Pentru a rezolva una dintre sarcini, trebuia să primesc și să procesez în mod programatic imagini ale unei zone mici a suprafeței hârtiei de la o distanță foarte apropiată. Neavând o calitate decentă când folosim o cameră USB obișnuită și deja la jumătatea drumului către magazin pentru un microscop electronic, mi-am amintit de una dintre prelegeri în care ni s-a spus cum sunt aranjate diferite dispozitive, inclusiv un mouse de computer.

Pregătire și ceva teorie

Nu voi intra în detalii despre principiul de funcționare al unui mouse optic modern, este scris în detaliu aici (recomand citirea pentru dezvoltare generală).

Cautând informații pe Google pe acest subiect și dezmembrând un vechi mouse Logitech PS / 2, am văzut o imagine familiară din articole de pe Internet.

Nu este o schemă foarte complicată de „șoareci de primă generație”, un senzor optic în centru și un cip de interfață PS/2 puțin mai sus. Senzorul optic care mi-a venit este un analog al modelelor „populare” ADNS2610/ADNS2620/PAN3101. Cred că ei și...

1 0

Șoareci optici: o varietate de tehnologii

Serghei Asmakov

Optica „clasică”.

Laser în loc de LED

Mai bun decât laserul

Șoareci „cu ochi albaștri”, versiune Microsoft

În câmpul întunecat

Strict verticală

Șoareci „cu ochi albaștri”, versiunea Genius

Concluzie

Marea majoritate a manipulatoarelor de mouse produse în prezent folosesc senzori optici de mișcare. Cu toate acestea, nu toate sunt aranjate în același mod: acum s-au răspândit mai multe tehnologii, fiecare având propriile caracteristici. Le vom lua în considerare în această recenzie.

Introducerea în masă a senzorilor optici în modelele produse în serie a început la sfârșitul anilor 90 și a făcut schimbări cu adevărat revoluționare în domeniul manipulatoarelor computerizate. La început, șoarecii optici erau considerabil mai scumpi decât modelele cu bilă rulantă și senzori optomecanici, dar, în ciuda acestui fapt, noul design a câștigat rapid simpatia utilizatorilor datorită unui întreg...

0 0

Senzori optici pentru șoareci Avago Technologies

Avago Technologies este un nou nume pe piața globală a semiconductoarelor. Astăzi este cea mai mare companie privată independentă de semiconductori din lume. A fost înființată la sfârșitul anului 2005. Apoi s-a încheiat o înțelegere pentru vânzarea diviziei de componente semiconductoare a Agilent Technologies către companii de investiții private - Kohlberg Kravis Roberts & Co. și Silver Lake Partners. În anul fiscal 2005, Avago Technologies avea 6.500 de angajați și a generat un venit net anual de 1,8 miliarde USD.

Optoelectronica este un domeniu în care Hewlett-Packard și Agilent Technologies au fost lideri recunoscuți în trecut. Și acum Avago este considerat pe bună dreptate numărul 1 în lume în dezvoltarea și producția de senzori optici pentru șoareci de computer, LED-uri roșii și chihlimbari pentru semne electronice și plăci de semnalizare, codificatoare optice de mișcare pentru inkjet, laser și...

0 0

Sistem

Un simplu mouse de calculator are o pereche de senzori optici, putând fi folosiți în alte scopuri. Aceiași senzori sunt utilizați, de exemplu, pentru a determina poziția unui obiect, dacă o ușă este blocată sau pentru a citi numărul de rotații ale unui arbore. Cea mai optimă și convenabilă opțiune este să folosiți o placă gata făcută și un microcircuit, mai ales atunci când sistemul trebuie să folosească un microcontroler, de obicei au deja intrări pentru a suporta interfața RS-232. Dacă nu aveți o astfel de oportunitate, aveți pot folosi circuitul care este enumerat mai sus.

Acest senzor este împărțit în două părți: recepție (VD2) și transmisie (VD1). Emițătorul este un LED care funcționează în domeniul IR, iar partea de recepție este o pereche de fotodiode într-un singur pachet. Două - sunt necesare pentru a putea determina în ce direcție se rotește roata mouse-ului (în sus sau în jos).

R1 - dă curent LED-ului. R2 este necesar pentru a converti curentul...

0 0

Dacă mouse-ul computerului este stricat, nu vă grăbiți să cumpărați unul nou. Este foarte posibil ca dvs. să puteți remedia defecțiunea și dispozitivul să vă servească mai mult de un an.

Puteți conecta multe diverse dispozitive, totuși, există două, fără de care va fi imposibil să lucrezi cu el. Prima este tastatura, fără de care computerul, cel mai adesea, nici măcar nu va porni. Al doilea este un șoarece. Fără el, computerul, în principiu, poate fi controlat, dar este foarte incomod să faci asta de la tastatură.

De-a lungul istoriei dezvoltării tehnologiei informatice, au fost inventate și utilizate un număr mare de manipulatoare diferite: trackpad-uri, joystick-uri, touchpad-uri etc. Cu toate acestea, nimic mai simplu și mai convenabil decât binecunoscutul mouse nu a fost încă inventat!

Mouse-ul este bun pentru toată lumea, totuși, în timp, ca orice tehnică, se poate strica... Din fericire, șoarecii standard au un design destul de simplu și pot fi reparați acasă chiar și de oameni care sunt departe de electronice! Dacă ai devenit recent...

0 0

Soareci optici de prima generatie

Senzorii optici sunt proiectați pentru a urmări direct mișcarea suprafeței de lucru în raport cu mouse-ul. Excluderea componentei mecanice a oferit o fiabilitate mai mare și a făcut posibilă creșterea rezoluției detectorului.

Prima generație de senzori optici a fost reprezentată de diverse scheme de senzori optocupler cu cuplare optică indirectă - diode emițătoare și reflectoare de lumină de pe suprafața de lucru. Astfel de senzori aveau un lucru în comun - necesitau o hașurare specială (linii perpendiculare sau în formă de romb) pe suprafața de lucru (pad-ul mouse-ului). La unele modele de șoareci, aceste hașuri au fost realizate cu vopsele invizibile la lumina obișnuită (astfel de covoare ar putea avea chiar un model).

Dezavantajele unor astfel de senzori sunt de obicei numite:
necesitatea folosirii unui covoras special si imposibilitatea inlocuirii lui cu altul. Printre altele, covorașe de diferite optice...

0 0

Cel mai popular accesoriu pentru computer din lume este mouse-ul computerului. Într-adevăr, niciun computer desktop nu se poate descurca fără el, va părea destul de dificil și incomod să lucrezi pe laptopul tău preferat, iar dacă folosești un netbook care nu este echipat cu touch screen Pur și simplu nu poți să faci fără mouse-ul computerului! De la începutul „epocii computerelor”, oamenii au îmblânzit peste 350 de milioane de copii în întreaga lume - cel mai generatii diferite. Totul a început cu un mouse optic-mecanic, în interiorul căruia se învârtea o minge de metal acoperită cu un strat de cauciuc. În condițiile unei mese plate la comandă, ea „stătea” exclusiv pe covor și s-a alăturat unitate de sistem Ieșire PS/2. Când se mișcă, bila sa se poate agăța doar de o suprafață aspră. Desigur, nu se putea vorbi de vreo acuratețe în transmiterea mișcărilor. Astăzi, aceștia au fost înlocuiți cu monștri cibernetici reali fără fir cu detectie optică sau laser a mișcării, cea mai mare precizie a mișcării și viteza fulgerului.

0 0

Mouse-ul computerului este poate cel mai răspândit și răspândit dispozitiv de computer. De la inventarea sa în 1963, designul manipulatorului a suferit modificări tehnologice fundamentale. Uitați sunt șoarecii cu acționare directă de la două roți metalice perpendiculare. În zilele noastre, dispozitivele optice și laser sunt relevante. Ce mouse de computer este mai bun - laser sau optic? Să încercăm să înțelegem diferențele dintre aceste două tipuri de șoareci.

Proiecta

Un manipulator modern de mouse are o cameră video încorporată care face fotografii ale suprafeței la o viteză incredibilă (de peste o mie de ori pe secundă) și transmite informații procesorului său, care, comparând imaginile, determină coordonatele și deplasarea manipulatorul. Pentru a îmbunătăți imaginile, suprafața trebuie evidențiată. În acest scop sunt utilizate diverse tehnologii:

Mouse optic

Folosește un LED, a cărui funcționare permite senzorului să primească mai bine și procesorului mai rapid...

0 0

15/03/2006 16:30

Foarte des zboară șoarecii optici. MICHAIL

15/03/2006 16:34

Slav1969, dar citiți ceva despre dispozitiv, așa că subiectul va dispărea ca irelevant. Costul unui mouse nou este de 150 de ruble. Și veți săpa în el pentru 50 de ruble? vovsed

15/03/2006 19:42

Am același bodyaga, va sta cu o miză și nu te vei mișca. Odisee

15/03/2006 19:57

Unde și cum zboară? Si in ce cantitate?

Uneori s-a întâmplat să nu existe suficientă putere ps / 2 pentru optică, dar aceasta a fost pe mame vechi, cum ar fi via694, etc. (din experiență personală).

16/03/2006 10:19

Dacă șiretul este în ordine, atunci de obicei nu poate fi reparat! ...(De unde pot lua optoansambluri?) ...este mai usor sa cumperi unul nou! Constantin

16/03/2006 10:36

Și mai ieftin decât s/h + muncă. Slayer

16/03/2006 10:52

Desigur... slav1969

16/03/2006 12:09

Și dacă acești șoareci zboară în loturi și despre optoansambluri...

0 0

10

Dispozitiv mouse pentru computer

Dispozitiv mouse pentru computer. Mulți nu își pot imagina deja cum poți lucra pe un computer fără mouse. Dar până de curând, un mouse de computer nici măcar nu putea fi visat. Dar cei care lucrau la calculator cunoșteau bine tastatura. Și odată cu apariția șoarecilor, mulți nici măcar nu știu cum să iasă din situație dacă computerul îngheață. Și acum există o astfel de varietate a acestor dispozitive, încât uneori nu este imediat clar că acesta este un mouse de computer. Dar, în ciuda acestui fapt, structura internă a unor astfel de șoareci nu este mult diferită. Nu cred că cineva se gândește la structura internă a unui mouse de calculator, dar pentru dezvoltarea generală este încă necesar să știm.

Care este dispozitivul unui mouse de calculator?

Un mouse de computer este o cutie mică pentru introducerea informațiilor într-un computer și se potrivește cu ușurință în mână. Pentru manipulare, există cel puțin două butoane și o rotiță de defilare. Cine a numit-o prima dată șoarece nu este atât de important acum.

Important este ca acest nume este bun...

0 0

11

„Rozător sângeros”: Revizuirea mouse-ului de gaming Bloody T7

Recenzia a primit un mouse pentru jucători de la compania A4Tech - Bloody T7.

A4Tech este specializată în producția de tastaturi și șoareci, căști, joystick-uri, volane, căști și alte periferice pentru computer. Un mouse de gaming cu un nume nenorocit - Bloody T7 - ​​a venit la editorii bigmir)net pentru o revizuire. Ce este - citiți în recenzia noastră. Și mulțumim lui A4Tech pentru că a furnizat mouse-ul pentru testare.

Seria de jocuri Bloody include 42 de titluri. Seria include atât șoareci, cât și tastaturi, căști și covorașe. O caracteristică distinctivă a Bloody este designul „sângeros”. Toate produsele din serie au un logo roșu cu imprimeu palmier.

Caracteristică

În primul rând, numere uscate.

Tip senzor: Rezoluție optică DPI/CPI: 4000 Dpi Rata de interogare: 1000 Hz Accelerație (accelerare maximă): 23 G Număr de butoane: 9 Iluminare de fundal: Da Memorie internă: 160 Kb...

0 0

12

Care este diferența dintre un mouse cu laser și un mouse optic?

Tehnologii computerizate se dezvoltă rapid. Nu au trecut procesele inovatoare și manipulatorii mecanici, numiți în mod obișnuit de noi „șoarece”. A trecut vremea când prezența celei de-a treia chei pe un mouse cu bilă a fost vârful ideii de design. Acum există o selecție uriașă de șoareci de diferite dimensiuni și culori, cu fir și fără fir, optici și laser. Desigur, alegerea unui mouse pe baza designului său nu va fi nicio problemă, dar nu orice utilizator poate explica diferența dintre un mouse optic și unul laser. Principala diferență pentru mulți oameni va fi faptul că șoarecii laser sunt mai moderni și, prin urmare, mai buni. Acest lucru, desigur, nu este contestat, dar diferențele dintre ele sunt mult mai semnificative.

Un mouse optic este un manipulator echipat cu o cameră video foarte mică. Este nevoie de aproximativ o mie de poze pe secundă. Aceste date sunt de la...

0 0

Dacă mouse-ul este mișcat din ce în ce mai repede, atunci la o anumită viteză de mișcare, acesta va începe să se miște. Acest lucru poate fi însoțit de o scădere a sensibilității, o creștere a instabilității și aleatorii a mișcării și alte „lucruri rele”. Mi-a plăcut foarte mult un model de mouse de birou Logitech - cu o mișcare ascuțită, te puteai trezi că te uiți drept la podea și învârtindu-te în același timp. O situație foarte interesantă la momentul luptei pe Flak „ah. Voi lua în considerare această întrebare în timpul testării practice a șoarecilor reali, nu este nimic de teoretizat aici.

Instabilitate

Mouse-ul, prin însăși natura sa, este un dispozitiv mecanic. Deci se caracterizează prin instabilitate, bâzâit. Acestea sunt mici mișcări haotice (aleatoare). Defectul în sine poate fi static și dinamic. Static se manifestă prin faptul că mouse-ul lasă o urmă neuniformă la o viteză mică de mișcare. Un alt defect cu aceeasi cauza este miscarea spontana a mouse-ului. Natura defectului în zgomotul imaginii senzorului de deplasare. Există multe modalități de a trata boala și toate sunt într-o oarecare măsură legate de filtrare. Defectul de mișcare spontană, care era caracteristic șoarecilor cu eliberare timpurie, nu pare să apară acum. Este bun? Deloc.

publicitate

Senzorul de mișcare mai produce zgomot, dar controlerul mouse-ului folosește un algoritm special care blochează mișcarea mouse-ului la viteză de mișcare ultra-scăzută, cu o întârziere în execuție. Întârzierea este necesară pentru ca utilizatorul să nu facă să se oprească mouse-ul când el însuși a început să-l miște prea încet. Acest algoritm poate fi implementat în diferite moduri, așa că nu fi surprins de „ciudățenia” noului mouse, când nu poți apăsa pictogramele - din cauza întârzierii, mouse-ul nu se mișcă din momentul în care pornești mișcându-ți mâna. Mai mult, cantitatea de întârziere poate depinde de viteză. Ca urmare, două evenimente neplăcute apar în același timp - mouse-ul a sărit „deodată” și dacă setarea din Windows „precizie crescută a indicatorului” este activată, saltul va fi deosebit de ascuțit. Problema este că „precizia crescută a instalării indicatorului” este legată de accelerația dinamică. Și dacă mouse-ul a „sărit”, atunci este setat imediat la o viteză crescută. După salt, accelerația dinamică nu vede nicio schimbare în viteza mouse-ului, astfel încât viteza dinamică scade.

În practică, arată așa - la început nimic, apoi o smucitură, apoi o mișcare normală. Acest lucru se întâmplă rapid și nu este vizibil pentru ochi, dar este observat clar de mână - lucrul cu un astfel de „dar al sorții” nu aduce bucurie. Acest defect este clar vizibil dacă, imediat după un astfel de mouse, ridicați un mouse LED vechi și vechi și încercați să lucrați la el. Din fericire, nu toată lumea va observa un astfel de defect. Dacă da, atunci ai noroc. Dar sunt cei care nu vor putea folosi șoareci cu astfel de algoritmi „inteligenti”. Deoarece acest defect este rău pentru muncă, ce putem spune despre utilizarea unui astfel de mouse în jocuri?

Instabilitatea dinamică are aceleași rădăcini ca instabilitatea statică - zgomot de imagine. Dar lor li se adaugă denivelările suprafeței pe care se mișcă mouse-ul. Luptă cu inconsecvența căi diferite adaptare. De obicei, acest lucru se realizează controlând curentul laser și câștigul (luminozitatea) semnalului din matrice. Dar aici totul este mai confuz și mai complicat, o oprire banală a mouse-ului nu este suficientă, așa cum se face pentru a elimina instabilitatea statică. Deși încearcă - unii producători introduc „îmbunătățitori”. De exemplu, există un algoritm pentru a alinia mișcarea mouse-ului dacă acesta se mișcă în linie dreaptă. Ei bine, da, la teste va fi frumos - o dată și o linie dreaptă fără gunoi și agitație. Din când în când, dar încerci să faci acest miracol? „Gândim pentru tine”. Nu, mulțumesc, păstrează-l pentru tine.

Permiteți-mi să explic puțin despre relația dintre zgomot și precizie. Faptul este că senzorul vede suprafața diferit decât o persoană. În primul rând, există iluminare în infraroșu, invizibilă. În al doilea rând, această iluminare este coerentă cu laserul. În al treilea rând, dimensiunea ferestrei este de aproximativ 0,7 mm, ceea ce este foarte mic. Orice „respirație” și imaginea se schimbă.

Ajunge teorie, hai să-ți dau un exemplu.

Să luăm inelul și să-l facem să se miște.

Mișcarea este clar vizibilă. Acum să comparăm două cadre învecinate:

Un cadru în partea de sus, următorul în jos. Unul este deplasat față de celălalt cu 1/4 pixel. (Pentru a nu stramba, am marit poza de 8 ori, pastrand formatul de impartire a matricei senzorului)

Bine, poți vedea clar diferența dintre partea de sus și de jos? Clar?

Acum să adăugăm niște zgomot real. Ca să nu simulez „nu e clar ce”, voi da pozele reale făcute.

La fotografiere, mouse-ul a fost clar fixat, dar programul de control din această versiune nu poate face mai mult de o fotografie la un moment dat, ceea ce poate face ca luminozitatea să „sare”. Nu acorda atentie. Deși este posibil să nu fie în program, problema nu a fost investigată.

Până acum, putem concluziona din aceasta că schimbările minore între imaginile adiacente sunt greu de identificat de către senzor. Vă atrag atenția - este senzorul. Controlerul mouse-ului nu are acces la imagine. Motivul este zgomotul care este inerent oricărui echipament analogic. Și aici merită menționat un alt parametru al senzorului - viteza de fotografiere, rata de cadre pe secundă.

rata de cadre.

Frecvența cadrelor este frecvența fotografiilor. Din cele de mai sus rezultă că este necesar să alegeți frecvența fotografiilor în așa fel încât să existe o schimbare semnificativă a poziției între cadrele adiacente. Pe de altă parte, această modificare nu ar trebui să fie prea mare, altfel senzorul nu va putea înțelege care dintre cadre este cel de referință. Rata minimă de cadre este 2000, cea maximă este puțin mai mare de 7000. Să ne ocupăm de numere.

Cu o viteză redusă de mișcare, mai mică de 1 cm pe secundă, și rata minimă admisă de cadre de 2000 cadre/sec, se obține o deplasare a imaginii de 0,005 mm. Matricea senzorului are 30*30 de puncte. La 0,005 mm și o dimensiune vizibilă a ferestrei de 0,5 mm, aceasta va fi 1/140 din fereastră sau 1/4 din punctul matricei. Este exact ceea ce este arătat mai sus în animația de simulare a mișcării inelului. Ce se întâmplă dacă mișcați mouse-ul și mai încet? Dar asta se întâmplă atunci când trebuie să faceți ceva foarte precis - loviți sau trageți o linie. Aici deja 1 punct reprezintă departe de 1/4, dar mult mai puțin. Și asta înseamnă că contribuția zgomotului crește. Este imposibil să reduceți Frame Rate mai puțin de 2000, așa a spus senzorul. Şi ce dacă? ... da, nu e bine, șoarecele va tremura.

Pe de altă parte, cu o rată de cadre crescută, controlerul însuși poate sonda senzorul mai des și poate media valorile citite. Acest lucru reduce semnificativ zgomotul. Teoria erorilor spune că atunci când se iau N măsurători și se fac media lor, precizia crește proporțional cu rădăcina lui N. Prin urmare, este eficient să nu se ia prea multe măsurători pentru medie - timpul crește, este direct proporțional cu N, dar precizia aproape nu se îmbunătățește.

Șoarecii moderni operează pe interfața USB, astfel încât cuantizarea răspunsului lor este selectată din intervalul de 125-250-500-1000 de eșantioane pe secundă, ceea ce stabilește numărul de eșantioane de mediere la 16-8-4-2. Astfel, un mouse la 125 Hz este mult mai stabil decât 1000 Hz, restul fiind egal. Prin urmare, nu merită să urmăriți o viteză de interfață foarte mare, va ieși lateral. Mai precis, deja merge lateral - vizibil. Mouse-ul este instabil.

publicitate

Controlerul mouse-ului laser A4 X7 citește întotdeauna senzorul cu o rată de 1000 de ori pe secundă. Cu o frecvență instantanee minimă de 2000, aceasta înseamnă deja pierderea a 50% din informațiile care ar putea fi trimise pentru mediere. O alternativă este să aplicați filtrarea inteligentă a zgomotului. Media și filtrarea au rădăcini comune, dar eficiență diferită a algoritmilor. La viteze mici, gradul de filtrare ar trebui să fie mai mare (vă reamintesc că un Frame Rate minim prea mare dăunează), iar la viteze mari poate fi redus. În plus, instabilitatea dinamică trebuie filtrată la viteze mari. Dar „filtrează”, și nu „corectează pentru mine”, așa cum se obișnuiește la „îmbunătățitori”. Apropo, orice filtru introduce o întârziere în obținerea probelor, așa că filtrarea trebuie făcută inteligent.

La vechii șoareci de birou nu existau filtrare și „inteligeritate”. Și ce bucurie este să le joci.

Comutator DPI

La șoarecii laser, în special șoarecii de gaming, au început să seteze comutatorul DPI (puncte pe inch). De fapt, acest termen este incorect și acum este înlocuit cu CPI (număr - numărul pe inch). Voi folosi termenul DPI acolo unde este menționat în mod explicit în inscripții sau specificații, deși acest lucru nu este în întregime corect.

Deci, ce este CPI? Acesta este numărul de citiri (puncte) pe care Windows le va produce atunci când se deplasează cu un inch (25,4 mm).

publicitate

Cu cât CPI este mai mare, cu atât mouse-ul pare să fie mai bun? De exemplu, în A4 din seria X7, șoarecii laser au 2400-3600 dpi fiecare. Și asta în ciuda faptului că senzorul nu poate produce mai mult de 2000 cpi. Prostii? ... dar de unde A4-ul are aceste numere? Da, exact din același loc de unde le ia senzorul de deplasare. El, după ce calculează cea mai probabilă mișcare a imaginii pe matrice, obține un fel de număr abstract. Să presupunem că acest număr este între 0 și 1. Senzorul îl înmulțește cu valoarea cpi setată și îl transmite controlerului. (Deși, aici este opusul, controlerul citește informații de la senzor.) Ce împiedică controlerul să se înmulțească și cu un număr arbitrar? Sus, și am un mouse „mișto”. Cool - cool, doar fig. Din cauza zgomotului, senzorul poate determina deplasarea imaginii cu o precizie limitată.

Pentru senzorul ADNS-6010, Avago pretinde o precizie tipică de 2300 cpi. Aceasta înseamnă că atunci când sensibilitatea este setată peste 2300, eroarea senzorului va depăși o contorizare. In medie. Pentru un anumit mouse, acest număr poate varia în anumite limite și depinde de mulți factori aleatori - starea suprafeței, claritatea fixării blocului optic, îmbătrânirea laserului, tulbureala sau praful opticii. Un lucru poate fi spus mai mult sau mai puțin fiabil - nu va fi mai bun de 2300 cpi.

Dacă setați o rezoluție mică în setările mouse-ului, mult mai mică de 2300 cpi, atunci mouse-ul se va comporta foarte clar și previzibil, dar cine va fi mulțumit de un mouse laser cu o rezoluție de 600 cpi? Dar „3600” cpi nu mai aduce bucurie.

O caracteristică a setării cpi pe care o urmează șoarecii din seria A4 X7 este că setează setarea senzorului „de la margine și mai sus”. Acestea. pentru rezoluțiile 400-799, rezoluția senzorului este setată la 400, pentru 800-1599, senzorul este setat la 800 etc. Prin urmare, pentru a scăpa de extrapolările inutile, se recomandă setarea rezoluțiilor inerente setărilor hardware ale senzorului - 400, 800, 1600, 2000 cpi.

Să terminăm asta astăzi. În următoarea parte a materialului, veți găsi testarea mai multor șoareci obișnuiți. Și își va completa materialul la asamblarea unui mouse cu caracteristici îmbunătățite. Va urma...

Așa-numiții „șoareci” sunt o parte integrantă calculator modern. Odată cu apariția celor noi, cele vechi care sunt încă funcționale, dar învechite din punct de vedere moral, de regulă, sunt aruncate sau adună praf inactiv în cămară. Totuși, ele pot fi folosite fără a modifica practic umplutura electronică. Este destul de ușor să faci asta.

„OCHI ROSU” Aprinde LUMINA

Nu veți surprinde pe nimeni cu întrerupătoare de lumină originale astăzi, dar cel de mai jos - de la un mouse optic de computer, în opinia mea, este neobișnuit și convenabil într-un apartament din oraș din mai multe motive:

În primul rând, mouse-ul miniatural se potrivește bine în priza pentru comutatorul standard cu cheie de pe perete;
- în al doilea rând, nu este necesar contactul direct cu comutatorul - este suficient să glisați degetul (sau alt obiect) la o distanță de 1,5 cm de „ochiul roșu” al luminii de fundal;
- în al treilea rând, dispozitivul are inițial efect de declanșare: odată ținut un deget - lumina a luat foc, a petrecut a doua oară - s-a stins;
- este, de asemenea, furnizat un indicator de răspuns - când glisați cu degetul pe „ilumina de fundal”, acesta se aprinde de trei ori mai puternic.

Un simplu amplificator de curent cu tranzistor cu un releu executiv în circuitul colector este adăugat la mouse-ul optic al computerului, astfel încât semnalele de la mouse să controleze o lampă de iluminare cu o putere de până la 200 W (limitată de parametrii releului) - mai multe despre asta de mai jos. Deoarece aproape toți șoarecii optici de computer sunt construiti după aceeași schemă și principiu de funcționare, să luăm în considerare unul dintre ei - Defender Optical 1330, prezentat în fotografia 1.

Fotografie 1. Vedere a mouse-ului optic Defender Optical 1330 cu capacul carcasei scos

Foto 2. Placa de circuit imprimat a mouse-ului optic Defender Optical 1330 din partea laterală a lentilei optice

Foto 3. Transceiver RX-9 al unui set de tastatură fără fir și mouse optic

Foto 4. Instalarea unui mouse wireless pentru a proteja seiful

Foto 5. Sirena KPS-4519 ca alarmă sonoră

Dispozitivul principal de poziționare a coordonatelor este un microansamblu cu denumirea U2 А2051В0323, combinat cu un fotodetector (într-o carcasă). De la ieșirea 6 a acestui microansamblu, impulsurile cu o frecvență de aproximativ 1 kHz sunt recepționate constant de LED-ul roșu, așa că chiar și atunci când mouse-ul optic este nemișcat pe masă, este vizibilă o „ilumină de fundal” roșie, abia pâlpâitoare. Cu toate acestea, valoarea sa nu este doar de a evidenția locul ocupat de șoarece - pentru frumusețe. LED-ul este un transmițător, iar microansamblul însuși cu un ansamblu electronic încorporat în carcasă servește drept receptor. Când semnalele luminoase reflectate de pe orice suprafață ajung la fotodetector, nivelul de tensiune de la pinul 6 al U2 scade la zero, iar LED-ul se aprinde cu forță maximă. Este această reacție pe care o vedem la un mouse pe o masă de computer atunci când încercăm să o mișcăm.

Timpul complet de ardere a LED-ului este de 1,3 s (dacă nu mai există acțiuni ale mouse-ului). Una dintre părțile principale ale unui mouse optic, destul de ciudat, nu este electronica, ci o lentilă de plastic, curbată sub o anumită rază (vezi fotografia 2), fără ea mouse-ul „orbește”.

Este necesar să instalați mouse-ul în nișa de perete sub comutatorul standard din carcasa asamblată, care fixează în siguranță lentila optică de pe partea de bază (substrat) a mouse-ului.

Când un semnal reflectat de la un obstacol (degetul, palma) ajunge la fotodetector, nivelul semnalului logic se schimbă la opus pe pinii 15 și 16 ai microansamblului U1 NT82M398A (și, în consecință, pe pinii 4 și 5 ai microansamblu U2). Mai mult, acestea nu sunt concluzii inverse, ci independente unele de altele. Schimbarea semnalului asupra acestora are loc în funcție de mișcarea verticală sau orizontală a mouse-ului. Semnalul de comandă pentru actuator (nivelul scăzut se schimbă în înalt, pin 15 U1 și pin 4 U2) este conectat la actuator, la punctul A.

Tranzistorul se deschide și releul pornește la un nivel logic ridicat în punctul A. Dioda VD1 protejează înfășurarea releului de supratensiunile de curent invers. Rezistorul R1 limitează curentul în baza tranzistorului. Releul poate controla nu numai o lampă de iluminat, ci și orice sarcină cu un curent de până la 3 A. Sursa de alimentare este stabilizată, cu o tensiune de 5 V ± 20%. Tranzistorul poate fi înlocuit cu KT603, KT940, KT972 cu orice index de litere, iar releul executiv K1 poate fi înlocuit cu RMK-11105, TRU-5VDC-SB-SL sau similar pentru o tensiune de acționare de 4-5 V.

Orez. 1. Amplificator de curent cu releu executiv care controlează sarcina în rețeaua de 220 V

Orez. 2. Schema adaptorului pentru semnalizarea sonoră a deschiderii seifului

Cablul cu patru fire este parțial lipit de la placă la joncțiunea cu conectorul standard și două fire sunt lipite (verde și alb la pinii 15 și 16 ai microansamblului U1 din lateralul elementelor (cablajul nu imprimat), în caz contrar, firele vor interfera cu instalarea plăcii în carcasa mouse-ului.

Cablajul inițial al conectorului de pe placa mouse-ului: prima ieșire - fir comun, a doua ieșire - putere "+5 V", a treia și a patra - impulsuri de ieșire.

Dacă circuitul și placa de circuit imprimat a mouse-ului dvs. nu corespund cu cele prezentate în exemplul Defender Optical 1330, este suficient să luați orice osciloscop sau sondă logică (care indică cel puțin două stări principale - ridicat și scăzut) și să găsiți experimental puncte cu un semnal de control pe placă.

Orice mouse optic pentru un PC se va descurca, deci nu contează ce conector se află la capătul cablului de conectare al unui mouse de computer, tot trebuie să-l scoți. Se pot folosi si mouse-uri wireless (cu transmisie de semnal pe un canal radio, de exemplu, din kit-ul A4 TECH - adaptor mouse RX-9 5 V 180 mA), in ceea ce priveste coordonatele de pozitionare, au acelasi principiu de functionare ca si fir cele.

APĂRȚIA SOORICELOR

Acum vine un nou val de schimbare generațională a manipulatorului computerizat larg răspândit: șoarecii optici „cu coadă” (cu fire) cedează loc omologilor lor fără fir. De exemplu, sunt relevante mausele-maniulatoarele optice wireless RP-650Z complete cu o tastatură wireless (cu o aranjare ergonomică a tastelor principale și 19 butoane reprogramabile suplimentare). Senzorul Agilent Technologies folosit în mouse-ul RP-650Z este lider de piață în acest sector.

Rezoluția optică a mouse-ului este de 800 dpi - aceasta este suficientă pentru o muncă bună. Un transceiver de semnal radio și un încărcător de baterii AA cu un comutator de încărcare rapidă sunt găzduite într-o carcasă (foto 3). Această unitate se conectează la un port USB.

A4Tech își marchează manipulatoarele cu un cod electronic individual, datorită căruia până la 256 de manipulatoare sau tastaturi pot coexista pe un canal de recepție. O astfel de soluție tehnică îngustează lățimea de bandă de transmisie a datelor, dar cu o rază de recepție maximă fiabilă de 2 metri, acest lucru nu este critic.

O opțiune neobișnuită pentru utilizarea unui mouse fără fir - ca dispozitiv de semnalizare pentru deschiderea unui seif, funcțional mașină de spălat si chiar ... un frigider este prezentat mai jos. Toate aceste opțiuni se bazează pe micro-deplasarea subiectului și chiar pe efectul de detonare. Când instalați mouse-ul pe o ușă metalică, obțineți un dispozitiv de semnalizare pentru deschiderea sau impactul acestuia (un alt caz de utilizare).

Ar trebui să remarc că un dispozitiv de semnalizare nu mai puțin eficient poate fi obținut dacă pe suprafața controlată este instalat un senzor de șoc auto ca un mouse; este declanșat și de detonare sau impact mecanic asupra suprafeței controlate, iar modelele sale moderne au chiar mai multe niveluri de ajustare a sensibilității. Într-un mouse de computer, această opțiune nu este, prin definiție, primul și principalul său scop, dar acest lucru nu este important; căci avem în vedere o aplicare neobișnuită a acesteia.

Am instalat un mouse wireless RP-650Z (A4Tec11) pe peretele frontal al unui seif care depoziteaza arme de vanatoare, desi in el puteti depozita orice (foto 4).

Seiful este într-un dulap încorporat (o nișă în peretele unui apartament din oraș); datorită tehnologiei fără fir, nu este nevoie de fire. La 2 metri există un transceiver de semnal radio (vezi fotografia 3), care este conectat la un dispozitiv adaptor (diagrama din Fig. 2).

Pinout-ul conectorului pentru portul USB nu diferă de opțiunea de mai sus. În mouse-ul wireless RP-650Z, semnalul de control (când mouse-ul este mișcat, nivelul din acest model se schimbă de la mare la scăzut) este preluat de la pinul 4 al unui singur microansamblu UM1 (desemnare pe placă). Prin urmare, în acest caz va fi necesar un circuit amplificator de curent diferit (vezi Fig. 2). Acum, la deschiderea seifului și chiar la orice impact mecanic asupra acestuia (deplasarea senzorului-șoarece cu fracțiuni de milimetru), dispozitivul de securitate va funcționa.

Ca HA1, se folosește o capsulă sonoră cu un generator de frecvență audio încorporat, aceasta trebuie conectată strict în conformitate cu polaritatea. Conductivitatea tranzistorului VT1 p-n-p se deschide atunci când tensiunea în punctul A este aproape de zero, adică în momentul în care mouse-ul este deplasat. Puteți folosi și sirena KPS-4519 (foto 5), deoarece cu sursa de alimentare de 12 V oferă un volum sunet suficient pentru a fi auzit în încăperile învecinate (mai mult de 80 dB). Este necesar să conectați sirena în conformitate cu polaritatea (firul roșu - la sursa de alimentare "+").

Două cuvinte despre fixarea șoarecelui. Pe partea inferioară a corpului său, fără a închide LED-ul și lentila, se lipește un magnet (de la magneții de la frigider de publicitate). Acum mouse-ul este fixat în siguranță pe orice suprafață metalică (frigider, mașină de spălat, etc.). Dacă încercați să-l eliminați, se va declanșa și o alarmă, informând proprietarul accesului neautorizat la seif.

Datorită „wireless”, utilizatorul are capacitatea de a instala în mod arbitrar mouse-ul, scoțându-l de la receptor la o distanță rezonabilă, fără a-și face griji cu privire la firele de conectare. Pot exista tot atâtea opțiuni pentru utilizarea acestei tehnologii și sunt limitate doar de imaginația ta.

Citeste si scrie util

#Sensor_type

În general este acceptat că senzorul laser al mouse-ului este mai bun decât cel optic, dar de fapt totul depinde de sarcinile efectuate pe computer. Dacă este necesară o poziționare absolut precisă de la mouse la orice viteză a mișcării acestuia, atunci șoarecii optici au avantaje. Din acest motiv, mouse-urile optice sunt cele mai potrivite pentru jucătorii profesioniști, designeri și fotografi. De obicei, manipulatoarele optice sunt combinate într-un grup de șoareci de gaming, deoarece jucătorii sunt principalii lor cumpărători. Dacă mouse-ul necesită versatilitate, adică să lucreze pe orice suprafață și o precizie suficient de mare, atunci sunt de preferat dispozitivele cu senzori laser, care sunt populare printre jucătorii începători, lucrătorii de birou și printre cei care călătoresc mult cu un laptop.

Senzori de gaming de calitate medie

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

Senzori profesionali pentru jocuri

Pixart Avago PMW3310
Logitech Mercury
Pixart Avago S3988
Pixart Avago PMW3366
Pixart Avago PMW3360
Pixart Avago PMW3389

Să încercăm să explicăm cele de mai sus. Inima oricărui mouse de computer este senzorul, care este responsabil pentru înregistrarea mișcărilor mouse-ului pe suprafață. Când sisteme de operare cu o interfață grafică, cea mai comună modalitate de a înregistra mișcările șoarecilor cu bile folosite la acea vreme era un senzor optic-mecanic. Datorită preciziei scăzute, exactității suprafeței de lucru și necesității unei curățări foarte frecvente, astfel de șoareci au rămas în istorie, făcând loc senzorilor optici și laser moderni. Strict vorbind, împărțirea în șoareci optici și laser este destul de arbitrară. Principiul de funcționare al șoarecilor optici și laser este același, diferența constă în tipul sursei de lumină. La șoarecii optici, acesta este un LED obișnuit, iar la șoarecii cu laser, este un laser în infraroșu. În cele ce urmează, dacă nu este necesară o clarificare, vom folosi termenii „mouse optic” și „senzor optic”.

Deci, ce este un senzor optic? Răspunsul la această întrebare este simplu - este o sursă de lumină, o cameră video în miniatură și un microcircuit special care înregistrează direcția și viteza mișcării mouse-ului pe suprafața mesei. Procesul de înregistrare este următorul:

1. Sursa de lumină, situată la un unghi ascuțit față de partea inferioară a mouse-ului, creează umbre în zonele de micro-rugoozitate găsite pe aproape orice suprafață, crescând contrastul imaginii.
2. Camera miniaturală face fotografii ale suprafeței de lucru la o frecvență foarte înaltă (10 kHz sau mai mare)
3. Cipul secvențial, cadru cu cadru, analizează imaginile primite și le convertește în modificări ale coordonatele cursorului.

Datorită costului mai mic al LED-urilor roșii și a sensibilității mai mari a fotodetectorilor cu siliciu la roșu, aproape toți șoarecii optici ieftini folosesc un LED roșu ca sursă de lumină. În modelele mai avansate, pot fi folosite LED-uri de alte culori, inclusiv cele care emit lumină în spectrul invizibil pentru ochiul uman.

După cum sa menționat mai sus, șoarecii cu laser folosesc o diodă laser cu infraroșu ca sursă de lumină. Datorită coerenței radiației laser, focalizarea pe suprafața de lucru este mult mai precisă și acest mouse necesită microrugozitate a suprafeței cu o dimensiune mult mai mică decât este necesară pentru un mouse optic. Din acest motiv, un mouse cu laser este mai potrivit pentru utilizarea de zi cu zi, deoarece funcționează la fel de bine atât pe un tampon de pânză, cât și pe o suprafață de sticlă.

Cand vine vorba de jocuri pe calculator, atunci precizia senzorilor laser devine redundantă. Problema este că șoarecii de computer cu laser colectează informații inutile, așa că mișcarea încet a mouse-ului provoacă tremurul cursorului. Erorile de urmărire sunt legate de datele redundante trimise către computer. În ciuda faptului că inginerii se luptă cu această caracteristică a senzorilor laser și nu fără succes, șoarecii cu laser încă nu se pot lăuda cu precizia de poziționare ideală în jocuri. Din acest motiv, jucătorii profesioniști de sport aleg adesea șoareci optici cu cei mai avansați senzori.

Marea majoritate a manipulatoarelor de mouse produse în prezent folosesc senzori optici de mișcare. Cu toate acestea, nu toate sunt aranjate în același mod: acum s-au răspândit mai multe tehnologii, fiecare având propriile caracteristici. Le vom lua în considerare în această recenzie.

Introducerea în masă a senzorilor optici în modelele produse în serie a început la sfârșitul anilor 90 și a făcut schimbări cu adevărat revoluționare în domeniul manipulatoarelor computerizate. La început, șoarecii optici au fost considerabil mai scumpi decât modelele cu bilă rulantă și senzori optomecanici, dar, în ciuda acestui fapt, noul design a câștigat rapid simpatia utilizatorilor datorită unui număr de avantaje importante. În primul rând, din cauza absenței pieselor în mișcare, senzorul optic este mult mai fiabil decât cel optomecanic și, în plus, nu necesită curățare regulată. În al doilea rând, senzorii optici oferă o acuratețe mai mare: chiar și la primele modele, acest indicator a fost de cel puțin 400 cpi (numărări pe inch - numărări per inch). Dacă operăm cu unități de măsură mai familiare, atunci aceasta înseamnă că manipulatorul este capabil să stabilească mișcarea de numai 0,06 mm. În al treilea rând, senzorii optici funcționează stabil pe o varietate de suprafețe. În multe cazuri, acest lucru a făcut posibilă abandonarea covorașelor speciale care erau un atribut invariabil al locului de muncă al utilizatorului de computer în epoca șoarecilor cu senzori optomecanici.

Amintiți-vă principiul de funcționare al unui senzor de înregistrare a deplasării optice. Indiferent de implementare, acesta include trei componente principale: o sursă de lumină, o cameră video în miniatură și un microprocesor dedicat (DSP). O cameră video în miniatură în doar o secundă este capabilă să capteze până la câteva mii de imagini ale suprafeței de-a lungul căreia se mișcă manipulatorul. Este necesară o iluminare puternică pentru a obține imagini de contrast suficient la această frecvență. De obicei, un LED cu o lentilă de focalizare sau un laser cu semiconductor de putere redusă este folosit ca sursă de lumină. Imaginile luate de camera sunt convertite in forma digitala si transmise intr-un flux continuu catre DSP, care proceseaza aceste date in timp real, calculand directia si viteza de miscare a manipulatorului.

O cameră video în miniatură, un ADC și un procesor specializat sunt combinate într-un singur microcircuit (Fig. 1), datorită căruia șoarecii cu senzori optici au un design simplu și pot fi fabricați într-un pachet foarte compact și ușor (și nu amintește întotdeauna de un mouse familiar - luați, de exemplu, un mouse care este pus pe deget model Genius Ring Mouse, prezentat în Fig. 2).

Orez. 1. Principalul „organ de simț” al mouse-ului optic -
cip de microprocesor cu cameră video încorporată.
În dreapta acestuia sunt LED-ul și lentila de focalizare.

Orez. 2. Mouse-ul original
Genius Ring Mouse este atât de mic
că poate fi purtat pe deget ca un inel

Apropo, „subgreutatea” creează o problemă specifică: un manipulator prea ușor se poate mișca spontan în jurul mesei, dus de greutatea cablului folosit pentru conectarea la PC. De aceea, în carcasa multor modele cu conexiune prin cablu sunt instalate plăci metalice de greutate, iar designul unor șoareci de gaming vă permite să reglați greutatea carcasei prin instalarea de casete detașabile cu un set de greutăți calibrate. La modelele cu conexiune wireless, astfel de trucuri nu sunt de obicei necesare: bateriile sau acumulatorii care alimentează mouse-ul acționează ca un balast.

Tehnologia folosită în senzorii optici de mișcare este în continuă evoluție. Dezvoltatorii multor companii sunt angajați în îmbunătățirea structurilor existente, precum și în crearea și implementarea unor soluții fundamental noi. Desigur, în cadrul acestei revizuiri, nu vom lua în considerare toate nuanțele tehnice, inclusiv pentru că multe dintre ele sunt know-how-ul producătorilor și informațiile despre acestea sunt păstrate cu cea mai strictă încredere. Cu toate acestea, pentru scopurile noastre, acest lucru nu este necesar. Pentru a înțelege diferențele fundamentale dintre senzorii optici de mișcare de diferite modele, este suficient să acordați atenție următoarelor caracteristici:

• tipul și lungimea de undă ale sursei de lumină utilizate;
• unghiul de înclinare a fasciculului emis de sursa de lumină (fascicul de lumină) față de planul suprafeței de lucru;
• unghiul de înclinare a axei optice a lentilei camerei video cu senzor în raport cu planul suprafeței de lucru;
• și în sfârșit, pe ce fel de lumină intră în obiectivul camerei - împrăștiată sau reflectată de pe suprafața de lucru.

Aceasta încheie partea introductivă și trecem la considerarea diferitelor tipuri de senzori optici utilizați la șoarecii moderni.

Optica „clasică”.

Designul senzorului optic de mișcare, care la sfârșitul anilor 90 și începutul anilor 2000 a înlocuit sistemul optomecanic cu bilă rulanta (și, apropo, este încă utilizat pe scară largă), a fost dezvoltat de inginerii Agilent Technologies. Schema dispozitivului său este prezentată în fig. 3, iar aspectul - în Fig. 4.

Orez. 3. Schema dispozitivului senzorului optic
design tradițional

Orez. 4. Aspect senzor optic cu LED rosu.
Obiectivul camerei este vizibil pe partea stângă

Să luăm în considerare caracteristicile distinctive ale versiunii descrise a senzorului optic, pe care, pentru claritate, le vom numi în continuare senzorul optic (sau senzorul) al designului tradițional.

După cum puteți vedea în diagrama de mai sus, sursa de lumină este un LED roșu. Deoarece acest dispozitiv semiconductor generează un fascicul de lumină destul de larg și este necesară o zonă mică (mai puțin de 100 mm 2) pentru a ilumina, se folosește o lentilă de focalizare pentru a crește eficiența utilizării energiei luminoase. Fasciculul de lumină focalizat de această lentilă luminează suprafața de lucru într-un unghi destul de ascuțit - aproximativ 25°. Acest lucru se face special pentru a obține un model de tăiere distinct chiar și pe suprafețe cu un ușor microrelief. Axa optică a lentilei camerei a unui astfel de senzor este perpendiculară pe planul suprafeței de lucru și citește astfel lumina împrăștiată.

Astăzi, șoarecii cu senzori optici de design tradițional formează baza flotei de manipulatoare de computere și sunt operați atât cu sisteme desktop, cât și cu sisteme portabile. La vânzare se află cea mai largă gamă de astfel de modele cu conexiuni atât prin cablu, cât și fără fir, ceea ce facilitează alegerea opțiunii potrivite pentru fiecare gust și buget. Datorită volumelor mari de producție, prețul acestor dispozitive a scăzut semnificativ: modelele junior de manipulatoare cu o conexiune prin cablu pot fi acum achiziționate pentru doar 100 de ruble. Și chiar și un astfel de șoarece este destul de capabil să-și servească proprietarul timp de câțiva ani, necesitând întreținere mică sau deloc.

Desigur, alături de avantajele menționate mai sus, șoarecii echipați cu senzori optici tradiționali au anumite dezavantaje. În primul rând, aceasta se referă la calitățile „tot-teren”: există multe suprafețe pe care lucrează instabil (cu o mișcare uniformă a mouse-ului, cursorul se mișcă în smucitură, iar când se oprește, începe să „daneze”), iar pe unele (cum ar fi sticla transparentă, oglindă, lemn lustruit etc.) senzorul optic refuză deloc să funcționeze.

Laser în loc de LED

O etapă importantă în evoluția șoarecilor optici a fost crearea așa-numiților senzori laser. Primul senzor laser conceput pentru utilizare într-un mouse a fost creat de angajații Agilent Technologies. Dacă vă uitați la diagrama dispozitivului său, prezentată în Fig. 5, este ușor de observat câteva diferențe fundamentale față de cea optică tradițională.

Orez. 5. Schema dispozitivului senzorului laser

În primul rând, după cum sugerează și numele, sursa de lumină nu este un LED, ci un laser semiconductor. Funcționează în domeniul infraroșu invizibil pentru ochii noștri (lungime de undă - 832-852 nm), așa că nu există o strălucire obișnuită sub corpul unui manipulator de lucru în acest caz. De ce este un laser mai bun decât un LED? Principalul avantaj al laserului este că lumina emisă de acesta este de natură coerentă, ceea ce face posibilă obținerea unei imagini mult mai contrastante și detaliate a suprafeței (Fig. 6). În al doilea rând, unghiul de incidență al fasciculului este crescut semnificativ (până la aproximativ 45°). Și în al treilea rând, axa optică a lentilei camerei video este situată în același unghi în care lumina de la sursă cade pe suprafața de lucru. Astfel, camera video a senzorului laser citește nu lumina împrăștiată, ci lumina reflectată de la suprafață.

Orez. 6. Pe o suprafață netedă, un senzor optic convențional
citește o imagine prea neclară (stânga). Senzorul laser permite
obține o imagine mai contrastantă și mai detaliată

Ce s-a realizat cu aceste schimbări? În primul rând, oferă muncă stabilă senzori pe suprafețe netede cu un microrelief foarte slab - adică acolo unde senzorii optici cu design tradițional se comportă instabil sau încetează complet să funcționeze. În al doilea rând, a fost posibilă creșterea semnificativă a rezoluției senzorului (și, în consecință, a preciziei înregistrării mișcărilor).

Din păcate, nu a fost lipsită de efecte secundare din cauza unuia dintre caracteristici de proiectare senzor laser, și anume citirea fasciculului reflectat de pe suprafața de lucru. De pe o suprafață dintr-un material transparent (sticlă, plastic etc.), se reflectă o cantitate foarte mică de lumină care o lovește și, în acest caz, intensitatea flux luminos pur și simplu nu este suficient pentru ca senzorul să poată citi o imagine suficient de contrastantă. O problemă similară apare pe suprafețele neuniforme, în special pe țesăturile cu o textură pronunțată. Când lovește o proeminență sau o adâncime, fasciculul este împrăștiat sau reflectat într-un unghi diferit - în ambele cazuri, prea puțină lumină intră în obiectivul camerei.

Când lucrați pe materiale opace cu o suprafață lustruită și lucioasă, apare situația opusă: există prea multă lumină reflectată și strălucirea strălucitoare „orbește” senzorul sensibil la lumină. Desigur, în ambele situații, funcționarea stabilă a senzorului devine imposibilă.

Primele prototipuri de manipulatoare cu senzori laser proiectate de Agilent Technologies au fost prezentate publicului la începutul anului 2004. În luna septembrie a aceluiași an, Logitech a lansat mouse-ul MX-1000, primul mouse produs în masă din lume echipat cu un senzor laser.

La mijlocul anului 2005, Agilent Technologies a început să livreze module de senzori de mișcare pre-proiectate bazate pe senzori LaserStream către toți producătorii interesați, iar în curând șoarecii cu laser au fost în linia de produse a multor companii. Unii producători (în special Microsoft) au urmat propriul drum, dezvoltând independent senzori laser pentru manipulatorii lor. În prezent, șoarecii cu senzori laser sunt reprezentați în liniile multor companii.

Contrar așteptărilor producătorilor, apariția șoarecilor cu senzori laser nu a provocat prea multă emoție. Acest lucru se datorează parțial faptului că șoarecii cu senzori optici tradiționali au satisfăcut în mod satisfăcător nevoile majorității utilizatorilor. În plus, modelele cu senzori laser au fost semnificativ mai scumpe la început, ceea ce nu a contribuit nici la creșterea popularității lor. Drept urmare, modelele cu laser au atras atenția în principal a cunoscătorilor de inovații tehnice și a iubitorilor de jocuri dinamice pe calculator.

Mai bun decât laserul

În 2006, A4Tech a introdus o versiune îmbunătățită a senzorului optic, care a fost numită G-laser (prescurtare de la Greater than laser - better than laser). Să acordăm atenție două caracteristici distinctive ale unui astfel de senzor. În primul rând, acesta este un sistem de focalizare dublă a fasciculului reflectat, care asigură funcționarea stabilă a senzorului pe suprafețe lucioase și colorate (know-how-ul A4Tech). În al doilea rând, nu una, ci două surse de lumină sunt folosite pentru a ilumina suprafața de lucru. Similar cu un senzor laser, senzorul G-laser citește lumina reflectată de pe o suprafață.

În manipulatoarele produse în serie, două variante ale senzorului G-laser au devenit larg răspândite, diferă în ceea ce privește tipul de sursă de lumină. Într-un caz, acestea sunt două LED-uri, iar în celălalt, un LED și un laser semiconductor care funcționează în domeniul infraroșu. Prima versiune a senzorului G-laser a fost instalată în manipulatoarele din seria A4Tech X5 (acum întrerupte), a doua este încă folosită în modelele din seria A4Tech X6 (una dintre ele este prezentată în Fig. 7), precum și în dispozitivele de la o serie de alți producători (în special, Canyon).

Pe multe tipuri de suprafețe, manipulatoarele cu senzori G-laser funcționează într-adevăr mult mai stabil decât omologii lor cu laser, justificând pe deplin sloganul Greater than laser. În special, acest lucru se aplică materialelor plastice transparente și lucioase, precum și anumitor tipuri de țesături. Cu toate acestea, nu toate suprafețele sunt supuse șoarecilor cu senzor G-laser: aceștia nu funcționează pe o oglindă și sticlă transparentă curată.

Orez. 7. A4Tech Glaser Mouse X6-90D este unul dintre șoarecii în producție în prezent,
echipat cu un senzor G-laser X6

Un avantaj competitiv important al modelelor cu senzor G-laser este un preț accesibil: costul modelelor junior este mai mic în comparație cu analogii echipați cu senzori laser.

Șoareci „cu ochi albaștri”, versiune Microsoft

În septembrie 2008, Microsoft a introdus primii șoareci fabricați în masă echipați cu senzor optic BlueTrack (unul dintre ei este prezentat în Figura 8). Ca și în cazul senzorilor optici convenționali, sursa de lumină este un LED. Adevărat, nu roșu obișnuit, ci albastru la modă (de unde, de fapt, numele BlueTrack). Teoretic, acest lucru vă permite să obțineți un anumit avantaj, deoarece lungimea de undă a luminii albastre este de aproximativ o dată și jumătate mai mică decât cea roșie (și aproape jumătate din cea a surselor infraroșii). Astfel, iluminarea albastră permite camerei să surprindă detalii mai fine ale microreliefului suprafeței de lucru. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că în acest caz vorbim de piese cu dimensiunea de zecimi de micron și este dificil de spus cu siguranță dacă parametrii căii optice și senzorul fotosensibil permit ca acest avantaj să fie realizate în practică.

Orez. 8. Microsoft Explorer Mouse - unul dintre primii manipulatori,
echipat cu un senzor BlueTrack

Sunt mulți sceptici care cred că nu inginerii au insistat să folosească LED-ul albastru, ci marketerii. La urma urmei, chiar și un utilizator analfabet din punct de vedere tehnic poate distinge culoarea strălucirii sub „burta” mouse-ului (desigur, dacă nu este daltonist). Rămâne doar să vină cu și să lanseze un mit frumos despre avantajele iluminării de fundal albastre față de roșu pentru mase - din fericire, marketerii cu experiență pot face față cu ușurință rezolvării unor astfel de probleme.

Dar să revenim la tehnologie. Zona spotului, a cărei imagine este citită de camera senzorului BlueTrack, este de 4 ori mai mare în comparație cu senzorul optic de design tradițional. Acest lucru asigură că sunt capturate mult mai multe detalii în „câmpul vizual” al camerei, ceea ce, la rândul său, face senzorul mai stabil pe suprafețe netede. BlueTrack are și ceva în comun cu un senzor laser: un fascicul reflectat de pe suprafața de lucru intră în obiectivul camerei.

Într-un fel sau altul, dar rezultatul dorit a fost atins: șoarecii cu senzor BlueTrack chiar lucrează pe multe suprafețe care nu sunt supuse manipulatoarelor cu senzori optici și laser tradiționali - în special, pe materiale cu un finisaj neted și lucios, pe majoritatea țesăturilor , etc.

În prezent, senzorii BlueTrack sunt utilizați într-un număr de șoareci cu fir și fără fir fabricați de Microsoft, cum ar fi Comfort Mouse 3000/4500/6000, Wireless Mouse 2000/5000, Wireless Mobile Mouse 3500/4000/6000 etc. În ciuda faptului că sunt relativ late. gama de modele, astfel de manipulatoare nu au devenit încă produse în masă. Acest lucru se datorează parțial prețului lor destul de ridicat: un model cu senzor BlueTrack va costa mai mult decât omologii echipați cu un senzor optic sau laser.

În câmpul întunecat

În august 2009, compania elvețiană Logitech a anunțat mouse-urile fără fir Performance Mouse MX și Anywhere Mouse MX. Principala noutate introdusa in aceste modele este un senzor bazat pe tehnologia Darkfield Laser Tracking.

Spre deosebire de omologii lor de la Microsoft, dezvoltatorii Logitech au ales să se bazeze pe designul unui senzor laser. O inovație fundamentală a fost utilizarea microscopiei în câmp întunecat (de unde și numele tehnologiei - Darkfield) în loc de a citi imaginea reflectată de pe suprafața de lucru.

După cum se vede în fig. 9, axa optică a lentilei camerei video a acestui senzor este perpendiculară pe planul suprafeței de lucru. Deoarece sursa de lumină este setată la un unghi față de suprafață, razele din zonele sale plate sunt reflectate în același unghi și nu intră în obiectivul camerei. Astfel, camera captează doar acele obiecte care împrăștie lumina care cade asupra lor - zgârieturi microscopice, lovituri, particule de praf etc. Drept urmare, senzorul citește imaginea unui fel de „hărți de defecte” a suprafeței, care seamănă cu aspectul cerului înstelat (Fig. 10).

Orez. 9. Prin aplicarea metodei microscopiei
într-un câmp întunecat, senzorul laser Darkfield este capabil să funcționeze
pe suprafete netede si transparente

Orez. 10. Așa arată imaginea,
citit de senzorul de lumină
Senzor de câmp întunecat pe o suprafață netedă,
din material transparent

În condiții reale de funcționare, chiar și pe o suprafață curată și perfect netedă (după cum ni se pare nouă), există destul de multe obiecte pe care camera cu senzor le poate „vedea”. Acestea sunt crăpături și zgârieturi microscopice invizibile cu ochiul liber, particule de praf, scame, amprente, reziduuri de detergent etc. Datorită acestui fapt, senzorul bazat pe tehnologia Darkfield Laser Tracking este capabil să lucreze chiar și pe suprafețe transparente și netede care nu au un microrelief pronunțat. Această soluție asigură funcționarea stabilă a manipulatorului pe o mare varietate de suprafețe, inclusiv sticlă transparentă cu o grosime de 4 mm sau mai mult.

Deși au trecut mai bine de doi ani de la debutul Darkfield Laser Tracking, această tehnologie este încă cea mai eficientă dintre soluțiile utilizate la manipulatoarele produse în serie. Cu toate acestea, are și un dezavantaj semnificativ - prețul ridicat al dispozitivelor. Ambele modele echipate cu astfel de senzori sunt prezentate la cel mai înalt nivel categorie de pret- deci ar fi prea optimist să ne așteptăm la o cerere rapidă pentru aceste dispozitive. Mai ales avand in vedere faptul ca anuntarea acestor produse a avut loc in plina criza economica.

În prezent, sunt la vânzare doar două manipulatoare echipate cu senzori Darkfield Laser Tracking - Logitech Performance Mouse MX (Fig. 11) și Anywhere Mouse MX.

Orez. 11. Wireless Logitech Performance Mouse MX,
echipat cu un senzor bazat pe tehnologia Darkfield Laser Tracking

Strict verticală

La începutul acestui an, A4Tech a introdus primele modele de producție de manipulatoare echipate cu senzori optici V-Track Optic 2.0 (din motive de lizibilitate, ne vom referi la ele mai jos ca V-Track). Ca și într-un senzor optic convențional, sursa de lumină din ele este un LED roșu. Cu toate acestea, restul designului acestui senzor are o serie de diferențe fundamentale.

Fasciculul este focalizat într-un fascicul îngust (zona găurii din panoul inferior al corpului mouse-ului este de numai 5 mm 2) și este îndreptată strict perpendicular pe planul suprafeței de lucru. Camera cu senzor V-Track citește fasciculul reflectat; axa optică a lentilei sale este perpendiculară pe planul suprafeţei de lucru (Fig. 12).

Orez. 12. Schema de funcționare a senzorului V-Track Optic 2.0

Prin focalizarea fasciculului pe o zonă mică, se realizează o intensitate mare a fluxului luminos - un ordin de mărime mai mare decât la senzorii optici tradiționali. Acest lucru vă permite să obțineți cea mai clară imagine și să capturați chiar și cele mai mici detalii ale microreliefului de suprafață. Datorită acestei caracteristici, senzorul V-Track funcționează stabil pe suprafețe lucioase și lustruite, unde senzorii laser și optici tradiționali eșuează. În plus, senzorul V-Track funcționează bine pe suprafețe neuniforme precum blana, părul lung, țesăturile aspre etc., unde șoarecii cu senzori laser sunt de obicei extrem de instabili.

Un avantaj suplimentar al senzorului V-Track este consumul redus de energie (cu 20-30% mai mic decât designul tradițional al senzorului optic), care permite o perioadă mai lungă de timp. durata de viata a bateriei manipulatoare fără fir.

În prezent, senzorii V-Track sunt utilizați într-o gamă de șoareci A4Tech, inclusiv atât modele cu fir (N-770FX, N-551FX, OP-530NU, OP-560NU, etc.) cât și modele fără fir (G9-500F, G10-770F, G10-810F etc.). Acești manipulatori sunt prezentați în segmentele de preț inferior și mediu. Prețurile pentru modelele mai mici cu senzori V-Track sunt destul de comparabile cu costul șoarecilor dintr-o clasă similară echipați cu senzori optici tradiționali.

Șoareci „cu ochi albaștri”, versiunea Genius

O altă noutate a acestui an este senzorul optic BlueEye Tracking. A fost dezvoltat de inginerii de la Kye Systems, care este bine cunoscut utilizatorilor ruși pentru o gamă largă de produse fabricate sub marca Genius.

Designul senzorului de urmărire BlueEye este, de fapt, o versiune îmbunătățită a senzorului optic tradițional, dar există câteva diferențe fundamentale. Primul este că se folosește un LED albastru în loc de roșu. A doua se referă la schema modificată a căii optice (Fig. 13). O lentilă suplimentară asigură focalizarea fasciculului de lumină, datorită căreia zona spotului luminos format de senzorul de urmărire BlueEye este mai mică decât cea a unui senzor optic convențional.

Orez. 13. Diagrama dispozitivului senzorului BlueEye Tracking

Senzorul BlueEye Tracking oferă o precizie mai mare (comparativ cu senzorul optic tradițional) de înregistrare a mișcărilor manipulatorului și funcționează stabil pe majoritatea suprafețelor, consumând mai puțină energie.

În prezent, senzorii BlueEye Tracking sunt utilizați în Genius Navigator 905, Mini Navigator 900, Traveler 8000/9000, Ergo 9000 și alți șoareci wireless.În plus, compania a lansat recent mouse-ul cu fir DX-220, echipat și cu un BlueEye Tracking. senzor. Toate modelele listate aparțin categoriei de preț mediu. Având în vedere prețurile de vânzare cu amănuntul, șoarecii echipați cu senzori laser sunt concurenții lor direcți.

Concluzie

Deci, am luat în considerare caracteristicile dispozitivului diferitelor tipuri de senzori optici de înregistrare a mișcării utilizați în manipulatoarele moderne. În ultimii trei ani, producătorii acestor dispozitive au introdus simultan mai multe soluții noi, care au avantaje semnificative față de tehnologiile optice și laser tradiționale. Cu toate acestea, după cum arată statisticile de vânzări, atunci când aleg un manipulator, utilizatorii preferă o abordare conservatoare, preferând totuși șoarecii echipați cu un senzor optic de design tradițional. Acest lucru poate fi explicat parțial prin prețul accesibil al unor astfel de modele, precum și prin cerințele scăzute pentru performanța mouse-ului de către majoritatea cumpărătorilor. Este posibil ca mulți pur și simplu să nu știe despre inovațiile tehnologice deja implementate în modelele produse în serie.

Sperăm că această publicație va fi utilă cititorilor noștri, iar informațiile prezentate în ea le vor permite să navigheze mai bine în varietatea tehnologiilor existente. În plus, vă recomandăm să citiți articolul „Mouse Test Drive”. În ea vei găsi informatii detaliate despre cât de bine funcționează manipulatoarele cu diferite tipuri de senzori pe diferite suprafețe.