Optische Maus

Eine optische Computermaus oder "Sehmaus" verwenden eine Licht ausstrahlende Diode und Fotodioden, um Bewegung hinsichtlich einer Oberfläche verschieden von einer mechanischen Maus zu entdecken, die viel Spaß hat, der orthogonale Wellen rotieren lässt, die Hackmesser-Räder für das Entfernungsmaß steuern.

Die frühsten optischen Mäuse haben Bewegung auf vorgedruckten Mousepad-Oberflächen entdeckt, wohingegen die moderne optische Maus an den meisten undurchsichtigen Oberflächen arbeitet; es ist unfähig, Bewegung auf spiegelnden Oberflächen wie Glas zu entdecken. Laserdioden werden auch für die bessere Entschlossenheit und Präzision verwendet. Batterie ist gerast, optische Radiomäuse lassen das GEFÜHRTE periodisch auftretend aufblitzen, um Macht zu sparen, und nur fest zu glühen, wenn Bewegung entdeckt wird.

Früh optische Mäuse

Früh sind optische Mäuse, die zuerst von zwei unabhängigen Erfindern 1980 demonstriert sind, in zwei verschiedenen Varianten gekommen:

Einige, wie diejenigen, die von Steve Kirsch von MIT and Mouse Systems Corporation erfunden sind, haben einen infraroten GEFÜHRT und ein Vier-Quadranten-Infrarotsensor verwendet, um Bratrost-Linien zu entdecken, die mit fesselnder Infrarottinte auf einer speziellen metallischen Oberfläche gedruckt sind. Prophetische Algorithmen in der Zentraleinheit der Maus haben die Geschwindigkeit und Richtung über den Bratrost berechnet.

Andere, die von Richard F. Lyon erfunden sind und durch Xerox verkauft sind, haben einen sichtbar-leichten 16-Pixel-Bildsensor mit der einheitlichen Bewegungsentdeckung auf demselben Span verwendet und haben die Bewegung von leichten Punkten in einem dunklen Feld einer gedruckten Zeitung oder ähnlichen Maus-Polsters verfolgt.

Diese zwei Maus-Typen hatten sehr verschiedene Handlungsweisen, weil die Maus von Kirsch ein X-Y-Koordinatensystem verwendet hat, das im Polster eingebettet ist, und richtig nicht arbeiten würde, als das Polster rotieren gelassen wurde, während die Maus von Lyon das X-Y-Koordinatensystem des Maus-Körpers verwendet hat, wie mechanische Mäuse tun.

Moderne optische Mäuse

Moderne oberflächenunabhängige optische Mäuse arbeiten, indem sie einen optoelektronischen Sensor (im Wesentlichen, eine winzige Videokamera der niedrigen Entschlossenheit) verwenden, um aufeinander folgende Images der Oberfläche zu nehmen, auf der die Maus funktioniert. Da Rechenmacht preiswerter gewachsen ist, ist es möglich geworden, stärkere Bildverarbeitung des speziellen Zwecks einzubetten, steuert in die Maus selbst bei. Dieser Fortschritt hat der Maus ermöglicht, Verhältnisbewegung auf einem großen Angebot an Oberflächen zu entdecken, die Bewegung der Maus in die Bewegung des Cursors übersetzend und das Bedürfnis nach einem speziellen Maus-Polster beseitigend.

Die ersten gewerblich erfolgreichen optischen Computermäuse waren der Microsoft IntelliMouse mit dem Forscher von IntelliEye und IntelliMouse, vorgestellt 1999 mit der von Hewlett Packard entwickelten Technologie. Es hat an fast jeder Oberfläche gearbeitet, und hat eine erwünschte Verbesserung über mechanische Mäuse vertreten, die Schmutz, Spur launisch aufnehmen, rau das Berühren einladen würden, und auseinander genommen und gereinigt werden müssen. Stattdessen hat die zuverlässige Leistung von IntelliMouse entspannte Griffe erlaubt, die mit geringerer Wahrscheinlichkeit auch wiederholende Beanspruchungsverletzung verursachen konnten. Andere Hersteller sind bald dem Leitungsverwenden des Microsofts von Bestandteilen gefolgt, die durch das HP-Nebenprodukt Agilent Technologies verfertigt sind, und im Laufe der nächsten mehreren Jahre sind mechanische Mäuse veraltet geworden.

Die Technologie, die der modernen optischen Computermaus unterliegt, ist als Digitalbildkorrelation, eine Technologie bekannt, die durch die Verteidigungsindustrie den Weg gebahnt ist, um militärische Ziele zu verfolgen. Optische Mäuse verwenden Bildsensoren, um natürlich vorkommende Textur in Materialien wie Holz, Stoff, Maus-Polster und Resopal darzustellen. Diese Oberflächen, wenn angezündet, in einem streifenden Winkel durch eine leichte Ausstrahlen-Diode, werfen verschiedene Schatten, die einem hügeligen am Sonnenuntergang angezündeten Terrain ähneln. Images dieser Oberflächen werden in der dauernden Folge und im Vergleich zu einander gewonnen, um zu bestimmen, wie weit sich die Maus bewegt hat.

Um zu verstehen, wie optische Mäuse arbeiten, stellen Sie sich zwei Fotographien desselben Gegenstands außer ein bisschen ausgeglichenem von einander vor. Legen Sie beide Fotographien auf einem leichten Tisch, um sie durchsichtig zu machen, und ein über den anderen zu gleiten, bis sich ihre Images aufstellen. Der Betrag, dass die Ränder einer Fotographie über den anderen überhängen, vertritt den Ausgleich zwischen den Images, und im Fall von einer optischen Computermaus die Entfernung, die es bewegt hat.

Optische Mäuse gewinnen eintausend aufeinander folgende Images oder mehr pro Sekunde. Je nachdem, wie schnell sich die Maus bewegt, wird jedes Image vom vorherigen durch einen Bruchteil eines Pixels oder nicht weniger als mehrerer Pixel ausgeglichen. Optische Mäuse bearbeiten mathematisch diese Images mit der bösen Korrelation, um zu rechnen, wie viel jedes aufeinander folgende Image vom vorherigen ausgeglichen wird.

Eine optische Maus könnte einen Bildsensor verwenden, der 18 × 18 Pixel-Reihe von monochromatischen Pixeln hat. Sein Sensor würde normalerweise denselben ASIC wie das teilen, das verwendet ist, um die Images zu versorgen und zu bearbeiten. Eine Verbesserung würde den Korrelationsprozess durch das Verwenden der Information von vorherigen Bewegungen beschleunigen, und eine andere Verbesserung würde deadbands verhindern, wenn sie sich langsam durch das Hinzufügen der Interpolation oder des Rahmenauslassens bewegt.

Die Erfindung der modernen optischen Maus am HP wurde wahrscheinlicher durch eine Folge von zusammenhängenden Projekten während der 1990er Jahre an seinem Hauptforschungslabor gemacht. 1992 wurden John Ertel, William Holland, Kent Vincent, Rueiming Jamp und Richard Baldwin amerikanischen Offenen 5,149,980 zuerkannt, um Papierfortschritt in einem Drucker zu messen, indem sie Images von Papierfasern aufeinander bezogen haben. 1998 wurden Travis N. Blalock, Richard A. Baumgartner, Thomas Hornak und Mark T. Smith amerikanischen Offenen 5,729,008 zuerkannt, um Bewegung in einem tragbaren Scanner zu verfolgen, indem sie Images von Papierfasern und Dokumenteneigenschaften, eine Technologie kommerzialisiert 1998 mit dem HP 920 Capshare tragbarer Scanner aufeinander bezogen haben. 2002 wurden Gary Gordon, Derek Knee, Rajeev Badyal und Jason Hartlove amerikanischen Offenen 6,433,780 für die moderne optische Computermaus mit der Bildkorrelation zuerkannt.

GEFÜHRTE Mäuse

Optische Mäuse verwenden häufig LEDs für die Beleuchtung, wenn auch sie manchmal umgangssprachlich 'Laser' genannt werden.

Die Farbe der Licht ausstrahlenden Dioden der optischen Maus kann sich ändern, aber rot ist am üblichsten, weil rote Dioden billig sind und Silikonphotoentdecker zum roten Licht sehr empfindlich sind. Andere Farben werden manchmal wie das Blau verwendet, das der V-Maus am Recht illustrierter VM-101 geführt ist.

Lasermäuse

Die Lasermaus verwendet eine Infrarotlaserdiode statt eines Geführten, um die Oberfläche unter ihrem Sensor zu illuminieren. Schon in 1998 haben Sonne-Mikrosysteme eine Lasermaus mit ihrer Sonne SPARCstation Server und Arbeitsplätze versorgt.

Jedoch sind Lasermäuse in den Hauptströmungsmarkt bis 2004 nicht eingegangen, als Paul Machin an Logitech, in der Partnerschaft mit Agilent Technologies, seinen MX 1000 Lasermaus eingeführt hat. Diese Maus verwendet einen kleinen Infrarotlaser statt eines GEFÜHRTEN und hat die Entschlossenheit des von der Maus genommenen Images bedeutsam vergrößert. Der Laser ermöglicht ungefähr 20mal mehr Oberflächenverfolgen-Macht zu den Oberflächeneigenschaften, die für die Navigation im Vergleich zu herkömmlichen optischen Mäusen verwendet sind.

Glaslaser (oder glaser) Mäuse haben dieselbe Fähigkeit zu einer Lasermaus, aber können auch oben auf dem Spiegel oder durchsichtigen Glas mit wenigen Problemen verwendet werden.

Im August 2009 hat Logitech Mäuse mit zwei Lasern vorgestellt, um auf Glas- und Glanzoberflächen besser zu verfolgen; sie haben sie "dunkle" Feldmäuse synchronisiert.

Macht

Hersteller konstruieren häufig ihre optischen Mäuse — besonders batterieangetriebene Radiomodelle — um Macht, wenn möglich, zu sparen. Um das zu tun, verdunkelt die Maus oder blinzelt dem Laser oder GEFÜHRT zu, wenn im Standby (hat jede Maus eine verschiedene Bereitschaftszeit). Eine typische Durchführung (durch Logitech) hat vier Macht-Staaten, wo der Sensor an verschiedenen Raten pro Sekunde pulsiert wird:

  • 11500: voll auf, für die genaue Antwort, während sie sich bewegt, scheint Beleuchtung hell.
  • 1100: Rückgriff aktive Bedingung, während sie sich nicht bewegt, Beleuchtung scheint dumm.
  • 110: einsatzbereiter
  • 12: schlafen Sie setzen fest

Bewegung kann in einigen dieser Staaten entdeckt werden; einige Mäuse drehen den Sensor völlig im Schlaf-Staat ab, ein Knopf-Klick verlangend, zu erwachen.

Optische Mäuse, die Infrarotelemente (LEDs oder Laser) verwerten, bieten wesentliche Zunahmen im Batterieleben an. Einige Mäuse, wie Logitech V450 848 nm Lasermaus, sind zur Wirkung auf zwei AA Batterien seit einem vollen Jahr wegen der niedrigen Macht-Voraussetzungen des Infrarotlasers fähig.

Mäuse haben für den Gebrauch entwickelt, wo niedrige Latenz und hohe Ansprechbarkeit, solcher als im Spielen von Videospielen wichtig sind, kann Macht sparende Eigenschaften weglassen, um Leistung zu verbessern.

Optisch gegen mechanische Mäuse

Verschieden von mechanischen Mäusen, die behindert mit der Scharpie werden können, haben optische Mäuse keine bewegenden Teile; deshalb verlangen sie Wartung außer dem umziehenden Schutt nicht, der sich unter dem leichten Emitter versammeln könnte. Jedoch können sie nicht allgemein auf glänzenden und durchsichtigen Oberflächen einschließlich einiger Maus-Polster verfolgen, manchmal den Cursor veranlassend, unvorhersehbar während der Operation zu treiben. Mäuse mit weniger bildbearbeitender Macht haben auch Probleme, schnelle Bewegung verfolgend, obwohl einige Mäuse schneller verfolgen können als 2 m/s (80 Zoll pro Sekunde).

Einige Modelle der Lasermaus können auf glänzenden und durchsichtigen Oberflächen verfolgen, und eine viel höhere Empfindlichkeit haben als andere mechanische oder optische Mäuse, aber sind teurer als ihr GEFÜHRTES - gestützte oder mechanische Kopien.

mechanische Mäuse hatten niedrigere durchschnittliche Macht-Voraussetzungen als ihre optischen Kollegen; die von Mäusen verwendete Macht, ist und nur eine wichtige Rücksicht relativ klein, wenn die Macht aus Batterien mit ihrer beschränkten Kapazität abgeleitet wird.

Optische Modelle überbieten mechanische Mäuse auf unebenen, glitschigen, weichen, klebrigen oder losen Oberflächen, und allgemein in beweglichen Situationen, die an Maus-Polstern Mangel haben. Weil optische Mäuse Bewegung machen, die auf einem Image gestützt ist, das das GEFÜHRTE (oder Infrarotdiode) Illuminaten, der Gebrauch mit Mehrfarbenmaus-Polstern auf unzuverlässige Leistung hinauslaufen kann; jedoch ertragen Lasermäuse diese Probleme nicht und werden auf solchen Oberflächen verfolgen. Das Advent von erschwinglichen schnelllaufend, Kameras der niedrigen Entschlossenheit und die einheitliche Logik in optischen Mäusen stellt ein ideales Laboratorium für das Experimentieren auf Eingangsgeräten der folgenden Generation zur Verfügung. Experimentatoren können preisgünstige Bestandteile erhalten, indem einfach sie eine Arbeitsmaus auseinander nehmen und die Optik ändern, oder indem sie neue Software schreiben.


Tillandsia / Eldacar
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