隨著科技的發展和進步,電腦早已走進了千家萬戶,而鼠標作為電腦的外接輸入設備總是不可或缺,鼠標總是能精准地感應到人手的移動方向和距離,從而到達人指定的位置,給人們操作帶來了極大的方便。那麼鼠標是如何感應移動的呢?
從鼠標誕生至今,最早出現的就是滾輪鼠標,也叫機械鼠標,這種鼠標最明顯的特征就是在鼠標底部有一個橡膠滾球,另外在鼠標內部還有輥柱和光柵信號傳感器。它的工作原理十分簡單,當拖動鼠標的時候,帶動滾球轉動,滾球又帶動輥柱轉動,然后輥柱端部的光柵信號傳感器發出脈沖信號反映出鼠標的位移變化。但滾輪鼠標使用時,定位精度不高,同時易將桌面的贓物帶入鼠標,會把鼠標內部變成藏污納垢的地方,久而久之會影響鼠標的使用性能。
隨著技術的發展,定位精度更高的技術出現后,滾輪鼠標慢慢被淘汰,隨之而來的是光電鼠標。與滾輪鼠標不同,光電鼠標底部沒有橡膠滾球,在光電鼠標內部有一個發光二極管,通過該二極管發出的光線照亮鼠標的底部(這也是為什麼鼠標底部總會發光的原因),然后將光電鼠標底部表面反射回的一部分光線,經過一組光學透鏡,傳輸到一個光感應器件內成像,鼠標內部對連續的圖像進行分析和處理就可以得到鼠標的移動距離和方向,再通過程序的處理和轉換來控制屏幕上光標箭頭的移動。光電鼠標相較於機械鼠標的優點是精度高,分辨率高,移動起來十分靈活,而且克服了機械鼠標磨損和內部不衛生的問題。但光電鼠標對接觸面的要求較高,在玻璃等強反射的平面上將不能正常使用。
示意圖(作者供圖)
在光電鼠標技術越來越成熟的發展后期,激光鼠標隨之誕生。與光電鼠標相比,激光鼠標最直觀的區別在於,激光鼠標使用的是不可見光束,所以判斷一個鼠標是否為激光鼠標的簡單方法就是看鼠標底部能否看見光。大部分光電鼠標採用的是紅色LED燈作為光源,而激光鼠標的工作方式是將激光照射在物體表面由干涉條紋產生的光斑點反射到傳感器上,進而獲得鼠標移動的方向和距離,因此其激光成像具有更容易識別,即使是在光滑的玻璃上也可以正常使用。激光鼠標的缺點在於它們可能過於精確,以至於會收集到過多無用的信息,從而光標會出現抖動,其結果就是出現無法快速的定位,隨著技術的發展革新,這個問題目前已經得到很好的改善。
鼠標作為電腦主要的輸入設備,經過了一代代的革新和發展已經日趨完善,相信在未來,鼠標又會以全新的面貌展現在人們面前。
本文由北京郵電大學計算機科學與技術研究專業副教授張忠寶進行科學性把關。