一种静音舒适型鼠标的创新设计

薛方展 缪江华 闫世永 杨新建

摘?要：本文针对鼠标在使用过程中附带噪声及长期操作鼠标容易形成“鼠标手”两种产品缺陷，提出了一种静音舒适型鼠标的工作原理及其功能结构设计，分析了这种新型鼠标的性能特点及潜在的市场需求。

关键词：信息技术；鼠标；创新设计

中图分类号：TP21 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）10（a）-0037-01

随着信息技术的发展，计算机得到迅速普及，鼠标作为一种与计算机配套使用的便捷的定位、输入设备为广大计算机使用者所熟知。鼠标的种类呈现多元化发展，新型鼠标产品不断涌现：光电鼠标、激光鼠标、无线鼠标、蓝牙鼠标以及蓝影鼠标等[1]。然而为数众多的鼠标产品在使用过程中普遍存在两种缺陷，一是点击过程中存在噪音，即“咔嚓、咔嚓”的声音，一定程度上会对使用环境造成不良影响；另外，使用鼠标时，手的姿势比较固定，长期、长时间使用鼠标，极易造成“鼠标手”[2]，给使用者带来健康困扰。本文针对传统鼠标存在的使用缺陷，设计开发了一种静音舒适型鼠标，它不但具有静音功能，而且可以通过振动实现对手部的按摩，完美消除了上述缺陷带来的使用问题。同时我们的设计具有原理简单新颖、功能易于实现的特点，体现了升级换代产品所应有的实用性、有效性、人性化等优点。

1静音功能实现

1.1 静音功能设计思路

通过对大量传统鼠标的拆检研究发现，操作鼠标时的噪声来源于鼠标内部的槽型光耦，槽形光耦结构如图1所示。其组成包括：壳体4、壳体4上的按键1、底座8和固定在底座8上的信号传输部件，信号传输部件包括支架9、固定在支架上的金属簧片2和传感支柱7。金属簧片的一端设有动触点5，传感支柱上与动触点对应的部分为定触点。金属簧片背离动触点的一端与支架卡放而固定，金属簧片距离动触点三分之二处由支点支撑，按键位于金属簧片的支点与动触点之间。传感支柱与支架穿过底座与鼠标的电路板连接。

1.2 静音功能结构设计

槽形光耦产生的噪音来源于其内部的金属弹簧片，在鼠标按键的按压下，金属弹簧片发生弹性形变，按压动作停止后，在弹性形变恢复的过程中，弹簧片会自由振动，从而产生“咔嚓、咔嚓”的使用噪声。如果能够阻止金属片振动，就能实现鼠标的静音。

为了阻止金属片振动，我们把按键的位置移动至动触点正上方，这样，依靠按键的重量就可以有效抑制弹簧片在恢复形变过程中的自由振动。

根据鼠标噪声的产生机理，改造后的鼠标槽形光耦的结构如图2所示。

1.3 静音功能实现

当使用者点击鼠标时，壳体4上的按键1受力下移，并施加压力，使动触点5和定触点6接触，形成回路，鼠标工作；由于动触点5受到壳体4上的按键1的阻止，将不会持续反复振动，从而实现了鼠标的静音。

2振动功能的实现

2.1 振动功能的设计思路

“鼠标手”形成的原因：在使用鼠标时，人的腕关节向掌面屈曲的活动度约达到70～80°，向手背部屈曲达到50～60°，这会牵拉腕管内的肌腱使其处于高张力状态，加上手掌根部支撑在桌面会压迫腕管，而且反复机械地集中活动一两个手指，而配合这种单调轻微的活动，还会拉伤手腕的韧带，导致周围神经损伤或受压迫。我们通过赋予鼠标振动的功能来解决这一问题。

2.2 振动功能的结构设计

针对以上思路，本创新作品名称是双模式振动鼠标，鼠标内安装有定时振动单元和即时振动单元，定时振动单元包括与USB供电电源相连的单片机和与单片机连接的定时振动器；即时振动单元包括串连的开关、电位器、定值电阻，开关与USB供电电源相连，电位器连接有即时振动器。本新型鼠标内安装有振动器，可产生振动，对手部进行按摩，减轻了鼠标手的病症，安装的两个振动单元可产生两种振动模式，可定时产生振动按摩，无需控制，自动化高，也可控制随时振动，鼠标的使用自由度高。

2.3 过程模拟

2.3.1即时振动

按下开关S，供电电源接通，即时振动器的电动机M工作，立即产生振动效果。由于电位器RW与定值电阻R串连，即时振动器的电动机M与电位器RW连接，调整电位器RW可调整即时振动器电动机M的电压，使即时振动器电动机M转速变化从而即时振动器的频率产生变化，安装前调整电位器RW可产生不同的振动效果。

2.3.2 定时振动

将定时控制程序写入单片机，单片机控制与其连接的定时振动器按照定时控制程序工作，产生定时振动的效果。

3结语

本作品是针对目前各种鼠标按键和滚轮使用中附带声音给用户造成的不便和长期使用鼠标造成鼠标手的问题，通过对鼠标工作原理和结构的学习和研究，设计方案，并付诸实施获得的实物成果。作品具有原理简单、易于操作、有效实用和人性化的特点。更重要的是，静音功能的实现几乎没有改变鼠标的生产成本，在人们越来越追求安静环境的需求下，具有很大的市场潜力。

参考文献

[1]杜晶晶.基于问卷调查的鼠标现状趋势分析[J].美术大观，2011，2（1）：12-13.

[2]严雪群.如何防止新的时尚病——“鼠标手”[J].办公室业务，2008，2：60.