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“鼠標”的標準稱呼應該是“鼠標器”,英文名“mouse”,它從出現到現在已經有39年的歷史了。鼠標的使用是為了使計算機的操作更加簡便,來代替鍵盤那繁瑣的指令。
【鼠標的接口類型】
鼠標按接口類型可分為串行鼠標、ps/2鼠標、總綫鼠標三種。串行鼠標是通過串行口與計算機相連,有9針接口和25針接口兩種;ps/2鼠標通過一個六針微型din接口與計算機相連,它與鍵盤的接口非常相似,使用時註意區分;總綫鼠標的接口在總綫接口卡上。
【鼠標的工作原理】
鼠標按其工作原理的不同可以分為機械鼠標和光電鼠標。機械鼠標主要由滾球、輥柱和光柵信號傳感器組成。當你拖動鼠標時,帶動滾球轉動,滾球又帶動輥柱轉動,裝在輥柱端部的光柵信號傳感器産生的光電脈衝信號反映出鼠標器在垂直和水平方向的位移變化,再通過電腦程序的處理和轉換來控製屏幕上光標箭頭的移動。光電鼠標器是通過檢測鼠標器的位移,將位移信號轉換為電脈衝信號,再通過程序的處理和轉換來控製屏幕上的鼠標箭頭的移動。光電鼠標用光電傳感器代替了滾球。這類傳感器需要特製的、帶有條紋或點狀圖案的墊板配合使用。
1:移動滑鼠帶動滾球。
2:x方向和y方轉桿傳遞滑鼠移動。
3:光學刻度盤。
4:電晶體發射紅外綫可穿過刻度盤的小孔。
5:光學感測器接收紅外綫並轉換為平面移動速度。 |
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鼠標按其工作原理的不同可以分為機械鼠標和光電鼠標。機械鼠標主要由滾球、輥柱和光柵信號傳感器組成。當你拖動鼠標時,帶動滾球轉動,滾球又帶動輥柱轉動,裝在輥柱端部的光柵信號傳感器産生的光電脈衝信號反映出鼠標器在垂直和水平方向的位移變化,再通過電腦程序的處理和轉換來控製屏幕上光標箭頭的移動。光電鼠標器是通過檢測鼠標器的位移,將位移信號轉換為電脈衝信號,再通過程序的處理和轉換來控製屏幕上的光標箭頭的移動。光電鼠標用光電傳感器代替了滾球。這類傳感器需要特製的、帶有條紋或點狀圖案的墊板配合使用。
另外,鼠標還可按外形分為兩鍵鼠標、三鍵鼠標、滾軸鼠標和感應鼠標,兩鍵鼠標和三鍵鼠標的左右按鍵功能完全一致,一般情況下,我們用不着三鍵鼠標的中間按鍵,但在使用某些特殊軟件時(如autocad等),這個鍵也會起一些作用;滾軸鼠標和感應鼠標在筆記本電腦上用得很普遍,往不同方向轉動鼠標中間的小圓球,或在感應板上移動手指,光標就會嚮相應方向移動,當光標到達預定位置時,按一下鼠標或感應板,就可執行相應功能。
無綫鼠標和3d鼠標:新出現無綫鼠標和3d振動鼠標都是比較新穎的鼠標。無綫鼠標器是為了適應大屏幕顯示器而生産的。所謂“無綫”,即沒有電綫連接,而是采用二節七號電池無綫搖控,鼠標器有自動休眠功能,電池可用上一年,接收範圍在1.8米以內。3d振動鼠標是一種新型的鼠標器,它不僅可以當作普通的鼠標器使用,而且具有以下幾個特點:
1、具有全方位立體控製能力。它具有前、後、左、右、上、下六個移動方向,而且可以組合出前右,左下等等的移動方向。
2、外形和普通鼠標不同。一般由一個扇形的底座和一個能夠活動的控製器構成。
3、具有振動功能,即觸覺回饋功能。玩某些遊戲時,當你被敵人擊中時,你會感覺到你的鼠標也振動了。
4、 是真正的三鍵式鼠標。無論dos或windows環境下,鼠標的中間鍵和右鍵都大派用場。
【有綫無綫鼠標】
在光電鼠標原由的基礎上進行改良,通過rf 無綫傳輸實現無綫,同時內部是充電電池。作為有綫鼠標使用世界首創來自3r,數據伸縮綫,可長可短,攜帶非常方便。3r品牌有綫無綫鼠標。
【光機鼠標】
是在純機械式鼠標基礎上進行改良,通過引入光學技術來提高鼠標的定位精度。與純機械式鼠標一樣,光機鼠標同樣擁有一個膠質的小滾球,並連接着x、y轉軸,所不同的是光機鼠標不再有圓形的譯碼輪,代之的是兩個帶有柵縫的光柵碼盤,並且增加了發光二極管和感光芯片。當鼠標在桌面上移動時,滾球會帶動x、y轉軸的兩衹光柵碼盤轉動,而x、y發光二極管發出的光便會照射在光柵碼盤上,由於光柵碼盤存在柵縫,在恰當時機二極管發射出的光便可透過柵縫直接照射在兩顆感光芯片組成的檢測頭上。如果接收到光信號,感光芯片便會産生“1”信號,若無接收到光信號,則將之定為信號“0”。接下來,這些信號被送入專門的控製芯片內運算生成對應的坐標偏移量,確定光標在屏幕上的位置。
【光學鼠標】
它的底部沒有滾輪,也不需要藉助反射板來實現定位,其核心部件是發光二極管、微型攝像頭、光學引擎和控製芯片。工作時發光二極管發射光綫照亮鼠標底部的表面,同時微型攝像頭以一定的時間間隔不斷進行圖像拍攝。鼠標在移動過程中産生的不同圖像傳送給光學引擎進行數字化處理,最後再由光學引擎中的定位dsp芯片對所産生的圖像數字矩陣進行分析。由於相鄰的兩幅圖像總會存在相同的特徵,通過對比這些特徵點的位置變化信息,便可以判斷出鼠標的移動方向與距離,這個分析結果最終被轉換為坐標偏移量實現光標的定位。
【機械鼠標】
底部沒有相互垂直的片狀圓輪,而是改用一個可四嚮滾動的膠質小球。這個小球在滾動時會帶動一對轉軸轉動(分別為x轉軸、y轉軸),在轉軸的末端都有一個圓形的譯碼輪,譯碼輪上附有金屬導電片與電刷直接接觸。當轉軸轉動時,這些金屬導電片與電刷就會依次接觸,出現“接通”或“斷開”兩種形態,前者對應二進製數“1”、後者對應二進製數“0”。接下來,這些二進製信號被送交鼠標內部的專用芯片作解析處理並産生對應的坐標變化信號。衹要鼠標在平面上移動,小球就會帶動轉軸轉動,進而使譯碼輪的通斷情況發生變化,産生一組組不同的坐標偏移量,反應到屏幕上,就是光標可隨着鼠標的移動而移動。
機械式鼠標價格便宜,維修方便,所以用這種鼠標的人最多。把這種鼠標拆開,可以見到其中有一個橡膠球,緊貼着橡膠球的有兩個互相垂直的傳動軸,軸上有一個光柵輪,光柵輪的兩邊對應着有發光二極管和光敏三極管。當鼠標移動時,橡膠球帶動兩個傳動軸旋轉,而這時光柵輪也在旋轉,光敏三極管在接收發光二極管發出的光時被光柵輪間斷地阻擋,從而産生脈衝信號,通過鼠標內部的芯片處理之後被cpu接受。信號的數量和頻率對應着屏幕上的距離和速度。
【光電鼠標】
與光機鼠標發展的同一時代,出現一種完全沒有機械結構的數字化光電鼠標。設計這種光電鼠標的初衷是將鼠標的精度提高到一個全新的水平,使之可充分滿足專業應用的需求。這種光電鼠標沒有傳統的滾球、轉軸等設計,其主要部件為兩個發光二極管、感光芯片、控製芯片和一個帶有網格的反射板(相當於專用途的鼠標墊)。工作時光電鼠標必須在反射板上移動,x發光二極管和y發光二極管會分別發射出光綫照射在反射板上,接着光綫會被反射板反射回去,經過鏡頭組件傳遞後照射在感光芯片上。感光芯片將光信號轉變為對應的數字信號後將之送到定位芯片中專門處理,進而産生x-y坐標偏移數據。
此種光電鼠標在精度指標上的確有所進步,但它在後來的應用中暴露出大量的缺陷。首先,光電鼠標必須依賴反射板,它的位置數據完全依據反射板中的網格信息來生成,倘若反射板有些弄髒或者磨損,光電鼠標便無法判斷光標的位置所在。倘若反射板不慎被嚴重損壞或遺失,那麽整個鼠標便就此報廢;其次,光電鼠標使用非常不人性化,它的移動方向必須與反射板上的網格紋理相垂直,用戶不可能快速地將光標直接從屏幕的左上角移動到右下角;第三,光電鼠標的造價頗為高昂,數百元的價格在今天來看並沒有什麽了不起,但在那個年代人們衹願意為鼠標付出20元左右資金,光電鼠標的高價位顯得不近情理。由於存在大量的弊端,這種光電鼠標並未得到流行,充其量也衹是在少數專業作圖場合中得到一定程度的應用,但隨着光機鼠標的全面流行,這種光電鼠標很快就被市場所淘汰。
光電鼠標沒有機械裝置,內部衹有兩對互相垂直的光電檢測器,光敏三極管通過接收發光二極管照射到光電板反射的光進行工作,光電板上印有許許多多黑白相間的小格子,光照到黑色的格子上,由於光被黑色吸收,所以光敏三極管接收不到反射光;相反,若照到白色的格子上,光敏三極管可以收到反射光,如此往復,形成脈衝信號。需要註意的是光電鼠標相對於光電板的位置應定要正,稍微有一點偏斜就會造成鼠標器不能正常工作。
【軌跡球鼠標】
軌跡球鼠標從外觀上看就像是翻轉過來的機械鼠標,用手撥動軌跡球來控製光標的移動。有時在筆記本電腦上可以看到這種鼠標,它夾在筆記本的一側,用起來十分貼手。 |
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1968年,鼠標的原型誕生;
1981年,第一隻商業化鼠標誕生,仍舊是機械鼠標,出現滾球鼠標;
1983年,羅技發明了第一隻光學機械式鼠標,成為日後的行業標準;
80年代初出現了第一代光電鼠標,它需要特殊的有柵格的鼠標墊,過高的成本限製了其使用範圍;
1999年,微軟公司與安捷倫公司合作發佈了intellieye光學引擎,以及第一隻光學鼠標。
1968年12月9日,全世界第一個鼠標誕生於美國加州斯坦福大學,它的發明者是douglas englebart博士。englebart博士設計鼠標的初衷就是為了使計算機的操作更加簡便,來代替鍵盤那繁瑣的指令。他製作的鼠標是一隻小木頭盒子,工作原理是由它底部的小球帶動樞軸轉動,並帶動變阻器改變阻值來産生位移信號,信號經計算機處理,屏幕上的光標就可以移動。自此,鼠標和pc就結下了那種難以用言語表達的不解之緣。
自從有了計算機,鍵盤就一直陪伴着它,也一直扮演着主要輸入設備的角色。用鍵盤打字確實不錯,但用來移動光標時,就顯示出其局限性了。於是,就職於美國航空航天局整天與計算機打交道的恩格爾伯特有了一個大膽的想法———是否可以用“點控”的方法代替敲擊鍵盤呢?
經過多年努力,在1982年,恩格爾伯特的想法總算變為現實:一種名為“顯示係統光標位置縱橫移動指示器”的産品問世了。它的作用有二,一是控製屏幕上光標的移動,二是代替回車鍵。不過,它的名字太長,實在不便稱呼。
一天,在恩格爾伯特工作的實驗室中,一個“顯示係統光標位置縱橫移動指示器”從電腦桌上掉下來,由於有連綫與主機相連,它就懸在半空,從側面看恰似一隻拖着長尾巴的老鼠,此景觸發了恩格爾伯特的靈感,於是,“顯示係統光標位置縱橫移動指示器”便有了“mouse”(老鼠)這個名稱。當“mouse”這種計算機輸入設備在我國使用後,人們將它譯為“鼠標”,恰如其分地反映出這種設備的外觀和功用。
鼠標是1964年由douglas engelbart發明的,當時douglasengelbart在斯坦福研究所(sri)工作,該研究所是斯坦福大學贊助的一個機構,douglas engelbart很早就在考慮如何使電腦的操作更加簡便,用什麽手段來取代由鍵盤輸入的繁瑣指令。
60年代初,他在參加一個會議時隨手掏出了隨身攜帶的筆記本(可不是筆記本電腦哦),畫出了一種在底部使用兩個互相垂直的輪子來跟蹤動作的裝置草圖,這就是鼠標的雛型。到了1964年,douglas engelbart再次對這種裝置的構思進行完善,動手製作出了第一個成品。因此douglas engelbart也被稱為“鼠標之父”。
當時還沒有“鼠標”的名稱,這個新型裝置是一個小木頭盒子,裏面有兩個滾輪,但衹有一個按鈕。它的工作原理是由滾輪帶動軸旋轉,並使變阻器改變阻值,阻值的變化就産生了位移訊號,經電腦處理後屏幕上指示位置的光標就可以移動了。由於該裝置像老鼠一樣拖着一條長長的連綫(象老鼠的尾巴),因此,douglas engelbart和他的同事在實驗室裏把它戲稱為“mouse”,他當時也曾想到將來鼠標有可能會被廣泛應用,所以在申請專利時起名叫“顯示係統x-y位置指示器”,衹是人們覺得“mouse”這個名字更加讓人感到親切,於是就有了“鼠標”的稱呼。 |
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瞭解了鼠標的基本知識,就應該給自己挑選一個好鼠標了。
1、質量可靠
覺得這是選擇鼠標最重要的一點,無論它的功能有多強大、外形多漂亮,如果質量不好那麽一切都不用考慮了。一般名牌大廠的産品質量都比較好,但要註意也有假冒産品。識別假冒産品的方法很多,主要可以從外包裝、鼠標的做工、序列號、內部電路板、芯片,甚至是一顆蠃釘、按鍵的聲音來分辨。
2、按照自己的需要來選擇
如果衹是一般的傢用,做一些文字處理什麽的,那麽選擇機械鼠標或是半光電鼠標就再合適不過了;如果你是個網蟲,沒日沒夜的泡在網上,那麽就買一隻網鼠吧,它會令你在網上衝浪的時候感到非常方便;如果你經常用一些專門的設計軟件,那麽建議你買一隻光電鼠標。
3、接口(有綫)
上面說過鼠標一般有三種接口,分別是rs232串口、ps/2口和usb口。usb接口是今後發展的方向,但價格有些貴,如果您對價格不在乎的話,可以考慮這種鼠標;同一種鼠標一般都有串口和ps/2兩種接口,價格也基本相同,在這種情況下建議您買ps/2的鼠標,因為一般主板上都留有ps/2鼠標的接口位置,省了一個串口還可為今後升級作準備。
4、接口(無綫)
主要為紅外綫 、藍牙 (bluetooth)鼠標 ,現在無綫套裝比較多,但價格高,如為了方便快捷可以考慮購買。
5、手感好
手感在選購鼠標中也很重要,想想看每天拿着一個很彆扭的鼠標用電腦是什麽感覺?有些鼠標看上去樣子很難看,歪歪扭扭的,其實這樣的鼠標的手感卻非常好,適合手形,握上去很貼切。
鍵盤和鼠標是計算機中最基本的輸入、控製裝置,是我們使用最頻繁的兩樣東西,所以在選購時一定要好好考慮,因為我們每天都要和它們直接打交道啊。
6、功能
標準鼠標:一般標準3/ 5鍵滾輪滑鼠
辦公室鼠:標軟、硬體上增加office/ web相關功能或是快速鍵的滑鼠
簡報鼠標:為增強簡報功能開發的特殊用途滑鼠
遊戲鼠標:專位遊戲玩傢設計,能承受較強烈操作,解析度範圍較大,特殊遊戲需求軟硬體設計 |
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鼠標被發明之後,首先於1973年被xerox公司應用到經過改進的alto電腦係統中,但是遺憾的是,當時這些係統都是實驗用的,完全被用於研究工作,並沒有嚮大衆推廣,所以鼠標一直都默默無聞。1979年,apple公司創始人steve jobs被邀請觀看alto以及執行在該係統上的軟件。steve jobs被自己所看到的電腦技術所震撼,他意識到這些技術代表了電腦未來的發展潮流。這些技術就包括使用鼠標作為指點輸入設備和操作係統使用的gui(graphics user interface,圖形用戶界面)。apple公司立即將這些功能加入自己的係統中,準備開發新型的傢用電腦,並且高薪挖到了十幾位xerox公司的技術人員。 1981年,xerox公司推出了使用鼠標,並應用gui操作係統的star 8010電腦,這是大衆首次瞭解鼠標,可惜由於這種電腦價格過於昂貴,銷量很小。儘管如此,鼠標已經引起了不少人的註意,並開始為人們所掌握。1983年,apple公司正式推出lisa電腦,這是apple公司自己的第一臺使用鼠標的電腦,進一步把鼠標介紹給了廣大用戶,讓用戶認識到了鼠標的作用。1984年,lisa的升級産品--macintosh問世,這是apple公司的一個里程碑,也是電腦發展史上的一個里程碑,它為apple公司帶來豐厚收入的同時,也讓鼠標走進了前傢萬戶。之後,由於os/2,windows係統的廣泛使用更進一步推廣了鼠標和gui的應用,使得鼠標逐漸流行起來,並最終成為了電腦的標準配置,從此,每臺電腦旁邊都有了一個忠實的伴侶,那就是“mouse”--鼠標。 |
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鼠標(mouse),又譯滑鼠,是一種很常用的電子計算機輸入設備,它可以對當前屏幕上的光標進行定位。並通過按鍵和滾輪裝置對光標所經過位置的屏幕元素進行操作。鼠標的鼻祖於1968年出現。美國科學家道格拉斯·恩格爾巴特(douglas englebart)在加利福尼亞製作了第一隻鼠標。
1968年,鼠標的原型誕生;
1968年12月9日,世界上的第一個鼠標誕生於美國斯坦福大學。它的發明者是douglas englebart博士。這衹鼠標的設計目的,是為了用鼠標來代替鍵盤那繁瑣的指令,從而使計算機的操作更加簡便。這衹鼠標的外形是一隻小木頭盒子,其工 作原理是由它底部的小球帶動樞軸轉動,繼而帶動變阻器改變阻值來産生位移信號,並將信號傳至電子計算機主機。
這衹鼠標被一度稱為"x-y軸位置指示器",是歷史上最早發明的鼠標。
為了預防連接失效,我將在斯坦福大學官方網站找到的圖片全部上傳,斯坦福大學自己卻認為,歷史上這第一隻鼠標大約是1964年就在實驗室誕生了,而不是1968年。。。這張工作原理草圖是博士自己繪製的。厲害啊!我們應該感謝他。
依次是:工作原理圖,斯坦福大學校方四張圖,兩張彩色的正面和背面圖,以及一張1968年第一臺“電腦+鼠標”方式的操作示範,以及博士當年和現在的照片。
附註:在電視劇《傢有兒女》中,也有一個可愛的男孩,外號叫鼠標,飾演者是張逸文。 |
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全稱:顯示係統光標位置縱橫移動指示器
英文: Mouse;
法文:Souris
漢語拼音:shǔ biāo
“鼠標”因形似老鼠而得名“鼠標”(中國大陸用語,港臺作滑鼠)。“鼠標”的標準稱呼應該是“鼠標器”,英文名“Mouse”。機械鼠標全稱:“橡膠球傳動之光柵輪帶發光二極管及光敏三極管之晶元脈衝信號轉換器”光電鼠標全稱“紅外綫散射之光斑照射粒子帶發光半導體及光電感應器之光源脈衝信號傳感器”。鼠標從出現到現在已經有40年的歷史了。鼠標的使用是為了使計算機的操作更加簡便,來代替鍵盤那繁瑣的指令。
【鼠標的接口類型】
鼠標按接口類型可分為串行鼠標、PS/2鼠標、總綫鼠標、USB鼠標(多為光電鼠標)四種。串行鼠標是通過串行口與計算機相連,有9針接口和25針接口兩種;PS/2鼠標通過一個六針微型DIN接口與計算機相連,它與鍵盤的接口非常相似,使用時註意區分;總綫鼠標的接口在總綫接口卡上;USB鼠標通過一個USB接口,直接插在計算機的USB口上。
【鼠標的工作原理】
鼠標按其工作原理的不同可以分為機械鼠標和光電鼠標。機械鼠標主要由滾球、輥柱和光柵信號傳感器組成。當你拖動鼠標時,帶動滾球轉動,滾球又帶動輥柱轉動,裝在輥柱端部的光柵信號傳感器産生的光電脈衝信號反映出鼠標器在垂直和水平方向的位移變化,再通過電腦程序的處理和轉換來控製屏幕上光標箭頭的移動。光電鼠標器是通過檢測鼠標器的位移,將位移信號轉換為電脈衝信號,再通過程序的處理和轉換來控製屏幕上的鼠標箭頭的移動。光電鼠標用光電傳感器代替了滾球。這類傳感器需要特製的、帶有條紋或點狀圖案的墊板配合使用。
1:移動滑鼠帶動滾球。
2:X方向和Y方轉桿傳遞滑鼠移動。
3:光學刻度盤。
4:電晶體發射紅外綫可穿過刻度盤的小孔。
5:光學感測器接收紅外綫並轉換為平面移動速度。
【鼠標的滑稽解釋】
一個兩歲的小孩問他的爺爺:“爺爺,這是什麽?”爺爺說:“鼠標,拿老鼠的。” |
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鼠標按其工作原理的不同可以分為機械鼠標和光電鼠標。
機械鼠標主要由滾球、輥柱和光柵信號傳感器組成。當你拖動鼠標時,帶動滾球轉動,滾球又帶動輥柱轉動,裝在輥柱端部的光柵信號傳感器産生的光電脈衝信號反映出鼠標器在垂直和水平方向的位移變化,再通過電腦程序的處理和轉換來控製屏幕上光標箭頭的移動。
光電鼠標器是通過檢測鼠標器的位移,將位移信號轉換為電脈衝信號,再通過程序的處理和轉換來控製屏幕上的光標箭頭的移動。光電鼠標用光電傳感器代替了滾球。這類傳感器需要特製的、帶有條紋或點狀圖案的墊板配合使用。
另外,鼠標還可按外形分為兩鍵鼠標、三鍵鼠標、滾軸鼠標和感應鼠標。
兩鍵鼠標和三鍵鼠標的左右按鍵功能完全一致,一般情況下,我們用不着三鍵鼠標的中間按鍵,但在使用某些特殊軟件時(如AutoCAD等),這個鍵也會起一些作用;滾軸鼠標和感應鼠標在筆記本電腦上用得很普遍,往不同方向轉動鼠標中間的小圓球,或在感應板上移動手指,光標就會嚮相應方向移動,當光標到達預定位置時,按一下鼠標或感應板,就可執行相應功能。
無綫鼠標和3D鼠標:新出現無綫鼠標和3D振動鼠標都是比較新穎的鼠標。
無綫鼠標器是為了適應大屏幕顯示器而生産的。所謂“無綫”,即沒有電綫連接,而是采用二節七號電池無綫搖控,鼠標器有自動休眠功能,電池可用上一年,接收範圍在1.8米以內。
3D振動鼠標是一種新型的鼠標器,它不僅可以當作普通的鼠標器使用,而且具有以下幾個特點:
1、具有全方位立體控製能力。它具有前、後、左、右、上、下六個移動方向,而且可以組合出前右,左下等等的移動方向。
2、外形和普通鼠標不同。一般由一個扇形的底座和一個能夠活動的控製器構成。
3、具有振動功能,即觸覺回饋功能。玩某些遊戲時,當你被敵人擊中時,你會感覺到你的鼠標也振動了。
4、 是真正的三鍵式鼠標。無論DOS或Windows環境下,鼠標的中間鍵和右鍵都大派用場。
【有綫無綫鼠標】
在光電鼠標原由的基礎上進行改良,通過RF 無綫傳輸實現無綫,同時內部是充電電池。作為有綫鼠標使用世界首創來自3R,數據伸縮綫,可長可短,攜帶非常方便。3R品牌有綫無綫鼠標。 |
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[漫漫長路,終成正果]從原始鼠標、機械鼠標、光電鼠標、光機鼠標再到如今的光學鼠標,鼠標技術經歷了漫漫徵途終於修成正果。
鼠標是我們最頻繁操作的設備之一,但它卻一直未能獲得應有的重視。在早些年,大多數用戶都衹願意在鼠標身上花費不超過20元投資,當然此種情況今天已難得一見,應用的進步讓人們對鼠標開始提出更多的要求,包括舒適的操作手感、靈活的移動和準確定位、可靠性高、不需經常清潔,鼠標的美學設計和製作工藝也逐漸為人所重視。是什麽推倒了鼠標技術的進展?有人說是CS之類的第一人稱設計遊戲,也有人說是計算機多媒體應用的影響。無論怎樣,都是應用催生了技術的進步。在現在電腦中,鼠標的操縱性往往起到關鍵性的作用,而鼠標製造商迎合這股風潮開始大刀闊斧的技術改良,從機械到光學、從有綫到無綫,造型新穎、工藝細膩的高端産品不斷涌現。今天,一款高端鼠標甚至需要高達500元人民幣才能買到,這在幾年前是難以想象的。毫無疑問,一款優秀的鼠標産品會讓操作電腦變得更富樂趣,這也是近年來鼠標領域技術不斷革新、高端産品層出不窮的一大誘因。
儘管如此,我們對鼠標依然知之不多,也許是它太過常見的緣故。在下面的文章中,我們將嚮大傢介紹鼠標的全面技術情況,包括它的起源和發展歷史,你可以從中瞭解到鼠標傢族的誕生、發展以及今天的情況,當然,我們也將嚮大傢介紹時下高端鼠標所引進的各項先進技術。
鼠標的發展簡史及其技術派係
儘管鼠標是在80年代後纔得到廣泛應用,但它的歷史最早卻可以追溯到上個世紀60年代末,其發明者是美國斯坦福研究所的道格拉斯·恩格爾巴特博士。當然,以今天的眼光來看道格拉斯博士的“鼠標器”是極其原始的,它衹能進行很簡單的定位,自然談不上有什麽精度指標了。然而在那個年代並沒有PC機出現,主流的計算機種為大型機、中型機和小型機,它們大多用在與國防有關的關鍵場合,運算能力是决定優劣的唯一指標。至於人機操作界面卻沒有人註重,因為這類計算機的操作者都是那些水平高超的計算機科學家。在後來的二十餘年中,道格拉斯博士的這項發明基本上被束之高閣。
在蘋果電腦出現之後,鼠標的價值終於被發現。1983年,蘋果公司在推出的Lisa機型中首次使用了鼠標,這也是鼠標的第一次商業化應用,儘管Lisa機型並未獲得多大的成功,蘋果公司也開始走下坡路,但鼠標之於計算機的影響開始體現。緊接着,微軟在Windows 3.1中也對鼠標提供支持,而到了Windows95時代,鼠標已經成為PC機不可缺少的操作設備。在此之後,鼠標得到了迅速普及。
與主流PC部件相比,鼠標的技術革新顯得非常保守,從道格拉斯博士的原始鼠標,再到後來的純機械鼠標、光電鼠標、光機鼠標,以及現在方興未艾的光學鼠標,鼠標技術衹經歷寥寥幾次大變革,其中真正算得上成功的其實衹有光機鼠標和光學鼠標,它們也是當前鼠標技術的主流形態。其中,光機鼠標為過去的主流,我們一般也將它俗稱作“機械鼠標”,但這個名稱並不確切(可從後文得知)。至於光學鼠標,則是鼠標技術的發展方向,目前它已經開始大面積取代過時的光機鼠標産品。
[鼠標的發展簡史及其技術派係-原始鼠標]
最原始的鼠標為道格拉斯博士於1964年所設計,它是利用鼠標移動時引發電阻變化來實現光標的定位和控製的。原始鼠標的結構較為簡單,底部裝有兩個互相垂直的片狀圓輪(非球形),每個圓輪分別帶動一個機械變阻器,當鼠標移動之時會改變變阻器的電阻值。如果施加的電壓固定不變,那麽鼠標所反饋的電信號強度就會發生變化,而利用這個變化的反饋信號參數,係統就可以計算出它在水平方向和垂直方向的位移,進而産生一組隨鼠標移動而變化的動態坐標。這個動態坐標就决定了鼠標在屏幕上所處的位置和移動的情況,於是它便可以代替鍵盤的上、下、左、右四個鍵,讓使用者可將光標定位在屏幕的各個地方。由於原始鼠標的尾部拖着一條數據連綫,看起來很像一隻小老鼠,後來人們幹脆就直接將它稱為“Mouse”,這也就是“鼠標”的得名由來。1968年,為其設計申請了專利。
當然,若以今天的眼光來看這個原始鼠標的確顯得相當簡陋,它使用全木質外殼,棱角分明,龐大且笨重,而且需要配備一個額外的電源才能夠正常工作,用起來並不方便。加上使用了大量的機械組件,隨着時間的積纍,鼠標會出現非常嚴重的磨損問題。另外,原始鼠標使用的是模擬技術,反應靈敏度和定位精度都不理想。種種弊端加在一起,導致沒有多少人願意用它。但作為初生的新産品,我們不能對它苛求太多。原始鼠標的最大意義在於,它的誕生意味着計算機輸入設備有了更多樣的選擇,並為操作係統采用圖形界面技術奠定了基礎,我們很難想象,如果衹有鍵盤,用戶們該如何操作Windows或者Mac OS。
道格拉斯博士1968年設計的原始鼠標,是今天所有鼠標的鼻祖。
人物註解
道格拉斯·恩格爾巴特於1956年在美國加州大學伯剋利分校獲得電氣工程與計算機博士學位,後進入著名的斯坦福研究所供職。1989年,道格拉斯博士與女兒剋裏蒂娜在美國硅𠔌創建了Bootstrap研究所,並於1998年獲得世界計算機界最權威的奬項—圖靈奬。道格拉斯博士的專業研究領域是在計算機理論方面,早在20世紀60年代初,他就發表了一篇題為《放大人類智力》(Augmenting the HumanIntellect)的文章,提出要把計算機作為人類智慧放大器的觀點,在當時這種觀點相當富有前瞻性。對他來說,發明鼠標器純屬偶然,在他所有的成果中顯得無足輕重,但他所提出的那些深奧的計算機理論卻遠不及鼠標器所廣為人知。最令人遺憾的是,道格拉斯博士顯然喪失了一個成為超級億萬富翁的機會,如果當時他記得為它的創意及時申請專利,那麽今天所有鼠標廠商每生産一個鼠標都得嚮他交納專利費,不管是機械鼠標、光機鼠標還是光學鼠標。
[鼠標的發展簡史及其技術派係-純機械式鼠標]
原始鼠標衹是作為一種技術驗證品而存在,並沒有被真正量産製造。在鼠標開始被正式引入PC機之後,相應的技術也得到革新。依靠電阻不同來定位的原理被徹底拋棄,代之的是純數字技術的“機械鼠標”。
與原始鼠標不同,這種機械鼠標的底部沒有相互垂直的片狀圓輪,而是改用一個可四嚮滾動的膠質小球。這個小球在滾動時會帶動一對轉軸轉動(分別為X轉軸、Y轉軸),在轉軸的末端都有一個圓形的譯碼輪,譯碼輪上附有金屬導電片與電刷直接接觸。當轉軸轉動時,這些金屬導電片與電刷就會依次接觸,出現“接通”或“斷開”兩種形態,前者對應二進製數“1”、後者對應二進製數“0”。接下來,這些二進製信號被送交鼠標內部的專用芯片作解析處理並産生對應的坐標變化信號。衹要鼠標在平面上移動,小球就會帶動轉軸轉動,進而使譯碼輪的通斷情況發生變化,産生一組組不同的坐標偏移量,反應到屏幕上,就是光標可隨着鼠標的移動而移動。
與原始鼠標相比,這種機械鼠標在可用性方面大有改善,反應靈敏度和精度也有所提升,製造成本低廉,成為第一種大範圍流行的鼠標産品。但由於它采用純機械結構,定位精度難如人意,加上頻頻接觸的電刷和譯碼輪磨損得較為厲害,直接影響了機械鼠標的使用壽命。在流行一段時間之後,它就被成本同樣低廉的“光機鼠標”所取代,後者正是現在市場上還很常見的所謂“機械鼠標”。
[鼠標的發展簡史及其技術派係-光學機械式鼠標]
為了剋服純機械式鼠標精度不高,機械結構容易磨損的弊端,羅技公司在1983年成功設計出第一款光學機械式鼠標,一般簡稱為“光機鼠標”。光機鼠標是在純機械式鼠標基礎上進行改良,通過引入光學技術來提高鼠標的定位精度。與純機械式鼠標一樣,光機鼠標同樣擁有一個膠質的小滾球,並連接着X、Y轉軸,所不同的是光機鼠標不再有圓形的譯碼輪,代之的是兩個帶有柵縫的光柵碼盤,並且增加了發光二極管和感光芯片。當鼠標在桌面上移動時,滾球會帶動X、Y轉軸的兩衹光柵碼盤轉動,而X、Y發光二極管發出的光便會照射在光柵碼盤上,由於光柵碼盤存在柵縫,在恰當時機二極管發射出的光便可透過柵縫直接照射在兩顆感光芯片組成的檢測頭上。如果接收到光信號,感光芯片便會産生“1”信號,若無接收到光信號,則將之定為信號“0”。接下來,這些信號被送入專門的控製芯片內運算生成對應的坐標偏移量,確定光標在屏幕上的位置。
藉助這種原理,光機鼠標在精度、可靠性、反應靈敏度方面都大大超過原有的純機械鼠標,並且保持成本低廉的優點,在推出之後迅速風靡市場,純機械式鼠標被迅速取代。完全可以說,真正的鼠標時代是從光機鼠標開始的,它一直持續到今天仍未完結,目前市場上的低檔鼠標大多為該種類型。不過,光機鼠標也有其先天缺陷:底部的小球並不耐髒,在使用一段時間後,兩個轉軸就會因粘滿污垢而影響光綫通過,出現諸如移動不靈敏、光標阻滯之類的問題,因此為了維持良好的使用性能,光機鼠標要求每隔一段時間必須將滾球和轉軸作一次徹底的清潔。在灰塵多的使用環境下,甚至要求每隔兩三天就清潔一次。另外,隨着使用時間的延長,光機鼠標無法保持原有的良好工作狀態,反應靈敏度和定位精度都會有所下降,耐用性不如人意。
[鼠標的發展簡史及其技術派係-光電鼠標]
與光機鼠標發展的同一時代,出現一種完全沒有機械結構的數字化光電鼠標。設計這種光電鼠標的初衷是將鼠標的精度提高到一個全新的水平,使之可充分滿足專業應用的需求。這種光電鼠標沒有傳統的滾球、轉軸等設計,其主要部件為兩個發光二極管、感光芯片、控製芯片和一個帶有網格的反射板(相當於專用途的鼠標墊)。工作時光電鼠標必須在反射板上移動,X發光二極管和Y發光二極管會分別發射出光綫照射在反射板上,接着光綫會被反射板反射回去,經過鏡頭組件傳遞後照射在感光芯片上。感光芯片將光信號轉變為對應的數字信號後將之送到定位芯片中專門處理,進而産生X-Y坐標偏移數據。
此種光電鼠標在精度指標上的確有所進步,但它在後來的應用中暴露出大量的缺陷。首先,光電鼠標必須依賴反射板,它的位置數據完全依據反射板中的網格信息來生成,倘若反射板有些弄髒或者磨損,光電鼠標便無法判斷光標的位置所在。倘若反射板不慎被嚴重損壞或遺失,那麽整個鼠標便就此報廢;其次,光電鼠標使用非常不人性化,它的移動方向必須與反射板上的網格紋理相垂直,用戶不可能快速地將光標直接從屏幕的左上角移動到右下角;第三,光電鼠標的造價頗為高昂,數百元的價格在今天來看並沒有什麽了不起,但在那個年代人們衹願意為鼠標付出20元左右資金,光電鼠標的高價位顯得不近情理。由於存在大量的弊端,這種光電鼠標並未得到流行,充其量也衹是在少數專業作圖場合中得到一定程度的應用,但隨着光機鼠標的全面流行,這種光電鼠標很快就被市場所淘汰。
[鼠標的發展簡史及其技術派係-光學鼠標]
雖然光電鼠標慘遭失敗,但全數字的工作方式、無機械結構以及高精度的優點讓業界為之矚目,倘若能夠剋服其先天缺陷必可將其優點發揚光大,製造出集高精度、高可靠性和耐用性的産品在技術上完全可行。而最先在這個領域取得成果的是微軟公司和安捷倫科技。在1999年,微軟推出一款名為“Intelli Mouse Explorer”的第二代光電鼠標,這款鼠標所采用的是微軟與安捷倫合作開發的IntelliEye光學引擎,由於它更多藉助光學技術,故也被外界稱為“光學鼠標”。
光學鼠標的各項指標完全達到了設計初衷。它既保留了光電鼠標的高精度、無機械結構等優點,又具有高可靠性和耐用性,並且使用過程中勿須清潔亦可保持良好的工作狀態,在誕生之後迅速引起業界矚目。2000年,羅技公司也與安捷倫合作推出相關産品,而微軟在後來則進行獨立的研發工作並在2001年末推出第二代IntelliEye光學引擎。這樣,光學鼠標就形成以微軟和羅技為代表的兩大陣營,安捷倫科技雖然也掌握光學引擎的核心技術,但它並未涉及鼠標産品的製造,而是嚮第三方鼠標製造商提供光學引擎産品,目前市面上非微軟、羅技品牌的鼠標幾乎都是使用它的技術。
光學鼠標的結構與上述所有産品都有很大的差異,它的底部沒有滾輪,也不需要藉助反射板來實現定位,其核心部件是發光二極管、微型攝像頭、光學引擎和控製芯片。工作時發光二極管發射光綫照亮鼠標底部的表面,同時微型攝像頭以一定的時間間隔不斷進行圖像拍攝。鼠標在移動過程中産生的不同圖像傳送給光學引擎進行數字化處理,最後再由光學引擎中的定位DSP芯片對所産生的圖像數字矩陣進行分析。由於相鄰的兩幅圖像總會存在相同的特徵,通過對比這些特徵點的位置變化信息,便可以判斷出鼠標的移動方向與距離,這個分析結果最終被轉換為坐標偏移量實現光標的定位。
毫無疑問,集各項完美指標於一身的光學鼠標誕生起就註定它將具有光明的前途,儘管在最初幾年光學鼠標價格昂貴,消費市場鮮有人問津,但在2001年之後情況逐漸有了轉變,各鼠標廠商紛紛推出光學鼠標産品,消費者也認識到其優點所在。此後,在廠商的大力推動下,消費者的觀念也逐漸發生轉變,花費較多的資金購買一款光學鼠標的用戶不斷增加。同時,光學鼠標的技術也不斷嚮前發展,分辨率提高到800dpi精度、刷新頻率高達每秒6000次,在激烈的競技遊戲中也可靈活自如,而睏擾光學鼠標的色盲癥也得到良好的解决。加上順利的量産工作讓其成本不斷下滑,百元左右便可買到一款相當不錯的光學鼠標(廉價型産品可能衹要30到40元),光學鼠標在近兩年進入爆發式的成長期,絶大多數裝機用戶都將它作為首選産品。而與此形成鮮明對照的是,光機鼠標日薄西山,市場份額不斷縮小,雖然在低階領域還有一定的需求,但被光學鼠標所取代,最終退出市場的趨嚮表現得非常明顯。
[光學鼠標的核心部件]前面我們簡單介紹了光學鼠標的工作原理,如果你想對它有更深的認識,瞭解其部件的組成是非常必要的。除了外殼、按鍵和內部的PCB電路板外,光學鼠標還包含發光二極管、光學引擎、輔助透鏡組件以及控製芯片等四個部分,它們也是光學鼠標賴以工作的核心部件。
發光二極管
光學鼠標通過微型攝像頭來攝取不同的圖像,而要在黑漆漆的鼠標底部拍攝到畫面,就必須藉助發光二極管來照明。一般說來,光學鼠標多采用紅色或者藍色的發光二極管,但以前者較為常見,原因並非是紅色光對拍攝圖像有利,而是紅光型二極管最早誕生,技術成熟,價格也最為低廉。與第一代光電鼠標不同,光學鼠標不需要攝取反射光來定位,發光二極管的唯一用途就是照明,因此其品質如何與鼠標的實際性能並不相關,衹是一種常規部件。要註意的是,光學鼠標內衹有一個發光二極管,而第一代光電鼠標擁有X、Y兩個二極管,這是由二者不同的工作原理所决定的。
光學引擎
光學引擎(OpticalEngine)是光學鼠標的核心部件,它的作用就好比是人的眼睛,不斷地攝取所見到的圖像並進行分析。光學引擎由CMOS圖像感應器和光學定位DSP(數字信號處理器)所組成,前者負責圖像的收集並將其同步為二進製的數字圖像矩陣,而DSP則負責相鄰圖像矩陣的分析比較,並據此計算出鼠標的位置偏移。光學鼠標主要有分辨率和刷新頻率兩項指標,二者均是由CMOS感應器所决定,不過若分辨率、采樣頻率較高,所生成的數字矩陣信息量也成倍增加,對應的DSP必須具備與之相稱的硬件計算能力纔行。
雖然光學引擎看起來結構不復雜,但世界上衹有微軟和安捷倫兩傢廠商纔具有設計和製造能力。微軟的光學引擎衹是用在自傢的光學鼠標産品身上,不對外出售,以此保證自己的技術優勢。而安捷倫走的是供應商路綫,嚮鼠標製造商提供感應器産品。羅技公司雖然在光學鼠標領域舉足輕重,但它並沒有自行研製光學引擎,而是使用安捷倫的産品,衹不過因擁有規模上的優勢可以壟斷安捷倫感應器的高階産品綫而已,羅技現有的MX510係列高階鼠標便是使用安捷倫科技出品的“新型MX光學引擎(羅技公司的命名)”。
安捷倫S2020光學定位DSP芯片
安捷倫S2020光學定位DSP芯片,每秒可分析6500幀/800dpi的圖像。
透鏡組件
與發光二極管一樣,光學鼠標的透鏡組件也屬於常規部件之列,但它卻是成像的必不可缺的關鍵部件。透鏡組件位於鼠標的底部位置,它由連接在一起的一個棱光鏡和一個圓形透鏡共同組成。棱光鏡負責將發光二極管發射的光綫折射至鼠標底部並將它照亮,為“光綫輸出”的必要輔助。而圓形透鏡則相當於攝像機的鏡頭,它負責將反射圖像的光綫聚焦到光學引擎底部的接收孔中,相當於“光綫輸入”的輔助。不難看出,棱光鏡與圓形透鏡具有同等的重要性,倘若我們將其中任何一個部件拿掉,光學鼠標便根本無法工作。
透鏡組件不會直接决定光學鼠標的性能指標,不過與發光二極管一樣,它們的品質會影響鼠標的操作靈敏度。如果透鏡組件品質不佳,光綫傳輸時損耗較大,感應器就無法得到清晰的圖像,定位芯片在判斷光標位置很容易出現偏差,而品質好的透鏡組件就沒有這個問題。一般來說,光學鼠標的透鏡可使用玻璃和有機玻璃兩種材料,但前者加工難度很大,成本高昂,後者雖然透明度和玻璃有一定差距,但具有可塑性好、容易加工、成本低廉的優點,因此有機玻璃便成為製造光學鼠標透鏡組件的主要材料。
控製芯片
控製芯片可以說是光學鼠標的神經中樞,但由於主要的計算工作由光學引擎中的定位DSP芯片所承擔,控製芯片就不需要負責這部分工作。這樣,它的任務就集中在負責指揮、協調光學鼠標中各部件的協調工作,同時也承擔與主機連接的I/O職能,光學鼠標若要采用USB接口或者是藍牙技術,關鍵就在於控製芯片。但總的來說,控製芯片也屬於常規性部件,對光學鼠標的實際性能沒有什麽影響,鼠標廠商完全可以自行設計,不過除了微軟公司外,甚少有廠商願意這麽做,一般都是直接采用第三方公司的産品,羅技公司新推出的MX510係列便是采用CypressSemiconductor公司的CY7C63743控製芯片,它組合了USB 1.1接口和PS/2外圍控製器,具有8KEPROM。另外羅技公司也曾設計一款配合安捷倫H2000-A0214光學引擎的CP5919AM控製芯片,其功能與CypressSemiconductor公司的CY7C63743差不多,這也是當前較流行的方案。同樣,如果要使用紅外傳輸、藍牙之類的無綫技術,控製芯片就必須整合相應的控製功能纔行。
CY7C63743控製芯片
Cypress Semiconductor公司的CY7C63743控製芯片,用在羅技頂級的MX510光學鼠標上。
[光學引擎的技術進展]光學鼠標的性能主要以分辨率、采樣頻率兩項指標作為衡量基準,而也就是所謂的精度與速度,二者實際上都是光學引擎來决定的。另外,光學引擎的關鍵指標還包括感應器尺寸大小、圖像處理能力和加速度等等,它們也决定着光學鼠標的實際性能。
光學鼠標的指標分析
我們先來看分辨率指標,它一般是采用dpi(dots perinch,每英寸采樣點數)指標來衡量,這很容易會讓人誤認為它在概念上與顯示器的分辨率類同,其實不然,鼠標分辨率的正確單位應該是cpi(countperinch,每英寸測量次數),它所指的是鼠標在桌面上每移動1英寸距離鼠標所産生的脈衝數,脈衝數越多,鼠標的靈敏度也越高。光標在屏幕上移動同樣長的距離,分辨率高的鼠標在桌面上移動的距離較短,給人感覺“比較快”。對光機鼠標來說,分辨率是由底部滾球的直徑與光柵轉軸直徑的比例以及光柵柵格的數量共同决定的。滾球直徑越大,光柵直徑越小,光柵柵格數量越多,分辨率就越高。一般說來,光機鼠標的靈敏度在300到600cpi之間,少數專業産品甚至可達到2000cpi以上。而對光學鼠標來說,分辨率高低就取决於感應器本身,目前主流光學鼠標的分辨率在400cpi/800cpi標準。我們必須註意的是,鼠標的分辨率並非越高越好,它必須與顯示器的分辨率結合起來考慮。鼠標分辨率越高,屏幕上的移動速度就越快,倘若屏幕尺寸/分辨率低,那麽就感覺屏幕上的光標快速飛動而無法定位。但如果使用的是高分辨率、大尺寸屏幕,而鼠標分辨率很低,那麽要將光標從一頭移到另一頭就會相當吃力,鼠標要在桌面上移動長長的距離纔行,可用性很差。從實踐經驗來看,若是1024×768分辨率的屏幕,400cpi/800cpi指標較為適合,如果屏幕分辨率高於這一指標,800cpi的鼠標是必要的。
采樣頻率是光學鼠標獨有的性能指標,它所指的是感應器每秒鐘採集/分析圖像的能力,單位為“幀/秒”。安捷倫早期的H2000光學引擎的采樣率衹有1500幀/秒,也就是說它在一秒鐘內衹能採集和處理1500張圖像,此時它所能追蹤到鼠標的最快移動速度為14英寸/秒,倘若鼠標的移動速度超過這個範圍,便會出現追蹤失敗,光標暫時消失的現象,這個弊端給遊戲玩傢們造成相當大的睏擾:在CS、Quake3之類的競技遊戲中,玩傢們往往需要以30英寸/秒的高速度甩動鼠標,區區1500幀/秒采樣頻率顯然無法滿足要求。為此許多人認為光學鼠標不適合用來玩遊戲,但後來光學引擎的發展讓這一幕成為歷史。
圖像處理能力所描述的實際上是光學引擎中定位DSP芯片的計算能力,它等於CMOS感應器的尺寸與采樣頻率的乘積。以安捷倫科技的H2000引擎為例,感應器尺寸為22×22=484像素,采樣頻率1500幀/秒,其圖像處理能力就等於484×1500=726,000,意思是每秒鐘可處理72.6萬個像素。毫無疑問,圖像處理能力高低是光學引擎實力的體現,目前新一代光學引擎擁有每秒580萬像素的高超處理能力,遠遠高於第一代産品。
微軟的兩代IntelliEye光學引擎
微軟第二代IntelliEye光學引擎
微軟在1999年推出的IntelliEye光學引擎揭開光學鼠標普及的序幕,它的分辨率達到400cpi,采樣頻率為1500幀/秒。這個數字現在看來好像很寒酸,但在當時卻引起了相當大的轟動。在産品化過程中,微軟發現采樣頻率上的不足讓它難以適應競技遊戲的需要,為此在2001年研發出第二代IntelliEye引擎並一直沿用至今。第二代IntelliEye引擎的主要改進就是將采樣頻率提高到6000幀/秒的水平,最快追蹤速度達到37英寸/秒(人手的極限移動速度為30英寸/秒),讓光學鼠標玩遊戲時光標丟失的窘況成為歷史,自此之後光學鼠標纔算真正得以取代光機鼠標成為主流之選。另外,兩代IntelliEye引擎的感應器尺寸均為22×22像素,不難推算出它們的圖像處理能力分別為每秒72.6萬像素和290.4萬像素。
但在分辨率方面,微軟認為400cpi足夠使用,提高到800cpi並無必要,直到現在它也未放棄此種思想。在實際應用中,400cpi分辨率表現良好,畢竟多數用戶的顯示器分辨率都在1024×768級別,提高至800cpi優勢不明顯。不過隨着17英寸大尺寸LCD顯示器的普及,鼠標分辨率提升到800cpi是大勢所趨,我們相信微軟會在適當的時機推出可達800cpi分辨率的第三代IntelliEye引擎。
安捷倫的光學引擎技術
作為光學鼠標引擎的領導廠商,安捷倫科技在該領域有着豐富的積澱,它先後推出過三代光學引擎技術,但由於安捷倫自身沒有製造鼠標,並沒有給光學引擎産品起個響亮的名字,因此少為人知。
前面介紹過的H2000為安捷倫的首代産品,指標與微軟的第一代IntelliEye引擎相當,我們不再贅述。之後安捷倫采取不同的思路開發産品,它認為分辨率的重要性不亞於采樣頻率,這種思想在2001年推出的第二代引擎(A2030、A2051)中獲得充分體現。第二代光學引擎將采樣頻率小幅度提到2300幀/秒的水準,但分辨率則大幅躍升到800cpi。雖然在專業作圖環境下,基於安捷倫第二代光學引擎的産品表現上佳,但在競技遊戲中顯然比不上微軟的産品。意識到這個缺陷之後,安捷倫便將重點轉移到提高采樣頻率上來。2002年下半年,安捷倫與羅技公司合作,共同推出“MX光學引擎”,除了保留800cpi的高精度外,“MX光學引擎”將采樣頻率大幅度提高到5220幀/秒的水準,同時將CMOS感光器的尺寸從22×22像素提升到30×30像素,這樣“MX光學引擎”便擁有高達470萬像素/秒的圖像處理能力,整體技術規格已然略微超過微軟同時代的産品。
最新一次的技術提升是在2004年6月份,在羅技新推出的MX510鼠標上我們驚奇地發現“MX光學引擎”發展到了第二代。第二代MX引擎將采樣頻率再次提升至6500幀的驚人水準,其圖像處理能力也進一步提升至585萬像素/秒的驚人水平,堪稱光學鼠標技術的巔峰。不難看出,此時安捷倫-羅技在引擎方面技術全面領先,儘管在實用中優勢體現得並不明顯,但無疑能夠影響消費者的選擇取嚮,面對這樣的壓力,微軟不及時推出新産品來應對似乎說不過去。當然,光學引擎衹是鼠標的一個部件,並不反映鼠標的操作手感,在很多時候,一款設計科學、造型美觀的産品往往會比單純的性能優勢更具誘惑力。
[人性化操作的技術革新]除了光學引擎的新進展外,鼠標本身的一些新技術也非常值得註意,其中以微軟在去年10月份推出的“TiltWheel(中文稱為縱橫滾輪技術)”影響最大。我們知道,最初鼠標衹有左右兩個鍵,後來增加了中間的滾輪(非底部的滾球,註意概念區分)。在閱讀文檔的時候,用戶可以滾動這個滾輪來快速上下捲動頁面,因使用方便而深受用戶喜愛。而縱橫滾輪技術在此基礎上增加了一個新的功能,除了可以上下捲動外,它還允許快速左右移動頁面,用戶衹需要對滾輪施加嚮左或嚮右的壓力令它朝嚮一側傾斜即可。其奧秘在於采用特殊的“傾斜滾輪”機構,鼠標的滾輪部分不是像傳統鼠標一樣直接安裝在底座上,而是先裝在一個獨立的機械組件上,然後整個組件再藉助縱軸懸挂在鼠標底座上。滾輪左右側各有一個支點,下方為微動開關,當縱橫滾輪被嚮左或嚮右按動時,支點便會與微動開關接觸,進而産生左右方向的位移。
縱橫滾輪技術被微軟用於新一代光學鼠標産品中,微軟聲稱此項技術將使用戶在大多數應用程序中受益,但尚未經過實踐所驗證。另外,羅技公司也透露將在近期發佈擁有類似技術的新産品,其原理與微軟的“縱橫滾輪”如出一轍。
傳統鼠標的滾輪(左)與微軟的縱橫滾輪(右)
嚮右側按動、滾輪傾斜與右側的微動開關接觸,産生嚮右坐標位移
小結
從原始鼠標、機械鼠標、光電鼠標、光機鼠標再到如今的光學鼠標,鼠標技術經歷了漫漫徵途終於修成正果。毫無疑問,光學鼠標是我們所追求的終極類型,諸多優點使它成為光機鼠標無可爭議的接替者。而在光學鼠標發展的近幾年中,我們親眼目睹它的飛速進步,光學引擎的更新換代帶來更高的精度、更快的速度以及更經得起推敲的性能。而鼠標相關的其他技術進展也不容小覷,縱橫滾輪技術蔚為潮流,給我們帶來更便捷的操作體驗。藍牙技術的引入讓我們盡享無綫操作的自由,皮革材料和絲綢表面處理工藝讓鼠標成為藝術品的同時提供了絶佳的握感。面對這樣的誘惑,你還等什麽呢?
[附錄:光學鼠標使用中的幾個問題]大傢在使用光學鼠標的過程中通常會發現以下幾個問題:在玻璃、金屬等光滑表面或者某些特殊顔色的表面上鼠標無法正常工作,表現為光標頓滯、顫抖、漂移或無反應,甚至光標遺失,這兩個問題直到現也無法完全解决,那麽為何會出現這樣的情況?根本原因在於光學鼠標的先天原理所限,我們不妨對此作進一步的分析。
我們知道,光學鼠標的光學引擎通過接收反饋的圖像來判定光標方位,如果移動表面過於光滑,很可能無法産生足夠多的漫反射光綫,這樣感應器所接收到的反射光綫強度很弱,令定位芯片無從判別,由此造成鼠標工作不正常的窘況。不過,目前市面上的玻璃鼠標墊和金屬鼠標墊都不是采用光滑的表面,而是采用磨砂處理,漫發射條件良好,但依然有不少光學鼠標産品無法在上面工作。這就涉及到另一方面的原因,我們知道,定位芯片通過比較相鄰圖像矩陣上特徵點的差異來判別光標的位置信息,而部分玻璃鼠標墊和金屬鼠標墊的磨砂表面做得相當精細,表面高度一致,如果是傳統的光機鼠標,在上面可謂是移動如飛、得心應手,但對光學鼠標來說情況就非如此。高度一致的表面導致不同特徵點的區別太小,感應器將其轉換為數字信號後無法體現出差別,定位芯片自然就很難進行比較處理,産生鼠標無所適從的結果,自然你也別指望它能夠正常工作了。不過,感應器製造商可以通過增大CMOS感光器的尺寸來緩解這個問題。感光器的尺寸越大,拍攝到圖像的分辯率精度也就越高,特徵點的數量越多,定位芯片可比較的特徵點就多,由此可作出較為準確的判斷。當然,感應器尺寸增大意味着要處理的信息量更多了,定位芯片的運算能力也得同步提高才行。目前此種技術方案的代表是安捷倫科技的“MX光學定位引擎”,普通鼠標的感應器規格為22×22像素,而“MX光學定位引擎”則增大到30×30像素,可攝取的信息量增加了80%。
對於光學鼠標無法在某些顔色表面正常工作的問題(也稱為“色盲癥”),答案與上面的情況類似。光學引擎通過拍攝圖像並比較差異來實現光標定位,而要拍攝圖像就要求感應器可捕捉到一定光強、均勻漫反射的反射光。然而,多數感應器衹能對一些特定波長的色光才能形成感應,對其他波段的色光就無能為力。倘若鼠標墊表面恰好可以將感應器能夠感應到的色光大量吸收,導致反射回去的色光強度不足,感應器無法作出有效感應,自然就不可能計算出光標的具體位置了。不過,“色盲癥”算不上是什麽缺陷,用戶衹需要選擇一個顔色適合的鼠標墊即可,而如果讓鼠標廠商費盡心力來解决這個問題的話,恐怕需要花費較高的成本。 |
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滑輪鼠標鼠標(Mouse),又譯滑鼠,是一種很常用的電子計算機輸入設備,它可以對當前屏幕上的光標進行定位。並通過按鍵和滾輪裝置對光標所經過位置的屏幕元素進行操作。鼠標的鼻祖於1968年出現。美國科學家道格拉斯·恩格爾巴特(Douglas Englebart)在加利福尼亞製作了第一隻鼠標。
1968年,鼠標的原型誕生;
1968年12月9日,世界上的第一個鼠標誕生於美國斯坦福大學。它的發明者是Douglas Englebart(道格拉斯·恩格爾巴特博士)。這衹鼠標的設計目的,是為了用鼠標來代替鍵盤那繁瑣的指令,從而使計算機的操作更加簡便。這衹鼠標的外形是一隻小木頭盒子,其工 作原理是由它底部的小球帶動樞軸轉動,繼而帶動變阻器改變阻值來産生位移信號
,並將信號傳至電子計算機主機。
這衹鼠標被一度稱為"X-Y軸位置指示器",是歷史上最早發明的鼠標。
為了預防連接失效,我將在斯坦福大學官方網站找到的圖片全部上傳,斯坦福大學自己卻認為,歷史上這第一隻鼠標大約是1964年就在實驗室誕生了,而不是1968年。。。這張工作原理草圖是博士自己繪製的。厲害啊!我們應該感謝他。
依次是:工作原理圖,斯坦福大學校方四張圖,兩張彩色的正面和背面圖,以及一張1968年第一臺“電腦+鼠標”方式的操作示範,以及博士當年和現在的照片。
隨着科技的發展,我們現在生活中又出現了無繩鼠標和光電鼠標。 |
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操作說明
鼠標是一種通過手動控製光標位置的設備。現在係統普遍使用的是二鍵或三鍵的鼠標。
鼠標通過鼠標綫與主機設備後面板的接口相連,將鼠標綫末端的插頭垂直插入設備後面板中的接口。
操作鼠標可以做如下事情:如確定光標位置、從菜單欄中選取所要運行的菜單項、在不同的目錄間移動復製文件並加快文件移動的速度。
你可以定義鼠標的按鍵,例如選擇物體或放棄,這些功能依靠使用的軟件實現。
使用鼠標進行操作時應小心謹慎,不正確的使用方法將損壞鼠標,使用鼠標時應註意以下幾點:
1.避免在衣物、報紙、地毯、糙木等光潔度不高的表面使用鼠標。
2.禁止磕碰鼠標。
3.鼠標不宜放在盒中被移動。
4.禁止在高溫強光下使用鼠標。
5.禁止將鼠標放入液體中。 |
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平整、光滑、整潔的工作表面最適於鼠標的操作,以下所述的工作面可支持鼠標的操作:
1 光滑的木板表面
2 玻璃表面
3 搪瓷表面
4 塑料製品表面
5 紙面(報紙除外)
6 金屬製品表面
粗糙的表面會占附一些污染物如:灰塵、石蠟、碎屑等,這些東西會影響鼠標內部圓球在平面上的定位。一個較深的凹槽會導致鼠標一些奇怪的操作。
7 檢查桌面的水滴或其他污染物。
8 檢查桌面的灰塵。
9 如果你使用紙墊板,檢查它的表面或移走它。
關機後鼠標燈亮解决方法
解决方法:主板的鍵鼠開機功能是造成鼠標在關機後仍然發光的最普遍的原因。 主板的BIOS中一般都提供了對鍵鼠開機功能的設定,大傢可以進入BIOS主菜單的 “Power Management Setup”頁面找到“S3 KB Wake-Up Function”或者是含義相近的選項,將其設置為“Disable”,關閉主板對鍵鼠的+5VSB供電,PS/2光電鼠在關機之後自然就不會亮了。
另外,有些USB光電鼠標也會在關機後繼續發光,解决的方法基本和PS/2相似,進入BIOS主菜單的“Power Management Setup”頁面,將“USB Wake-Up From S3 ”或者是含義相似的選項設置為“Disable”就可以了。 |
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1.取下鼠標底面帶有箭頭標記的圓環擋板,並取出軌跡球。
2.檢查軌跡球並用幹淨、柔軟的布擦去表面的灰塵。
3.如果球很髒,將球放入溫肥皂水中清洗.在清洗完畢後用柔軟幹淨的布將球擦幹。
4.確保鼠標的空腔中無異物存在將軌跡球裝入。
5.將圓環擋板依順時方向裝入槽口,當配合位置正確後旋緊擋板。 |
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“鼠標”的標準稱呼應該是“鼠標器”,英文名“Mouse”,它從出現到現在已經有38年的歷史了。鼠標的使用是為了使計算機的操作更加簡便,來代替鍵盤那繁瑣的指令。
鼠標的接口類型:鼠標按接口類型可分為串行鼠標、PS/2鼠標、總綫鼠標三種。串行鼠標是通過串行口與計算機相連,有9針接口和25針接口兩種。PS/2鼠標通過一個六針微型DIN接口與計算機相連,它與鍵盤的接口非常相似,使用時註意區分。總綫鼠標的接口在總綫接口卡上。
鼠標的工作原理:鼠標按其工作原理的不同可以分為機械鼠標和光電鼠標。機械鼠標主要由滾球、輥柱和光柵信號傳感器組成。當你拖動鼠標時,帶動滾球轉動,滾球又帶動輥柱轉動,裝在輥柱端部的光柵信號傳感器産生的光電脈衝信號反映出鼠標器在垂直和水平方向的位移變化,再通過電腦程序的處理和轉換來控製屏幕上光標箭頭的移動。光電鼠標器是通過檢測鼠標器的位移,將位移信號轉換為電脈衝信號,再通過程序的處理和轉換來控製屏幕上的光標箭頭的移動。光電鼠標用光電傳感器代替了滾球。這類傳感器需要特製的、帶有條紋或點狀圖案的墊板配合使用。
另外,鼠標還可按外形分為兩鍵鼠標、三鍵鼠標、滾軸鼠標和感應鼠標,兩鍵鼠標和三鍵鼠標的左右按鍵功能完全一致,一般情況下,我們用不着三鍵鼠標的中間按鍵,但在使用某些特殊軟件時(如AutoCAD等),這個鍵也會起一些作用;滾軸鼠標和感應鼠標在筆記本電腦上用得很普遍,往不同方向轉動鼠標中間的小圓球,或在感應板上移動手指,光標就會嚮相應方向移動,當光標到達預定位置時,按一下鼠標或感應板,就可執行相應功能。
無綫鼠標和3D鼠標:新出現無綫鼠標和3D振動鼠標都是比較新穎的鼠標。無綫鼠標器是為了適應大屏幕顯示器而生産的。所謂“無綫”,即沒有電綫連接,而是采用二節七號電池無綫搖控,鼠標器有自動休眠功能,電池可用上一年,接收範圍在1.8米以內。3D振動鼠標是一種新型的鼠標器,它不僅可以當作普通的鼠標器使用,而且具有以下幾個特點:(1) 具有全方位立體控製能力。它具有前、後、左、右、上、下六個移動方向,而且可以組合出前右,左下等等的移動方向。(2) 外形和普通鼠標不同。一般由一個扇形的底座和一個能夠活動的控製器構成。(3) 具有振動功能,即觸覺回饋功能。玩某些遊戲時,當你被敵人擊中時,你會感覺到你的鼠標也振動了。(4) 是真正的三鍵式鼠標。無論DOS或Windows環境下,鼠標的中間鍵和右鍵都大派用場。羅技無綫鼠標3D鼠標 |
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