指標器圖鑑

指標器可能是所有周邊設備中,具有最多種造型設計的了。 目前我他們所廣泛接受的是 滑鼠 (mouse)。 這個名字取得很傳神,只是我忍不住地感覺這隻老鼠的尾巴長在頭上! 其次常見的是 軌跡球 (track ball) 和 觸控板。 還有一些設計是 觸控螢幕,常在公共場合看到, 使用者只要直接用手指觸摸螢幕,就能拖動視窗內的指標。

我們已經知道要防備電磁波對人造成傷害。 可是大家多半注意電腦主機和監視器發出的電磁波, 反而對於鍵盤與指標器發出的電磁波不以為意。 其實,它們雖小,可是因為不受市場注意,反而可能發出更高的電磁波。 對於經常把整個手掌握在指標器上工作的人,傷害更大。 如果無法隨時測量,還是購買來自信譽卓著廠牌的指標器比較好。

滑鼠

滑鼠的構造,粗分為機械型與光電型兩種。 不論哪一種,頂部總有些按鍵。按鍵的個數隨作業系統的需求而異。 標準的 X 視窗需要三個按鍵,Mac OS 則堅持只要軟體設計得好, 滑鼠只要一個按鍵就夠了。 (有一款 Mac 滑鼠,表面上根本沒有按鍵,而是把整隻滑鼠壓下去當作按鈕。)

雖然標準的 MS-Windows 只需要兩個按鍵, 但是市面上總有一些增加設計的滑鼠。 除了基本的兩個按鍵之外,在滑鼠的側腹部,加了一個按鍵給大拇指使用 (因此這樣的設計必須針對右手或左手之一)。 利用軟體設定,這個拇指鍵可以擔任若干種不同的用途: 例如代替點兩下。 還有一種滑鼠,自稱為網路瀏覽滑鼠。它的特點就是在兩個按鍵之間加了一個滾輪。 通常用中指或食指操作。這是在 MS-Windows 環境中捲動螢幕用的。 利用這個滑輪,可以連續地上下捲動視窗,特別適合瀏覽網頁之用。 在 PC 上執行 UNIX 作業系統與 X 視窗時,或許也可以享用這個滾輪, 視 X 所採用的 GUI 介面程式而定。

機械型滑鼠是 Kay 和 English 在 Xerox 的 PARC 實驗室發明的, 它的底部有一顆小球, 假定有按鍵的那一方是滑鼠的北方,則可以在小球的四周定出東南西北四個方向。 當我們在一張有適當摩擦係數的滑鼠墊 (mouse pad) 上移動滑鼠的時候, 就會滾動小球。那小球會摩擦帶動內部的三個滑輪。 其中有兩個滑輪,分別是南北向和東西向的。 那兩個滑輪又會帶動齒輪感應器,藉以得知兩個滑輪各自轉動了幾格 (正轉或逆轉)。 參見以下圖片:

一隻普通機械型滑鼠

光電型滑鼠的原理與機械型相同, 而核心技術方面---決定滑鼠移動向量的光電感應器---則是由 Agilent Technologies 公司發明。 光電型滑鼠的底部有一支可以發出紅色光束的 LED (Light-Emitting Diode 發光二極體),它發射的光束反射回到滑鼠底部,被一組 CMOS (Complimentary metal-oxide semiconductor) 光轉電感應晶片接收。 CMOS 其實也是數位攝影或錄影機的光電元件, 一隻光電滑鼠相當於每秒拍攝了一千多張滑鼠底部的數位相片, 藉由一個數位訊號分析器 (DSP: Digital Signal Processor) 分析這些相片, 就計算出來它的位移向量。 參見以下圖片:

一隻普通光電型滑鼠

光電型滑鼠不需要滑鼠墊,理論上在任何平面上都可以操作。 但是因為光線折射的關係,如果放在玻璃上操作,通常會感到它的反應怪怪的, 您試試看就知道。

滑鼠小廝大約每百分之一秒就將轉動的格子數,傳給電腦, 於是作業系統知道在這一小段時間內,滑鼠向東移了幾格,向北移了幾格 (如果是負數,就代表向西或者向南移動)。 根據平面幾何,就能在座標平面上決定一個移動向量。 作業系統還要把這個移動向量換算成監視器畫面上的光點座標。 這個動作與滑鼠的靈敏度大有關係。 另一個說法是滑鼠的速度。 這也是軟體可以設定的項目之一。 如果速度快,靈敏度高,那麼滑鼠移動一點點可能造成其指標在螢幕上移動很多。 這樣比較省時間,但是可能使眼睛更容易疲勞。 反之,如果速度慢,靈敏度低,那麼滑鼠移動很多格才能造成其指標在螢幕上移動一點點。 這樣比較能夠抓準指標的位置,但是手臂和手腕會比較費力。

在液晶螢幕上,滑鼠本來就不太清楚了,所以速度不宜太快, 甚至最好設定滑鼠的移動留下軌跡 (moving tracks),就好像老鼠尾巴一樣, 使得您滑動滑鼠的時候更容易看到它的圖示。

滑鼠可以分左手鼠和右手鼠。這是軟體可以設定的項目之一。 不過似乎慣用左手的人也沒有操縱右手鼠的困難。 現在我們假設滑鼠有兩個按鍵。 如果不只一個按鍵,則其中適合食指來按的那個,稱為主按鍵。

使用滑鼠過久或姿勢不當,容易造成腕痛或肩痛。 過分專注在滑鼠的小指標上,也容易造成眼睛疲勞。 如果必需長期使用,要注意

  1. 不要離身體太遠,以至於手臂懸空
  2. 手掌最好能歇在滑鼠上,不要緊張
  3. 注意讓眼睛休息。
為了配合手腕的自然姿勢,市面上有一些人體工學滑鼠或指標器, 但是通常是右手鼠。

軌跡球

軌跡球其實就是把機械型滑鼠翻過來,讓牠的肚子 (帶球的那一面) 朝上, 把那顆球放大,讓人直接撥弄那顆球來移動操縱 GUI 介面上的指標。 一般是用大拇指撥動軌跡球,食指和中指負責按鍵。 因為軌跡球不必滑動,所以佔用較少的桌面空間, 而且手臂可以不必為了滑動而懸空支撐,所以或許可以減少長期操作的傷害。

以下是 Logitech 出產的一支無線軌跡球:

觸控板

觸控板通常在筆記型電腦上看到,通常有 5 公分平方的面積。 使用者用手指在上面畫,就可以操縱指標。 雖然觸控板下方通常還是有兩個按鍵,但是只要是主要按鍵的動作, 都可以直接在觸控板上點一下或點兩下完成。 如果是要按滑鼠右鍵、或者要拖曳的動作,就非得使用觸控板下方的按鍵了。


一個筆記型電腦上的觸控板

筆記型電腦的指標器,除了觸控板之外還有另一種解決方案, 就是搖桿。它比較節省空間,通常做在鍵盤之 G 與 H 之間, 比按鍵稍微突起,用指尖推它來操縱指標。 我個人的意見:這是個很酷的主意,但是操作上還真需要特別練習一陣子才能上手。


一個筆記型電腦上的搖桿

還有一種觸控板比滑鼠墊還要大些,不妨稱之為「畫板」。 畫板通常用一隻感應筆來操作,筆上就有按鍵,用來模擬滑鼠的按鍵。 畫板可以選擇相對座標或者絕對座標, 所謂相對座標就像一般滑鼠,把筆尖提起、再放落到畫板的另外一處, 螢幕上的指標不會改變位置。 所謂絕對座標就好像畫板就是螢幕,把筆尖提起、再放落到畫板的另外一處, 螢幕上指標的位置就直接跳到另外一處了。

很少有人拿畫板來當作滑鼠的代用品,那樣既不特別方便、又太浪費了。 畫板,顧名思義,是用來畫畫兒的。 畫板通常配合較為專業的繪圖軟體使用,如此一來,感應筆的操作就好像一般的畫筆。 畫板甚至還可以感應筆尖的壓力,再配合繪圖軟體產生不同的筆觸效果。


一張畫板、感應筆和筆插

課外讀物:
[1] Anir 人體工學滑鼠 (ergonomic mouse),其實長得像遊戲搖桿 http://www.animax.no/anirmousepro.html
[2] 一些人體工學設計的滑鼠墊 http://www.resource-marketing.com/ergo.shtml
[3] Micropad 無線人體工學滑鼠 http://www.micropad.com/products/
[4] 一隻鯨魚外形的放大滑鼠,據說也是人體工學設計 http://www.ergostar.com/whale.shtml
[5] Agilent Technologies 公司,1999 年從 HP 分出來的跨國企業, 從事通訊與生命科學相關產品的研發 http://www.agilent.com
[6] CMOS 和 CCD 都是如今數位攝影或錄影機的感光元件, 兩者有何差別?請看 How Stuff Works 的一份文件: http://www.howstuffworks.com/question362.htm


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