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2020年9月7日 · 從滾輪結構區分，滑鼠滾輪主要分為要光柵式和機械編碼器兩種結構，使用光柵式滾輪的品牌數量較少，僅有 羅技 和微軟兩家，目前微軟部分低端產品也已經放棄光柵式滾輪，而羅技則僅在中低端產品上保留光柵式滾輪，包括羅技G Pro Wireless等在內諸多高端遊戲滑鼠均已放棄光柵式滾輪結構。 而機械編碼器式滾輪在滑鼠市場上，則占有統治性地位。 光柵式結構使用在滑鼠滾輪上具有極其悠久的歷史。 主要由紅外發射器，紅外接收裝置及滾輪光柵等三部分組成。 紅外發射/接收裝置分別位於滾輪光柵兩側，滾輪滾動時，滾輪光柵通過對紅外線的遮攔與否，來生成通斷信號。 由於滾輪工作時紅外發射/接收裝置以及滾輪光柵之間無實質性接觸與物理磨損，具有良好的穩定性及使用壽命。
- 概觀
- 基本信息
- 三維
- 光柵種類
- 套用原理
- 光柵分類
- 鑑別方法
- 光柵光譜
由大量等寬等間距的平行狹縫構成的光學器件稱為光柵（grating）。一般常用的光柵是在玻璃片上刻出大量平行刻痕製成，刻痕為不透光部分，兩刻痕之間的光滑部分可以透光，相當於一狹縫。精製的光柵，在1cm寬度內刻有幾千條乃至上萬條刻痕。這種利用透射光衍射的光柵稱為透射光柵，還有利用兩刻痕間的反射光衍射的光柵，如在鍍有金屬層的表面上刻出許多平行刻痕，兩刻痕間的光滑金屬面可以反射光，這種光柵稱為反射光柵。
光柵是結合數碼科技與傳統印刷的技術，能在特製的膠片上顯現不同的特殊效果。在平面上展示栩栩如生的立體世界，電影般的流暢卡通片段，匪夷所思的幻變效果。光柵是一張由條狀透鏡組成的薄片，當我們從鏡頭的一邊看過去，將看到在薄片另一面上的一條很細的線條上的圖像，而這條線的位置則由觀察角度來決定。如果我們將這數幅在不同線條上的圖像，對應於每個透鏡的寬度，分別按順序分行排列印刷在光柵薄片的背面上，當我們從不同角度通過透鏡觀察，將看到不同的圖像。
三維空間
根據研究，我們人類的眼睛在觀察一個三維物體時，由於兩眼水平分開在兩個不同的位置上，所觀察到的物體圖像是不同的，它們之間存在著一個像差，由於這個像差的存在，通過人類的大腦，我們可以感到一個三維世界的深度立體變化，這就是所謂的立體視覺原理。 據立體視覺原理，如果我們能夠讓我們的左右眼分別看到兩幅在不同位置拍攝的圖像，我們應該可以從這兩幅圖像感受到一個立體的三維空間。從前面的分析中我們可以知道不同的觀察角度將可以看到不同的圖像。因如果我們將光柵垂直於兩眼放置，由於兩眼對光柵的觀察角度不同，因而兩眼會看到兩個不同的圖像，從而產生立體感。
三維效果
通常為了獲得更好的立體效果,往往不單以兩幅圖像製作，而是用一組序列的立體圖像去構成，在這樣的情況下，根據觀察的位置不同，只要同時看到這個序列中的兩副圖像，即可感受到三維立體效果。
動畫效果
將光柵平置於兩眼之間，注意兩眼對光柵的線紋角度要保持平行，因而兩眼看到的是同一個圖像，如果圖像是由一列連續動畫所構成，那么當雙眼上下移動或把光柵上下翻動時，雙眼與光柵的角度將發生變化，我們也將看到一個接一個的連續圖像，即看到一個動畫或變畫的效果。
在製作各種光柵視覺效果前，必須要先了解光柵的特性、種類、規格、厚度、尺寸、方向性等，才能仔細判別如何製作出精緻的光柵影像效果，就台灣市面上常用之光柵材料做分類，可分為以下幾種。
印刷光柵材質：PET、PP、PVC、TPU等，PET、PP為硬質平板環保材質；PVC、TPU為軟質材質。
印刷光柵線數：50 LPI、60 LPI、62 LPI、75 LPI、100 LPI。
光柵線數效果：50 LPI——3D、Flip——常用材料、
折射原理
利用光柵視覺軟體把不同的圖案轉化成光柵線數，利用光柵折射的原理，在不同的角度呈現出不同的圖案，如右圖所示，不同規格的光柵會有不同的折射效果與折射角度，觀賞距離也會有所不同，所以在設計光柵效果圖檔的時候，必須先了解光柵才能設計出符合光柵特性的設計圖。
視覺效果
光柵效果可以分為以下幾種：立體[3D]、兩變[Flip]、變大變小[Zoom]、爆炸[Explosion]、連續動作[Animation]、扭轉[Twist]等，其實可以更簡化分類為：立體[3D]、變圖[Flip]，在變圖中就涵蓋所有變化的效果，這些效果可以透過許多市面上的動畫軟體、繪圖軟體、網頁多媒體軟體，產生所需要的分解圖檔，經由光柵視覺軟體將分解圖合成為光柵線數即可將平面的效果做成立體[3D]、變圖[Flip]的特殊效果。 注意事項： 1.圖層必須獨立且影像完整。 2.圖檔解析度300dpi。 3.檔案格式必須為PSD檔，[CMYK、RGB]皆可。 4.背景圖層必須出血至少1CM。
光柵原理
光柵也稱衍射光柵。是利用多縫衍射原理使光發生色散(分解為光譜)的光學元件。它是一塊刻有大量平行等寬、等距狹縫(刻線)的平面玻璃或金屬片。光柵的狹縫數量很大，一般每毫米幾十至幾千條。單色平行光通過光柵每個縫的衍射和各縫間的干涉，形成暗條紋很寬、明條紋很細的圖樣，這些銳細而明亮的條紋稱作譜線。譜線的位置隨波長而異，當複色光通過光柵後，不同波長的譜線在不同的位置出現而形成光譜。光通過光柵形成光譜是單縫衍射和多縫干涉的共同結果。 衍射光柵在螢幕上產生的光譜線的位置，可用式 表示。式中a代表狹縫寬度，b代表狹縫間距，φ為衍射角，θ為光的入射方向與光柵平面法線之間的夾角，k為明條紋光譜級數(k=0，±1，±2……)，λ為波長，a+b稱作光柵常數。用此式可以計算光波波長。光柵產生的條紋的特點是：明條紋很亮很窄，相鄰明紋間的暗區很寬，衍射圖樣十分清晰。因而利用光柵衍射可以精確地測定波長。衍射光柵的分辨本領R=l/Dl=kN。其中N為狹縫數，狹縫數越多明條紋越亮、越細，光柵分辨本領就越高。增大縫數N提高分辨本領是光柵技術中的重要課題。 最早的光柵是1821年由德國科學家J.夫琅和費用細金屬絲密排地繞在兩平行細螺絲上製成的。因形如柵欄，故名為“光柵”。現代光柵是用精密的刻劃機在玻璃或金屬片上刻劃而成的。光柵是光柵攝譜儀的核心組成部分，其種類很多。按所用光是透射還是反射分為透射光柵、反射光柵。反射光柵使用較為廣泛；按其形狀又分為平面光柵和凹面光柵。此外還有全息光柵、正交光柵、相光柵、閃耀光柵、階梯光柵等。
光柵主要有：狹縫光柵和柱鏡光柵兩類，狹縫光柵即線型光柵是最早較為成熟的光柵，其成像原理為針孔成像的原理。 因這種光柵比較容易製作，技術難度不大，所以在十幾年前就有製作非常優美的大幅狹縫光柵立體燈箱廣告出現。現今一些立體製作公司仍樂於用狹縫光柵立體燈箱參與展覽，效果是不錯，但狹縫光柵立體燈箱有以下缺陷：透光率僅20～30%，不環保，不節能，照明燈多耗能大，發熱大，室外亮度不夠，僅適用於室內。
柱鏡光柵種類繁多主要有板材和模材兩大類，其成像原理為弧面透鏡折射反射成像原理。柱鏡光柵潛力較大，室內外打不打燈都可使用，市場普及率正不斷擴大。光柵膜材曾一度因具有價格競爭力而風靡過一陣，但由於柱鏡光柵板價格的逐步下降，以及膜材需要貼上及技術還有待提高的原因使其競爭力未顯突出。
1.膜材正面（光柵面）圓弧成型穩定，排列均勻，放大觀察圓滑，手摸有明顯凸起感,背面平整、無壓痕；劣質品達不到上述標準，尤其背面手感有明顯凹入壓痕者，易造成粘接發虛不實、解像力差、圖像眼暈眼花,為偽劣次次品。
2.合格膜材線條成型順直，無走斜扭曲現象。可列印直線檢測，也可提起膜光柵對著窗戶以窗格為參照，透光直接目測優劣。
勻排性
由光柵方程d（sinα±sinβ）=mλ可知，在衍射角不太大的情況下（如在一級光譜內，靠近光譜法線區域時），不同波長光譜線的位置基本上與其波長值成比例。因此，光柵光譜中的各個波長譜線排列比較均勻，並隨著波長值線性增加或減少，相應的光柵光譜線的位置（如離光柵法線的距離）也線性變化。 在稜鏡光譜中，由於不同波長的光線受到不同程度的折射而被色散。而稜鏡材料對不同波長的折射率變化是不與波長成線性的。稜鏡材料在短波方向的折射率的變化要比長波區的變化大得多。因此，稜鏡光譜中的譜線排列情況是不均勻的。在短波區，因dn/dλ大，譜線排列非常稀疏，而在長波區，則因dn/dλ小，譜線排列非常稠密。所以，同樣大小的波長差值，相應的譜線之間的距離，短波處要大於長波處。因此，我們說稜鏡在紫外區的色散要比可見、近紅外區的色散大。所以，有些紫外可見分光光度計（特別是高檔紫外可見分光光度計）都用石英稜鏡作前置單色器，就是這個道理。 光柵光譜的排列比較均勻，不同波長區中同樣波長差的兩根譜線之間的距離變化不太大。光柵光譜的勻排性不但使光譜更加整齊、勻稱，而且對定性分析時初步判斷、估計譜線的波長值等比較方便。 此外，在譜線的波長分布順序方面，光柵與稜鏡也是不同的；在光柵光譜中，波長越長的光線衍射角數值越大，譜線越偏離光柵法線。在稜鏡光譜中，波長越長的光線，偏向角越小，相應的譜線分布越接近入射角方向的位置。
級次重疊
由光柵方程 可知，波長為λ的一級（m=1）光譜線，波長λ/2的二級（m=2）光譜線、波長為λ/3的三級（m=3）光譜線……都具有同樣的衍射角。即βλ，1=βλ/2，2=βλ/3，3=βλ/4，……m-1=βλ/m，這就是衍射光柵光譜的級次重疊。即衍射光柵在同一位置有不同級次的不同波長的光譜線。在寬波段範圍內進行高解析度光譜研究或光譜分析工作時，光柵光譜的級次重疊是非常明顯的，必須採取有力的措施，把不需要的波段隔離掉或濾掉；例如，採用前置單色器、採用相應波段的濾光片等。才能避免不需要級次光譜的干擾，才能保證紫外可見分光光度計的解析度和分析測試數據的準確性和可靠性。
多級次性
經稜鏡色散後形成的光譜，只是按波長次序排列成一個單一的光譜。而經衍射角光柵色散後形成的光譜，則是包含m=0，±1，±2，±3……所有級次光譜的總和。同一塊光柵對同一束入射複合光可在不同位置形成一系列不同級次的光譜；在m=0兩側有對稱分布的正級次光譜和負級次光譜。因此，光柵光譜的多級次性是原理性的、是本質的，是不可避免的。光柵的這個特性，將對光柵的套用產生許多相應的問題，它會直接對紫外可見分光光度計的光譜解析度和光譜的檢測造成困難，這是所有紫外可見分光光度計的設計者、製造者、使用者必須重視的問題。
光 柵的結構,從 如同於日常生活中可看到的「柵欄」,具有週期性的空間結構光柵是一種典型產生繞射的光學元件,最簡單的光柵是在一塊平板玻璃或屬薄版上刻有許多平行等間距的密集直線溝槽,一般在一釐米的寬度中會刻上數百條至千條溝槽,從原理上看來,光 柵屬於多狹縫繞射,就是當光通過多狹縫時,會產生繞射而分光。 光柵的源由推導如下圖2.1所示,簡述如下: 圖2.1 光柵原理推導流程. 首先說明單狹縫的繞射情形,光遇到狹縫,繞 道而行,即考慮所謂的繞射效應。 在空間分佈的剖面上來看,相當於是許多單一的點光源所產生的效應。
其他人也問了
光柵分光的基本原理是什麼?
什麼是繞射光柵?
光柵的狹縫數量有多大?
什麼是光柵節距?
原理. 繞射光柵強度分布. 資料來源. 外部連結. 繞射光柵. 維基百科，自由的百科全書. 一塊非常大的反射式繞射光柵. 繞射光柵 （diffraction grating）是 光柵 的一種。 它通過有規律的結構，使入射 光 的 振幅 或 相位 （或兩者同時）受到週期性空間 調製 。 繞射光柵在光學上的最重要應用是作為 分光 器件，常被用於 單色儀 和 光譜儀 上。 實際應用的繞射光柵通常是在表面上有溝槽或刻痕的平板。 這樣的光柵可以是透射光柵或反射光柵。 可以調製入射光的相位而不是振幅的繞射光柵現在也能生產。 繞射光柵的原理是 蘇格蘭 數學家 詹姆斯·格雷戈里 發現的，發現時間大約在 牛頓 的 稜鏡 實驗的一年後。 詹姆斯·格雷戈里大概是受到了光線透過鳥類羽毛的啟發。
一個理想的 衍射光柵 可以認為由一組等間距的無限長無限窄 狹縫 組成，狹縫之間的間距為 d ，稱為光柵常數。 光柵常數d. 演算方法. 通常所講的衍射光柵是基於夫琅禾費多縫衍射效應工作的。 描述光柵結構與光的入射角和 衍射 角之間關係的公式叫“光柵方程”。 波 在傳播時， 波陣面 上的每個點都可以被認為是一個單獨的次波源；這些次波源再發出球面次波，則以後某一時刻的波陣面，就是該時刻這些球面次波的包絡面（ 惠更斯原理 ）。 一個理想的衍射光柵可以認為由一組等間距的無限長無限窄狹縫組成，狹縫之間的間距為d，稱為光柵常數。 當 波長 為λ的平面波垂直入射於光柵時，每條狹縫上的點都扮演了次波源的角色；從這些次波源發出的光線沿所有方向傳播（即球面波）。
直線透射光柵的構造直線透射光柵由標尺光柵、指示光柵、光源、透鏡、光電元件及檢測電路等組成。 標尺光柵和指示光柵也可分別稱為長光柵和短光柵,它們的線紋密度相等。
按工作方式分，光柵又可分為 透射光柵 （透射光受調製）和 反射光柵 （反射光受調製）。 光柵每單位長度內的刻痕多少，主要決定於所分光的波長範圍（兩刻痕距離應與該波長數量級相近），單位長度內的刻痕多，色散度越大。 光柵的分辨本領決定於刻痕多少。 利用 全像攝影 技術製備的光柵稱「全像光柵」，不像機刻光柵刻痕有週期性誤差。 通常所說的光柵，是指利用 繞射效應 對光進行調製的 繞射光柵 。 但也存在利用其它原理對光進行調製的光柵，如晶體折射率光柵。 資料來源 [ 編輯] 《物理光學與應用光學》， ISBN 7-5606-0850-7. 分類 ： . 光學儀器.
