Come funziona il mouse del tuo computer?
Dove saremmo senza i nostri mouse per computer? Usiamo sempre questi dispositivi per controllare i nostri computer, sia per i giochi che per gli affari. I mouse per computer sono una parte essenziale di qualsiasi sistema informatico. Tuttavia, raramente pensiamo a cosa alimenta questi dispositivi o a come funzionano.
Il primo mouse per computer
All’inizio degli anni ’60, mentre la tecnologia informatica era ancora in fase di sviluppo iniziale, un inventore di nome Douglas Engelbart voleva sviluppare un modo più semplice per consentire agli utenti di navigare nei propri computer. Nel 1964, costruì un prototipo per un dispositivo in grado di spostare un cursore sullo schermo di un computer.
Questo dispositivo, dato il nome accattivante “Indicatore di posizione XY per un sistema di visualizzazione”, non assomiglia a un moderno mouse per computer da qualsiasi sforzo di immaginazione.
Era una scatola di legno piuttosto grande e ingombra che era scavata. In esso, c’erano due grandi ruote. Uno ha acceso l’asse X e l’altro ha acceso l’asse Y. Pertanto, una ruota registrerebbe il movimento lungo l’asse X e l’altra registrerebbe il movimento sull’asse Y. L’indicatore di posizione XY per un sistema di visualizzazione aveva un lungo cavo intrecciato che terminava con un connettore a 13 pin.
Nel 1968, Engelbart ha depositato un brevetto per questo dispositivo (ottenuto nel 1970) e si è ufficialmente riferito al dispositivo come “topo” in una dimostrazione del 1968. Da questo punto, la tecnologia dei mouse per computer è cresciuta e si è modificata fino a diventare ciò che è oggi.
Al giorno d’oggi, abbiamo la nostra scelta di diversi tipi di mouse per computer. Ogni tipo ha i suoi vantaggi e svantaggi.
Mouse meccanici per computer
I mouse meccanici per computer, come suggerisce il nome, sono del tipo con parti mobili. Hanno una palla sul fondo che ruota mentre viene spostata lungo la superficie. I mouse meccanici erano il tipo principale fino a quando i mouse per computer ottici non sono entrati in scena nel 1999.
Il primo mouse meccanico che utilizzava una palla è stato inventato nel 1968 dalla società tedesca Telefunken. Questo dispositivo era una semisfera con una piccola trackball sul lato inferiore. Nel 1973, Bill English sviluppò il primo mouse simile a un mouse moderno; è stato venduto con il sistema informatico Xerox Alto I.
Come funzionano i mouse meccanici
Ci sono alcuni componenti principali che fanno funzionare un mouse meccanico:
- La palla è una pesante sfera d’acciaio rivestita in gomma per una maggiore trazione.
- I rulli sono pezzi cilindrici che entrano in contatto con la palla e ruotano insieme ad essa.
- Le teste dei rulli sono dischi piatti con sottili fessure praticate al loro interno. Sono attaccati ai rulli, quindi, ruotano insieme a loro.
- I LED sono come piccole lampadine che passano la luce attraverso le fessure nelle teste dei rulli.
- I sensori di luce raccolgono la luce dai LED e la convertono in un segnale elettrico.
- Il microcontrollore è un piccolo microchip che elabora i dati ricevuti dai rulli.
La palla si trova al centro del mouse, con i due rulli che entrano in contatto diretto. Un rullo scorre longitudinalmente lungo la parte inferiore del mouse e l’altro scorre in larghezza. Quando la sfera ruota lungo l’asse X, il rullo longitudinale gira e viceversa.
Le teste dei rulli si trovano sulle altre estremità dei rulli. Entrambe le teste dei rulli sono inserite tra un LED e un sensore di luce. Il LED emette un raggio di luce continuo verso il sensore di luce, che è bloccato dalla testa del rullo. Tuttavia, poiché le teste dei rulli sono dotate di fessure, sottili fasci di luce possono passare attraverso le teste dei rulli.
La rotazione della testa del rullo fa sì che i lampi di luce vengano rilevati dal sensore di luce. È così che può sapere che il mouse si sta muovendo in una direzione. Quando il sensore di luce rileva la luce lampeggiante, invia un segnale al microcontrollore. Tali dati vengono quindi elaborati dal microcontrollore, che quindi li invia al computer.
Mouse ottici
Circa un decennio dopo l’arrivo sul mercato dei topi meccanici, iniziarono ad apparire i topi ottici. Invece di usare una palla e rulli rotanti, i mouse ottici usano la luce per spostare il cursore. Nel 1982, una società chiamata Mouse Systems Corporation ha presentato al mondo il suo mouse ottico. Sebbene la loro storia risalga a questo punto, i mouse ottici non hanno raggiunto il mainstream fino ai primi anni 2000.
Come funzionano i mouse ottici
A differenza dei mouse meccanici, i mouse ottici non hanno parti mobili. Le parti principali sono:
- Il LED emette una luce attraverso il prisma.
- Il prisma si trova direttamente accanto al LED.
- Il sensore di luce rileva la luce riflessa dalla superficie.
- Il DSP (Digital Signal Processor) elabora i segnali elettrici che provengono dal sensore di luce.
Il LED emette una luce brillante (di solito rossa) direttamente nel prisma. La luce rimbalza sul bordo del prisma e si irradia direttamente sulla superficie. Quella luce viene riflessa dalla superficie e colpisce il sensore di luce.
Il sensore di luce utilizza una tecnologia simile alla maggior parte delle fotocamere digitali. Il sensore è tipicamente un sensore di luce CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). È diviso in molte sezioni infinitesimali chiamate photosite. Quando i fotoni di luce colpiscono i fotositi, creano piccole correnti elettriche. Quelle correnti poi viaggiano verso il DSP.
Il DSP quindi elabora le correnti e crea una piccola immagine della superficie. Quando si sposta il mouse, viene creata un’altra immagine e il mouse confronta le due immagini. Questo processo avviene milioni di volte al secondo, il che si traduce in un movimento fluido del cursore.
Mouse meccanici e ottici
Sebbene entrambi i tipi di mouse facciano la stessa cosa, ci sono differenze distinte che sono fondamentali per la maggior parte degli utenti.
Perché i mouse ottici sono migliori?
Uno dei principali vantaggi dei mouse ottici è la mancanza di parti mobili. La pallina in un mouse meccanico raccoglierà polvere e detriti mentre rotola, influendo negativamente sulla precisione dopo un po’. Dovrai pulire regolarmente il mouse per tenere sotto controllo l’accumulo di sporco.
I mouse ottici possono essere utilizzati sulla maggior parte delle superfici, indipendentemente dalla trama. Affinché un mouse meccanico funzioni correttamente, la palla deve aderire alla superficie, il che significa che le superfici scivolose sono fuori questione. Poiché i mouse ottici utilizzano la luce, la superficie può essere liscia o ruvida.
Perché i mouse meccanici sono migliori?
Anche se i mouse ottici possono utilizzare superfici di qualsiasi trama, i mouse meccanici possono utilizzare superfici di qualsiasi colore. Questo perché i sensori di luce nei mouse ottici hanno difficoltà a rilevare determinati colori. Quando i mouse ottici hanno problemi, il cursore può saltare da un posto all’altro.
Gli utenti di mouse meccanici non devono preoccuparsi del salto del cursore. Tuttavia, poiché hanno parti mobili, non è possibile che il cursore salti in una posizione diversa quando la palla non si muove molto.
Piccoli dispositivi, grande aiuto
I mouse per computer sono stati per decenni una parte vitale dell’esperienza dell’utente. Sebbene ci siano altri modi per controllare il tuo computer, i mouse si dimostrano ancora l’opzione più conveniente. Da quel grande blocco di legno nel 1964 agli eleganti dispositivi di plastica che usiamo oggi, i mouse per computer sono stati, e saranno sempre, uno dei contributi più importanti alla tecnologia informatica.
