一个微小的动作。
一个精确的信号。

探索把指尖动作变成数字指令的机构。

检查装配

参考比例 · 毫米

光学滚轮架构。
按参考比例重建的原创模型。

工程说明

一件原创的参考尺度重建作品，还原真实的光学编码滚轮结构：带弹簧顿挫的滚轮与可下压的转轴。它不是某款零售鼠标的实测复制品，也不是厂商的 CAD 模型。

滚动：开槽码盘打断两路在空间上错开的光学通道，其相位顺序决定方向。24 个相距四分之一槽距的槽口，每转产生 96 个正交边沿，在此被解码为 24 个滚动步。

滚轮点击：左侧轴承是一个枢轴；右侧轴瓦沿导轨下移，使转轴最多倾斜 1.5°。一个不随之旋转的推件按下中键开关。滚动与按压是两个相互独立的自由度。

指针移动：独立的底部导航传感器透过镜头对被照亮的表面成像。它并非滚轮编码器，本展品也不模拟图像相关运算或光标运动。

材质采用程序化着色、微观表面变化、摄影棚反射与实时阴影。它们是创作出的近似效果，并非实测的材质扫描。

光路经过放大并着色以便讲解。顿挫格数与整体尺寸均为建模选择。弹簧形变与开关行程是运动学示意，并非有限元或电接触仿真，开关触点细节已简化。信号是理想化的，省略了噪声、开关抖动与固件滤波。

拖动空白处可旋转视角，右键拖动可平移；拖动胎面可转动它，轻点则可点击。聚焦模型即可捕获输入：鼠标滚轮用于缩放，Shift + 滚轮转动胎面，方向键上/下单步一格顿挫，空格运行或暂停驱动，按住 M、L 或 R 可触发对应按键，1–4 切换装配显示，S 保存 PNG，Esc 释放捕获。

参考资料：US 5,912,661 A，一种 Z 编码器滚轮机构。

操作机构

从触摸到滚动。

胎面、转轴与开槽码盘一同转动。两路光学通道分辨方向；按压转轴则触发一个独立的开关。

速率

按住即可触发。一次按压是独立的按键事件；它从不改变滚动计数。

滚轮角度

滚动步数

净边沿数

方向
非法跳变
左键点击
滚轮点击
右键点击

停止驱动，将滚轮归零，清除计数器、轨迹与按住的按键，并恢复剖视总览。

播放控制中的运行与暂停会以下方设定的速率驱动滚轮。单步会停止驱动，并恰好转过一格顿挫。

实时正交信号

A B

0010110100

24 个窗口 · 24 处顿挫 · 每转 96 个边沿。四次有效跳变产生一个滚动步。
从解码器状态读取的理想模型信号：不含噪声、开关抖动或固件滤波。

在电脑一端

解码后的滚轮运动会滚动这份文档。一次按压是独立的按键事件。

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约 1998 年 · 计算

滚轮与光学编码器

三套机构共用一根轴：手指转动的胶圈、制造顿挫感的凸轮，以及告诉电脑方向的开槽码盘。

滚轮摸起来只是一个动作，但三套机构共用着它的轴。橡胶胎面给手指一个着力处；成形弹簧在 24 个凸起的凸轮上滑动，制造出可以感觉到的顿挫，并在两格之间把滚轮稳住；而在光学传感器之间转动的开槽码盘，则不只告诉电脑滚轮动了，还告诉它往哪边动。

有意思的正是方向，而单个传感器给不出来：无论往哪边转，它输出的脉冲列完全一样。于是第二个传感器被放在四分之一节距处，这一对便走出一个两位编码——00、10、11、01——正转时按这个顺序，反转时正好相反。本展品用与真实电路相同的方式解码：在边沿被越过时逐个计数，四个算一格。因此在一个窗口内来回抖动会互相抵消，页面不会乱滚。

按压滚轮是另一个独立的自由度。转轴被导向的右端会倾向自己的中键开关，因此一次滚轮点击是作为按键事件到达的，从不会改变滚动计数；左右按键也通过各自的柱塞与触点弹簧以同样的方式工作。

这套装配是依据公开资料所述光学滚轮架构做的参考尺度重建，导出为 187 个几何体与 371 个具名零件，随展品一同提供。彩色光束是为了显示哪条光路被遮断而画的，真实的红外光并不可见，信号也是理想化的，不含噪声、开关抖动或固件滤波。它不指向任何具体商品，也没有使用厂商的 CAD 数据。

规格

编码器: 24 个窗口，两路通道相距四分之一节距
分辨率: 每转 96 个边沿；四个边沿凑成一格滚动
阻尼: 24 凸起凸轮上的成形弹簧固定每个停歇位
滚轮点击: 转轴最多倾斜 1.5°，压向一个独立的中键开关
适用范围: 参考尺度重建，并非厂商 CAD

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本期展品