鼠標聯合發(fā)明者英格利希在上個月 26 日去世，享年 91 歲。

鼠標可以說是真正意義上為計算機注入了人機交互的靈魂，從第一代鼠標的問世，發(fā)展到目前的光學鼠標，鼠標定位更加靈敏精準，功能更加靈活多變，而相應的技術也在更新迭代中發(fā)生了翻天覆地的變化。

圖為英格利西設計的鼠標的第一代原型

鼠標發(fā)展史

可以說，從第一只原始鼠標正式被設計出來開始，鼠標也開始了長達半個多世紀的進化史：

1968年

世界上的第一個鼠標誕生于美國斯坦福大學。它的發(fā)明者就是道格拉斯·恩格爾巴特以及英格利希。

1980年

出現了第一代的光電鼠標，這類光電鼠標具有比機械鼠標更高的精確度。但是它必須工作在特殊的印有細微格柵的光電鼠標墊上。這種鼠標過高的成本限制了其使用范圍。

1981年

第一只商業(yè)化鼠標誕生。（最早于 Mac 廣泛應用）

1983年

羅技發(fā)明了第一只光電機械式鼠標，也就是我們今天所說的機械鼠標。這種鼠標結構成為了事實上的行業(yè)標準。

1999年

安捷倫公司（后改組為安華高）發(fā)布了 IntelliEye 光電引擎，繼而市場上出現了不需要專用鼠標墊的光電鼠標，光電鼠標的普及由此開始。

2003年

羅技與微軟分別推出以藍牙為通信協(xié)議的藍牙鼠標。

2005年

羅技與安華高合作推出第一款激光鼠標（無線，可充電, Logitech MX1000）。

2006年

第一只克服玻璃障礙的有線激光鼠標問世（DEXIN, ML45）。同年，藍牙激光鼠標問世（Acrox）。

2008年

微軟推出采用 Blue Track 技術的藍光鼠標，幾乎兼容所有接口（Microsoft SideWinder X8）。

2009年

羅技推出 DarkField 激光追蹤技術。此技術基本上仍是采用激光識別，結合運用在實驗室的“暗視野（Darkfield）”顯微鏡技術，讓鼠標也能看到透明材質中的小瑕疵、灰塵、微粒等微小物質，并借此提供識別定位信息。

蘋果公司推出新鼠標 Magic Mouse，采用承襲自 iPhone、iPod Touch、MacBook 的多點觸控技術，把所有鼠標按鍵、滾輪都拿掉，只以一整片多點觸摸板，就能提供等同一般鼠標的左、右鍵，以及 360 度滾輪功能，并能以兩指操作更多手勢功能。

鼠標技術迭代史

鼠標發(fā)展歷程很豐富，但是其中技術的迭代更具有代表性。

圖源| Reddit

原始鼠標

如果說英格利希設計的原始鼠標只是作為發(fā)明而沒有被真正大規(guī)模量產，那么被淘汰的原因還是在于技術上的“瑕疵”。原始鼠標工作原理是由它底部的小球帶動樞軸轉動，繼而帶動變阻器改變阻值來產生位移信號，并將信號傳至主機。

缺點

大量的機械組件，隨著時間的積累，鼠標會出現非常嚴重的磨損；

模擬技術，反應靈敏度和定位精度都不理想。

純機械式鼠標

純機械式鼠標用一個可四向滾動的膠質小球。這個小球在滾動時會帶動一對轉軸轉動(分別為 X 轉軸、Y 轉軸)，在轉軸的末端都有一個圓形的譯碼輪，譯碼輪上附有金屬導電片與電刷直接接觸。當轉軸轉動時，這些金屬導電片與電刷就會依次接觸，出現“接通”或“斷開”兩種形態(tài)，前者對應二進制數“1”、后者對應二進制數“0”。

接下來，這些二進制信號被送交鼠標內部的專用芯片作解析處理并產生對應的坐標變化信號。只要鼠標在平面上移動，小球就會帶動轉軸轉動，進而使譯碼輪的通斷情況發(fā)生變化，產生一組組不同的坐標偏移量，反應到屏幕上，就是光標可隨著鼠標的移動而移動。

優(yōu)勢

可用性方面大有改善，反應靈敏度和精度也有所提升，制造成本低廉。

缺點

采用純機械結構，定位精度難如人意，加上頻頻接觸的電刷和譯碼輪磨損得較為厲害，直接影響了機械鼠標的使用壽命。

光學機械式鼠標

光機鼠標是在純機械式鼠標基礎上進行改良，通過引入光學技術來提高鼠標的定位精度。與純機械式鼠標一樣，光機鼠標同樣擁有一個膠質的小滾球，并連接著 X、Y 轉軸，所不同的是光機鼠標不再有圓形的譯碼輪，代之的是兩個帶有柵縫的光柵碼盤，并且增加了發(fā)光二極管和感光芯片。

當鼠標在桌面上移動時，滾球會帶動 X、Y 轉軸的兩只光柵碼盤轉動，而 X、Y 發(fā)光二極管發(fā)出的光便會照射在光柵碼盤上，由于光柵碼盤存在柵縫，在恰當時機二極管發(fā)射出的光便可透過柵縫直接照射在兩顆感光芯片組成的檢測頭上。如果接收到光信號，感光芯片便會產生“1”信號，若無接收到光信號，則將之定為信號“0”。接下來，這些信號被送入專門的控制芯片內運算生成對應的坐標偏移量，確定光標在屏幕上的位置。

優(yōu)勢

在精度、可靠性、反應靈敏度方面都大大超過原有的純機械鼠標，并且保持成本低廉的優(yōu)點。

缺點

底部的小球并不耐臟，在使用一段時間后，兩個轉軸就會因粘滿污垢而影響光線通過，出現諸如移動不靈敏、光標阻滯之類的問題；

為了維持良好的使用性能，光機鼠標要求每隔一段時間必須將滾球和轉軸作一次徹底的清潔；

隨著使用時間的延長，光機鼠標無法保持原有的良好工作狀態(tài)，反應靈敏度和定位精度都會有所下降，耐用性不如人意。

光電鼠標

光電鼠標一種完全沒有機械結構的數字化光電鼠標，沒有傳統(tǒng)的滾球、轉軸等設計，其主要部件為兩個發(fā)光二極管、感光芯片、控制芯片和一個帶有網格的反射板(相當于專用途的鼠標墊)。工作時光電鼠標必須在反射板上移動，X 發(fā)光二極管和 Y 發(fā)光二極管會分別發(fā)射出光線照射在反射板上，接著光線會被反射板反射回去，經過鏡頭組件傳遞后照射在感光芯片上。感光芯片將光信號轉變?yōu)閷?a target="_blank">數字信號后將之送到定位芯片中專門處理，進而產生 X-Y 坐標偏移數據。

優(yōu)勢

將鼠標的精度提高到一個全新的水平，使之可充分滿足專業(yè)應用的需求。

缺點

依賴反射板，它的位置數據完全依據反射板中的網格信息來生成，倘若反射板有些弄臟或者磨損，光電鼠標便無法判斷光標的位置所在；

使用不人性化，它的移動方向必須與反射板上的網格紋理相垂直，用戶不可能快速地將光標直接從屏幕的左上角移動到右下角；

造價頗為高昂，在那個年代數百元的價格顯得不近情理。

光學鼠標

光學鼠標的結構與上述所有產品都有很大的差異，它的底部沒有滾輪，也不需要借助反射板來實現定位，其核心部件是發(fā)光二極管、微型攝像頭、光學引擎和控制芯片。工作時發(fā)光二極管發(fā)射光線照亮鼠標底部的表面，同時微型攝像頭以一定的時間間隔不斷進行圖像拍攝。

鼠標在移動過程中產生的不同圖像傳送給光學引擎進行數字化處理，最后再由光學引擎中的定位 DSP 芯片對所產生的圖像數字矩陣進行分析。由于相鄰的兩幅圖像總會存在相同的特征，通過對比這些特征點的位置變化信息，便可以判斷出鼠標的移動方向與距離，這個分析結果最終被轉換為坐標偏移量實現光標的定位。

優(yōu)勢

既保留了光電鼠標的高精度、無機械結構等優(yōu)點，又具有高可靠性和耐用性；

使用過程中勿須清潔亦可保持良好的工作狀態(tài)；

目前沒有新技術鼠標來打破光學鼠標的優(yōu)勢。

在光學鼠標發(fā)展的這些年中，雖然本質未曾改變，但是性能同樣發(fā)生了翻天覆地的變化。光學引擎的不斷更新迭代帶來更高的精度、更快的速度以及更高的性能。

同樣，鼠標相關的其它技術進步也不容小覷，縱橫滾輪技術成為普通鼠標標配，給我們帶來更便捷的操作體驗；藍牙技術的引入讓我們享受無拘無束的自由連接；各類外觀材質和結構讓鼠標在保證性能的同時具有藝術感以及舒適的握感。

寫在最后

鼠標作為現代生活、工作中常見的娛樂辦公工具你甚至可能都沒留心過，我們不妨設想一下，假如沒有鼠標，你的工作效率，這個世界的工作效率會降到多少？

從原始鼠標、機械鼠標、光電鼠標、光機鼠標再到如今的光學鼠標，鼠標技術跨越半個多世紀的進化，只為讓你體驗更好的人機交互。這里，我們是不是該感謝將鼠標帶進我們工作生活的英格利希。