什么是机械鼠标？

机械鼠标——指用滚球通过机械滚动来获取移动数据的鼠标。

迷信传说:光电鼠标对移动面没有要求，精度比机械鼠标高，性能比机械鼠标好。

迷信指数★★★★★

迷信源于媒体新闻

破题难度★★★★★

破除迷信:优秀的机械鼠标在技术、手感、性能上都优于普通的光电鼠标。

光电鼠标并不完美。

在光电鼠标(1999)的早期，被当时的媒体所称道。当时媒体宣称光电鼠标可以在任何表面使用，不需要像机械鼠标一样选择鼠标垫。当时媒体还宣称光电鼠标比机械鼠标性能更好，可以达到更好的稳定性和准确性。

但事实上，经过几年的应用，我们发现事实并非如此。除了少数高档的光电鼠标，大部分光电鼠标在游戏中都会出现“跳帧”的问题。同时，几乎所有的光学鼠标都比机械鼠标对鼠标垫更挑剔。它们会在不同的鼠标垫上表现出不同的性能，有些表面甚至会出现“色盲”。

这些现象都是光学鼠标技术发展不完善的结果。机械鼠标的原理决定了它不存在这些问题。而且，鼓吹光学鼠标精度高的人似乎忘记了一件事——世界上精度最高的鼠标是机械鼠标，那就是著名的“响尾蛇”。

机械鼠标更“豪华”

光学鼠标可能在核心技术上更先进，但这并不意味着光学鼠标在技术、材料、舒适度上比机械鼠标更好。毕竟这和核心技术无关。

这一点在低档鼠标中并不明显，但在高档鼠标中却非常明显——罗技的“机械银貂”和“MX500”分别是其有线鼠标中机械鼠标和光电鼠标的王牌。但是MX500相对于橡胶边的机械银貂，日本产的微动开关，复杂的整体滚轮，就粗糙很多。至今仍有大量鼠标收藏者认为“机械银貂”是罗技用料和设计最好的鼠标。然而，它的价格只有后者的2/3。

这是因为机械鼠标设计的比较早，很多设计方案都是当年的高档次设计。虽然由于技术的发展降低了价格，但它在许多方面仍优于作为流行产品设计的新型光电鼠标。

机械鼠不养懒人。

其实从几十块钱到几百块钱，一般来说，同品牌的机械鼠标在性能和舒适度上都比同价位的光电鼠标好。

但是，光电鼠标之所以成为未来的必然趋势，自有其原因。因为机械鼠标优点比较多，但是怕灰尘，容易磨损，这是机械鼠标的先天缺陷。为了让它发挥应有的作用，它必须时时刻刻保持干净——一句话，一个机械鼠标养不了一个懒人。

毫无疑问，光电鼠标是未来的趋势。但是我们要认识到，光电鼠标相对于机械鼠标的绝对优势只是在耐脏性和良好的稳定性上。在其他方面，机械鼠标可以轻松超越光电鼠标。从某种意义上来说，如果说买一个高档的光电鼠标还是有它的价值的话，那么低档的光电鼠标在性能和技术上都不如买一个机械鼠标——除非你是一个从来不擦鼠标的懒人！

小知识

“跳帧”和“色盲”

跳帧和色盲都是光学鼠标特有的问题。所谓“跳帧”，是指光电鼠标光电头刷新速度不够，导致鼠标指针跳动的现象。“色盲”是指由于不同颜色的表面光反射率不同，导致鼠标指针在某些鼠标垫上移动不灵活的现象。

鼠标垫与光电鼠标的关系

随着光电鼠标的普及，鼠标垫也得到了空前的发展。但是不同的鼠标对不同的鼠标垫有不同的要求，并不是高档的。

因为机械鼠标是用滚球来获取移动信息的，所以要求鼠标垫有足够的摩擦力和一定的弹性来保证移动的稳定性。所以1030之类的布垫或者塑料垫是最适合机械鼠标的垫(1030最初是为机械鼠标设计的)。

对于光电鼠标来说，鼠标垫越光滑一致，越能充分发挥光电鼠标的性能。因此，表面细腻的玻璃铝合金鼠标垫成为了最适合光电鼠标的垫体。但由于玻璃、铝合金等鼠标垫的光反射率低或高，一些低档光电鼠标无法正常识别运动。所以，对于这些鼠标来说，玻璃和铝合金的脚垫是好的，但是没有用。

另外，在使用方面，塑料和铝合金地垫有磨损问题，而布质地垫和玻璃地垫磨损要轻得多，所以人们使用最多的还是这两种地垫。

光电鼠标的工作原理

光电鼠标和机械鼠标最大的区别在于定位方式不同。

光电鼠标的工作原理是光电鼠标内部有一个发光二极管，发光二极管发出的光照亮光电鼠标的底面(这也是鼠标底部一直发光的原因)。然后从光电鼠标底面反射的一部分光通过一组光学透镜，传输到光传感器件(微型成像仪)成像。这样，当光学鼠标移动时，其移动轨迹将被记录为高速拍摄的一系列相干图像。最后利用光电鼠标中的专用图像分析芯片(DSP，即数字微处理器)对运动轨迹上拍摄的一系列图像进行分析处理，通过分析这些图像上特征点的位置变化来判断鼠标的运动方向和距离，从而完成光标的定位。

光学鼠标通常由以下几部分组成:光学传感器、光学镜头、发光二极管、接口微处理器、触摸按键、滚轮、线缆、PS/2或USB接口、外壳等。下面分别介绍:

光学传感器

光学传感器是光学鼠标的核心。目前只有安捷伦、微软和罗技能生产光学传感器。其中，安捷伦的光学传感器应用广泛。除了微软的所有光学鼠标和罗技的一些，其他所有光学鼠标基本上都使用安捷伦的光学传感器。

光电鼠标控制芯片

控制芯片负责协调光学鼠标中各个部件的工作，并与外部电路进行通信(桥接)和发送接收各种信号。我们可以理解为光学鼠标中的“管家”。

有一个很重要的概念大家应该知道，就是dpi对鼠标定位的影响。Dpi是用来衡量鼠标每英寸可以检测到的点数。dpi越小，用于定位的点越少，定位精度低。dpi越大，用于定位的点越多，定位精度越高。

通常传统机械鼠标的扫描精度在200dpi以下，而光电鼠标可以达到400甚至800dpi，这也是光电鼠标在定位精度上能够轻松超越机械鼠标的主要原因。

光学透镜组件

光学透镜组件放置在光学鼠标的底部。从图5中可以清楚地看到，光学透镜组件由棱镜和圆形透镜组成。其中，棱镜负责将LED发出的光传输到鼠标底部，并对其进行照明。

圆形镜头相当于摄像机的镜头，负责将被照亮的鼠标底部图像传输到光学传感器底部的小孔。通过观察光学鼠标的后壳，我们可以看到圆形镜头就像一个通过测试的相机。作者得出结论，挡住棱镜或圆透镜的光路，会立即导致光学鼠标的“失明”。导致光学鼠标无法定位，可见光学镜头组件的重要性。

发光二极管

光学传感器需要“摄影灯”的支持，在没有光线的情况下持续“拍摄”鼠标底部。否则，从鼠标底部拍摄的图像将是暗的，而暗的图像无法进行比较，更不用说光学定位。

通常，光学鼠标中使用的发光二极管(如图7所示)是红色的(有些是蓝色的)，并且是高亮的(为了获得足够的照明)。LED发出的一部分红光通过鼠标底部的光学透镜(也就是棱镜)照亮鼠标底部；另一部分直接传输到光学传感器的前面。总之，发光二极管的作用就是产生光电鼠标工作时所需的光源。

触摸键

没有按键的鼠标是不可想象的，所以普通光电鼠标上至少会有两个轻触按键。方正光电鼠标PCB上焊有三个轻触按钮(图8)。除了左右键，中间键被分配给翻页轮。高级鼠标通常有两个翻页轮，X和Y，但大多数光学鼠标仍然只有一个翻页轮，就像这款方正光学鼠标一样。翻页轮上下滚动时，会使你正在看的“文档”或“网页”上下滚动。当滚轮被按下时，PCB上的“中键”就会起作用。注意:“中键”产生的动作可以由用户根据自己的需要定义。

当我们拆下翻页轮时，可以看到有一对光电“发射/接收”装置隐藏在转轮的位置。“轮子”上有一个网格。由于网格可以间隔地“阻挡”光电“发射/接收”器件的光路，因此可以产生翻页脉冲信号，通过控制芯片传递给Windows操作系统，进而产生翻页动作。

除了以上，光电鼠标还包括什么？还包括连接线、PS/2或者USB接口、外壳等等。因为这些部件和机械鼠标区别不大，这里就不解释了。

机械鼠标通过移动鼠标带动胶球滚动，胶球的滚动摩擦鼠标中负责水平和垂直方向的光栅轮滚轮，带动光栅轮转动。网格轮的轮缘是网格状的。靠近栅轮的两侧，一侧是红外发光管，另一侧是红外接收组件。红外接收模块为三端器件，包括A、B两个红外接收管..在水平和垂直栅轮之间的夹角的相反方向有一个压轮，使胶球无论向哪个方向滚动，都始终压在两个栅轮上。

鼠标通过ps/2口或串口连接到主机。接口一般用四根线，分别是电源、地、时钟、数据。

当机械鼠标正常工作时，鼠标的运动转化为水平和垂直光栅轮不同方向和速度的转动。当光栅轮转动时，光栅轮的齿周期性地阻挡红外发光管发出的红外线照射接收组件中的A管和B管，使A、B输出端向鼠标中的控制芯片输出电脉冲。由于红外接收模块中的两个管A和B是垂直排列的，光栅轮的齿夹在红外发射和接收之间的部分运动方向是上下的，两个管之间的夹角不为零，所以两个管输出的电脉冲有相位差。鼠标中的控制芯片通过脉冲的相位差来判断水平或垂直光栅轮的旋转方向，通过脉冲的频率来判断光栅轮的旋转速度，并不断向主机传输鼠标移动信息，主机通过处理使屏幕上的光标与鼠标同步移动。

当你拖动鼠标时，它带动小球旋转，小球又带动滚轮柱旋转。安装在滚轮柱末端的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标处于垂直和水平方向，阳光可能会对传感器产生干扰。

机械鼠标真的很怕光，因为机械鼠标是通过两套光电编码器来移动的。太强的外部光线会干扰编码器的识别，所以鼠标不会移动。