Статья
Устройство компьютерной мыши: виды и принцип работы
0

Устройство компьютерной мыши: виды и принцип работы

by admin03.01.2019

Современному пользователю персонального компьютера трудно представить себе взаимодействие с ним без компьютерной мыши. Устройство, назначение которого — выполнение элементарнейших задач, обладает небольшим размером, довольно низкой ценой и кажущейся незначительностью. Но при этом именно с ним связана большая часть производимых пользователями действий.

Как устройство ввода информации, компьютерная мышь появилась на свет за семь лет до появления первого ПК и за три года до создания первого микропроцессора. Изделие получило название MOUSE (якобы собрав в аббревиатуру обозначение Manually Operated User Signal Encoder), а разрабатывало его американское космическое агентство для быстрой и точной передачи координат. Однако получившееся у инженеров устройство, по форме и размеру напоминающее вовсе не мышь, а самый натуральный утюг, решению требуемых задач никак не соответствовало. Поэтому проект был закрыт, а в привычном пользователям виде мышь вышла на рынок уже в конце семидесятых годов, причем в составе отнюдь не ПК, а детища компании Apple, первого компьютера с полноценным графическим интерфейсом. Именно с этого момента и начинается эволюция известных массам «грызунов».

Компьютерная мышь

Предназначение мыши

Компьютерная мышь — это устройство ввода информации, принцип действия которого основан на передаче координат компьютеру, их обработке процессором, последующем выводе на экран соответствующего положения курсора, а также взаимодействии с элементами интерфейса через управляющие кнопки. Открытие файлов, прокрутка окон и страниц сайтов, вызов контекстного меню и выбор команд из него, перемещение и копирование, — большая часть этих и других операций (не считая набора текста, разумеется) рядовым пользователем компьютера производится именно с помощью мыши.

Разновидности

Существует два основных вида «электронных грызунов»: механические и оптические. Среди и тех, и других встречаются разновидности, обусловленные технологическими отличиями.

Механические устройства

Компьютерные мыши этой группы ввиду несовершенства технологии уже не производятся и практически нигде не используются, будучи полностью вытесненными своими более современными и практичными аналогами.

Первоначальная конструкция мыши предполагала съем координат через вращение двух расположенных перпендикулярно колес (так был сконструирован самый первый манипулятор), но широкой публике запомнился шаровой привод, поскольку именно такие мыши, в основном, использовались вплоть до конца девяностых.

Основа внутреннего устройства компьютерной мыши механического типа — обтянутый резиной металлический шарик, выходящий за нижние пределы корпуса. Металл дает манипулятору необходимый вес, а резина — сцепление с поверхностью. Внутри корпуса шар прижат к двум роликам, движения которых фиксируются датчиками, а затем преобразуются в электрические импульсы. В первых моделях механических компьютерных мышей устройство датчиков предполагало контактное соединение с роликами, в более поздних вариантах они были заменены на светочувствительные оптические, а ролики обзавелись пластинами со специальной перфорацией, призванной пропускать или задерживать световой поток от источника.

Мышь с шаровым приводом

Главный недостаток мышей с шаровым приводом — постоянная потребность в чистке и обслуживании. Пыль, мелкий мусор, частицы волос и кожи — все это шарик затягивал внутрь корпуса мыши с завидным постоянством. В результате ролики покрывались слоями загрязнений (до двух-трех миллиметров толщиной), а сам шарик равномерно распределял эти отложения по всей своей поверхности, снижая тем самым чувствительность и точность мыши. Кроме того, довольно сложно было пользоваться мышью без специального коврика, который улучшал сцепление мыши и уменьшал (хоть и не сильно) вероятность загрязнения.

Оптические устройства

Компьютерная мышь такого типа была разработана еще в 1980 году, однако массовым этот продукт стал в конце девяностых годов, когда на рынке появились устройства компании «Хьюлит Паккард» под торговой маркой «Майкрософт».

Манипуляторы первого поколения довольно серьезно отличались от привычных современному пользователю оптических компьютерных мышей. Внутри устройства были установлены датчики в виде оптической пары: излучающие и поглощающие отраженный свет с поверхности, соответственно. И на этой самой поверхности должны были присутствовать специальные технические рисунки, что делало использование мыши без соответствующего коврика бессмысленным. А поскольку рисунок для каждого из сенсоров мог быть индивидуальным, то ни о какой совместимости не могло быть и речи. Кроме того, многих пользователей отпугивала достаточно высокая цена таких устройств.

Следующее поколение оптических «грызунов» уже было лишено недостатков предшествующих моделей: теперь за перемещениями мыши по поверхности следит специальная видеокамера, беспрерывно ее фотографирующая и сравнивающая каждый снимок с предыдущим. Яркий свет (в простых моделях) в нижней части устройства — увеличивающая эффективность работы камеры подсветка. Чаще всего используются красные светодиоды, в более дорогих моделях подсветка может быть иной. Привязка к специальным коврикам отсутствует: мышь можно использовать на большей части поверхностей (кроме стекол, зеркал и им подобных поверхностей).

На представленном изображении можно разобрать устройство компьютерной мыши Defender: как светодиод формирует луч, как он отражается от поверхности, а затем попадает на светоуловитель.

Устройство компьютерной мыши

Лазерные устройства

Один из подвидов оптических манипуляторов. При полностью идентичных принципах действия, от классической «оптики» лазерные мышки отличаются лишь установленным лазерным инфракрасным диодом. Свет, излучаемый диодом, фокусируется с помощью линзы в микро-точку, затем отражается и улавливается сверхточным и сверхчувствительным сенсором. За счет более точной фокусировки применение такого типа подсветки делает устройство намного менее зависимым от типа используемой поверхности. Это выражается в возможности использования лазерных мышей на стеклянных и зеркальных покрытиях. Кроме того, производители таких устройств обещают увеличенную точность сенсора, что способно ощутимо помочь представителям игровой индустрии (утверждение довольно спорное, и больше похоже на маркетинговый ход).

Яркая подсветка отсутствует, поскольку свет в инфракрасном диапазоне человеческим взглядом не воспринимается. Соответственно, проблема постоянной работы светодиода подсветки даже при выключенном компьютере (что отмечали многие пользователи оптических мышей) для лазерный мышек нехарактерна.

Игровая мышь Razer Death Adder

Индукционные устройства

Малораспространенная разновидность компьютерных мышей. Устройство большей части таких манипуляторов ничем не отличается от обычных оптических мышей. Разница, чаще всего, заключается в получении питания: обычно подобные мыши входят в комплект графических планшетов и получают питание от этих самых планшетов по принципу электромагнитной индукции — через взаимодействие передающей и приемной индукционных катушек, расположенных в планшете и в корпусе мышки, соответственно.

Практическая польза такого устройства для обычного пользователя будет стремиться к нулю, а вот графическим дизайнерам, которым зачастую дорог каждый сантиметр пространства на столе, подобное решение придется по душе.

Индукционная мышь

Гироскопические устройства

Наличие гироскопа во многих устройствах потребительской электроники уже давно стало нормой. И IT-индустрия — не исключение, где гироскопами оснащаются не только смартфоны и планшеты, но и устройства виртуальной реальности, а также компьютерные мыши.

Особенность такого грызуна — возможность работы не только в горизонтальной плоскости (в этом случае она работает как обыкновенная оптическая мышь), но и в пространстве. Показания датчиков точно так же фиксируются компьютером, что позволяет перемещать курсор по экрану, не устанавливая манипулятор на твердую поверхность.

Трекболы

Стоящее особняком устройство, оборудованное шаром, который выполняет аналогичные классической шариковой мыши функции, но расположен не снизу, а сверху или сбоку. Перемещение курсора по экрану осуществляется за счет движения пальцев или ладони по шару, съем показателей валиков производится высокочувствительными оптическим сенсорами, что, по заверениям разработчиков, сводит к минимуму негативные последствия загрязнений.

Особой любви большинства пользователей такие контроллеры не завоевали (немаловажным фактором оказалась и цена), сузив основную сферу применения до музыкальной, медицинской и военной. Наиболее известная фирма-производитель таких устройств — Logitech. Компьютерные мыши и другие манипуляторы этой компании пользуются огромной популярностью, но и в сфере нестандартных контроллеров она далеко не на последнем месте.

Трекболл Logitech

Проводные и беспроводные устройства

Существует разграничение и по типу источника питания. Самые первые массовые устройства получали свои пять Вольт исключительно от блока питания компьютера (вне зависимости от типа разъема — PS/2 или USB), и, соответственно, были проводными. Беспроводные же манипуляторы работают от собственных источников питания (батарейки или аккумуляторы), и как раз они в процессе внедрения беспроводных технологий в IT-индустрию, претерпевали определенные изменения.

Инфракрасная связь

Самая первая попытка организации беспроводного соединения между компьютером и манипулятором. К компьютеру подключался специальный передающий блок, сигнал от которого поступал к приемному устройству на самой мыши. В этом месте и скрывался главный недостаток оптической связи: соединение требовало наличия прямой видимости между приемником и передатчиком, что довольно часто осложнялось из-за появления тех или иных преград, а также из-за банального смещения мыши на недопустимый угол. К настоящему времени выпуск таких устройств прекращен.

Bluetooth-мышь

Радио-канал и Bluetooth

По сути и то, и другое — обозначения идентичных способов передачи данных. Разница заключается в использовании стандартов связи: Bluetooth — протокол стандартизированный, и любая поддерживающая стандарт мышь без проблем синхронизируется с передатчиком, в то время как обычные беспроводные мыши потребуют наличия строго определенного адаптера, подключенного к USB-порту. Если адаптер сломан или утерян (а учитывая его крохотный размер, вероятность этого не так уж и мала), то мышь превращается в бесполезный кусок пластмассы, так как с другим адаптером (в том числе и Bluetooth) работать не будет.

Источник

About The Author
admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *