光学鼠标是怎么工作的？最好讲的通俗点

光学鼠标是怎么工作的？最好讲的通俗点

光学鼠标

它是利用光学的技术制造，其特点就是你找不到它的滚球，因为它利用了底部的光点侦测鼠标在移动中所产生的位移量。使用它最大的好处就是不用常常清洁鼠标球，因为没有滚轮，而且精确度高。

传统光学鼠标的工作原理（如图）

光学鼠标主要由四部分的核心组件构成，分别是发光二极管、透镜组件、光学引擎（Optical Engine）以及控制芯片组成。

光学鼠标通过底部的LED灯，灯光以30度角射向桌面，照射出粗糙的表面所产生的阴影，然后再通过平面的折射透过另外一块透镜反馈到传感器上

当鼠标移动的时候，成像传感器录得连续的图案，然后通过“数字信号处理器”(DSP)对每张图片的前后对比分析处理，以判断鼠标移动的方向以及位移，从而得出鼠标x, y方向的移动数值。再通过SPI传给鼠标的微型控制单元（Micro Controller Unit）。鼠标的处理器对这些数值处理之后，传给电脑主机。传统的光电鼠标采样频率约为3000 Frames/sec（帧/秒），也就是说它在一秒钟内只能采集和处理3000张图像。

根据上面所讲述的光学鼠标工作原理，我们可以了解到，影响鼠标性能的主要因素有哪些。

第一，成像传感器。成像的质量高低，直接影响下面的数据的进一步加工处理。

第二，DSP处理器。DSP处理器输出的x，y轴数据流，影响鼠标的移动和定位性能。

第三，SPI于MCU之间的配合。数据的传输具有一定的时间周期性（称为数据回报率），而且它们之间的周期也有所不同，SPI主要有四种工作模式，另外鼠标采用不同的MCU，与电脑之间的传输频率也会有所不同，例如125MHZ、8毫秒；500MHz，2毫秒，我们可以简单的认为MCU可以每8毫秒向电脑发送一次数据，目前已经有三家厂商（罗技、Razer、Laview）使用了2毫秒的MCU，全速USB设计，因此数据从SPI传送到MCU，以及从 MCU传输到主机电脑，传输时间上的配合尤为重要。

其实光学鼠标原理说起来比较复杂，光学鼠标的核心是一个低分辨率迷你摄像机，称为传感器。从图上看来，原理就是利用发光二极管照射移动表面，并被反射回鼠标的光学感应器，用以记录移动动作，以此来捕捉移动位置的不同画面.当鼠标移动时，传感器会连续拍摄物体表面，并利用数字信号处理来比较各个影像，以决定移动的距离和方向。产生的结果会传回计算机，而屏幕上的光标会根据这些结果来移动。

图片：

激光鼠标原理跟光电鼠标差不多，只是把发光二极管换成了激光二极管来照射鼠标所移动的表面，图上我们也能清楚的看出它们之间一些细微的差别，激光光线具有一致的特性，当光线从表面反射时可产生高反差图形，出现在传感器上的图形会显示物体表面上的细节，即使是光滑表面;反之，若以不一致的LED作为光源，则这类表面看起来会完全一样。难怪罗技推出MX1000号称MX激光引擎的精确度要比传统光学鼠标平均高20倍。

激光鼠标的优势主要是表面分析能力上的提升，借助激光引擎的高解析能力，能够非常有效的避免传感器接受到错误或者是模糊不清的位移数据，更为准确的移动表面数据回馈将会非常有利于鼠标的定位，这样我们就可以在很多光电鼠标无法使用的表面进行操作啦。

参考资料：