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鼠标是计算机时代最佳的人机交互工具之一(鼠标是真正意义上为计算机注入了人机交互的灵魂)

2023-11-20 22:47:01科技帅气的蚂蚁
《鼠标》的共同发明人英格力上个月去世,享年91岁。可以说,鼠标为计算机注入了真正意义上的人机交互的灵魂。从第一代鼠标的问世到现在的光

鼠标是计算机时代最佳的人机交互工具之一(鼠标是真正意义上为计算机注入了人机交互的灵魂)

《鼠标》的共同发明人英格力上个月去世,享年91岁。

可以说,鼠标为计算机注入了真正意义上的人机交互的灵魂。从第一代鼠标的问世到现在的光学鼠标,鼠标定位更加灵敏准确,功能更加灵活多变,相应的技术在更新迭代中发生了翻天覆地的变化。

图为英利韦斯特设计的第一个鼠标原型。

鼠标发展历史

可以说,从第一只原始鼠标被正式设计出来开始,鼠标也开始了它长达半个多世纪的进化史:

1968

世界第一只老鼠在美国斯坦福大学诞生。它的发明者是道格拉斯恩格尔巴特和英国人。

1980

出现了第一代光学鼠标,比机械鼠标精度更高。但它必须在印有精细网格的特殊光电鼠标垫上工作。这种鼠标的高成本限制了它的应用范围。

1981

第一只商用鼠标诞生了。(在Mac之前首次广泛使用)

1983

罗技发明了第一款光电机械鼠标,也就是我们今天所说的机械鼠标。这种鼠标结构已经成为事实上的行业标准。

1999

安捷伦公司(后重组为安华高)发布IntelliEye光电引擎,随后市场上出现了不带专用鼠标垫的光电鼠标,开始了光电鼠标的普及。

2003

罗技和微软分别推出了以蓝牙为通讯协议的蓝牙鼠标。

2005

罗技与安华合作推出首款激光鼠标(无线,可充电,罗技MX1000)。

2006

第一款克服玻璃屏障的有线激光鼠标问世(德信,ML45)。同年,蓝牙激光鼠标问世(Acrox)。

2008年

微软推出了采用Blue Track技术的蓝光鼠标,几乎兼容所有接口(微软SideWinder X8)。

2009

罗技推出暗场激光跟踪技术。基本上,这项技术仍然使用激光识别,结合暗场实验室中使用的显微镜技术,使鼠标也能看到透明材料中的小瑕疵、灰尘、颗粒和其他微小物质,并提供识别和定位信息。

苹果推出了新鼠标Magic Mouse,它采用了从iPhone、iPod Touch和MacBook继承的多点触控技术。所有鼠标按钮和滚轮都被移除。只有一整块多点触控面板才能提供左右按键、360度滚轮功能,并且可以用两个手指操作更多手势功能。

鼠标技术的迭代历史

鼠标的发展过程非常丰富,但是技术的迭代更有代表性。

图| Reddit

原始老鼠

如果说最初由英国人设计的鼠标只是一项发明而没有真正量产,那么它被淘汰的原因就在于技术瑕疵。鼠标最初的工作原理是鼠标底部的小球带动枢轴,然后带动变阻器改变电阻值产生位移信号,并将信号传递给主机。

劣势

大量的机械部件,随着时间的积累,鼠标会出现非常严重的磨损;

仿真技术、反应灵敏度、定位精度都不理想。

纯机械鼠标

纯机械鼠标使用一个可以向四个方向滚动的凝胶球。球滚动时会带动一对转轴(分别是X转轴和Y转轴)。每个转轴的末端都有一个圆形的解码轮,解码轮上贴有金属导电片,与毛刷直接接触。当转轴转动时,这些金属导电片会依次与电刷接触,有两种形式在或者关闭,前者对应二进制数1 后者对应的是二进制数0 & gt;

接下来,这些二进制信号被发送到鼠标内部的专用芯片进行分析,并产生相应的坐标变化信号。只要鼠标在平面上移动,球就会带动转轴转动,从而改变解码轮的通断情况,产生一组组不同的坐标偏移量,反映到屏幕上,也就是光标可以随着鼠标移动。

优势

使用性大大提高,反应灵敏度和准确度也提高,制造成本低。

劣势

采用纯机械结构,定位精度差强人意,毛刷与解码轮频繁接触磨损严重,直接影响机械鼠标的使用寿命。

光学机械鼠标

光机鼠标是在纯机械鼠标的基础上改进的,通过引入光学技术提高鼠标的定位精度。和纯机械鼠标一样,光电鼠标也有一个带胶水的小球,和X、Y轴相连。不同的是,光学鼠标不再有圆形的解码轮,取而代之的是两个带光栅狭缝的光栅码盘,并增加了一个LED和一个感光芯片。

当鼠标在桌面上移动时,滚球会带动X、Y轴的两个光栅码盘转动,X、Y发光二极管发出的光会照亮光栅码盘。由于光栅码盘中有光栅狭缝,二极管发出的光可以在适当的时候通过光栅狭缝直接照射到由两个光敏芯片组成的探测头上。如果接收到光信号,光敏芯片会产生一个1 信号;如果没有接收到光信号,它将被指定为信号0 & gt;接下来,这些信号被送入一个特殊的控制芯片,计算并生成相应的坐标偏移量,以确定光标在屏幕上的位置。

优势

该鼠标的准确性、可靠性和反应灵敏度大大优于原有的纯机械鼠标,并保持了低成本的优势。

劣势

底部的球不耐脏。使用一段时间后,两个转轴上会布满污垢,影响光线的通过,出现动作不灵敏、光标遮挡等问题。

为了保持良好的性能,光学鼠标要求每隔一段时间就要彻底清洁滚球和转轴。

随着使用时间的延长,光电鼠标可以保持其原有的良好工作状态,其响应灵敏度和定位精度都会下降,因此耐久性不尽如人意。

光电鼠标

光电鼠标一款没有机械结构的数码光电鼠标,没有传统的滚球和转轴的设计。它的主要部件是两个发光二极管、一个光敏芯片、一个控制芯片和一个带网格的反光板(相当于一个特制的鼠标垫)。工作时,光电鼠标必须在反射板上移动,X LED和Y LED会发光分别照亮反射板,然后光被反射板反射回来,经过透镜组后照射在光敏芯片上。光敏芯片将光信号转换成相应的数字信号,送入定位芯片进行特殊处理,从而产生X-Y坐标偏移数据。

优势

将鼠标的精度提高到一个新的水平,使其完全满足专业应用的需求。

劣势

根据反射器的不同,其位置数据完全根据反射器中的网格信息生成。如果反射器脏了或磨损了,光电鼠标会判断光标的位置。

使用不够人性化,其移动方向必须垂直于反光板上的网格纹理,用户无法将光标从屏幕左上角直接快速移动到右下角;

成本挺高的,几百元的价格在那个年代显得不合理。

光学鼠标

光学鼠标的结构与上述所有产品有很大不同。鼠标底部没有滚轮,不需要使用反光板来实现定位。其核心部件是LED、微型摄像头、光学引擎和控制芯片。工作时,LED发光照亮鼠标底部的表面,而微型摄像头以一定的时间间隔连续拍摄图像。

鼠标移动过程中产生的不同图像被传输到光学引擎进行数字处理,最后由光学引擎中的定位DSP芯片对产生的图像进行数字矩阵分析。由于相邻两幅图像总是具有相同的特征,通过比较这些特征点的位置变化信息,可以判断鼠标的移动方向和距离,最终将分析结果转换为坐标偏移量,实现光标定位。

优势

既保留了光学鼠标精度高、无机械结构的优点,又具有高可靠性和耐用性。

光学鼠标在多年的发展中,虽然本质没有改变,但性能也发生了翻天覆地的变化。光学引擎的不断更新迭代带来了更高的精度、更快的速度和更高的性能。

同样,与鼠标相关的其他技术进步也不应被低估。纵横滚轮技术已经成为普通鼠标的标配,带给我们更加便捷的操作体验。蓝牙技术的引入,让我们享受无拘无束的自由连接;各种外观材质和结构,让鼠标在保证性能的同时,更具有艺术感和舒适的握持感。

写在最后

作为现代生活和工作中常见的娱乐办公工具,你可能连鼠标都没注意到。我们不妨想象一下,没有鼠标的世界,你的工作效率会下降到什么程度。

从原始鼠标,机械鼠标,光学鼠标,光电鼠标到今天光学鼠标,鼠标技术进化了半个多世纪,只为让你体验更好的人机交互。在这里,我们是否应该感谢将鼠标带入我们工作和生活的英语?