Comment fonctionne votre souris d’ordinateur ?
Où serions-nous sans nos souris d'ordinateur ? Nous utilisons ces appareils tout le temps pour contrôler nos ordinateurs, que ce soit pour les jeux ou les affaires. Les souris d'ordinateur sont une partie essentielle de tout système informatique. Cependant, nous pensons rarement à ce qui alimente ces appareils ou à leur fonctionnement.
La première souris d'ordinateur
Au début des années 1960, alors que la technologie informatique n'en était qu'à ses débuts, un inventeur du nom de Douglas Engelbart voulait développer un moyen plus facile pour les utilisateurs de naviguer sur leurs ordinateurs. En 1964, il a construit un prototype d'appareil capable de déplacer un curseur sur un écran d'ordinateur.
Cet appareil, étant donné le nom accrocheur « Indicateur de position XY pour un système d'affichage », ne ressemble en rien à une souris d'ordinateur moderne.
C'était une boîte en bois assez grande et encombrante qui était évidée. Dedans, il y avait deux grandes roues. L'un s'est tourné sur l'axe X et l'autre sur l'axe Y. Ainsi, une roue enregistrerait le mouvement le long de l'axe X, et l'autre enregistrerait le mouvement sur l'axe Y. L'indicateur de position XY pour un système d'affichage avait un long fil tressé qui se terminait par un connecteur à 13 broches.
En 1968, Engelbart a déposé un brevet pour cet appareil (attribué en 1970) et a officiellement qualifié l'appareil de "souris" lors d'une démonstration de 1968. À partir de ce moment, la technologie des souris d'ordinateur s'est développée et a changé pour devenir ce qu'elle est aujourd'hui.
De nos jours, nous avons le choix entre différents types de souris d'ordinateur. Chaque type a ses propres avantages et inconvénients.
Souris d'ordinateur mécanique
Les souris d'ordinateur mécaniques, comme leur nom l'indique, sont du type à pièces mobiles. Ils ont une boule au fond qui tourne lorsqu'elle se déplace le long de la surface. Les souris mécaniques étaient le type principal jusqu'à ce que les souris informatiques optiques fassent leur apparition en 1999.
La première souris mécanique utilisant une balle a été inventée en 1968 par la société allemande Telefunken. Cet appareil était une demi-sphère avec une petite boule de commande sur la face inférieure. En 1973, Bill English a développé la première souris ressemblant à une souris moderne ; il a été vendu avec le système informatique Xerox Alto I.
Comment fonctionnent les souris mécaniques
Il y a quelques composants principaux qui font fonctionner une souris mécanique :
- La balle est une lourde sphère en acier recouverte de caoutchouc pour plus de traction.
- Les rouleaux sont des pièces cylindriques qui entrent en contact avec la balle et tournent avec elle.
- Les têtes de rouleaux sont des disques plats avec de fines fentes découpées. Ils sont attachés aux rouleaux, tournant ainsi avec eux.
- Les LED sont comme de petites ampoules qui font passer la lumière à travers les fentes des têtes de rouleau.
- Les capteurs de lumière captent la lumière des LED et la convertissent en un signal électrique.
- Le microcontrôleur est une petite puce qui traite les données reçues des rouleaux.
La balle se trouve au milieu de la souris, avec les deux rouleaux en contact direct. Un rouleau s'étend dans le sens de la longueur le long du bas de la souris et l'autre dans le sens de la largeur. Lorsque la bille tourne le long de l'axe X, le rouleau longitudinal tourne et vice versa.
Les têtes de rouleaux reposent sur les autres extrémités des rouleaux. Les deux têtes de rouleau sont prises en sandwich entre une LED et un capteur de lumière. La LED projette un rayon de lumière continu vers le capteur de lumière, qui est bloqué par la tête du rouleau. Cependant, étant donné que les têtes de rouleau comportent des fentes, de minces faisceaux de lumière peuvent traverser les têtes de rouleau.
La rotation de la tête du rouleau provoque la captation des éclairs de lumière par le capteur de lumière. C'est ainsi qu'il peut savoir que la souris se déplace dans une direction. Lorsque le capteur de lumière détecte la lumière clignotante, il envoie un signal au microcontrôleur. Ces données sont ensuite traitées par le microcontrôleur, qui les envoie ensuite à l'ordinateur.
Souris optiques
Environ une décennie après l'arrivée des souris mécaniques sur le marché, les souris optiques ont commencé à apparaître. Au lieu d'utiliser une boule et des rouleaux rotatifs, les souris optiques utilisent la lumière pour déplacer le curseur. En 1982, une société appelée Mouse Systems Corporation a dévoilé sa souris optique au monde. Bien que leur histoire remonte aussi loin, les souris optiques n'ont atteint le grand public qu'au début des années 2000.
Comment fonctionnent les souris optiques
Contrairement aux souris mécaniques, les souris optiques n'ont pas de pièces mobiles. Les pièces principales sont :
- La LED projette une lumière à travers le prisme.
- Le prisme se trouve directement à côté de la LED.
- Le capteur de lumière capte la lumière réfléchie par la surface.
- Le DSP (Digital Signal Processor) traite les signaux électriques provenant du capteur de lumière.
La LED projette une lumière vive (généralement rouge) directement dans le prisme. La lumière rebondit sur le bord du prisme et rayonne directement sur la surface. Cette lumière est réfléchie par la surface et frappe le capteur de lumière.
Le capteur de lumière utilise une technologie similaire à la plupart des appareils photo numériques. Le capteur est typiquement un capteur de lumière CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Il est divisé en un grand nombre de sections infinitésimales appelées photosites. Lorsque des photons de lumière frappent les photosites, ils créent de petits courants électriques. Ces courants voyagent ensuite vers le DSP.
Le DSP traite ensuite les courants et crée une petite image de la surface. Lorsque la souris est déplacée, une autre image est créée et la souris compare les deux images. Ce processus se produit des millions de fois par seconde, ce qui se traduit par un mouvement fluide du curseur.
Souris mécaniques contre souris optiques
Bien que les deux types de souris fassent la même chose, il existe des différences distinctes qui sont décisives pour la plupart des utilisateurs.
Pourquoi les souris optiques sont meilleures
L'un des principaux avantages des souris optiques est l'absence de pièces mobiles. La balle d'une souris mécanique ramassera la poussière et les débris en roulant, ce qui aura un impact négatif sur la précision après un certain temps. Vous devrez nettoyer votre souris régulièrement pour éviter l'accumulation de saleté.
Les souris optiques peuvent être utilisées sur la plupart des surfaces, quelle que soit la texture. Pour qu'une souris mécanique fonctionne correctement, la balle doit adhérer à la surface, ce qui signifie que les surfaces glissantes sont hors de question. Comme les souris optiques utilisent la lumière, la surface peut être lisse ou texturée.
Pourquoi les souris mécaniques sont meilleures
Même si les souris optiques peuvent utiliser des surfaces de n'importe quelle texture, les souris mécaniques peuvent utiliser des surfaces de n'importe quelle couleur. En effet, les capteurs de lumière des souris optiques ont du mal à capter certaines couleurs. Lorsque les souris optiques ont des problèmes, le curseur peut sauter d'un endroit à l'autre.
Les utilisateurs de souris mécaniques n'ont pas à s'inquiéter du saut du curseur. Cependant, comme ils ont des pièces mobiles, il n'est pas possible pour le curseur de simplement sauter à un endroit différent lorsque la balle ne bouge pas beaucoup.
Petits appareils, grande aide
Les souris d'ordinateur sont un élément essentiel de l'expérience utilisateur depuis des décennies. Bien qu'il existe d'autres moyens de contrôler votre ordinateur, les souris s'avèrent toujours l'option la plus pratique. De ce gros bloc de bois en 1964 aux appareils en plastique sveltes que nous utilisons aujourd'hui, les souris d'ordinateur ont été et seront toujours l'une des contributions les plus importantes à la technologie informatique.