Мыши

По принципу работы мыши делятся на оптомеханические и оптические, которые в свою очередь бывают светодиодными и лазерными.

В оптомеханических (шариковых) мышах шарик с резиновым покрытием "перекатывается" по поверхности и при своем движении вращает два ролика, отвечающие за перемещение курсора вдоль вертикальной и горизонтальной осей координат. Главным недостатком оптомеханических мышей является наличие движущихся частей в механизме регистрации перемещений. Присутствующая на рабочей поверхности пыль попадает на шарик, а затем налипает на прилегающие к нему ролики. В результате передвижение курсора на экране становится прерывистым и для восстановления работоспособности мышь необходимо очищать. Кроме того, стабильность работы шариковых мышей сильно зависит от свойств рабочей поверхности. Преимуществом оптомеханических мышей является невысокая стоимость.

Принцип работы оптических светодиодных мышей состоит в следующем - под мышью с помощью светодиода и системы линз подсвечивается участок поверхности. Свет, отраженный от поверхности, через другую линзу попадает на приемный сенсор микросхемы. Процессор обработки изображений фотографирует поверхность с высокой частотой и обрабатывает полученные снимки. Анализ ряда последовательных изображений позволяет процессору рассчитать направление перемещения и скорость движения курсора.

В оптических лазерных мышах для подсветки поверхности используется лазер. Лазер, в отличие от светодиода, испускает узконаправленный пучок света, благодаря чему получаемые сенсором изображения более контрастны, а позиционирование курсора достигает высокой точности. Оптические мыши менее требовательны к рабочей поверхности, нет необходимости очищать движущиеся части устройства (т.к. их просто нет в конструкции), но при этом они дороже оптомеханических моделей и могут нестабильно работать на прозрачных, зеркальных и полированных поверхностях.

Работа гироскопических мышей основывается на двуосном гироскопическом датчике, который отслеживает перемещения мыши в пространстве. Для работы таких мышей не требуется поверхность, их можно перемещать прямо в воздухе. Подобное решение может оказаться актуальным при недостатке пространства на рабочем столе, а также во время проведения презентаций, когда курсор мыши используется в качестве указки. Стоимость гироскопических мышей выше, чем оптических и оптомеханических.

Особенности работы оптических мышей

Но интересно все-таки, почему оптические мыши с трудом передвигаются на некоторых поверхностях и для них неприятны резкие движения? Чтобы разобраться в этом вопросе, давайте подробнее рассмотрим принцип работы их оптической системы слежения за перемещением (об общем принципе работы мышей мы рассказывали в предыдущей части статьи). Он таков: свет от светодиода с помощью линзы фокусируется на участке поверхности под мышью. Затем этот свет, отражаясь от поверхности, «собирается» другой линзой и направляется непосредственно в сенсор-приемник, оснащенный приемным оптическим элементом (рис. 2) и, как правило, процессором обработки поступающих на элемент данных.

   

На практике вышеописанный принцип реализован следующим образом. Конструкция сенсора (рис. 3) включает держатель (Clip), который фиксирует светодиод (LED) и непосредственно сам сенсор (Sensor — его блок-схема представлена на рис. 4). Эта система устанавливается на печатную плату (PCB), между последней и нижней поверхностью мыши (Base Plate) крепится пластиковый элемент (Lens, рис. 5 — два подвида такого элемента), содержащий две линзы (о назначении которых написано выше). В собранном виде оптический элемент слежения выглядит следующим образом (рис. 6, 7). Примечательно, что оптимальное расстояние от линзы до поверхности должно лежать в пределах от 2.3 до 2.5 мм. Вот вам и первая причина, почему оптические мыши плохо себя чувствуют, «ползая» по оргстеклу на столе, всевозможным «полупрозрачным» коврикам, и т.п.

   

      

Вторая проблема, возникающая при передвижением мыши по поверхностям с повторяющимся мелким рисунком, вызвана тем, что процессор обработки данных может «путать» отдельные похожие участки монохромного изображения, получаемые сенсором. В итоге, неверно определяется направление перемещения грызуна. Поэтому курсор на экране становится способен на экспромт :-), то есть на непредсказуемые передвижения в произвольном направлении. Легко понять, что при слишком быстром передвижении мыши сенсор может вообще не уловить связи между несколькими последующими снимками, что породит третью проблему. Курсор первого поколения мышей при быстром перемещении либо резко дергался на месте, либо вообще происходили «сверхъестественные» :-) явления, например, быстрое вращение окружающего мира в игрушках. Отсюда следует простая аксиома: чем больше снимков в секунду делает сенсор, тем выше вероятность того, что он не потеряет «след» перемещения мыши во время совершения вами резких телодвижений