Lasermaus
Eine Lasermaus ist eine optische Computermaus, die zur Beleuchtung der Kontaktoberfläche eine Laserdiode mit kohärentem Licht verwendet. Dadurch unterscheidet sie sich von herkömmlichen optischen Mäusen, die eine meist im sichtbaren roten Bereich arbeitende Leuchtdiode (LED) als Lichtquelle verwendet.
Geschichte
Das erste Modell einer Lasermaus, die Logitech MX 1000 Laser, stellte Logitech im Herbst 2004 vor. Diese erreichte eine Bildverarbeitungsgeschwindigkeit von 5,8 Megapixeln/Sekunde bei einer Auflösung von 800 cpi (diese Werte entsprechen denen der Vorgängermäuse MX500 und MX700 mit herkömmlicher optischer Abtastung).
Technik
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, welcher bei kohärenten Licht besonders deutlich auftritt, auch mit glatten Oberflächen, wie etwa Metall oder poliertem Holz, zurecht. Der Speckle-Effekt sorgt für einen hohen Kontrast auch auf gering strukturierten Oberflächen.
In der Lasermaus wird als Laserdiode üblicherweise ein kostengünstiger Oberflächenemitter (VCSEL) eingesetzt, dessen Laserstrahl durch eine optische Linse im Gehäuse aufgeweitet wird und damit eine kleine Fläche von wenigen Millimeter Durchmesser unter der Maus beleuchtet wird. Unmittelbar neben der Laserdiode befindet sich im Gehäuse der optische Empfänger, welcher das von der Oberfläche reflektierte Licht über ein Linsensystem aufnimmt. Je nach Typ werden pro Sekunde einige 1000 Einzelbilder (Frames) detektiert, üblich sind Werte bis 7000 Bilder pro Sekunde, welche durch eine anschließende Signalverarbeitung in einem auf diese Anwendung optimierten digitalen Signalprozessor (DSP) verarbeitet werden. Der DSP berechnet aus der Folge der Einzelbilder und deren Veränderung die Bewegungen in beiden Achsen und übermittelt diese Information an den PC.
Die Auflösung – diese wird in Counts per Inch (cpi) angegeben und entspricht der Anzahl an Bildpunkten, welche pro 2,54 cm erfasst werden können – ist je nach Typ verschieden und liegt zwischen 200 cpi bis 8000 cpi.[1]
Die meisten Lasermäuse sind mit Sensoren von Avago Technologies aufgebaut, einer ehemaligen Tochtergesellschaft von Hewlett-Packard, die auch viele Schlüsselpatente für optische Mäuse hält. Seit Kurzem bietet auch Cypress Semiconductor einen Chipsatz für Lasermäuse an, der eine andere Verfahrensweise der Bildauswertung verwendet und damit die AvagoTech-Patente umgeht.
Sicherheit
Bei Lasermäusen wird aus Kosten- und Effizienzgründen eine infrarote Laserdiode eingesetzt. Die Laserstrahlung – üblich sind Wellenlängen um 848 nm[2] – ist für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar, was ein Sicherheitsrisiko darstellen kann. Um Augenschäden durch den Laser zu vermeiden – beim nicht sichtbaren infraroten Licht funktioniert der Lidschlussreflex als Schutzfunktion für das Auge nicht – werden nur Laser der Laser-Klasse 1 verwendet[3], das heißt, die Intensität der Laserstrahlung ist beim Betrachten so gering, dass keine Augenschäden entstehen. Zusätzlich sind in der Elektronik der Maus Vorkehrungen vorhanden, um bei technischen Defekten die Leistung der Laserdiode nach oben hin zu begrenzen und zwangsweise abzuschalten.[1]
Literatur
- Peter W. Milonni, Joseph H. Eberly: Laser Physics. John Wiley & Sons, 2010, ISBN 978-0-470-40970-1, Kapitel 15: Diode Lasers and Optical Communications.
Weblinks
Einzelnachweise
- Datasheet: ADNS-6010 - Laser Mouse Sensor. Firmenschrift: Avago Technologies, abgerufen am 31. März 2017.
- http://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/elektronische-geraete/optische-computermaus/lasermaeuse/ Dörte Saße: Lasermäuse und andere Nager in Welt der Physik/Wissenschaft aktuell, 15. Dezember 2008, abgerufen am 26. Juli 2017
- AN 5088: Laser Mouse Sensor Eye Safety Calculations. (Nicht mehr online verfügbar.) Firmenschrift Avago Technologies, ehemals im Original; abgerufen am 31. März 2017. (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven) Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
