Устройство компьютерной мыши: виды и принцип работы
Устройство компьютерной мыши: виды и принцип работы
Классификация современных компьютерных мышей по назначению
Домашние компьютерные мыши – обычно самые простые и дешёвые, отличаются низкой стоимостью, минимальным количеством кнопок и одним колесом прокрутки.
Офисные мыши – также простые и дешёвые, но могут иметь уже два колеса прокрутки и дополнительные кнопки, помогающие работе с документами. Могут иметь эргономичный дизайн и программируемые функции.
Игровые мыши – наиболее большой класс «грызунов», начиная от дешёвых моделей с простеньким сенсором и отличающиеся от домашних немного большим размером и вычурным дизайном. И заканчивая топовыми решениями, стоимостью в несколько тысяч рублей и используемые профессиональными киберспортсменами. Обычно отличаются высокой стоимостью, очень точным сенсором, максимальным числом программируемых кнопок, одним колесом прокрутки. Обычно для игровых мышей есть возможность написания собственных макросов – программ, позволяющих по щелчку на определённую кнопку мышки запускать целую серию команд. На практике их используют довольно редко и данную функцию применяют в основном в маркетинговых целях.
Также у многих игровых мышей есть подсветка и клавиша переключения DPI (изменяется чувствительность сенсора). При этом в каждом режиме колесо прокрутки будет светиться определённым цветом. Более бюджетные модели предлагают переключение DPI без цветовой индикации.
Специальные мыши – наиболее редкий вид мышей, которые могут быть как недорогими, так и иметь внушительный ценник. Их отличает высокая точность сенсора и зачастую наличие трекбола, двух колёс прокрутки, программируемых кнопок. Используются в работе дизайнерами, конструкторами, архитекторами, фотографами.
Важный момент: Все виды мышей бывают проводными и беспроводными. Беспроводных представителей меньше всего в игровом сегменте, поскольку сама технология увеличивает время отклика, что критично для большинства игроков.
Критерии выбора компьютерной мышки
Компьютерные грызуны давно вошли в нашу жизнь и автор помнит их еще трехкопочными зверьками с шариком в пузе, которое так любило забиваться мусором и иными отходами жизнедейстельности, и лишь потом, с прогрессом, им на смену пришли мыши оптические и лазерные, тачпады, трекболы и другие решения.
Так или иначе, сейчас сложно представить себе стационарный компьютер (да и ноутбук, в общем-то, тоже) без сего чуда инженерной мысли, а посему важно и нужно уметь грамотно выбирать этот девайс. В принципе процесс не так сложен как кажется, но, тем не менее, важен. Давайте рассмотрим как же выбрать компьютерную мышь для любых, в общем-то целей и что следует об этом всём знать.
Виды хвата игровых мышей
Существует три основных хвата игровых мышей:
- Ладонный – наиболее популярен и позволяет максимально расслабить руку, но при таком виде хвата вы получаете минимальную точность движений.
- Промежуточный, он же Коготь – обеспечивает максимальную точность и популярен у киберспортсменов.
- Пальцевый – самый редкий вид хвата, поскольку рука быстро устаёт, и мышка не фиксируется ладонью, как при Когте, поэтому точность движений у него средняя.
Расположение пальцев и ладоней при каждом виде хвата
Для большей наглядности приведу видео, поясняющее преимущества и недостатки каждого их видов хвата
В данном случае лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать.
Также приведу научный подход к этому вопросу, со сравнением площади соприкосновения руки с мышью и высоты самих мышей.
Популярность каждого из видов хвата и высота корпуса мыши под каждый хват
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. Для сканирования поверхности используется маленькая камера, которая включает в себя: лазерный диод, фокусные линзы, объектив, сенсор изображения.
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.
Таким образом, если ваша мышь снизу светится красным или синим светом, значит она оптическая. А если никакого света нет — лазерная.
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.
Как работает
Оптическая или лазерная мыши сканируют свои движения по столу или коврику, затем передают эту информацию компьютеру. Тот, в свою очередь, с помощью программы производит соответствующее действие.
Нужен ли коврик для мышки? Решайте сами. Оптические мышки со светодиодным сенсором иногда «притормаживают» на полированных и стеклянных плоскостях. А высокая точность сканирования датчика у лазерных мышей позволяет использовать прибор на любой поверхности.
Основные технические характеристики:
| назначение | офисная/игровая |
| материал | анодированный алюминий/пластик/тефлон |
| разрешение/скорость | от 800 до 16400 DPI |
| тип сенсора | оптический диод/лазер /мультитач |
| размеры | компактная/среднеразмерная/большая |
| совместимость | Windows/MacOS/ Android |
| подключение | проводное/беспроводное |
| интерфейс | Bluetooth/ USB-приемник/радиочастотный канал |
| функционал | универсальная (симметричная)/специальная |
| дополнительные опции | Программый софт, переключатель разрешения сенсора, регулировка плавности хода, функция прозвона |
Первые конструкции манипуляторов
Первые манипуляторы включали в себя шарик, который касался двух валиков с дисками.
Внешний обод каждого диска имел перфорацию. Валы были расположены перпендикулярно друг к другу.
Один вал отвечал за координату Х (горизонтальное перемещение), другой – за координату Y (вертикальное перемещение).
При перемещении манипулятора по столу шарик вращался, передавая крутящий момент на валы.
Если перемещение манипулятора выполнялось в направлении «вправо-влево», то вращался преимущественно вал, отвечающий за координату Х. Курсор на экране монитора перемещался также вправо-влево. Если мышь перемещалась в направлении «к себе-от себя», вращался преимущественно вал, отвечающий за координату Y. Курсор на экране монитора перемещался вверх-вниз.
Если манипулятор перемешался в произвольном направлении, вращались оба вала, соответственно перемещался и курсор.
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.
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.
«Хват», она же «эргономика»
Она же прочие умные слова, — первое и главное, что нужно учитывать в мышке, так это то, как она лежит в руке, насколько комфортно с ней взаимодействовать, не устаёт ли кисть, не сползают ли пальцы с кнопок и прочее прочее.
Проверить, отчасти, можно походом в магазин, где мышки представлены на стенде и их можно потрогать руками. Конечно, эффект длительного применения не проверить, но хоть примерно отбросить полностью неподходящие варианты, пожалуй, получится.
Логично, что выбирать нужно ту мышь, которая комфортно лежит в руке.
Дизайн и дополнительные кнопки
Ну и последней характеристикой можно считать дизайн, т.е внешний вид со всякими там подсветками, дополнительными кнопками и другими штуками. Тут уж кто во что горазд и кому что ближе.
Автору, в своё время очень понравилась Logitech MX1100 за наличие кнопки, спрятанной в корпусе под местом для большого пальца, а сейчас очень нравится подсветка мышки по всему корпусу (аля как у Razer’овских и других решений).
В общем, с дизайном советовать нечего, на вкус и цвет все BSOD’ы разные.
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.
Клавиши/кнопки/колесики
Клавиши и колёсико мыши позволяют компьютеру выполнять определённые действия. В зависимости от функционала и назначения мышки располагают разным количеством кнопок.
Классическим видом считают офисную/рабочую мышь с 2 клавишами и колесиком вертикального или горизонтального скроллинга. Скроллер может функционировать как третья клавиша или джойстик.
В специализированных игровых атрибутах или трекболах имеется 2 кнопки. Из-за удобства трекболы также часто применяют при работе с графикой и чертежами.
На внешней поверхности мышки с сенсорным управлением кнопок нет, и она распознает команды жестами и кликами.
Трекбол
Это устройство и вовсе не похоже на стандартную компьютерную мышь. По сути своей трекбол – это механическая мышь «наоборот». Управление курсором осуществляется при помощи шарика на верхней стороне устройства. Но датчики устройства все же оптические. По своей форме трекбол вообще не напоминает классическую мышь. И его не надо никуда двигать для того, чтобы добиться перемещения курсора. Подключается трекбол к компьютеру при помощи USB.
О достоинствах и недостатках трекбола спорят уже довольно давно. С одной стороны – он снижает нагрузку на кисть и обеспечивает точность перемещения курсора. А с другой стороны – немного неудобно пользоваться кнопками трекбола. Такие устройства пока редки и не доработаны.
Производитель и прочее
Постоянно спрашивают, мол какую фирму брать, какая лучше и всё такое прочее-разное. На самом деле, автор считает, что переплачивать за бренд смысла нет никакого. Кому нафиг сдались мыши за 3 000, 5 000, 10 000 рублей, решительно непонятно, когда 5-10$ «китайцы» куда лучше по характеристикам, смазливей по дизайну, работают столько же и при этом не требуют денег за имя (при том, что те же мыши популярных компаний собираются, в общем-то, из тех же деталек, теми же китайцами).
Впрочем, тут конечно же тоже каждому своё. Если Вам от этого легче и некуда девать финансы, то берите тот же Razer, Logitech и кто там еще нынче пафосный и модный.
Устройство компьютерной мыши: виды и принцип работы
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».
Вам будет интересно: Серия графических ускорителей ATI Radeon HD 4600. Характеристики, драйвера и порядок настройки
Вам будет интересно: Для чего нужна батарейка в системном блоке
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
Вам будет интересно: Что такое частота обновления, как узнать, сколько герц в мониторе
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.
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».
Вам будет интересно: Мобильный микропроцессор Pentium 2020M. Характеристики и спецификации
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.
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.
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.
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.
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.
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.