Лазерні та оптичні миші різниця. Отримуємо зображення з оптичного сенсора комп'ютерної миші за допомогою Arduino

Комп'ютерні технології швидко розвиваються. Інноваційні процеси не пройшли стороною і механічні маніпулятори, які зветься нами «миша». Минув той час, коли верхом дизайнерської думки була присутність третьої клавіші на кульковій мишці. Зараз пропонується величезний вибір мишей різних розмірів та забарвлень, провідних та бездротових, оптичних та лазерних. Звичайно, вибрати мишку, виходячи з її дизайну, не складе жодних проблем, але пояснити різницю між оптичною мишею і лазерною зможе далеко не кожен користувач. Основною відмінністю для багатьох людей буде той факт, що лазерні миші сучасніші, а значить і найкращі. Це, звичайно, незаперечно, проте відмінності між ними набагато суттєвіші.

Технічні характеристики: діагональ дисплея. якщо ви знаєте, що використовуватимете великий обсяг звуку, і ви також захочете прослуховування високої якості. якість звуку не йде добре. не втручайтесь у мультимедійний монітор. шляхом зменшення прихованого часу реакції рідкого кристала. тип відеовходу. відсутність шкідливої ​​радіації для очей. звуження дозволів, що використовуються для одного варіанту. Оскільки дефектний піксель не може бути замінений, магазин не гарантує заміну монітора нижче певного відсотка мертвих пікселів на загальну суму. і ймовірність того, що один або кілька пікселів не буде працювати із заводу, відносно висока. забезпечує чудове зображення та оптимальну емісію електронів.

Оптична мишає маніпулятор, оснащений дуже маленькою відеокамерою. Вона робить приблизно тисячу фотографій за секунду. Ці дані, отримані з камери, обробляються процесором та надходять на комп'ютер. Оптична миша заснована на світловому діоді, що випромінюється світло у видимому діапазоні.

Оптична миша

Основними функціями принтера є швидкість друку та роздільна здатність. оголосили про результати дослідження вуглецевих нанотехнологій. Вуглецеві нанотрубки є трубками з атомами вуглецю менше одного нанометра в діаметрі. В даний час дуже важлива можливість, оскільки матеріали, які використовуються для цієї мети, є чутливими до тепла. для використання на більших екранах. і намагається знайти чорні цятки. Наноемісійний дисплей. Можливість друку з роздільною здатністю 300 точок на дюйм може бути перевагою, коли серія документів друкується як ескізи роботи.

Лазерна мишавлаштована аналогічним чином, єдиною відмінністю є використання напівпровідникового лазера замість камери з діодом. Працюючи з лазерної мишею немає видимого світіння сенсора, що відволікає з роботи.

Дозвіл

Роздільна здатність оптичної миші не перевищує 1200 dpi. Лазерні миші мають роздільну здатність близько 2000 dpi. Насправді, щоб комп'ютерна мишкане викликала затримок та труднощів в управлінні, достатньо вже 800dpi (саме такий показник був у кулькових мишок). Дозвіл багатьох сучасних мишок можна змінити в налаштуваннях драйверів на їхнє встановлення.

Великий недолік мови полягає в тому, що вона належить компанії та використовується для ліцензування. цим зберігаючи тонер. Швидкість друку На відміну від струменевих моделей. Орієнтація на об'єктну роботу призвела до покращення гнучкості та значного збільшення швидкості обробки графічних документів. Зазвичай. немає необхідності в потужному процесоріта великої пам'яті на рівні принтера. Рекомендуючи кореляцію із реальними потребами. ручний лоток. що має на увазі друк сторінок без чоловіка. Дуже важливо довести, що пристрій дуплексного друку. Наявність паралельного порту є необхідністю.

Швидкість

Швидкість пересування мишки для звичайних користувачівнавряд чи має важливе значення, тоді як для любителів комп'ютерних ігор чи художників дизайнерів, які працюють на комп'ютері, це значення дуже важливе.

Щоб провести курсором через весь екран, оптичну мишу треба зрушити на 5 см, тоді як для лазерної, достатньо 2-3см.

Крім того. перевірте, чи підтримує вибраний принтер такий матеріал для друку. Але ця швидкість не пов'язана з часом обробки, що відбувається в реальних роботах. Якщо ви очікуєте, що принтер використовуватиметься паралельно кількома користувачами. Сьогодні багато принтерів використовують так званий ручний дуплекс. Якщо ви збираєтесь друкувати на картоні.

Для тих, хто використовуватиме принтер вдома або в офісі на 2-3 особи. Для паралельного використання багатьма користувачами знадобиться значна частина встановленої пам'яті для виконання всіх завдань, які ви отримали. Без необхідності вручну вставляти кожен аркуш паперу. різниця у ціні може бути виправдана лише для невеликої частини користувачів. вартість друку на чорному становить лише 3 євроценти за сторінку. котрі хочуть роздрукувати зображення, зняті з найвищою якістю.

Поверхня пересування

Величезна перевага лазерної миші перед оптичною – можливість пересування по будь-яких поверхнях: склу, дереву, тканині тощо. Оптична миша, звичайно, теж працюватиме на цих поверхнях, але рухи курсору будуть нестабільними з характерними стрибками.

Ціна

Звичайно, лазерна мишакоштує дещо дорожче за оптичну, але споживає менше електроенергії. Таким чином, у бездротових лазерних мишкахекономиться заряд батарейок, а значить, їх доведеться рідше міняти, відповідно менше трати. Тому економічний зиск оптичної миші питання спірне.

На відміну від автоматичної функції різання фотографій, продуктивність збільшується та скорочує час, необхідний для завершення друку. Також факультативно. містить п'ять кольорів. Моделі 915 та 925 мають один кольоровий картридж. Від вартості друку. Насамперед. зображення, створене проектором, може зробити вашу презентацію привабливішою. Для нормального друку використовуються лише перші два картриджі. У таблиці символів було передано лише дані, що стосуються перших двох картриджів.

Устаткування поставляється з великою кількістю кабелів та адаптерів. Меню доступне 12 мовами. один кольоровий стандарт та одне кольорове фото. За ціною покупки, що він відображає. 7 Євро. Пульт має 16 кнопок. фотографія використовується для друку зображень на спеціальному папері.

Висновки сайт

  1. Лазерні миші можуть працювати будь-якої поверхні. Оптичні не працюють на дзеркальних поверхнях.
  2. Лазерні миші відрізняються більше високою роздільною здатністюсенсора та точністю переміщення.
  3. Лазерні миші дорожчі, ніж оптичні. У разі використання бездротової миші, лазерні економічніші з енерговитрат.

З погляду оптичних мишей.

У цій статті ми розглянемо принципи роботи сенсорів оптичних мишей, проллємо світло на історію їхнього технологічного розвитку, а також розвінчуємо деякі міфи, пов'язані з оптичними гризунами.

Пульт дистанційного керуваннятакож керує функціями миші. Ось чому непогано не писати. Менш хороша частина полягає в тому, що ті, хто найбільше програє є користувачами. Важливо відзначити, що 5 млн. адаптивна дельта-імпульсна кодова модуляція.

Усі три з вищезгаданих стандартів несумісні один з одним. Формат дозволяє використовувати цифрову аудіопослідовність, яка може відтворюватися відеопослідовностями. Були спроби еволюції. В даний час стандарт не застосовується, і це може бути невблаганною обіцянкою. Через деякий час з'являться диски.

Хто тебе вигадав…

Звичні для нас сьогодні оптичні мишіведуть свій родовід з 1999 року, коли в масовому продажу з'явилися перші екземпляри таких маніпуляторів від Microsoft, а через деякий час і від інших виробників. До появи цих мишей, та й ще довго після цього, більшість масових комп'ютерних «гризунів» були оптомеханічними (переміщення маніпулятора відстежувалися оптичною системою, пов'язаною з механічною частиною — двома роликами, що відповідали за відстеження переміщення миші вздовж осей × і Y; ці ролики, в свою чергу, оберталися від кульки, що перекочується під час переміщення миші користувачем). Хоча зустрічалися і суто оптичні моделі мишей, які вимагали для своєї роботи спеціального килимка. Втім, такі пристрої зустрічалися не часто, та й сама ідея розвитку подібних маніпуляторів поступово зійшла нанівець.

«Вигляд» знайомих нам нині масових оптичних мишок, що базуються на загальних принципах роботи, був виведений в дослідницьких лабораторіях всесвітньо відомої корпорації Hewlett-Packard. Точніше, у її підрозділі Agilent Technologies, який лише порівняно недавно повністю виділився у структурі корпорації НР в окрему компанію. На сьогоднішній день Agilent Technologies, Inc. - монополіст на ринку оптичних сенсорів для мишей, ніякі інші компанії такі сенсори не розробляють, хто б і що не говорив вам про ексклюзивні технології IntelliEye або MX Optical Engine. Втім, заповзятливі китайці вже навчилися «клонувати» сенсори Agilent Technologies, тому, купуючи недорогу оптичну мишу, ви можете стати власником «лівого» сенсора.

Звідки беруться видимі відмінності у роботі маніпуляторів, ми з'ясуємо трохи згодом, а поки дозвольте розпочати розгляд базових принципів роботи оптичних мишей, точніше їх систем стеження за переміщенням.

Як «бачать» комп'ютерні миші

У цьому розділі ми вивчимо базові засади роботи оптичних систем стеження за переміщенням, які використовуються у сучасних маніпуляторах типу миша.

Отже, "зір" оптична комп'ютерна миша отримує завдяки наступному процесу. За допомогою світлодіода, і системи лінз, що фокусують його світло, під мишею підсвічується ділянка поверхні. Відбите від цієї поверхні світло, у свою чергу, збирається іншою лінзою і потрапляє на приймальний сенсор мікросхеми - процесора обробки зображень. Цей чіп, у свою чергу, робить знімки поверхні під мишею із високою частотою (кГц). Причому мікросхема (назвемо її оптичний сенсор) не тільки робить знімки, але сама їх і обробляє, оскільки містить дві ключові частини: систему отримання зображення Image Acquisition System (IAS) і інтегрований DSP процесор обробки знімків.


На підставі аналізу низки послідовних знімків (що є квадратною матрицею з пікселів різної яскравості), інтегрований DSP процесор вираховує результуючі показники, що свідчать про напрям переміщення миші вздовж осей × і Y, і передає результати своєї роботи зовні по послідовному порту.

Якщо ми подивимося на блок-схему одного з оптичних сенсорів, то побачимо, що мікросхема складається з кількох блоків, а саме:


  • основний блок, це, звичайно ж, ImageProcessor- процесор обробки зображень (DSP) із вбудованим приймачем світлового сигналу (IAS);
  • Voltage Regulator And Power Control- блок регулювання вольтажу та контролю енергоспоживання (в цей блок подається живлення та до нього ж приєднаний додатковий зовнішній фільтр напруги);
  • Oscillator- на цей блок чіпа подається зовнішній сигнал з кварцового генератора, що задає, частота вхідного сигналу порядку пари десятків МГц;
  • Led Cоntrоl- Це блок управління світлодіодом, за допомогою якого підсвічується поверхня під мишею;
  • Serial Port- блок передає дані про напрямок переміщення миші поза мікросхемою.

Деякі деталі роботи мікросхеми оптичного сенсорами розглянемо трохи далі, коли доберемося до найдосконалішого із сучасних сенсорів, а поки що повернемося до базових принципів роботи оптичних систем стеження за переміщенням маніпуляторів.

Потрібно уточнити, що інформацію про переміщення миші мікросхема оптичного сенсора передає через Serial Port безпосередньо в комп'ютер. Дані надходять до ще однієї мікросхеми-контролера, встановленої в миші. Ця друга «головна» мікросхема у пристрої відповідає за реакцію на натискання кнопок миші, обертання колеса прокручування тощо. Даний чіп, у тому числі, вже безпосередньо передає в ПК інформацію про напрямок переміщення миші, конвертуючи дані, що надходять з оптичного сенсора, передані за інтерфейсами PS/2 або USB сигнали. А вже комп'ютер, використовуючи драйвер миші, на підставі інформації, що надійшла за цими інтерфейсами, переміщає курсор-покажчик по екрану монітора.

Саме через наявність цієї «другої» мікросхеми-контролера, точніше завдяки різним типамтаких мікросхем досить помітно відрізнялися між собою вже перші моделі оптичних мишей. Якщо про дорогі пристрої від Microsoft і Logitech дуже погано відгукнутися я не можу (хоча і вони не були зовсім «безгрішні»), то маса недорогих маніпуляторів, що з'явилися слідом за ними, поводилася не цілком адекватно. При русі цих мишей по звичайним килимкам курсори на екрані робили дивні кульбіти, скакали мало не на підлогу Робочого столу, а іноді... іноді навіть вирушали в самостійну подорож по екрану, коли користувач зовсім не чіпав мишу. Доходило і до того, що миша могла просто виводити комп'ютер з режиму очікування, помилково реєструючи переміщення, коли маніпулятор насправді ніхто не чіпав.

До речі, якщо ви досі боретеся з подібною проблемою, то вона вирішується одним махом: вибираємо Мій Комп'ютер > Властивості > Обладнання > Диспетчер пристроїв > вибираємо встановлену мишу> заходимо в її «Властивості» > у вікні, що переходило на закладку «Управління електроживленням» і знімаємо галочку з пункту «Дозволити пристрою виведення комп'ютера з режиму очікування» (рис. 4). Після цього миша вже не зможе вивести комп'ютер з режиму очікування ні під яким приводом, навіть якщо ви штовхатимете її ногами:)

Отже, причина такої разючої відмінності в поведінці оптичних мишей була зовсім не в «поганих» або «хороших» встановлених сенсорах, як і досі думає багато хто. Не вірте, це не більше, ніж існуючий міф. Або фантастика, якщо вам так більше подобається:) У миші, що ведуть себе зовсім по-різному, часто встановлювалися абсолютно однакові мікросхеми оптичних сенсорів (благо, моделей цих чіпів було не так вже й багато, як ми побачимо далі). Але завдяки недосконалим чіпам контролерів, що встановлюються в оптичні миші, ми мали змогу сильно наполягати на перших поколіннях оптичних гризунів.


Проте, ми трохи відволіклися від теми. Повертаємось. У цілому нині система оптичного стеження мишей, крім мікросхеми-сенсора, включає ще кілька базових елементів. Конструкція включає тримач (Clip), в який встановлюються світлодіод (LED) і безпосередньо сама мікросхема сенсора (Sensor). Ця система елементів кріпиться на друковану плату(PCB), між якою і нижньою поверхнею миші (Base Plate) закріплюється пластиковий елемент (Lens), що містить дві лінзи (про призначення яких було написано вище).


У зібраному вигляді оптичний елемент стеження виглядає як показано вище. Схема роботи оптики цієї системи представлена ​​нижче.


Оптимальна відстань від елемента Lens до поверхні, що відображає під мишею, повинна потрапляти в діапазон від 2.3 до 2.5 мм. Це рекомендації виробника сенсорів. Ось вам і перша причина, чому оптичні миші погано почуваються «повзаючи» по оргсклу на столі, всіляким «напівпрозорим» килимкам і т. п. І не варто клеїти на оптичні миші «товсті» ніжки, коли відвалюються або стираються старі. Миша через надмірне "піднесення" над поверхнею може впадати в стан ступору, коли "розворушити" курсор після перебування миші в стані спокою стає досить проблематично. Це не теоретичні вигадки, це особистий досвід:)

До речі, про проблему довговічності оптичних мишей. Пам'ятається, деякі їхні виробники стверджували, що, мовляв, «вони будуть служити вічно». Так надійність оптичної системи стеження висока, вона не йде в жодне порівняння з оптомеханічною. У той же час в оптичних мишах залишається багато чисто механічних елементів, схильних до зносу точно так, як і при пануванні старої доброї «оптомеханіки». Наприклад, у моєї старої оптичної миші стерлися і поотваливались ніжки, зламалося колесо прокрутки (двічі, востаннє безповоротно:) перетерся провід у сполучному кабелі, з маніпулятора злізло покриття корпусу… зате ось оптичний сенсор нормально працює, як ні в чому не Виходячи з цього, ми сміливо можемо констатувати, що чутки про нібито вражаючу довговічність оптичних мишей не знайшли свого підтвердження на практиці, та й навіщо, скажіть на милість, оптичним мишам «жити» занадто довго? Адже на ринку постійно з'являються нові, більше досконалі моделі, створені на новій елементній базі, вони свідомо досконаліші і зручніші у використанні Прогрес, знаєте, штука безперервна Яким він був в області еволюції оптичних сенсорів, що цікавлять нас, давайте зараз і подивимося.

З історії мишачого зору

Інженери-розробники компанії Agilent Technologies, Inc. не дарма їдять свій хліб. За п'ять років оптичні сенсори цієї компанії зазнали суттєвих технологічних удосконалень і останні їх моделі мають дуже вражаючі характеристики.

Але давайте про все по порядку. Першими оптичними сенсорами, що масово випускаються, стали мікросхеми. HDNS-2000(Рис. 8). Ці сенсори мали дозвіл 400 cpi (counts per inch), тобто точок (пікселів) на дюйм, і були розраховані на максимальну швидкість переміщення миші в 12 дюймів/с (близько 30 см/с) при частоті здійснення знімків оптичним сенсором в 1500 кадрів за секунду. Допустиме (зі збереженням стабільної роботи сенсора) прискорення при переміщенні миші «у ривку» для чіпа HDNS-2000 — трохи більше 0.15 g (приблизно 1.5 м/с 2).

Потім на ринку з'явилися мікросхеми оптичних сенсорів ADNS-2610і ADNS-2620. Оптичний сенсор ADNS-2620 вже підтримував програмовану частоту зйомки поверхні під мишею, з частотою в 1500 або 2300 знімків / с. Кожен знімок робився з роздільною здатністю 18х18 пікселів. Для сенсора максимальна робоча швидкість переміщення, як і раніше, була обмежена 12 дюймами в секунду, зате обмеження з допустимого прискорення зросло до 0.25 g, при частоті «фотографування» поверхні 1500 кадрів/с. Цей чіп (ADNS-2620) також мав лише 8 ніжок, що дозволило суттєво скоротити його розміри порівняно з мікросхемою ADNS-2610 (16 контактів), зовні схожою на HDNS-2000. В Agilent Technologies, Inc. поставили за мету «мінімізувати» свої мікросхеми, бажаючи зробити останні компактнішими, економнішими в енергоспоживання, а тому й зручнішими для установки в «мобільні» та бездротові маніпулятори.

Мікросхема ADNS-2610 хоч і була "великим" аналогом 2620-й, але була позбавлена ​​підтримки "просунутого" режиму 2300 знімків/с. Крім того, цей варіант вимагав 5В харчування, тоді як чіп ADNS-2620 обходився лише 3.3.

Чип, що вийшов незабаром ADNS-2051був набагато потужнішим рішенням, ніж мікросхеми HDNS-2000 або ADNS-2610, хоча зовні (упаковкою) був також на них схожий. Цей сенсор вже дозволяв програмовано керувати «роздільною здатністю» оптичного датчика, змінюючи таке з 400 до 800 сpi. Варіант мікросхеми також допускав регулювання частоти знімків поверхні, причому дозволяв змінювати її в широкому діапазоні: 500, 1000,1500, 2000 або 2300 знімків/с. А ось величина цих знімків становила всього 16х16 пікселів. При 1500 знімках/с гранично допустиме прискорення миші при «ривку» становило раніше 0.15 g, максимально можлива швидкість переміщення — 14 дюймів/с (тобто 35.5 см/с). Цей чіп був розрахований на напругу живлення 5 ст.

Сенсор ADNS-2030розроблявся для бездротових пристроїв, тому мав мале енергоспоживання, вимагаючи всього 3.3 В харчування. Чип також підтримував енергозберігаючі функції, наприклад функцію зниження споживання енергії при знаходженні миші в стані спокою (power conservation mode times of no movement), перехід в режим «сну», у тому числі при підключенні миші USB інтерфейсом, і т.д. Миша, втім, могла працювати і не в енергозберігаючому режимі: значення «1» в біті Sleep одного з регістрів чіпа змушувало сенсор «завжди не спати», а значення за замовчуванням «0» відповідало режиму роботи мікросхеми, коли через одну секунду, якщо миша не переміщалася (точніше після отримання 1500 абсолютно однакових знімків поверхні) сенсор, напару з мишею, переходив у режим енергозбереження. Що стосується інших ключових характеристик сенсора, то вони не відрізнялися від таких у ADNS-2051: той же 16-ти контактний корпус, швидкість переміщення до 14 дюймів/с при максимальному прискоренні 0.15 g, програмований дозвіл 400 і 800 cpi відповідно, частоти здійснення знімків могли бути такими ж, як і у вищерозглянутого варіанта мікросхеми.

Такими були перші оптичні рецептори. На жаль, їм були властиві недоліки. Великою проблемою, що виникає при пересуванні оптичної миші по поверхнях, особливо з дрібним малюнком, що повторюється, було те, що процесор обробки зображень часом плутав окремі схожі ділянки монохромного зображення, одержувані сенсором і невірно визначав напрямок переміщення миші.


У результаті курсор на екрані переміщався негаразд, як потрібно. Покажчик на екрані навіть ставав здатний на експромт:) - на непередбачувані переміщення у довільному напрямку. Крім того, легко здогадатися, що при занадто швидкому переміщенні миші сенсор міг взагалі втратити будь-який зв'язок між декількома наступними знімками поверхні. Що породжувало ще одну проблему: курсор при занадто різкому переміщенні миші або смикався на одному місці, або відбувалися взагалі надприродні явища, наприклад, зі швидким обертанням навколишнього світу в іграшках. Було зрозуміло, що з людської руки обмежень в 12-14 дюймів/с по граничної швидкості переміщення миші явно мало. Також не викликало сумнівів, що 0.24 с (майже чверть секунди), відведені для розгону миші від 0 до 35.5 см/с (14 дюймів/с – гранична швидкість) – це дуже великий проміжок часу, людина здатна рухати пензлем значно швидше. І тому при різких рухахмиші в динамічних ігрових програмах з оптичним маніпулятором може прийтись несолодко.

Розуміли це й у Agilent Technologies. Розробники усвідомлювали, що характеристики сенсорів треба кардинально покращувати. У своїх дослідженнях вони дотримувалися простої, але правильної аксіоми: чим більше знімків за секунду зробить сенсор, тим менша ймовірність того, що він втратить «слід» переміщення миші під час здійснення користувачем комп'ютера різких рухів тіла:)

Хоча, як бачимо з вищевикладеного, оптичні сенсори й розвивалися, постійно випускалися нові рішення, проте розвиток у цій галузі можна назвати «дуже поступовим». За великим рахунком, кардинальних змін у властивостях детекторів так і не відбувалося. Але технічного прогресу у будь-якій області часом властиві різкі стрибки. Стався такий «прорив» і в галузі створення оптичних сенсорів для мишей. Поява оптичного сенсора ADNS-3060 можна вважати справді революційною!

Найкращий з

Оптичний сенсор ADNS-3060, В порівнянні зі своїми «предками», має воістину вражаючим набором характеристик. Використання цієї мікросхеми, упакованої в корпус з 20 контактами, забезпечує оптичним мишам небачені раніше можливості. Допустима максимальна швидкістьпереміщення маніпулятора виросло до 40 дюймів/с (тобто майже в 3 рази!), тобто. досягла «знакової» швидкості 1 м/с. Це вже дуже добре - навряд чи хоч один користувач рухає мишу з перевищує це обмеженняшвидкістю настільки часто, щоб постійно відчувати дискомфорт від використання оптичного маніпулятора, у тому числі це стосується ігрових програм. Допустиме ж прискорення виросло, страшно сказати, сто разів (!), і досягло величини 15 g (майже 150 м/с 2). Тепер на розгін миші з 0 до граничних 1 м/с користувачеві відводиться 7 сотих секунди - думаю, тепер дуже мало хто зможе перевершити це обмеження, та й то, ймовірно, в мріях:) Програмована швидкість здійснення знімків поверхні оптичним сенсором у нової моделі чіпа перевищує 6400 кадрів/с, тобто. "б'є" попередній "рекорд" майже втричі. Причому чіп ADNS-3060 може сам здійснювати підстроювання частоти знімків для досягнення найбільш оптимальних параметрів роботи, залежно від поверхні, над якою переміщається миша. "Роздільна здатність" оптичного сенсора як і раніше може становити 400 або 800 cpi. Давайте на прикладі мікросхеми ADNS-3060 розглянемо загальні принципироботи саме чіпів оптичних сенсорів.

Загальна схема аналізу переміщень миші не змінилася в порівнянні з більш ранніми моделями - отримані блоком IAS сенсора мікрознімки поверхні під мишею обробляються потім інтегрованим у цій же мікросхемі DSP (процесором), який визначає напрямок та дистанцію переміщення маніпулятора. DSP обчислює відносні величини зсуву по координатах і Y, щодо вихідної позиції миші. Потім зовнішня мікросхема контролера миші (навіщо він потрібен, ми говорили раніше) зчитує інформацію про переміщенні маніпулятора з послідовного порту мікросхеми оптичного сенсора. Потім вже цей зовнішній контролер транслює отримані дані про напрям і швидкість переміщення миші в сигнали, що передаються за стандартними інтерфейсами PS/2 або USB, які вже від нього надходять до комп'ютера.


Але вникнемо трохи глибше особливо роботи сенсора. Блок-схема чіпа ADNS-3060 представлена ​​вище. Як бачимо, принципово його структура не змінилася порівняно з далекими «предками». 3.3 У живлення до сенсора надходить через блок Voltage Regulator And Power Control, цей же блок покладено функції фільтрації напруги, для чого використовується підключення до зовнішнього конденсатора. Надходить із зовнішнього кварцового резонатора в блок Oscillator сигнал (номінальна частота якого 24 МГц, для попередніх моделей мікросхем використовувалися більш низькочастотні генератори, що задають) служить для синхронізації всіх обчислювальних процесів, що протікають всередині мікросхеми оптичного сенсора. Наприклад, частота знімків оптичного сенсора прив'язана до частоти цього зовнішнього генератора (до речі, на останній накладено не дуже жорсткі обмеження за допустимими відхиленнями від номінальної частоти - до +/- 1 МГц). Залежно від значення, занесеного за певною адресою (реєстром) пам'яті чіпа, можливі наступні робочі частоти здійснення знімків сенсором ADNS-3060.

Значення регістру, шістнадцяткове Десятичне значення Частота знімків сенсора, кадрів/с
OE7E 3710 6469
12C0 4800 5000
1F40 8000 3000
2EE0 12000 2000
3E80 16000 1500
BB80 48000 500

Як неважко здогадатися, виходячи з даних у таблиці, визначення частоти знімків сенсора здійснюється за простою формулою: Частота кадрів = (Задаюча частота генератора (24 МГц)/Значення регістру відповідального за частоту кадрів).

Знімки поверхні (кадри), що здійснюються сенсором ADNS-3060, мають дозвіл 30х30 і являють собою все ту ж матрицю пікселів, колір кожного з яких закодований 8-ма бітами, тобто. одним байтом (відповідає 256 градаціям сірого для кожного пікселя). Таким чином, кожен поступає в DSP процесор кадр (фрейм) є послідовністю з 900 байт даних. Але «хитрий» процесор не обробляє ці 900 байт кадру відразу після вступу, він чекає, поки у відповідному буфері (пам'яті) накопичиться 1536 байт відомостей про пікселі (тобто додасться інформація ще про 2/3 наступного кадру). І лише після цього чіп починає аналіз інформації про переміщення маніпулятора, шляхом порівняння змін у послідовних знімках поверхні.


З роздільною здатністю 400 або 800 пікселів на дюйм їх здійснювати, вказується в біті RES регістрів пам'яті мікроконтролера. Нульове значення цього біта відповідає 400 cpi, а логічна одиниця в RES переводить сенсор режим 800 cpi.

Після того, як інтегрований DSP процесор обробить дані знімків, він обчислює відносні значення зсуву маніпулятора вздовж осей × і Y, заносячи конкретні дані про це в пам'ять мікросхеми ADNS-3060. У свою чергу мікросхема зовнішнього контролера (миші) через Serial Port може "черпати" ці відомості з пам'яті оптичного сенсора з частою приблизно раз на мілісекунду. Зауважте, що тільки зовнішній мікроконтролер може ініціалізувати передачу таких даних, сам оптичний сенсор ніколи не ініціює таку передачу. Тому питання оперативності (частоти) стеження переміщенням миші багато в чому лежить на «плечах» мікросхеми зовнішнього контролера. Дані оптичного сенсора передаються пакетами по 56 біт.

Ну а блок Led Cотtrоl, яким обладнаний сенсор, відповідальний за керування діодом підсвічування - шляхом зміни значення біта 6 (LED_MODE) за адресою 0x0a мікропроцесор оптосенсора може переводити світлодіод у два режими роботи: логічний "0" відповідає стану "діод завжди включений" «1» переводить діод у режим «включено лише за необхідності». Це важливо, скажімо, під час роботи бездротових мишей, оскільки дозволяє заощаджувати заряд їх автономних джерел живлення. Крім того, сам діод може мати кілька режимів яскравості світіння.

На цьому, власне, все з основними принципами роботи оптичного сенсора. Що ще можна додати? Рекомендована робоча температура мікросхеми ADNS-3060, як і всіх інших чіпів цього роду, - від 0 0С до +40 0С. Хоча збереження робочих властивостей чіпів Agilent Technologies гарантує в діапазоні температур від -40 до +85 °С.

Лазерне майбутнє?

Нещодавно мережа наповнила хвалебні статті про мишу Logitech MX1000 Laser Cordless Mouse, в якій для підсвічування поверхні під мишею використовувався інфрачервоний лазер. Обіцялася мало не революція у сфері оптичних мишей. На жаль, особисто скориставшись цією мишею, я переконався, що революції не сталося. Але не про це.

Я не розбирав мишу Logitech MX1000 (не мав можливості), але впевнений, що за «новою революційною лазерною технологією» стоїть наш старий знайомий – сенсор ADNS-3060. Бо, за наявними у мене відомостями, характеристики сенсора цієї миші нічим не відрізняються від таких, скажімо, моделі Logitech МХ510. Уся «шуміха» виникла навколо затвердження на сайті компанії Logitech про те, що за допомогою лазерної системи оптичного стеження виявляється у двадцять разів (!) більше деталей, ніж за допомогою світлодіодної технології. На цьому ґрунті навіть деякі шановні сайти опублікували фотографії деяких поверхонь, мовляв, як бачать їх звичайні світлодіодні та лазерні миші:)

Звичайно, ці фото (і на тому спасибі) були не тими різнобарвними яскравими квіточками, за допомогою яких нас намагалася переконати на сайті Logitech у перевазі лазерного підсвічування системи оптичного стеження. Ні, звичайно ж, оптичні миші не стали "бачити" нічого подібного на наведені кольорові фотографії з різним ступенем деталізації - сенсори, як і раніше, "фотографують" не більше ніж квадратну матрицю сірих пікселів, що відрізняються між собою лише різною яскравістю (обробка інформації про розширену колірну палітрі пікселів непомірним вантажем лягла б на DSP).

Давайте прикинемо, для отримання в 20 разів більш детальної картинки, потрібно, вибачте за тавтологію, в двадцять разів більше деталей, які можуть передати тільки додаткові пікселі зображення, і ні що інше. Відомо, що Logitech MX 1000 Laser Cordless Mouse робить знімки 30х30 пікселів і має граничну роздільну здатність 800 cpi. Отже, ні про яке двадцятикратне зростання деталізації знімків мови бути не може. Де ж собака порився:), і чи не є подібні твердження взагалі голослівними? Давайте спробуємо розібратися, що спричинило появу подібного роду інформації.

Як відомо, лазер випромінює вузьконаправлений (з малою розбіжністю) пучок світла. Отже, освітленість поверхні під мишею при застосуванні лазера набагато краще, ніж під час використання світлодіода. Лазер, що працює в інфрачервоному діапазоні, був обраний, ймовірно, щоб не зліпити очі можливим все-таки відображенням світла з-під миші у видимому спектрі. Те, що оптичний сенсор нормально працює в інфрачервоному діапазоні, не має дивувати — від червоного діапазону спектра, в якому працює більшість світлодіодних оптичних мишей, до інфрачервоного — «рукою подати», і навряд чи для сенсора перехід на новий оптичний діапазон був важким. Наприклад, у маніпуляторі Logitech MediaPlay використовується світлодіод, однак також дає інфрачервоне підсвічування. Нинішні сенсори без проблем працюють навіть з блакитним світлом (існують маніпулятори і з таким підсвічуванням), тому спектр області освітлення — для сенсорів не проблема. Так ось, завдяки сильнішій освітленості поверхні під мишею, ми маємо право припустити, що різниця між місцями, що поглинають випромінювання (темними) і відбивають промені (світлими), буде більш значною, ніж при використанні звичайного світлодіода - тобто. зображення буде більш контрастним.


І дійсно, якщо ми подивимося на реальні знімки поверхні, зроблені звичайною світлодіодною оптичною системою, і системою з використанням лазера, то побачимо, що «лазерний» варіант значно контрастніший — відмінності між темними і яскравими ділянками знімка більш значні. Безумовно, це може суттєво полегшити роботу оптичного сенсора та, можливо, майбутнє саме за мишами з лазерною системою підсвічування. Але назвати подібні «лазерні» знімки у двадцять разів більш деталізованими навряд чи можна. Тож це ще один «новонароджений» міф.

Якими будуть оптичні рецептори найближчого майбутнього? Сказати важко. Ймовірно, вони перейдуть таки на лазерне підсвічування, а в Мережі вже ходять чутки про сенсор, що розробляється, з «роздільністю» 1600 cpi. Нам залишається лише чекати.

Зависає