光電鼠標(biāo)與傳統(tǒng)機械式鼠標(biāo)最大的不同之處在于其定位方式不同。而光電鼠標(biāo)的性能區(qū)別主要在于刷新率、分辨率等技術(shù)指標(biāo)。
    光電鼠標(biāo)的工作原理是:在光電鼠標(biāo)內(nèi)部有一個發(fā)光二極管,通過該發(fā)光二極管發(fā)出的光線,照亮光電鼠標(biāo)底部表面(這就是為什么鼠標(biāo)底部總會發(fā)光的原因)。然后將光電鼠標(biāo)底部表面反射回的一部分光線,">

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技術(shù)頻道

光電鼠標(biāo)與CMOS傳感器

光電鼠標(biāo)與傳統(tǒng)機械式鼠標(biāo)最大的不同之處在于其定位方式不同。而光電鼠標(biāo)的性能區(qū)別主要在于刷新率、分辨率等技術(shù)指標(biāo)。
  光電鼠標(biāo)的工作原理是:在光電鼠標(biāo)內(nèi)部有一個發(fā)光二極管,通過該發(fā)光二極管發(fā)出的光線,照亮光電鼠標(biāo)底部表面(這就是為什么鼠標(biāo)底部總會發(fā)光的原因)。然后將光電鼠標(biāo)底部表面反射回的一部分光線,經(jīng)過一組光學(xué)透鏡,傳輸?shù)揭粋€光感應(yīng)器件(微成像器)內(nèi)成像。這樣,當(dāng)光電鼠標(biāo)移動時,其移動軌跡便會被記錄為一組高速拍攝的連貫圖像。最后利用光電鼠標(biāo)內(nèi)部的一塊專用圖像分析芯片(DSP,即數(shù)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征點位置的變化進行分析,來判斷鼠標(biāo)的移動方向和移動距離,從而完成光標(biāo)的定位。
 光電鼠標(biāo)通常由以下部分組成:光學(xué)傳感器、光學(xué)透鏡、發(fā)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。
以下主要分析CMOS傳感器對鼠標(biāo)刷新率的影響。
 鼠標(biāo)刷新率也叫鼠標(biāo)的采樣頻率,指鼠標(biāo)每秒鐘能采集和處理的圖像數(shù)量,單位是“幀/秒”。
 雖然光電鼠標(biāo)擁有諸多優(yōu)點,但刷新率不足仍是它的致命傷,這也是早期光電鼠標(biāo)沒有打入主流市場的主要原因之一。舉個簡單的例子,比如在FPS游戲第一人稱射擊游戲中快速轉(zhuǎn)身,刷新率低的光電鼠標(biāo)就出現(xiàn)丟失光標(biāo)指針的問題。
 不同于機電鼠標(biāo)通過柵格的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生脈動信號而產(chǎn)生移動信息,光電鼠標(biāo)是靠鼠標(biāo)下方的一個CMOS傳感器來負責(zé)分辨鼠標(biāo)移動的。
 我們都有坐車的經(jīng)歷:當(dāng)汽車起步時,我們可以通過車窗外景物的后移來判斷汽車在前移。而光電鼠標(biāo)下方的CMOS傳感器就是利用了我們?nèi)搜塾^察事物的特點來工作的:當(dāng)我們移動鼠標(biāo)時,CMOS傳感器就會“觀察”鼠標(biāo)下的采樣表面(桌面或鼠標(biāo)墊)來獲得鼠標(biāo)的移動信息。
 CMOS并不是一直“睜著眼”,而是“一眨一眨”的。也就是說CMOS是以一定的頻率對采樣表面進行采樣,產(chǎn)生離散量后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息供計算機處理。那么這個采樣頻率即我們說的刷新率。
 為了能產(chǎn)生數(shù)字信號,鼠標(biāo)下的CMOS類似于我們見到的網(wǎng)格,它會把采樣回來的圖像分成很多緊密排列的小格,再在這些以小格為單位的圖像中找出相同的像素點,也就是參照物。對比兩次采樣圖像的相同像素點,也就知道了鼠標(biāo)移動的方向。由于采樣頻率是固定的,鼠標(biāo)的移動速度也就能計算出來了。
 當(dāng)鼠標(biāo)移動速度過快時,鼠標(biāo)在連續(xù)兩次掃描所得的圖片中找不到相同的像素點,也就無法判斷光標(biāo)移動的速度和方向了,這就是鼠標(biāo)刷新率不足產(chǎn)生的光標(biāo)指針丟失的現(xiàn)象。
 加大CMOS像素數(shù)或提高刷新率可以說是提高光電鼠標(biāo)性能的關(guān)鍵。
 近年提出了新的鼠標(biāo)性能標(biāo)志:像素處理能力。像素處理能力=每幀像素數(shù)×刷新率,這是綜合了刷新率和CMOS像素數(shù)的一個指標(biāo)。

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