CN107291268A - 一种鼠标 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种鼠标，所述鼠标包括：鼠标本体，所述鼠标本体上设置有供用户操作的功能区域，所述功能区域上设置有接受外界按压操作的信号发生层，所述信号发生层根据外界按压操作产生形变生成电信号；与所述信号发生层连接、对所述信号发生层的电信号进行处理的信号处理电路。上述方案，通过在鼠标本体的功能区域设置信号发生层，该信号发生层接受外界的按压操作进而产生形变，以此生成电信号，用此电信号表示鼠标本体上产生了按键动作；用此种生成电信号的方式进行鼠标功能键的操作，代替了鼠标原有的机械触点式开关，此种方式延长了鼠标的使用寿命，避免了用户因鼠标按键失灵而频繁更换鼠标的问题。

Description

一种鼠标

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及一种鼠标。

背景技术

鼠标自1968年诞生以来，已经经历过近40年的演变和发展。近10年来，随着消费型电脑的普及，鼠标的工作方式也有了翻天覆地的进步：从早期的机械滚轮鼠标到目前主流的光电鼠标再到中高端的激光鼠标。同时，随着人们对办公环境和操作便捷性要求日益增高，无线鼠标普及也被提到日程上来。

现有的无线鼠标采用的都是机械触点式开关，通过按压按键开关控制机械触点的接通与断开，以此产生电信号，但是，机械触点存在寿命短、易氧化等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种鼠标，用以解决现有的鼠标因使用机械触点式开关造成其使用寿命短，影响用户使用的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种鼠标，包括：

鼠标本体，所述鼠标本体上设置有供用户操作的功能区域，所述功能区域上设置有接受外界按压操作的信号发生层，所述信号发生层根据外界按压操作产生形变生成电信号；

与所述信号发生层连接、对所述信号发生层的电信号进行处理的信号处理电路。

进一步地，所述功能区域包括鼠标本体的左键和右键中的至少一者。

进一步地，所述信号发生层包括：至少一个独立的按压区域，所述按压区域与所述信号处理电路连接。

进一步地，所述按压区域包括：设置于鼠标本体第一面的摩擦电极；以及

与所述摩擦电极成第一预设间隔、且相对设置的导体电极，所述导体电极与所述信号处理电路连接，且所述导体电极位于所述鼠标本体的第二面；

其中，所述第一面与所述第二面为相对的两面。

进一步地，所述摩擦电极的材质为高分子聚合物。

进一步地，所述导体电极的材质包括：金属、石墨烯、金属氧化物和金属合金中的至少一种。

进一步地，所述摩擦电极和所述导体电极两个相对面中至少一个面上设置有微纳凹凸结构。

进一步地，所述微纳凹凸结构的凸起图形高度为10纳米至100微米，宽度为10纳米至100微米。

进一步地，所述信号处理电路包括：对所述信号发生层产生的电信号进行收集的信号收集器，所述信号收集器与所述信号发生层连接；

识别所述信号发生层的电信号的信号探测器，所述信号探测器与所述信号收集器连接；

对所述电信号进行处理的信号处理器，所述信号处理器与所述信号探测器连接。

进一步地，所述鼠标，还包括：

采集所述电信号并进行存储的电源管理器，所述电源管理器与所述信号处理电路连接。

进一步地，所述鼠标本体的外表面设置有一保护结构。

本发明的有益效果是：

上述方案，通过在鼠标本体的功能区域设置信号发生层，该信号发生层接受外界的按压操作进而产生形变，以此生成电信号，用此电信号表示鼠标本体上产生了按键动作；用此种生成电信号的方式进行鼠标功能键的操作，代替了鼠标原有的机械触点式开关，此种方式延长了鼠标的使用寿命，避免了用户因鼠标按键失灵而频繁更换鼠标的问题。

附图说明

图1表示本发明实施例一的鼠标的组成结构示意图一；

图2表示鼠标本体上功能区域的划分示意图；

图3表示本发明实施例一的鼠标的组成结构示意图二；

图4表示本发明实施例的按压区域的具体结构示意图；

图5表示本发明实施例的信号处理电路的具体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明针对现有的鼠标因使用机械触点式开关造成其使用寿命短，影响用户使用的问题，提供一种鼠标。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一的鼠标包括：

鼠标本体100，所述鼠标本体100上设置有供用户操作的功能区域110(如图1中的虚线框所示区域)，所述功能区域110上设置有接受外界按压操作的信号发生层120(如图1中的虚线框内的矩形框所示区域)，所述信号发生层120根据外界按压操作产生形变生成电信号；

与所述信号发生层120连接、对所述信号发生层120的电信号进行处理的信号处理电路130。

需要说明的是，该功能区域110为鼠标本体上设置的可供用户进行鼠标操作的操作区域，如图2所示，鼠标本体100上的左键区域111和右键区域112均可称为鼠标本体100的功能区域，鼠标本体100上除左键区域111和右键区域112外的其它可进行按压操作、且产生相应鼠标动作的其它操作区域也可称为鼠标本体100的功能区域。

需要说明的是，所述信号发生层120可以设置在左键区域111、右键区域112及其它操作区域均可以用来设置信号发生层120。

上述实施例的鼠标，通过在鼠标本体的功能区域上设置可以采集用户操作动作的信号发生层，该信号发生层可以根据用户的按压操作，生成电信号(该电信号主要由信号发生层发生形变而产生)，该电信号用来代替按下现有的鼠标上的机械触点式开关而产生的电信号，避免了利用机械触点式开关的方式进行鼠标操作而造成鼠标寿命不长的问题，本实施例的电信号的生成方式延长了鼠标功能区域的使用寿命，从而延长了鼠标的使用寿命。

需要说明的是，为了使得信号发生层120可以根据用户的按压操作准确的生成电信号，所述信号发生层120包括至少一个独立的按压区域，且该按压区域与信号处理电路130连接。具体地，信号发生层120包括一个按压区域或多个按压区域，当按压区域包括多个(两个或两个以上)时，每个按压区域之间为独立设置，即每个按压区域分别产生各自的电信号，不受其他按压区域的影响，且每个按压区域通过单独的导线实现与信号处理电路130的连接。例如，在实际应用时，可以在图2所示的鼠标本体的左键区域111上设置两个小按压区域，且两个小按压区域相互独立，互不干扰；在右键区域112上设置一个大的按压区域，该按压区域覆盖整个右键区域112。

需要说明的是，为了方便按压区域的制作与安装，每个按压区域均具有特定的几何形状，例如为圆形、方形、椭圆形或三角形等。

如图3所示，具体地，所述按压区域包括：设置于鼠标本体100第一面的摩擦电极121；以及

与所述摩擦电极121成第一预设间隔、且相对设置的导体电极122，所述导体电极122与所述信号处理电路130连接，且所述导体电极122位于所述鼠标本体100的第二面；其中，所述第一面与所述第二面为相对的两面。

这里需要说明的是，本发明中可以将摩擦电极121设置在鼠标本体的外表面，供用户直接按压，也可以将导体电极122设置在鼠标本体的外表面，供用户直接按压，以上所说的鼠标本体的外表面均指的是鼠标本体上的按压区域的表面未设置其他覆盖物。例如，如图3所示，当按压区域上未设置其他覆盖物时，所述摩擦电极121外露于鼠标本体100的表面，即用户可以在鼠标本体100上直接观测到摩擦电极121，而用户直接按压的也是该摩擦电极121；该导体电极122与摩擦电极121相对设置，即相对于摩擦电极121来说，该导体电极122设置在鼠标本体的内部，即用户无法直接观测到该导体电极122，在按压操作时，也不会直接接触该导体电极122。

还需要说明的是，因电信号主要是按压区域发生了形变而产生的，所以在设置摩擦电极121和导体电极122时，只要保证二者可以通过形变产生电信号即可，例如该形变可以为摩擦电极121和导体电极122之间的距离发生变化(即摩擦电极121朝相对导体电极122的位置运动)，该形变还可以为在微观层面上，二者发生了相对运动；因为摩擦电极121和导体电极122之间的相对运动使得二者之间的电荷发生变化，从而输出电压、电流，生成了电信号。

在实际应用中，对通过摩擦电极121和导体电极122通过相对运动生成电信号的情况举例说明如下：

情况一

将摩擦电极121设置为具有特定的弯曲弧度的结构，导体电极122可以设置为平面状的结构，当摩擦电极121与导体电极122配合时，将摩擦电极121的边缘与导体电极122的边缘进行对应贴合，此时二者之间形成一容置空间，当按压摩擦电极121时，摩擦电极121的某一部分发生了形变，使得摩擦电极121与导体电极122发生了接触，此时二者之间因摩擦接触便生成了电信号；

情况二

将摩擦电极121与导体电极122设置为相同的形状(例如，均为平面状的结构)，通过在二者之间设置具有支撑功能、且可伸缩的部件(例如微型弹簧)，在按压摩擦电极121时，因微型弹簧的收缩，使得摩擦电极121与导体电极122发生了接触，此时二者之间因摩擦接触便生成了电信号；

情况三

将摩擦电极121与导体电极122设置为相同的形状(例如，均为平面状的结构)，二者之间贴合(需要说明的是，该贴合仅是宏观上的贴合，二者在微观层面上来说，还是具有一定缝隙的)，当按压摩擦电极121时，使得摩擦电极121与导体电极122在微观层面上发生了接触，此时二者之间因摩擦接触便生成了电信号；

情况四

在进行摩擦电极121和导体电极122的制作时，摩擦电极121和导体电极122上均设置特定数量的电荷，且在进行二者设置时，通过微型弹簧将摩擦电极121与导体电极122进行分离；当按压摩擦电极121时，因摩擦电极121朝靠近导体电极122的方向运动了，二者之间的距离发生了变化，使得二者之间的电势差发生了变化，由此也可生成电信号。

上述仅是对摩擦电极121和导体电极122的设置及产生电信号方式的举例说明，需要说明的是，任何通过摩擦电极121和导体电极122的相互作用而产生电信号的方式均属于本发明的保护范围。

需要说明的是，因摩擦电极121可以由用户直接进行操作，因此其通常采用高分子聚合物材料制成，例如可以为聚二甲基硅氧烷、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚偏氟乙烯、聚己二酸乙二醇酯薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、聚异丁烯薄膜、聚丙烯腈薄膜、聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基薄膜、甲基丙烯酸酯薄膜、天然橡胶薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、氯丁橡胶薄膜、甲醛苯酚薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜。

导体电极122需要生成电信号，以方便电信号的传递，所述导体电极122通常由导电材质构成，例如，所述导体电极的材质可以包括但不限于是：金属、石墨烯、金属氧化物和金属合金中的至少一种；其中，金属包括：金、银、铬、铂、铝、镍、锡、铁、钯、铜、钒、钛、钼、锰、钨；金属氧化物包括：铟锡氧化物(ITO)；金属合金包括：铝合金、钛合金、镉合金、镁合金、铍合金、锰合金、铜合金、锌合金、铌合金、铅合金、锡合金、镓合金、铋合金、铟合金、钨合金、钼合金、镍合金和钽合金。

还需要说明的是，可以通过增大导体电极122与摩擦电极121的摩擦面积来提高按压区域的灵敏度，具体的设置方式为：在所述摩擦电极121和所述导体电极122两个相对面中的至少一个面上设置微纳凹凸结构。

例如，采用在摩擦电极121和所述导体电极122两相对面上均设置微纳凹凸结构的方式来增大导体电极122与摩擦电极121的摩擦面积，如图4所示，导体电极122上的微纳凹凸结构与摩擦电极121上的微纳凹凸结构相互配合(导体电极122上的凸起图形123对应摩擦电极121上的凹陷部，摩擦电极121上的凸起图形123对应导体电极122上的凹陷部，此处的对应可以为完全对应吻合，也可以为部分对应)，以此增大摩擦电极121与导体电极122的摩擦接触面积，增大了电信号的产生强度。

还需要说明的是，所述微纳凹凸结构的凸起图形123除了为图4中所示的锥状外，还可以为条状、叉指状、线状、点状等，优选地，所述凸起图形123高度设置为10纳米至100微米，宽度设置为10纳米至100微米。

经过信号处理电路对信号发生层的电信号进行处理，使得电子设备可以识别鼠标的按键动作，进而执行相应的鼠标操作，具体地，如图5所示，所述信号处理电路的具体设置方式为：

所述信号处理电路130包括：对所述信号发生层120产生的电信号进行收集的信号收集器131，所述信号收集器131与所述信号发生层120连接；

识别所述信号发生层120的电信号的信号探测器132，所述信号探测器132与所述信号收集器131连接；

对所述电信号进行处理的信号处理器133，所述信号处理器133与所述信号探测器132连接。

信号处理电路130对电信号进行处理，然后由信号处理器133将处理后的电信号发送给电子设备，使得电子设备可以根据该电信号所对应的功能区域，执行相应的鼠标功能操作，如左键选中操作、右键弹出菜单操作等。

需要说明的是，本实施例的所述鼠标可以为有线鼠标，也可以为无线鼠标。

本实施例的鼠标，通过采用摩擦发电方式产生电信号，以此替代机械触点式开关的触发方式，延长了鼠标的使用寿命，提高了用户使用体验效果。

实施例二

本发明实施例二的鼠标，在实施例一的基础上还包括：

采集所述电信号并进行存储的电源管理器，所述电源管理器与所述信号处理电路连接。

需要说明的是，该实施例中，通过将信号处理电路中的电信号传递给电源管理器，该电源管理器可以将用户操作功能区域产生的电信号进行能量存储，当鼠标为无线鼠标时，该能量可以为鼠标的后续使用提供电能，避免了用户频繁更换电池的麻烦。

实施例三

本发明实施例三的鼠标，在实施例一或实施例二的基础上，还包括：

一保护结构，该保护结构设置在所述鼠标本体的外表面(即鼠标本体的外层)上。

通过在鼠标本体的外层上设置保护结构，该保护结构可以用来防水、防尘，对鼠标本体起到了密封保护的作用。

本发明实施例的鼠标，通过摩擦发电技术产生电信号，替代机械触点式开关，并可同时为鼠标蓄电，具有使用寿命长、续航时间长等优点。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种鼠标，其特征在于，包括：

鼠标本体，所述鼠标本体上设置有供用户操作的功能区域，所述功能区域上设置有接受外界按压操作的信号发生层，所述信号发生层根据外界按压操作产生形变生成电信号；

与所述信号发生层连接、对所述信号发生层的电信号进行处理的信号处理电路。

2.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述功能区域包括鼠标本体的左键和右键中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述信号发生层包括：至少一个独立的按压区域，所述按压区域与所述信号处理电路连接。

4.根据权利要求3所述的鼠标，其特征在于，所述按压区域包括：设置于鼠标本体第一面的摩擦电极；以及

与所述摩擦电极成第一预设间隔、且相对设置的导体电极，所述导体电极与所述信号处理电路连接，且所述导体电极位于所述鼠标本体的第二面；

其中，所述第一面与所述第二面为相对的两面。

5.根据权利要求4所述的鼠标，其特征在于，所述摩擦电极的材质为高分子聚合物。

6.根据权利要求4所述的鼠标，其特征在于，所述导体电极的材质包括：金属、石墨烯、金属氧化物和金属合金中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的鼠标，其特征在于，所述摩擦电极和所述导体电极两个相对面中至少一个面上设置有微纳凹凸结构。

8.根据权利要求7所述的鼠标，其特征在于，所述微纳凹凸结构的凸起图形高度为10纳米至100微米，宽度为10纳米至100微米。

9.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述信号处理电路包括：对所述信号发生层产生的电信号进行收集的信号收集器，所述信号收集器与所述信号发生层连接；

识别所述信号发生层的电信号的信号探测器，所述信号探测器与所述信号收集器连接；

对所述电信号进行处理的信号处理器，所述信号处理器与所述信号探测器连接。

10.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，还包括：

采集所述电信号并进行存储的电源管理器，所述电源管理器与所述信号处理电路连接。

11.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述鼠标本体的外表面设置有一保护结构。