Die Maus

Seite 1
Die Maus
Die Maus ist eines der wichtigsten Eingabegeräte bei
modernen Computern. Sie ist das gebräuchlichste
Zeigegerät und hat die Entwicklung von grafischen
Benutzungsoberflächen erst ermöglicht.
Der Name „Mouse“ (engl.) entstand in einer Assoziation:
das graue teiloval-runde Gehäuse für die Hand
(Mauskörper) mit einem grauen Kabel (Schwanz) rief den
Gedanken an eine lebendige Maus hervor.
Ein kleines, ergonomisch geformtes, kastenartiges
Gebilde aus Kunststoff (seltener Metall oder Holz) wird dabei von Hand auf dem
Tisch oder auf einer speziellen Unterlage, dem Mauspad, geführt, wobei sich auf
dem Bildschirm entsprechend der Bewegung der Maus ein so genannter Mauszeiger
bewegt. Durch Betätigung der Tasten oder zusätzlicher Elemente der Maus kann der
Nutzer verschiedene Aktionen durchführen. Die Einführung der Computermaus kann
als ein entscheidender Durchbruch in der Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit
von Computern angesehen werden. Schätzungsweise mehr als eine Milliarde „Mäuse“
wurden inzwischen weltweit verkauft (Stand 2005).
Die Maus gehört somit in Verbindung mit fast allen Computertätigkeiten seit bald
zwei Jahrzehnten zu den wichtigsten Mensch-Maschine-Schnittstellen, neben den
Monitoren und den Tastaturen.
1
2
3
Geschichte....................................................................................................................................2
Bauformen ...................................................................................................................................3
Technik ........................................................................................................................................4
3.1
Anwendungsprinzip.............................................................................................................4
3.2
Sensorik ...............................................................................................................................4
3.3
Schnittstellen........................................................................................................................5
4
M ausaktionen...............................................................................................................................6
5
Probleme bei der Verwendung einer M aus .................................................................................7
5.1
Gesundheitliche Probleme ...................................................................................................7
5.2
Ergonomische Form einer M aus..........................................................................................7
6
M auszubehör................................................................................................................................8
6.1
M auspad...............................................................................................................................8
6.2
Glidetapes ............................................................................................................................8
6.3
Kabelhalter...........................................................................................................................8
6.4
Handballenauflage ...............................................................................................................8
Das Stichwortverzeichnis: ...............................................................................................................9
Seite 2
1 Geschichte
Die erste Computermaus wurde 1963/1964 von Douglas C. Engelbart und William
English am Stanford Research Institute (SRI) entwickelt und im Dezember 1968 auf
der Herbsttagung der American Federation of Information Processing Societies
(AFIPS) der Öffentlichkeit präsentiert. Das Gerät, welches damals noch nicht
Maus, sondern „X-Y-Positions-Anzeiger für ein Bildschirmsystem“ genannt wurde,
fand wenig Beachtung, da es noch keine grafischen Benutzeroberflächen gab und
Menschen, die mit Computern zu tun hatten, hauptsächlich an Texteingabe
interessiert und daran gewöhnt waren. Der durchschlagende Erfolg der Erfindung
stellte sich erst ein, nachdem das am 17. November 1970 erteilte Patent 1987
abgelaufen war.
Die Weiterentwicklung der Maus erfolgte in den 1970er Jahren am Palo Alto
Research Center (PARC) der Firma Xerox. Dort wurde die Maus 1973 zum ersten Mal
beim Xerox Alto eingesetzt. Ebenfalls hierbei wurde auch erstmals eine grafische
Benutzungsoberfläche vorgestellt.
Zum ersten Mal kommerziell verwendet wurde die Maus im Rechner Xerox Star im
Jahre 1981, doch dem System wurde kein wirtschaftlicher Erfolg zuteil. Der
Computerhersteller Apple lizenzierte diese Technik und entwickelte 1983 den
Rechner Lisa, der allerdings ebenfalls keinen Markterfolg hatte. Erst das
Nachfolgemodell, der Macintosh, war und ist sehr erfolgreich – gerade auch wegen
seiner sehr gut umgesetzten grafischen Benutzeroberfläche, die – erstmals im
großen Marktgeschehen - auf Mausbedienung basiert.
Seite 3
2 Bauformen
Lange Zeit waren optomechanische Mäuse üblich. Neuere Mäuse ersetzen die
Kugelmechanik durch einen optischen Sensor. Man nennt sie Optische Maus. Als
Nachfolger der optischen Maus hat die Firma Logitech die erste Lasermaus
vorgestellt.
Die früher üblichen Zwei-Tasten-Mäuse wurden von Drei-Tasten-Mäusen bzw. ZweiTasten-Mäusen mit Rollrad (Wheel-Maus) abgelöst. Die Xerox-Modelle waren
allerdings von Anfang an mit drei Tasten ausgestattet. Heutzutage sind auch
Mäuse mit mehr als drei Tasten erhältlich, wobei die übrigen Tasten meist
programmiert werden können.
Das mitunter lästige Kabel, welches die Bewegungsfreiheit einschränkt, führte
zur Entwicklung drahtloser Mäuse. Diese haben eine eigene Stromversorgung und
übertragen die Bewegungsdaten über Infrarotlicht oder Funk (beispielsweise
Bluetooth) an eine Empfangsstation, die wie das Kabel einer gewöhnlichen Maus an
den Computer angeschlossen ist. Ein Nachteil ist dabei der regelmäßige Verbrauch
von Batterien oder die Notwendigkeit, Akkus nachladen zu müssen, deren
zusätzliches Gewicht und die im Vergleich zu kabelgebundenen Mäusen langsamere
Reaktionszeit.
Seite 4
3 Technik
3.1 Anwendungsprinzip
Der Anwender bewegt die Maus auf dem Schreibtisch, die Bewegungsinformation wird
an den Rechner übertragen. Dieser bewegt entsprechend eine Markierung
(Mauszeiger/Cursor) auf dem Bildschirm. Zumeist wird diese grafische Markierung
als kleiner Pfeil dargestellt.
Die Maus ist mit Tasten ausgestattet, welche auf Tastendruck („Mausklick“) eine
für die entsprechende Software registrierbare Aktivität übermittelt. Bei einem
solchen (Event, Ereignis) werden normalerweise die aktuellen
Bildschirmkoordinaten berechnet und eine entsprechende Reaktion ausgelöst.
Beispielsweise kann ein Anwender auf ein Dateisymbol zeigen und es mit einem
Tastendruck aktivieren und auswählen. Das Programm registriert dieses und hebt
dieses Dateisymbol grafisch hervor. In einem Textverarbeitungsprogramm kann ein
Anwender den Mauszeiger in dem Text bewegen und mit einem Tastendruck eine
Schreibmarke (Cursor) in den Text platzieren. Wenn der Anwender zu tippen
beginnt, wird der Text auch an diese Stelle eingefügt.
Die gegenüber einer durch Befehlszeilen gesteuerten Benutzerführung erweiterten,
interaktiven Möglichkeiten haben unter anderem die Entwicklung von
objektorientierter Programmierung vorangetrieben.
3.2 Sensorik
Funktionsdarstellung einer optomechanischen Maus
Die ersten Mäuse funktionierten mit mechanischen Kontakten: in der allerersten
Generation der Computermäuse wurden noch Schleifkontakte zur
Koordinatenermittlung verwendet, welche jedoch starkem Verschleiß unterlagen.
Heute noch sind optomechanische Mäuse üblich, bei denen die Mausbewegungen über
eine Rollkugel, zwei Lochscheiben und zugehörige Lichtschranken in elektrische
Signale umgewandelt werden.
Die Rollbewegung der Kugel wird über zwei Walzen an zwei gelochte
Segmentscheiben übermittelt, aus deren Drehrichtung und Geschwindigkeit über
kleine Lichtschranken in der Elektronik der Maus elektrische Impulse erzeugt
werden. Die relativen Koordinaten zur Darstellung des Mauszeigers werden im
Computer mit einer entsprechenden Software (Maustreiber) errechnet.
Neuere Mausgenerationen ersetzen die Kugelmechanik durch einen optischen Sensor,
welcher die Oberfläche, auf der die Maus bewegt wird, abtastet. Man nennt sie
daher auch optische Maus. Die Kamera bzw. der Sensor macht permanent Bilder der
Oberfläche, während ein Mikroprozessor die Bilder miteinander vergleicht (siehe
Faltung, Schnelle Fourier-Transformation) und daran erkennt, in welche Richtung
die Maus bewegt wird. Da abgesehen von den Tasten keine mechanisch bewegten
Teile mehr vorhanden sind, arbeiten solche Mäuse sehr zuverlässig.
Ausfallerscheinungen durch verschmutzte Kugeln und vor allem Rollachsen gibt es
somit nicht mehr. Außerdem funktionieren diese Mäuse auf fast allen Unterlagen.
Nur Flächen, die eine sehr geringe oder keine Struktur aufweisen, z. B. Spiegel,
Glas und auch viele lackierte Flächen, sind prinzipbedingt ungeeignet. Die hohe
Präzision optischer Mäuse macht sich besonders in grafischen Anwendungen und in
Computerspielen positiv bemerkbar. Die ersten optischen Mäuse sind Anfang der
1980er Jahre auf den Markt gekommen, aber haben sich erst Ende der 1990er Jahre
durchgesetzt.
Da optische Mäuse offenbar Schwierigkeiten bei der Ermittlung der
Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit auf unstrukturierten Oberflächen
Seite 5
aufweisen, hat der Hersteller Logitech als Nachfolger mit dem Modell „Logitech
MX1000 Laser“ 2004 die erste Lasermaus vorgestellt. Im Gegensatz zu einer
herkömmlichen optischen Maus wird hier Laserlicht zur Beleuchtung der Oberfläche
eingesetzt. Lasermäuse kommen daher zwar auch auf glatten Oberflächen zurecht,
aber ebenfalls nicht auf Glasplatten. Die Laserdiode verbraucht zudem weniger
Energie als die Leuchtdiode einer optischen Maus, wodurch längere Betriebszeiten
bei kabellosen Mäusen möglich werden sollen.
3.3 Schnittstellen
Da die Maus recht spät Einzug in die privat und geschäftlich genutzten
Computersysteme auf dem Schreibtisch gehalten hat (in größerem Umfang etwa in
den späten 1980er Jahren für IBM-PC-kompatible Rechner), musste eine der
vorhandenen Schnittstellen für den Anschluss dieses Gerätes gefunden werden.
Anfangs wurden Mäuse für IBM-kompatible Computer über eigene
Schnittstellenkarten (Busmaus) oder am seriellen Port (RS232) über einen 9- oder
25-poligen Sub-D-Stecker angeschlossen. Diese serielle Schnittstelle war
ursprünglich für die Datenfernübertragung mit Fernschreibern, Modems und
Akustikkopplern entwickelt worden. Da die Maus aber ein einfaches und in der
Datenübertragung langsames Gerät ist, das nur für Koordinateninformation und
Status der Tasten Daten übermittelt und außerdem seinen Strom über die
Schnittstelle erhalten konnte, war diese Schnittstelle eine recht langlebige
Lösung, bei der die Maus obendrein problemlos auch im laufenden Betrieb
angeschlossen werden kann. Diese serielle Lösung hielt sich bei PCs seit Mitte
der 1980er Jahre über zehn Jahre lang und verschwand erst ab 1996 allmählich mit
dem Aufkommen der ATX-Hauptplatinen und der PS/2-Maus (s. u.).
Bei den Apple-Macintosh-Rechnern wurde bereits bei ihrer Einführung ein eigener
(proprietärer) Anschluss für die Maus bereitgestellt, da eine Bedienung ohne
diese nicht möglich war. Zunächst war dies ein 9-poliger Sub-D-Stecker (UrMacintosh, Macintosh 512 und Macintosh Plus). Beim Macintosh II wurde 1987
dieser durch den universelleren ADB (Apple Desktop Bus) ersetzt. Der ADB diente
auch zum Anschluss der Tastatur und stromsparender Kleingeräte. Er fand bis zum
Power Macintosh G3 1998 Verwendung.
Bei IBM-kompatiblen Rechnern setzte sich mit dem breiten Aufkommen der
mausgesteuerten Betriebssysteme mit dem PS/2-Anschluss eine gesonderte
Schnittstelle nur für die Maus durch. Die Übertragungsprotokolle und die
Pinbelegungen von Tastatur und Maus sind dabei identisch; es handelt sich um ein
synchrones, serielles Protokoll, welches ursprünglich speziell für ComputerTastaturen entwickelt wurde. Es arbeitet mit einer 5 Volt-Spannungsversorgung.
Auch wenn die Pinbelegung für die grundsätzliche Kommunikation von Tastatur und
Maus identisch ist, sind die Anschlüsse eindeutig zugeordnet. Eine Maus arbeitet
oft nicht korrekt am Tastaturport, auch wenn der Stecker passt. Teilweise haben
weitere Pins eine Sonderbelegung, beispielsweise bei der Tastatur zum
Ausschalten des Computers.
Heutzutage ist neben dem PS/2-Anschluss immer häufiger der universell
einsetzbare USB-Anschluss für Mäuse und langsame Peripherie jeder Art für IBMkompatible Rechner wie auch für Apple-Macintosh-Rechner gebräuchlich. Ein
Vorteil von USB ist, dass mehrere Geräte, wie zum Beispiel Maus und Tastatur,
über denselben Anschluss am Computer betrieben werden können.
Seite 6
4 Mausaktionen
Durch Bewegen der Maus kann der Mauszeiger an eine gewünschte
werden, und durch Betätigen einer Maustaste kann der Benutzer
Man unterscheidet die drei ursprünglichen Mausaktionen:
Markieren von Icons mit der Maus. Der weiße dreieckige Cursor
„virtuelle“ Position der realen Maus an.
Markieren von Icons mit der Maus. Der weiße dreieckige Cursor
„virtuelle“ Position der realen Maus an.
Stelle bewegt
Aktionen auslösen.
zeigt die
zeigt die
 Der Klick: Ein Mausklick bezeichnet das Drücken und sofortige Loslassen
der Maustaste, ohne zwischenzeitlich die Maus zu bewegen.
 Ein Doppelklick ist das zweimalige Drücken der Maustaste kurz
hintereinander. Wieder bleibt die Maus dabei ruhig. Manche Programme
unterstützen auch mehr als zwei direkt aufeinanderfolgende Klicks.
Aufgrund der schwierigen Ausführung haben sich diese letzteren aber nicht
durchgesetzt.
 Ziehen bedeutet, dass die Maustaste heruntergedrückt wird und dort
gehalten wird, während die Maus bewegt wird. Erst am Ende dieses
Ziehvorgangs wird die Taste losgelassen (für Aktionen wie Drag & Drop oder
das Markieren von Text).
Weitere Mausaktionen sind:
 Rechtsklick ist der Klick der rechten Maustaste und wird synonym für
Funktionen der zweiten Maustaste verwendet. Bei Linkshändern ist dies der
„Linksklick“ und öffnet in beiden Fällen üblicherweise ein Kontextmenü.
 Zeigen bezeichnet das Stellen des Mauszeigers an eine bestimmte Stelle,
ohne eine Taste zu betätigen. Auch das Überfahren ist eine Aktion, die in
modernen Betriebssystemen ausgewertet werden kann. Oft werden in OfficePaket-Funktionen beim Überfahren und Verharren an einer BildschirmPosition sogenannte „Kontextsensitive Hilfen“ ausgegeben: Hilfen, die auf
der Annahme beruhen, an genau dieser Stelle könnte der Nutzer mit dem
Bildschirminhalt möglicherweise ein Problem haben. Dann hängt am
Mauszeiger oft ein kleines gelbes Fenster mit weiterführenden Erklärungen,
oder mittels Betätigung der Funktionstaste F1 wird die entsprechende
Hilfsbibliotheksseite zu dieser Anzeigeposition aufgeschlagen.
Je nach Programm und Zustand im Programm kann eine Mausaktion unterschiedliches
bewirken: Ein Klick kann z. B. die Einfügemarke in einem Text bewegen, ein Menü
öffnen oder beim Klick auf eine Schaltfläche eine Programmfunktion auslösen. Ein
Doppelklick kann ein Programm starten oder ein Wort in einem Text markieren.
Seite 7
5 Probleme bei der Verwendung einer Maus
5.1 Gesundheitliche Probleme
Der andauernde Gebrauch einer Computermaus, insbesondere bei Fehlhaltungen, kann
Schmerzen im Handgelenk (Sehnenscheidenentzündung) oder das Karpaltunnelsyndrom
auslösen. Ebenso können Schmerzen an den längere Zeit unnatürlich gestreckten
Fingern auftreten, bekannt als so genannter „Mausfinger“. An
Computerarbeitsplätzen kann RSI (Repetitive Strain Injury - Verletzung durch
wiederholte Beanspruchung) als Berufskrankheit auftreten. Vorbeugend gegen
solche Beschwerden kann die abwechselnde Verwendung unterschiedlicher
Eingabegeräte wie Maus und Trackball sowie ergonomisch gestalteter Tastaturen
bis hin zur Sprachsteuerung sein.
Bei zeitlich angemessener Nutzung von optischen Funkmäusen ist eine für den
Menschen gefährliche Strahlung nicht existent.
5.2 Ergonomische Form einer Maus
Aktuelle, ergonomisch geformte Mäuse haben häufig das Problem, dass sie
lediglich für die Nutzung von Rechtshändern konstruiert wurden. Linkshänder
können solche Mäuse in der Regel überhaupt nicht oder nur unter extremer
Fehlhaltung benutzen. Da es von den meisten ergonomisch geformten Mäusen keine
Linkshändervariante gibt, lernen viele Linkshänder ihre Maus auch mit der
rechten Hand zu verwenden. Dies trifft natürlich auf symmetrische und dennoch
ergonomisch geformte Mäuse, wie sie z. B. von Apple oder Logitech hergestellt
werden, nicht zu.
Seite 8
6 Mauszubehör
6.1 Mauspad
Mittlerweile bietet die Industrie auch spezielle Mauspads für Computerspieler
an, die besonders wenig Reibung erzeugen sollen, um eine präzise Bewegung zu
ermöglichen. Diese Mauspads bestehen dann häufig aus Hartplastik, speziellen
Kunststofffasern oder Glas und sind häufig nur für die Verwendung von optischen
bzw. Lasermäusen konzipiert.
6.2 Glidetapes
Glidetapes (dt.: Rutschbänder oder Gleitbänder), auch Speedtapes genannt, sind
dünne Streifen aus reibungsarmen Plastik oder Teflon, die auf die Mausfüße
geklebt werden können. Zum einen sorgen diese dafür, dass die Mausfüße bei der
Bewegung nicht so stark belastet werden, zum anderen lässt sich die Maus durch
die geringere Reibung leichter über das Mauspad bewegen. Glidetapes sind
hauptsächlich bei Computerspielern in Verwendung.
6.3 Kabelhalter
Kabelhalter haben die Aufgabe, dafür zu sorgen, dass das Kabel einer Kabelmaus
bei der Bewegung nicht störend im Weg liegt und auch nicht durch das
Kabelgewicht herunter zum Rechner unterm Tisch zusätzlicher „Zug“ am Kabel
entsteht. Einige Kabelhalter sind bereits ins Mauspad integriert, andere müssen
beispielsweise am Tisch befestigt werden. Gängig ist eine anklebbare Öse für die
Tischkante, an der die frei auf dem Tisch verfügbar bleibende Mauskabellänge
durch festes Einklemmen bestimmt wird. Als einfachste Form des Kabelhalters hat
sich ein festes Textil-Klebeband bewährt. Eine Weiterentwicklung stellt das
Mouse Bungee dar. Mit ihm kann die Kabellänge der Maus optimal der
überstrichenen Fläche des Mauspads angepasst werden.
6.4 Handballenauflage
Eine Handballenauflage ist ein kleines, gepolstertes Kissen oder Pad. Die
Füllung kann aus Gel (Silikon, Neopren) oder aus natürlichen Materialien
bestehen. Es sorgt dafür, dass das Handgelenk bei der Arbeit nicht abknickt,
bzw. eine Mausbetätigung mehr von oben erfolgt, was die Belastung der Hand und
so die Ermüdung beim Arbeiten mindern soll.
Seite 9
Das Stichwortverzeichnis:
Apple Desktop Bus 5
Fourier-Transformation 4
Karpaltunnelsyndrom 7
Logitech 3
M acintosh 2
Silikon 8
Sub-D-Stecker 5
Xerox Alto 2

Download Report