Para resolver una de las tareas, necesitaba recibir y procesar mediante programación imágenes de una pequeña área de la superficie del papel desde una distancia muy cercana. Como no recibí una calidad decente al usar una cámara USB normal y ya estaba a mitad de camino de la tienda por un microscopio electrónico, recordé una de las conferencias donde nos dijeron cómo se organizan varios dispositivos, incluido un mouse de computadora.

Preparación y algo de teoría

No entraré en los detalles del principio de funcionamiento de un mouse óptico moderno, está escrito con gran detalle aquí (recomiendo leer para el desarrollo general).

Buscando en Google información sobre este tema y desarmando un viejo mouse Logitech PS / 2, vi una imagen familiar de artículos de Internet.

Un esquema no muy complicado de "ratones de primera generación", un sensor óptico en el centro y un chip de interfaz PS/2 un poco más arriba. El sensor óptico que encontré es un análogo de los modelos "populares" ADNS2610/ADNS2620/PAN3101. Creo que ellos y sus...

1 0

Ratones ópticos: una variedad de tecnologías

Serguéi Asmakov

Óptica "clásica"

Láser en lugar de LED

Mejor que el láser

Ratones de "ojos azules", versión de Microsoft

en el campo oscuro

Estrictamente vertical

Ratones de "ojos azules", versión Genius

Conclusión

La gran mayoría de los manipuladores de ratón producidos actualmente utilizan sensores de movimiento ópticos. Sin embargo, no todos están dispuestos de la misma manera: ahora se han generalizado varias tecnologías, cada una de las cuales tiene sus propias características. Los consideraremos en esta revisión.

La introducción masiva de sensores ópticos en modelos producidos en masa comenzó a finales de los 90 e hizo cambios verdaderamente revolucionarios en el campo de los manipuladores informáticos. Al principio, los ratones ópticos eran notablemente más caros que los modelos con bola rodante y sensores optomecánicos, pero a pesar de esto, el nuevo diseño se ganó rápidamente la simpatía de los usuarios gracias a un conjunto...

0 0

Sensores ópticos para ratones de ordenador Avago Technologies

Avago Technologies es un nombre nuevo en el mercado global de semiconductores. Hoy es la compañía de semiconductores privada independiente más grande del mundo. Se formó a finales de 2005. Luego se llegó a un acuerdo para vender la división de componentes de semiconductores de Agilent Technologies a empresas de inversión privadas: Kohlberg Kravis Roberts & Co. y Silver Lake Partners. En el año fiscal 2005, Avago Technologies tenía 6500 empleados y generó $1800 millones en ingresos netos anuales.

La optoelectrónica es un área en la que Hewlett-Packard y Agilent Technologies han sido líderes reconocidos en el pasado. Y ahora, Avago es legítimamente considerado el número 1 en el mundo en el desarrollo y la producción de sensores ópticos para ratones de computadora, LED rojos y ámbar para señales electrónicas y tableros de señales, codificadores ópticos de movimiento para chorro de tinta, láser y...

0 0

Esquema

Un mouse de computadora simple tiene un par de sensores ópticos, se pueden usar para otros fines. Los mismos sensores se utilizan, por ejemplo, para determinar la posición de un objeto, si una puerta está cerrada o para leer el número de revoluciones de un eje. La opción más óptima y conveniente es usar una placa y un microcircuito listos para usar, especialmente cuando el sistema necesita usar un microcontrolador, generalmente ya tienen entradas para admitir la interfaz RS-232.Si no tiene esa oportunidad, usted puede usar el circuito que se enumera arriba.

Este sensor se divide en dos partes: receptor (VD2) y transmisor (VD1). El transmisor es un LED que opera en el rango IR y la parte receptora es un par de fotodiodos en un solo paquete. Se necesitan dos para poder determinar en qué dirección gira la rueda del ratón (hacia arriba o hacia abajo).

R1 - da corriente al LED. Se necesita R2 para convertir la corriente...

0 0

Si el mouse de su computadora está roto, no se apresure a comprar uno nuevo. Es muy posible que usted mismo pueda reparar la avería y que el dispositivo le sirva durante más de un año.

Puedes conectar muchos varios dispositivos, sin embargo, hay dos, sin los cuales será imposible trabajar con él. El primero es el teclado, sin el cual la PC, en la mayoría de los casos, ni siquiera arranca. El segundo es un ratón. Sin él, la computadora, en principio, se puede controlar, pero es muy inconveniente hacerlo desde el teclado.

A lo largo de la historia del desarrollo de la tecnología informática, se han inventado y utilizado una gran cantidad de manipuladores diferentes: trackpads, joysticks, touchpads, etc. Sin embargo, ¡todavía no se ha inventado nada más simple y conveniente que el conocido mouse!

El mouse es bueno para todos, sin embargo, con el tiempo, como cualquier equipo, puede romperse ... ¡Afortunadamente, los mouse estándar tienen un diseño bastante simple y pueden repararse en casa incluso por personas que están lejos de la electrónica! Si recientemente te has convertido...

0 0

Ratones ópticos de primera generación

Los sensores ópticos están diseñados para rastrear directamente el movimiento de la superficie de trabajo en relación con el mouse. La exclusión del componente mecánico proporcionó una mayor fiabilidad y permitió aumentar la resolución del detector.

La primera generación de sensores ópticos estuvo representada por varios esquemas de sensores optoacopladores con acoplamiento óptico indirecto: diodos sensibles a la luz emisores y reflectantes de la superficie de trabajo. Dichos sensores tenían una cosa en común: requerían un sombreado especial (líneas perpendiculares o en forma de diamante) en la superficie de trabajo (alfombrilla de ratón). En algunos modelos de ratones, estas eclosiones se hicieron con pinturas invisibles a la luz normal (tales alfombras podrían incluso tener un patrón).

Las desventajas de tales sensores generalmente se llaman:
la necesidad de utilizar una alfombra especial y la imposibilidad de sustituirla por otra. Entre otras cosas, esteras de varios ópticos...

0 0

El accesorio de computadora más popular en el mundo es el mouse de la computadora. De hecho, ninguna computadora de escritorio puede prescindir de ella, parecerá bastante difícil e inconveniente trabajar en su computadora portátil favorita, y si usa una netbook que no está equipada con pantalla táctil Simplemente no puedes prescindir ratón de computadora! Desde el comienzo de la "era de la computadora", la gente ha domesticado más de 350 millones de copias en todo el mundo - la mayoría diferentes generaciones. Todo comenzó con un ratón óptico-mecánico, dentro del cual giraba una bola de metal cubierta con una capa de goma. En las condiciones de una mesa plana personalizada, ella "moró" exclusivamente en la alfombra y se unió unidad del sistema Salida PS/2. Al moverse, su bola solo podía adherirse a una superficie rugosa. Por supuesto, no se podría hablar de ninguna precisión en la transmisión de movimientos. Hoy, han sido reemplazados por verdaderos monstruos cibernéticos inalámbricos con detección de movimiento óptica o láser, la más alta precisión de movimiento y la velocidad del rayo.

0 0

El ratón del ordenador es quizás el dispositivo informático más difundido y difundido. Desde su invención en 1963, el diseño del manipulador ha sufrido cambios tecnológicos fundamentales. Se olvidan los ratones con accionamiento directo desde dos ruedas metálicas perpendiculares. Hoy en día, los dispositivos ópticos y láser son relevantes. ¿Qué mouse de computadora es mejor: láser u óptico? Tratemos de entender las diferencias entre estos dos tipos de ratones.

Diseño

Un manipulador de ratón moderno tiene una cámara de video incorporada que toma imágenes de la superficie a una velocidad increíble (más de mil veces por segundo) y transmite información a su procesador, el cual, al comparar las imágenes, determina las coordenadas y el desplazamiento de el manipulador Para mejorar las imágenes, la superficie debe resaltarse. Varias tecnologías se utilizan para este propósito:

Ratón óptico

Utiliza un LED, cuyo funcionamiento permite que el sensor reciba mejor y el procesador más rápido ...

0 0

15/03/2006 16:30

Muy a menudo, los ratones ópticos vuelan. miguel

15/03/2006 16:34

Slav1969, pero lea algo sobre el dispositivo, por lo que el tema desaparecerá como irrelevante. El costo de un mouse nuevo es de 150 rublos. ¿Y lo investigará por 50 rublos? vovsed

15/03/2006 19:42

Tengo el mismo bodyaga, se parará con una estaca y no te moverás. Odisea

15/03/2006 19:57

¿Dónde y cómo vuelan? ¿Y en qué cantidad?

A veces pasaba que no había suficiente potencia ps/2 para la óptica, pero esto era en madres viejas como via694, etc. (por experiencia personal).

16/03/2006 10:19

Si el encaje está en orden, ¡por lo general no se puede reparar! ...(¿Dónde puedo conseguir optoensamblajes?) ...¡es más fácil comprar uno nuevo! Konstantin

16/03/2006 10:36

Y más barato que s/h + trabajo. Asesino

16/03/2006 10:52

Por supuesto... slav1969

16/03/2006 12:09

Y si estos ratones vuelan en lotes y sobre optoensamblajes...

0 0

10

dispositivo de ratón de la computadora

Dispositivo de ratón de computadora. Muchos ya ni siquiera pueden imaginar cómo se puede trabajar en una computadora sin un mouse. Pero hasta hace poco, ni siquiera se podía soñar con un mouse de computadora. Pero los que trabajaban en la computadora conocían bien el teclado. Y con la llegada de los ratones, muchos ni siquiera saben cómo salir de la situación si la computadora se congela. Y ahora hay tal variedad de estos dispositivos que a veces no está claro de inmediato si se trata de un mouse de computadora. Pero, a pesar de esto, la estructura interna de tales ratones no es muy diferente. No creo que nadie piense en la estructura interna de un mouse de computadora, pero para el desarrollo general aún es necesario saberlo.

¿Cuál es el dispositivo de un mouse de computadora?

Un mouse de computadora es una pequeña caja para ingresar información en una computadora y cabe fácilmente en su mano. Para la manipulación, hay al menos dos botones y una rueda de desplazamiento. Quién la llamó ratón por primera vez no es tan importante ahora.

Lo importante es que este nombre sea bueno...

0 0

11

"Roedor sangriento": revisión del mouse para juegos Bloody T7

La revisión obtuvo un mouse para jugadores de la compañía A4Tech - Bloody T7.

A4Tech se especializa en la producción de teclados y ratones, auriculares, joysticks, volantes, auriculares y otros periféricos informáticos. Un mouse para juegos con un nombre sangriento, Bloody T7, llegó a los editores de bigmir)net para una revisión. Qué es - lea en nuestra revisión. Y agradecemos a A4Tech por proporcionar el mouse para la prueba.

La serie de juegos Bloody incluye 42 títulos. La serie incluye ratones y teclados, auriculares y alfombrillas. Una característica distintiva de Bloody es el diseño "sangriento". Todos los productos de la serie tienen un logotipo estampado con una palma roja.

Característica

Primero, números secos.

Tipo de sensor: Óptico Resolución DPI/CPI: 4000 Dpi Tasa de sondeo: 1000 Hz Aceleración (aceleración máxima): 23 G Número de botones: 9 Retroiluminación: Sí Memoria interna: 160 Kb ...

0 0

12

¿Cuál es la diferencia entre un ratón láser y un ratón óptico?

Tecnologías informáticas se están desarrollando rápidamente. No pasaron procesos innovadores y manipuladores mecánicos, habitualmente llamados por nosotros "ratón". Ha pasado el tiempo en que la presencia de una tercera tecla en un mouse de bola era la parte superior de la idea de diseño. Ahora hay una gran selección de ratones de varios tamaños y colores, alámbricos e inalámbricos, ópticos y láser. Por supuesto, elegir un ratón en función de su diseño no supondrá ningún problema, pero no todos los usuarios pueden explicar la diferencia entre un ratón óptico y uno láser. La principal diferencia para muchas personas será el hecho de que los ratones láser son más modernos y, por lo tanto, mejores. Esto, por supuesto, no se discute, pero las diferencias entre ellos son mucho más significativas.

Un ratón óptico es un manipulador equipado con una cámara de vídeo muy pequeña. Toma alrededor de mil imágenes por segundo. Estos datos son de...

0 0

Si el mouse se mueve cada vez más rápido, entonces, a cierta velocidad de movimiento, comenzará a moverse. Esto puede ir acompañado de una disminución de la sensibilidad, un aumento de la inestabilidad y la aleatoriedad del movimiento y otras "cosas malas". Me gustó mucho un modelo del mouse de oficina de Logitech: con un movimiento brusco, podía encontrarse mirando directamente al piso y girando al mismo tiempo. Una posición muy interesante en el momento de la pelea en Flak "ah. Consideraré esta pregunta durante las pruebas prácticas de ratones reales, no hay mucho que teorizar aquí.

Inestabilidad

El ratón, por su propia naturaleza, es un dispositivo mecánico. Por eso se caracteriza por la inestabilidad, el zumbido. Estos son pequeños movimientos caóticos (aleatorios). El defecto en sí puede ser estático y dinámico. La estática se manifiesta en el hecho de que el mouse deja un rastro irregular a baja velocidad de movimiento. Otro defecto con la misma causa es el movimiento espontáneo del ratón. La naturaleza del defecto en el ruido de imagen del sensor de desplazamiento. Hay muchas formas de tratar la enfermedad, y todas ellas están relacionadas en cierta medida con la filtración. El defecto del movimiento espontáneo, que era característico de los ratones de liberación temprana, no parece aparecer ahora. ¿Es bueno? Para nada.

publicidad

El sensor de movimiento aún produce ruido, pero el controlador del mouse usa un algoritmo especial que bloquea el movimiento del mouse a una velocidad de movimiento ultrabaja con un retraso en la ejecución. La demora es necesaria para que el usuario no detenga el mouse cuando él mismo comenzó a moverlo demasiado lento. Este algoritmo se puede implementar de diferentes maneras, así que no se sorprenda por la "extrañeza" del nuevo mouse, cuando no puede presionar los íconos; debido a la demora, el mouse no comienza a moverse desde el momento en que comienza. moviendo tu mano. Además, la cantidad de retraso puede depender de la velocidad. Como resultado, ocurren dos eventos desagradables al mismo tiempo: el mouse "repentinamente" saltó, y si la configuración de Windows "mayor precisión del puntero" está habilitada, el salto será especialmente agudo. Es que "la exactitud aumentada de la instalación del indicador" es vinculada a la aceleración dinámica. Y si el mouse "salta", entonces se configura inmediatamente a una mayor velocidad. Después del salto, la aceleración dinámica no ve cambios en la velocidad del mouse, por lo que la velocidad dinámica disminuye.

En la práctica, se ve así: al principio nada, luego un tirón, luego un movimiento normal. Esto sucede rápidamente y no se nota a simple vista, pero se nota claramente con la mano: trabajar con un "regalo del destino" de este tipo no trae alegría. Este defecto es claramente visible si, inmediatamente después de un mouse de este tipo, toma un mouse LED viejo y viejo e intenta trabajar en él. Afortunadamente, no todos notarán tal defecto. Si es así, entonces estás de suerte. Pero hay quienes no podrán usar ratones con algoritmos tan "inteligentes". Dado que este defecto es malo para el trabajo, ¿qué podemos decir sobre el uso de un mouse de este tipo en los juegos?

La inestabilidad dinámica tiene las mismas raíces que la inestabilidad estática: ruido de imagen. Pero a ellos se suman los desniveles de la superficie sobre la que se mueve el ratón. Luchando con la inconsistencia diferentes caminos adaptación. Por lo general, esto se logra controlando la corriente del láser y la ganancia (brillo) de la señal de la matriz. Pero aquí todo es más confuso y más complicado, no basta con una banal parada del ratón, como se hace para eliminar la inestabilidad estática. Aunque lo están intentando, algunos fabricantes están introduciendo "mejoradores". Por ejemplo, existe un algoritmo para alinear el movimiento del mouse si se mueve en línea recta. Bueno, sí, en las pruebas será hermoso: una vez y en línea recta sin basura ni nerviosismo. Una y otra vez, pero intenta jugar este milagro? "Pensamos por ti". No gracias, guárdatelo para ti.

Permítanme explicarles un poco acerca de la relación entre el ruido y la precisión. El hecho es que el sensor ve la superficie de manera diferente a una persona. En primer lugar, hay iluminación infrarroja, invisible. En segundo lugar, esta iluminación es láser coherente. En tercer lugar, el tamaño de la ventana es de unos 0,7 mm, que es muy pequeño. Cualquier "respiración" y la imagen cambia.

Suficiente teoría, déjame darte un ejemplo.

Tomemos el anillo y hagamos que se mueva.

El movimiento es claramente visible. Ahora comparemos dos marcos vecinos:

Un cuadro en la parte superior, el siguiente en la parte inferior. Uno se desplaza con respecto al otro en 1/4 de píxel. (Para no entrecerrar los ojos, amplié la imagen 8 veces, manteniendo el formato de división de la matriz del sensor)

Bien, ¿puedes ver claramente la diferencia entre la parte superior e inferior? ¿Claramente?

Ahora agreguemos algo de ruido real. Para no simular "no está claro qué", daré las fotos reales tomadas.

Al disparar, el mouse estaba claramente arreglado, pero el programa de control en esta versión no puede tomar más de una imagen a la vez, lo que puede causar que el brillo "rebote". No prestes atencion. Aunque puede que no esté en el programa, el problema no ha sido investigado.

Hasta ahora, podemos concluir de esto que los cambios menores entre imágenes adyacentes son difíciles de identificar por el sensor. Llamo su atención - es el sensor. El controlador del mouse no tiene acceso a la imagen. La razón es el ruido que es inherente a cualquier equipo analógico. Y aquí vale la pena mencionar otro parámetro del sensor: la velocidad de disparo, la velocidad de fotogramas por segundo.

cuadros por segundo.

La velocidad de fotogramas es la frecuencia de los disparos. De lo anterior se deduce que es necesario elegir la frecuencia de los disparos de tal manera que haya un cambio significativo en la posición entre fotogramas adyacentes. Por otro lado, este cambio no debe ser demasiado grande, de lo contrario el sensor no podrá entender cuál de los marcos es el de referencia. La velocidad de cuadro mínima es 2000, la máxima es un poco más de 7000. Ocupémonos de los números.

Con una velocidad de movimiento baja, inferior a 1 cm por segundo, y la velocidad de fotogramas mínima permitida de 2000 fotogramas/seg, se obtiene un desplazamiento de imagen de 0,005 mm. La matriz del sensor tiene 30*30 puntos. A 0,005 mm y un tamaño de ventana visible de 0,5 mm, será 1/140 de la ventana o 1/4 del punto de matriz. Esto es exactamente lo que se muestra arriba en la animación de simulación del movimiento del anillo. ¿Qué pasa si mueves el mouse aún más lento? Pero esto es lo que sucede cuando necesitas hacer algo con mucha precisión: golpear o trazar una línea. Aquí ya 1 punto representa lejos de 1/4, pero mucho menos. Y esto significa que la contribución del ruido aumenta. Es imposible reducir el Frame Rate a menos de 2000, dijo el sensor. ¿Así que lo que? ... sí, no es bueno, el ratón temblará.

Por otro lado, con una velocidad de fotogramas mayor, el propio controlador puede sondear el sensor con más frecuencia y promediar los valores de lectura. Esto reduce significativamente el ruido. La teoría de errores dice que al tomar N medidas y promediarlas, la precisión aumenta en proporción a la raíz de N. Por lo tanto, es efectivo no tomar demasiadas medidas para promediar: el tiempo aumenta, es directamente proporcional a N, pero la precisión casi no mejora.

Los ratones modernos funcionan en la interfaz USB, por lo que su cuantificación de respuesta se selecciona del rango de 125-250-500-1000 muestras por segundo, lo que establece el número de muestras promedio en 16-8-4-2. Por lo tanto, un mouse a 125 Hz es mucho más estable que a 1000 Hz, en igualdad de condiciones. Por lo tanto, apenas vale la pena perseguir una velocidad de interfaz muy alta, saldrá de lado. Más precisamente, ya va de lado, notablemente. El ratón es inestable.

publicidad

El controlador de ratón láser A4 X7 siempre lee el sensor a una velocidad de 1000 veces por segundo. Con una frecuencia mínima de instantáneas de 2000, esto ya significa una pérdida del 50% de la información que podría enviarse para promediar. Una alternativa es aplicar filtrado de ruido inteligente. El promedio y el filtrado tienen raíces comunes, pero diferente eficiencia de los algoritmos. A bajas velocidades, el grado de filtrado debería ser mayor (recuerdo que un Frame Rate mínimo demasiado alto perjudica), ya altas velocidades se puede reducir. Además, la inestabilidad dinámica debe filtrarse a altas velocidades. Pero "filtro", y no "corregir para mí", como es costumbre en "mejoradores". Por cierto, cualquier filtro introduce un retraso en la obtención de muestras, por lo que el filtrado debe realizarse de forma inteligente.

En los viejos ratones de oficina no había filtrado ni "inteligencia". Y qué placer es tocarlos.

interruptor DPI

En los ratones láser, especialmente los ratones para juegos, comenzaron a configurar el interruptor DPI (puntos por pulgada). En realidad, este término es incorrecto y ahora está siendo reemplazado por CPI (recuento, el número por pulgada). Usaré el término DPI donde se indique explícitamente en las inscripciones o especificaciones, aunque esto no es del todo correcto.

Entonces, ¿qué es el IPC? Este es el número de lecturas (puntos) que producirá Windows al moverse una pulgada (25,4 mm).

publicidad

¿Cuanto más CPI, mejor parece ser el mouse? Por ejemplo, en el A4 de la serie X7, los ratones láser tienen 2400-3600 ppp cada uno. Y esto a pesar de que el sensor no puede producir más de 2000 cpi. ¿Disparates? ... pero ¿de dónde saca el A4 estos números? Sí, exactamente del mismo lugar de donde los toma el sensor de desplazamiento. Él, después de calcular el movimiento más probable de la imagen en la matriz, obtiene algún tipo de número abstracto. Supongamos que este número está entre 0 y 1. El sensor lo multiplica por el valor cpi establecido y lo envía al controlador. (Aunque aquí es lo contrario, el controlador lee la información del sensor). ¿Qué impide que el controlador también multiplique por un número arbitrario? Up, y obtuve un mouse "genial". Genial - genial, solo fig. Debido al ruido, el sensor puede determinar el desplazamiento de la imagen con una precisión limitada.

Para el sensor ADNS-6010, Avago reclama una precisión típica de 2300 cpi. Esto significa que cuando la sensibilidad se establece por encima de 2300, el error del sensor excederá una cuenta. Promedio. Para un ratón en particular, este número puede variar dentro de ciertos límites y depender de muchos factores aleatorios: el estado de la superficie, la claridad de la fijación del bloque óptico, el envejecimiento del láser, la turbidez o el polvo de la óptica. Se puede decir una cosa de manera más o menos confiable: no será mejor que 2300 cpi.

Si configura una resolución pequeña en la configuración del mouse, mucho menos de 2300 cpi, entonces el mouse se comportará de manera muy clara y predecible, pero ¿quién estará satisfecho con un mouse láser con una resolución de 600 cpi? Pero "3600" cpi no trae más alegría.

Una característica de la configuración de cpi que siguen los ratones de la serie A4 X7 es que configuran la configuración del sensor "desde el borde y arriba". Esos. para resoluciones 400-799, la resolución del sensor se establece en 400, para 800-1599, el sensor se establece en 800, etc. Por lo tanto, para deshacerse de la extrapolación innecesaria, se recomienda establecer las resoluciones inherentes a la configuración del hardware del sensor: 400, 800, 1600, 2000 cpi.

Terminemos esto hoy. En la siguiente parte del material, encontrará pruebas de varios ratones comunes. Y completará su material sobre el montaje de un ratón con características mejoradas. Continuará...

Los llamados "ratones" son parte integral computadora moderna. Con la llegada de los nuevos, los viejos que aún son funcionales, pero moralmente obsoletos, por regla general, se tiran o acumulan polvo en la despensa. Sin embargo, se pueden utilizar sin cambiar prácticamente el llenado electrónico. Es bastante fácil hacer esto.

"OJO ROJO" ENCIENDE LA LUZ

Hoy no sorprenderá a nadie con los interruptores de luz originales, pero el de abajo, desde un mouse óptico de computadora, en mi opinión, es inusual y conveniente en un apartamento de la ciudad por varias razones:

En primer lugar, el ratón en miniatura encaja bien en el enchufe para el interruptor de llave estándar en la pared;
- en segundo lugar, no se requiere contacto directo con el interruptor; basta con deslizar el dedo (u otro objeto) a una distancia de 1,5 cm del "ojo rojo" de la luz de fondo;
- en tercer lugar, el dispositivo inicialmente tiene un efecto de activación: una vez que se sostuvo un dedo, la luz se incendió, pasó la segunda vez, se apagó;
- también se proporciona un indicador de respuesta - cuando desliza el dedo en la "luz de fondo", se ilumina tres veces más brillante.

Se agrega un amplificador de corriente de transistor simple con un relé ejecutivo en el circuito colector al mouse óptico de la computadora para que las señales del mouse controlen una lámpara de iluminación con una potencia de hasta 200 W (limitada por los parámetros del relé), más sobre eso debajo. Dado que casi todos los ratones ópticos de computadora están construidos de acuerdo con el mismo esquema y principio de funcionamiento, consideremos uno de ellos: Defender Optical 1330, que se muestra en la foto 1.

Foto 1. Vista del mouse óptico Defender Optical 1330 con la cubierta de la carcasa quitada

Foto 2. La placa de circuito impreso del mouse óptico Defender Optical 1330 desde el lado de la lente óptica

Foto 3. Transceptor RX-9 de un conjunto de teclado inalámbrico y mouse óptico

Foto 4. Instalación de un ratón inalámbrico para custodiar la caja fuerte

Foto 5. Sirena KPS-4519 como alarma sonora

El principal dispositivo de posicionamiento de coordenadas es un microensamblaje con la designación U2 А2051В0323, combinado con un fotodetector (en una carcasa). Desde la salida 6 de este microensamblaje, el LED rojo recibe constantemente pulsos con una frecuencia de aproximadamente 1 kHz, por lo que incluso cuando el mouse óptico está inmóvil sobre la mesa, se ve una "luz de fondo" roja que apenas parpadea. Sin embargo, su valor no es solo para resaltar el lugar que ocupa el mouse, sino también para la belleza. El LED es un transmisor, y el propio microconjunto con un conjunto electrónico integrado en su carcasa sirve como receptor. Cuando las señales de luz reflejadas desde cualquier superficie llegan al fotodetector, el nivel de voltaje en el pin 6 de U2 cae a cero y el LED se enciende con toda su fuerza. Es esta reacción la que vemos en un ratón sobre la mesa de un ordenador cuando intentamos moverlo.

El tiempo de encendido completo del LED es de 1,3 s (si ya no hay acciones del mouse). Una de las partes principales de un mouse óptico, por extraño que parezca, no es la electrónica, sino una lente de plástico, curvada bajo un cierto radio (ver foto 2), sin ella, el mouse "se ciega".

Es necesario instalar el mouse en el nicho de la pared debajo del interruptor estándar en la caja ensamblada, que fija de manera segura la lente óptica desde el lado de la base (sustrato) del mouse.

Cuando una señal reflejada por un obstáculo (su dedo, palma) llega al fotodetector, el nivel de la señal lógica cambia al contrario en los pines 15 y 16 del microensamblaje U1 NT82M398A (y, en consecuencia, en los pines 4 y 5 del microensamblaje U2). Además, estas no son conclusiones inversas, sino independientes entre sí. El cambio de señal en ellos ocurre según el movimiento vertical u horizontal del mouse. La señal de control para el actuador (nivel bajo cambia a alto, pin 15 U1 y pin 4 U2) se conecta al actuador, al punto A.

La apertura del transistor y el encendido del relé se producen a un nivel lógico alto en el punto A. El diodo VD1 protege el devanado del relé de las sobretensiones de corriente inversa. La resistencia R1 limita la corriente en la base del transistor. El relé puede controlar no solo una lámpara de iluminación, sino también cualquier carga con una corriente de hasta 3 A. La fuente de alimentación está estabilizada, con un voltaje de 5 V ± 20%. El transistor se puede reemplazar con KT603, KT940, KT972 con cualquier índice de letras y el relé ejecutivo K1 se puede reemplazar con RMK-11105, TRU-5VDC-SB-SL o similar para un voltaje de actuación de 4-5 V.

Arroz. 1. Amplificador de corriente con relé ejecutivo que controla la carga en la red de 220 V

Arroz. 2. Esquema del adaptador para la señalización sonora de la apertura de la caja fuerte

El cable de cuatro hilos está parcialmente soldado de la placa en la unión con el conector estándar y dos hilos están soldados (verde y blanco a los pines 15 y 16 del microconjunto U1 del lado de los elementos (cableado no impreso), de lo contrario, el los cables interferirán con la instalación de la placa en el estuche del mouse.

El cableado inicial del conector en la placa del mouse: 1ra salida - cable común, 2da salida - alimentación "+5 V", 3ra y 4ta - pulsos de salida.

Si el circuito y la placa de circuito impreso de su mouse no se corresponden con los que se muestran en el ejemplo del Defender Optical 1330, basta con tomar cualquier osciloscopio o sonda lógica (que indique al menos dos estados principales: alto y bajo) y encontrar puntos experimentalmente con una señal de control en el tablero.

Cualquier mouse óptico para una PC funcionará, por lo que no importa qué conector esté al final del cable de conexión de un mouse de computadora, aún debe quitarlo. También puede utilizar ratones inalámbricos (con transmisión de señal a través de un canal de radio, por ejemplo, del kit A4 TECH - adaptador de ratón RX-9 5 V 180 mA), en cuanto a las coordenadas de posicionamiento, tienen el mismo principio de funcionamiento que los cableados. unos.

PROTECTOR DE RATÓN

Ahora se avecina una nueva ola de cambio generacional del manipulador informático generalizado: los ratones ópticos "con cola" (con cables) están dando paso a sus homólogos inalámbricos. Por ejemplo, los manipuladores de mouse óptico inalámbrico RP-650Z, completos con un teclado inalámbrico (con una disposición ergonómica de las teclas principales y 19 botones reprogramables adicionales), son relevantes. El sensor de Agilent Technologies utilizado en el ratón RP-650Z es el líder del mercado en este sector.

La resolución óptica del ratón es de 800 ppp, suficiente para un buen trabajo. Un transceptor de señal de radio y un cargador de batería AA con un interruptor de carga rápida están alojados en una carcasa (foto 3). Esta unidad se conecta a un puerto USB.

A4Tech marca sus manipuladores con un código electrónico individual, gracias al cual pueden coexistir hasta 256 manipuladores o teclados en un canal de recepción. Esta solución técnica reduce el ancho de banda de transmisión de datos, pero con un radio máximo de recepción confiable de 2 metros, esto no es crítico.

Una opción inusual para usar un mouse inalámbrico: como dispositivo de señalización para abrir una caja fuerte que funcione lavadora e incluso ... un refrigerador se presenta a continuación. Todas estas opciones se basan en el microdesplazamiento del sujeto e incluso en el efecto de la detonación. Cuando instala el mouse en una puerta de metal, obtiene un dispositivo de señalización para su apertura o impacto (otro caso de uso).

Debo señalar que se puede obtener un dispositivo de señalización no menos efectivo si se instala un sensor de choque de automóvil en la superficie controlada como un mouse; también se activa por detonación o impacto mecánico sobre la superficie controlada, y sus modernos modelos cuentan incluso con varios niveles de ajuste de sensibilidad. En un mouse de computadora, esta opción no es, por definición, su primer y principal propósito, pero esto no es importante; porque estamos considerando una aplicación inusual de la misma.

Instalé un mouse inalámbrico RP-650Z (A4Tec11) en la pared frontal de una caja fuerte que guarda armas de caza, aunque puedes guardar cualquier cosa (foto 4).

La caja fuerte está en un armario empotrado (un nicho en la pared de un apartamento de la ciudad); gracias a la tecnología inalámbrica, no hay necesidad de cables. Dentro de 2 metros hay un transceptor de señal de radio (ver foto 3), que está conectado a un dispositivo adaptador (diagrama en la Fig. 2).

El pinout del conector para el puerto USB no difiere de la opción anterior. En el mouse inalámbrico RP-650Z, la señal de control (cuando se mueve el mouse, el nivel en este modelo cambia de alto a bajo) se toma del pin 4 de un solo microensamblaje UM1 (designación en la placa). Por lo tanto, en este caso se requerirá un circuito amplificador de corriente diferente (ver Fig. 2). Ahora, al abrir la caja fuerte e incluso cualquier impacto mecánico sobre ella (desplazando el sensor-ratón por fracciones de milímetro), el dispositivo de seguridad funcionará.

Como HA1, se utiliza una cápsula de sonido con un generador de frecuencia de audio incorporado, debe conectarse estrictamente de acuerdo con la polaridad. La conductividad p-n-p del transistor VT1 se abre cuando el voltaje en el punto A es cercano a cero, es decir, en el momento en que se desplaza el mouse. También puedes usar la sirena KPS-4519 (foto 5), ya que con la alimentación de 12 V da un volumen de sonido suficiente para ser escuchado en las habitaciones vecinas (más de 80 dB). Es necesario conectar la sirena de acuerdo con la polaridad (cable rojo - a la fuente de alimentación "+").

Dos palabras sobre la fijación del ratón. En la parte inferior de su cuerpo, sin cerrar el LED y la lente, se pega un imán (de imanes de nevera publicitarios). Ahora el ratón está fijado de forma segura en cualquier superficie metálica (nevera, lavadora, etc.). Si intenta quitarlo, también se activará una alarma que informará al propietario del acceso no autorizado a la caja fuerte.

Gracias a "inalámbrico", el usuario tiene la capacidad de instalar arbitrariamente el mouse, retirándolo del receptor a una distancia razonable, sin preocuparse por los cables de conexión. Puede haber tantas opciones para usar esta tecnología, y solo están limitadas por su imaginación.

Lee y escribeútil

#tipo_de_sensor

En general, se acepta que el sensor láser del mouse es mejor que el óptico, pero en realidad todo depende de las tareas que se realicen en la computadora. Si se requiere un posicionamiento absolutamente preciso del ratón a cualquier velocidad de su movimiento, entonces los ratones ópticos tienen ventajas. Por esta razón, los ratones ópticos son los más adecuados para jugadores, diseñadores y fotógrafos profesionales. Por lo general, los manipuladores ópticos se combinan en un grupo de ratones para juegos, ya que los jugadores son sus principales compradores. Si el mouse requiere versatilidad, es decir, trabajar en cualquier superficie y una precisión suficientemente alta, entonces son preferibles los dispositivos con sensores láser, que son populares entre los jugadores novatos, los trabajadores de oficina y entre aquellos que viajan mucho con una computadora portátil.

Sensores de juego de calidad media

Pixart Avago ADNS9800
Pixart Avago ADNS9500
Pixart Avago A3090
Pixart Avago A3059
Pixart Avago AM010
Pixart Avago PMW3320
Pixart Avago ADNS-3095
Pixart Avago ADNS-3888

Sensores de juegos profesionales

Pixart Avago PMW3310
Mercurio de Logitech
Pixart Avago S3988
Pixart Avago PMW3366
Pixart Avago PMW3360
Pixart Avago PMW3389

Tratemos de explicar lo anterior. El corazón de cualquier ratón de ordenador es el sensor, que se encarga de registrar los movimientos del ratón sobre la superficie. Cuándo sistemas operativos con una interfaz gráfica, la forma más común de registrar los movimientos de los ratones de bola utilizados en ese momento era un sensor óptico-mecánico. Debido a la baja precisión, la exigencia con la superficie de trabajo y la necesidad de una limpieza muy frecuente, estos ratones han pasado a la historia, dando paso a los modernos sensores ópticos y láser. Estrictamente hablando, la división en ratones ópticos y láser es bastante arbitraria. El principio de funcionamiento de los ratones ópticos y láser es el mismo, la diferencia radica en el tipo de fuente de luz. En los ratones ópticos, este es un LED normal y en los ratones láser, es un láser infrarrojo. En lo que sigue, si no se requiere aclaración, utilizaremos los términos "ratón óptico" y "sensor óptico".

Entonces, ¿qué es un sensor óptico? La respuesta a esta pregunta es simple: es una fuente de luz, una cámara de video en miniatura y un microcircuito especial que registra la dirección y la velocidad del movimiento del mouse en la superficie de la mesa. El proceso de registro es el siguiente:

1. La fuente de luz, ubicada en un ángulo agudo con respecto a la parte inferior del mouse, crea sombras en áreas de microrrugosidad que se encuentran en casi cualquier superficie, lo que aumenta el contraste de la imagen.
2. La cámara en miniatura toma imágenes de la superficie de trabajo a una frecuencia muy alta (10 kHz o más)
3. El chip analiza secuencialmente, cuadro por cuadro, las imágenes recibidas y las convierte en cambios en las coordenadas del cursor.

Debido al menor costo de los LED rojos y la mayor sensibilidad de los fotodetectores de silicio al rojo, casi todos los ratones ópticos económicos utilizan un LED rojo como fuente de luz. En modelos más avanzados, se pueden utilizar LED de otros colores, incluidos los que emiten luz en el espectro invisible para el ojo humano.

Como se mencionó anteriormente, los ratones láser utilizan un diodo láser infrarrojo como fuente de luz. Debido a la coherencia de la radiación láser, el enfoque en la superficie de trabajo es mucho más preciso, y este mouse requiere una microrrugosidad de superficie con un tamaño mucho más pequeño que el necesario para un mouse óptico. Por esta razón, un mouse láser es más adecuado para el uso diario, ya que funciona igual de bien tanto en una almohadilla de tela como en una superficie de vidrio.

Cuando se trata de juegos de computadora, entonces la precisión de los sensores láser se vuelve redundante. El problema es que los ratones de computadora láser recopilan información inútil, por lo que mover el mouse lentamente provoca que el cursor se mueva. Los errores de seguimiento están relacionados con el envío de datos redundantes a la computadora. A pesar de que los ingenieros están luchando con esta característica de los sensores láser, y no sin éxito, los ratones láser aún no pueden presumir de una precisión de posicionamiento ideal en los juegos. Por este motivo, los jugadores profesionales de esports suelen elegir ratones ópticos con los sensores más avanzados.

La gran mayoría de los manipuladores de ratón producidos actualmente utilizan sensores de movimiento ópticos. Sin embargo, no todos están dispuestos de la misma manera: ahora se han generalizado varias tecnologías, cada una de las cuales tiene sus propias características. Los consideraremos en esta revisión.

La introducción masiva de sensores ópticos en modelos producidos en masa comenzó a finales de los 90 e hizo cambios verdaderamente revolucionarios en el campo de los manipuladores informáticos. Al principio, los ratones ópticos eran notablemente más caros que los modelos con bola rodante y sensores optomecánicos, pero a pesar de esto, el nuevo diseño ganó rápidamente la simpatía de los usuarios debido a una serie de ventajas importantes. Primero, debido a la ausencia de partes móviles, el sensor óptico es mucho más confiable que el optomecánico y, además, no requiere una limpieza regular. En segundo lugar, los sensores ópticos brindan una mayor precisión: incluso en los primeros modelos, este indicador era de al menos 400 cpi (conteos por pulgada - conteos por pulgada). Si operamos con unidades de medida más familiares, esto significa que el manipulador puede fijar el movimiento de solo 0,06 mm. En tercer lugar, los sensores ópticos funcionan de manera estable en una variedad de superficies. En muchos casos, esto permitió abandonar las alfombrillas especiales que eran un atributo invariable del lugar de trabajo del usuario de PC en la era de los ratones con sensores optomecánicos.

Recuerde el principio de funcionamiento de un sensor de registro de desplazamiento óptico. Independientemente de la implementación, incluye tres componentes principales: una fuente de luz, una cámara de video en miniatura y un microprocesador dedicado (DSP). Una cámara de video en miniatura en solo un segundo es capaz de capturar hasta varios miles de imágenes de la superficie a lo largo de la cual se mueve el manipulador. Se requiere una iluminación brillante para obtener imágenes con suficiente contraste a esta frecuencia. Por lo general, se utiliza como fuente de luz un LED con una lente de enfoque o un láser semiconductor de baja potencia. Las imágenes tomadas por la cámara se convierten en formato digital y se transmiten en un flujo continuo al DSP, que procesa estos datos en tiempo real, calculando la dirección y la velocidad del movimiento del manipulador.

Una cámara de video en miniatura, un ADC y un procesador especializado se combinan en un microcircuito (Fig. 1), debido a que los ratones con sensores ópticos tienen un diseño simple y se pueden fabricar en un paquete muy compacto y liviano (y no siempre recuerda a un mouse familiar: tome, por ejemplo, un mouse que se coloca en el dedo modelo Genius Ring Mouse, que se muestra en la Fig. 2).

Arroz. 1. El principal "órgano de los sentidos" del ratón óptico -
chip microprocesador con cámara de video incorporada.
A la derecha están el LED y la lente de enfoque.

Arroz. 2. Ratón original
Genius Ring Mouse es tan pequeño
que se puede llevar en el dedo como un anillo

Por cierto, el “bajo peso” crea un problema específico: un manipulador demasiado liviano puede moverse espontáneamente alrededor de la mesa, arrastrado por el peso del cable utilizado para conectarse a la PC. Es por eso que se instalan placas de peso de metal dentro de la caja de muchos modelos con conexión por cable, y el diseño de algunos ratones para juegos le permite ajustar el peso de la caja instalando casetes extraíbles con un juego de pesos calibrados. En los modelos con conexión inalámbrica, este tipo de trucos no suelen ser necesarios: las pilas o acumuladores que alimentan el ratón actúan como lastre.

La tecnología utilizada en los sensores ópticos de movimiento está en constante evolución. Los desarrolladores de muchas empresas se dedican a mejorar las estructuras existentes, así como a crear e implementar soluciones fundamentalmente nuevas. Por supuesto, en el marco de esta revisión, no consideraremos todos los matices técnicos, incluso porque muchos de ellos son el conocimiento de los fabricantes y la información sobre ellos se mantiene en la más estricta confidencialidad. Sin embargo, para nuestros propósitos esto no es obligatorio. Para comprender las diferencias fundamentales entre los sensores de movimiento ópticos de diferentes diseños, basta con prestar atención a las siguientes características:

• el tipo y la longitud de onda de la fuente de luz utilizada;
• el ángulo de inclinación del haz emitido por la fuente de luz (haz de luz) en relación con el plano de la superficie de trabajo;
• el ángulo de inclinación del eje óptico de la lente de la videocámara del sensor con respecto al plano de la superficie de trabajo;
• y finalmente, sobre qué tipo de luz ingresa a la lente de la cámara, dispersa o reflejada desde la superficie de trabajo.

Con esto concluye la parte introductoria y se procede a considerar los diversos tipos de sensores ópticos utilizados en los ratones modernos.

Óptica "clásica"

El diseño del sensor de movimiento óptico, que a finales de los 90 y principios de los 2000 reemplazó al sistema optomecánico de bola rodante (y, por cierto, todavía se usa ampliamente), fue desarrollado por ingenieros de Agilent Technologies. El esquema de su dispositivo se muestra en la fig. 3, y la apariencia - en la Fig. 4.

Arroz. 3. Esquema del dispositivo del sensor óptico.
diseño tradicional

Arroz. 4. Apariencia sensor óptico con LED rojo.
La lente de la cámara es visible en el lado izquierdo.

Consideremos las características distintivas de la versión descrita del sensor óptico, que, para mayor claridad, llamaremos además el sensor óptico (o sensor) del diseño tradicional.

Como puede ver en el diagrama anterior, la fuente de luz es un LED rojo. Dado que este dispositivo semiconductor genera un haz de luz bastante ancho y se requiere un área pequeña (menos de 100 mm 2 ) para iluminar, se usa una lente de enfoque para aumentar la eficiencia del uso de la energía de la luz. El haz de luz enfocado por esta lente ilumina la superficie de trabajo en un ángulo bastante agudo, aproximadamente 25°. Esto se hace específicamente para obtener un patrón de corte distintivo incluso en superficies con un ligero microrrelieve. El eje óptico de la lente de la cámara de un sensor de este tipo es perpendicular al plano de la superficie de trabajo y, por lo tanto, lee la luz dispersada.

En la actualidad, los ratones con sensores ópticos de diseño tradicional forman la base de la flota de manipuladores informáticos y funcionan tanto con sistemas de escritorio como portátiles. A la venta está la gama más amplia de estos modelos con conexiones por cable e inalámbricas, lo que facilita elegir la opción adecuada para cada gusto y presupuesto. Debido a los grandes volúmenes de producción, el precio de estos dispositivos ha disminuido significativamente: los modelos junior de manipuladores con conexión por cable ahora se pueden comprar por solo 100 rublos. E incluso un ratón así es bastante capaz de servir a su dueño durante varios años, requiriendo poco o ningún mantenimiento.

Por supuesto, además de las ventajas mencionadas anteriormente, los ratones equipados con sensores ópticos tradicionales tienen ciertas desventajas. En primer lugar, esto se refiere a las cualidades de "todo terreno": hay muchas superficies en las que funcionan de manera inestable (con un movimiento uniforme del mouse, el cursor se mueve a sacudidas, y cuando se detiene, comienza a "bailar"), y en algunos (como vidrio transparente, espejo, madera pulida, etc.) el sensor óptico se niega a funcionar en absoluto.

Láser en lugar de LED

Un hito importante en la evolución de los ratones ópticos fue la creación de los llamados sensores láser. El primer sensor láser diseñado para usarse en un mouse fue creado por empleados de Agilent Technologies. Si observa el diagrama de su dispositivo, que se muestra en la Fig. 5, es fácil notar varias diferencias fundamentales con respecto a la óptica tradicional.

Arroz. 5. Esquema del dispositivo del sensor láser.

Primero, como su nombre lo indica, la fuente de luz no es un LED, sino un láser semiconductor. Funciona en el rango infrarrojo invisible para nuestros ojos (longitud de onda: 832-852 nm), por lo que no hay un brillo habitual debajo del cuerpo de un manipulador en funcionamiento en este caso. ¿Por qué es mejor un láser que un LED? La principal ventaja del láser es que la luz que emite es de naturaleza coherente, lo que permite obtener una imagen mucho más contrastada y detallada de la superficie (Fig. 6). En segundo lugar, el ángulo de incidencia del haz aumenta significativamente (hasta aproximadamente 45°). Y en tercer lugar, el eje óptico de la lente de la cámara de video está ubicado en el mismo ángulo en el que la luz de la fuente incide sobre la superficie de trabajo. Por lo tanto, la cámara de video del sensor láser no lee la luz dispersa, sino la reflejada desde la superficie.

Arroz. 6. Sobre una superficie lisa, un sensor óptico convencional
lee una imagen demasiado borrosa (izquierda). El sensor láser permite
obtener una imagen más contrastada y detallada

¿Qué se ha logrado con estos cambios? Primero, proporcione trabajo estable sensores en superficies lisas con un microrrelieve muy débil, es decir, donde los sensores ópticos de un diseño tradicional se comportan de manera inestable o dejan de funcionar por completo. En segundo lugar, fue posible aumentar significativamente la resolución del sensor (y, en consecuencia, la precisión del registro de movimientos).

Por desgracia, no estuvo exento de efectos secundarios debido a uno de caracteristicas de diseño sensor láser, a saber, leer el haz reflejado desde la superficie de trabajo. Desde una superficie hecha de un material transparente (vidrio, plástico, etc.), se refleja una cantidad muy pequeña de luz que incide sobre ella, y en este caso, la intensidad flujo luminoso simplemente no es suficiente para que el sensor pueda leer una imagen suficientemente contrastante. Un problema similar ocurre en superficies irregulares, en particular en telas con una textura pronunciada. Al golpear una protuberancia o un hueco, el haz se dispersa o se refleja en un ángulo diferente; en ambos casos, entra muy poca luz en la lente de la cámara.

Cuando se trabaja con materiales opacos con una superficie pulida y brillante, ocurre la situación opuesta: hay demasiada luz reflejada y el resplandor brillante "cega" el sensor sensible a la luz. Naturalmente, en ambas situaciones, el funcionamiento estable del sensor se vuelve imposible.

Los primeros prototipos de manipuladores con sensores láser diseñados por Agilent Technologies se presentaron al público a principios de 2004. En septiembre del mismo año, Logitech lanzó el mouse MX-1000, el primer mouse producido en masa del mundo equipado con un sensor láser.

A mediados de 2005, Agilent Technologies comenzó a enviar módulos de sensores de movimiento prediseñados basados ​​en sensores LaserStream a todos los fabricantes interesados, y pronto los ratones láser se incorporaron a la línea de productos de muchas empresas. Algunos fabricantes (Microsoft en particular) han seguido su propio camino, desarrollando de forma independiente sensores láser para sus manipuladores. Actualmente, los ratones con sensores láser están representados en las líneas de muchas empresas.

Contrariamente a las expectativas de los fabricantes, la aparición de ratones con sensores láser no causó mucha expectación. Esto se debe en parte a que los ratones con sensores ópticos tradicionales han cubierto satisfactoriamente las necesidades de la mayoría de los usuarios. Además, los modelos con sensores láser eran significativamente más caros al principio, lo que tampoco contribuyó a su crecimiento en popularidad. Como resultado, los modelos láser atrajeron la atención principalmente de los conocedores de las innovaciones técnicas y los amantes de los juegos de computadora dinámicos.

Mejor que el láser

En 2006, A4Tech introdujo una versión mejorada del sensor óptico, que se llamó G-laser (abreviatura de Greater than laser - better than laser). Prestemos atención a dos características distintivas de dicho sensor. En primer lugar, se trata de un sistema de doble enfoque del haz reflejado, que garantiza un funcionamiento estable del sensor en superficies brillantes y coloridas (saber hacer de A4Tech). En segundo lugar, no se utiliza una, sino dos fuentes de luz para iluminar la superficie de trabajo. Similar a un sensor láser, el sensor láser G lee la luz reflejada desde una superficie.

En los manipuladores producidos en serie, se han generalizado dos variantes del sensor láser G, que difieren en el tipo de fuente de luz. En un caso, se trata de dos LED, y en el otro, un LED y un láser semiconductor que opera en el rango infrarrojo. La primera versión del sensor láser G se instaló en los manipuladores de la serie A4Tech X5 (ahora descontinuados), la segunda todavía se usa en los modelos de la serie A4Tech X6 (uno de ellos se muestra en la Fig. 7), así como en dispositivos de una serie de otros fabricantes (en particular, Canyon).

En muchos tipos de superficies, los manipuladores de sensores láser G realmente funcionan mucho más estables que sus contrapartes láser, lo que justifica plenamente el eslogan Mayor que el láser. En particular, esto se aplica a los plásticos transparentes y brillantes, así como a algunos tipos de tejidos. Sin embargo, no todas las superficies están sujetas a ratones con un sensor láser G: no funcionan en un espejo y limpian un cristal transparente.

Arroz. 7. A4Tech Glaser Mouse X6-90D es uno de los ratones actualmente en producción,
equipado con un sensor G-laser X6

Una ventaja competitiva importante de los modelos con un sensor láser G es un precio asequible: el costo de los modelos junior es menor en comparación con los análogos equipados con sensores láser.

Ratones de "ojos azules", versión de Microsoft

En septiembre de 2008, Microsoft presentó los primeros ratones fabricados en masa equipados con el sensor óptico BlueTrack (uno de ellos se muestra en la Figura 8). Al igual que con los sensores ópticos convencionales, la fuente de luz es un LED. Es cierto, no el rojo habitual, sino el azul de moda (de ahí, de hecho, el nombre BlueTrack). Teóricamente, esto le permite obtener una cierta ventaja, ya que la longitud de onda de la luz azul es aproximadamente una vez y media más corta que la luz roja (y casi la mitad que la de las fuentes infrarrojas). Así, la iluminación azul permite que la cámara capture detalles más finos del microrrelieve de la superficie de trabajo. Sin embargo, hay que tener en cuenta que en este caso estamos hablando de piezas con un tamaño de décimas de micra, y es difícil decir con seguridad si los parámetros del camino óptico y el sensor fotosensible permiten aprovechar esta ventaja. realizado en la práctica.

Arroz. 8. Microsoft Explorer Mouse - uno de los primeros manipuladores,
equipado con un sensor BlueTrack

Hay muchos escépticos que creen que no fueron los ingenieros quienes insistieron en usar el LED azul, sino los especialistas en marketing. Después de todo, incluso un usuario técnicamente analfabeto puede distinguir el color del brillo debajo del "vientre" del mouse (por supuesto, si no es daltónico). Solo queda inventar y lanzar un hermoso mito sobre las ventajas de la retroiluminación azul sobre la roja para las masas; afortunadamente, los especialistas en marketing experimentados pueden resolver fácilmente tales problemas.

Pero volvamos a la tecnología. El área del spot, cuya imagen lee la cámara del sensor BlueTrack, es 4 veces más grande en comparación con el sensor óptico del diseño tradicional. Esto asegura que se capturen muchos más detalles en el "campo de visión" de la cámara, lo que a su vez hace que el sensor sea más estable en superficies lisas. BlueTrack también tiene algo en común con un sensor láser: un rayo reflejado desde la superficie de trabajo ingresa a la lente de la cámara.

De una forma u otra, pero se logró el resultado deseado: los ratones con un sensor BlueTrack realmente funcionan en muchas superficies que no están sujetas a manipuladores con sensores ópticos y láser tradicionales, en particular, en materiales con un acabado liso y brillante, en la mayoría de las telas , etc

Actualmente, los sensores BlueTrack se utilizan en una serie de ratones con cable e inalámbricos fabricados por Microsoft, como Comfort Mouse 3000/4500/6000, Wireless Mouse 2000/5000, Wireless Mobile Mouse 3500/4000/6000, etc. A pesar de la relativamente amplia gama de modelos, tales manipuladores aún no se han producido en masa. Esto se debe en parte a su precio bastante alto: un modelo con un sensor BlueTrack costará más que sus homólogos equipados con un sensor óptico o láser.

en el campo oscuro

En agosto de 2009, la empresa suiza Logitech anunció los ratones inalámbricos Performance Mouse MX y Anywhere Mouse MX. La principal novedad introducida en estos modelos es un sensor basado en la tecnología Darkfield Laser Tracking.

A diferencia de sus homólogos de Microsoft, los desarrolladores de Logitech optaron por basarse en el diseño de un sensor láser. Una innovación fundamental fue el uso de microscopía de campo oscuro (de ahí el nombre de la tecnología - Darkfield) en lugar de leer la imagen reflejada en la superficie de trabajo.

Como se ve en la fig. 9, el eje óptico de la lente de la cámara de video de este sensor es perpendicular al plano de la superficie de trabajo. Dado que la fuente de luz se encuentra en ángulo con respecto a la superficie, los rayos de sus áreas planas se reflejan en el mismo ángulo y no ingresan a la lente de la cámara. Por lo tanto, la cámara captura solo aquellos objetos que dispersan la luz que cae sobre ellos: rasguños microscópicos, golpes, partículas de polvo, etc. Como resultado, el sensor lee la imagen de una especie de "mapa de defectos" de la superficie, que se asemeja a la apariencia del cielo estrellado (Fig. 10).

Arroz. 9. Mediante la aplicación del método microscópico
en un campo oscuro, el sensor láser de campo oscuro puede funcionar
sobre superficies lisas y transparentes

Arroz. 10. Así es como se ve la imagen,
lectura por sensor de luz
Sensor de campo oscuro en una superficie lisa,
hecho de material transparente

En condiciones reales de funcionamiento, incluso en una superficie limpia y perfectamente lisa (como nos parece), hay bastantes objetos que la cámara del sensor puede "ver". Se trata de grietas y arañazos microscópicos invisibles a simple vista, partículas de polvo, pelusas, huellas dactilares, residuos de detergente, etc. Gracias a esto, el sensor basado en la tecnología Darkfield Laser Tracking es capaz de trabajar incluso en superficies transparentes y lisas que no presentan un microrrelieve pronunciado. Esta solución garantiza un funcionamiento estable del manipulador en una amplia variedad de superficies, incluido el vidrio transparente con un grosor de 4 mm o más.

Aunque han pasado más de dos años desde el debut de Darkfield Laser Tracking, esta tecnología sigue siendo la más eficaz entre las soluciones utilizadas en los manipuladores producidos en masa. Sin embargo, también tiene un inconveniente importante: el alto precio de los dispositivos. Ambos modelos equipados con tales sensores se presentan en los más altos categoría de precio- por lo que sería demasiado optimista esperar una gran demanda de estos dispositivos. Sobre todo teniendo en cuenta que el anuncio de estos productos se produjo en plena crisis económica.

Actualmente, solo están a la venta dos manipuladores equipados con sensores Darkfield Laser Tracking: Logitech Performance Mouse MX (Fig. 11) y Anywhere Mouse MX.

Arroz. 11. Ratón inalámbrico Logitech Performance MX,
equipado con un sensor basado en la tecnología Darkfield Laser Tracking

Estrictamente vertical

A principios de este año, A4Tech presentó los primeros modelos de producción de manipuladores equipados con sensores ópticos V-Track Optic 2.0 (por razones de legibilidad, simplemente nos referiremos a ellos como V-Track a continuación). Como en un sensor óptico convencional, la fuente de luz en ellos es un LED rojo. Sin embargo, el resto del diseño de este sensor tiene una serie de diferencias fundamentales.

El haz se enfoca en un haz estrecho (el área del orificio en el panel inferior del cuerpo del mouse es de solo 5 mm 2) y se dirige estrictamente perpendicular al plano de la superficie de trabajo. La cámara del sensor V-Track lee el haz reflejado; el eje óptico de su lente es perpendicular al plano de la superficie de trabajo (Fig. 12).

Arroz. 12. Esquema de funcionamiento del sensor V-Track Optic 2.0

Al enfocar el haz en un área pequeña, se logra una alta intensidad del flujo de luz, un orden de magnitud mayor que con los sensores ópticos tradicionales. Esto le permite obtener la imagen más clara y capturar incluso los detalles más pequeños del microrrelieve de la superficie. Gracias a esta característica, el sensor V-Track funciona de manera estable en superficies brillantes y pulidas, donde fallan los sensores láser y ópticos tradicionales. Además, el sensor V-Track funciona bien en superficies irregulares como pieles, cabello largo, telas ásperas, etc., donde los ratones con sensores láser suelen ser extremadamente inestables.

Una ventaja adicional del sensor V-Track es su bajo consumo de energía (20-30% más bajo que el diseño de sensor óptico tradicional), lo que permite aumentar el tiempo duración de la batería manipuladores inalámbricos.

Actualmente, los sensores V-Track se utilizan en una variedad de ratones A4Tech, incluidos modelos con cable (N-770FX, N-551FX, OP-530NU, OP-560NU, etc.) e inalámbricos (G9-500F, G10-770F, G10-810F, etc). Estos manipuladores se presentan en los segmentos de precio bajo y medio. Los precios de los modelos más bajos con sensores V-Track son bastante comparables al costo de los ratones de una clase similar equipados con sensores ópticos tradicionales.

Ratones de "ojos azules", versión Genius

Otra de las novedades de este año es el sensor óptico BlueEye Tracking. Fue desarrollado por ingenieros de Kye Systems, que es bien conocido por los usuarios rusos por una amplia gama de productos fabricados bajo la marca registrada Genius.

El diseño del sensor de seguimiento BlueEye es, de hecho, una versión mejorada del sensor óptico tradicional, pero hay un par de diferencias fundamentales. La primera es que se utiliza un LED azul en lugar de rojo. El segundo se refiere al esquema modificado del camino óptico (Fig. 13). Una lente adicional proporciona el enfoque del haz de luz, por lo que el área del punto de luz formado por el sensor de seguimiento BlueEye es más pequeña que la del diseño de un sensor óptico tradicional.

Arroz. 13. Diagrama del dispositivo del sensor de seguimiento BlueEye

El sensor de seguimiento BlueEye proporciona una mayor precisión (en comparación con el sensor óptico tradicional) al registrar los movimientos del manipulador y funciona de manera estable en la mayoría de las superficies mientras consume menos energía.

Actualmente, los sensores de seguimiento BlueEye se utilizan en Genius Navigator 905, Mini Navigator 900, Traveler 8000/9000, Ergo 9000 y otros ratones inalámbricos. Además, la empresa lanzó recientemente el ratón con cable DX-220, también equipado con un seguimiento BlueEye sensor. Todos los modelos enumerados pertenecen a la categoría de precio medio. Teniendo en cuenta los precios minoristas, los ratones equipados con sensores láser son sus competidores directos.

Conclusión

Por lo tanto, hemos considerado las características del dispositivo de varios tipos de sensores ópticos de registro de movimiento que se utilizan en los manipuladores modernos. En los últimos tres años, los fabricantes de estos dispositivos han introducido varias soluciones nuevas a la vez, que tienen ventajas significativas sobre las tecnologías ópticas y láser tradicionales. Sin embargo, como muestran las estadísticas de ventas, al elegir un manipulador, los usuarios prefieren un enfoque conservador, y siguen prefiriendo ratones equipados con un sensor óptico de diseño tradicional. Esto puede explicarse en parte por el precio asequible de dichos modelos, así como por los bajos requisitos para el rendimiento del mouse por parte de la mayoría de los compradores. Es posible que muchos simplemente no conozcan las innovaciones tecnológicas ya implementadas en los modelos producidos en masa.

Esperamos que esta publicación sea útil para nuestros lectores y que la información que se presenta en ella les permita navegar mejor por la variedad de tecnologías existentes. Además, recomendamos leer el artículo "Mouse Test Drive". En ella encontrarás información detallada sobre qué tan bien funcionan los manipuladores con diferentes tipos de sensores en diferentes superficies.