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来自激光的诱惑——罗技MX1000试用
2005-02-23 16:08:00  出处:快科技 作者:驱动之家评测室 编辑:     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

    [激光引擎、更加出色的定位能力]

此次MX1000最为吸引人的地方便在于其采用了全新的激光定位引擎设计,让我们先来初步了解一下这项技术的工作原理以及它都有那些优点吧。说到采用激光定位引擎的必要性,就要先来了解一下以往传统的光电鼠标的工作原理,光电鼠标采用的定位系统也就是所说的光电引擎,主要有三个组成部分,也就是成像系统、信号处理系统和接口系统。


来自激光的诱惑——罗技MX1000试用

成像系统是光电引擎的核心部分,它决定了光电引擎的基本性能,而它的组成也是最为复杂的。它一般由三部分组成:光源、光学部分和光电部分。光源为CMOS成像提供了稳定的照明,它一般由一个高亮度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,可以在成象镜头下方的采样表面上形成强烈的照射光,从而在粗糙表面通过漫反射形成对比强烈的阴影图像,这也是后期进行位移对比的重要图像依据。光电鼠标的光学部分主要就是指的它的成象透镜,由于是近距离成象,因此采用的是一个高曲光率的透镜,其制造材料一般是有机玻璃。而光电部分其实就是成像系统中的CMOS传感器,它是一个由数百个光电器件组成的矩阵,经过透镜生成的采样图像就在CMOS上转换为矩阵电信号,然后传输给信号处理系统(DSP)进行处理。


来自激光的诱惑——罗技MX1000试用

信号处理系统也就是我们常说的DSP,它通过将成像系统生成的图像进行除噪和对比处理,得出相应的位移数据,从而对鼠标的移动进行精确的定位,它是光电引擎中的主要运算部件。DSP算法效率的高低决定了光电引擎的图像数据处理能力,当然了光电引擎的整体性能还是需要DSP与成像系统共同的性能来决定的。

接口系统的作用相对较小,它也是光电引擎中的传统部件,其作用就是将DSP生成的位移信号和按键系统的按键指令进行编码并将其传送给计算机,是鼠标与计算机的传输接口。

了解了光电引擎的组成部分,我们便能够更加简单的理解其工作原理了:发光二极管照亮鼠标移动过的采样表面,从而生成具有强烈阴暗对比的图像,成像透镜将这一图像在CMOS上成像,CMOS将图像转换为矩阵电信号并将信号传输给DSP,DSP经过处理得出位移数据,并与上一采样周期的数据进行对比,从而判断鼠标的移动方向和移动距离。

虽然二极管能够拥有不错的成本优势,并且技术较为成熟,但是它却存在很大的弊病,由于发光二极管发出的光线能量较弱,因此在介质表面会发生严重的散射,不能形成足够的反射强度,不足的亮度使得CMOS捕捉到的图像不够清晰,CMOS以及成像镜头的位置也是为了满足漫反射成像而设计。但激光的采用则很好的解决了现有问题,由于激光并不是热运动所产生的光线,因此其波长、相位、方向都具有很高的一致性,它也因此表现出高能、强干涉、高集中性的特点。正是激光的这些特点,使得在普通工作表面上采用镜面反射定位成为了可能。


来自激光的诱惑——罗技MX1000试用

从上面的原理图中我们能够清楚的了解到镜面反射定位与传统的漫反射定位的区别。传统的光电引擎,由于采用了漫反射定位原理,因此光源的大量照射光都发生了散射,造成了成像部分的光线不足以至于成像清晰度不高,定位准确度大大降低。虽然通过提升成像系统和DSP算法效率能够一定程度上提升定位能力,但到达一定程度后也同样无能为力了。而右图使用激光进行镜面反射的情况就完全不同了,由于激光自身的优点,其在工作中绝大多数都被工作表面所反射,因此成像光线强度高图像清晰,能够有很强的对比性。这与以往单单靠提升引擎图像刷新速度和处理能力的方法不同,它完全改变了成像的模式,因此能够拥有理论上20倍的定位能力。

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