一種靜音舒適型鼠標的創新設計

薛方展 繆江華 閆世永 楊新建

摘?要：本文針對鼠標在使用過程中附帶噪聲及長期操作鼠標容易形成“鼠標手”兩種產品缺陷，提出了一種靜音舒適型鼠標的工作原理及其功能結構設計，分析了這種新型鼠標的性能特點及潛在的市場需求。

關鍵詞：信息技術；鼠標；創新設計

中圖分類號：TP21 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）10（a）-0037-01

隨著信息技術的發展，計算機得到迅速普及，鼠標作為一種與計算機配套使用的便捷的定位、輸入設備為廣大計算機使用者所熟知。鼠標的種類呈現多元化發展，新型鼠標產品不斷涌現：光電鼠標、激光鼠標、無線鼠標、藍牙鼠標以及藍影鼠標等[1]。然而為數眾多的鼠標產品在使用過程中普遍存在兩種缺陷，一是點擊過程中存在噪音，即“咔嚓、咔嚓”的聲音，一定程度上會對使用環境造成不良影響；另外，使用鼠標時，手的姿勢比較固定，長期、長時間使用鼠標，極易造成“鼠標手”[2]，給使用者帶來健康困擾。本文針對傳統鼠標存在的使用缺陷，設計開發了一種靜音舒適型鼠標，它不但具有靜音功能，而且可以通過振動實現對手部的按摩，完美消除了上述缺陷帶來的使用問題。同時我們的設計具有原理簡單新穎、功能易于實現的特點，體現了升級換代產品所應有的實用性、有效性、人性化等優點。

1靜音功能實現

1.1 靜音功能設計思路

通過對大量傳統鼠標的拆檢研究發現，操作鼠標時的噪聲來源于鼠標內部的槽型光耦，槽形光耦結構如圖1所示。其組成包括：殼體4、殼體4上的按鍵1、底座8和固定在底座8上的信號傳輸部件，信號傳輸部件包括支架9、固定在支架上的金屬簧片2和傳感支柱7。金屬簧片的一端設有動觸點5，傳感支柱上與動觸點對應的部分為定觸點。金屬簧片背離動觸點的一端與支架卡放而固定，金屬簧片距離動觸點三分之二處由支點支撐，按鍵位于金屬簧片的支點與動觸點之間。傳感支柱與支架穿過底座與鼠標的電路板連接。

1.2 靜音功能結構設計

槽形光耦產生的噪音來源于其內部的金屬彈簧片，在鼠標按鍵的按壓下，金屬彈簧片發生彈性形變，按壓動作停止后，在彈性形變恢復的過程中，彈簧片會自由振動，從而產生“咔嚓、咔嚓”的使用噪聲。如果能夠阻止金屬片振動，就能實現鼠標的靜音。

為了阻止金屬片振動，我們把按鍵的位置移動至動觸點正上方，這樣，依靠按鍵的重量就可以有效抑制彈簧片在恢復形變過程中的自由振動。

根據鼠標噪聲的產生機理，改造后的鼠標槽形光耦的結構如圖2所示。

1.3 靜音功能實現

當使用者點擊鼠標時，殼體4上的按鍵1受力下移，并施加壓力，使動觸點5和定觸點6接觸，形成回路，鼠標工作；由于動觸點5受到殼體4上的按鍵1的阻止，將不會持續反復振動，從而實現了鼠標的靜音。

2振動功能的實現

2.1 振動功能的設計思路

“鼠標手”形成的原因：在使用鼠標時，人的腕關節向掌面屈曲的活動度約達到70～80°，向手背部屈曲達到50～60°，這會牽拉腕管內的肌腱使其處于高張力狀態，加上手掌根部支撐在桌面會壓迫腕管，而且反復機械地集中活動一兩個手指，而配合這種單調輕微的活動，還會拉傷手腕的韌帶，導致周圍神經損傷或受壓迫。我們通過賦予鼠標振動的功能來解決這一問題。

2.2 振動功能的結構設計

針對以上思路，本創新作品名稱是雙模式振動鼠標，鼠標內安裝有定時振動單元和即時振動單元，定時振動單元包括與USB供電電源相連的單片機和與單片機連接的定時振動器；即時振動單元包括串連的開關、電位器、定值電阻，開關與USB供電電源相連，電位器連接有即時振動器。本新型鼠標內安裝有振動器，可產生振動，對手部進行按摩，減輕了鼠標手的病癥，安裝的兩個振動單元可產生兩種振動模式，可定時產生振動按摩，無需控制，自動化高，也可控制隨時振動，鼠標的使用自由度高。

2.3 過程模擬

2.3.1即時振動

按下開關S，供電電源接通，即時振動器的電動機M工作，立即產生振動效果。由于電位器RW與定值電阻R串連，即時振動器的電動機M與電位器RW連接，調整電位器RW可調整即時振動器電動機M的電壓，使即時振動器電動機M轉速變化從而即時振動器的頻率產生變化，安裝前調整電位器RW可產生不同的振動效果。

2.3.2 定時振動

將定時控制程序寫入單片機，單片機控制與其連接的定時振動器按照定時控制程序工作，產生定時振動的效果。

3結語

本作品是針對目前各種鼠標按鍵和滾輪使用中附帶聲音給用戶造成的不便和長期使用鼠標造成鼠標手的問題，通過對鼠標工作原理和結構的學習和研究，設計方案，并付諸實施獲得的實物成果。作品具有原理簡單、易于操作、有效實用和人性化的特點。更重要的是，靜音功能的實現幾乎沒有改變鼠標的生產成本，在人們越來越追求安靜環境的需求下，具有很大的市場潛力。

參考文獻

[1]杜晶晶.基于問卷調查的鼠標現狀趨勢分析[J].美術大觀，2011，2（1）：12-13.

[2]嚴雪群.如何防止新的時尚病——“鼠標手”[J].辦公室業務，2008，2：60.