Trackball開(kāi)關(guān)使手持設備具有PC鼠標功能

2004年5月B版

引言

　　新一代的手持設備正變得越來(lái)越小巧精致，最終用戶(hù)的軟件接口也變得越來(lái)越復雜。隨著(zhù)基于軟件的電子設備集成度不斷提高，手機、個(gè)人數字助理(PDA)、手表和全球定位系統等設備越來(lái)越象計算機，都使用圖標菜單進(jìn)行操作。據估計到2005年，大多數高端手持設備將會(huì )采用類(lèi)似Windows的人機界面。設備功能的增加要求采用更加靈活的方法來(lái)操縱光標，以便用戶(hù)能更快地掌握設備的使用方法并能更精確、更有效地使用設備。設計人員目前正在尋找360度全方位的光標定位方法，而不是采用以前用過(guò)的只有上、下、左、右四個(gè)方向的單功能按鈕。Trackball開(kāi)關(guān)(Trackball Switches)不僅提供了這一功能，而且它的體積很小，易于安裝在手持設備上，使用效果也很好，能滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。

目前的光標定位方法

　　每種手持設備都給用戶(hù)提供了在屏幕上移動(dòng)光標的方法。只需要用一個(gè)手指頭，操縱桿可以控制4個(gè)、5個(gè)和9個(gè)方向的光標移動(dòng)(上、下、左、右、對角線(xiàn)和回車(chē))和確認。新設計的產(chǎn)品融合了基于軟件的系統，并有較大的屏幕， 把照相、彩色圖片顯示、游戲和網(wǎng)絡(luò )瀏覽功能全都整合到單個(gè)產(chǎn)品上。因為功能相當復雜，設計人員面臨這樣一個(gè)難題需要解決：必須給用戶(hù)提供能在4、5、或9種方向上移動(dòng)和確認光標的按鈕開(kāi)關(guān)；而且開(kāi)關(guān)的體積必須很小，容易安裝，產(chǎn)品的壽命還必須很長(cháng)，有討人喜歡的漂亮外表。目前游戲操縱桿開(kāi)關(guān)安裝面積大約為15x15平方毫米，側面高大約為2-3毫米。特別是移動(dòng)電話(huà)的手機，近年來(lái)變得越來(lái)越小巧，所以人機界面的按鈕開(kāi)關(guān)也必須隨之變小。就性能而言，游戲操縱桿開(kāi)關(guān)的壽命大約在單方向上可操作一百萬(wàn)次；目前在手持設備中加上游戲機和因特網(wǎng)瀏覽功能已逐漸變成主流，按鈕開(kāi)關(guān)的使用壽命必須在各個(gè)方向上都有顯著(zhù)增長(cháng)才能滿(mǎn)足產(chǎn)品的要求。

具有鼠標功能的Trackball開(kāi)關(guān)

　　考慮到手持設備需要以360度全方位來(lái)移動(dòng)和確認光標，操縱器的體積大小和可操作性至關(guān)重要。顯然在手持設備中插入一個(gè)鼠標是很不現實(shí)的，所以只剩下兩種現存的計算機操縱光標的手段，即接觸板(touchpad )和 Trackball技術(shù)，可供選擇。為了把操作者手指的移動(dòng)轉換成坐標讀入計算機，接觸板(touchpad )需要一定大小的安裝面積。雖然Trackball只是一個(gè)密封的小球，安裝尺寸非常小，但完全能操縱和確認光標的自由移動(dòng)。

電氣上的獨立性

　　當前Trackball技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于這樣一個(gè)事實(shí)：它是一個(gè)嚴格的機械裝置。電磁開(kāi)關(guān)依賴(lài)于電源，開(kāi)關(guān)操作時(shí)一定會(huì )消耗電能，而降低電能消耗是所有手持設備需要解決的主要矛盾。而Trackball則不需要電源，它可以根據球體每次轉動(dòng)的方向和程度發(fā)送相應個(gè)數的脈沖。手持設備的軟件或者專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的軟件可以把這些脈沖信息轉換成屏幕光標的位置。大多數Trackball接口軟件允許用戶(hù)設置每次旋轉的脈沖個(gè)數?；剀?chē)確認功能的實(shí)現也相當方便，只要把球往下按，就相當于按了回車(chē)鍵，這樣做感覺(jué)很自然。

Trackball開(kāi)關(guān)性能

　　Trackball可以從全方位上移動(dòng)光標和確認光標的位置(即按回車(chē))，這樣做使得它的使用壽命非常非常長(cháng)。測試表明在各個(gè)方向上Trackball的操作壽命遠遠超過(guò)100萬(wàn)次；回車(chē)(確認光標位置的)操作壽命大于50萬(wàn)次。這一性能使得Trackball非常適合用在諸如游戲控制器或網(wǎng)絡(luò )移動(dòng)電話(huà)等開(kāi)關(guān)操作極其頻繁的應用場(chǎng)合。

　　單純從設計的觀(guān)點(diǎn)看，因為廠(chǎng)家為最終用戶(hù)提供了比較完善的接口，所以Trackball是一種非常易用的移動(dòng)和確認光標的開(kāi)關(guān)器件。典型的Trackball開(kāi)關(guān)內部有一個(gè)直徑為8毫米的符合人機工程學(xué)的小球，具有360度方位移動(dòng)和確定光標位置的功能(回車(chē))，整個(gè)開(kāi)關(guān)安裝在12x12平方毫米，高7.3毫米的封裝中。手持設備的設計人員將可以看到Trackball比游戲操縱桿和其他開(kāi)關(guān)有幾個(gè)安裝方面的優(yōu)點(diǎn)。Trackball開(kāi)關(guān)可以不直接安裝在印刷線(xiàn)路板上，它有一個(gè)可以連接幾個(gè)端口的伸縮頭。Trackball也可以固定在設備的面板或后板上，其端口可以與印刷線(xiàn)路板的連接器連接。這種安裝方法可以確保用戶(hù)在手持設備的塑料外殼上更好地調整和確認光標的位置，而且手持設備可以做得比較薄，而當使用游戲操縱桿時(shí)手持設備的外型往往不很美觀(guān)，顯得比較厚。

美觀(guān)外表和功能的協(xié)調

　　目前在市場(chǎng)上可以買(mǎi)到的Trackball開(kāi)關(guān)是專(zhuān)利產(chǎn)品，既考慮到外觀(guān)的漂亮也考慮到使用者的手感。選用的材料具有防灰塵和防污垢的能力?；覊m和污垢會(huì )妨礙Trackball的自由活動(dòng)。選用的材料必須能提供適當的摩擦力，不能太大，也不能太小。摩擦力太大，球體被卡住不能自由活動(dòng)，摩擦力太小，滑動(dòng)范圍不容易控制。Trackball開(kāi)關(guān)還有一些吸引人的特性，如操作者的手指不會(huì )在球體上打滑。用戶(hù)也喜歡那種壓下回車(chē)時(shí)的觸覺(jué)，一聲清脆的滴答聲伴隨著(zhù)回車(chē)操作。

　　設計人員對漂亮的外觀(guān)很感興趣。例如，有些Trackball內部集成了兩個(gè)發(fā)光二極管，可以用于照明；這兩個(gè)發(fā)光二極管的顏色還可以由設計者任意選擇，這些Trackball在設計審美學(xué)上又有進(jìn)一步的改進(jìn)，使得手持設備的制造廠(chǎng)商更加愿意采用這類(lèi)Trackball。有些手持設備制造廠(chǎng)商還可能要求在Trackball上鐫刻廠(chǎng)商的標記。

　　Trackball的設計同時(shí)需要考慮設計方面的挑戰，工程師們在解決了一些設計技術(shù)難題后才得以制造成功。Trackball必須密封起來(lái)以保護其不受外界環(huán)境的污染。最理想的情況下，Trackball應該密封在符合IP54標準或更高要求的環(huán)境中。開(kāi)關(guān)必須能防止靜電放電，也必須制造得相當堅固，經(jīng)受得起頻繁的沖擊和震動(dòng)。

結語(yǔ)

　　由于Trackball緊湊和多姿多彩的設計，Trackball不僅可以用在移動(dòng)電話(huà)手機、個(gè)人數據助理、全球定位系統等手持設備上，還可以用在遙控設備、鍵盤(pán)、筆記本和PC機、照相機、可攜式攝像機、游戲機上或任何需要鼠標進(jìn)行全方位光標移動(dòng)和確認的小型設備上。

　　由于人機界面的進(jìn)步，在消費電子產(chǎn)品中融合Trackball技術(shù)已成為必要。Trackball是一種不消耗電能的開(kāi)關(guān)，它體積小、效率高，又非常靈活，極其適合在手持設備中用作顯示屏光標移動(dòng)和確認開(kāi)關(guān)。Trackball由于其獨特的設計，將使產(chǎn)品的外型設計更加漂亮美觀(guān)，同時(shí)Trackball開(kāi)關(guān)結實(shí)可靠，可以保證產(chǎn)品有很長(cháng)的使用壽命，從而給電子制造廠(chǎng)商帶來(lái)豐厚的利潤?！?BR>