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鼠标

鼠标：是计算机输入设备的简称，分有线和无线两种。也是计算机显示系统纵横坐标定位的指示器，因形似老鼠而得名“鼠标”（港台作滑鼠）。“鼠标”的标准称呼应该是“鼠标器”，英文名“Mouse”。鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。

基本信息

全称：显示系统纵横位置指示器

英文：Mouse

法文：Souris

拼音：shǔ biāo

学名：

红外线散射之光斑照射粒子带发光半导体及光电感应器之光源脉冲信号传感器（光电鼠标）

橡胶球传动之光栅轮带发光二极管及光敏三极管之晶元脉冲信号转换器（滚球鼠标）

工作原理

鼠标按其工作原理的不同可以分为机械鼠标和光电鼠标。机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感器组成。当你拖动鼠标时，带动滚球转动，滚球又带动辊柱转动，装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化，再通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。光电鼠标器是通过检测鼠标器的位移，将位移信号转换为电脉冲信号，再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的鼠标箭头的移动。光电鼠标用光电传感器代替了滚球。这类传感器需要特制的、带有条纹或点状图案的垫板配合使用。

主要分类

按接口类型分

鼠标按接口类型可分为串行鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标、USB鼠标（多为光电鼠标）四种。串行鼠标是通过串行口与计算机相连，有9针接口和25针接口两种；PS/2鼠标通过一个六针微型DIN接口与计算机相连，它与键盘的接口非常相似，使用时注意区分；总线鼠标的接口在总线接口卡上；USB鼠标通过一个USB接口，直接插在计算机的USB口上。

按原理结构分

鼠标按其工作原理及其内部结构的不同可以分为机械式，光机式和光电式

1. 机械鼠标

机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感器组成。当你拖动鼠标时，带动滚球转动，滚球又带动辊柱转动，装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化，再通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。

原始鼠标只是作为一种技术验证品而存在，并没有被真正量产制造。在鼠标开始被正式引入PC机之后，相应的技术也得到革新。依靠电阻不同来定位的原理被彻底抛弃，代之的是纯数字技术的“机械鼠标”。

与原始鼠标不同，这种机械鼠标的底部没有相互垂直的片状圆轮，而是改用一个可四向滚动的胶质小球。这个小球在滚动时会带动一对转轴转动（分别为X转轴、Y转轴），在转轴的末端都有一个圆形的译码轮，译码轮上附有金属导电片与电刷直接接触。当转轴转动时，这些金属导电片与电刷就会依次接触，出现“接通”或“断开”两种形态，前者对应二进制数“1”、后者对应二进制数“0”。接下来，这些二进制信号被送交鼠标内部的专用芯片作解析处理并产生对应的坐标变化信号。只要鼠标在平面上移动，小球就会带动转轴转动，进而使译码轮的通断情况发生变化，产生一组组不同的坐标偏移量，反应到屏幕上，就是光标可随着鼠标的移动而移动。

与原始鼠标相比，这种机械鼠标在可用性方面大有改善，反应灵敏度和精度也有所提升，制造成本低廉，成为第一种大范围流行的鼠标产品。但由于它采用纯机械结构，定位精度难如人意，加上频频接触的电刷和译码轮磨损得较为厉害，直接影响了机械鼠标的使用寿命。在流行一段时间之后，它就被成本同样低廉的“光机鼠标”所取代，后者正是现在市场上还很常见的所谓“机械鼠标”。

2. 光机鼠标

为了克服纯机械式鼠标精度不高，机械结构容易磨损的弊端，罗技公司在1983年成功设计出第一款光学机械式鼠标，一般简称为“光机鼠标”。光机鼠标是在纯机械式鼠标基础上进行改良，通过引入光学技术来提高鼠标的定位精度。与纯机械式鼠标一样，光机鼠标同样拥有一个胶质的小滚球，并连接着X、Y转轴，所不同的是光机鼠标不再有圆形的译码轮，代之的是两个带有栅缝的光栅码盘，并且增加了发光二极管和感光芯片。当鼠标在桌面上移动时，滚球会带动X、Y转轴的两只光栅码盘转动，而X、Y发光二极管发出的光便会照射在光栅码盘上，由于光栅码盘存在栅缝，在恰当时机二极管发射出的光便可透过栅缝直接照射在两颗感光芯片组成的检测头上。如果接收到光信号，感光芯片便会产生“1”信号，若无接收到光信号，则将之定为信号“0”。接下来，这些信号被送入专门的控制芯片内运算生成对应的坐标偏移量，确定光标在屏幕上的位置。

借助这种原理，光机鼠标在精度、可靠性、反应灵敏度方面都大大超过原有的纯机械鼠标，并且保持成本低廉的优点，在推出之后迅速风靡市场，纯机械式鼠标被迅速取代。完全可以说，真正的鼠标时代是从光机鼠标开始的，它一直持续到今天仍未完结，目前市场上的低档鼠标大多为该种类型。不过，光机鼠标也有其先天缺陷：底部的小球并不耐脏，在使用一段时间后，两个转轴就会因粘满污垢而影响光线通过，出现诸如移动不灵敏、光标阻滞之类的问题，因此为了维持良好的使用性能，光机鼠标要求每隔一段时间必须将滚球和转轴作一次彻底的清洁。在灰尘多的使用环境下，甚至要求每隔两三天就清洁一次。另外，随着使用时间的延长，光机鼠标无法保持原有的良好工作状态，反应灵敏度和定位精度都会有所下降，耐用性不如人意。

顾名思义，光机式鼠标器是一种光电和机械相结合的鼠标。它在机械鼠标的基础上，将磨损最厉害的接触式电刷和译码轮改为非接触式的LED对射光路元件。当小球滚动时，X、Y方向的滚轴带动码盘旋转。安装在码盘两侧有两组发光二极管和光敏三极管，LED发出的光束有时照射到光敏三极管上，有时则被阻断，从而产生两级组相位相差90°的脉冲序列。脉冲的个数代表鼠标的位移量，而相位表示鼠标运动的方向。由于采用了非接触部件，降低了磨损率，从而大大提高了鼠标的寿命并使鼠标的精度有所增加。光机鼠标的外形与机械鼠标没有区别，不打开鼠标的外壳很难分辨。

3. 光电鼠标

光电鼠标器是通过检测鼠标器的位移，将位移信号转换为电脉冲信号，再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动。光电鼠标用光电传感器代替了滚球。这类传感器需要特制的、带有条纹或点状图案的垫板配合使用。

与光机鼠标发展的同一时代，出现一种完全没有机械结构的数字化光电鼠标。设计这种光电鼠标的初衷是将鼠标的精度提高到一个全新的水平，使之可充分满足专业应用的需求。这种光电鼠标没有传统的滚球、转轴等设计，其主要部件为两个发光二极管、感光芯片、控制芯片和一个带有网格的反射板（相当于专用的鼠标垫）。工作时光电鼠标必须在反射板上移动，X发光二极管和Y发光二极管会分别发射出光线照射在反射板上，接着光线会被反射板反射回去，经过镜头组件传递后照射在感光芯片上。感光芯片将光信号转变为对应的数字信号后将之送到定位芯片中专门处理，进而产生X-Y坐标偏移数据。

此种光电鼠标在精度指标上的确有所进步，但它在后来的应用中暴露出大量的缺陷。首先，光电鼠标必须依赖反射板，它的位置数据完全依据反射板中的网格信息来生成，倘若反射板有些弄脏或者磨损，光电鼠标便无法判断光标的位置所在。倘若反射板不慎被严重损坏或遗失，那么整个鼠标便就此报废；其次，光电鼠标使用非常不人性化，它的移动方向必须与反射板上的网格纹理相垂直，用户不可能快速地将光标直接从屏幕的左上角移动到右下角；第三，光电鼠标的造价颇为高昂，数百元的价格在今天来看并没有什么了不起，但在那个年代人们只愿意为鼠标付出20元左右资金，光电鼠标的高价位显得不近情理。由于存在大量的弊端，这种光电鼠标并未得到流行，充其量也只是在少数专业作图场合中得到一定程度的应用，但随着光机鼠标的全面流行，这种光电鼠标很快就被市场所淘汰。

4. 光学鼠标

光学鼠标器是微软公司设计的一款高级鼠标。它采用NTELLIEYE技术，在鼠标底部的小洞里有一个小型感光头，面对感光头的是一个发射红外线的发光管，这个发光管每秒钟向外发射1500次，然后感光头就将这1500次的反射回馈给鼠标的定位系统，以此来实现准确的定位。所以，这种鼠标可在任何地方无限制地移动。

虽然光电鼠标惨遭失败，但全数字的工作方式、无机械结构以及高精度的优点让业界为之瞩目，倘若能够克服其先天缺陷必可将其优点发扬光大，制造出集高精度、高可靠性和耐用性的产品在技术上完全可行。而最先在这个领域取得成果的是微软公司和安捷伦科技。在1999年，微软推出一款名为“IntelliMouseExplorer”的第二代光电鼠标，这款鼠标所采用的是微软与安捷伦合作开发的IntelliEye光学引擎，由于它更多借助光学技术，故也被外界称为“光学鼠标”。　

它既保留了光电鼠标的高精度、无机械结构等优点，又具有高可靠性和耐用性，并且使用过程中勿须清洁亦可保持良好的工作状态，在诞生之后迅速引起业界瞩目。2000年，罗技公司也与安捷伦合作推出相关产品，而微软在后来则进行独立的研发工作并在2001年末推出第二代IntelliEye光学引擎。这样，光学鼠标就形成以微软和罗技为代表的两大阵营，安捷伦科技虽然也掌握光学引擎的核心技术，但它并未涉及鼠标产品的制造，而是向第三方鼠标制造商提供光学引擎产品，目前市面上非微软、罗技品牌的鼠标几乎都是使用它的技术。

光学鼠标的结构与上述所有产品都有很大的差异，它的底部没有滚轮，也不需要借助反射板来实现定位，其核心部件是发光二极管、微型摄像头、光学引擎和控制芯片。工作时发光二极管发射光线照亮鼠标底部的表面，同时微型摄像头以一定的时间间隔不断进行图像拍摄。鼠标在移动过程中产生的不同图像传送给光学引擎进行数字化处理，最后再由光学引擎中的定位DSP芯片对所产生的图像数字矩阵进行分析。由于相邻的两幅图像总会存在相同的特征，通过对比这些特征点的位置变化信息，便可以判断出鼠标的移动方向与距离，这个分析结果最终被转换为坐标偏移量实现光标的定位。

毫无疑问，集各项完美指标于一身的光学鼠标诞生起就注定它将具有光明的前途，尽管在最初几年光学鼠标价格昂贵，消费市场鲜有人问津，但在2001年之后情况逐渐有了转变，各鼠标厂商纷纷推出光学鼠标产品，消费者也认识到其优点所在。此后，在厂商的大力推动下，消费者的观念也逐渐发生转变，花费较多的资金购买一款光学鼠标的用户不断增加。同时，光学鼠标的技术也不断向前发展，分辨率提高到800DPI精度、刷新频率高达每秒6000次，在激烈的竞技游戏中也可灵活自如，而困扰光学鼠标的色盲症也得到良好的解决。加上顺利的量产工作让其成本不断下滑，百元左右便可买到一款相当不错的光学鼠标（廉价型产品可能只要30到40元），光学鼠标在近两年进入爆发式的成长期，绝大多数装机用户都将它作为首选产品。而与此形成鲜明对照的是，光机鼠标日薄西山，市场份额不断缩小，虽然在低阶领域还有一定的需求，但被光学鼠标所取代，最终退出市场的趋向表现得非常明显。

光学鼠标的核心部件

前面我们简单介绍了光学鼠标的工作原理，如果你想对它有更深的认识，了解其部件的组成是非常必要的。除了外壳、按键和内部的PCB电路板外，光学鼠标还包含发光二极管、光学引擎、辅助透镜组件以及控制芯片等四个部分，它们也是光学鼠标赖以工作的核心部件。鼠标

发光二极管

光学鼠标通过微型摄像头来摄取不同的图像，而要在黑漆漆的鼠标底部拍摄到画面，就必须借助发光二极管来照明。一般说来，光学鼠标多采用红色或者蓝色的发光二极管，但以前者较为常见，原因并非是红色光对拍摄图像有利，而是红光型二极管最早诞生，技术成熟，价格也最为低廉。与第一代光电鼠标不同，光学鼠标不需要摄取反射光来定位，发光二极管的唯一用途就是照明，因此其品质如何与鼠标的实际性能并不相关，只是一种常规部件。要注意的是，光学鼠标内只有一个发光二极管，而第一代光电鼠标拥有X、Y两个二极管，这是由二者不同的工作原理所决定的。

光学引擎

光学引擎（OpticalEngine）是光学鼠标的核心部件，它的作用就好比是人的眼睛，不断地摄取所见到的图像并进行分析。光学引擎由CMOS图像感应器和光学定位DSP（数字信号处理器）所组成，前者负责图像的收集并将其同步为二进制的数字图像矩阵，而DSP则负责相邻图像矩阵的分析比较，并据此计算出鼠标的位置偏移。光学鼠标主要有分辨率和刷新频率两项指标，二者均是由CMOS感应器所决定，不过若分辨率、采样频率较高，所生成的数字矩阵信息量也成倍增加，对应的DSP必须具备与之相称的硬件计算能力才行。

虽然光学引擎看起来结构不复杂，但世界上只有微软和安捷伦两家厂商才具有设计和制造能力。微软的光学引擎只是用在自家的光学鼠标产品身上，不对外出售，以此保证自己的技术优势。而安捷伦走的是供应商路线，向鼠标制造商提供感应器产品。罗技公司虽然在光学鼠标领域举足轻重，但它并没有自行研制光学引擎，而是使用安捷伦的产品，只不过因拥有规模上的优势可以垄断安捷伦感应器的高阶产品线而已，罗技现有的MX510系列高阶鼠标便是使用安捷伦科技出品的“新型MX光学引擎（罗技公司的命名）”。

安捷伦S2020光学定位DSP芯片，每秒可分析6500帧/800dpi的图像。

透镜组件

与发光二极管一样，光学鼠标的透镜组件也属于常规部件之列，但它却是成像的必不可缺的关键部件。透镜组件位于鼠标的底部位置，它由连接在一起的一个棱光镜和一个圆形透镜共同组成。棱光镜负责将发光二极管发射的光线折射至鼠标底部并将它照亮，为“光线输出”的必要辅助。而圆形透镜则相当于摄像机的镜头，它负责将反射图像的光线聚焦到光学引擎底部的接收孔中，相当于“光线输入”的辅助。不难看出，棱光镜与圆形透镜具有同等的重要性，倘若我们将其中任何一个部件拿掉，光学鼠标便根本无法工作。

透镜组件不会直接决定光学鼠标的性能指标，不过与发光二极管一样，它们的品质会影响鼠标的操作灵敏度。如果透镜组件品质不佳，光线传输时损耗较大，感应器就无法得到清晰的图像，定位芯片在判断光标位置很容易出现偏差，而品质好的透镜组件就没有这个问题。一般来说，光学鼠标的透镜可使用玻璃和有机玻璃两种材料，但前者加工难度很大，成本高昂，后者虽然透明度和玻璃有一定差距，但具有可塑性好、容易加工、成本低廉的优点，因此有机玻璃便成为制造光学鼠标透镜组件的主要材料。

控制芯片

控制芯片可以说是光学鼠标的神经中枢，但由于主要的计算工作由光学引擎中的定位DSP芯片所承担，控制芯片就不需要负责这部分工作。这样，它的任务就集中在负责指挥、协调光学鼠标中各部件的协调工作，同时也承担与主机连接的I/O职能，光学鼠标若要采用USB接口或者是蓝牙技术，关键就在于控制芯片。但总的来说，控制芯片也属于常规性部件，对光学鼠标的实际性能没有什么影响，鼠标厂商完全可以自行设计，不过除了微软公司外，甚少有厂商愿意这么做，一般都是直接采用第三方公司的产品，罗技公司新推出的MX510系列便是采用CypressSemiconductor公司的CY7C63743控制芯片，它组合了USB1.1接口和PS/2外围控制器，具有8KEPROM。另外罗技公司也曾设计一款配合安捷伦H2000-A0214光学引擎的CP5919AM控制芯片，其功能与CypressSemiconductor公司的CY7C63743差不多，这也是当前较流行的方案。同样，如果要使用红外传输、蓝牙之类的无线技术，控制芯片就必须整合相应的控制功能才行。

Cypress Semiconductor公司的CY7C63743控制芯片，用在罗技顶级的MX510光学鼠标上。

光学引擎

光学鼠标的性能主要以分辨率、采样频率两项指标作为衡量基准，而也就是所谓的精度与速度，二者实际上都是光学引擎来决定的。另外，光学引擎的关键指标还包括感应器尺寸大小、图像处理能力和加速度等等，它们也决定着光学鼠标的实际性能。

光学鼠标的指标分析

我们先来看分辨率指标，它一般是采用dpi（dots per inch，每英寸采样点数）指标来衡量，这很容易会让人误认为它在概念上与显示器的分辨率类同，其实不然，鼠标分辨率的正确单位应该是CPI（count per inch，每英寸测量次数），它所指的是鼠标在桌面上每移动1英寸距离鼠标所产生的脉冲数，脉冲数越多，鼠标的灵敏度也越高。光标在屏幕上移动同样长的距离，分辨率高的鼠标在桌面上移动的距离较短，给人感觉“比较快”。对光机鼠标来说，分辨率是由底部滚球的直径与光栅转轴直径的比例以及光栅栅格的数量共同决定的。滚球直径越大，光栅直径越小，光栅栅格数量越多，分辨率就越高。一般说来，光机鼠标的灵敏度在300到600cpi之间，少数专业产品甚至可达到2000cpi以上。而对光学鼠标来说，分辨率高低就取决于感应器本身，目前主流光学鼠标的分辨率在400cpi/800cpi标准。我们必须注意的是，鼠标的分辨率并非越高越好，它必须与显示器的分辨率结合起来考虑。鼠标分辨率越高，屏幕上的移动速度就越快，倘若屏幕尺寸/分辨率低，那么就感觉屏幕上的光标快速飞动而无法定位。但如果使用的是高分辨率、大尺寸屏幕，而鼠标分辨率很低，那么要将光标从一头移到另一头就会相当吃力，鼠标要在桌面上移动长长的距离才行，可用性很差。从实践经验来看，若是1024×768分辨率的屏幕，400cpi/800cpi指标较为适合，如果屏幕分辨率高于这一指标，800cpi的鼠标是必要的。

采样频率是光学鼠标独有的性能指标，它所指的是感应器每秒钟采集/分析图像的能力，单位为“帧/秒”。安捷伦早期的H2000光学引擎的采样率只有1500帧/秒，也就是说它在一秒钟内只能采集和处理1500张图像，此时它所能追踪到鼠标的最快移动速度为14英寸/秒，倘若鼠标的移动速度超过这个范围，便会出现追踪失败，光标暂时消失的现象，这个弊端给游戏玩家们造成相当大的困扰：在CS、Quake3之类的竞技游戏中，玩家们往往需要以30英寸/秒的高速度甩动鼠标，区区1500帧/秒采样频率显然无法满足要求。为此许多人认为光学鼠标不适合用来玩游戏，但后来光学引擎的发展让这一幕成为历史。

图像处理能力所描述的实际上是光学引擎中定位DSP芯片的计算能力，它等于CMOS感应器的尺寸与采样频率的乘积。以安捷伦科技的H2000引擎为例，感应器尺寸为22×22=484像素，采样频率1500帧/秒，其图像处理能力就等于484×1500=726,000，意思是每秒钟可处理72.6万个像素。毫无疑问，图像处理能力高低是光学引擎实力的体现，目前新一代光学引擎拥有每秒580万像素的高超处理能力，远远高于第一代产品。

微软的两代IntelliEye光学引擎

微软在1999年推出的IntelliEye光学引擎揭开光学鼠标普及的序幕，它的分辨率达到400cpi，采样频率为1500帧/秒。这个数字现在看来好像很寒酸，但在当时却引起了相当大的轰动。在产品化过程中，微软发现采样频率上的不足让它难以适应竞技游戏的需要，为此在2001年研发出第二代IntelliEye引擎并一直沿用至今。第二代IntelliEye引擎的主要改进就是将采样频率提高到6000帧/秒的水平，最快追踪速度达到37英寸/秒（人手的极限移动速度为30英寸/秒），让光学鼠标玩游戏时光标丢失的窘况成为历史，自此之后光学鼠标才算真正得以取代光机鼠标成为主流之选。另外，两代IntelliEye引擎的感应器尺寸均为22×22像素，不难推算出它们的图像处理能力分别为每秒72.6万像素和290.4万像素。

但在分辨率方面，微软认为400cpi足够使用，提高到800cpi并无必要，直到现在它也未放弃此种思想。在实际应用中，400cpi分辨率表现良好，毕竟多数用户的显示器分辨率都在1024×768级别，提高至800cpi优势不明显。不过随着17英寸大尺寸LCD显示器的普及，鼠标分辨率提升到800cpi是大势所趋，我们相信微软会在适当的时机推出可达800cpi分辨率的第三代IntelliEye引擎。

安捷伦的光学引擎技术

作为光学鼠标引擎的领导厂商，安捷伦科技在该领域有着丰富的积淀，它先后推出过三代光学引擎技术，但由于安捷伦自身没有制造鼠标，并没有给光学引擎产品起个响亮的名字，因此少为人知。

前面介绍过的H2000为安捷伦的首代产品，指标与微软的第一代IntelliEye引擎相当，我们不再赘述。之后安捷伦采取不同的思路开发产品，它认为分辨率的重要性不亚于采样频率，这种思想在2001年推出的第二代引擎（A2030、A2051）中获得充分体现。第二代光学引擎将采样频率小幅度提到2300帧/秒的水准，但分辨率则大幅跃升到800cpi。虽然在专业作图环境下，基于安捷伦第二代光学引擎的产品表现上佳，但在竞技游戏中显然比不上微软的产品。意识到这个缺陷之后，安捷伦便将重点转移到提高采样频率上来。2002年下半年，安捷伦与罗技公司合作，共同推出“MX光学引擎”，除了保留800cpi的高精度外，“MX光学引擎”将采样频率大幅度提高到5220帧/秒的水准，同时将CMOS感光器的尺寸从22×22像素提升到30×30像素，这样“MX光学引擎”便拥有高达470万像素/秒的图像处理能力，整体技术规格已然略微超过微软同时代的产品。

最新一次的技术提升是在2004年6月份，在罗技新推出的MX510鼠标上我们惊奇地发现“MX光学引擎”发展到了第二代。第二代MX引擎将采样频率再次提升至6500帧的惊人水准，其图像处理能力也进一步提升至585万像素/秒的惊人水平，堪称光学鼠标技术的巅峰。不难看出，此时安捷伦-罗技在引擎方面技术全面领先，尽管在实用中优势体现得并不明显，但无疑能够影响消费者的选择取向，面对这样的压力，微软不及时推出新产品来应对似乎说不过去。当然，光学引擎只是鼠标的一个部件，并不反映鼠标的操作手感，在很多时候，一款设计科学、造型美观的产品往往会比单纯的性能优势更具诱惑力。

人性化操作的技术革新

除了光学引擎的新进展外，鼠标本身的一些新技术也非常值得注意，其中以微软在2003年10月份推出的“TiltWheel（中文称为纵横滚轮技术）”影响最大。我们知道，最初鼠标只有左右两个键，后来增加了中间的滚轮（非底部的滚球，注意概念区分）。在阅读文档的时候，用户可以滚动这个滚轮来快速上下卷动页面，因使用方便而深受用户喜爱。而纵横滚轮技术在此基础上增加了一个新的功能，除了可以上下卷动外，它还允许快速左右移动页面，用户只需要对滚轮施加向左或向右的压力令它朝向一侧倾斜即可。其奥秘在于采用特殊的“倾斜滚轮”机构，鼠标的滚轮部分不是像传统鼠标一样直接安装在底座上，而是先装在一个独立的机械组件上，然后整个组件再借助纵轴悬挂在鼠标底座上。滚轮左右侧各有一个支点，下方为微动开关，当纵横滚轮被向左或向右按动时，支点便会与微动开关接触，进而产生左右方向的位移。

传统鼠标的滚轮(左)与微软的纵横滚轮(右)

向右侧按动、滚轮倾斜与右侧的微动开关接触，产生向右坐标位移

小结

从原始鼠标、机械鼠标、光电鼠标、光机鼠标再到如今的光学鼠标，鼠标技术经历了漫漫征途终于修成正果。毫无疑问，光学鼠标是我们所追求的终极类型，诸多优点使它成为光机鼠标无可争议的接替者。而在光学鼠标发展的近几年中，我们亲眼目睹它的飞速进步，光学引擎的更新换代带来更高的精度、更快的速度以及更经得起推敲的性能。而鼠标相关的其他技术进展也不容小觑，纵横滚轮技术蔚为潮流，给我们带来更便捷的操作体验。蓝牙技术的引入让我们尽享无线操作的自由，皮革材料和丝绸表面处理工艺让鼠标成为艺术品的同时提供了绝佳的握感。面对这样的诱惑，你还等什么呢？

光学鼠标使用中的几个问题

大家在使用光学鼠标的过程中通常会发现以下几个问题：在玻璃、金属等光滑表面或者某些特殊颜色的表面上鼠标无法正常工作，表现为光标顿滞、颤抖、漂移或无反应，甚至光标遗失，这两个问题直到现也无法完全解决，那么为何会出现这样的情况？根本原因在于光学鼠标的先天原理所限，我们不妨对此作进一步的分析。

我们知道，光学鼠标的光学引擎通过接收反馈的图像来判定光标方位，如果移动表面过于光滑，很可能无法产生足够多的漫反射光线，这样感应器所接收到的反射光线强度很弱，令定位芯片无从判别，由此造成鼠标工作不正常的窘况。不过，目前市面上的玻璃鼠标垫和金属鼠标垫都不是采用光滑的表面，而是采用磨砂处理，漫发射条件良好，但依然有不少光学鼠标产品无法在上面工作。这就涉及到另一方面的原因，我们知道，定位芯片通过比较相邻图像矩阵上特征点的差异来判别光标的位置信息，而部分玻璃鼠标垫和金属鼠标垫的磨砂表面做得相当精细，表面高度一致，如果是传统的光机鼠标，在上面可谓是移动如飞、得心应手，但对光学鼠标来说情况就非如此。高度一致的表面导致不同特征点的区别太小，感应器将其转换为数字信号后无法体现出差别，定位芯片自然就很难进行比较处理，产生鼠标无所适从的结果，自然你也别指望它能够正常工作了。不过，感应器制造商可以通过增大CMOS感光器的尺寸来缓解这个问题。感光器的尺寸越大，拍摄到图像的分辨率精度也就越高，特征点的数量越多，定位芯片可比较的特征点就多，由此可作出较为准确的判断。当然，感应器尺寸增大意味着要处理的信息量更多了，定位芯片的运算能力也得同步提高才行。目前此种技术方案的代表是安捷伦科技的“MX光学定位引擎”，普通鼠标的感应器规格为22×22像素，而“MX光学定位引擎”则增大到30×30像素，可摄取的信息量增加了80%。

对于光学鼠标无法在某些颜色表面正常工作的问题（也称为“色盲症”），答案与上面的情况类似。光学引擎通过拍摄图像并比较差异来实现光标定位，而要拍摄图像就要求感应器可捕捉到一定光强、均匀漫反射的反射光。然而，多数感应器只能对一些特定波长的色光才能形成感应，对其他波段的色光就无能为力。倘若鼠标垫表面恰好可以将感应器能够感应到的色光大量吸收，导致反射回去的色光强度不足，感应器无法作出有效感应，自然就不可能计算出光标的具体位置了。不过，“色盲症”算不上是什么缺陷，用户只需要选择一个颜色适合的鼠标垫即可，而如果让鼠标厂商费尽心力来解决这个问题的话，恐怕需要花费较高的成本。

5. 多键鼠标

另外，鼠标还可按键数分为两键鼠标、三键鼠标、五键鼠标和新型的多键鼠标。两键鼠标和三键鼠标的左右按键功能完全一致，一般情况下，我们用不着三键鼠标的中间按键，但在使用某些特殊软件时(如AutoCAD等)，这个键也会起一些作用。如：三键鼠标使用中键在某些特殊程序中往往能起到事倍功半的作用，例如在AutoCAD软件中就可利用中键快速启动常用命令，成倍提高工作效率。五键鼠标多用于游戏，4键前进，5键后退，另外还可以设置为快捷键。多键鼠标是新一代的多功能鼠标，如有的鼠标上带有滚轮，大大方便了上下翻页，有的新型鼠标上除了有滚轮，还增加了拇指键等快速按键，进一步简化了操作程序。

6. 滚轴和感应鼠标

滚轴鼠标和感应鼠标在笔记本电脑上用得很普遍，往不同方向转动鼠标中间的小圆球，或在感应板上移动手指，光标就会向相应方向移动，当光标到达预定位置时，按一下鼠标或感应板，就可执行相应功能。

7. 无线和3D鼠标

无线鼠标和3D鼠标：新出现无线鼠标和3D振动鼠标都是比较新颖的鼠标。

无线鼠标器是为了适应大屏幕显示器而生产的。所谓“无线”，即没有电线连接，而是采用二节七号电池无线摇控，鼠标器有自动休眠功能，电池可用上一年，接收范围在1.8米以内。

8. 3D振动鼠标

3D振动鼠标是一种新型的鼠标器，它不仅可以当做普通的鼠标器使用，而且具有以下几个特点：

1．具有全方位立体控制能力。它具有前、后、左、右、上、下六个移动方向，而且可以组合出前右，左下等等的移动方向。

2．外形和普通鼠标不同。一般由一个扇形的底座和一个能够活动的控制器构成。

3．具有振动功能，即触觉回馈功能。玩某些游戏时，当你被敌人击中时，你会感觉到你的鼠标也振动了。

4．是真正的三键式鼠标。无论DOS或Windows环境下，鼠标的中键和右键都大派用场。

9. 有线无线鼠标

在光电鼠标原有的基础上进行改良，通过RF 无线传输实现无线，同时内部是充电电池。作为有线鼠标使用世界首创来自3R,数据伸缩线，可长可短，携带非常方便。

鼠标发展

从原始鼠标、机械鼠标、光电鼠标（光学鼠标，激光鼠标）再到如今的触控鼠标，鼠标技术经历了漫漫征途终于修成正果。

鼠标是我们最频繁操作的设备之一，但它却一直未能获得应有的重视。在早些年，大多数用户都只愿意在鼠标身上花费不超过20元投资，当然此种情况今天已难得一见，应用的进步让人们对鼠标开始提出更多的要求，包括舒适的操作手感、灵活的移动和准确定位、可靠性高、不需经常清洁，鼠标的美学设计和制作工艺也逐渐为人所重视。是什么推动了鼠标技术的进展？有人说是CS之类的第一人称射击游戏，也有人说是计算机多媒体应用的影响。无论怎样，都是应用催生了技术的进步。在现在电脑中，鼠标的操纵性往往起到关键性的作用，而鼠标制造商迎合这股风潮开始大刀阔斧的技术改良，从机械到光学、从有线到无线，造型新颖、工艺细腻的高端产品不断涌现。今天，一款高端鼠标甚至需要高达500元人民币才能买到，这在几年前是难以想象的。毫无疑问，一款优秀的鼠标产品会让操作电脑变得更富乐趣，这也是近年来鼠标领域技术不断革新、高端产品层出不穷的一大诱因。

尽管如此，我们对鼠标依然知之不多，也许是它太过常见的缘故。在下面的文章中，我们将向大家介绍鼠标的全面技术情况，包括它的起源和发展历史，你可以从中了解到鼠标家族的诞生、发展以及今天的情况，当然，我们也将向大家介绍时下高端鼠标所引进的各项先进技术。

发展简史

尽管鼠标是在80年代后才得到广泛应用，但它的历史最早却可以追溯到上个世纪60年代末，其发明者是美国斯坦福研究所的道格拉斯·恩格尔巴特博士。当然，以今天的眼光来看道格拉斯博士的“鼠标器”是极其原始的，它只能进行很简单的定位，自然谈不上有什么精度指标了。然而在那个年代并没有PC机出现，主流的计算机种为大型机、中型机和小型机，它们大多用在与国防有关的关键场合，运算能力是决定优劣的唯一指标。至于人机操作界面却没有人注重，因为这类计算机的操作者都是那些水平高超的计算机科学家。在后来的二十余年中，道格拉斯博士的这项发明基本上被束之高阁。

1981年，施乐对其Alto鼠标进行了升级，推出了集成图形用户界面的8081系统控制器Star，它是首个推向商用市场的鼠标，单是一个初级8081系统的售价就高达7.5万美元。

之后1983年，苹果公司在推出的Lisa机型中也使用了鼠标，尽管Lisa机型并未获得多大的成功，苹果公司也开始走下坡路，但鼠标之于计算机的影响开始体现。紧接着，微软在Windows 3.1中也对鼠标提供支持，而到了Windows95时代，鼠标已经成为PC机不可缺少的操作设备。在此之后，鼠标得到了迅速普及。

与主流PC部件相比，鼠标的技术革新显得非常保守，从道格拉斯博士的原始鼠标，再到后来的纯机械鼠标、光电鼠标、光机鼠标，以及现在的光学鼠标，鼠标技术只经历寥寥几次大变革，其中真正算得上成功的其实只有光机鼠标和光学鼠标，它们也是当前鼠标技术的主流形态。其中，光机鼠标为过去的主流，我们一般也将它俗称作“机械鼠标”，但这个名称并不确切（可从后文得知）。至于光学鼠标，则是鼠标技术的发展方向，目前它已经开始大面积取代过时的光机鼠标产品。

原始鼠标

道格拉斯博士与他的同事比尔英格力士于1963年设计出了鼠标最初的原型，并于1968年12月9日制成了世界上第一支“鼠标”，它是利用鼠标移动时引发电阻变化来实现光标的定位和控制的。原始鼠标的结构较为简单，底部装有两个互相垂直的片状圆轮（非球形），每个圆轮分别带动一个机械变阻器，当鼠标移动之时会改变变阻器的电阻值。如果施加的电压固定不变，那么鼠标所反馈的电信号强度就会发生变化，而利用这个变化的反馈信号参数，系统就可以计算出它在水平方向和垂直方向的位移，进而产生一组随鼠标移动而变化的动态坐标。这个动态坐标就决定了鼠标在屏幕上所处的位置和移动的情况，于是它便可以代替键盘的上、下、左、右四个键，让使用者可将光标定位在屏幕的各个地方。由于原始鼠标的尾部拖着一条数据连线，看起来很像一只小老鼠，后来人们干脆就直接将它称为“Mouse”，这也就是“鼠标”的得名由来。1968年12月09日，为其设计申请了专利。

当然，若以今天的眼光来看这个原始鼠标的确显得相当简陋，它使用全木质外壳，棱角分明，庞大且笨重，而且需要配备一个额外的电源才能够正常工作，用起来并不方便。加上使用了大量的机械组件，随着时间的积累，鼠标会出现非常严重的磨损问题。另外，原始鼠标使用的是模拟技术，反应灵敏度和定位精度都不理想。种种弊端加在一起，导致没有多少人愿意用它。但作为初生的新产品，我们不能对它苛求太多。原始鼠标的最大意义在于，它的诞生意味着计算机输入设备有了更多样的选择，并为操作系统采用图形界面技术奠定了基础，我们很难想象，如果只有键盘，用户们该如何操作Windows或者Mac OS。

道格拉斯博士，是今天所有鼠标的鼻祖。道格拉斯·恩格尔巴特于1956年在美国加州大学伯克利分校获得电气工程与计算机博士学位，后进入著名的斯坦福研究所供职。1989年，道格拉斯博士与女儿克里蒂娜在美国硅谷创建了Bootstrap研究所，并于1998年获得世界计算机界最权威的奖项—图灵奖。道格拉斯博士的专业研究领域是在计算机理论方面，早在20世纪60年代初，他就发表了一篇题为《放大人类智力》（Augmenting theHumanIntellect）的文章，提出要把计算机作为人类智慧放大器的观点，在当时这种观点相当富有前瞻性。对他来说，发明鼠标器纯属偶然，在他所有的成果中显得无足轻重，但他所提出的那些深奥的计算机理论却远不及鼠标器所广为人知。最令人遗憾的是，道格拉斯博士显然丧失了一个成为超级亿万富翁的机会，如果当时他记得为它的创意及时申请专利，那么今天所有鼠标厂商每生产一个鼠标都得向他交纳专利费，不管是机械鼠标、光机鼠标还是光学鼠标。

普及历程

鼠标被发明之后，首先于1973年被Xerox公司应用到经过改进的Alto电脑系统中，但是遗憾的是，当时这些系统都是实验用的，完全被用于研究工作，并没有向大众推广，所以鼠标一直都默默无闻。1979年，Apple公司创始人Steve Jobs被邀请观看Alto以及执行在该系统上的软件。Steve Jobs被自己所看到的电脑技术所震撼，他意识到这些技术代表了电脑未来的发展潮流。这些技术就包括使用鼠标作为指点输入设备和操作系统使用的GUI（Graphics User Interface，图形用户界面）。Apple公司立即将这些功能加入自己的系统中，准备开发新型的家用电脑，并且高薪挖到了十几位Xerox公司的技术人员。1981年，Xerox公司推出了使用鼠标，并应用GUI操作系统的Star8010电脑，这是大众首次了解鼠标，可惜由于这种电脑价格过于昂贵，销量很小。尽管如此，鼠标已经引起了不少人的注意，并开始为人们所掌握。1983年，Apple公司正式推出LISA电脑，这是Apple公司自己的第一台使用鼠标的电脑，进一步把鼠标介绍给了广大用户，让用户认识到了鼠标的作用。1984年，LISA的升级产品--Macintosh问世，这是Apple公司的一个里程碑，也是电脑发展史上的一个里程碑，它为Apple公司带来丰厚收入的同时，也让鼠标走进了千家万户。之后，由于OS/2，Windows系统的广泛使用更进一步推广了鼠标和GUI的应用，使得鼠标逐渐流行起来，并最终成为了电脑的标准配置，从此，每台电脑旁边都有了一个忠实的伴侣，那就是“Mouse”--鼠标。

鼠标选购

了解了鼠标的基本知识，就应该给自己挑选一个好鼠标了。

1、质量可靠

觉得这是选择鼠标最重要的一点，无论它的功能有多强大、外形多漂亮，如果质量不好那么一切都不用考虑了。一般名牌大厂的产品质量都比较好，但要注意也有假冒产品。识别假冒产品的方法很多，主要可以从外包装、鼠标的做工、序列号、内部电路板、芯片，甚至是一颗螺钉、按键的声音来分辨。

2、按照自己的需要来选择

如果只是一般的家用，做一些文字处理什么的，那么选择机械鼠标或是半光电鼠标就再合适不过了；如果你是个网虫，没日没夜的泡在网上，那么就买一只网鼠吧，它会令你在网上冲浪的时候感到非常方便；如果你经常用一些专门的设计软件，那么建议你买一只光电鼠标。

3、接口（有线）

鼠标一般有三种接口，分别是RS232串口、PS/2口和USB口。USB接口是今后发展的方向，但价格有些贵，如果您对价格不在乎的话，可以考虑这种鼠标；同一种鼠标一般都有串口和PS/2两种接口，价格也基本相同，在这种情况下建议您买PS/2的鼠标，因为一般主板上都留有PS/2鼠标的接口位置，省了一个串口还可为今后升级作准备。

4、接口（无线）

主要为红外线、蓝牙(Bluetooth)鼠标，现在无线套装比较多，但价格高，损耗也高（有线鼠标是无损耗的）如为了方便快捷可以考虑购买。

5、手感好

手感在选购鼠标中也很重要，想想看每天拿着一个很别扭的鼠标用电脑是什么感觉？有些鼠标看上去样子很难看，歪歪扭扭的，其实这样的鼠标的手感却非常好，适合手形，握上去很贴切。

键盘和鼠标是计算机中最基本的输入、控制装置，是我们使用最频繁的两样东西，所以在选购时一定要好好考虑，因为我们每天都要和它们直接打交道啊。

6、功能

标准鼠标：一般标准3/ 5键滚轮滑鼠

办公室鼠：标软、硬体上增加Office/ Web相关功能或是快速键的滑鼠

简报鼠标：为增强简报功能开发的特殊用途滑鼠

游戏鼠标：专为游戏玩家设计，能承受较强烈操作，解析度范围较大，特殊游戏需求软硬体设计

使用技巧

操作说明

鼠标是一种通过手动控制光标位置的设备。现在系统普遍使用的是二键或三键的鼠标。

鼠标通过鼠标线与主机设备后面板的接口相连，将鼠标线末端的插头垂直插入设备后面板中的接口。

操作鼠标可以做如下事情：如确定光标位置、从菜单栏中选取所要运行的菜单项、在不同的目录间移动复制文件并加快文件移动的速度。

你可以定义鼠标的按键，例如选择物体或放弃，这些功能依靠使用的软件实现。

使用鼠标进行操作时应小心谨慎，不正确的使用方法将损坏鼠标，使用鼠标时应注意以下几点：

1．避免在衣物、报纸、地毯、糙木等光洁度不高的表面使用鼠标。

2．禁止磕碰鼠标。

3．鼠标不宜放在盒中被移动。

4．禁止在高温强光下使用鼠标。

5．禁止将鼠标放入液体中。

鼠标灯亮解决方法

解决方法：主板的键鼠开机功能是造成鼠标在关机后仍然发光的最普遍的原因。主板的BIOS中一般都提供了对键鼠开机功能的设定，大家可以进入BIOS主菜单的“Power Management Setup”页面找到“S3 KBWake-UpFunction”或者是含义相近的选项，将其设置为“Disable”，关闭主板对键鼠的+5VSB供电，PS/2光电鼠在关机之后自然就不会亮了。

另外，有些USB光电鼠标也会在关机后继续发光，解决的方法基本和PS/2相似，进入BIOS主菜单的“Power Management Setup”页面，将“USB Wake-Up From S3 ”或者是含义相似的选项设置为“Disable”就可以了。

鼠标维护

平整、光滑、整洁的工作表面最适于鼠标的操作，以下所述的工作面可支持鼠标的操作：

1．光滑的木板表面

2．玻璃表面

3．搪瓷表面

4．塑料制品表面

5．纸面(报纸除外)

6．金属制品表面

粗糙的表面会占附一些污染物如：灰尘、石蜡、碎屑等，这些东西会影响鼠标内部圆球在平面上的定位。一个较深的凹槽会导致鼠标一些奇怪的操作。

7．检查桌面的水滴或其他污染物。

8．检查桌面的灰尘。

9．如果你使用纸垫板，检查它的表面或移走它。

主要品牌

国外品牌：微软、罗技、LG、戴尔、雷蛇等

国内品牌：联想、明基、双飞燕、雷柏、瑞马、QISUNG旗胜、DIGIBOY数码神童、SUNSEA日海、多彩、新贵、华硕、爱国者、鲨鱼、紫光电子、杰雕、标王、森松尼等

机械鼠标的清洗

1．取下鼠标底面带有箭头标记的圆环挡板，并取出轨迹球。

2．检查轨迹球并用干净、柔软的布擦去表面的灰尘。

3．如果球很脏，将球放入温肥皂水中清洗．在清洗完毕后用柔软干净的布将球擦干。

4．确保鼠标的空腔中无异物存在将轨迹球装入。

5．将圆环挡板依顺时方向装入槽口，当配合位置正确后旋紧挡板。

环保鼠标

防辐射鼠标：利用能量转换的原理，依靠磁滞损耗、剩磁损耗、畴壁共振、涡流损耗、共振损耗并依靠介质的电子极化、界面极化衰减吸收电磁波，能有效吸收10MHz---3000MHz的电磁波，它具有频带宽、厚度薄及吸附能力强等特点，使电磁能量急剧衰减，转化为无害的热能挥发，是一种干净彻底的衰减电磁波污染的高级实用产品。电磁屏蔽频带10MHz—5000MHz吸收衰减95%以上电磁波。

其他