Jak działa mysz komputerowa: rodzaje i funkcje

Nowoczesny użytkownik komputera osobistego trudno sobie wyobrazić interakcję z nim bez myszy komputerowej. Urządzenie przeznaczone do elementarnych zadań, o niewielkich rozmiarach, niskiej cenie i pozornie nieznaczącym wyglądzie. A jednak jest to sedno tego, co robisz.

Jako urządzenie wejściowe, mysz komputerowa narodziła się siedem lat przed pierwszym komputerem PC i trzy lata przed pierwszym mikroprocesorem. Produkt nosił nazwę MOUSE (podobno akronim od Manually Operated User Signal Encoder) i został opracowany przez amerykańską agencję kosmiczną do szybkiego i precyzyjnego przesyłania współrzędnych. Jednak powstałe urządzenie, zdaniem inżynierów, jest bardzo dobrym przykładem urządzenia działającego w dziedzinie grafiki komputerowej kształt i wielkość który przypomina wcale nie mysz, a prawdziwe żelazo, w żaden sposób nie nadawał się do wymaganych zadań. Projekt został więc zamknięty, a w znanej użytkownikom myszy trafił na rynek pod koniec lat siedemdziesiątych, i to nie jako część PC, ale pomysł firmy Apple, pierwszy komputer z kompletnym interfejsem graficznym. To tu następuje ewolucja tego, co znane, do mas "zgrzytanie zębami ".

Funkcja myszy

Mysz komputerowa jest urządzeniem wejściowym opartym na przesyłaniu współrzędnych do komputera, ich przetwarzaniu przez procesor, późniejszym wyświetlaniu odpowiedniej pozycji kursora, a także interakcji z elementami interfejsu za pomocą przycisków sterujących. Otwieranie plików, przewijanie okien i stron WWW, wywoływanie menu kontekstowych i wybieranie z nich poleceń, przenoszenie i kopiowanie - większość z tych i innych operacji (nie licząc oczywiście pisania na klawiaturze) wykonuje przeciętny użytkownik komputera jest produkowany dokładnie za pomocą myszy.

Odmiany

Istnieją dwa główne rodzaje "elektroniczne gryzonie": mechaniczne i optyczne. Wśród obu występują różnice wynikające z różnic technologicznych.

Urządzenia mechaniczne

Ze względu na niedoskonałą technologię, myszy komputerowe z tej grupy nie są już produkowane i prawie nigdy nie są używane, będąc całkowicie wyparte przez ich bardziej nowoczesne i praktyczne odpowiedniki.

Oryginalna konstrukcja myszy polegała na usuwaniu współrzędnych poprzez obracanie dwóch prostopadle ułożonych kółek (pierwsza mysz), ale ogół społeczeństwa zapamiętał napęd kulkowy, ponieważ był to typ myszy najczęściej używany aż do późnych lat dziewięćdziesiątych.

Podstawą wewnętrznej konstrukcji myszki komputerowej typu mechanicznego jest oprawiona w gumę metalowa kulka, która wystaje poza dolną część korpusu myszki. Metal nadaje ramieniu ciężar, a guma uchwyt. Wewnątrz, piłka jest ściskana przez dwa wałki, których ruchy są wykrywane przez czujniki, a następnie przetwarzane na impulsy elektryczne. Pierwsze mechaniczne myszy komputerowe wykorzystywały jako czujniki rolki kontaktowe, później zastąpiono je światłoczułymi optycznymi, a rolki wyposażono w specjalne perforowane płytki umożliwiające lub opóźniające strumień światła ze źródła.

Główną wadą myszy kulkowych jest ciągła potrzeba czyszczenia i konserwacji. Kurz, drobne zanieczyszczenia, włosy i cząstki skóry - wszystko to było zasysane do wnętrza myszy z godną pozazdroszczenia regularnością. W rezultacie rolki pokrywają się warstwami brudu (o grubości do dwóch, trzech milimetrów), a kulka równomiernie rozprowadza te osady po swojej powierzchni, pogarszając czułość i dokładność myszy. Trudno było też używać myszy bez specjalnej podkładki, która poprawiała chwyt myszy i zmniejszała (choć nieznacznie) prawdopodobieństwo jej zabrudzenia.

Urządzenia optyczne

Ten typ myszy komputerowej został opracowany w 1980 roku, ale masowy charakter zyskał dopiero pod koniec lat 90-tych, kiedy to firma zaczęła wprowadzać go na rynek "Hewlett Packard" nazwa marki "Microsoft".

Manipulatory pierwszej generacji różniły się dość znacznie od optycznych myszy komputerowych, do których większość ludzi jest dziś przyzwyczajona. Wewnątrz urządzenia zainstalowano czujniki w postaci pary optycznej: emitujące i absorbujące światło odbite od powierzchni, odpowiednio. I właśnie na tej powierzchni musiały być naniesione specjalne rysunki techniczne, co powodowało, że używanie myszy bez podkładki nie miało sensu. A ponieważ wzór dla każdego czujnika mógł być inny, kompatybilność nie wchodziła w grę. Ponadto wielu użytkowników odstraszała dość wysoka cena takich urządzeń.

Następna generacja urządzeń optycznych "urządzenia dla gryzoni" Mysz nie ma wad poprzednich modeli: specjalna kamera wideo monitoruje teraz ruchy myszy na powierzchniach i stale je rejestruje, porównując każde zdjęcie z jego poprzednikiem. Jasne światło (w prostych modelach) w dolnej części urządzenia - powiększające wydajność podświetlenie kamery. Najczęściej stosowane są czerwone diody, droższe modele mogą mieć inne podświetlenie. Brak specjalnych mat: mysz może być używana na większości powierzchni (z wyjątkiem szkła, luster i tym podobnych).

Na poniższej ilustracji widać, jak działa mysz komputerowa Defender: dioda LED tworzy wiązkę, jak odbija się ona od powierzchni, a następnie trafia w pułapkę świetlną.

Urządzenia laserowe

Jeden podgatunek manipulatorów optycznych. Chociaż zasady działania są identyczne, od klasycznego "optyka" Myszy laserowe różnią się jedynie zainstalowaną diodą podczerwieni. Światło emitowane przez diodę jest skupiane przez soczewkę w mikrodocie, a następnie odbijane i przechwytywane przez ultraprecyzyjny i ultraczuły czujnik. Dzięki bardziej precyzyjnej regulacji ostrości, ten rodzaj podświetlenia sprawia, że urządzenie jest znacznie mniej zależne od rodzaju zastosowanej powierzchni. Znajduje to odzwierciedlenie w możliwości stosowania myszy laserowych na powierzchniach szklanych i lustrzanych. Ponadto producenci takich urządzeń obiecują zwiększoną dokładność czujników, co może znacząco pomóc przedstawicielom branży gier (stwierdzenie dość dyskusyjne i wygląda raczej na chwyt marketingowy).

Nie ma jasnego podświetlenia, ponieważ światło w zakresie podczerwieni nie jest odbierane przez ludzkie oko. W związku z tym problem ciągłego podświetlenia diod LED nawet po wyłączeniu komputera (na co zwracało uwagę wielu użytkowników myszy optycznych) nie jest rzadkością w przypadku myszy laserowych.

Myszy indukcyjne

Rzadziej spotykany typ myszy komputerowej. Większość z tych myszy nie różni się zbytnio od standardowej myszy optycznej. Różnica polega na sposobie otrzymywania energii: zazwyczaj takie myszy są zintegrowane z tabletami piórkowymi i są zasilane na zasadzie indukcji elektromagnetycznej - poprzez współdziałanie cewek indukcyjnych emitujących i odbierających, znajdujących się odpowiednio w tablecie piórkowym i w korpusie myszy.

I chociaż praktyczna wartość żyroskopu dla przeciętnego użytkownika jest bliska zeru, to graficy, którzy często cenią sobie każdy centymetr przestrzeni na swoim biurku, mogą docenić żyroskopowe rozwiązanie.

Urządzenia żyroskopowe

Żyroskop od dawna jest normą w wielu urządzeniach elektroniki użytkowej. I branża IT nie jest wyjątkiem, gdzie nie tylko smartfony i tablety są wyposażone w żyroskopy, ale także urządzenia wirtualnej rzeczywistości i myszki komputerowe.

To, co wyróżnia tę mysz, to fakt, że może ona pracować nie tylko w płaszczyźnie poziomej (wtedy działa jak zwykła mysz optyczna), ale także w przestrzeni. Odczyty czujników są również rejestrowane przez komputer, co pozwala na przesuwanie kursora po ekranie bez umieszczania manipulatora na twardej powierzchni.

Trackballe

Samodzielne urządzenie wyposażone w kulkę, która spełnia te same funkcje, co tradycyjna mysz kulkowa, ale jest umieszczona na górze lub z boku myszy, a nie pod spodem. Kursor jest przesuwany po ekranie poprzez ruch palców lub dłoni na kulce, rolki są wychwytywane przez bardzo czułe czujniki optyczne, które według twórców minimalizują negatywne skutki zanieczyszczeń.

Kontrolery te nie zdobyły miłości większości użytkowników (ważnym czynnikiem okazała się cena), zawężając główne pole zastosowań do muzyki, medycyny i wojska. Najbardziej znanym producentem tych urządzeń jest Logitech. Myszy komputerowe i inne kontrolery firmy cieszą się ogromną popularnością, ale daleko im do ostatniego słowa w dziedzinie kontrolerów niestandardowych.

Urządzenia przewodowe i bezprzewodowe

Rozróżnia się także rodzaj zasilacza. Pierwszy masowo produkowany otrzymane urządzenia ich pięciowoltowe zasilanie pochodziło wyłącznie z zasilacza komputera (niezależnie od tego, czy złącze było PS/2 czy USB), a zatem były one podłączone. Z kolei manipulatory bezprzewodowe wykorzystują własne źródło zasilania (baterie lub akumulatorki) i to właśnie one uległy pewnym zmianom podczas wprowadzania technologii bezprzewodowej w branży IT.

Podczerwień

Pierwsza próba nawiązania połączenia bezprzewodowego między komputerem a manipulatorem. Do komputera podłączone byłoby specjalne pudełko z nadajnikiem, a sygnał trafiałby do urządzenia odbiorczego na samej myszy. Tu leży główna wada komunikacji optycznej: połączenie wymagało linii wzroku między odbiornikiem a nadajnikiem, co było dość często komplikowane przez pojawianie się różnych przeszkód, jak również przez banalne przesunięcie myszy pod niedopuszczalny kąt. Urządzenia te zostały wycofane z produkcji.

Połączenie radiowe i Bluetooth

W gruncie rzeczy oba są oznaczeniami dla identycznych metod transmisji. Różnica polega na wykorzystaniu standardów komunikacji: Bluetooth to standardowy protokół i każda mysz obsługująca ten standard będzie bez problemu synchronizować się z nadajnikiem, podczas gdy konwencjonalne myszy bezprzewodowe będą wymagać ściśle określonego adaptera podłączanego do portu USB. Jeśli adapter zostanie uszkodzony lub zgubiony (a biorąc pod uwagę jego niewielki rozmiar, nie jest to takie mało prawdopodobne), mysz staje się bezużytecznym kawałkiem plastiku, ponieważ nie będzie działać z innym adapterem (w tym Bluetooth).