光电鼠标的结构和原理
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光电鼠标的结构和原理
[瞎拆]拆解十几年前的两个光电鼠标，看看它们的原理和维修方法
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光电鼠标原理
光电鼠标的原理很简单：其使用的是光眼技术，这是一种数字光电技术，较之以往需要专用鼠标垫的光电鼠标完全是一种全新的技术突破。光电感应装置每秒发射和接收1500次信号，再配合18MIPS(每秒处理1800万条指令)的CPU，实现精准、快速的定位和指令传输。另一优势在于光眼技术摒弃了上一代光电鼠标需要专用鼠标板的束缚，可在任何不反光的物体表面使用，而且最大的优势:定位精确。随着IT界的发展，光电鼠标也不仅仅局限在老式的有线鼠标，逐渐发展成多功能的无线鼠标等。一般来说，光学鼠标的起步就是很高的，也就是说，大部分光学鼠标均是人体工程学设计，这样可以让消费者拥有一个更合适的消费理由。 第二代光电鼠标的原理说来其实很简单：它采用了一种光眼技术，也就是数字光电技术，利用红外线照射鼠标所在物体的表面，然后每隔一定的时间（几毫秒）就做一次快照，接着分析处理两次图片的特性，来决定坐标的移动方向及数值。由于需要对图片进行扫描才能确定鼠标的位移，因此这个扫描的频率就成为衡量光电鼠标的一项重要参数。而这款飞狐鼠标由于采用了明基BenQ独特的“微型光学定位系统”，每秒钟能够发射1500次感光信号来扫描物体表面，取得图像后通过DSP数字信号处理器将每个细微的移动方向与距离迅速而准确地回传。飞狐还拥有高达800DPI的分辨率，使得光标定位更加精准，高速的传感器也可以避免指针的抖动和不规则移动现象，提高瞄准精度。让我们在各种操作环境下都能得心应手。 鼠标的光学传感器对鼠标被放置的表面进行扫描，并以1500次/秒的频率捕捉图像，进行对比，从而确定鼠标的定位。传统光学鼠标使用的光学芯片扫描次数普遍为1500次/秒(所谓扫描次数，即光学定位芯片每秒采集和处理图像的数量)，最高只可以追踪14～18英寸/秒的移动速度。鼠标移动速度如果超出此范围，则可能发生光标无法准确定位的情况。而用户使用电脑时，鼠标的移动速度最高可达到30英寸/秒，尤其是在如CS一类的FPS游戏中，这就会产生前文所述的鼠标突然失控的问题。
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光电鼠标的原理
光电鼠标内部有一个发光二极管，通过它发出的光线，可以照亮光电鼠标底部表面（这是鼠标底部总会发光的原因）。此后，光电鼠标经底部表面反射回的一部分光线，通过一组光学透镜后，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，被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）分析处理。该芯片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。
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光电鼠标是根据什么原理制作的？
该技术采用对桌面拍摄快照，对照片进行计算机图象识别，分析出鼠标移动的方向和距离。 芯片上的光电传感器拍到一前一后两幅图象，芯片中的DSP经过数学计算，发现了一个特征点在第一次和第二次拍照中位置不同，它向某方向移动了若干像素，意味着鼠标向相反方向移动了一定距离。代入芯片外的光学系统放大率（预先知道的，由设计确定），即可计算出鼠标移动的距离。实际工作的光电鼠标芯片，不会在一幅图中只找一个特征点，为了确保测量的可靠性，芯片将会试图寻找尽可能多的特征点。
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光电鼠标的工作原理是什么？它和鼠标垫的关系？
说到这里，有必要了解一下光电鼠标的工作原理。你可以把光电鼠标想像成一架飞机，这架飞机每隔一段时间就会对地面进行拍照，CMOS就是照相机。通过对比每次拍下来的照片上的特征点，就可以判断鼠标的移动。如果移动速度过快，前后照相没有特征点对比，DSP就无法判断鼠标的移动，就会出现鼠标指针乱飘的情况了。比如说你坐在飞机上睡觉，一觉醒来不知自己在哪里就是同样的道理，因为没有参照物判断现在的位置。
http://www.cllu.com/blog/more.asp?name=yan&id=394
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光电鼠标的工作原理。
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。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。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（如图7）是红色的（也有部分是蓝色的），且是高亮的（为了获得足够的光照度）。发光二极管发出的红色光线，一部分通过鼠标底部的光学透镜（即其中的棱镜）来照亮鼠标底部；另一部分则直接传到了光学感应器的正面。用一句话概括来说，发光二极管的作用就是产生光电鼠标工作时所需要的光源。轻触式按键没有按键的鼠标是不敢想象的，因而再普通的光电鼠标上至少也会有两个轻触式按键。方正光电鼠标的PCB上共焊有三个轻触式按键（图8）。除了左键、右键之外，中键被赋给了翻页滚轮。高级的鼠标通常带有X、Y两个翻页滚轮，而大多数光电鼠标还是像这个方正光电鼠标一样，仅带了一个翻页滚轮。翻页滚轮上、下滚动时，会使正在观看的“文档”或“网页”上下滚动。而当滚轮按下时，则会使PCB上的“中键”产生作用。注意：“中键”产生的动作，可由用户根据自己的需要进行定义。当我们卸下翻页滚轮之后，可以看到滚轮位置上，“藏”有一对光电“发射/接收”装置。“滚轮”上带有栅格，由于栅格能够间隔的“阻断”这对光电“发射/接收”装置的光路，这样便能产生翻页脉冲信号，此脉冲信号经过控制芯片传送给Windows操作系统，便可以产生翻页动作了。除了以上这些，光电鼠标还包括些什么呢？它还包括连接线、PS/2或USB接口、外壳等。由于这几个部分与机械式鼠标没有多大分别，因此，这里就不再说明了！
http://article.pchome.net/00/00/89/22/
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以上是关于光电鼠标原理的问答