Frage zu optischen Mäusen

[Cord]

Hallo,

hätte da mal eine Technikfrage:
weshalb funktioniert der Infrarotsensor einer optischen Maus
(es gibt doch nur Infrarot oder Laser ... oder seh ich das falsch ? Oder ist "LED" noch eine 3. Gattung ?) nur bis zu einer gewissen Distanz (0,5mm) ?

mfg
Cord

 

[Mr. Snoot]

Infrarot ist ein bestimmter Wellenlängenbereich des Lichts (über 700 nm Wellenlänge).

Ein Laser ist ein Gerät, das Licht mit (optimalerweise) einer einzigen Wellenlänge aussendet. Welche Wellenlänge das ist, ob sichtbares Licht oder eben Infrarot ist egal. Ebenso kann eine LED Infrarotlich aussenden.

Der Unterschied zwischen Laser und LED ist, dass der Laser wie gesagt optimalerweise nur eine Wellenlänge aussendet, die LED hat ein breiteres Frequenzspektrum. Im Laser wird das Licht außerdem in einem Resonator (z.B. zwischen zwei Spiegeln) verstärkt, eine LED strahlt dagegen einfach gesagt jedes Lichtteilchen das erzeugt wird aus.


Du hast also Bauteile, die Licht aussenden: LED, Laser (Glühbirne, ...)
Und du hast Licht: Infrarot (Ultraviolett, sichtbares Licht ...)

 

[phil.]

Der Infrarotsender funktioniert, weil eine Lichtquelle "Licht" im Infrarotbereich aussendet. Durch Reflektion
kann die Position genau bestimmt werden.
Laser ist gebündeltes hochenergetisches Licht. Dieses kann sich im infraroten, sichtbaren (Laserpointer),
ultravioletten, oder auch im Röntgenspektrum befinden. Je nach Wellenlänge und Intensität kann ein Laser
zur visuellen Darstellung, Meßbestimmung, Druck oder auch mechanische Bearbeitung eingesetzt werden.

 

[$co®pion]

Lasermäuse haben in der Regel infrarotes Licht im Wellenlängenbereich von ca. 832-865nm
Ich hätte aber viel lieber einen sichtbaren Laser zwecks Gaudi.

 

[Cord]

demnach ist also eine LED einfach nur ein Emmitent nicht gebündelten Lichtes.
Und der Laser eben entsprechend der für gebündeltes energiereiches.

Und der Frequenzbereich ist ein 2. davon losgelöster Parameter. Soweit ok.

Und weshalb genau arbeitet meine Maus (im Beispiel: DeathAdder) nicht, wenn ich mir ihr etwa 1cm über der Tischoberfläche rumwackle.

Mir ist klar, dass das auch erwünscht ist (umsetzen etc.) - aber wie wird das realisiert, dass der Infrarotsensor nur solche Reflektionen bearbeitet, die von einer Entfernung von weniger als X mm herrühren ?

Wie muss ich mir das eigentlich vorstellen mit dem Sensor ? Macht die Maus sozusagen richtige Fotos oder ist das nur ein grobes Strukturgewirr ?

 

[Mr. Snoot]

Zunächst muss Licht vom Tisch reflektiert werden und auf dem Sensor landen, dass die Maus verarbeiten könnte. Das wird bei größerer Entfernung natürlich schwieriger und auch ungenauer.

Außerdem wird die Leistung der LED/Laser nicht besonders groß sein, so dass bei einer bestimmten Entfernung gar kein oder nur noch ein schwaches Signal auf dem Sensor ankommt.

Wie das ganze dann funktioniert:

Eine optische Maus ist ein Zeigegerät, das Bewegung optisch erfasst, im Gegensatz zur mechanischen Erfassung per Rollkugel. Die Funktionsweise basiert auf moderner Bildverarbeitung. Es ist ein Maussensor-Chip eingebaut, der im wesentlichen nichts anderes ist als eine kleine Kamera mit einer Recheneinheit. Dieser Sensor nimmt ständig Bilder auf. Die Bild-Wiederholrate ist größer als 1500 Bilder pro Sekunde. Die Bildgröße reicht dabei von 16 x 16 bis 30 x 30 Pixel.

Die Mausunterlage wird von einer Leuchtdiode (LED) oder einer Laserdiode (bei der Lasermaus) beleuchtet. Das von der Unterlage reflektierte Licht wird mit einer Linse gebündelt und gelangt in die Minikamera des Maussensor-Chips. Die Bildinformation kommt als Graustufenbild in den DSP (Digitaler Signal-Prozessor) des Maussensor-Chips und wird dort zunächst in Geschwindigkeiten umgerechnet. Dann werden aus den Geschwindigkeiten schließlich die Bewegungsdaten (Δx- und Δy-Werte) berechnet.

 

[XShocker22]

Ich konnte es bis jetzt noch nicht testen, aber gehört habe ich es.

Und zwar Lasermäuse funktionieren nicht auf Glas, wenn ja warum nicht, es wird doch Licht --> Infrarot ausgestrahlt --> dieses wird reflektiert --> was wieder vom Sensor aufgenommen werden müsste und als Signale umwandelt

XShocker22

 

[Zimon]

Also da hab ich unterschiedliche Erfahrungen gemacht. Ich hab zwar ein Mauspad drauf liegen, hab aber einen Glas-Schreibtisch, und so schieb ich meine Maus auch manchmal da drüber...

Meine Logitech G9 funktioniert tadellos auf dem Tisch. Vll sogar besser als auf dem Mauspad.
Wohingegen meine alte Logitech MX Revolution garnicht auf dem Tisch wollte. Jedenfalls soweit ich mich erinnern kann. Beides sind Lasermäuse...

 

[domi1511]

Ich hatte einmal eine Maus mit roter LED unten dran.
Natürlich wusste ich nicht, wie oben beschrieben, das ganze mit den Infratotstrahlen. Darum hab ich aus Spaß ein grünes LED in die Maus eingebaut. Siehe da es hat funktioniert. Aber nach lesen dieses Threads stell ich mir die Frage wieso? Senden LEDs generll Infrarotstrahlen aus(grüne-, rote-, blaue-LEDs)?

@Topic:

Die Gaming Maus von Roccat, ich glaube sie heißt Kone, kann erkennen wie hoch die Maus über der Tischplatte gehlaten wird. Habe das in einem Artikel gelesen aber leider noch nicht selbst gesehen.

 

[Bullveyr]

Ich hatte einmal eine Maus mit roter LED unten dran.
Natürlich wusste ich nicht, wie oben beschrieben, das ganze mit den Infratotstrahlen. Darum hab ich aus Spaß ein grünes LED in die Maus eingebaut. Siehe da es hat funktioniert. Aber nach lesen dieses Threads stell ich mir die Frage wieso? Senden LEDs generll Infrarotstrahlen aus(grüne-, rote-, blaue-LEDs)?

das war ne ganz normale LED, optica IR ist eigentlich nur der Razer 3G Sensor, der angeblich auch in der MX518 Refresh werkelt

@Topic:

Die Gaming Maus von Roccat, ich glaube sie heißt Kone, kann erkennen wie hoch die Maus über der Tischplatte gehlaten wird. Habe das in einem Artikel gelesen aber leider noch nicht selbst gesehen.

jup, die DCU ist imho das einzige wirklich sinnvolle Feature der Kone, muß sich aber natürlich noch in der Praxis beweisen

 

[Golden_Eagle]

Eine Lasermaus ist eine optische Computermaus, die zur Beleuchtung der Oberfläche einen Laser verwendet. Dadurch unterscheidet sie sich von herkömmlichen optischen Mäusen, die eine LED als Lichtquelle verwenden.
Lasermäuse wurden entwickelt, da optische Mäuse mit LED-Lichtquellen Schwierigkeiten bei der Ermittlung der Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit auf unstrukturierten, transparenten oder spiegelnden Oberflächen haben. Lasermäuse kommen aufgrund des Speckle-Effektes auch mit glatten Oberflächen, wie etwa Metall oder poliertem Holz, zurecht. Der Speckle-Effekt sorgt für einen hohen Kontrast auch auf gering strukturierten Oberflächen.
Entgegen anderslautenden Gerüchten ist die optische Auflösung von Lasermäusen nicht höher als die von LED-Mäusen. Es wird auch kein konzentrierter Lichtstrahl verwendet um mikroskopische Strukturen des Untergrundes aufzulösen. Eine derartige Methode würde zu hohe Anforderungen an die Fertigungstoleranzen stellen, da dann die Distanz zwischen Lichtquelle, Untergrund und Sensor genauestens einzuhalten wäre.
Der verwendete Laser ist so schwach, dass er keine Gefahr für das menschliche Auge darstellt. Es wird infrarotes Licht im Wellenlängenbereich von ca. 832-865nm verwendet.

http://de.wikipedia.org/wiki/Lasermaus

Und auch recht interessant (ab Seite 9):
http://www.lti.uni-karlsruhe.de/rd_download/OS_2007_01_15.pdf

 

[Mr. Snoot]

wenn ja warum nicht, es wird doch Licht --> Infrarot ausgestrahlt --> dieses wird reflektiert --> was wieder vom Sensor aufgenommen werden müsste und als Signale umwandelt

Wer sagt, dass Licht reflektiert wird? Wenn Glas für den genutzten Wellenlängenbereich transparent ist, kommt nichts zurück, weil es einfach durch das Glas hindurch geht.

 

[XShocker22]

Ok, dann ist alles klar.

Ist das mit dem Titel: "Die Erde: * 4,6 Mrd v. Chr. . - . † 21. Oktober 2008" auf CERN bezogen? Weil sie dort versuchen schwarze Löcher "herzustellen"?

XShocker22

 

[Cord]

Danke für das viele Feedback !

 

[hollalen]

hab mir das selbst mal so gemerkt: ein optischer sensor macht quasi eine art mini-foto der oberfläche/unterlage (daher auch optisch). dazu sendet er natürlich auch so infrarotstrahlung aus. ein laser misst glaube ich nicht die struktur anhand eines bildes sondern anhand der menge an zurückgeworfenen strahlung, drum geht ein laser dann auch nicht auf glas. laser müsste eigentlich die genauere technik sein bis auf die ausnahmen aber es kommt dann eben auch auf die unterlage an, wie gut er funktioniert.