In diesem Artikel werden wir uns mit den Funktionsprinzipien von Sensoren befassen. optische Mäuse, beleuchten die Geschichte ihrer technologischen Entwicklung und entlarven auch einige der Mythen, die mit optischen "Nagetieren" verbunden sind.

Wer dich gemacht hat...

Die uns heute bekannten optischen Mäuse haben ihren Stammbaum seit 1999, als die ersten Exemplare solcher Manipulatoren von Microsoft und nach einiger Zeit von anderen Herstellern im Massenverkauf erschienen. Vor dem Aufkommen dieser Mäuse und noch lange danach waren die meisten Computer-Nagetiere in Massenproduktion optomechanisch (die Bewegungen des Manipulators wurden von einem optischen System verfolgt, das mit dem mechanischen Teil verbunden war - zwei Rollen, die für die Verfolgung der Bewegung verantwortlich waren der Maus entlang der x- und y-Achse; diese Rollen drehen sich wiederum von der rollenden Kugel, wenn der Benutzer die Maus bewegt). Zwar gab es auch rein optische Modelle von Mäusen, die für ihre Arbeit einen speziellen Teppich benötigten. Solche Geräte wurden jedoch nicht oft angetroffen, und die Idee der Entwicklung solcher Manipulatoren wurde allmählich zunichte gemacht.

Die uns heute vertraute „Ansicht“ von optischen Massenmäusen, basierend auf den allgemeinen Funktionsprinzipien, wurde in den Forschungslabors des weltberühmten Unternehmens Hewlett-Packard „gezüchtet“. Genauer gesagt in seinem Geschäftsbereich Agilent Technologies, der sich erst vor relativ kurzer Zeit vollständig in ein separates Unternehmen in der Struktur der HP Corporation aufgelöst hat. Bis heute hat Agilent Technologies, Inc. - ein Monopolist auf dem Markt für optische Sensoren für Mäuse, keine anderen Unternehmen entwickeln solche Sensoren, ganz gleich, was Ihnen jemand über die exklusiven Technologien IntelliEye oder MX Optical Engine erzählt. Die unternehmungslustigen Chinesen haben jedoch bereits gelernt, wie man Sensoren von Agilent Technologies „klont“, sodass Sie beim Kauf einer preiswerten optischen Maus durchaus Besitzer eines „linken“ Sensors werden können.

Woher die sichtbaren Unterschiede in der Arbeit von Manipulatoren kommen, werden wir etwas später herausfinden, aber beginnen wir zunächst damit, die grundlegenden Prinzipien der Funktionsweise optischer Mäuse bzw. ihrer Bewegungsverfolgungssysteme zu betrachten.

Wie "sehen" Computermäuse

In diesem Abschnitt untersuchen wir die grundlegenden Funktionsprinzipien optischer Bewegungsverfolgungssysteme, die in modernen mausartigen Manipulatoren verwendet werden.

Die "Vision" der optischen Computermaus beruht also auf dem folgenden Prozess. Mit Hilfe einer LED und einem Linsensystem, das ihr Licht bündelt, wird eine Fläche unter der Maus hervorgehoben. Das von dieser Oberfläche reflektierte Licht wird wiederum von einer anderen Linse gesammelt und gelangt in den Empfangssensor der Mikroschaltung - den Bildprozessor. Dieser Chip wiederum nimmt mit hoher Frequenz (kHz) Bilder von der Oberfläche unter der Maus auf. Darüber hinaus nimmt der Mikroschaltkreis (nennen wir ihn einen optischen Sensor) nicht nur Bilder auf, sondern verarbeitet sie auch selbst, da er zwei wesentliche Teile enthält: das Bilderfassungssystem Image Acquisition System (IAS) und einen integrierten DSP-Bildprozessor.

Basierend auf der Analyse einer Reihe aufeinanderfolgender Bilder (die eine quadratische Matrix von Pixeln unterschiedlicher Helligkeit sind) berechnet der integrierte DSP-Prozessor die resultierenden Indikatoren, die die Richtung der Mausbewegung entlang der x- und y-Achse angeben, und überträgt die Ergebnisse davon Arbeiten Sie außerhalb über die serielle Schnittstelle.

Wenn wir uns das Blockdiagramm eines der optischen Sensoren ansehen, sehen wir, dass die Mikroschaltung aus mehreren Blöcken besteht, nämlich:

• Der Hauptblock ist natürlich BildProzessor- Bildprozessor (DSP) mit eingebautem Lichtsignalempfänger (IAS);
• Spannungsregler und Leistungssteuerung- eine Spannungsanpassungs- und Stromverbrauchssteuereinheit (diese Einheit wird mit Strom versorgt und ein zusätzlicher externer Spannungsfilter ist daran angeschlossen);
• Oszillator- Ein externes Signal wird diesem Block des Chips von einem Master-Quarzoszillator zugeführt, die Frequenz des eingehenden Signals beträgt etwa einige zehn MHz.
• Led-Steuerung- dies ist eine LED-Steuereinheit, mit der die Fläche unter der Maus hervorgehoben wird;
• Serielle Schnittstelle- ein Block, der Daten über die Richtung der Mausbewegung außerhalb des Chips überträgt.

Wir werden einige Details der Funktionsweise des optischen Sensorchips etwas später betrachten, wenn wir zu den fortschrittlichsten modernen Sensoren kommen, aber jetzt kehren wir zu den Grundprinzipien der Funktionsweise optischer Systeme zur Verfolgung der Bewegung von Manipulatoren zurück.

Es sollte klargestellt werden, dass der optische Sensorchip Informationen über die Mausbewegung nicht direkt über die serielle Schnittstelle an den Computer überträgt. Daten werden an einen anderen in der Maus installierten Controller-Chip gesendet. Dieser zweite "Master"-Chip im Gerät ist dafür verantwortlich, auf Mausklicks, Scrollraddrehung usw. zu reagieren. Dieser Chip überträgt unter anderem bereits direkt Informationen über die Richtung der Mausbewegung an den PC und wandelt die vom optischen Sensor kommenden Daten in Signale um, die über PS / 2- oder USB-Schnittstellen übertragen werden. Und schon bewegt der Computer mit Hilfe des Maustreibers auf der Grundlage der über diese Schnittstellen empfangenen Informationen den Cursor-Zeiger über den Bildschirm.

Es liegt gerade an dem Vorhandensein dieses „zweiten“ Controller-Chips, oder besser gesagt daran verschiedene Typen solche Mikroschaltkreise, schon die ersten Modelle optischer Mäuse unterschieden sich deutlich voneinander. Wenn ich über teure Geräte von Microsoft und Logitech nicht schlecht reden kann (obwohl sie keineswegs „sündenfrei“ waren), dann hat sich die Masse der billigen Manipulatoren, die danach auftauchten, nicht ganz angemessen verhalten. Beim Bewegen dieser Mäuse auf gewöhnlichen Teppichen machten die Cursor auf dem Bildschirm seltsame Purzelbäume, sprangen fast auf den Boden des Desktops und manchmal ... manchmal machten sie sogar eine unabhängige Reise über den Bildschirm, wenn der Benutzer die Maus nicht berührte überhaupt. Es ging sogar so weit, dass die Maus den Computer leicht aus dem Standby-Modus holen konnte und die Bewegung fälschlicherweise registrierte, wenn niemand den Manipulator tatsächlich berührte.

Übrigens, wenn Sie immer noch mit einem ähnlichen Problem zu kämpfen haben, wird es auf einen Schlag wie folgt gelöst: Wählen Sie Arbeitsplatz\u003e Eigenschaften\u003e Hardware\u003e Geräte-Manager\u003e wählen Sie die installierte Maus aus\u003e gehen Sie zu " Eigenschaften"\u003e Wechseln Sie im angezeigten Fenster zur Registerkarte "Verwaltung der Stromversorgung" und deaktivieren Sie das Kontrollkästchen "Gerät darf den Computer aus dem Standby-Modus holen" (Abb. 4). Danach kann die Maus den Computer unter keinem Vorwand mehr aus dem Standby wecken, auch wenn Sie mit den Füßen dagegen treten :)

Der Grund für einen so auffälligen Unterschied im Verhalten optischer Mäuse lag also keineswegs in den „schlechten“ oder „guten“ verbauten Sensoren, wie viele immer noch denken. Glauben Sie mir, das ist nichts weiter als ein Mythos. Oder Fantasie, wenn Sie es so mögen :) Mäuse, die sich völlig unterschiedlich verhalten, hatten oft genau die gleichen optischen Sensorchips installiert (glücklicherweise gab es nicht so viele Modelle dieser Chips, wie wir unten sehen werden). Dank der unvollkommenen Controller-Chips, die in optischen Mäusen installiert sind, hatten wir jedoch die Gelegenheit, die ersten Generationen optischer Nagetiere heftig zu schelten.

Allerdings sind wir etwas vom Thema abgeschweift. Wir kehren zurück. Im Allgemeinen enthält das optische Trackingsystem der Maus zusätzlich zum Sensorchip mehrere weitere Grundelemente. Das Design umfasst einen Halter (Clip), in dem eine LED installiert ist, und den Sensorchip selbst (Sensor). Dieses System von Elementen ist auf einer gedruckten Schaltungsplatine (PCB) montiert, zwischen der und der Unterseite der Maus (Grundplatte) ein Kunststoffelement (Linse) befestigt ist, das zwei Linsen enthält (deren Zweck oben beschrieben wurde).

Im zusammengebauten Zustand sieht das optische Tracking-Element wie oben gezeigt aus. Das Funktionsschema der Optik dieses Systems ist unten dargestellt.

Der optimale Abstand vom Linsenelement zur reflektierenden Oberfläche unter der Maus sollte zwischen 2,3 und 2,5 mm liegen. Dies sind die Empfehlungen des Sensorherstellers. Hier ist der erste Grund, warum sich optische Mäuse schlecht fühlen, wenn sie auf Plexiglas auf dem Tisch, allen Arten von „durchscheinenden“ Teppichen usw. „krabbeln“. Und Sie sollten keine „dicken“ Beine auf optische Mäuse kleben, wenn die alten herunterfallen oder gelöscht werden . Die Maus kann aufgrund einer übermäßigen „Höhe“ über der Oberfläche in einen Zustand der Benommenheit fallen, wenn es ziemlich problematisch wird, den Cursor „aufzuwirbeln“, nachdem die Maus in Ruhe ist. Das sind keine theoretischen Erfindungen, das ist persönliche Erfahrung :)

Übrigens zum Problem der Haltbarkeit optischer Mäuse. Ich erinnere mich, dass einige ihrer Hersteller behaupteten, sie würden ewig halten. Ja, die Zuverlässigkeit des optischen Trackingsystems ist hoch, sie ist mit der optomechanischen nicht zu vergleichen. Gleichzeitig gibt es in optischen Mäusen viele rein mechanische Elemente, die genauso einem Verschleiß unterliegen wie unter der Dominanz der guten alten „Optomechanik“. So waren zum Beispiel die Beine meiner alten optischen Maus verschlissen und abgefallen, das Scrollrad brach (zweimal, das letzte Mal unwiederbringlich :()), der Draht im Verbindungskabel durchgescheuert, der Gehäusedeckel löste sich vom Manipulator . .. aber der optische Sensor funktioniert gut, als ob nichts Anhand dessen können wir mit Sicherheit feststellen, dass sich Gerüchte über die angeblich beeindruckende Haltbarkeit von optischen Mäusen in der Praxis nicht bestätigt haben und warum, bitte sagen Sie, optische Mäuse auch "leben". Immerhin neue, perfektere Modelle, die auf einer neuen Elementbasis erstellt wurden. Sie sind offensichtlich perfekter und bequemer zu verwenden. Fortschritt, wissen Sie, ist eine kontinuierliche Sache. Mal sehen, wie es auf dem Gebiet der Evolution war der optischen Sensoren, an denen wir interessiert sind, sehen wir uns das jetzt an."

Aus der Geschichte des Maussehens

Entwicklungsingenieure bei Agilent Technologies, Inc. sie essen ihr Brot nicht umsonst. In den letzten fünf Jahren wurden die optischen Sensoren des Unternehmens erheblichen technologischen Verbesserungen unterzogen, und ihre neuesten Modelle haben sehr beeindruckende Eigenschaften.

Aber reden wir über alles der Reihe nach. Chips waren die ersten massenproduzierten optischen Sensoren. HDNS-2000(Abb. 8). Diese Sensoren hatten eine Auflösung von 400 cpi (Counts per Inch), also Dots (Pixel) pro Inch, und waren für eine maximale Mausbewegungsgeschwindigkeit von 12 Inch/s (ca. 30 cm/s) mit einem optischen Sensor-Snapshot ausgelegt Frequenz von 1500 Frames in einer Sekunde. Zulässig (mit Erhaltung stabiler Betrieb Sensor) Beschleunigung beim Bewegen der Maus "ruckartig" für den HDNS-2000-Chip - nicht mehr als 0,15 g (ca. 1,5 m/s 2).

Dann kamen optische Sensorchips auf den Markt. ADNS-2610 und ADNS-2620. Der optische Sensor ADNS-2620 unterstützte bereits eine programmierbare Frequenz zum "Schießen" der Oberfläche unter der Maus mit einer Frequenz von 1500 oder 2300 Schüssen / s. Jedes Bild wurde mit einer Auflösung von 18x18 Pixel aufgenommen. Für den Sensor war die maximale Betriebsgeschwindigkeit der Bewegung immer noch auf 12 Zoll pro Sekunde begrenzt, aber die Grenze der zulässigen Beschleunigung wurde auf 0,25 g erhöht, mit einer Oberflächen-"Fotografier"-Rate von 1500 Bildern / s. Dieser Chip (ADNS-2620) hatte auch nur 8 Beine, wodurch seine Größe im Vergleich zum ADNS-2610-Chip (16 Pins), der dem HDNS-2000 ähnlich sieht, erheblich reduziert werden konnte. Bei Agilent Technologies, Inc. machten sich daran, ihre Chips zu "minimieren", um letztere kompakter, sparsamer im Stromverbrauch und damit bequemer für den Einbau in "mobile" und drahtlose Manipulatoren zu machen.

Dem ADNS-2610-Chip wurde, obwohl es sich um ein „großes“ Analogon des 2620 handelte, die Unterstützung für den „erweiterten“ Modus von 2300-Schüssen / s entzogen. Außerdem benötigte diese Option 5 V Strom, während der ADNS-2620-Chip nur 3,3 V kostete.

Chip kommt bald ADNS-2051 war eine viel leistungsfähigere Lösung als die HDNS-2000- oder ADNS-2610-Chips, obwohl es ihnen auch äußerlich (Verpackung) ähnlich war. Dieser Sensor ermöglichte es bereits, die "Auflösung" des optischen Sensors programmgesteuert zu steuern und von 400 auf 800 cpi zu ändern. Die Variante der Mikroschaltung ermöglichte auch die Einstellung der Frequenz der Oberflächenschüsse und ihre Änderung in einem sehr weiten Bereich: 500, 1000,1500, 2000 oder 2300 Schüsse/s. Aber die Größe dieser sehr Bilder war nur 16x16 Pixel. Bei 1500 Schüssen/s betrug die maximal zulässige Beschleunigung der Maus beim „Ruck“ noch 0,15 g, die maximal mögliche Bewegungsgeschwindigkeit 14 Zoll/s (also 35,5 cm/s). Dieser Chip wurde für eine Versorgungsspannung von 5 V ausgelegt.

Sensor ADNS-2030 designed für Kabellose Geräte, und hatte daher einen geringen Stromverbrauch und benötigte nur 3,3 V Strom. Der Chip unterstützt auch Energiesparfunktionen, wie z. B. die Funktion zur Reduzierung des Stromverbrauchs im Ruhezustand der Maus (Stromsparmodus in Zeiten ohne Bewegung), Wechsel in den Schlafmodus, auch wenn die Maus über die USB-Schnittstelle angeschlossen ist usw Die Maus könnte allerdings auch in einem Nicht-Stromsparmodus arbeiten: Der Wert „1“ im Sleep-Bit eines der Chipregister machte den Sensor „immer wach“, und dem Default-Wert entsprach „0“. der Betriebsmodus der Mikroschaltung, wenn nach einer Sekunde, wenn sich die Maus nicht bewegte (genauer gesagt, nach dem Empfang von 1500 völlig identischen Oberflächenschüssen), der Sensor zusammen mit der Maus in den Energiesparmodus wechselte. Die anderen Hauptmerkmale des Sensors unterschieden sich nicht von denen des ADNS-2051: das gleiche 16-Pin-Gehäuse, Bewegungsgeschwindigkeit von bis zu 14 Zoll / s bei einer maximalen Beschleunigung von 0,15 g, programmierbare Auflösung von 400 und 800 cpi bzw. Snapshot-Raten könnten genau die gleichen sein wie bei der oben betrachteten Version der Mikroschaltung.

Dies waren die ersten optischen Sensoren. Leider waren sie durch Mängel gekennzeichnet. Ein großes Problem beim Bewegen einer optischen Maus über Oberflächen, insbesondere bei sich wiederholenden kleinen Mustern, bestand darin, dass der Bildprozessor manchmal separate ähnliche Bereiche eines vom Sensor empfangenen monochromen Bildes verwechselte und die Richtung der Mausbewegung falsch bestimmte.

Als Ergebnis bewegte sich der Cursor auf dem Bildschirm nicht wie gewünscht. Der Zeiger auf dem Bildschirm wurde sogar zu spontanen :) - unvorhersehbaren Bewegungen in eine beliebige Richtung fähig. Darüber hinaus ist leicht zu erraten, dass der Sensor bei zu schneller Bewegung der Maus im Allgemeinen jede „Verbindung“ zwischen mehreren aufeinanderfolgenden Oberflächenaufnahmen verlieren könnte. Was zu einem weiteren Problem führte: Der Cursor zuckte beim zu starken Bewegen der Maus entweder an einer Stelle, oder es traten im Allgemeinen „übernatürliche“ Phänomene auf :) Phänomene zum Beispiel mit der schnellen Drehung der Welt in Spielzeug. Es war ziemlich klar, dass für die menschliche Hand die Beschränkungen von 12-14 Zoll / s in Bezug auf die maximale Bewegungsgeschwindigkeit der Maus eindeutig nicht ausreichen. Es bestand auch kein Zweifel, dass 0,24 s (fast eine Viertelsekunde), die für die Beschleunigung der Maus von 0 auf 35,5 cm / s (14 Zoll / s - die maximale Geschwindigkeit) vorgesehen sind, eine sehr lange Zeitspanne für einen Menschen sind in der Lage, die Bürste viel schneller zu bewegen. Und daher kann es bei scharfen Mausbewegungen in dynamischen Gaming-Anwendungen mit einem optischen Manipulator schwierig sein ...

Das hat auch Agilent Technologies verstanden. Die Entwickler erkannten, dass die Eigenschaften der Sensoren radikal verbessert werden mussten. Bei ihrer Forschung hielten sie sich an ein einfaches, aber korrektes Axiom: Je mehr Bilder pro Sekunde der Sensor aufnimmt, desto unwahrscheinlicher ist es, dass er die „Spur“ der Mausbewegung verliert, wenn der Computerbenutzer plötzliche Bewegungen macht :)

Obwohl sich optische Sensoren, wie wir oben sehen können, weiterentwickelt haben, werden ständig neue Lösungen veröffentlicht, aber die Entwicklung in diesem Bereich kann sicher als „sehr allmählich“ bezeichnet werden. Im Großen und Ganzen gab es keine wesentlichen Änderungen in den Eigenschaften der Sensoren. Aber der technologische Fortschritt in jedem Bereich ist manchmal durch scharfe Sprünge gekennzeichnet. Es gab einen solchen „Durchbruch“ auf dem Gebiet der Entwicklung optischer Sensoren für Mäuse. Die Einführung des optischen Sensors ADNS-3060 kann als wahrhaft revolutionär angesehen werden!

Das beste von

Optischer Sensor ADNS-3060, im Vergleich zu seinen "Vorfahren", hat eine wirklich beeindruckende Reihe von Eigenschaften. Die Verwendung dieses Chips, verpackt in einem 20-Pin-Gehäuse, bietet optischen Mäusen nie zuvor gesehene Möglichkeiten. Die zulässige maximale Bewegungsgeschwindigkeit des Manipulators hat sich auf 40 Zoll / s erhöht (also fast das Dreifache!), d.h. erreichte die Vorzeichengeschwindigkeit von 1 m/s. Das ist schon sehr gut - es ist unwahrscheinlich, dass mindestens ein Benutzer die Maus so oft mit einer Geschwindigkeit bewegt, die diese Grenze überschreitet, dass er sich ständig unwohl fühlt, wenn er den optischen Manipulator verwendet, einschließlich Spieleanwendungen. Die zulässige Beschleunigung hat sich jedoch erschreckenderweise um das Hundertfache (!) erhöht und einen Wert von 15 g (knapp 150 m/s 2) erreicht. Jetzt hat der Nutzer 7 Hundertstelsekunden Zeit, um die Maus von 0 auf maximal 1 m/s zu beschleunigen - ich denke, dass jetzt die wenigsten in der Lage sein werden, diese Grenze zu überschreiten, und selbst dann wohl in Träumen :) Die programmierbare Die Geschwindigkeit der Aufnahme von Oberflächenbildern mit einem optischen Sensor im neuen Chipmodell übersteigt 6400 fps, d.h. "schlägt" den bisherigen "Rekord" fast dreimal. Darüber hinaus kann der ADNS-3060-Chip die Bildwiederholrate selbst anpassen, um die optimalsten Betriebsparameter zu erreichen, je nachdem, über welche Oberfläche sich die Maus bewegt. Die "Auflösung" des optischen Sensors kann weiterhin 400 oder 800 cpi betragen. Lassen Sie uns das Beispiel der ADNS-3060-Mikroschaltung verwenden, um die allgemeinen Funktionsprinzipien von optischen Sensorchips zu betrachten.

Das allgemeine Schema zur Analyse von Mausbewegungen hat sich gegenüber früheren Modellen nicht geändert - die von der IAS-Sensoreinheit erhaltenen Mikrobilder der Oberfläche unter der Maus werden dann von dem im selben Chip integrierten DSP (Prozessor) verarbeitet, der Richtung und Entfernung bestimmt der Bewegung des Manipulators. Der DSP berechnet die relativen x- und y-Offsetwerte relativ zur Ausgangsposition der Maus. Dann liest der externe Maus-Controller-Chip (wofür wir ihn brauchen, haben wir bereits gesagt) Informationen über die Bewegung des Manipulators von der seriellen Schnittstelle des optischen Sensorchips. Dann übersetzt dieser externe Controller die empfangenen Daten über die Richtung und Geschwindigkeit der Mausbewegung in Signale, die über Standard-PS / 2- oder USB-Schnittstellen übertragen werden, die bereits von ihm an den Computer gelangen.

Aber lassen Sie uns ein wenig tiefer in die Eigenschaften des Sensors eintauchen. Das Blockdiagramm des ADNS-3060-Chips ist oben dargestellt. Wie Sie sehen können, hat sich seine Struktur im Vergleich zu seinen entfernten "Vorfahren" nicht grundlegend geändert. 3.3 Der Sensor wird über den Spannungsregler- und Leistungssteuerungsblock mit Strom versorgt, demselben Block ist die Spannungsfilterfunktion zugewiesen, für die der Anschluss an einen externen Kondensator verwendet wird. Das Signal, das vom externen Quarzresonator zum Oszillatorblock kommt (dessen Nennfrequenz 24 MHz beträgt, für frühere Mikroschaltkreismodelle wurden Hauptoszillatoren mit niedrigerer Frequenz verwendet), dient dazu, alle Rechenprozesse zu synchronisieren, die innerhalb des Mikroschaltkreises des optischen Sensors stattfinden. Beispielsweise ist die Frequenz von Schnappschüssen eines optischen Sensors an die Frequenz dieses externen Generators gebunden (letzterer unterliegt übrigens keinen sehr strengen Beschränkungen für zulässige Abweichungen von der Nennfrequenz - bis zu +/- 1 MHz). . Abhängig von dem Wert, der an einer bestimmten Adresse (Register) des Chipspeichers eingegeben wird, sind die folgenden Betriebsfrequenzen zum Aufnehmen von Bildern durch den Sensor ADNS-3060 möglich.

Registerwert, hexadezimal	Dezimalwert	Sensor-Snapshot-Rate, fps
OE7E	3710	6469
12C0	4800	5000
1F40	8000	3000
2EE0	12000	2000
3E80	16000	1500
BB80	48000	500

Wie Sie sich vorstellen können, erfolgt die Bestimmung der Häufigkeit von Sensorschnappschüssen anhand der Daten in der Tabelle nach einer einfachen Formel: Bildrate \u003d (Generator-Hauptfrequenz (24 MHz) / Wert des für die Bildrate verantwortlichen Registers ).

Die vom ADNS-3060-Sensor aufgenommenen Oberflächenbilder (Frames) haben eine Auflösung von 30x30 und stellen die gleiche Pixelmatrix dar, deren Farbe jeweils in 8 Bit codiert ist, d.h. ein Byte (entsprechend 256 Graustufen für jedes Pixel). Somit ist jeder Rahmen (Frame), der in den DSP-Prozessor eintritt, eine Folge von 900 Datenbytes. Aber der "listige" Prozessor verarbeitet diese 900 Bytes eines Frames nicht sofort nach der Ankunft, er wartet, bis 1536 Bytes Pixelinformationen im entsprechenden Puffer (Speicher) angesammelt sind (dh Informationen über weitere 2/3 des nächsten Frames). hinzugefügt). Und erst danach beginnt der Chip, Informationen über die Bewegung des Manipulators zu analysieren, indem er Änderungen in aufeinanderfolgenden Oberflächenbildern vergleicht.

Bei einer Auflösung von 400 oder 800 Pixel pro Zoll werden sie im RES-Bit der Speicherregister des Mikrocontrollers angezeigt. Ein Nullwert dieses Bits entspricht 400 cpi, und eine logische Eins in RES versetzt den Sensor in den 800-cpi-Modus.

Nachdem der integrierte DSP-Prozessor die Bilddaten verarbeitet hat, berechnet er die relativen Verschiebungswerte des Manipulators entlang der X- und Y-Achse und gibt spezifische Daten darüber in den Speicher des ADNS-3060-Chips ein. Die Mikroschaltung des externen Controllers (Maus) wiederum kann diese Informationen über den seriellen Port mit einer Frequenz von etwa einmal pro Millisekunde aus dem Speicher des optischen Sensors "schöpfen". Beachten Sie, dass nur ein externer Mikrocontroller die Übertragung solcher Daten initiieren kann, der optische Sensor selbst wird niemals eine solche Übertragung initiieren. Daher liegt die Frage der Effizienz (Frequenz) der Verfolgung der Mausbewegung weitgehend auf den "Schultern" des externen Controller-Chips. Daten vom optischen Sensor werden in 56-Bit-Paketen übertragen.

Nun, der Led Control-Block, mit dem der Sensor ausgestattet ist, ist für die Steuerung der Hintergrundbeleuchtungsdiode verantwortlich - durch Ändern des Werts von Bit 6 (LED_MODE) an Adresse 0x0a kann der Optosensor-Mikroprozessor die LED in zwei Betriebsmodi schalten: logisch " 0“ entspricht dem Zustand „Diode ist immer an“, logisch „1“ versetzt die Diode in den Modus „nur bei Bedarf an“. Dies ist beispielsweise bei der Arbeit mit drahtlosen Mäusen wichtig, da Sie so die Ladung ihrer autonomen Stromquellen sparen können. Außerdem kann die Diode selbst mehrere Helligkeitsmodi haben.

Das ist eigentlich alles mit den Grundprinzipien des optischen Sensors. Was kann noch hinzugefügt werden? Die empfohlene Betriebstemperatur des ADNS-3060-Chips sowie aller anderen Chips dieser Art liegt zwischen 0 0 С und +40 0 С. Obwohl Agilent Technologies die Erhaltung der Arbeitseigenschaften seiner Chips im Temperaturbereich von -40 bis +85 °С garantiert.

Laser-Zukunft?

Kürzlich wurde das Internet mit lobenden Artikeln über die Logitech MX1000 Laser Cordless Mouse gefüllt, die einen Infrarotlaser verwendet, um die Oberfläche unter der Maus zu beleuchten. Es versprach fast eine Revolution im Bereich der optischen Mäuse. Nachdem ich diese Maus persönlich benutzt hatte, war ich leider überzeugt, dass die Revolution nicht stattgefunden hat. Aber darum geht es nicht.

Ich habe die Logitech MX1000-Maus nicht zerlegt (hatte keine Gelegenheit), aber ich bin mir sicher, dass unser alter Freund, der ADNS-3060-Sensor, hinter der "neuen revolutionären Lasertechnologie" steckt. Denn nach den mir vorliegenden Informationen unterscheiden sich die Eigenschaften des Sensors dieser Maus nicht von denen etwa des Modells Logitech MX510. Der ganze "Hype" entstand um die Aussage auf der Logitech-Website, dass mit einem laseroptischen Trackingsystem zwanzigmal (!) mehr Details preisgegeben werden als mit der LED-Technologie. Auf dieser Grundlage haben sogar einige angesehene Websites Fotos von bestimmten Oberflächen veröffentlicht, sagen sie, wie sie ihre gewöhnlichen LED- und Lasermäuse sehen :)

Natürlich waren diese Fotos (und danke dafür) nicht die bunten bunten Blumen, mit denen man uns auf der Logitech-Website von der Überlegenheit der Laserbeleuchtung des optischen Trackingsystems zu überzeugen versuchte. Nein, optische Mäuse haben natürlich nichts Ähnliches „gesehen“ wie die angegebenen Farbfotos mit unterschiedlichem Detailgrad - die Sensoren „fotografieren“ immer noch nicht mehr als eine quadratische Matrix aus grauen Pixeln, die sich nur in unterschiedlicher Helligkeit unterscheiden (Verarbeitungsinformationen zu die erweiterte Farbpalette der Pixel würde den DSP exorbitant belasten).

Nehmen wir an, um ein 20-mal detaillierteres Bild zu erhalten, braucht man, sorry für die Tautologie, zwanzigmal mehr Details, die nur durch zusätzliche Bildpixel vermittelt werden können, und sonst nichts. Es ist bekannt, dass die Logitech MX 1000 Laser Cordless Mouse Bilder mit 30x30 Pixeln aufnimmt und eine maximale Auflösung von 800 cpi hat. Von einer Verzwanzigfachung der Bilddetails kann also keine Rede sein. Wo hat der Hund gefummelt :), und sind solche Aussagen generell unbegründet? Versuchen wir herauszufinden, was das Erscheinen dieser Art von Informationen verursacht hat.

Wie Sie wissen, sendet ein Laser einen eng gerichteten (mit einer kleinen Divergenz) Lichtstrahl aus. Daher ist die Ausleuchtung der Fläche unter der Maus mit einem Laser deutlich besser als mit einer LED. Der im Infrarotbereich arbeitende Laser wurde gewählt, wahrscheinlich um die Augen nicht durch die mögliche Reflexion von Licht unter der Maus im sichtbaren Spektrum zu blenden. Die Tatsache, dass der optische Sensor normalerweise im Infrarotbereich arbeitet, sollte nicht überraschen – vom roten Bereich des Spektrums, in dem die meisten optischen LED-Mäuse arbeiten, bis ins Infrarot – „zur Hand“, und es ist unwahrscheinlich, dass der Übergang dazu erfolgt ein neuer optischer Bereich war für den Sensor schwierig. Beispielsweise verwendet der Logitech MediaPlay-Manipulator eine LED, bietet aber auch eine Infrarotbeleuchtung. Aktuelle Sensoren funktionieren problemlos auch mit blauem Licht (es gibt Manipulatoren mit solcher Beleuchtung), daher ist das Spektrum der Beleuchtungsfläche für Sensoren kein Problem. Aufgrund der stärkeren Ausleuchtung der Fläche unter der Maus ist also davon auszugehen, dass der Unterschied zwischen strahlungsabsorbierenden (dunkel) und strahlenreflektierenden (hellen) Stellen deutlicher ausfallen wird als bei Verwendung einer herkömmlichen LED - d.h. Das Bild wird kontrastreicher.

In der Tat, wenn wir reale Bilder der Oberfläche betrachten, die von einem herkömmlichen optischen LED-System und einem System mit Laser aufgenommen wurden, werden wir sehen, dass die "Laser"-Version viel kontrastreicher ist - die Unterschiede zwischen den dunklen und hellen Bereichen des Bildes sind aussagekräftiger. Natürlich kann dies die Arbeit des optischen Sensors erheblich erleichtern, und vielleicht gehört Mäusen mit einem Laserbeleuchtungssystem die Zukunft. Zwanzigmal detaillierter kann man solche „Laser“-Bilder aber kaum nennen. Das ist also ein weiterer „Neugeborenen“-Mythos.

Was werden die optischen Sensoren der nahen Zukunft sein? Es ist schwer zu sagen. Vermutlich wird auf Laserbeleuchtung umgestellt, und im Web kursieren bereits Gerüchte über einen in der Entwicklung befindlichen Sensor mit einer „Auflösung“ von 1600 cpi. Wir können nur warten.

Beim Kauf eines Computers achten viele Benutzer nur auf die Auswahl der wichtigsten und teuersten Komponenten - eines Prozessors, Hauptplatine, Grafikkarten usw.

Was die Wahl angeht Peripheriegeräte( , Maus), dann werden hier viele Merkmale übersehen. Oft nimmt der Nutzer das mit, was im Lieferumfang enthalten ist Systemblock, und wundert sich dann, warum die Maus so schnell versagt (oder einfach unbequem in der Hand zu halten ist).

In diesem Artikel gehen wir auf die wichtigsten Eigenschaften einer Computermaus ein, die Sie beim Kauf beachten sollten.

1 Größe und Form

Die meisten Computeroperationen werden mit der Maus ausgeführt. Folglich hält der Benutzer die Maus fast ständig in der Hand und bewegt sie auf dem Tisch oder auf dem Teppich. Dies erklärt die Notwendigkeit, genau das Gerät zu wählen, das in seiner Form und Größe ideal für die Form und Größe der Handfläche ist. Andernfalls ist das Halten der Maus nicht sehr angenehm, Sie werden schneller müde und haben weniger Freude an der Arbeit.

Ich kenne sogar Leute, deren Hand beim Arbeiten mit einer unbequemen Maus so sehr schmerzte, dass sie für eine Weile unfreiwillig Linkshänder wurden. Als die Hand zu brechen begann, bewegte sich die Maus nach links, zur linken Hand, die Maustasten wurden für die linke Hand neu angeordnet, und so war es möglich, die rechte Hand zu beruhigen. Dies ist sehr unpraktisch, es sei denn, Sie sind ein echter Linkshänder, und die Arbeit am Computer verlangsamt sich erheblich.

Halten Sie die Maus daher vor dem Kauf unbedingt in der Hand und schätzen Sie ein, wie angenehm es ist, damit zu arbeiten, wie angenehm es ist, sie in der Hand zu halten (in der rechten Hand für Rechtshänder und in der linken Hand für Linkshänder).

2 Typ (Typ) einer Computermaus

Nach ihrer Art werden Mäuse unterteilt in

• mechanisch,
• optisch u
• Fernbedienung.

Mal sehen, wie eine Computermaus je nach Typ aussieht.

Mechanische Manipulatoren verwenden eine spezielle Kugel, die sich dreht, wenn sich das Gerät über eine flache Oberfläche bewegt.

Reis. 1 mechanische Maus

Optische Mausmanipulatoren verwenden einen optischen Zeiger, der Änderungen in der Position der Maus relativ zu der Ebene liest, entlang der sich die Maus bewegt.

Reis. 2 optische Maus Computer USB-Anschluss

Remote-Mäuse funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie optische Mäuse, haben aber keine Kabelverbindung zum Computer.

Reis. 3 Remote-Maus

Bei Remote-Mäusen wird das Signal des Manipulators drahtlos aus der Ferne übertragen, während die Mäuse selbst mit einer Batterie oder einem Akku betrieben werden.

Mechanische Mäuse sind jetzt veraltet. Aufgrund der relativ geringen Empfindlichkeit und der häufigen Ausfälle verwendet sie fast niemand. Sie sammeln schnell Staub und Schmutz an, die den normalen Betrieb der rotierenden Kugel und der Lesesensoren beeinträchtigen. Es macht keinen Sinn, solche Manipulatoren zu kaufen, auch wenn sie preislich attraktiv sind.

Optische Mäuse sind am gebräuchlichsten (aufgrund der Benutzerfreundlichkeit, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit).

Remote-Mäuse werden ebenfalls häufig verwendet, haben jedoch eine Reihe von Nachteilen. Z.B,

• mögliche Probleme mit der Empfindlichkeit (auch aufgrund fehlender Drähte),
• die Notwendigkeit des regelmäßigen Austauschs von Batterien,
• Batterieladekontrolle, falls verwendet.

Solche Remote-Mäuse können jedoch für diejenigen nützlich sein, die entfernt vom Computer arbeiten. Wenn Sie beispielsweise einen Computer als Fernseher verwenden, ist es bequemer, die Fernsehkanäle aus der Ferne umzuschalten und auf der Couch zu sitzen, wie man so sagt, für die eine Remote-Maus so nützlich sein kann!

Remote-Mäuse sind auch praktisch für diejenigen, die Präsentationen mit einem Computer machen, aber nicht die Möglichkeit haben, mit professioneller Ausrüstung zu arbeiten. Dann wird ein Computer (häufiger nicht einmal ein Computer, sondern ein Laptop) als Bildschirm für die Demonstration verwendet, und eine Remote-Maus ermöglicht es Ihnen, Präsentationsfolien aus der Ferne zu wechseln (z. B. während einer Rede im Stehen).

3 Stecker zum Anschluss

Alle Mäuse, auch entfernte, müssen über Ports mit dem Computer verbunden werden. Kabelgebundene Mäuse haben einen entsprechenden Stecker am Ende des Kabels. Drahtlose Mäuse haben ein spezielles Gerät wie einen kleinen USB-Stick, der ebenfalls mit dem PC-Port verbunden ist und als Empfänger für Signale von der Remote-Maus dient.

Reis. 4 PC/2-Anschlüsse

Die Maus kann an den Computer angeschlossen werden

• an den PC/2-Port (Abb. 4 – runder Port),
• sowie an den USB-Anschluss (Abb. 2).

Gleichzeitig ersetzen USB-Mäuse schnell Mäuse mit einem PC / 2-Kabel vom Markt. Dafür gibt es mehrere Gründe:

• erstens eine bessere Verbindung;
• zweitens die Verbreitung von USB-Anschlüssen an fast allen modernen PCs.

Es kommt auch vor, dass der Computer nicht so viele USB-Anschlüsse hat und möglicherweise nicht ausreicht, um eine Maus anzuschließen. Selten, aber das kann passieren. Dann kommen sie zur Rettung - das sind Geräte, mit denen Sie 2, 4 oder mehr USB-Ports aus einem USB-Port machen können. Das erhöht zwar die Anschaffungskosten einer Maus, da man zusätzlich einen Splitter kaufen muss, löst aber das Problem der fehlenden Anschlüsse. Glücklicherweise ist das Fehlen von USB eine äußerst seltene Situation, an gewöhnlichen PCs (wenn es nicht „exotisch“ ist) sind immer genügend USB-Ports vorhanden, um eine Maus anzuschließen.

Wer sich beim Umstieg auf einen PC, an dem es keine PS-2-Ports mehr gibt, nicht von der gewohnten und „nativen“ Maus mit PS-2-Anschluss trennen möchte, dem sei die Industrie (leider nicht ganz nativ, sondern eher chinesisch !) Bietet PS-Adapter -2 - USB. Auch dies kommt selten vor, es ist einfacher, die Maus auf USB umzustellen, als einen Adapter zu suchen, zu kaufen und zu bezahlen. Für diejenigen, die es wünschen, können wir jedoch eine solche etwas exotische Option zum Anschließen einer Maus an einen Computer anbieten.

4 Empfindlichkeit

Dieser Indikator wird in dpi (dots per inch) gemessen. Je höher die Empfindlichkeit der Computermaus, desto genauer können Sie den Mauszeiger auf der Arbeitsfläche (auf dem Bildschirm) des Monitors bewegen.

Lassen Sie uns erklären. Wir sprechen über die Genauigkeit, mit der Sie den Mauszeiger an der einen oder anderen Stelle auf dem Bildschirm platzieren können. Je höher die Empfindlichkeit, dh je mehr Punkte pro Zoll, desto genauer können Sie den Mauszeiger an die gewünschte Stelle auf dem Bildschirm setzen.

Ich möchte Sie daran erinnern, dass ein Zoll 2,54 cm entspricht, und wir verwenden dieses Längenmesssystem, weil wir nicht die Vorfahren der Computertechnologie sind und daher das Maß- und Gewichtssystem eines anderen verwenden.

Hochsensibilität ist in der Tat nicht nur ein Segen. Im Gegensatz dazu kann eine hohe Empfindlichkeit Probleme und Schwierigkeiten beim Arbeiten mit der Maus verursachen. Eine hohe Empfindlichkeit ist wichtig für diejenigen, die mit hochauflösender Computergrafik arbeiten, für Computerdesigner, für Designer und ähnliche Berufe, die das Zeichnen oder Entwerfen mit einem PC erfordern. Eine hohe Empfindlichkeit kann für "Gamer", Fans von Computerspielen, nützlich sein, bei denen die Genauigkeit beim Treffen bestimmter Felder auf dem Monitorbildschirm wichtig ist.

Ansonsten können normale PC-Benutzer mit Mausmanipulatoren mit relativ geringer Genauigkeit auskommen. Warum hohe Genauigkeit, wenn Sie sich beispielsweise nur mit der Bearbeitung von Texten beschäftigen? Sie können die Maus ganz einfach auf die gewünschte Zeile, auf das gewünschte Zeichen des Textes bringen, wie sie sagen, „ohne zu zielen“ und Sie werden nichts verfehlen!

Die Empfindlichkeit vieler mechanischer Mäuse liegt zwischen 400 und 500 dpi. Wie bereits erwähnt, gehört diese Art von Manipulatoren jedoch bereits der Vergangenheit an. Bei optischen Modellen kann der dpi-Wert 800-1000 erreichen.

Die Kosten eines bestimmten Mausmodells hängen direkt von der Empfindlichkeit ab. Beim Kauf einer Maus mit hoher Empfindlichkeit zahlt der PC-Nutzer zusätzlich für dieses Feature. Dies ist ein weiteres Argument dafür, Mäuse zu wählen, die nicht zu empfindlich sind. Warum zu viel bezahlen, wenn eine hohe Empfindlichkeit für die normale PC-Arbeit nicht erforderlich ist?!

5 Anzahl der Tasten

Eine Standardmaus hat nur drei Bedienelemente – die rechte und linke Taste sowie das Rad. Das Mausrad ist nicht nur das mittlerweile bekannte Scroll-Werkzeug, sondern dient auch als dritte Maustaste. Sie können das Rad wie einen Knopf drücken, darauf klicken. Dies ermöglicht beispielsweise das Öffnen von Browserfenstern in neuen Tabs (siehe ).

Das Arbeiten mit den Tasten und mit dem Mausrad sollte angenehm und bequem sein, sonst kann eine solche Maus den PC-Nutzer nerven. Zum Beispiel können Tasten (sowohl rechts als auch links) zu fest sitzen und mit ziemlich viel Kraft gedrückt werden. Dies ist nicht für jeden geeignet, und bei längerer Arbeit kann es einfach langweilig werden, die Tasten zu drücken, was manchmal zu schmerzhaften und unangenehmen Empfindungen führt.

Maustasten können leise, fast lautlos gedrückt werden, oder sie können laut klicken. Dies ist auch, wie sie sagen, ein Amateur, jemand mag es lauter, mit einem Klick, und jemand bevorzugt Stille.

Die Tasten können ohne Spiel, ohne Spiel gedrückt werden, und in einigen Fällen kann das Spiel so groß sein, dass das Gefühl entsteht, dass sich die Taste selbst ein wenig bewegt, schwankt. Tasten mit Spiel können nervig sein, aber jemand mag sie vielleicht. Wie sie sagen, für einen Amateur. Sie müssen es mit Ihren eigenen Händen versuchen und wählen.

Auch das Mausrad. Es kann sich leicht drehen oder „langsamer“ werden und zusätzlichen Aufwand erfordern. Auch hier - ganz nach Belieben.

Das Drücken des Rads kann einfach sein, oder es kann eine gewisse Übung des Zeigefingers erfordern. Besonders ärgerlich ist es, wenn das Rad ohne Klick gedrückt wird, wenn es nicht sehr gut zu spüren ist, ob das Drücken erfolgt ist oder nicht. In diesem Fall ähnelt das Drücken und Scrollen des Rads einem Rouletterad, entweder Pan oder Go! Nicht sehr praktisch, eine solche Maus ist eher etwas für Abenteuerlustige.

Für einen gewöhnlichen unerfahrenen PC-Benutzer ist es besser, eine Maus zu haben, bei der alles einfach und klar ist:

• Hier sind sie, linke und rechte Mausklicks,
• Hier ist es, das Rad hoch und runter zu scrollen (Achtung, manchmal dreht sich das Rad gut nur in einer Richtung hoch oder runter und klemmt in der anderen, und dies sollte auch beim Kauf überprüft werden!).
• Und hier sind sie, klare und verständliche Klicks mit dem Rad, dh Klicks mit der dritten Maustaste.

Alles ist einfach, zuverlässig, praktisch.

Für gewöhnliche Drei-Tasten-Mäuse werden in der Regel keine zusätzlichen Treiber benötigt, diese sind bereits enthalten Betriebssysteme PC.

Reis. 5 Maus mit vielen Tasten

Bei teureren und fortschrittlicheren Modellen können 4, 5, 6 oder mehr Tasten vorhanden sein. Wenn Sie Treiber für solche Mäuse installieren, können Sie eine bestimmte Aktion (oder eine Folge von Aktionen auf einmal) an jede Schaltfläche "hängen". Dies kann sehr praktisch sein, wenn Sie in einigen arbeiten spezielle Anwendungen oder hinein Computerspiele. Andernfalls werden diese zusätzlichen Tasten nicht benötigt. Es ist besser, die Hersteller nicht zu überbezahlen und sich auf Standardmanipulatoren, Zwei-Tasten-Mäuse mit Rad (es ist auch die dritte Taste) zu beschränken.

6 Sonstige Merkmale

Dies können beispielsweise Gehäusematerial, Knopfmaterial, Hersteller usw. sein. Hier sollten Sie wählen und sich nur auf Ihre eigenen Vorlieben konzentrieren. Jemand arbeitet gut mit gewöhnlichen Plastikmäusen. Jemand bevorzugt Metallmäuse. Manche Leute mögen normale Knöpfe, während andere Knöpfe mit fingerförmigen Kerben für eine bequeme Handposition wünschen.

Jemand mag Mäuse in jeder Farbe, und jemand bevorzugt nur Weiß, nur Schwarz, Gelb, Pink, Grün, und man weiß nie, was andere Farben sind!

Ich persönlich mag zum Beispiel Mäuse, die auf jeder Oberfläche funktionieren: auf dem Tisch, auf dem Mauspad, auf der Tischdecke, auf Wachstuch, auf Stoff.

Und es gibt Mäuse, die, selbst wenn sie sich umbringen, zum Beispiel auf einem Leuchttisch oder auf Wachstuch oder auf Glas nicht funktionieren, bis man ihnen ein Mauspad oder zumindest ein normales Blatt Papier unterlegt. Und das auch wichtige Eigenschaft Maus, die wir als "andere Merkmale" klassifizieren werden.

Eine weitere „andere Eigenschaft“ ist, wie schnell die Maus Staub und Schmutz vom Tisch aufsammelt und wie leicht sie von diesem Staub und Schmutz befreit wird. Leider gibt es keine idealen Jobs. Was auch immer Sie tun, Staub und Schmutz tauchen immer wieder auf und setzen sich auf der Unterseite jeder, selbst der billigsten, sogar der teuersten Maus ab. Und hier ist es wichtig, wie schnell die Maus dadurch funktionsunfähig wird und wie einfach sie von all dem gereinigt werden kann. Und eine schmutzige Maus kann beispielsweise ihre Empfindlichkeit verlieren oder anfangen, „zu ruckeln“, was es dem Mauszeiger erschwert, bestimmte Punkte auf dem Bildschirm zu treffen.

Reis. 6 Apple Touch-Maus

Für einige PC-Benutzer kann der Name des Herstellers ein wichtiges "anderes Merkmal" sein. Wenn Sie beispielsweise einen „fortschrittlichen“ Laptop von Apple haben, möchten Sie vielleicht eine Maus desselben Herstellers mit Touch-Steuerung, wenn Sie nur Ihren Finger bewegen, gibt es keine Mechanik, nichts dreht sich und die Bewegung Ihres Fingers wird erfasst. Für den Besitz dieses Manipulators muss zusätzliches Geld bezahlt werden.

Oder Sie können einfach hoffen, dass eine mehr oder weniger bekannte andere Firma keine „schlechten“ Mäuse verkauft, die schnell ausfallen können. Und dann möchten Sie vielleicht eine Maus von Herstellern wie Logitech, Microsoft, A4 Tech kaufen.

Hier, um ehrlich zu sein, wie viel Glück. Eine unansehnliche Maus a la „made in China“, wie man so schön sagt, „noname“ (also ohne Namen, ohne expliziten Hersteller, ohne namhaften Hersteller) kann so treue Dienste leisten, dass man vergisst wann, wo und zu welchem ​​preis du es gekauft hast. Oder vielleicht eine gebrandete Maus, um ziemlich schnell abzulehnen. Obwohl Mäuse namhafter Hersteller im Durchschnitt länger halten und besser funktionieren als ihre chinesischen (und nicht nur) Konkurrenten.

Wie Sie sehen können, sind Mäuse also keine so einfachen Geräte. Sie haben viele Parameter, in denen sie sich voneinander unterscheiden können. Mausauswahl - wichtiger Punkt bei der Auswahl eines PCs. Da wir mit der Maus arbeiten müssen, da wir Benutzer (und teilweise sogar Geiseln) der modernen „Fenstertechnologie“ geworden sind, Informationen auf dem Bildschirm darzustellen und mit modernen Mitteln zu verarbeiten, die Personal Computer uns zur Verfügung stellen.

Interview

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Eine Computermaus ist ein Manipulator zur Steuerung eines Computers. Der Manipulator erhielt diesen Namen aufgrund seiner äußeren Ähnlichkeit mit einem natürlichen Nagetier. Heute ist es ein integraler Bestandteil eines PCs und ermöglicht Ihnen die effektivste Interaktion mit ihm.

Vor dem Aufkommen von Betriebssystemen mit grafischer Oberfläche war die Maus nicht so weit verbreitet. Die Computersteuerung erfolgte durch Eingabe von Befehlen über die Tastatur, und die Arbeit am Computer erforderte hohe Qualifikationen. Im Prinzip können Sie mit einer grafischen Oberfläche mit einer Tastatur auskommen, aber dazu müssen Sie die notwendigen Tastenkombinationen für die Steuerung lernen, was für einen normalen Benutzer nicht akzeptabel ist, und die Maus ist ein sehr einfaches Gerät, und es ist nicht schwierig lernen, damit zu arbeiten. Die einfachste Maus hat ein Paar Tasten und ein Rad dazwischen, mit deren Hilfe bei der Arbeit mit einem Computer eine Aktion ausgeführt wird. Die Maus wird über ein Kabel mit dem Computer verbunden - kabelgebundene Mäuse oder drahtlos - die sogenannten drahtlosen Mäuse.

Das Prinzip der Maus.

Das Grundprinzip einer Computermaus besteht darin, Bewegungen in ein Steuersignal umzuwandeln. Wenn Sie die Maus über eine Oberfläche (meistens einen Tisch) bewegen, erzeugt sie ein elektronisches Signal, das dem Computer die Bewegungsrichtung, Entfernung und Geschwindigkeit mitteilt. Und auf dem Monitorbildschirm sieht der Benutzer die Bewegung eines speziellen Zeigers (Cursors) in Übereinstimmung mit der Bewegung der Maus.

Arten von Computermäusen.

Zur Steuerung des Computers wurden lange Zeit mechanische Mäuse verwendet, bei denen eine gummierte Metallkugel als Bewegungssensor diente.

mechanische Maus

Aber der Fortschritt steht heute nicht still, das sind die am weitesten verbreiteten Computermäuse optisch und Laser-, die eine höhere Positioniergenauigkeit haben.

BEI optische Mäuse Um die Bewegung in ein elektrisches Signal umzuwandeln, werden eine Lichtquelle (LED) auf der Unterseite des Manipulators und ein Sensor verwendet. Eine optische Maus scannt die Oberfläche, auf der sie sich bewegt, konvertiert die Scanergebnisse und überträgt sie an einen Computer.

Optische Maus

BEI Lasermaus wird als optische Quelle ein Laser verwendet, wodurch die Positioniergenauigkeit erhöht werden kann. Darüber hinaus ist die Lasermaus unprätentiös in Bezug auf die Qualität der Oberfläche, auf der sie sich bewegt.

Lasermaus

Es gibt auch komplexere und teurere Manipulatoren - Berührungs-, Induktions- und Kreiselmäuse, die ein anderes Prinzip zur Umwandlung von Bewegung in ein Steuersignal haben.

Hallo, liebe Leser der Blog-Site. Computermäuse oder Mäuse, sie werden anders genannt, es gibt eine riesige Anzahl. Entsprechend ihrem funktionalen Zweck können sie in Klassen eingeteilt werden: Einige sind für Spiele konzipiert, andere für die normale Arbeit und wieder andere zum Zeichnen grafische Editoren. In diesem Artikel werde ich versuchen, über die Arten und das Design von Computermäusen zu sprechen.

Aber für den Anfang schlage ich vor, ein paar Jahrzehnte zurückzugehen, genau zu der Zeit, als sie dieses komplexe Gerät erfunden haben. Die erste Computermaus erschien 1968 und wurde von einem amerikanischen Wissenschaftler namens Douglas Engelbart erfunden. Die Maus wurde von der American Space Research Agency (NASA) entwickelt, die Douglas ein Patent für die Erfindung erteilte, aber irgendwann jegliches Interesse an der Entwicklung verlor. Warum - lesen Sie weiter.

Die erste Maus der Welt war eine schwere Holzkiste mit Draht, die neben ihrem Gewicht auch noch äußerst unbequem in der Handhabung war. Aus offensichtlichen Gründen entschieden sie sich, es "Maus" zu nennen, und wenig später kamen sie künstlich auf eine Entschlüsselung dieser Art von Abkürzung. Ja, jetzt ist die Maus nichts anderes als ein „Manually Operated User Signal Encoder“, also ein Gerät, mit dem der Benutzer manuell ein Signal codieren kann.

Ausnahmslos alle Computermäuse bestehen aus mehreren Komponenten: Körper, Leiterplatte mit Kontakten, Mikrofonen (Tasten), Scrollrad(en) - sie alle sind in der einen oder anderen Form in jeder modernen Maus vorhanden. Aber Sie werden wahrscheinlich von der Frage gequält - was unterscheidet sie dann voneinander (abgesehen davon, dass es Gaming, Non-Gaming, Office usw. gibt), warum haben sie sich so viele ausgedacht? verschiedene Typen, überzeugen Sie sich selbst:

1. Mechanisch
2. Optisch
3. Laser
4. Trackball-Mäuse
5. Induktion
6. Kreisel

Tatsache ist, dass jede der oben genannten Arten von Computermäusen zu unterschiedlichen Zeiten auftauchte und unterschiedliche physikalische Gesetze anwendet. Dementsprechend hat jede von ihnen ihre eigenen Nachteile und Vorteile, auf die später im Text sicherlich noch eingegangen wird. Es sei darauf hingewiesen, dass nur die ersten drei Typen ausführlicher betrachtet werden, der Rest wird nicht so detailliert behandelt, da sie weniger beliebt sind.

Mechanische Mäuse sind relativ traditionelle Kugelmodelle große Größe erfordern eine ständige Reinigung des Balls für effektive Arbeit. Schmutz und kleine Partikel können zwischen die rotierende Kugel und den Körper gelangen und müssen gereinigt werden. Ohne Matte geht es nicht. Vor etwa 15 Jahren war es das einzige auf der Welt. Ich werde darüber in der Vergangenheitsform schreiben, weil es schon eine Seltenheit ist.

An der Unterseite der mechanischen Maus befand sich ein Loch, das einen drehbaren Kunststoffring bedeckte. Darunter lag eine schwere Kugel. Dieser Ball war aus Metall und mit Gummi überzogen. Unter der Kugel befanden sich zwei Kunststoffrollen und eine Rolle, die die Kugel gegen die Rollen drückte. Beim Bewegen der Maus drehte die Kugel die Walze. Oben oder unten - eine Rolle gedreht, rechts oder links - die andere. Da bei solchen Modellen die Schwerkraft eine entscheidende Rolle spielte, funktionierte ein solches Gerät in der Schwerelosigkeit nicht, sodass die NASA es aufgab.

Wenn die Bewegung schwierig war, drehten sich beide Rollen. Am Ende jeder Kunststoffwalze war ein Flügelrad eingebaut, wie in einer Mühle, nur um ein Vielfaches kleiner. Auf der einen Seite des Laufrads befand sich eine Lichtquelle (LED), auf der anderen - eine Fotozelle. Beim Bewegen der Maus drehte sich das Laufrad, die Fotozelle las die Anzahl der Lichtimpulse, die sie trafen, und übermittelte diese Informationen dann an den Computer.

Da das Laufrad viele Schaufeln hatte, wurde die Bewegung des Zeigers auf dem Bildschirm als glatt wahrgenommen. Optisch-mechanische Mäuse (sie sind einfach "mechanisch") litten unter großen Unannehmlichkeiten, Tatsache ist, dass sie von Zeit zu Zeit zerlegt und gereinigt werden mussten. Die Kugel schleppte während des Arbeitens jeglichen Schmutz in das Gehäuse, oft wurde die Gummioberfläche der Kugel so schmutzig, dass die Bewegungsrollen einfach abrutschten und die Maus fehlerhaft war.

Aus dem gleichen Grund brauchte eine solche Maus für den korrekten Betrieb einfach ein Pad, sonst würde die Kugel verrutschen und schneller schmutzig werden.

Optische und Lasermäuse

Bei optischen Mäusen müssen Sie nichts zerlegen und reinigen., da sie keine rotierende Kugel haben, funktionieren sie nach einem anderen Prinzip. Eine optische Maus verwendet einen LED-Sensor. Eine solche Maus funktioniert wie eine kleine Kamera, die die Oberfläche des Tisches abtastet und davon "Fotos macht", die Kamera schafft es, etwa tausend solcher Fotos pro Sekunde aufzunehmen, einige Modelle sogar noch mehr.

Die Daten dieser Bilder werden von einem speziellen Mikroprozessor auf der Maus selbst verarbeitet und senden ein Signal an den Computer. Die Vorteile liegen auf der Hand – eine solche Maus benötigt kein Pad, ist leicht und kann nahezu jede Oberfläche scannen. Fast? Ja, alles außer Glas und einer Spiegelfläche sowie Samt (Samt absorbiert Licht sehr stark).

Eine Lasermaus ist einer optischen Maus sehr ähnlich, aber ihr Funktionsprinzip unterscheidet sich darin Laser statt LED. Dies ist ein fortschrittlicheres Modell einer optischen Maus, es benötigt viel weniger Energie zum Arbeiten, die Genauigkeit beim Lesen von Daten von der Arbeitsfläche ist viel höher als die einer optischen Maus. Hier funktioniert es sogar auf Glas- und Spiegelflächen.

Tatsächlich ist eine Lasermaus eine Art optische Maus, da in beiden Fällen eine LED verwendet wird, die nur im zweiten Fall emittiert Spektrum unsichtbar für das Auge.

Das Funktionsprinzip einer optischen Maus unterscheidet sich also von dem einer Kugelmaus. .

Der Prozess beginnt mit einem Laser oder einer optischen (im Fall einer optischen Maus) Diode. Die Diode sendet unsichtbares Licht aus, die Linse fokussiert es auf einen Punkt, der so dick ist wie ein menschliches Haar, der Strahl wird von der Oberfläche reflektiert, dann fängt der Sensor dieses Licht ein. Der Sensor ist so präzise, ​​dass er selbst kleine Oberflächenunebenheiten erkennen kann.

Das Geheimnis ist das genau die Unregelmäßigkeiten Lassen Sie die Maus selbst die kleinste Bewegung bemerken. Die von der Kamera aufgenommenen Bilder werden verglichen, der Mikroprozessor vergleicht jedes nachfolgende Bild mit dem vorherigen. Wenn sich die Maus bewegt hat, wird der Unterschied zwischen den Bildern markiert.

Durch die Analyse dieser Unterschiede bestimmt die Maus die Richtung und Geschwindigkeit jeder Bewegung. Wenn der Unterschied zwischen Aufnahmen erheblich ist, bewegt sich der Cursor schnell. Aber auch im Stand macht die Maus weiter Bilder.

Trackball-Mäuse

Trackball-Maus - ein Gerät, das eine konvexe Kugel verwendet - "Trackball". Das Trackball-Gerät ist dem Gerät einer mechanischen Maus sehr ähnlich, nur dass sich die Kugel darin oben oder an der Seite befindet. Die Kugel kann gedreht werden, und das Gerät selbst bleibt an Ort und Stelle. Die Kugel versetzt ein Rollenpaar in Rotation. Die neuen Trackballs verwenden optische Bewegungssensoren.

Nicht jeder braucht möglicherweise ein Gerät namens "Trackball", außerdem können seine Kosten nicht als niedrig bezeichnet werden, es scheint, dass das Minimum bei 1400 Rubel beginnt.

Induktionsmäuse

Induktionsmodelle verwenden einen speziellen Teppich, der nach dem Prinzip funktioniert Grafiktablet. Induktionsmäuse haben eine gute Genauigkeit und müssen nicht richtig ausgerichtet werden. Eine Induktionsmaus kann drahtlos oder induktiv betrieben werden, in diesem Fall benötigt sie keine Batterie wie eine herkömmliche drahtlose Maus.

Ich habe keine Ahnung, wer solche Geräte brauchen würde, die teuer und auf dem freien Markt schwer zu finden sind. Und warum, wer weiß? Vielleicht gibt es einige Vorteile gegenüber herkömmlichen "Nagetieren"?

Heutzutage ist die Maus ein unverzichtbares Eingabegerät für jedermann. moderne Computer. Doch in letzter Zeit lagen die Dinge anders. Computer hatten keine grafischen Befehle und Daten konnten nur über die Tastatur eingegeben werden. Und als der allererste erschien, werden Sie überrascht sein zu sehen, welche Entwicklung dieses allen bekannte Objekt durchgemacht hat.

Wer erfand die erste Computermaus?

Gilt als der Vater dieses Geräts. Er war einer jener Wissenschaftler, die versuchen, die Wissenschaft auch den einfachen Menschen nahe zu bringen und den Fortschritt für alle zugänglich zu machen. Die ersten Computermäuse erfand er Anfang der 1960er Jahre in seinem Labor am Stanford Research Institute (heute SRI International). Der erste Prototyp wurde 1964 erstellt, in einer 1967 eingereichten Patentanmeldung für diese Erfindung hieß er "XY-Positionsanzeige für ein Anzeigesystem". Aber das offizielle Dokument mit der Nummer 3541541 wurde erst 1970 erhalten.

Aber ist alles so einfach?

Es scheint, dass jeder weiß, wer die erste Computermaus geschaffen hat. Die Trackball-Technologie (Kugelantrieb) wurde jedoch schon viel früher von der kanadischen Marine eingesetzt. Damals, im Jahr 1952, war die Maus nur eine Bowlingkugel, die an ein komplexes Hardwaresystem angeschlossen war, das die Bewegung der Kugel erkennen und ihre Bewegung auf einem Bildschirm nachahmen konnte. Aber die Welt erfuhr erst Jahre später davon – schließlich war es eine geheime militärische Erfindung, die nie patentiert oder in Serie produziert wurde. Nach 11 Jahren war es bereits bekannt, aber D. Engelbart erkannte es als wirkungslos an. In diesem Moment wusste er noch nicht, wie er seine Vision von der Maus und diesem Gerät verbinden sollte.

Wie ist die Idee entstanden?

Die wichtigsten Ideen zur Erfindung kamen D. Engelbart erstmals 1961, als er auf einer Konferenz war Computergrafik und dachte über das Problem nach, die Effizienz des interaktiven Rechnens zu steigern. Ihm kam der Gedanke, dass der Computer durch die Verwendung von zwei kleinen Rädern, die sich über die Tischplatte bewegen (ein Rad dreht sich horizontal und das andere vertikal), Kombinationen ihrer Drehung verfolgen und den Cursor auf dem Display entsprechend bewegen kann. Bis zu einem gewissen Grad ähnelt das Funktionsprinzip einem Planimeter - einem Werkzeug, das von Ingenieuren und Geographen verwendet wird, um Entfernungen auf einer Karte oder Zeichnung usw. zu messen. Dann schrieb der Wissenschaftler diese Idee in sein Notizbuch für zukünftige Referenzen.

Treten Sie ein in die Zukunft

Etwas mehr als ein Jahr später erhielt D. Engelbart vom Institut ein Stipendium, um seine Forschungsinitiative „Improving the Human Mind“ zu starten. Darunter stellte er sich ein System vor, in dem Menschen mit geistiger Arbeit, die an Hochleistungscomputerstationen mit interaktiven Displays arbeiten, Zugang zu einem riesigen Online-Informationsraum haben. Mit seiner Hilfe können sie zusammenarbeiten und besonders wichtige Probleme lösen. Aber dieses System fehlte schmerzlich modernes Gerät Eingang. Schließlich müssen Sie, um bequem mit Objekten auf dem Bildschirm interagieren zu können, diese schnell auswählen können. Die NASA interessierte sich für das Projekt und gewährte ein Stipendium für den Bau einer Computermaus. Die erste Version dieses Geräts ähnelt der modernen, abgesehen von der Größe. Parallel dazu hat ein Forscherteam andere Geräte entwickelt, mit denen Sie den Cursor steuern können, indem Sie den Fuß auf das Pedal drücken oder das Knie eines speziellen Clips unter dem Tisch bewegen. Diese Erfindungen haben sich nie durchgesetzt, aber der gleichzeitig erfundene Joystick wurde später verbessert und wird noch heute verwendet.

1965 veröffentlichte das Team von D. Engelbart den Abschlussbericht über ihre Forschung und verschiedene Methoden zur Auswahl von Objekten auf dem Bildschirm. Es gab sogar Freiwillige, die an Tests teilnahmen. Das ging ungefähr so: Das Programm zeigte Objekte an verschiedene Teile Bildschirm und die Freiwilligen versuchten, sie so schnell wie möglich anzuklicken verschiedene Geräte. Den Testergebnissen zufolge übertrafen die ersten Computermäuse alle anderen Geräte deutlich und wurden als Standardausrüstung für die weitere Forschung aufgenommen.

Wie sah die erste Computermaus aus?

Es war aus Holz und war das erste Eingabegerät, das in die Hand des Benutzers passte. Wenn Sie das Prinzip ihrer Wirkung kennen, sollten Sie sich nicht mehr wundern, wie die erste Computermaus aussah. Unter dem Gehäuse befanden sich zwei Metallscheibenräder, ein Diagramm. Es gab nur einen Knopf, und der Draht ging unter das Handgelenk der Person, die das Gerät hielt. Der Prototyp wurde von einem Mitglied des Teams von D. Engelbart, seinem Assistenten William (Bill) English, zusammengebaut. Zunächst arbeitete er in einem anderen Labor, schloss sich aber bald dem Projekt an, um Eingabegeräte zu erstellen, entwickelte und erweckte das Design eines neuen Geräts zum Leben.

Durch Neigen und Schwenken der Maus können Sie perfekt glatte vertikale und horizontale Linien zeichnen.

1967 wurde das Gehäuse aus Kunststoff.

Woher kommt der Name?

Niemand erinnert sich wirklich, wer dieses Gerät zuerst als Maus bezeichnet hat. Es wurde von 5-6 Personen getestet, es ist möglich, dass einer von ihnen die Ähnlichkeit geäußert hat. Außerdem hatte die weltweit erste Computermaus einen Drahtschwanz auf der Rückseite.

Weitere Verbesserungen

Natürlich waren die Prototypen alles andere als ideal.

1968 stellte D. Engelbart auf einer Computerkonferenz in San Francisco verbesserte erste Computermäuse vor. Sie hatten drei Knöpfe, zusätzlich war die Tastatur mit einem Gerät für die linke Hand unterbesetzt.

Die Idee war folgende: Die rechte Hand arbeitet mit der Maus, selektiert und aktiviert Objekte. Und der Linke ruft bequem an notwendigen Befehle mit einer kleinen Tastatur mit fünf langen Tasten, wie ein Klavier. Gleichzeitig wurde deutlich, dass der Draht an der Hand des Bedieners bei der Verwendung des Geräts verwirrt war und auf die gegenüberliegende Seite gebracht werden musste. Natürlich hat sich das Präfix für die linke Hand nicht durchgesetzt, aber Douglas Engelbart hat es bis in die letzten Tage auf seinen Computern verwendet.

Kontinuierliche Verbesserungsarbeit

In den späteren Stadien der Mausentwicklung betraten andere Wissenschaftler die Szene. Das Interessanteste ist, dass D. Engelbart nie Lizenzgebühren für seine Erfindung erhalten hat. Da er es als Spezialist des Stanford Institute patentieren ließ, verfügte das Institut über die Rechte an dem Gerät.

So ersetzte Bill English 1972 die Räder durch einen Trackball, der es ermöglichte, Mausbewegungen in jede Richtung zu erkennen. Da er damals bei Xerox PARC arbeitete, wurde diese Innovation Teil des damals fortschrittlichen Xerox Alto-Systems. Es war ein Minicomputer mit einer grafischen Oberfläche. Daher glauben viele fälschlicherweise, dass die erste bei Xerox.

Die nächste Entwicklungsrunde fand 1983 mit der Maus statt, als Apple ins Spiel einstieg. Unternehmungslustig berechnete die Kosten für die Massenproduktion des Geräts, die sich auf etwa 300 US-Dollar beliefen. Für den Durchschnittsverbraucher war sie zu teuer, daher entschied man sich, das Design der Maus zu vereinfachen und die drei Tasten durch eine zu ersetzen. Der Preis fiel auf 15 $. Und obwohl diese Entscheidung immer noch als umstritten gilt, hat Apple es nicht eilig, sein ikonisches Design zu ändern.

Die ersten Computermäuse waren rechteckig oder quadratisch, das anatomisch abgerundete Design erschien erst 1991. Es wurde von Logitech eingeführt. Neben einer interessanten Form war die Neuheit drahtlos: Die Kommunikation mit einem Computer wurde über Funkwellen ermöglicht.

Die erste optische Maus erschien 1982. Sie benötigte ein spezielles Pad mit einem aufgedruckten Raster, um zu funktionieren. Und während die Kugel im Trackball schnell verdreckte und lästig war, dass sie regelmäßig gereinigt werden musste, war die optische Maus bis 1998 kommerziell unrentabel.

Was weiter?

Wie Sie bereits wissen, werden Trackballs mit „Schwanz“ praktisch nicht mehr verwendet. Technik und Ergonomie von Computermäusen werden ständig verbessert. Und selbst heute, wo Touchscreen-Geräte immer beliebter werden, sinken ihre Verkaufszahlen nicht.