶有X、Y兩個翻頁滾輪,而大多數光電鼠標還是像這個光電鼠標一樣,僅帶了一個翻頁滾輪。翻頁滾輪上、下滾動時,會使正在觀看的“文檔”或“網頁”上下滾動。而當滾輪按下時,則會使PCB上的“中鍵”產生作用。注意:“中鍵”產生的動作,可由用戶根據自己的需要進行定義。
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電容

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光電鼠標的工作原理

光電鼠標的工作原理是:在光電鼠標內部有一個發光二極管,通過該發光二極管發出的光線,照亮光電鼠標底部表面(這就是爲什麼鼠標底部總會發光的原因)。
然後將光電鼠標底部表面反射回的一部分光線,經過一組光學透鏡,
傳輸到一個光感應器件(微成像器)內成像。

現在,翻過一隻發紅光的光學鼠標,您都可以看到一個小凹坑,裏面有一個小棱鏡和一個透鏡。工作時,從棱鏡中會發出一束很強的紅色光線照射到桌面上,然後通過桌面不同顏色或凹凸點的運動和反射,來判斷鼠標的運動。

具體說呢,就是將光電鼠標底部表面反射回的一部分光線,經過一組光學透鏡,傳輸到一個光感應器件(微成像器)內成像。這樣,當光電鼠標移動時,其移動軌跡便會被記錄爲一組高速拍攝的連貫圖像。
最後利用光電鼠標內部的一塊專用圖像分析芯片(DSP,即數字微處理器)對移動軌跡上攝取的一系列圖像進行分析處理,通過對這些圖像上特徵點位置的變化進行分析,來判斷鼠標的移動方向和移動距離,從而完成光標的定位。


鼠標的大部分構成都是這樣的,很多種鼠標會在此基礎上添加其他的功能。很多內容爲小編百度搜索漲知識的,苦海無涯,學無止境啊!

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