Computer-Maus

Die Computer-Maus ist ein Eingabe- bzw. Steuergerät, um Software zu bedienen. Im Dezember 1968 wurde die Computer-Maus vom Ingenieur Doug Engelbart vom Stanford Research Institute auf einer Konferenz in San Francisco erstmals als Zeigegerät vorgeführt. Bis heute wird mit der Computer-Maus die grafische Oberfläche eines Computers bedient. Beliebter ist nur noch die berührungsempfindliche Oberfläche eines Touchscreens.

Die Computer-Maus besteht aus einem Gehäuse in der Größe einer Zigarettenschachtel, einem Anschlusskabel (oder Funkeinheit), mehreren Tasten und meist auch einem Scrollrad. Die Computer-Maus dient zum Steuern des virtuellen Zeigers (Cursor), der auf dem Computer-Bildschirm dargestellt ist. Die Tasten dienen zum Ausführen von Aktionen, die von der Position des Zeigers auf dem Bildschirm abhängig sind. Und mit dem Scrollrad kann man den Inhalt von Fenstern vertikal verschieben.

Mobile Computer, wie Notebooks, kommen auch ohne Maus-Steuerung aus. Hier ist unterhalb der Tastatur eine berührungsempfindliche Fläche angebracht, mit der sich der Mauszeiger bewegen lässt. Anders bei Tablet-PCs oder Tablets. Hier ist die gesamte Bildschirmoberfläche berührungsempfindlich. Auf dem so genannten Touchscreen wird die grafische Oberfläche mit dem Finger bedient.

Maus-Schnittstellen

PS/2-Anschluss USB-Anschluss
PS/2-Anschluss USB-Anschluss

Über ein Anschlusskabel ist die Maus mit dem Computer verbunden. Die Anschlussart ist seriell (COM), PS/2 oder USB. Manchmal ist sie auch schnurlos und überträgt ihre Signale per Funk. Hier wird ein Empfänger am PS/2 oder USB angeschlossen. Es gibt aber auch Bluetooth-Funkmäuse.

Bauarten

unverwechselbares Orginalechte Maus

3-Tasten-MausDrei-Tasten-Maus

Funk-MausMaus mit Scrollrad

Optische Mausoptische Maus

TrackballMaus mit Trackball

Mechanische Maus

Zentrales Element einer mechanischen Maus ist eine Kugel, die auf der Unterseite herausragt. Wird die Maus über eine ebene Oberfläche bewegt, dann dreht sich die Kugel mit. Im Innern der Maus befinden sich zwei Rollen, die im 90-Grad-Winkel zueinander angeordnet sind. Diese Rollen berühren die Kugel und drehen sich bei jeder Bewegung. Eine Rolle reagiert auf die seitlichen Bewegungen von links oder rechts. Die andere Rolle reagiert auf die Bewegungen von oben oder unten. Am Ende jeder Rolle befinden sich Rädchen, die mit metallischen Speichen versehen sind. Über den Speichen sind jeweils zwei Metallkontakte befestigt, die bei jeder Bewegung elektrische Signale erzeugen. Aus den Signalen wird die Richtung der Bewegung, die Geschwindigkeit und Strecke ermittelt.
Bei einer anderen Art der mechanischen Maus treibt die Kugel kleine Wellen an, an denen Lochscheiben befestigt sind. Die Drehrichtung der Lochscheiben werden durch Lichtschranken abgefragt. Auch hier werden elektrische Signale erzeugt und Richtung, Geschwindigkeit und Strecke ermittelt.
Im Computer wird die Information für die Bewegung des Zeigers (Cursors) auf dem Bildschirm umgesetzt. Das Drücken der Maustasten löst ebenfalls Signale aus, die an den Computer gesendet werden. Je nach Standort des Zeigers und Anzahl der Tastenbetätigungen (Mausklicks) wird eine Aktion ausgeführt.
Die mechanische Maus hat einen erheblichen Nachteil. Die Kugel transportiert Schmutz in das Innere, wodurch sich Ablagerungen an den Wellen bilden. Die müssen regelmäßig entfernt werden, sonst ruckelt der Cursor bei der Bedienung der Maus. Allerdings werden mechanische Computer-Mäuse nicht mehr verwendet.

Trackball

Der Trackball ist ein Mausersatz und vom Prinzip her eine umgekehrte mechanische Maus. Statt unten, ragt die Kugel beim Trackball oben aus dem Gehäuse heraus. Die Kugel ist deutlich größer und lässt sich mit dem Daumen oder mit den Fingern bewegen. Das Gehäuse selber bleibt auf dem Tisch liegen. Es wird nicht bewegt. Das ist bei geringem Platzbedarf ein großer Vorteil.

Optische Maus mit Standard-LED

Die erste Variante einer optischen Maus war eine absolute Innovation. Der Anteil der Mechanik nahm gegenüber der mechanischen Maus ab. Die Kugel und die Laufwellen der mechanischen Maus haben immer wieder für Problem gesorgt.
Im Vergleich zur mechanischen Maus ist die optische Maus wartungsfrei. An der Stelle, wo in der mechanischen Maus die Kugel sitzt, befindet sich in der optischen Maus eine rote Leuchtdiode und ein Fototransistor (Sensor).

Mit Hilfe dieser beiden Bauelemente tastet die Maus ein Raster auf der Unterlage ab. Die Maus erkennt dadurch die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit der Bewegung. Diese Informationen werden an den Computer gesendet.
Auf sehr glatten, hellen oder spiegelnden Oberflächen kann der Sensor aber kaum Bewegungsunterschiede messen. Hier funktioniert die Bewegungserkennung nicht richtig. Der Mauszeiger wackelt und zittert dann unkontrolliert auf dem Bildschirm herum. Aber die Elektronik in optischen Mäusen wurde über mehrere Jahre immer besser und stromsparender. So ist die Nutzung optischer Mäuse heute absolut problemlos.

Optische Maus mit Laser-Diode

Stark spiegelnde Flächen, wie Marmor und Glas, waren immer ein Problem für die optische Abtastelektronik. Deshalb richteten sich alle Weiterentwicklungen darauf, die Präzision zu erhöhen und die Optik dahingehend zu verbessern, dass mehr Oberflächen problemlos möglich sind.
Mit einer Laser-Dioden wurde die Präzision erheblich verbessert. Dabei nimmt ein angewinkelte Sensor das von der Oberfläche reflektierende Licht direkt auf. Doch durchsichtiges Glas und Spiegel sind auch für diese Technik immer noch ein Problem.

Optische Maus mit BlueTrack von Microsoft

Um die Präzision noch weiter zu verbessern, entwickelte Microsoft eine Technik mit der Bezeichnung BlueTrack. Wie der Name schon sagt, stammt die höhere Präzision von einer breit streuenden blauen LED. Zusätzlich arbeitet BlueTrack mit einer verbesserten Optik und überarbeiteter Bildverarbeitung.
Mit BlueTrack funktionieren die Mäuse auch auf Marmor, gemasertem Holz und sogar Teppichböden.

Optische Maus mit Darkfield von Logitech

Als Spezialist für Mäuse, Tastaturen und Joysticks ist Logitech mit seiner Technik Darkfield ganz vorn dabei. Diese Technik kommt mit praktisch allen Oberflächen klar. Auch mit Glasplatten und spiegelnden Oberflächen. Die Technik dahinter ist aus der Dunkelfeldmikroskopie bekannt. Daraus ist auch der Name Darkfield abgeleitet. Die Kunst bestand darin, diese Technik auf die Größe einer Maus zu schrumpfen.
Und so funktionierts: Zwei unterschiedlich polarisierte LEDs im Infrarotbereich (850 nm) strahlen mit leichtem Versatz auf einen gemeinsamen Punkt. Dieser Punkt wird von einem darüberliegenden Sensor aufgenommen. Ein Filter vor dem Sensor lässt nur die Infrarot-Frequenz durch. Die zweite LED wird allerdings nur bei Bedarf zugeschaltet.
Es gibt allerdings noch ein paar Einschränkungen. Die Glasplatten müssen mindestens 4 mm dick sein. Und wenn das Glas zu sauber geputzt ist, dann bekommt der Sensor nicht genug Details zu sehen. Abhilfe schafft man, in dem man mit der Hand über die Oberfläche zu wischen. Fettfinger machen sich zwar optisch nicht gut, dafür kommt der Sensor mit der so präparierten besser Oberfläche klar.

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