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2024年1月22日发(作者:)

罗技光电鼠标拆解与分析 by louiskoochen

最近家里鼠标陆续出了点问题,拆开研究了一下。

1. 罗技光电鼠标

说实话,内部结构比我想象的更简单。主要结构为:左键1,右键2,中键3, 光学感应器IC

4,发光二极管5,USB通讯插座6.

整个电路非常简单,就3个微动开关按键,发光管和传感器IC,及其外围的阻容,一块2层板搞定。除了IC值点钱,其他都是便宜货。

上盖有有块厚铁片7,仅仅是为了增加重量,让人拿手上有点质感。

粗略估了成本,上下盖3块,板卡PCBA 15块,USB线2块,一共大概20块。零售60,毛利率非常高。

值得一提的是鼠标滚轮的设计。我们知道,滚轮有滚动和下按两个操作,而且滚动时会像齿轮一样一格一格的转动。下面看看分别是怎么实现的。

下按:

通过塑胶件9将滚轮的下压传到到微动开关3上,触发按键操作。通过弹簧10将滚轮弹回原位

滚动:

注意看滚轮,中间并不是空心,而是由很多辐条组成,这当然不是为了美观。

我推测,11应该是红外发光管,12是红外接收器。

当滚轮转动时,间隔的辐条会偶尔遮挡住红外光。接收器一直在收得到/收不到红外光的状态间切换。传感器IC 4会对切换的次数进行计数,便知道辐条出现了几次,从而知道滚轮转动了多少度。因此,辐条的密度决定了滚轮滚动的分辨率。

那滚动时像齿轮一样一格一格的咔咔声是怎么回事?看看弹簧8,它的末端顶在滚轮的内侧,而滚轮内侧有很多均匀分布的凸起,类似路上的减速带。每次滚轮滚动后,弹簧8的末端都

会被凸起挡住而使滚轮停下来。咔咔声就是弹簧8与凸起碰撞的声音。

为什么一定要一格一格的滚动?因为只有这样才能将滚轮的滚动定量化,离散化。比如,当你阅读文档时,想用滚轮向下滚动一行,如果没有弹簧8,你可能一不小心就滚动了2行或者3行,人手很难控制得那么精确。所以,尽管这个设计会带来咔咔的噪声,却是保证用户体验必不可少的。

山寨点的鼠标为了省成本,没有用红外光来检测滚轮转动,而是将滚轮直接与机械齿轮连接,从物理上保证滚动的离散化。当然,这样做可靠性更高,但噪声却会很大。罗技在这里还做了一些额外的静音设计,将弹簧8的末端前面一小段放到装满粘稠糊状物的槽中,这些糊糊增加了弹簧8回弹的阻力,减小了弹簧8和滚轮内侧撞击的噪声。

言归正传,说说这次拆机要解决的问题。鼠标偶尔会将单击误判为双击,或单击无反应。

单击误判为双击的原因可能是簧片13震动太久后,会有一些金属碎屑,导致偶发短路。

单击无反应的原因是簧片13的触点氧化发黑。

拿起子把发黑的部分戳掉,并清理干净可能存在的碎屑后。问题解决。

顺便又拆了两个其他鼠标研究了一下。

2. 罗技无线鼠标。

主要结构:左键1,右键2,发光二极管3,光学感应器IC 4,红外发光管5,红外接收器6。与普通光电鼠标相比,仅仅多了个射频发射芯片和电池接口,少了一个USB通讯接口。

电池连接线直接焊到板卡上,没有采用连接器。牺牲了可维修性,但降低了成本,增加了可靠性。这无疑是值得的。在IC 4的下方在旁边,pcb板分别开了一个方形的和圆形

的孔,不太明白用意。难道是干电池太重了,在PCB上减轻重量?

另外,很费解的是按钮7为啥要放到板卡上,这估计是板卡开发时用的复位按钮,用户完全用不到。明显是设转人员没仔细审核BOM,导致成本无谓上升,该打板子。

3. 双飞燕光电鼠标

其实我还挺信赖这个品牌。拆机后还是看出与罗技的明显差距,我们看看双飞燕是怎么降成本的:

1) IC的外省器件几乎全部省掉了。应该牺牲了板卡的抗干扰和ESD的能力。

2) 鼠标滚轮直接连到机械齿轮上。省掉了红外光检测滚动幅度。但机械齿轮的噪声要大得多,而且滚轮分辨率没有红外检测方式那么高。

3) Usb通讯线直接焊到板卡上。省掉一对连接器。

二线厂商跟在一线厂商屁股后面喝点汤不容易啊。降成本是不得不做的,消费者纷纷表示理解。

本文标签: 滚轮滚动弹簧板卡齿轮