鼠标为什么要放在鼠标垫上才好用？/ 鼠标的工作原理

news2024/9/22 0:59:23

原创 OREO 力学科普

在数字化时代，鼠标已经成为我们与计算机交互不可或缺的工具。它不仅提高了工作效率，也丰富了我们的数字生活。鼠标总是能精准地感应到人手的移动方向和距离，从而到达人指定的位置，给我们的计算机操作过程带来了极大的方便。

那么，鼠标是如何感应移动的呢？为什么放在鼠标垫上的鼠标会更好使呢？

鼠标的由来

鼠标的概念最早出现在 20 世纪 60 年代，由美国计算机科学家道格拉斯・恩格尔巴特（Douglas Engelbart）提出。1963 年，恩格尔巴特在斯坦福研究所进行人机交互研究时，发明了世界上第一个鼠标原型。

🔺 “鼠标之父”—— 道格拉斯・恩格尔巴特（Douglas Engelbart）

这个原型设备由木制外壳和两个金属滚轮组成，它的出现代替了键盘繁琐的指令，从而使计算机操作更加简便。这只鼠标的工作原理也很简单，由底部的小球带动枢轴转动，继而带动变阻器改变阻值，从而产生位移信号，并将信号传至主机。这只鼠标的尾部接着一条连线，使它看起来很像一只小老鼠。于是，人们直接将它称为 “Mouse”，这就是 “鼠标” 名字的由来。

🔺 最早的鼠标

鼠标的工作原理

鼠标的种类繁多，主要包括机械鼠标、光机鼠标、光电鼠标和激光鼠标等。

机械鼠标

最早期的鼠标就是上面提到的机械鼠标，机械鼠标的工作原理基于内部的滚珠和滚轴。 当用户移动鼠标时，底部的滚珠随之滚动，滚珠的运动通过两个垂直的滚轴传递给内部的旋转编码器，编码器将这些物理运动转换为电信号。这些信号经过处理后，变成计算机屏幕上光标的移动。

🔺 机械鼠标的背面及内部的滚珠

光机鼠标

光机鼠标是传统机械鼠标的升级版，融合了光电技术以提升定位精度和耐用性。其核心原理是利用橡胶球驱动两个垂直传动轴，轴上的光栅轮与发光二极管及光敏三极管配合，通过光栅轮的旋转阻断光线产生脉冲信号。这些信号经过内部芯片处理，转化为屏幕上的精确移动和速度，由 CPU 接收。

在这里插入图片描述

🔺 光机鼠标

光电鼠标

光电鼠标是鼠标技术发展的重要里程碑，它的核心技术是光电传感器，它利用光学原理检测鼠标的移动。 光电鼠标内部有一个发光二极管（LED），LED 能发出光线，光线通过透镜照射到鼠标垫上。光学传感器能接收鼠标垫反射回来的光线，光学传感器就像照相机一样，能不断将鼠标垫反射回来的画面进行拍照。当我们鼠标移动时候，就会拍到很多不同的画面，鼠标内部有专用的图像处理芯片，通过对这些照片进行比较分析，就能计算出鼠标移动的轨迹了。