目前市面上的電腦滑鼠琳琅滿目，有各種不同的形狀、功能、尺寸和價格可供選擇。這項輸入裝置主要採用光學和機械兩大技術。1960年代問世的機械引擎屬於較早期的系統，而1980年代推出的光學技術則一直到2000年初才開始受到重視。

從那時候起，普遍使用電腦來進行通訊、資料儲存和網路作業的趨勢，使滑鼠所扮演的輸入裝置角色變得愈來愈重要──尤其可配合嚴苛用戶對於較高追蹤速度和較靈敏反應的需求。

在效能需求不斷成長的刺激下，滑鼠從原本簡陋的設計發展至今，已呈現全然不同的面貌。從只有一個按鍵的有線滑鼠，演化到現在的無線，甚至電腦遊戲專用的高效能滑鼠，其間的變化可見一斑。

電腦滑鼠的發明

滑鼠的發明者是史丹佛研究中心（現為SRI international）的Douglas Engelbart，於1963年發明第一隻滑鼠來作為Engelbart oN-Line System（NLS）的輸入裝置。這個作品係將兩個相互垂直的輪子貼附在電位計上，以追蹤在水平和垂直軸上的移動情形。

1971年，Xerox Palo Alto研究中心（PARC）與SRI簽訂了滑鼠使用授權合約。Xerox PARC的滑鼠係以一個可朝任何方向轉動的圓球來取代外部的輪子。使用連接到電子換向器的垂直輪子來移動螢幕上的游標，即可偵測出圓球的運動狀態。Xerox PARC的第一隻滑鼠在1972年問世，其設計對於現今的機械式滑鼠有很大的影響。

1970到1980年代初期，滑鼠的應用始終未能普遍，其中一個原因就是價格太過昂貴。當時Xerox PARC滑鼠的售價高達400美元，而且要使用該隻滑鼠還得額外支付300美元來購買電腦介面，難怪會讓買家望而卻步。

Apple在機械式滑鼠的歷史上創下了另一個里程碑。有別於先前使用電子換向器的滑鼠設計，Apple的滑鼠在圓球的中心帶上運用了一些光學編碼器，彼此相隔90度。

Microsoft於1983年首次進入滑鼠市場，推出一隻名為 「Green Eye Mouse」的滑鼠，其主要功能是為Microsoft Word for MS-DOS v 1.00的GUI內容提供瀏覽支援。這隻滑鼠擁有兩個突出的綠色按鍵，因而稱為 green eye，它所配備的25接腳D插頭，可連接到原始PC和相容機器的序列埠。在滑鼠的底部有三個小鋼球，透過這些圓球才能順利在物體表面上滑動，至於中間的大鋼球則會記錄滑鼠的移動位置。

最早的光學滑鼠設計首推Mouse Systems模型。這隻滑鼠於1982～1995年間在市面上銷售，它採用一個四段式光電二極體晶片，僅適用於包含細紋的特殊反射性表面。後來陸續有幾種Amiga電腦適用的滑鼠問世，還有一些滑鼠提供PS/2接頭，以搭配IBM PC或相容的機器使用。

Xerox於1985年發表的6085 Star，是第一隻不必依賴精確表面的光學滑鼠。雖然它配備了印有點狀圖形的滑鼠墊，但也可以在具有高反差印刷的其他表面上移動。不過，它並不適用於一般的隨機表面，例如大多數的滑鼠墊或桌面。

1999年，安捷倫科技推出了革命性的光學定位感應器。這顆創新的感應器可拍下它所瀏覽的表面，然後比較各個影像以偵測移動的速度和方向。此元件可在各種不同的表面上瀏覽，讓使用者不必使用滑鼠墊也能順利移動滑鼠。

在不斷提升光學技術之後，安捷倫於2004年9月發表了雷射發光和追蹤技術。採用安捷倫LaserStream技術的雷射光學滑鼠，可在上漆金屬、半透明塑膠、磨砂玻璃及之前難以瀏覽的許多表面上輕易地移動，比LED式光學滑鼠提供截然不同的全新感受。相較於使用LED發光的定位感應器，安捷倫的雷射引擎擁有更高的瀏覽效能。這類滑鼠已達到某些最高效能基準，包括每秒45英吋的移動速度、每秒超過7000個訊框的訊框速率、以及2000 cpi的高解析度。

今日的滑鼠

目前市面上充斥著各式各樣的電腦滑鼠與其他指向裝置（如軌跡球），包括機械式和光學式的。這些裝置各有不同的形狀、效能和人體工學設計，在購買之前應嘗試多種不同的配置。此外也請留意，如果您使用的是舊型PC，而必須透過序列埠來連接滑鼠，則您的選擇會變得很有限。現在的滑鼠多半都設計成以USB或PS/2埠來連接。

如同其他的電子設備一樣，滑鼠也必須符合各種國內與國際安全標準，以確保消費者買到高品質且檢驗合格的產品。一些較為知名的標準包括電磁干擾（EMI）、電磁相容性（EMC）與靜電放電（ESD）。為實施這些標準，每個國家都會設立專責機構，例如：

就光學滑鼠而言，必須確保使用的LED或雷射二極體合乎許可的安全標準，尤其是視力安全標準。一般而言，如果裝置被歸類為Class 1，表示已達到最安全的等級，因此不像Class 2和3一樣需要特殊的視力保護。

價格是選購滑鼠時的另一個考量。只要花幾塊美元，就可以買到廉價的機械式滑鼠，即使是帶有滾輪的滑鼠也只要10美元左右。至於入門款的光學滑鼠，價位主要介於10到20美元之間，其中一些滑鼠也包含滾輪甚至額外的功能。

關於操作環境，機械式滑鼠幾乎可以在任何一種滑鼠墊上移動，包括帶有光澤表面和複雜彩色圖形的滑鼠墊。不過，機械式滑鼠的移動元件常會累積灰塵，導致游標的移動產生偏差，因此必須加以維護。

反之，光學滑鼠是一種不太需要維護的固態裝置。它能在許多表面上瀏覽，通常不需用到特殊的滑鼠墊。光學瀏覽技術在高解析靈敏度、光源和追蹤效能等方面的大幅改進，促使光學滑鼠搖身一變成為時下主要的PC輸入裝置。

《圖一　典型的圓球式滑鼠的底部》

光學滑鼠的判斷

機械式滑鼠會在底部裝上一個滾動的圓球，而光學滑鼠則是在底部裝上一個清晰的鏡頭，如（圖一）所示。許多LED式光學滑鼠都是透過可見光LED來發射光線，移動滑鼠時通常可以看到紅光，如（圖二），當滑鼠不動時，LED光會變暗或閃爍。在雷射與IR（紅外線）式光學滑鼠上則看不到任何光線。

《圖二　典型的紅色LED有線滑鼠》

第一代光學滑鼠──LED式

光學滑鼠的核心是一個稱為感應器的低解析度迷你攝影機。瀏覽LED會照亮物體表面，而鏡頭則會負責收集從表面反射的光線。大部份的滑鼠製造商都會採用可見紅光LED如圖二，但也有一些廠商會使用紅外光 LED。

當滑鼠移動時，感應器會連續拍攝物體表面，並利用數位信號處理來比較各個影像，以決定移動的距離和方向，如(圖三)。產生的結果會傳回電腦，而螢幕上的游標會根據這些結果來移動。雖然光學滑鼠感應器幾乎可以在任何一種物體表面上移動，但仍有一些表面是滑鼠感應器無法瀏覽的，例如鏡面、玻璃表面、光滑表面、雜誌及全像攝影表面。

《圖三　光學滑鼠會以LED來照亮一個範圍的工作表面，所看到的圖形會反射到瀏覽感應器》

雷射滑鼠的運作原理為何？何以它是更好的選擇？

雷射滑鼠的操作原理基本上與LED式光學滑鼠的相同，差別只在於雷射滑鼠使用雷射二極體來作為光源。雷射光線具有一致的特性，當光線從表面反射時可產生高反差圖形，出現在感應器上的圖形會顯示物體表面上的細節，即使是光滑表面，反之若以不一致的LED作為光源，則這類表面看起來會完全一樣。精密的影像感應器可以輕易地追蹤這些圖形，以及計算位置和移動。雷射滑鼠的影像反差提升了20倍之多，在傳統的LED式光學滑鼠無法追蹤的表面上亦能順利運作。第一隻商用雷射滑鼠採用的是無線設計，如(圖四)所示。

《圖四　第一隻商用雷射滑鼠為Logitech MX 1000雷射無線滑鼠》

＠中標:有線光學滑鼠

有線光學滑鼠有一條接線可連接到電腦，目前最常見的介面是透過USB和PS/2接頭。這類滑鼠不需用到電池，可經由滑鼠接線直接從電腦取得電力。

無線光學滑鼠

無線光學滑鼠採RF技術（即24 MHz、27 MHz、2.4 GHz或Bluetooth）。這類滑鼠包含滑鼠本身和收發器兩個部份，使用無線滑鼠時，收發器可作為PC與滑鼠之間的中繼站，它通常連接到電腦的USB埠。

無線滑鼠必須依賴傳統電池或可充電電池來提供電力，最常見的為AAA或AA電池，通常必須使用一對。電池的壽命將取決於滑鼠的設計。

為確保無線滑鼠能夠正常運作，滑鼠和收發器必須保持同步才能開始進行通訊。欲達到同步化，必須執行兩個基本步驟。第一，確定滑鼠和收發器的頻道設定是相同的。其次，按下收發器上的同步鍵，然後再按下滑鼠上面的同步鍵。如果成功達到同步，LED就會發光（通常在收發器端發出綠光）。

其他的光學指向裝置

其他的光學指向裝置包括了軌跡球、光學筆滑鼠以及鍵盤上的整合式軌跡球。這些裝置為消費者提供了輸入裝置的不同選擇，使用者可以依據自己對人體工學和應用的需求來挑選最合適的產品。

認識光學滑鼠的規格

連接

USB和PS/2是滑鼠最常見的電腦周邊設備介面，如(圖五)。大部份都可以插入USB和PS/2，因為USB滑鼠通常配備有USB轉PS/2轉換器（PS/2滑鼠只能搭配PS/2介面使用）。

《圖五　目前的有線滑鼠所使用的接頭：USB和PS/2，外加一個USB轉PS/2轉換器》

解析度

解析度代表光學滑鼠的「攝影機」所擷取的影像的準確度，以cpi（每英吋傳回的座標數）表示。大多數的辦公室應用，使用400到800 cpi的滑鼠就已足夠。較高解析度（最高到2000 cpi）的滑鼠可提供更高的精確度，主要鎖定電腦遊戲及包含大量圖片的應用。

訊框速率

此圖顯示攝影機每秒可捕捉的圖片數量，從500 fps（每秒訊框數）到7000 fps以上不等。

《表一　LED式光學滑鼠感應器的一些範例》

《表二　雷射光學滑鼠感應器的一些範例》

按鍵

最基本的光學滑鼠包含兩個按鍵：左鍵和右鍵。Windows用戶可以透過滑鼠控制面板，來設定慣用右手或慣用左手的按鍵組態。此外，也可以設定連按兩下滑鼠（double-click）的速度。

目前市面上的滑鼠多半採三鍵式設計：左鍵、中間鍵和右鍵，中間的按鍵通常會結合一個滾輪。有一些滑鼠甚至擁有三個以上的按鍵，多出來的按鍵叫做「功能鍵」，必須經過設定才能使用。這類滑鼠通常會提供一片功能安裝CD，以便啟動這些按鍵。若不安裝相關程式，則無法使用這些功能鍵。

Z輪捲動系統（又稱滾輪）

大多數的光學滑鼠都會在中間按鍵的上方設計一個z輪。z輪可以向上、向下、以及自動向上/向下滑動。現在還有一些滑鼠會透過傾斜的z輪設計來提供水平捲動功能。

結語

LaserStream光學技術、斜輪捲動鍵及多功能按鍵等創新發展，使現今的光學滑鼠變成了複雜而精密的輸入裝置。在凹洞中裝入圓球並透過28接腳序列埠連接的二鍵式滑鼠，已經成為過去式了。當時，滑鼠唯一的用途在於到處移動游標，以啟動個別的程式，如今滑鼠除了具備上述功能之外，還擁有優異的效能和特性，從各方面來看都遠遠超越前幾代的產品。（作者為安捷倫科技瀏覽產品事業部應用工程師）

延 伸 閱 讀

繼1999年推出光學滑鼠技術，成功取代滾輪滑鼠之後，安捷倫（Agilent）科技最近又推出雷射滑鼠技術，讓滑鼠的使用不受操作環境、與感應表面材質的影響，期望以更好的感應效率，再次複製光學滑鼠技術成功的經驗，在四年內取而代之成為滑鼠市場的主流。相關介紹請見「以光學滑鼠成功經驗為基 推展雷射滑鼠感應技術」一文。 由於技術成熟、價格合理，光學滑鼠已經取代傳統滾輪滑鼠，成為消費者選購滑鼠時的優先考量。光學滑鼠除具備不需常清理、不易磨損的優點外，更不會像軌跡球滑鼠的機械式零件，隨使用時間增長導致精確度降低。但一般消費者在選購光學滑鼠時，大多只考量品牌與價格，如何透過規格比較選擇適合自己的滑鼠？你可在「光學滑鼠選購知識」一文中得到進一步的介紹。 目前的光學滑鼠，裡面有個光學感應系統。各位如果把滑鼠「翻過來」看（雖然應該不會有問題，但為了保險起見，還是請各位注意，不要讓光線直射眼睛），通常會看到底部的光學感應系統會發出紅色的光。在「主流的光學感應技術：可見光」一文為你做了相關的評析。

最新消息

韓國ATLab公司推出一系列應用混合訊號(mixed-signal)的新產品，目前已投入生產的有光學滑鼠晶片和觸控式感應晶片，另外還提供Lcos Backplane IC及與混合訊號相關的IC設計服務。相關介紹請見「ATLab推出光學滑鼠晶片和觸控式感應晶片」一文。 針對FPS（第一人稱射擊遊戲；FIRST PERSON SHOOTER）的PC遊戲及專業繪圖與CAD（電腦輔助設計）工作站，安捷倫科技（AGILENT TECHNOLOGIES）日前推出”ADNS-3080”LED式光學滑鼠感應器，效能是2004年上市的ADNS-3060 LED式感應器的兩倍，能為上述應用提供更順暢、精確的瀏覽控制。你可在「安捷倫針對遊戲及專業繪圖推出高效能LED光學滑鼠感應器」一文中得到進一步的介紹。 羅技電子（Logitech）推出專為電腦遊戲玩家量身訂作的最新滑鼠 － 羅技「MX518 玩家級光學滑鼠（Logitech MX518 Gaming-Grade Optical Mouse）」，搭載「遊戲等級光學感應器」及「五段式解析度 / 感應度切換功能」，再配合底部超滑墊片設計，讓玩家精確瞄準、迅速位移。在「羅技推出可五段調整的 MX518 玩家級光學滑鼠」一文為你做了相關的評析。