Optisk mus

mikroskop fotografi af IntelliMouse Opdagelsessensor silicium dø

moderne overfladeuafhængige optiske mus fungerer ved hjælp af en optoelektronisk sensor (i det væsentlige et lille videokamera med lav opløsning) til at tage successive billeder af overfladen, som musen opererer på. Da computerkraften blev billigere, blev det muligt at integrere mere kraftfulde billedbehandlingschips til specielle formål i selve musen. Dette fremskridt gjorde det muligt for musen at registrere relativ bevægelse på en lang række overflader, oversætte musens bevægelse til markørens bevægelse og eliminere behovet for en speciel musemåtte. Et overfladeuafhængigt sammenhængende lys optisk musedesign blev patenteret af Stephen B. Jackson i 1988.

de første kommercielt tilgængelige, moderne optiske computermus var Microsoft IntelliMouse med IntelliEye og IntelliMouse-opdagelsesrejsende, der blev introduceret i 1999 ved hjælp af teknologi udviklet af Hevlett-Packard. Det fungerede på næsten enhver overflade og repræsenterede en velkommen forbedring i forhold til mekaniske mus, som ville samle snavs op, spore lunefuldt, invitere grov håndtering og skal skilles fra hinanden og rengøres ofte. Andre producenter fulgte snart Microsofts føring ved hjælp af komponenter fremstillet af HP spin-off Agilent Technologies, og i løbet af de næste mange år blev mekaniske mus forældede.

s5085 optisk sensor IC die ( CMOS sensor + driver)

teknologien bag den moderne optiske computermus er kendt som digital image correlation, en teknologi, der er banebrydende af forsvarsindustrien til sporing af militære mål. En simpel binær billedversion af digital billedkorrelation blev brugt i 1980 Lyon optisk mus. Optiske mus bruger billedsensorer til at afbilde naturligt forekommende tekstur i materialer som træ, klud, Musemåtter og Formica. Disse overflader, når de tændes i en græsningsvinkel af en lysemitterende diode, kaster forskellige skygger, der ligner et kuperet terræn oplyst ved solnedgang. Billeder af disse overflader fanges i kontinuerlig rækkefølge og sammenlignes med hinanden for at bestemme, hvor langt musen er flyttet.

for at forstå, hvordan optisk strømning bruges i optiske mus, forestil dig to fotografier af det samme objekt undtagen lidt forskudt fra hinanden. Placer begge fotografier på et lysbord for at gøre dem gennemsigtige, og skub den ene over den anden, indtil deres billeder stemmer overens. Det beløb, som kanterne på det ene fotografi hænger ud over det andet, repræsenterer forskydningen mellem billederne, og i tilfælde af en optisk computermus den afstand, den har bevæget sig.

optiske mus fanger tusind på hinanden følgende billeder eller mere pr. Afhængigt af hvor hurtigt musen bevæger sig, vil hvert billede blive forskudt fra det foregående med en brøkdel af et punkt eller så mange som flere punkter. Optiske mus behandler matematisk disse billeder ved hjælp af krydskorrelation for at beregne, hvor meget hvert efterfølgende billede er forskudt fra det foregående.

en optisk mus kan bruge en billedsensor, der har en 18-liters 18-billedgruppe af monokromatiske billedpunkter. Dens sensor deler normalt den samme ASIC som den, der bruges til lagring og behandling af billederne. En forfining ville fremskynde korrelationsprocessen ved at bruge information fra tidligere bevægelser, og en anden forfining ville forhindre dødbånd, når man bevæger sig langsomt ved at tilføje interpolation eller rammespring.

udviklingen af den moderne optiske mus hos . blev støttet af en række relaterede projekter i 1990 ‘ erne på HP Laboratories. I 1992 blev Vilhelm Holland tildelt US Patent 5.089.712 og John Ertel, Vilhelm Holland, Kent Vincent, Rueiming Jamp og Richard Balduin blev tildelt US Patent 5.149.980 til måling af lineær papirfremskridt i en printer ved at korrelere billeder af papirfibre. Ross R. Allen, David Beard, Mark T. Smithog Barclay J. Tullis blev tildelt amerikanske patenter 5.578.813 (1996) og 5.644.139 (1997) for 2-dimensionel optisk navigations (dvs., positionsmåling) principper baseret på detektering og korrelering af mikroskopiske, iboende træk ved den overflade, som navigationssensoren rejste over, og ved hjælp af positionsmålinger af hver ende af en lineær (dokument) billedsensor til rekonstruktion af et billede af dokumentet. Dette er det frihåndsscanningskoncept, der bruges i HP CapShare 920 håndholdte scanner. Ved at beskrive et optisk middel, der eksplicit overvandt begrænsningerne af hjul, bolde og ruller, der blev brugt i moderne computermus, blev den optiske mus forventet. Disse patenter dannede grundlaget for US Patent 5.729.008 (1998) tildelt Travis N. Blalock, Richard A. Baumgartner, Thomas Hornak, Mark T. Smithog Barclay J. Tullis, hvor overfladefunktion billedsensor, billedbehandling og billedkorrelation blev realiseret ved hjælp af et integreret kredsløb for at producere en positionsmåling. Forbedret præcision af 2D optisk navigation, nødvendig til anvendelse af optisk navigation til præcis 2D måling af medier (papir) fremskridt i HP DesignJet storformatprintere, blev yderligere raffineret i US Patent 6.195.475 tildelt i 2001 til Raymond G. Beausoleil, Jr. og Ross R. Allen.

mens genopbygningen af billedet i dokumentscanningsprogrammet (Allen et al.) krævet opløsning af de optiske Navigatorer i størrelsesordenen 1 / 600th af en tomme, implementering af optisk positionsmåling i computermus drager ikke kun fordel af de omkostningsreduktioner, der er forbundet med at navigere i lavere opløsning, men nyder også fordelen ved visuel feedback til brugeren af markørpositionen på computerskærmen. I 2002 Gary Gordon, Derek knæ, Rajeev Badyal og Jason Hartlove blev tildelt US Patent 6.433.780 for en optisk computermus, der målte position ved hjælp af billedkorrelation. Nogle små trackpads fungerer som en optisk mus.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.

Previous post hver dag er en hund' s Dag i Golden
Next post Kokosnød Horchata Paletas (Popsicles)