鼠標芯片的CMOS光學傳感器可提供非機械式跟蹤引擎。在該芯片內部可完成圖像的捕獲、數字化和數字處理。就拿簡單且低成本的OM02來(lai)說(shuo)
，該(gai)傳(chuan)感(gan)器(qi)通(tong)過(guo)采(cai)集(ji)表(biao)麵(mian)圖(tu)像(xiang)幀(zhen)來(lai)測(ce)量(liang)位(wei)置(zhi)，並(bing)通(tong)過(guo)數(shu)學(xue)運(yun)算(suan)判(pan)定(ding)運(yun)動(dong)方(fang)向(xiang)和(he)距(ju)離(li)。該(gai)傳(chuan)感(gan)器(qi)安(an)裝(zhuang)聚(ju)苯(ben)乙(yi)烯(xi)光(guang)學(xue)封(feng)裝(zhuang)中(zhong)，設(she)計(ji)用(yong)來(lai)與(yu)高(gao)亮(liang)度(du)LED一起使用。它有一個完整且緊湊的跟蹤引擎；沒有活動部件，也不要求精密的光學對準。OM02可以為X和Y方向運動產生正交輸出信號。分辨率約為0.0025英寸，運動速度最高為每秒16英寸。

　　

該芯片產生的正交X方向輸出信號模擬了普通編碼器的輸出。X和Y信號都可以用於2D係統。OM02以最高約25kHz的頻率產生X1和X2正交信號。圖1顯示了正向X運動（向右方向）的時序圖。這種正交輸出在需要時還可以用於直流步進電機控製。

 

圖1：正交輸出波形（+X運動）示例。

　　

根據IC數據手冊的說明，可以使用內部振蕩器
，此時可以不用電容COSC（圖2）。電阻ROSC定義了幀速率：它的值越小，對應的速率就越高。

 

圖2：用OM02傳感器實現圓盤旋轉測量。

　　

將X1和X2輸出連接到XOR門可以使數據速率翻倍
，不過會丟失方向信息。

　　

　　

要想得到良好的表麵圖案光學識別效果，檢測圓盤或其他表麵必須具有一定的紋理、圖案、劃痕或刷麵處理（圖3）。

 

圖3：旋轉檢測物理原理。

　　

圖4所示結構已被成功地運用到組裝線、傳輸帶
、標簽張貼設備、移動物體上打印等應用中提供同步運動。生產的100多個產品在經過多年運行後仍工作良好。

 

圖4：已被成功地運用到生產的結構。

　　

市場上還有其他一些傳感器IC

，它們可以處理不同的光源， 並且有不同的輸出、速度等指標。比如PAN3101 CMOS光學鼠標傳感器使用SPI，PAN101BCMOS光學導航傳感器同時具有SPI和正交輸出。

　　

　　

采用SPI接口（或多使用一個IC的USB接口）的傳感器不允許單獨跟蹤每個脈衝，因為它們發送的是數據包（圖5）。對於硬實時應用來說
，最好選用提供正交輸出的傳感器。

　　

用無線電腦鼠標搭建編碼器將是非常令人感興趣的事，而使用數顯卡尺中的傳感器也許令人更感興趣，因為其中的大多數傳感器有I2C接口。

 

圖5：SPI接口的原理圖示例。