目前市面上的计算机鼠标琳琅满目，有各种不同的形状、功能、尺寸和价格可供选择。这项输入设备主要采用光学和机械两大技术。1960年代问世的机械引擎属于较早期的系统，而1980年代推出的光学技术则一直到2000年初才开始受到重视。

从那时候起，普遍使用计算机来进行通讯、数据储存和网络作业的趋势，使鼠标所扮演的输入设备角色变得愈来愈重要──尤其可配合严苛用户对于较高追踪速度和较灵敏反应的需求。

在效能需求不断成长的刺激下，鼠标从原本简陋的设计发展至今，已呈现全然不同的面貌。从只有一个按键的有线鼠标，演化到现在的无线，甚至计算机游戏专用的高效能鼠标，其间的变化可见一斑。

计算机鼠标的发明

鼠标的发明者是史丹佛研究中心（现为SRI international）的Douglas Engelbart，于1963年发明第一只鼠标来作为Engelbart oN-Line System（NLS）的输入设备。这个作品系将两个相互垂直的轮子贴附在电位计上，以追踪在水平和垂直轴上的移动情形。

1971年，Xerox Palo Alto研究中心（PARC）与SRI签订了鼠标用户许可证合约。Xerox PARC的鼠标系以一个可朝任何方向转动的圆球来取代外部的轮子。使用连接到电子换向器的垂直轮子来移动屏幕上的光标，即可侦测出圆球的运动状态。Xerox PARC的第一只鼠标在1972年问世，其设计对于现今的机械式鼠标有很大的影响。

1970到1980年代初期，鼠标的应用始终未能普遍，其中一个原因就是价格太过昂贵。当时Xerox PARC鼠标的售价高达400美元，而且要使用该只鼠标还得额外支付300美元来购买计算机接口，难怪会让买家望而却步。

Apple在机械式鼠标的历史上创下了另一个里程碑。有别于先前使用电子换向器的鼠标设计，Apple的鼠标在圆球的中心带上运用了一些光学编码器，彼此相隔90度。

Microsoft于1983年首次进入鼠标市场，推出一只名为 「Green Eye Mouse」的鼠标，其主要功能是为Microsoft Word for MS-DOS v 1.00的GUI内容提供浏览支持。这只鼠标拥有两个突出的绿色按键，因而称为 green eye，它所配备的25接脚D插头，可连接到原始PC和兼容机器的串行端口。在鼠标的底部有三个小钢球，透过这些圆球才能顺利在物体表面上滑动，至于中间的大钢球则会记录鼠标的移动位置。

最早的光学鼠标设计首推Mouse Systems模型。这只鼠标于1982～1995年间在市面上销售，它采用一个四段式光电二极管芯片，仅适用于包含细纹的特殊反射性表面。后来陆续有几种Amiga计算机适用的鼠标问世，还有一些鼠标提供PS/2接头，以搭配IBM PC或兼容的机器使用。

Xerox于1985年发表的6085 Star，是第一只不必依赖精确表面的光学鼠标。虽然它配备了印有点状图形的鼠标垫，但也可以在具有高反差印刷的其他表面上移动。不过，它并不适用于一般的随机表面，例如大多数的鼠标垫或桌面。

1999年，安捷伦科技推出了革命性的光学定位传感器。这颗创新的传感器可拍下它所浏览的表面，然后比较各个影像以侦测移动的速度和方向。此组件可在各种不同的表面上浏览，让用户不必使用鼠标垫也能顺利移动鼠标。

在不断提升光学技术之后，安捷伦于2004年9月发表了雷射发光和追踪技术。采用安捷伦LaserStream技术的雷射光学鼠标，可在上漆金属、半透明塑料、磨砂玻璃及之前难以浏览的许多表面上轻易地移动，比LED式光学鼠标提供截然不同的全新感受。相较于使用LED发光的定位传感器，安捷伦的雷射引擎拥有更高的浏览效能。这类鼠标已达到某些最高效能基准，包括每秒45英吋的移动速度、每秒超过7000个讯框的讯框速率、以及2000 cpi的高分辨率。

今日的鼠标

目前市面上充斥着各式各样的计算机鼠标与其他指向装置（如轨迹球），包括机械式和光学式的。这些装置各有不同的形状、效能和人体工学设计，在购买之前应尝试多种不同的配置。此外也请留意，如果您使用的是旧型PC，而必须透过串行端口来连接鼠标，则您的选择会变得很有限。现在的鼠标多半都设计成以USB或PS/2埠来连接。

如同其他的电子设备一样，鼠标也必须符合各种国内与国际安全标准，以确保消费者买到高质量且检验合格的产品。一些较为知名的标准包括电磁干扰（EMI）、电磁兼容性（EMC）与静电放电（ESD）。为实施这些标准，每个国家都会设立专责机构，例如：

就光学鼠标而言，必须确保使用的LED或雷射二极管合乎许可的安全标准，尤其是视力安全标准。一般而言，如果装置被归类为Class 1，表示已达到最安全的等级，因此不像Class 2和3一样需要特殊的视力保护。

价格是选购鼠标时的另一个考虑。只要花几块美元，就可以买到廉价的机械式鼠标，即使是带有滚轮的鼠标也只要10美元左右。至于入门款的光学鼠标，价位主要介于10到20美元之间，其中一些鼠标也包含滚轮甚至额外的功能。

关于操作环境，机械式鼠标几乎可以在任何一种鼠标垫上移动，包括带有光泽表面和复杂彩色图形的鼠标垫。不过，机械式鼠标的移动组件常会累积灰尘，导致光标的移动产生偏差，因此必须加以维护。

反之，光学鼠标是一种不太需要维护的固态装置。它能在许多表面上浏览，通常不需用到特殊的鼠标垫。光学浏览技术在高解析灵敏度、光源和追踪效能等方面的大幅改进，促使光学鼠标摇身一变成为时下主要的PC输入设备。

《图一 典型的圆球式鼠标的底部》

光学鼠标的判断

机械式鼠标会在底部装上一个滚动的圆球，而光学鼠标则是在底部装上一个清晰的镜头，如（图一）所示。许多LED式光学鼠标都是透过可见光LED来发射光线，移动鼠标时通常可以看到红光，如（图二），当鼠标不动时，LED光会变暗或闪烁。在雷射与IR（红外线）式光学鼠标上则看不到任何光线。

《图二 典型的红色LED有线鼠标》

第一代光学鼠标──LED式

光学鼠标的核心是一个称为传感器的低分辨率迷你摄影机。浏览LED会照亮物体表面，而镜头则会负责收集从表面反射的光线。大部份的鼠标制造商都会采用可见红光LED如图二，但也有一些厂商会使用红外光 LED。

当鼠标移动时，传感器会连续拍摄物体表面，并利用数字信号处理来比较各个影像，以决定移动的距离和方向，如(图三)。产生的结果会传回计算机，而屏幕上的光标会根据这些结果来移动。虽然光学鼠标传感器几乎可以在任何一种物体表面上移动，但仍有一些表面是鼠标传感器无法浏览的，例如镜面、玻璃表面、光滑表面、杂志及全像摄影表面。

《图三 光学鼠标会以LED来照亮一个范围的工作表面，所看到的图形会反射到浏览传感器》

雷射鼠标的运作原理为何？何以它是更好的选择？

雷射鼠标的操作原理基本上与LED式光学鼠标的相同，差别只在于雷射鼠标使用雷射二极管来作为光源。雷射光线具有一致的特性，当光线从表面反射时可产生高反差图形，出现在传感器上的图形会显示物体表面上的细节，即使是光滑表面，反之若以不一致的LED作为光源，则这类表面看起来会完全一样。精密的影像传感器可以轻易地追踪这些图形，以及计算位置和移动。雷射鼠标的影像反差提升了20倍之多，在传统的LED式光学鼠标无法追踪的表面上亦能顺利运作。第一只商用雷射鼠标采用的是无线设计，如(图四)所示。

《图四 第一只商用雷射鼠标为Logitech MX 1000雷射无线鼠标》

＠中标:有线光学鼠标

有线光学鼠标有一条接线可连接到计算机，目前最常见的接口是透过USB和PS/2接头。这类鼠标不需用到电池，可经由鼠标接线直接从计算机取得电力。

无线光学鼠标

无线光学鼠标采RF技术（即24 MHz、27 MHz、2.4 GHz或Bluetooth）。这类鼠标包含鼠标本身和收发器两个部份，使用无线鼠标时，收发器可作为PC与鼠标之间的中继站，它通常连接到计算机的USB埠。

无线鼠标必须依赖传统电池或可充电电池来提供电力，最常见的为AAA或AA电池，通常必须使用一对。电池的寿命将取决于鼠标的设计。

为确保无线鼠标能够正常运作，鼠标和收发器必须保持同步才能开始进行通讯。欲达到同步化，必须执行两个基本步骤。第一，确定鼠标和收发器的频道设定是相同的。其次，按下收发器上的同步键，然后再按下鼠标上面的同步键。如果成功达到同步，LED就会发光（通常在收发器端发出绿光）。

其他的光学指向装置

其他的光学指向装置包括了轨迹球、光学笔鼠标以及键盘上的整合式轨迹球。这些装置为消费者提供了输入设备的不同选择，用户可以依据自己对人体工学和应用的需求来挑选最合适的产品。

认识光学鼠标的规格

连接

USB和PS/2是鼠标最常见的计算机接口设备接口，如(图五)。大部份都可以插入USB和PS/2，因为USB鼠标通常配备有USB转PS/2转换器（PS/2鼠标只能搭配PS/2接口使用）。

《图五 目前的有线鼠标所使用的接头：USB和PS/2，外加一个USB转PS/2转换器》

分辨率

分辨率代表光学鼠标的「摄影机」所撷取的影像的准确度，以cpi（每英吋传回的坐标数）表示。大多数的办公室应用，使用400到800 cpi的鼠标就已足够。较高分辨率（最高到2000 cpi）的鼠标可提供更高的精确度，主要锁定计算机游戏及包含大量图片的应用。

讯框速率

此图显示摄影机每秒可捕捉的图片数量，从500 fps（每秒讯框数）到7000 fps以上不等。

《表一 LED式光学鼠标传感器的一些范例》

《表二 雷射光学鼠标传感器的一些范例》

按键

最基本的光学鼠标包含两个按键：左键和右键。Windows用户可以透过鼠标控制面板，来设定惯用右手或惯用左手的按键组态。此外，也可以设定连双击鼠标（double-click）的速度。

目前市面上的鼠标多半采三键式设计：左键、中间键和右键，中间的按键通常会结合一个滚轮。有一些鼠标甚至拥有三个以上的按键，多出来的按键叫做「功能键」，必须经过设定才能使用。这类鼠标通常会提供一片功能安装CD，以便启动这些按键。若不安装相关程序，则无法使用这些功能键。

Z轮卷动系统（又称滚轮）

大多数的光学鼠标都会在中间按键的上方设计一个z轮。z轮可以向上、向下、以及自动向上/向下滑动。现在还有一些鼠标会透过倾斜的z轮设计来提供水平卷动功能。

结语

LaserStream光学技术、斜轮卷动键及多功能按键等创新发展，使现今的光学鼠标变成了复杂而精密的输入设备。在凹洞中装入圆球并透过28接脚串行端口连接的二键式鼠标，已经成为过去式了。当时，鼠标唯一的用途在于到处移动光标，以启动个别的程序，如今鼠标除了具备上述功能之外，还拥有优异的效能和特性，从各方面来看都远远超越前几代的产品。（作者为安捷伦科技浏览产品事业部应用工程师）

延 伸 阅 读

继1999年推出光学鼠标技术，成功取代滚轮鼠标之后，安捷伦（Agilent）科技最近又推出雷射鼠标技术，让鼠标的使用不受操作环境、与感应表面材质的影响，期望以更好的感应效率，再次复制光学鼠标技术成功的经验，在四年内取而代之成为鼠标市场的主流。相关介绍请见「以光学鼠标成功经验为基 推展雷射鼠标感应技术」一文。 由于技术成熟、价格合理，光学鼠标已经取代传统滚轮鼠标，成为消费者选购鼠标时的优先考虑。光学鼠标除具备不需常清理、不易磨损的优点外，更不会像轨迹球鼠标的机械式零件，随使用时间增长导致精确度降低。但一般消费者在选购光学鼠标时，大多只考虑品牌与价格，如何透过规格比较选择适合自己的鼠标？你可在「光学鼠标选购知识」一文中得到进一步的介绍。 目前的光学鼠标，里面有个光学感应系统。各位如果把鼠标「翻过来」看（虽然应该不会有问题，但为了保险起见，还是请各位注意，不要让光线直射眼睛），通常会看到底部的光学感应系统会发出红色的光。在「主流的光学感应技术：可见光」一文为你做了相关的评析。

最新消息

韩国ATLab公司推出一系列应用混合讯号(mixed-signal)的新产品，目前已投入生产的有光学鼠标芯片和触控式感应芯片，另外还提供Lcos Backplane IC及与混合讯号相关的IC设计服务。相关介绍请见「ATLab推出光学鼠标芯片和触控式感应芯片」一文。 针对FPS（第一人称射击游戏；FIRST PERSON SHOOTER）的PC游戏及专业绘图与CAD（计算机辅助设计）工作站，安捷伦科技（AGILENT TECHNOLOGIES）日前推出”ADNS-3080”LED式光学鼠标传感器，效能是2004年上市的ADNS-3060 LED式传感器的两倍，能为上述应用提供更顺畅、精确的浏览控制。你可在「安捷伦针对游戏及专业绘图推出高效能LED光学鼠标传感器」一文中得到进一步的介绍。 罗技电子（Logitech）推出专为计算机游戏玩家量身订作的最新鼠标 － 罗技「MX518 玩家级光学鼠标（Logitech MX518 Gaming-Grade Optical Mouse）」，搭载「游戏等级光学传感器」及「五段式分辨率 / 感应度切换功能」，再配合底部超滑垫片设计，让玩家精确瞄准、迅速位移。在「罗技推出可五段调整的 MX518 玩家级光学鼠标」一文为你做了相关的评析。