光电鼠标的原理（光电鼠标的工作原理是什么）

本文目录

• 光电鼠标的工作原理是什么
• 光电鼠标的工作原理，若将其悬空移动，屏幕箭头为什么不移动
• 有线光电鼠标（USB口）与电脑通信的原理
• 鼠标的种类及其工作原理！
• 光电鼠标的工作原理
• 光电鼠标的结构和原理
• 光电鼠标的原理是什么
• 光电鼠标原理

光电鼠标的工作原理是什么

工作原理如下：

1、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）。

2、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。

3、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。

光电鼠标的工作原理，若将其悬空移动，屏幕箭头为什么不移动

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。

有线光电鼠标（USB口）与电脑通信的原理

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

鼠标的种类及其工作原理！

鼠标种类目前常用的有3种滚珠鼠标光电鼠标无线鼠标原理：鼠标器按其工作原理可分为机械式和光电式两种，最常见的是机械式鼠标器。现在的机械鼠标器实际上是光机鼠标器，即将滚轮的机械转动转换成光信号，再变为电信号。下面以这种鼠标器为例说明其工作原理。　　在机械式鼠标器底部有一个露出一部分的塑胶小球,当鼠标器在操作桌面上移动时，小球随之转动，在鼠标器内部装有三个滚轴与小球接触，其中有两个分别是X轴方向和Y轴方向滚轴，用来分别测量X轴方向和Y轴方向的移动量，另一个是空轴，仅起支撑作用。拖动鼠标器时，由于小球带动三个滚轴转动，X轴方向和Y轴方向滚轴又各带动一个转轴（称为译码轮）转动。译码轮的两侧分别装有红外发光二极管和光敏传感器，组成光电耦合器。光敏传感器内部沿垂直方向排列有两个光敏晶体管A和B。由于译码轮有间隙，故当译码轮转动时，红外发光二极管发出的红外线时而照在光敏传感器上，时而被阻断，从而使光敏传感器输出脉冲信号。光敏晶体管A和B被安放的位置使得其光照和阻断的时间有差异，从而产生的脉冲A和脉冲B有一定的相位差，利用这种方法，就能测出鼠标器的拖动方向。也就是说，脉冲A比脉冲B的相位提前时，表示一个移动方向；反之，脉冲B比脉冲A的相位提前时，表示另一个移动方向。同时，脉冲信号周期也能反映出移动速度。检测到的X轴方向和Y轴方向移动的合成即代表了鼠标器的移动方向。将上述电信号重新编码后形成串行信号，再通过串行口COM1或COM2输入计算机，计算机即可判断鼠标器的移动方向。由以上的叙述可以得出结论：如果给X轴方向和Y轴方向光敏传感器的输出端送入两组脉冲信号，控制每一组脉冲的相位差即能达到与拖动鼠标器相同的作用

光电鼠标的工作原理

光电鼠标就现在来说可以分老式光电鼠标、二极管光学鼠标和激光鼠标三种:老式：这种鼠标必须工作在特殊的印有细微格栅的光电鼠标板上，之所以需要鼠标板，就是因为它是使用的镜面反射定位，只有高反射率的反射垫才能满足这种需要（据我的使用经验，这种光电鼠标的光很可能是红外线，不过我不敢确定）。这种鼠标在当时有着比机械鼠标高的精确度，但是过高的成本和复杂的使用方式限制了它的范围。在当时使用这种鼠标的人多是一些绘图专业之类的人员。二极管：现在，翻过一只发红光的光学鼠标，您都可以看到一个小凹坑，里面有一个小棱镜和一个透镜。工作时，从棱镜中会发出一束很强的红色光线照射到桌面上，然后通过桌面不同颜色或凹凸点的运动和反射，来判断鼠标的运动。具体说呢，就是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。所以，这种光电鼠标不可或缺的三个配件是：光学感应器、光学透镜、发光二极管。这样的技术统称为光眼技术。不需要具有反光的鼠标板。激光：这个激光，并不是科幻电影里的“死光”，虽然那的确是激光的一种即高能激光。激光，本质上是工质在受外界强大能量注入刺激下，工质原子内层电子规则跃迁而产生的光线，由于它不是热运动产生的光线，所以其波长、相位、方向具有高度的一致性。而正因为这种波长、相位、方向的高度一致性，所以激光才会表现出不同于普通光的高能、强干涉、高度集中的性能。而“激光”这个名字，实际上就是“受激发光”的意思。以罗技MX1000为例，从MX1000包装上的原理图可以看出，这款鼠标使用了镜面反射定位。在普通工作表面上使用镜面反射定位，那么就只有激光才能有足够高的光照强度和反射强度。之所以使用镜面反射，本质上还是为了提高鼠标的精度和对工作表面的适应性。传统的光电引擎，由于使用的是漫反射原理，所以绝大部分的照射光都散射了，只有少部分被成像镜头捕捉。所成的像是模糊不清的。虽然通过光电系统的改善以及DSP算法的更新，可以尽量提升它的定位能力，但到了1000CPI也就差不多了。而特别是这种工作原理决定了它对工作表面的适应性还是有限的——在镜面或透明玻璃上，始终没有什么光电鼠标能用。而使用激光镜面反射就不同。由于激光中绝大部分都被工作表面完成了镜面反射，所以成像光强度非常高，而且高纯度的激光在工作表面上形成的反差远比漫反射强烈——在较为光滑的地方，激光被强烈反射，而在较为粗糙的地方，激光则被强烈吸收，从而在成像上形成强烈的光强度对比。其他的激光鼠标差不多也是这个原理

光电鼠标的结构和原理

光电鼠标在主体结构上与传统的光机鼠标是一样的，所不同的就是它的定位机构。光学鼠标的定位机构也就是所说的光电引擎，它 由三个主要的子系统组成：IAS 系统，即成像系统（Image　Acquisition System），这是光电引擎的的核心部分，也是决定光电引擎性能的主要系统，各代光电引擎几乎全是在IAS 系统上进行的改进。同时，这也是光电引擎上唯一一个光学电子系统，结构最为复杂；DSP 系统，即信号处理系统（Digital　Signal Processor）。这是将IAS 系统生成的图像进行除噪与对比分析，得出位移数据的系统，是光电引擎中的主要 运算部件。DSP 的算法效率决定了光电引擎的数据处理能力，IAS 引擎能提供的扫描数据越多，就越是需要高效率的DSP 能力；SPI系统，即接口系统（Serial　Peripheral　Interface）。这是光电引擎上最传统的系统，它的作用就是将 DSP系统生成的位移信号和按键系统的按键信号进行编码然后传输给电脑。在安捷伦引擎上，SPI 系统就是如光机鼠标一样的独立芯片。而微软引擎则将它与 IAS中的电子部分、DSP 系统整合到了一块芯片上。由于光电引擎没有机械部分，所以它的重量要小各种机电鼠标结构，为了使重量符合传统的需求，所以一般在光电鼠标内部上壳处后部都会安装一块用于配重的铁块以保证稳定。 IAS 系统是三个系统中最核心也是最复杂的。它一般由三个部分组成：光源部分、纯光学部分、光学电子部分。光源部分的作用是为了 CMOS 的成像提供一个稳定可靠的光源。它一般由IAS 系统后部的一个高亮度LED 和一组光学管道以及与采样表面呈30 度角的聚光透镜组成，可以在成像镜头下方的采样表面上形成强烈的照射光。这样在粗糙的漫反射表面上就会形成有阴影的对比度强烈的影像，成为 DSP 判断移动的依据。为了节省电能，一般来说光电引擎都具有自动节能功能，当 DSP 长时间没有测出移动时就会将 LED 转为低发光状态以节省电力。 光源LED的选择与光电鼠标的"色盲"现象 一直以来，在很多人的心中都有一个疑惑——为什么几乎所有的光电鼠标的LED都是红色的？ 其实，往往正确的答案就是最简单的答案——选择红色原因就是因为红色的高亮度LED是最成熟和最便宜的！由于红色的高亮LED最早问世，所以它的成本要比其他颜色的更低，而且其制造材料发展成熟，使得红色高亮LED的使用寿命最长。而光电引擎的成像是单色的，无论什么颜色的光源都不会产生影响。在这种情况下，除了少数厂商为了制造卖点以外，大多数厂商当然会选择红色的产品了。 但使用红色LED也带来一个问题，由于有色光在不同颜色表面上的反射率并不一致，这就导致光电鼠标在某些颜色表面上由于光线反射率低导致DSP不能识别的"色盲"问题。要根本解决这个问题，只能从根部入手，提高DSP的分析能力，但目前的光电引擎除微软自己以外，几乎所有的厂商都采用的安捷伦设计，其DSP算法完全一致。但在DSP相同的情况下，有些产品却没有这样的"色盲"问题，这是怎么回事呢？ 其实原理非常简单——既然是光线反射率低带来的识别失败，简单的加大光源功率不就成了？就象旧光驱调大激光头的功率来提升读盘能力一样，换用更大功率的发光二极管——答案就是这么简单！光电鼠标的光学部分主要就是指的它的成像透镜，由于是近距成像，所以这是一个高曲光率的透镜，其制造材料一般是有机玻璃。光电系统就是IAS 系统中的CMOS 传感器，它是一个由数百个光电器件组成的矩阵，经透镜形成的采样表面图像就在CMOS 上转换为矩阵电信号，然后传输至DSP 进行处理。而光电引擎的工作原理，简单说起来就是：光源照亮采样表面，生成对比度强烈的待采样影像——通过透镜在CMOS 上成像——CMOS 将光学影像转化为矩阵电信号传输给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，寻找相似点——如果发现存在移动，就发送一个位移距离信号到SPI，否则就什么也不做——继续下一个采样周期。而SPI 则对由DSP 发来的位移信号进行整合处理，按鼠标接口采样频率将每个接口采样周期内积累的位移信号统一计算后输出到鼠标接口，然后再清零准备接收下一个周期的数据。由于光学成像式光电鼠标的工作原理和传统鼠标有很大的不同，所以它的参数与传统鼠标相比也有很大的差别，我们下面就来看一看。光电鼠标的参数 CPI：与光机式鼠标一样，CPI 也是光电鼠标的一个重要指标。不过对于光电鼠标的 CPI，一直以来都有一种误解，例如当初在某个著名网站上曾有过的争论——为何安捷伦二代引擎比微软二代引擎的CMOS 尺寸小，其 CPI 反而更高？其实我们想一下就很容易明白了，光电引擎的成像其实就象是显微镜照像，其 CPI 水平就相当于照像的细节放大清晰度。那么——显微镜照像的放大清晰度会和照片的尺寸有关系吗？当然不会，它只会取决于显微镜的放大率，就算你把底片换成只有原来一半大的，也只会使得原来照片上的一些东西照不出来了，但照片的细节也不会变得更清晰或更模糊。所以，上面的问题也就一点也不奇怪了，因为光电鼠标的 CPI 与 CMOS 的像素数毫无关系，它完全是由透镜的曲光率决定的。同样，提高透镜的曲光率就可以提高鼠标的 CPI数值，但是这种提升是有限制的，因为在CMOS 尺寸不变的情况下，CPI 越高，能够成像的范围就会越小，这样对下面我们将要提到的各项参数的要求也就越高。同时，由于光电引擎的成像是单镜头近距成像,所以它的图像实际为鱼眼图像，透镜曲光率越是提升，其图像变形和像差也就越严重，最终其图像就会变得毫无用处。所以除非对其光学结构作出大的调整，否则很难期望光电鼠标的CPI 达到与高CPI 机电鼠标相当的水平。 采样频率:这是光电鼠标独有的参数，它代表的是CMOS 每秒钟对采样表面"拍照"的次数和DSP 相应的每秒运算处理能力。早期的光电鼠标，存在着高速移动鼠标时，就会出现鼠标指针不动甚至满屏幕乱飞的情况，出现这种情况，其道理也很简单，就是因为当鼠标高速移动时，很可能会出现CMOS 相邻两次拍摄的图像中没有任何共同采样点的情况，没有共同的采样点，当然也就无从比较移动的方向，就好像一个人在长途汽车上睡觉醒来不知身在何方一样。这样 DSP 当然无法正常处理，从而产生大量的错误信号。

光电鼠标的原理是什么

光电鼠标的原理是什么

　　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。

　　 光电鼠标简介

　　全称：红外线散射之光斑照射粒子带发光半导体及光电感应器之光源脉冲信号传感器

　　光电鼠标工作原理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

　　光电鼠标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。

　　 光电鼠标组成

　　无线光电鼠标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。