鼠标的工作原理

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鼠标的工作原理

2024-07-13 19:25| 来源: 网络整理| 查看: 265

机械（滚球）鼠标

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侦测移动靠的其实也是光学传感，滚球摩擦xy两根轴转动（用久了可以抠出泥），轴上连着带光栅的滚轮，轮子两边是光源和传感器，转起来时会反复阻挡/透过光线，芯片根据闪动模式来计算出移动方向和速度；遗留下来的中键滚轮还是这个原理早期光电鼠标

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初代光电鼠标取消了滚球，但它的基本原理和机械鼠标相似，只是把光学编码圆盘（上图中的③）挪到了鼠标垫上，所以这一代产品依赖特制鼠标垫技术难点在于：能够在短时间内处理照片差异的处理器在滚珠鼠的时代太贵，也不能塞到鼠标内部现代光学鼠标

在这里插入图片描述现代光电鼠标按光源分类，可以分为光电鼠标（LED鼠标）和激光鼠标；按照专利划分，可以分为蓝影鼠标、无界鼠标和针光鼠标，它们都是光电鼠标。

1. 光电/学（LED光源）鼠标

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通过一个光电传感器（实际上是一个微型低分辨率摄像头）来采集鼠标在物体表面上的移动方位。它使用LED(发光二极管)将红光照射到下方的表面，在被传感器接收之前进行反射和微调。塑料透镜收集反射的光，并在传感器上形成图像。这种图像是一种很小的鼠标操作表面的黑白照片。当鼠标移动时，传感器会连续拍照。传感器会快速地拍照——速度高达每秒1500张照片或更快，拍照速度要足够快，以便让连续的照片重叠起来。其余的工作由光学导航引擎负责。光学导航引擎通过一种专有的图像处理算法，识别捕获照片之间的共同特征并确定它们之间的距离。然后将这些信息转换为X和Y坐标，以指示鼠标的移动

1）仰仗更厉害的CPU，通过不停快速拍摄低分辨率图像，比对前后帧图像来判断运动方向，这样光电鼠标才能够在普通表面上使用 2）技术难点在于：芯片的性能、功耗、体积、价格。这玩意不发展到一定程度，产品是没法进入下一阶段

2. 激光（激光光源）鼠标将LED换成激光光源优点在于高精度快速移动但，存在抖动问题，由于过于精确，会收集到一些无用的信息，比如表面上看不见的凸起和凹陷在这里插入图片描述

截至2018年，像罗技、微软、双飞燕、赛睿、雷柏和冰豹这样的著名鼠标品牌，它们的的鼠标大多是光电鼠标。只有雷蛇偏爱激光鼠标，雷蛇大约共有42款鼠标，其中有22款是激光鼠标。激光鼠标大多定位高端鼠标的技术难点早期CMOS传感器太贵。便宜一些的CCD又不适合鼠标（行漏电）。导致光电鼠标是奢侈品，只有对细微操作有高要求的应用会用。处理速度不行。一方面快速的处理器也贵，要像后来的通用光电传感器一样以40FPS以上的速度连续对比10x10的画面，需要的处理器并不比当时你的电脑CPU性能差出一个以上数量级。而且芯片低功耗化也没到那一步，外加也没有好的外设供电方案。最终当时的光电式鼠标传感器只有2x2这种规模，必须搭配特殊的鼠标垫。

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