[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/2020\/11\/27\/optische-maus-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/2020\/11\/27\/optische-maus-wikipedia\/","headline":"Optische Maus – Wikipedia","name":"Optische Maus – Wikipedia","description":"before-content-x4 Art der Computermaus Eine drahtlose optische Microsoft-Maus after-content-x4 Ein optische Maus ist eine Computermaus, die eine Lichtquelle, typischerweise eine","datePublished":"2020-11-27","dateModified":"2020-11-27","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/6\/69\/Microsoft-wireless-mouse.jpg\/300px-Microsoft-wireless-mouse.jpg","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/6\/69\/Microsoft-wireless-mouse.jpg\/300px-Microsoft-wireless-mouse.jpg","height":"185","width":"300"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/2020\/11\/27\/optische-maus-wikipedia\/","wordCount":5753,"articleBody":"     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});before-content-x4Art der Computermaus  Eine drahtlose optische Microsoft-Maus       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Ein optische Maus ist eine Computermaus, die eine Lichtquelle, typischerweise eine Leuchtdiode (LED), und einen Lichtdetektor, wie beispielsweise eine Anordnung von Fotodioden, verwendet, um Bewegungen relativ zu einer Oberfl\u00e4che zu erfassen.  Variationen der optischen Maus haben das \u00e4ltere mechanische Mausdesign, bei dem bewegliche Teile zum Erfassen von Bewegungen verwendet werden, weitgehend ersetzt.Die fr\u00fchesten optischen M\u00e4use erkannten Bewegungen auf vorgedruckten Mauspadoberfl\u00e4chen.  Moderne optische M\u00e4use arbeiten auf den meisten undurchsichtigen diffus reflektierenden Oberfl\u00e4chen wie Papier, aber die meisten von ihnen funktionieren nicht richtig auf spiegelnd reflektierenden Oberfl\u00e4chen wie poliertem Stein oder transparenten Oberfl\u00e4chen wie Glas.  Optische M\u00e4use, die Dunkelfeldbeleuchtung verwenden, k\u00f6nnen auch auf solchen Oberfl\u00e4chen zuverl\u00e4ssig funktionieren.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Table of ContentsMechanische M\u00e4use[edit]Fr\u00fche optische M\u00e4use[edit]Moderne optische M\u00e4use[edit]Lichtquelle[edit]LED-M\u00e4use[edit]Laserm\u00e4use[edit]Optische versus mechanische M\u00e4use[edit]Verweise[edit]Mechanische M\u00e4use[edit]Obwohl dies nicht allgemein als optische M\u00e4use bezeichnet wird, verfolgten fast alle mechanischen M\u00e4use die Bewegung mithilfe von LEDs und Fotodioden, um zu erkennen, wann Infrarotlichtstrahlen L\u00f6cher in einem Paar inkrementeller Drehgeberr\u00e4der (eines f\u00fcr links \/ rechts, eines f\u00fcr andere) passierten und nicht passierten f\u00fcr vorw\u00e4rts \/ r\u00fcckw\u00e4rts), angetrieben von einem gummierten Ball.  Daher ist der Hauptunterschied von \u201eoptischen M\u00e4usen\u201c nicht die Verwendung von Optiken, sondern das v\u00f6llige Fehlen beweglicher Teile zur Verfolgung der Mausbewegung, stattdessen wird ein vollst\u00e4ndig festes System verwendet.Fr\u00fche optische M\u00e4use[edit]  Ein fr\u00fcher optischer Xerox-Mauschip vor der Entwicklung des invertierten Verpackungsdesigns von Williams und CherryDie ersten beiden optischen M\u00e4use, die erstmals im Dezember 1980 von zwei unabh\u00e4ngigen Erfindern demonstriert wurden, hatten unterschiedliche Grundkonstruktionen:[1][2][3]       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Eine davon, erfunden von Steve Kirsch vom MIT und der Mouse Systems Corporation,[4][5]  verwendeten eine Infrarot-LED und einen Vier-Quadranten-Infrarotsensor, um Gitterlinien zu erfassen, die mit infrarotabsorbierender Tinte auf einer speziellen metallischen Oberfl\u00e4che gedruckt wurden.  Vorhersagealgorithmen in der CPU der Maus berechneten die Geschwindigkeit und Richtung \u00fcber dem Gitter.  Der andere Typ, der von Richard F. Lyon von Xerox erfunden wurde, verwendete einen 16-Pixel-Bildsensor f\u00fcr sichtbares Licht mit integrierter Bewegungserkennung auf demselben n-Typ (5) \u00b5m) MOS-Chip f\u00fcr integrierte Schaltkreise,[6][7]  und verfolgte die Bewegung von hellen Punkten in einem dunklen Feld eines gedruckten Papiers oder eines \u00e4hnlichen Mauspads.[8]  Die Kirsch- und Lyon-Maustypen zeigten ein sehr unterschiedliches Verhalten, da die Kirsch-Maus ein in das Pad eingebettetes xy-Koordinatensystem verwendete und beim Drehen des Pads nicht richtig funktionierte, w\u00e4hrend die Lyon-Maus das xy-Koordinatensystem des Mausk\u00f6rpers verwendete. wie mechanische M\u00e4use.  Der optische Sensor eines Microsoft Wireless IntelliMouse Explorer (Version 1.0A)Die optische Maus, die letztendlich mit dem Xerox STAR-B\u00fcrocomputer verkauft wurde, verwendete einen inversen Sensorchip-Verpackungsansatz, der von Lisa M. Williams und Robert S. Cherry vom Xerox Microelectronics Center patentiert wurde.[9]Moderne optische M\u00e4use[edit]  Mikroskopaufnahme des IntelliMouse Explorer-Sensor-SiliziumchipsModerne oberfl\u00e4chenunabh\u00e4ngige optische M\u00e4use verwenden einen optoelektronischen Sensor (im Wesentlichen eine winzige Videokamera mit niedriger Aufl\u00f6sung), um aufeinanderfolgende Bilder der Oberfl\u00e4che aufzunehmen, auf der die Maus arbeitet.  Als die Rechenleistung billiger wurde, wurde es m\u00f6glich, leistungsst\u00e4rkere Spezial-Bildverarbeitungs-Chips in die Maus selbst einzubetten.  Dieser Fortschritt erm\u00f6glichte es der Maus, Relativbewegungen auf einer Vielzahl von Oberfl\u00e4chen zu erkennen, die Bewegung der Maus in die Bewegung des Cursors umzuwandeln und die Notwendigkeit eines speziellen Mauspads zu eliminieren.  Ein oberfl\u00e4chenunabh\u00e4ngiges optisches Mausdesign mit koh\u00e4rentem Licht wurde 1988 von Stephen B. Jackson bei Xerox patentiert.[10]Die ersten im Handel erh\u00e4ltlichen modernen optischen Computerm\u00e4use waren die Microsoft IntelliMouse mit IntelliEye und IntelliMouse Explorer, die 1999 mithilfe der von Hewlett-Packard entwickelten Technologie eingef\u00fchrt wurden.[11]    Es funktionierte auf fast jeder Oberfl\u00e4che und stellte eine willkommene Verbesserung gegen\u00fcber mechanischen M\u00e4usen dar, die Schmutz aufnehmen, launisch verfolgen, zu rauer Handhabung einladen und h\u00e4ufig auseinandergenommen und gereinigt werden m\u00fcssen.  Andere Hersteller folgten bald dem Beispiel von Microsoft, indem sie Komponenten verwendeten, die von der HP-Ausgr\u00fcndung Agilent Technologies hergestellt wurden, und in den n\u00e4chsten Jahren wurden mechanische M\u00e4use veraltet.  S5085 IC-Chip des optischen Sensors (CMOS-Sensor + Treiber)Die Technologie, die der modernen optischen Computermaus zugrunde liegt, ist als digitale Bildkorrelation bekannt, eine Technologie, die von der Verteidigungsindustrie zur Verfolgung milit\u00e4rischer Ziele entwickelt wurde.  In der optischen Lyoner Maus von 1980 wurde eine einfache Bin\u00e4rbildversion der digitalen Bildkorrelation verwendet.  Optische M\u00e4use verwenden Bildsensoren, um nat\u00fcrlich vorkommende Texturen in Materialien wie Holz, Stoff, Mauspads und Formica abzubilden.  Wenn diese Oberfl\u00e4chen von einer Leuchtdiode in einem Streifwinkel beleuchtet werden, werfen sie deutliche Schatten, die einem bei Sonnenuntergang beleuchteten h\u00fcgeligen Gel\u00e4nde \u00e4hneln.  Bilder dieser Oberfl\u00e4chen werden fortlaufend nacheinander aufgenommen und miteinander verglichen, um festzustellen, wie weit sich die Maus bewegt hat.Um zu verstehen, wie der optische Fluss in optischen M\u00e4usen verwendet wird, stellen Sie sich zwei Fotos desselben Objekts vor, die jedoch leicht voneinander versetzt sind.  Legen Sie beide Fotos auf einen Leuchttisch, um sie transparent zu machen, und schieben Sie sie \u00fcbereinander, bis ihre Bilder ausgerichtet sind.  Der Betrag, um den die Kanten eines Fotos \u00fcber das andere hinausragen, stellt den Versatz zwischen den Bildern dar und bei einer optischen Computermaus die zur\u00fcckgelegte Strecke.Optische M\u00e4use erfassen tausend aufeinanderfolgende Bilder oder mehr pro Sekunde.  Abh\u00e4ngig davon, wie schnell sich die Maus bewegt, wird jedes Bild um einen Bruchteil eines Pixels oder bis zu mehreren Pixeln vom vorherigen versetzt.  Optische M\u00e4use verarbeiten diese Bilder mathematisch unter Verwendung einer Kreuzkorrelation, um zu berechnen, um wie viel jedes aufeinanderfolgende Bild vom vorherigen versetzt ist.Eine optische Maus k\u00f6nnte einen Bildsensor mit einem 18 \u00d7 18-Pixel-Array von monochromatischen Pixeln verwenden.  Sein Sensor hat normalerweise denselben ASIC wie der, der zum Speichern und Verarbeiten der Bilder verwendet wird.  Eine Verfeinerung w\u00fcrde den Korrelationsprozess beschleunigen, indem Informationen aus fr\u00fcheren Bewegungen verwendet werden, und eine andere Verfeinerung w\u00fcrde Totb\u00e4nder verhindern, wenn sie sich langsam bewegen, indem Interpolation oder Frame-Skipping hinzugef\u00fcgt werden.Die Entwicklung der modernen optischen Maus bei Hewlett-Packard Co. wurde in den neunziger Jahren durch eine Reihe verwandter Projekte bei HP Laboratories unterst\u00fctzt.  1992 erhielt William Holland das US-Patent 5,089,712 und John Ertel, William Holland, Kent Vincent, Rueiming Jamp und Richard Baldwin das US-Patent 5,149,980 zur Messung des linearen Papiervorschubs in einem Drucker durch Korrelieren von Bildern von Papierfasern.  Ross R. Allen, David Beard, Mark T. Smith und Barclay J. Tullis erhielten die US-Patente 5,578,813 (1996) und 5,644,139 (1997) f\u00fcr zweidimensionale optische Navigationsprinzipien (dh Positionsmessprinzipien), die auf der Erfassung und Korrelation von Mikroskopen basieren inh\u00e4rente Merkmale der Oberfl\u00e4che, \u00fcber die sich der Navigationssensor bewegte, und Verwenden von Positionsmessungen an jedem Ende eines linearen (Dokument-) Bildsensors, um ein Bild des Dokuments zu rekonstruieren.  Dies ist das Freihand-Scan-Konzept, das im HP CapShare 920-Handscanner verwendet wird.  Durch die Beschreibung eines optischen Mittels, das die Einschr\u00e4nkungen von R\u00e4dern, Kugeln und Rollen, die in modernen Computerm\u00e4usen verwendet werden, explizit \u00fcberwunden hat, wurde die optische Maus vorweggenommen.  Diese Patente bildeten die Grundlage f\u00fcr das US-Patent 5,729,008 (1998), das Travis N. Blalock, Richard A. Baumgartner, Thomas Hornak, Mark T. Smith und Barclay J. Tullis erteilt wurde, wobei die Erfassung von Oberfl\u00e4chenmerkmalen, die Bildverarbeitung und die Bildkorrelation wurde durch eine integrierte Schaltung realisiert, um eine Positionsmessung zu erzeugen.  Die verbesserte Pr\u00e4zision der optischen 2D-Navigation, die f\u00fcr die Anwendung der optischen Navigation zur pr\u00e4zisen 2D-Messung des Fortschritts von Medien (Papier) in HP DesignJet-Gro\u00dfformatdruckern erforderlich ist, wurde im US-Patent 6,195,475, das 2001 an Raymond G. Beausoleil, Jr., erteilt wurde, weiter verfeinert Ross R. Allen.W\u00e4hrend die Rekonstruktion des Bildes in der Dokumentenscananwendung (Allen et al.) Eine Aufl\u00f6sung durch die optischen Navigatoren in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von 1\/600 Zoll erforderte, profitiert die Implementierung der optischen Positionsmessung in Computerm\u00e4usen nicht nur von den damit verbundenen Kostenreduzierungen beim Navigieren mit niedrigerer Aufl\u00f6sung, genie\u00dfen aber auch den Vorteil der visuellen R\u00fcckmeldung an den Benutzer der Cursorposition auf dem Computerbildschirm.  Im Jahr 2002 erhielten Gary Gordon, Derek Knee, Rajeev Badyal und Jason Hartlove das US-Patent 6,433,780[12]  f\u00fcr eine optische Computermaus, die die Position unter Verwendung der Bildkorrelation gemessen hat.  Einige kleine Trackpads funktionieren wie eine optische Maus.Lichtquelle[edit]LED-M\u00e4use[edit]  Die blaue LED-basierte V-Mouse VM-101Optische M\u00e4use verwendeten h\u00e4ufig Leuchtdioden (LEDs) zur Beleuchtung, wenn sie zum ersten Mal popul\u00e4r wurden.  Die Farbe der LEDs der optischen Maus kann variieren, am h\u00e4ufigsten ist jedoch Rot, da rote Dioden kosteng\u00fcnstig und Silizium-Fotodetektoren sehr empfindlich gegen\u00fcber rotem Licht sind.  IR-LEDs sind ebenfalls weit verbreitet.[13]  Manchmal werden auch andere Farben verwendet, z. B. die rechts abgebildete blaue LED der V-Mouse VM-101.Laserm\u00e4use[edit]  Obwohl f\u00fcr das blo\u00dfe Auge unsichtbar, wird das von dieser Lasermaus erzeugte Licht als Farbe Lila erfasst, da CCDs f\u00fcr einen breiteren Lichtwellenl\u00e4ngenbereich als das menschliche Auge empfindlich sind.Die Lasermaus verwendet eine Infrarot-Laserdiode anstelle einer LED, um die Oberfl\u00e4che unter ihrem Sensor zu beleuchten.  Bereits 1998 lieferte Sun Microsystems eine Lasermaus mit ihren Sun SPARCstation-Servern und Workstations.[14]Laserm\u00e4use traten jedoch erst 2004 in den Mainstream-Verbrauchermarkt ein, nachdem ein Team von Agilent Laboratories, Palo Alto, unter der Leitung von Doug Baney eine laserbasierte Maus auf Basis eines 850-nm-VCSEL (Lasers) entwickelt hatte, die eine 20-fache Verbesserung bot bei der Verfolgung der Leistung.  Tong Xie, Marshall T. Depue und Douglas M. Baney erhielten die US-Patente 7.116.427 und 7.321.359 f\u00fcr ihre Arbeit an VCSEL-basierten Verbraucherm\u00e4usen mit geringem Stromverbrauch und breiter Navigierbarkeit.  Paul Machin von Logitech stellte in Zusammenarbeit mit Agilent Technologies die neue Technologie als MX 1000 Lasermaus.  Diese Maus verwendet einen kleinen Infrarotlaser (VCSEL) anstelle einer LED und hat die Aufl\u00f6sung des von der Maus aufgenommenen Bildes erheblich erh\u00f6ht.  Die Laserbeleuchtung erm\u00f6glicht im Vergleich zu optisch beleuchteten M\u00e4usen mit LED-Beleuchtung eine \u00fcberlegene Oberfl\u00e4chenverfolgung.[15]Glaslaser (oder glaser) M\u00e4use haben die gleiche F\u00e4higkeit wie eine Lasermaus, arbeiten jedoch auf Spiegel- oder transparenten Glasoberfl\u00e4chen weitaus besser als andere optische M\u00e4use auf diesen Oberfl\u00e4chen.[16][17]  Im Jahr 2008 f\u00fchrte Avago Technologies Lasernavigationssensoren ein, deren Emitter mithilfe der VCSEL-Technologie in den IC integriert wurde.[18]Im August 2009 f\u00fchrte Logitech M\u00e4use mit zwei Lasern ein, um Glas und gl\u00e4nzende Oberfl\u00e4chen besser verfolgen zu k\u00f6nnen.  Sie nannten sie einen “Dunkelfeld” -Lasersensor.[19]Hersteller entwickeln h\u00e4ufig ihre optischen M\u00e4use – insbesondere batteriebetriebene Funkmodelle -, um nach M\u00f6glichkeit Strom zu sparen.  Dazu dimmt oder blinkt die Maus im Standby-Modus den Laser oder die LED (jede Maus hat eine andere Standby-Zeit).  Eine typische Implementierung (von Logitech) hat vier Leistungszust\u00e4nde, in denen der Sensor mit unterschiedlichen Raten pro Sekunde gepulst wird:[citation needed]11500: Voll eingeschaltet, f\u00fcr eine genaue Reaktion w\u00e4hrend der Bewegung erscheint die Beleuchtung hell.1100: aktiver Fallback-Zustand, w\u00e4hrend er sich nicht bewegt, die Beleuchtung erscheint matt.110: Standby12: SchlafzustandIn jedem dieser Zust\u00e4nde kann eine Bewegung festgestellt werden.  Einige M\u00e4use schalten den Sensor im Schlafzustand vollst\u00e4ndig aus und ben\u00f6tigen zum Aufwecken einen Knopfdruck.[20]Optische M\u00e4use, die Infrarotelemente (LEDs oder Laser) verwenden, bieten eine erhebliche Verl\u00e4ngerung der Batterielebensdauer gegen\u00fcber der Beleuchtung mit sichtbarem Spektrum.  Einige M\u00e4use, wie die Logitech V450 848 nm Lasermaus, k\u00f6nnen aufgrund des geringen Strombedarfs des Infrarotlasers ein ganzes Jahr lang mit zwei AA-Batterien betrieben werden.[clarification needed]M\u00e4use, die f\u00fcr Anwendungen entwickelt wurden, bei denen eine geringe Latenz und eine hohe Reaktionsf\u00e4higkeit wichtig sind, z. B. beim Spielen von Videospielen, k\u00f6nnen Energiesparfunktionen auslassen und erfordern eine Kabelverbindung, um die Leistung zu verbessern.  Beispiele f\u00fcr M\u00e4use, die Energieeinsparungen zugunsten der Leistung opfern, sind der Logitech G5 und der Razer Copperhead.Optische versus mechanische M\u00e4use[edit]  Die optische Logitech iFeel-Maus verwendet eine rote LED, um Licht auf die Tracking-Oberfl\u00e4che zu projizieren.Im Gegensatz zu mechanischen M\u00e4usen, deren Verfolgungsmechanismen durch Flusen verstopft werden k\u00f6nnen, haben optische M\u00e4use keine beweglichen Teile (au\u00dfer Kn\u00f6pfen und Scrollr\u00e4dern).  Daher m\u00fcssen sie nur gewartet werden, um Schmutz zu entfernen, der sich unter dem Lichtsender ansammeln k\u00f6nnte.  Im Allgemeinen k\u00f6nnen sie jedoch nicht auf gl\u00e4nzenden und transparenten Oberfl\u00e4chen, einschlie\u00dflich einiger Mauspads, verfolgen, was dazu f\u00fchrt, dass der Cursor w\u00e4hrend des Betriebs unvorhersehbar driftet.  M\u00e4use mit weniger Bildverarbeitungsleistung haben auch Probleme, schnelle Bewegungen zu verfolgen, w\u00e4hrend einige hochwertige M\u00e4use schneller als 2 m \/ s verfolgen k\u00f6nnen.Einige Modelle von Laserm\u00e4usen k\u00f6nnen auf gl\u00e4nzenden und transparenten Oberfl\u00e4chen verfolgen und weisen eine viel h\u00f6here Empfindlichkeit auf.Stand 2006[update]  mechanische M\u00e4use hatten einen geringeren durchschnittlichen Leistungsbedarf als ihre optischen Gegenst\u00fccke;  Die von M\u00e4usen verbrauchte Leistung ist relativ gering und nur dann von Bedeutung, wenn die Leistung aus Batterien mit ihrer begrenzten Kapazit\u00e4t stammt.Optische Modelle \u00fcbertreffen mechanische M\u00e4use auf unebenen, glatten, weichen, klebrigen oder losen Oberfl\u00e4chen und im Allgemeinen in mobilen Situationen ohne Mauspads.  Da optische M\u00e4use Bewegungen basierend auf einem Bild rendern, das von der LED (oder Infrarotdiode) beleuchtet wird, kann die Verwendung mit mehrfarbigen Mauspads zu einer unzuverl\u00e4ssigen Leistung f\u00fchren.  Laserm\u00e4use leiden jedoch nicht unter diesen Problemen und verfolgen solche Oberfl\u00e4chen.Verweise[edit]^ John Markoff (10. Mai 1982). “Computerm\u00e4use huschen aus Forschungs- und Entwicklungslabors”. InfoWorld. 4 (18): 10\u201311.  ISSN 0199-6649.^ John Markoff (21. Februar 1983). “Im Fokus: Die Maus, die rollte”. InfoWorld.  InfoWorld Media Group, Inc. 5 (8): 28. ISSN 0199-6649.^ Sol Sherr (1988). Eingabeger\u00e4te.  Akademische Presse.  ISBN 0126399700.^ Liz Karagianis (Herbst 1997). “Steve Kirsch”. MIT Spectrum.^ “Portr\u00e4ts von MIT-verbundenen Unternehmen: Infoseek, Santa Clara, CA”. MIT: Der Einfluss von Innovation.  MIT.  Abgerufen 31. Dezember 2006.^ Lyon, Richard F. 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