Как появилась и совершенствовалась компьютерная мышь?

Первые модели компьютерной мыши

Днем создания компьютерной мыши считается 9 декабря 1968 года, когда исследователь Дуглас Энгельбарт обнародовал первый компьютерный манипулятор — пластмассовую коробочку с двумя колесиками и одной кнопкой. Причем первый прототип размещался в деревянном корпусе. Но, несмотря на свою неказистость, манипулятор для управления компьютером все-таки работал.

Уже при создании прототипа компьютерной мыши ассистент Дугласа Энгельбарта Билл Инглиш безуспешно пытался доказать своему шефу необходимость замены стальных колесиков на более удобный шарик (трекбол). Свою идею Билл Инглиш смог воплотить в жизнь только в 1972 году, перейдя на службу в компанию Xerox. После внедрения новинки мышь стала намного удобней в работе. Так появилась компьютерная мышь с шаровым приводом.

Впоследствии мыши стали оснащаться оптическими энкодерами. На вращающихся дисках вместо контактов были прорези, через которые луч от светодиодов поступал на фоторезисторы.

Последовательность и частота прохождения света на фоторезистор позволяли определить, в какую сторону и с какой скоростью повернулся обрезиненный шарик при движении руки с мышью.

В таком виде связка «трекбол + энкодер» просуществовала до появления на рынке оптических мышей.

Оптические мыши

Первая оптическая мышь была создана в 1982 году. Точность попадания курсором мыши на нужную точку монитора существенно возросла и была уже на уровне 1−2 пикселей, что в сравнении с шаровым приводом было феноменально.

Однако большого распространения оптические мыши первого поколения не получили. Они стоили очень дорого, и для работы с ними требовался коврик со специальной сеткой, от которой отражался луч светодиода, принимаемый датчиком мыши.

Но технический прогресс не стоит на месте! И с 1995 года оптические мыши стали массово выпускаться с дешевыми матричными сенсорами.

Принцип их работы очень прост: установленная на нижней стороне платы крохотная видеокамера осуществляет сверхскоростную съемку поверхности, по которой движется мышь. Микроконтроллер анализирует снимки и по их изменению определяет величину и направление смещения мыши. Для контрастной подсветки в паре с видеокамерой работает светодиод.

Объединение видеокамеры с другими компонентами элементной базы позволило создать цифровой сигнальный процессор DSP (digital signal processor). Вот так выглядит одна из моделей микросхемы оптического датчика второго поколения:

Различные по исполнению процессоры DSP устанавливаются даже на очень бюджетные мыши. И они успешно справляются со своей функцией:

Парадоксально, но при создании современной оптической мыши был использован опыт исследователей… XVII века! Именно тогда нидерландский натуралист Антони Ван Левенгук создал первые в мире микроскопы с одной стеклянной плоско-выпуклой линзой с фокусным расстоянием в считанные миллиметры.

Наличие плоско-выпуклой линзы, то есть практически — микроскопа, объясняет снижение требовательности мыши к поверхности коврика. Процессор DSP анализирует сильно увеличенную поверхность коврика. И с виду ровная поверхность под микроскопом обнажает свою структуру и шероховатость, а боковая подсветка светодиодом за счет создания теней делает снимок более контрастным. Смещение картинки после соответствующей обработки задает соответствующий импульс для передвижения курсора на экране монитора.

Лазерные компьютерные мыши и не только

Они отличаются от мышей второго поколения тем, что светодиоды в оптической системе были заменены на инфракрасные лазерные. Лазерный луч намного точнее фокусируется на коврике или иной поверхности, у него несколько иная двухлинзовая оптическая система, выполненная в одном корпусе:

По способу же обработки полученных изображений лазерная мышь ничем не отличается от мыши второго поколения.

В корпусе оптических мышей образовалось много свободного места, ранее занимаемого системой шарового привода. И его стали заполнять новой начинкой, существенно расширяющей возможности компьютерной мыши.

Появилась возможность установить колесико скроллирования, выполняющего вдобавок роль третьей кнопки. Из забытья был извлечен и в более усовершенствованном виде задействован контактно-механический энкодер мыши Инглиша, который до сих пор устанавливается во всех бюджетных моделях:

В более дорогих моделях мышей производители устанавливают оптические энкодеры.

А дальше процесс насыщения компьютерной мыши дополнительными опциями пошел по нарастающей прямой. В связи с ростом популярности компьютерных игр настал черед установки дополнительных микропереключателей для программируемых кнопок, которые геймер по своему усмотрению привязывает к выполнению тех или иных игровых функций.

Количество программируемых кнопок у многих игровых мышей достигло двух и более десятков. Их можно использовать не только в играх, но и приспособить для выполнения других задач — управления мультимедийным плеером, громкостью, яркостью экрана.

Многообразие современных компьютерных мышек продолжает возрастать.