Устройство и принцип работы оптической мыши. Виды компьютерных мышей

Независимо от того, используете ли вы её для работы или игры, наши руки сжимают компьютерную мышь почти каждый день. В чём разница между оптической и лазерной мышью?

Они лежат на полках магазинов в большом ассортименте, большинство предназначено для правшей, в то время как немногие имеют эргономичный дизайн, подходящий и для левшей. Из всех особенностей и форм-факторов вы найдёте два базовых исполнения компьютерных мышек: с оптическим датчиком или на основе лазера. Что лучше? Давайте разбираться.

Угадай, что? Все современные компьютерные мыши оптические

Современные компьютерные мыши это те же фотокамеры, которые вместо захвата лиц захватывают изображения поверхности снизу (стола, подставки и т. д). Захваченные изображения преобразуются в данные для отслеживания текущего местоположения периферии на поверхности. В конечном счете это камера с низким разрешением на ладони предназначена только для отслеживания координат X и Y тысячи раз в секунду.

По сути, все компьютерные мыши состоят из крошечной камеры с низким разрешением (CMOS-сенсора), двух объективов и источника освещения. Все мыши оптические, с технической точки зрения, потому что собирают данные оптическим способом. Тем не менее те, что продаются как оптические модели, в работе опираются на инфракрасный или красный светодиод, который проецирует свет на поверхность. Этот светодиод обычно устанавливается под углом, и фокусирует освещение на луч. Луч отскакивает от поверхности, через объектив, который увеличивает отражённый свет, и передаёт на CMOS-датчик.

Датчик CMOS собирает свет и преобразует светлые частицы в электрический ток. Затем эти аналоговые данные преобразуются в 1 и 0, что приводит к захвату более 10,000 цифровых изображений каждую секунду. Эти изображения сравниваются для создания точного местоположения мыши, а затем конечные данные отправляются на ПК для размещения курсора каждую одну-восьмую миллисекунды.

На старых светодиодных мышках вы могли заметить, что светодиод был направлен вниз прямо и светил красным лучом на поверхность, которую видел датчик. Теперь светодиодный свет проецируется под углом и, как правило, невидим (инфракрасный). Это помогает вашей компьютерной мыши отслеживать движения на большинстве поверхностей.

Между тем компания Logitech первой ввела понятие использования лазера для компьютерной мыши ещё в 2004 году. В частности, он называется лазерным диодом с вертикальной полостью, или VCSEL, который используется в лазерных указателях, оптических приводах, считывателях штрих-кодов и на других устройствах.

Этот инфракрасный лазер просто заменяет инфракрасный / красный светодиод на оптических моделях. Но не беспокойтесь: он не испортит ваши глаза, потому, что излучает свет только в инфракрасном диапазоне, который человеческий глаз не воспринимает. Это главное преимущество позволяет лазерной мыши использовать луч большей интенсивности, что обеспечивает лучшую визуализацию и повышенную чувствительность.

В своё время лазерные модели считались намного превосходящими оптические версии. Со временем, однако, оптические мыши улучшились, и теперь они работают в самых разных ситуациях, с очень высокой степенью точности. Преимущество лазерной модели обусловлено большей чувствительностью, чем у мышки на светодиодах. Однако, если вы не являетесь ярым игроком, это не такая уж важная функция.

Итак, какова разница между использованием оптической и лазерной компьютерной мыши, кроме разницы в освещении?

Для начала надо упомянуть, что оба метода используют неровности поверхности для отслеживания положения периферии. Но, лазер может проникать глубже в текстуру поверхности. Это даёт больше информации для датчика CMOS и процессора внутри мыши, чтобы манипулировать и передавать данные на родительский ПК.

Например, несмотря на то что обычное стекло прозрачное, на нём всё ещё имеются очень мелкие неровности, которые можно отследить лишь с помощью лазера. Это позволяет использовать поверхность стеклянного стола при работе, хоть она неидеальная. Между тем, если мы разместим современную оптическую мышь на той же стеклянной поверхности, она не сможет отслеживать наши движения. Поместите стеклянную поверхность на чёрный рабочий стол, и оптическая мышка всё равно не сможет отслеживать движение. Удалите стекло, и оптическая мышь начнёт прекрасно работать.

Конечно, шансы постоянного использования компьютерной мыши на стеклянной поверхности крайне редки, но это демонстрирует то, как два процесса освещения отличаются по производительности. Светодиод будет отслеживать аномалии, обнаруженные на верхнем слое поверхности, в то время как лазер может проникнуть глубже, чтобы найти дополнительные позиционные детали. Оптические компьютерные мыши лучше всего работают на не глянцевых поверхностях и ковриках, а лазерные могут функционировать практически на любой глянцевой или не глянцевой поверхности.

Точность и чувствительность

Проблема с лазерными компьютерными мышками заключается в том, что они могут быть слишком точными, собирать бесполезную информацию, как невидимые частички поверхности. Это приводит к проблемам при движении на более медленных скоростях, вызывая «дрожание» на экране. Это некорректное отслеживание 1: 1, связано с бесполезными данными, передаваемыми в общий трекинг, используемого ПК. Результат, курсор не будет отображаться в точном месте в то время, когда ваша рука его туда направила. Хотя эта проблема во многом улучшилась за годы, лазерные мыши всё ещё не идеальны, к примеру, когда вы рисуете детали в Adobe Illustrator.

Тем не менее дрожание не имеет ничего общего с количеством точек на дюйм, которые мышь может отслеживать за секунду. Вместо этого, дрожание привязано ко всему, что сканируется лазером, собирается датчиком, и передаётся процессору родительского ПК для отображения экранного курсора. Чтобы сгладить некоторые из дрожаний, вы можете положить материал на основе ткани, а под него твёрдую тёмную поверхность, на ваш стол, чтоб лазер не собирал ненужные или нежелательные данные.

Другим вариантом может стать уменьшение чувствительность. Разрешение датчика CMOS на компьютерной мыши отличается от фотокамеры, поскольку оно основано на движении. Датчик состоит из заданного количества физических пикселей, выровненных по квадратной сетке. Разрешение связано с количеством отдельных изображений, захваченных каждым пикселем во время движения по поверхности.

Поскольку физические пиксели не могут быть изменены, датчик может использовать обработку изображения для разделения каждого пикселя на меньшей области. Тем не менее все компьютерные мыши имеют заданное физическое разрешение, а повышенная чувствительность связана с алгоритмами внутри датчика, поэтому можно ускорить движение курсора на экране, при одинаковых физических движениях. Таким образом, чем ближе вы к базовому разрешению, тем меньше нежелательных позиционных данных собирает датчик в компьютерной мыши на основе лазера.

Проще говоря, более низкая чувствительность приводит к более точному движению.

Что лучше?

Это зависит от приложения и окружающей среды. Если вы посмотрите на марку Logitech G, вы заметите, что там Logitech в основном фокусируется на светодиодных мышах, когда речь заходит о компьютерных играх. Это потому что пользователи обычно сидят за столом и, возможно, даже используют коврик для мыши, предназначенный для лучшего отслеживания и сцепления с поверхностью. Однако, у компании есть и лазерные мыши, та же Logitech предлагает небольшую часть устройств с лазером, которые не являются ориентированными на геймеров.

Другой производитель Razer, предпочитает лазерную технологию, потому что она предлагает более высокую чувствительность в играх. В целом мы не считаем, что оптическая или лазерная технология сама по себе полностью самодостаточная. Наша рекомендация более конкретна при офисном использовании.

Лазерная мышь может быть идеальной, когда вы находитесь в гостиничном номере, в гостиной, лежащим на диване, или листаете Facebook, сидя на заседании. Производительность может быть непостоянной, учитывая поверхность снизу, но с помощью лазерной мышки у вас определённо больше возможностей на любых поверхностях. Компьютерная мышка на основе лазеров пригодится, если приходится использовать ногу в качестве поверхности для отслеживания, или когда в офисе нет ничего, кроме блестящей мебели, которую абсолютно ненавидит ваше светодиодное устройство.

Большинство современных высокопроизводительных мышек используют лазер. Однако, как правило, они стоят дороже. В то время как лазер является более универсальной технологией, достойная оптическая мышь может справиться с меньшими затратами, пока вы используете её на ровной, не глянцевой поверхности.

Надеемся это статья помогла хоть немного лучше понять отличия технологий в главных периферийных устройствах, а то, какая компьютерная мышь нужна именно вам, решать тоже вам.

Сенсоры мышей: Лазер или Оптика?

Если вы нашли ошибку, не работает видео, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Здравствуйте, уважаемые читатели блога сайт. Компьютерных мышей или мышек, по разному их называют, существует огромное количество. По функциональному назначению их можно разделить на классы: одни - предназначены для игр, другие - для обычной работы, третьи - для рисования в графических редакторах. В этой статье я постараюсь рассказать о видах и устройстве компьютерных мышей.

Но для начала, предлагаю перенестись на несколько десятилетий назад, как раз в то время, когда и придумали это сложное устройство. Первая компьютерная мышь появилась еще в 1968 году, и придумал ее американский ученый по имени Дуглас Энгельбарт. Мышку разрабатывало американское агентство космических исследований (NASA), которое и дало патент на изобретение Дугласу, но в один момент потеряло к разработке всяких интерес. Почему - читайте далее.

Первая в мире мышка представляла собой тяжелую деревянную коробочку с проводом, которая помимо своего веса была еще и крайне неудобной в использовании. По понятным причинам ее решили назвать "mouse", а чуть позже искусственно придумали расшифровку этой как бы аббревиатуры. Ага, теперь mouse, это не что иное, как "Manually Operated User Signal Encoder", то есть устройство, с помощью которого пользователь может вручную кодировать сигнал.

Все без исключения компьютерные мыши имеют в своем составе ряд компонентов: корпус, печатная плата с контактами, микрики (кнопки), колесо(-а) прокрутки - все они в том или ином виде присутствуют в любой современной мышке. Но вас наверняка мучает вопрос - что же тогда отличает их друг от друга (помимо того, что есть игровые, не игровые, офисные и т.д.), для чего придумали столько разных видов, вот посмотрите сами:

1. Механические
2. Оптические
3. Лазерные
4. Трекбол-мыши
5. Индукционные
6. Гироскопические

Дело в том, что каждый из вышеперечисленных видов компьютерных мышей появился в разное время и использует разные законы физики. Соответственно, у каждого из них есть свои недостатки и достоинства, о которых непременно будет сказано далее по тексту. Надо отметить, что наиболее подробно будут рассмотрены только первые три вида, остальные - не так подробно, в виду того, что они менее популярны.

Механические мыши - традиционные шариковые модели, относительно большого размера, требующие постоянной чистки шарика для эффективной работы. Грязь и мелкие частицы могут оказаться между вращающимся шариком и корпусом, и необходимо будет проводить чистку. Без коврика она никак не будет работать. Лет 15 назад была единственной в мире. Буду писать про нее в прошедшем времени, ибо уже раритет.

Снизу у механической мышки находилось отверстие, которое прикрывало поворотное пластиковое кольцо. Под ним находился тяжелый шарик. Этот шарик изготавливали из металла и покрывали резиной. Под шариком находились два пластмассовых валика и ролик, который и прижимал шарик к валикам. При передвижении мышки шарик вращал валик. Вверх или вниз - вращался один валик, вправо или влево - другой. Поскольку в таких моделях сила тяжести играла решающее значение, в невесомости такое устройство не работало, поэтому NASA отказалось от нее.

Если движение было сложное, вращались оба валика. На конце каждого пластмассового валика устанавливалась крыльчатка, как на мельнице, только во много раз меньше. С одной стороны крыльчатки находился источник света (светодиод), с другой - фотоэлемент. При движении мышью крыльчатка крутилась, фотоэлемент считывал количество импульсов света, которые попали на него, а затем передавал эту информацию в компьютер.

Поскольку лопастей у крыльчатки было много, движение указателя на экране воспринималось как плавное. Оптико-механические мыши (они же - просто "механические") страдали большим неудобством, дело в том, что периодически их нужно было разбирать и чистить. Шарик в процессе работы натаскивал внутрь корпуса всякий мусор, нередко резиновая поверхность шарика настолько загрязнялась, что валики перемещения просто проскальзывали и мышь глючила.

По этой же причине такой мышке просто необходим был коврик для корректной работы, иначе бы шарик проскальзывал и быстрее загрязнялся.

Оптические и лазерные мыши

В оптических мышках разбирать и чистить ничего не нужно , так как в них нет вращающегося шарика, они работают по иному принципу. В оптической мышке используется светодиод-сенсор. Такая мышь работает как маленькая фотокамера, которая сканирует поверхность стола и "фотографирует" ее, таких фотографий камера успевает сделать около тысячи за секунду, а некоторые модели и больше.

Данные этих снимков обрабатывает специальный микропроцессор на самой мышке и отправляет сигнал на компьютер. Преимущества на лицо - такой мыши не нужен коврик, она легкая по весу и может сканировать почти любую поверхность. Почти? Да, все кроме стекла и зеркальной поверхности, а так же бархата (бархат очень сильно поглощает свет).

Лазерная мышь очень похожа на оптическую, но принцип работы ее отличается тем, что вместо светодиода используется лазер . Это более усовершенствованная модель оптической мыши, ей требуется гораздо меньше энергии для работы, точность считывания данных с рабочей поверхности у нее гораздо выше, чем у оптической мыши. Вот она то может работать даже на стеклянной и зеркальной поверхностях.

Фактически, лазерная мышь представляет собой разновидность оптической, поскольку в обоих случаях используется светодиод, просто во втором случае он излучает невидимый глазу спектр .

Итак, принцип работы оптической мыши отличается от работы шариковой. .

Процесс начинается с лазерного или оптического (в случае с оптической мышью) диода. Диод излучает невидимый свет, линза фокусирует его в точку, равную по толщине человеческому волосу, луч отражается от поверхности, затем сенсор ловит этот свет. Сенсор настолько точен, что может улавливать даже мелкие неровности поверхности.

Секрет в том, что именно неровности позволяют мышке замечать даже малейшие движения. Снимки, полученные камерой сравниваются, микропроцессор сравнивает каждый последующий снимок с предыдущим. Если мышка сдвинулась, между снимками будет отмечена разница.

Анализируя эти отличия мышь определяет направление и скорость любого передвижения. Если разница между снимками значительна, курсор перемещается быстро. Но даже в неподвижном состоянии мышь продолжает делать снимки.

Трекбол-мыши

Трекбол мышь - устройство, в котором используется выпуклый шарик - "Trackball". Устройство трекбола очень схоже с устройством механической мыши, только шар в ней находится сверху или сбоку. Шар можно вращать, а само устройство остается на месте. Шар заставляет вращаться пару валиков. В новых трекболах используются оптические датчики перемещения.

Устройство под названием "Трекбол" может понадобиться далеко не всем, в добавок его стоимость нельзя назвать низкой, кажется, минимум начинается от 1400 руб.

Индукционные мыши

В индукционных моделях используется специальный коврик, работающий по принципу графического планшета. Индукционные мыши имеют хорошую точность и их не нужно правильно ориентировать. Индукционная мышь может быть беспроводной или иметь индуктивное питание, в последнем случае ей не потребуется аккумулятор, как обычной беспроводной мышке.

Понятия не имею, кому могут понадобиться такие устройства, которые дорого стоят и которые сложно найти в свободной продаже. Да и зачем, может кто знает? Может быть есть какие-то преимущества по сравнению с обычными "грызунами"?

Гироскопические мыши

Ну а мы с вами незаметно подошли к заключительному виду компьютерных мышей - гироскопическим мышкам. Гироскопические мыши при помощи гироскопа распознают движение не только по поверхности, но и в пространстве. Ее можно взять со стола и управлять движениями кистью руки. Гироскопическую мышь можно использовать как указку на большом экране. Однако, если положить ее на стол, она будет работать как обычная, оптическая.

А вот этот вид мышек действительно может быть полезен и популярен в определенных ситуациях. Например, на какой-нибудь презентации она будет весьма полезной.

И напоследок : для нормальной работы с мышью очень важно, чтобы поверхность, по которой она передвигается, была ровной. Обычно, для этого применяются специальные коврики. Оптическая мышь более требовательна к поверхности, без коврика использовать можно, но на поверхностях с рытвинами или на стекле - будет глючить. Лазерная мышь может работать хоть на коленке, хоть на зеркале.

Думаю, эта статья помогла вам лучше понять устройство компьютерной мыши, а также узнать, какие существуют виды компьютерных мышей.

Манипулятор мышь в жизни современного человека занимает значимую роль и выход его из строя в неподходящий момент может доставить хлопот если рядом нет магазина, либо запасного хвостатого. В этой статье мы рассмотрим основные поломки мышек и способы их устранения. Все имеющиеся на данный момент мышки можно разделить на проводные и беспроводные. Делить на оптические и шариковые не будем, отметим лишь что в ряду оптических выделяют в разряд более точных лазерные мышки. Так же оптические манипуляторы бывают видимого спектра (излучают красный свет) и инфракрасного спектра, работоспособность излучателя последних можно определить например при помощи камеры мобильного телефона.

Для ремонта компьютерной мыши нам понадобятся:

• отвертка
• кусачки (бокорезы)
• мультиметр
• паяльник и припой
• термоусадочная трубка или другие расходные материалы в зависимости от вида выявленной поломки

Характерные поломки мышек и их устранение

Мышь-это одно из устройств надежность которого выведена на высокий уровень (речь об устройствах производства известных брэндов, мне например нравится качество продукции A4-tech и Logitech, и абсолютно не нравится качество шнуров и кнопок Gembird). Тем не менее встречаются и слабые места у этого чуда техники. К характерным поломкам мышек можно отнести следующие:

• надлом (обрыв) провода
• выход из строя кнопки
• поломка колесика прокрутки.

Обрыв провода и его ремонт

В 90% случаев поломка проводной мыши связана с перегибом провода у основания манипулятора. Это связано с тем, что именно в этом месте постоянно происходит изгиб провода при перемещении мыши по рабочей поверхности. Признаками этой поломки является прерывистая работа, либо работоспособность только при определенном «заломе» провода. Для компактных «ноутбучных» манипуляторов имеющих подпружиненную катушку посредине провода, так же характерны обрывы провода возле usb разъема. Ремонт обрыва провода прост: убедившись, что вы локализовали место обрыва, откусываем кусачками провод на пару сантиметров выше и ниже от поврежденного места. Далее, припаиваем оба хвоста, соблюдая цветовую гамму, провода. Не забываем при этом изолировать их при помощи термоусадочной трубки либо изоленты (на крайний случай обернув каждый провод в несколько слоев скотча).

Напоследок вам предстоит зафиксировать провод в основании мыши для этого можно аккуратно разрезать оригинальный резиновый «ввод кабеля», вынуть из него старый, вставить новый кабель и залить немного клея, так же не помешает приклеить кабель к плате либо корпусу. В целях дальнейшей ремонтопригодности я применяю термоклей. Как это выглядит после ремонта смотрите на фото.

Неполадки в работе кнопок и их устранение

Неправильная отработка нажатий на кнопки мыши может иметь несколько разных причин, выяснить причину можно практически «на слух и на ощупь». Самыми распространенными причинами проблем в работе кнопок являются:

Поломка колесика прокрутки

В случае с неполадками колесика прокрутки можно выделить 2 основных причины их возникновения:

• Проблемы вызванные работой валкодера. Внешне проявляются в неравномерной прокрутке которая сопровождается рывками страницы вверх вниз. Решается эта проблема аккуратным вскрытием валкодера и удалением пыли с контактов. Еще одним из вариантов является ослабление крепления корзины валкодера к его основанию. Как подтянуть крепление вы можете посмотреть в этом видео ролике
• Проблемы вызванные механическим повреждением оси колеса. Если вы переусердствовали и сломали ось не отчаивайтесь есть несколько вариантов устранения этой поломки: можно найти саморез подходящего диаметра обточить его шляпку создав подобие 6-гранника (примеряя его к валкодеру что бы не было проворотов) и разогрев на огне ввинтить его вместо недостающей части оси. Второй вариант найти ключ 6-гранник точно подходящий в отверстие валкодера отпилить его по длине оси, аккуратно высверлить отверстие в колесике скрола и вставить вашу новую ось.

Напоследок пару слов о ремонте беспроводных мышек.

Много их еще ремонтировать мне не доводилось, но пару направлений поиска поломок можно озвучить:

• Питание. Если мышь беспроводная значит у нее имеется свой автономный источник питания- батарея или резонансный индукционный источник питания (относится к беспроводным мышкам работающим только на поверхности usb-коврика идущего с ними в комплекте). В любом случае смотрим что указано на нижней наклейке мыши и сопоставляем с измеренными результатами. Обратите внимание на тот факт, что напряжение на батарее без нагрузки может быть в норме а при подключении нагрузки может просаживаться. Это может свидетельствовать о том что батарея разряжена и требуется ее замена, либо о том что устройство потребляет большой ток (короткое замыкание в схеме, либо выход из строя некоторых элементов). В случае применения солевых и некачественных элементов питания возможен вариант разгерметизации элемента питания и попадание солевого раствора на плату. В таком случае необходимо вымыть плату при помощи щётки и этилового спирта. Так же не помешает измерить потребляемый ток и сопоставить полученное значение с данными на наклейке.
• Работа излучателя. Самым наглядным является работа излучателя, но не всегда можно ее увидеть невооруженным взглядом. В случае если у вас стоит инфракрасная оптическая система увидеть ее работоспособность вы сможете при помощи цифрового фотоаппарата, вебкамеры либо камеры на телефоне.
• Наличие радиопомех. В современном офисе на каждом квадратном метре стоят wi-fi точки доступа, радио мышки, клавиатуры, беспроводные датчики разбития окон, беспроводные противопожарные датчики и даже датчики движения из магазина напротив могут создавать препятствия нормальной работе радиомышке. Если рядом с вами работают радио мышки такой же фирмы изготовителя вы можете попробовать установить ПО с сайта производителя манипулятора и принудительно заставить работать их на разных каналах (по аналогии с wi-fi точками доступа, если такая возможность будет доступна в программном обеспечении вашего манипулятора)