羅技Darkfield雷射追蹤技術

分類: 週邊 市場訊息   10/9/2009   Logitech


羅技Darkfield雷射追蹤技術:世界都是您的滑鼠墊《創新簡介》

說到便攜式電腦,這幾年來,這類筆記型電腦的外型尺寸一直是消費者選用的首要原因;另一個主要的因素則是由於筆記型電腦具備讓我們易於攜帶以及方便在任何地方使用的優勢。而為了讓這個通訊世界更舒適、更富有效率,電腦滑鼠則往往成為應用最廣泛的的電腦週邊設備。

許多人喜愛滑鼠的優點勝於軌跡板的操控不易,但是,從飯店到咖啡廳,從會議室到起居間,您和您的滑鼠必然會遇到各式各樣的物體表面。即便滑鼠的追蹤技術在過去20年來有顯著的進步–從滾球滑鼠,到光學滑鼠,再到雷射滑鼠–但一些物體表面仍存在著挑戰性。若是沒有滑鼠墊,今日這些滑鼠是無法在像是烤漆檯面和玻璃這類非常平滑或透明的表面上進行追蹤與定位。

從2005開始, 全球個人電腦週邊暨滑鼠領導品牌–羅技電子,即開始從事多年的研究,研發創造可突破這些使用限制的計畫。在考慮了許多的方案–包括都卜勒雷達、紫外線成像以及干涉測量技術–終於推出了羅技Darkfield雷射追蹤技術。

Darkfield雷射追蹤技術幾乎可在任何表面上提供精確的游標控制–甚至是玻璃 。Darkfield源自一種運用於世界各地的實驗室裡,專門檢測最難以觀察到的微粒的暗視野顯微鏡技術。

羅技Darkfield雷射追蹤技術搭載於首度亮相的羅技高效能滑鼠M950與羅技任我形滑鼠M905,是目前市場上唯一可在玻璃上運作的追蹤科技 .。

打破滑鼠受限玻璃的追蹤屏障

Darkfield雷射追蹤技術是一項突破應用於滑鼠光學工程的重大科技。可是為何在玻璃上進行追蹤的能力是如此的重要? 這是由於玻璃在更多的家庭、企業以及飯店裡的普及化程度已超越人們想像,而事實上,羅技研究 發現有40%的受訪者擁有玻璃桌台,還有47%的人每星期至少一次使用他們的筆記型電腦。

但更重要的,在玻璃上進行追蹤的能力樹立了無論在何處,您都可以安心使用您的電腦滑鼠的全新標準。由於玻璃現在是可實行追蹤的物體表面,您當然可以使用滑鼠在任何的地方,包含您的拋光桌台的光滑表面,以及您的廚房裡的花崗岩廚台。

從玻璃開始著手研究

自1960年發明以來,電腦滑鼠主要的功能是透過精準的游標控制以輔助操控螢幕上的顯示資訊。第一隻商業滑鼠出現在1980年代初期,游標是經由在滑鼠下方滾動的機械球的運動來進行定位,並利用電力系統傳遞這些運動到電腦端。滾球滑鼠提供顯著的螢幕操控優勢–雖然這不是市場上的第一個圖形使用者介面(GUI)–但隨著1980年代蘋果電腦GUI的發表,滾球滑鼠(和所附之滑鼠墊)成為了電腦不可或缺的週邊設備。

當滾球滑鼠提供有效的方式去控制與存取電腦時,卻仍存有缺點。因為滾球往往會積存灰塵,事實上,人們常常必須取下滑鼠裡的滾球,利用溼布進行清理。而有些塵埃還可能會導致追蹤能力變得不可信任。

先進的電腦滑鼠技術始於之後的20年,像是羅技與微軟開始發展與光學系統配對的滑鼠以及更精確的感應器–因而產生了光學與雷射追蹤技術。

標準的光學與雷射滑鼠是由照明滑鼠下方表面的光源、捕捉散射光的鏡頭以及微型感應器所組成。感應器運用內建處理器,處理所形成的圖像,並偵測每秒的差異性以用來決定移動的方向與速度。

愈多不平整的表面呈現,愈容易讓感應器去辨識可使用於精確測量運動的參考點。因為雷射光遠比LED光可照明出更多的細節,像是瓷磚、金屬與拋光木板這類的高光澤表面,傳統雷射滑鼠追蹤平面的效能就較標準光學滑鼠來得優異。見圖2中的圖示差異。

然而,極度光滑的高光澤表面僅擁有稀微的不平整表面–像是透明的玻璃–這對一般的雷射滑鼠來說是個挑戰。而玻璃對滑鼠造成挑戰的主要原因之一即是玻璃擁有極為特殊的材質。

就學術上來說,玻璃是透明無機的固體物質,但其具備的原子結構卻比一般固體來得散亂無序,因此造成玻璃易於讓光線穿透,以及形成一個幾乎完全光滑平順的表面。

就因為大多數的玻璃幾乎是平整光滑的,並鮮少有瑕疵,因而造成滑鼠的感應器在找尋足夠使用於追蹤參考點的細節上十分困難。然而,在現實環境中並沒有一片玻璃是百分之百的平整,在玻璃上可以發現一些細微的刮痕,而任何擁有玻璃桌子的人都知道,灰塵和其他粒子常常殘留在玻璃表面上。因此,為了讓滑鼠進行追蹤的行為,羅技需要找尋一種追蹤這些微小物體的方法,而不是玻璃表面。

暗視野照明技術

光學科技在於研究光的行為。顯微鏡對許多的科學家來說,大部分實際應用於光學解析。而實質上,顯微鏡的功能是在放大微小物質以讓人眼得以看見。

光學顯微鏡是使用單一鏡片或是數片鏡片,來放大在透鏡或光源上方載玻片上的物體細節,然後光源從表面照射進入鏡片讓科學家可以透過目鏡觀察微小物體。傳統的顯微鏡–使用標準或明視野照射–直射光源至物鏡。但是有時候在顯微鏡下的極微小物體在普通照明下會缺乏對比,舉例來說,生物學家在觀察液態棲息地的微小有機體時,常會遇到挑戰,因為液體和有機體之間的對比不足夠大到讓顯微鏡去偵測。

為了幫助科學家在沒有足夠對比的表面環境下,看見這些極微小的物體,暗視野照明技術發明了。取代收集和聚焦來自鏡片表面下方直射的光點,暗視野照明阻擋光的中央區域並只允許光線以斜角方式進入鏡片。如果在顯微鏡下方沒有物體,整個區域將會呈現漆黑。但當光觸及粒子,則會斜角散設光線進入鏡片。所形成的鏡像會是在一片漆黑的背景裡中,出現一個明亮的物體,如同夜晚星空的景象,而這也是為何以此技術為名。

為了實現暗視野照明,搭載Darkfield雷射追蹤技術的羅技滑鼠使用兩組雷射光,以便更有效地追蹤表面以收集微觀的細節。當在一般的物體表面使用滑鼠時–像是美耐板桌面或是一片紙張–表面的材質可提供給雷射光足夠的細節進行追蹤,而且也僅需使用其中一組的雷射光。但當接觸無法提供足夠細節的高光澤表面時,像是玻璃檯面,滑鼠感應器觀察的物體表面即變為黑色,並轉而追蹤表面上的灰塵或是其他殘留物。而在這種情況下就會使用到兩組雷射光。圖4(下方)顯示暗視野如何在不透明以及透明兩種表面下進行照明工作以達到視覺上的呈現。

正如科學家在實驗室裡使用暗視野顯微鏡,搭載Darkfield雷射追蹤技術的羅技滑鼠以斜角方式照明在滑鼠下方的表面,並收集與聚焦反射回鏡頭的光。任何像是灰塵或是細微刮痕的微小細節,都是黑暗背景中的對比物質。這種原理就等同於我們用眼睛看明淨的夜空,滑鼠的感應器所看見玻璃的乾淨區域上的灰塵,就如同黑暗夜景裡的光亮點。因此無論您在哪裡操控您的滑鼠,感應器都可分辨這些點的運動,達到絕對精準的追蹤與定位。圖說5(上方),提供了一個視覺化的概念解說。

因為具備偵測細微例子的能力,Darkfield雷射追蹤技術讓您的滑鼠幾乎可在任何地方追蹤與定位。不過由於需要一些微小的細節得以進行運作,所以在完全乾淨與平滑的表面上將會無法產生作用。然而,這種物體表面在科學實驗室以外的地方是極其罕見的。