專(zhuān)利名稱(chēng)：符合人機(jī)工程學(xué)的點(diǎn)擊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)輸入裝置，尤其涉及一種將使用者的手定位在符合人機(jī)工程學(xué)的合適位置上的數(shù)據(jù)輸入裝置，以減小肢體重復(fù)運(yùn)動(dòng)的勞損危險(xiǎn)。另外，該輸入裝置適于使用在右手結(jié)構(gòu)和左手結(jié)構(gòu)中。
背景技術(shù)：
在過(guò)去15年里，技術(shù)革新的浪潮幾乎沒(méi)有改變大多數(shù)人與其個(gè)人計(jì)算機(jī)通常的交互方式，所述個(gè)人計(jì)算機(jī)通常設(shè)置在鍵盤(pán)、鼠標(biāo)和監(jiān)視器前。
人與其個(gè)人計(jì)算機(jī)交互的傳統(tǒng)方法所具有的問(wèn)題是人類(lèi)不適合一次坐幾個(gè)小時(shí)，尤其是在打字、點(diǎn)擊、敲擊以及凝視受照的屏幕的時(shí)候。這一動(dòng)作組合也是無(wú)益的，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致肌肉勞損、疲勞和緊張。盡管如此，人機(jī)工程學(xué)專(zhuān)家說(shuō)有幾種簡(jiǎn)便有效的方式可以改善計(jì)算機(jī)使用者的身體舒適性、工作疲勞并降低由重復(fù)動(dòng)作導(dǎo)致的勞損危險(xiǎn)。
將姿勢(shì)保持在一個(gè)區(qū)域內(nèi)，在該區(qū)域內(nèi)做微小的調(diào)節(jié)就能快速產(chǎn)生效果。即使是在家里但特別是在像辦公室那樣更緊張的環(huán)境里，使用者會(huì)強(qiáng)制使他們的身體處于導(dǎo)致疲勞和肌肉勞損的固定狀態(tài)。盡管在所述效果引人注意之前需要花幾周時(shí)間，但保持專(zhuān)家所稱(chēng)作的最佳的符合人機(jī)工程學(xué)的狀態(tài)可以提高能量水平并改善全身舒適性。好的姿勢(shì)可將脊骨保持在專(zhuān)家稱(chēng)為中立狀態(tài)的健康狀態(tài)。
個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)最常用的附件之一是將使用者手的動(dòng)作轉(zhuǎn)化為信號(hào)的鼠標(biāo)，與鼠標(biāo)相連的PC可采用所述信號(hào)在顯示器上移動(dòng)光標(biāo)或指針?？梢缘玫礁鞣N形式的計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)。通常，鼠標(biāo)包括本體以及兩個(gè)或多個(gè)用于選擇計(jì)算機(jī)功能的鼠標(biāo)按鍵，所述本體作為用于使用者的手的抓手且作為用于固定移動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)。鼠標(biāo)可采用電動(dòng)-機(jī)械式、光學(xué)-機(jī)械式或光學(xué)式移動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)。電動(dòng)-機(jī)械式和光學(xué)-機(jī)械式系統(tǒng)通常包括設(shè)置在本體內(nèi)用于轉(zhuǎn)動(dòng)并從鼠標(biāo)的底部突出以與鼠標(biāo)所處的表面接觸的球。鼠標(biāo)的移動(dòng)促使球轉(zhuǎn)動(dòng)。在本體內(nèi)的電子或光學(xué)傳感器將球的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成與鼠標(biāo)在x和y方向的運(yùn)動(dòng)程度成比例的電信號(hào)。鼠標(biāo)的運(yùn)動(dòng)也可以用光學(xué)系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)。光學(xué)系統(tǒng)需要在反射面上具有網(wǎng)格線的特殊鼠標(biāo)墊。當(dāng)鼠標(biāo)移過(guò)網(wǎng)格時(shí)，反射光方向的變化被光學(xué)檢測(cè)到并被轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。另一種鼠標(biāo)采用數(shù)碼相機(jī)拍下鼠標(biāo)移動(dòng)所在平面的周期性相片。數(shù)字信號(hào)處理器分析這些系列圖像以確定運(yùn)動(dòng)方向和程度。通常，由移動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的電信號(hào)通過(guò)鼠標(biāo)內(nèi)的微處理器被轉(zhuǎn)變?yōu)樾蛄械臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流并通過(guò)導(dǎo)線或通過(guò)紅外線或射頻信號(hào)裝置傳送到計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)利用從鼠標(biāo)獲得的x和y移動(dòng)數(shù)據(jù)反復(fù)地對(duì)顯示器上的光標(biāo)的位置進(jìn)行再計(jì)算。
大多現(xiàn)有技術(shù)的鼠標(biāo)具有用于將手支承在水平位置的通常為水平的主支承面，例如在授予Cheng的美國(guó)專(zhuān)利No.5,157,381的附圖中和在微軟鼠標(biāo)使用者手冊(cè)的圖中所示的鼠標(biāo)。但是，這種現(xiàn)有技術(shù)的鼠標(biāo)強(qiáng)迫手、手腕和前臂從其自然和放松狀態(tài)扭轉(zhuǎn)80-90度，并且需要有持續(xù)的肌肉力作用在手、手腕和前臂上以保持它們的狀態(tài)。對(duì)于三鍵鼠標(biāo)，食指、中指和無(wú)名指必須保持恒定的張力以防止手指太用力地壓靠在鍵上并防止無(wú)意中將鍵壓下。把持現(xiàn)有技術(shù)鼠標(biāo)的水平的手通過(guò)手腕上小指?jìng)?cè)僅有的一小塊面積支承在桌面上，于是在所述面積上會(huì)形成壓力痛處。整個(gè)效果和不適在開(kāi)始不會(huì)太明顯，但當(dāng)這些鼠標(biāo)長(zhǎng)期并連續(xù)地被使用一段時(shí)間后，使用者就會(huì)患上與使用這種計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)相關(guān)的疾病(例如腱炎、滑囊炎和腕管綜合癥)并感到疲勞、不適甚至手和手腕疼痛。
隨著鼠標(biāo)的使用變得更加普及，人機(jī)工程學(xué)已經(jīng)在鼠標(biāo)設(shè)計(jì)中占有愈加重要的角色。例如，能夠獲得被設(shè)計(jì)成既可用于右手使用者也可用于左手使用者的鼠標(biāo)。
授予Strand的美國(guó)專(zhuān)利No.6,031,522中披露了一種符合人機(jī)工程學(xué)的、具有可拆除的本體外殼的鼠標(biāo)。該外殼裝配在包含移動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)和開(kāi)關(guān)的基線鼠標(biāo)上。可在基線鼠標(biāo)上安裝不同的外殼以適應(yīng)各種手的尺寸、不同用手習(xí)慣、或者不同計(jì)算機(jī)的各種按鍵數(shù)量、各種應(yīng)用、或者特殊使用者的要求。被設(shè)計(jì)成既可用右手使用也可用左手使用的鼠標(biāo)改善了使用者的舒適性和效率并可以減少與鼠標(biāo)使用有關(guān)的傷害。如果計(jì)算機(jī)有單個(gè)的使用者，這種鼠標(biāo)是可接受且所希望的。但是，在家庭環(huán)境里，計(jì)算機(jī)可能要被具有不同用手習(xí)慣的多個(gè)使用者同時(shí)使用。同樣，在圖書(shū)館、學(xué)校以及其它共享計(jì)算機(jī)的場(chǎng)合，對(duì)于兩手通用鼠標(biāo)形狀的要求即使不是必須，但也是很迫切的。
授予Lo的美國(guó)專(zhuān)利No.6,072,471中披露了一種兩手通用的立式計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)，其具有在一側(cè)上的相對(duì)直立的手指接觸側(cè)和在相對(duì)一側(cè)上的拇指接觸側(cè)。兩組按鍵被設(shè)置在手指接觸側(cè)的相對(duì)端。當(dāng)手指接觸側(cè)在右側(cè)時(shí)，鼠標(biāo)可以由右手使用者把持，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)鼠標(biāo)使手指接觸側(cè)在左側(cè)時(shí)，其可由左手使用者把持。在任何時(shí)候都只有一組按鍵有效，并且可通過(guò)移動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)使按鍵選擇性地有效或無(wú)效。
授予Leman的美國(guó)專(zhuān)利No.6,373,468中同樣披露了一種具有符合人機(jī)工程學(xué)的輪廓外殼的點(diǎn)擊裝置，該外殼具有在第一端的第一組一個(gè)或多個(gè)按鍵接頭以及在第二端的第二組一個(gè)或多個(gè)按鍵接頭。外殼可拆除地與基座相連，并且當(dāng)外殼與左手結(jié)構(gòu)中的基座相連時(shí)，一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)適于由第一組一個(gè)或多個(gè)按鍵接頭致動(dòng)，當(dāng)外殼與右手結(jié)構(gòu)中的基座相連時(shí)，上述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)適于由第二組一個(gè)或多個(gè)按鍵接頭致動(dòng)。
與特殊鼠標(biāo)按鍵相關(guān)聯(lián)的功能的標(biāo)準(zhǔn)化是鼠標(biāo)設(shè)計(jì)中另一個(gè)符合人機(jī)工程學(xué)的方面。一個(gè)按鍵通常被定位在更方便地由食指致動(dòng)的位置，并且第二按鍵被定位在由中指致動(dòng)的位置。通常，光標(biāo)選擇功能被分配給由食指操作的鼠標(biāo)按鍵，因?yàn)樵摴δ苁峭ㄟ^(guò)鼠標(biāo)操作而啟用的主要功能。功能分配的標(biāo)準(zhǔn)化提高了鼠標(biāo)操作的便利性并減少了學(xué)習(xí)時(shí)間。但是，當(dāng)鼠標(biāo)被具有不同用手習(xí)慣的人使用時(shí)，功能分配的標(biāo)準(zhǔn)化就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。如果一種功能被分配給右手鼠標(biāo)的左鼠標(biāo)鍵(該鍵由右手使用者的食指操作)，該鼠標(biāo)的左手使用者就必須用中指使所述鍵致動(dòng)以實(shí)現(xiàn)同樣的功能。如果使用者也用左手鼠標(biāo)操作計(jì)算機(jī)，則該操作是笨拙并混亂的。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)通常對(duì)左手和右手鼠標(biāo)的功能提供重新分配。盡管這在保持采用手指啟用左手鼠標(biāo)和右手鼠標(biāo)功能之間的所需相互關(guān)系方面是有用的，但如果采用具有相反按鍵功能關(guān)系的鼠標(biāo)則會(huì)使使用者更加混淆。另外，許多計(jì)算機(jī)使用者不能完全熟悉操作系統(tǒng)以發(fā)現(xiàn)并改變功能鍵的相互關(guān)系。
除了移動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)外，鼠標(biāo)通常配有至少兩個(gè)用于選擇和啟用計(jì)算機(jī)功能的鼠標(biāo)鍵。鼠標(biāo)可配有額外的鍵，也可使用具有其它使用者輸入裝置形式的鼠標(biāo)，例如手指操作的滾輪，所述使用者輸入裝置可被用于在所示的電子文件上移動(dòng)光標(biāo)。
通常的計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)，例如在授予Bradley等人的美國(guó)專(zhuān)利No.D302,406中所示的一種鼠標(biāo)，總體上比其高度更寬，并具有基本對(duì)稱(chēng)的側(cè)面使得這些鼠標(biāo)既可被右手使用使用也可被左手使用使用。一些鼠標(biāo)具有特殊的形狀以對(duì)使用者的右手提供最佳吻合。在授予Clouss的美國(guó)專(zhuān)利No.D328,597中所示并由加拿大弗里蒙特(Fremont，CA)的Logitech公司以“MouseMan”商標(biāo)銷(xiāo)售的鼠標(biāo)具有稍微傾斜但基本呈水平的頂表面用于支承手指和右手手掌。由華盛頓州雷蒙德(Redmond，WA)的微軟公司銷(xiāo)售的第二代微軟鼠標(biāo)包括用于緊密地與右手拇指根部和手掌接合的凹形左側(cè)。在授予Gart的美國(guó)專(zhuān)利No.4,862,165中所示的鼠標(biāo)包括用于在基本上卷曲的位置支承一些手指的表面。一些符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)包括LogitechMouseManTM也被制成左手型的。
關(guān)于“功能狀態(tài)”更詳細(xì)的論述可以在例如由W.B.Saunders公司出版的“手(The Hand)”第二卷第53章第497-501頁(yè)中找到，在此完全提出其披露的內(nèi)容并因此通過(guò)引入作為參考。功能狀態(tài)與靜止時(shí)設(shè)定在某一狀態(tài)上的手的狀態(tài)相關(guān)。這基本上是包括手腕以及前臂轉(zhuǎn)動(dòng)的各個(gè)及每個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍的中間狀態(tài)。前臂在內(nèi)旋和外翻之間的中途位置。手腕背屈大約20°并尺側(cè)屈大約10°。手指在其每個(gè)關(guān)節(jié)處略微彎曲，食指彎曲最小且小指彎曲最大。拇指從手的部分相對(duì)處向前且其關(guān)節(jié)也部分彎曲。參照拇指對(duì)功能狀態(tài)做出更準(zhǔn)確的描述。在這個(gè)狀態(tài)，第一掌骨和第二掌骨之間的角度大約是45°。各個(gè)以及每個(gè)“功能狀態(tài)”必須力圖將多個(gè)有利的條件合并在一起，所述有利的條件相互間不總是相兼容。這些條件是那些使關(guān)節(jié)在有效范圍內(nèi)放置在把持更容易、發(fā)生僵硬的可能更小并且萬(wàn)一發(fā)生僵硬還可以進(jìn)行小幅度的適應(yīng)性移動(dòng)保護(hù)的位置上的條件。我們?cè)谏鲜龈拍钪屑尤胍粋€(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的概念在持續(xù)期內(nèi)所采用的工作狀態(tài)構(gòu)成了一種固定形式(在功能上)?！安淮嬖诠潭ǖ摹肮δ軤顟B(tài)”，手的功能必須涉及運(yùn)動(dòng)。”手(The Hand)，第二卷53章第501頁(yè)。
如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中一直試圖解決這些形式和功能的關(guān)系。授予Gart的美國(guó)專(zhuān)利No.4,862,165中披露了一種鼠標(biāo)，其具有用于支承手的前表面的弧形掌指骨支承面以及用于支承手的掌內(nèi)側(cè)墊的凹形掌內(nèi)側(cè)墊支承面。
授予Goldstein等人的美國(guó)專(zhuān)利No.5,726,683中披露了一種鼠標(biāo)，其具有頂表面、右側(cè)表面以及基本上垂直上升的左側(cè)表面。頂表面具有在15°-30°范圍內(nèi)從前到后并在20°-30°范圍內(nèi)從左到右的負(fù)斜面，并在頂表面的前部提供指骨支承。頂表面包括從前到后定向以在操作者手掌隆起下延伸而對(duì)其提供支承的峰部，以及一個(gè)由操作者用他或她的手掌隆起推壓鼠標(biāo)的表面。
授予Scenna等人的美國(guó)專(zhuān)利No.5,894,302中披露了一種鼠標(biāo)，其包括上表面，該上表面具有用于支承手的三角形面積的隆起，該三角形面積由手掌區(qū)、超手掌區(qū)以及在掌指關(guān)節(jié)下的區(qū)域圍成。上表面包括尾部，所述尾部具有位于使用者手的手掌和超手掌匯集的區(qū)域之下并承受其壓力的上升部分。前部的手指鍵在隆起上升高。
作為另一個(gè)背景技術(shù)，所報(bào)告的腕管綜合征的促發(fā)原因是不正確的使用計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)點(diǎn)擊器。采用常規(guī)鼠標(biāo)的使用者會(huì)養(yǎng)成不良習(xí)慣，這些不良習(xí)慣容易使他們患上腕管綜合征或使腕管綜合征加重。這些不良習(xí)慣包括采用過(guò)度的手腕角度而不是采用前臂和手指使鼠標(biāo)點(diǎn)擊器定位，例如以手腕向后彎曲大于15度的方式將手腕平放在桌面上，以及手腕內(nèi)旋(向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng))經(jīng)過(guò)一通常角度使手指伸開(kāi)包圍鼠標(biāo)本體并在這之后緊緊抓住鼠標(biāo)。在手處于這些狀態(tài)中的任意狀態(tài)時(shí)，手指動(dòng)作(點(diǎn)擊)被認(rèn)為是有可能刺激腕管內(nèi)的組織和神經(jīng)。不加選擇地使用腕撐或臂撐會(huì)使結(jié)果惡化。
已經(jīng)有幾種解決這些問(wèn)題的嘗試。鼠標(biāo)被設(shè)計(jì)成具有手掌把手和擴(kuò)大的方形端。但是，這些設(shè)計(jì)加重了以上確定的問(wèn)題。拇指和無(wú)名指形成連續(xù)的收縮并需要食指和中指在致動(dòng)鍵上連續(xù)的伸長(zhǎng)，從而促使前臂上的腱拉伸。至于其它的鼠標(biāo)設(shè)計(jì)，無(wú)名指必須放在鼠標(biāo)的側(cè)面，導(dǎo)致出現(xiàn)多種以上列舉的問(wèn)題。
此外，手的內(nèi)旋的程度加大。通過(guò)抬高手掌，食指向左伸長(zhǎng)加大并需要觸及的更多，由此必需加大內(nèi)旋的程度。盡管這些設(shè)計(jì)可提供一些對(duì)手的支承，但對(duì)手指伸展肌沒(méi)有任何緩解并且這些設(shè)計(jì)限制了手指對(duì)鼠標(biāo)的精確控制。
至今為止，大多手操作數(shù)據(jù)輸入裝置迫使使用者將他/她的手放在基本上與工作面平行的位置。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這一位置使使用者的手處于重復(fù)的運(yùn)動(dòng)勞損的危險(xiǎn)之中。作為對(duì)基本上與工作面平行這一位置的替換，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果手以達(dá)到大約90°的任何角度放在浮動(dòng)位置，則會(huì)降低勞損的危險(xiǎn)。但是，顯然大約45°的工作面是最佳的。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到目前在本領(lǐng)域已知形式的計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)裝置中固有的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的符合人機(jī)工程學(xué)的點(diǎn)擊裝置，在一個(gè)實(shí)施例中所述點(diǎn)擊裝置包括計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)。
中立的手姿勢(shì)也被稱(chēng)為是“休止”狀態(tài)，其是手最放松和不變形的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，在手、手腕和前臂上存在很小的肌肉活性。當(dāng)手處于休止?fàn)顟B(tài)時(shí)，手指略微下凹并略微張開(kāi)，拇指與食指形成“C”形。內(nèi)旋的程度因人而異，但應(yīng)該處于與水平成10度-45度的范圍內(nèi)。這一狀態(tài)在失重環(huán)境下例如當(dāng)手放松并懸浮在浴池或游泳池內(nèi)時(shí)很容易觀察到。
因此，本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置提供一種新型和改進(jìn)的符合人機(jī)工程學(xué)的計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)，該計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)使手在操縱鼠標(biāo)時(shí)盡可能地接近休止?fàn)顟B(tài)同時(shí)改善手的靈活性。這種改進(jìn)的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的形狀減少了在使用鼠標(biāo)過(guò)程中幾種已知的高度危險(xiǎn)的姿勢(shì)并可以連續(xù)進(jìn)行姿勢(shì)變換，以降低由脆弱的肌肉、關(guān)節(jié)和腱組織的卸載所形成的連續(xù)重復(fù)動(dòng)作的效果。這種形狀還使手具有靜止?fàn)顟B(tài)，降低了手腕伸肌和手指伸肌的張緊程度。
所述改進(jìn)的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)形狀使得由手腕和手的內(nèi)旋從與水平面成0度角減小到與水平面成大致80度角，當(dāng)與水平面成0度角時(shí)，由操作者手掌面限定的平面與鼠標(biāo)壓靠的表面接近平行，當(dāng)與水平面成大致80度角時(shí)，同一平面與鼠標(biāo)壓靠的表面接近垂直。這種使內(nèi)旋程度降低的形狀也使手和整個(gè)前臂壓靠在桌面上，由此緩解了通常施加在手腕上的壓力。肩部外展和肩部肌肉收縮被降低到最小并且承擔(dān)內(nèi)旋的前臂肌肉可以完全放松。所述形狀使手指可以舒服地卷曲并被支承而不是需要手指伸肌保持在連續(xù)收縮的狀態(tài)，因此減少了腱的拉伸。
所述改進(jìn)的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)在食指關(guān)節(jié)(指節(jié))下抬高并支承手指(中間指骨支承)并向小指傾斜。這種改進(jìn)的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)將兩個(gè)負(fù)斜面結(jié)合在該鼠標(biāo)的大約后三分之二上。一個(gè)斜面使鼠標(biāo)從前到后沿縱向向下傾斜并且另一個(gè)斜面使鼠標(biāo)從一側(cè)到另一側(cè)橫向傾斜。負(fù)的橫向傾斜面可以從左到右，也可以從右到左，這取決于該鼠標(biāo)是用于左手使用者還是右手使用者。所述兩個(gè)負(fù)斜面提供了小的后部垂直彎角，這樣可在較低地觸及鼠標(biāo)的同時(shí)仍在最接近的指骨處支承手指。這樣較低地觸及鼠標(biāo)與20度-30度的側(cè)向升高結(jié)合在一起，降低了在伸出位置支承手腕的張緊程度。從左側(cè)到右側(cè)的負(fù)斜面也改善了對(duì)鼠標(biāo)的握持并減小了內(nèi)旋程度。這種支承使手指處于自然不受力的狀態(tài)，該狀態(tài)是與自然手姿勢(shì)非常類(lèi)似的一種狀態(tài)，在將前臂放置在桌面上時(shí)可以很容易的觀察到這種狀態(tài)。通過(guò)在所有握持狀態(tài)下都保持這一形狀使手指可以用手指觸發(fā)的動(dòng)作而不是抬起掌指骨關(guān)節(jié)(指節(jié))來(lái)使按鍵致動(dòng)。這與通常的鼠標(biāo)設(shè)計(jì)有很大不同，通常的鼠標(biāo)設(shè)計(jì)抬高手的手掌并同時(shí)迫使手指伸肌拉伸和收縮。
所述改進(jìn)的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)結(jié)合了幾個(gè)有助于降低手指和手腕張緊程度的獨(dú)特的特征。對(duì)于拇指來(lái)說(shuō)，有一個(gè)外形光滑的表面從鼠標(biāo)的向前的底部延伸到指骨支承的頂部。這樣使使用者可以從正常狀態(tài)或手壓靠在鼠標(biāo)上的把持狀態(tài)變換到最舒適的握持狀態(tài)，此時(shí)操作者的手壓靠在其側(cè)面上(在小指上)并以被支承的靜止姿勢(shì)將鼠標(biāo)攏罩在桌面上。在手腕壓靠在桌面上并且手指實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)移動(dòng)的情況下，鼠標(biāo)或其它表面仍然能夠以常規(guī)方式被使用。這一用途還比常規(guī)鼠標(biāo)更好。
本發(fā)明的目的是提出一種在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的點(diǎn)擊裝置，其具有獨(dú)特的特征結(jié)合和新的變化以增加使用者的舒適性。本發(fā)明通過(guò)提供一種點(diǎn)擊裝置實(shí)現(xiàn)上述目的，所述點(diǎn)擊裝置支承使用者的手以避免手腕和手指的姿勢(shì)程度以及手的關(guān)節(jié)處于極端位置，例如手腕拉伸、手的手掌完全內(nèi)旋以及拇指的外展或內(nèi)收。所述裝置還被構(gòu)造成減小施加在腕管上的壓力并通過(guò)將手腕抬高到工作面以上而使施加在手腕敏感區(qū)上的接觸壓力降到最小。因而，所述點(diǎn)擊裝置趨向于形成更放松的手和手腕姿勢(shì)、將靜態(tài)肌肉負(fù)荷降到最小并減小在點(diǎn)擊裝置操作過(guò)程中的身體緊張程度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在工作面上使用的點(diǎn)擊裝置包括被構(gòu)造成放置在工作面上的底部以及至少一個(gè)手指操作的點(diǎn)擊元件。在具體的實(shí)施例中，所述點(diǎn)擊裝置是計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)裝置。
所述裝置包括具有頂部的上表面，所述頂部用于基本上在第二指的掌骨-指骨(MP)關(guān)節(jié)以及理想地在第三指MP關(guān)節(jié)的至少一部分處接觸使用者手的手掌上的手掌區(qū)。該頂部在高度上比上表面相對(duì)于底部的其余部分更高。因?yàn)樵诓僮魉鲅b置時(shí)多個(gè)反復(fù)的任務(wù)之一必須要用第二指和/或第三指按下按鍵，這時(shí)涉及的動(dòng)作主要是繞著那些手指的MP關(guān)節(jié)，因此，有利的是，頂部從那些MP關(guān)節(jié)向手腕提供主要的支承。
所述上表面從頂部以向前的方向朝著第二指和第三指向下延伸以形成前部區(qū)域，以向后的方向朝著使用者的手腕向下延伸以形成后部區(qū)域，以向內(nèi)的方向向下朝著拇指延伸以形成內(nèi)部區(qū)域，并且以向外的方向向下朝著第四和第五指的MP關(guān)節(jié)延伸以形成外部區(qū)域。橫向隆起以向外的方向從頂部延伸，以用于基本上在第四指和第五指的MP關(guān)節(jié)處(并有可能是第三指的MP關(guān)節(jié)的一部分處)與手掌區(qū)接觸。所述橫向隆起從頂部向下傾斜以引導(dǎo)手脫離完全內(nèi)旋的狀態(tài)。后部區(qū)域支承手的腕前區(qū)。
頂部和后部區(qū)域優(yōu)選是相對(duì)于底部足夠高以將手腕保持在工作面以上，從而在產(chǎn)生很小的或沒(méi)有任何手腕拉伸的情況下形成接近中立的手腕狀態(tài)，并使由于持續(xù)地與工作面接觸而作用在手腕敏感區(qū)上的接觸壓力降到最小。
后部區(qū)域以足夠大的曲率在向后的方向上向下傾斜，以基本避免與手掌的腕管區(qū)接觸，從而降低了作用在腕管上的壓力。例如，后部區(qū)域通常被構(gòu)造成避免與腕管的至少中間部分和近側(cè)部分接觸但可以與腕管的遠(yuǎn)側(cè)部分接觸。在具體的實(shí)施例中，后部區(qū)域在向后的方向上比前部區(qū)域在向前的方向上具有更大的曲率。
后部區(qū)域包括“手掌空隙”以基本避免支承手掌區(qū)域，從而使拇指在基本中立的拇指狀態(tài)下垂下并且相對(duì)于所述點(diǎn)擊裝置自由移動(dòng)。這樣消除了在常規(guī)鼠標(biāo)裝置上見(jiàn)到的由于與手掌支承干涉而作用在手掌區(qū)上的壓力和載荷。
頂部和后部區(qū)域理想的是具有足夠高度以使拇指的遠(yuǎn)側(cè)指骨可以壓靠在工作面上并處于極端的內(nèi)收和外展?fàn)顟B(tài)之間的休止?fàn)顟B(tài)。在具體的實(shí)施例中，拇指在內(nèi)收和外展之間大約中途位置。
前部區(qū)域可包括放置第二和第三指的按鍵。所述按鍵理想的是分別對(duì)著第二和第三指的指骨。這樣，所述指通過(guò)以基本中立的狀態(tài)向下按壓就可以有效地操作所述按鍵，而無(wú)需笨拙或緊張地移動(dòng)(也就是外展或內(nèi)收)。
在一些實(shí)施例中，殼體包括放置拇指的內(nèi)側(cè)表面以及放置第五指有可能還有第四指的外側(cè)表面。所述內(nèi)側(cè)表面包括具有倒置表面部分的上部區(qū)域，從而可以向下面對(duì)拇指的遠(yuǎn)側(cè)指骨。所述外側(cè)表面包括具有倒置表面部分的上部區(qū)域，從而可以向下面對(duì)著第五指的遠(yuǎn)側(cè)指骨(有可能還有第四指的遠(yuǎn)側(cè)指骨)。倒置表面部分為拇指和第五指(有可能還有第四指)提供了適宜的接觸位置以抬起點(diǎn)擊裝置，由此在鼠標(biāo)被抬起時(shí)減少了抓緊力或夾緊力。理想的是，所述裝置的重心設(shè)置在內(nèi)側(cè)表面的倒置表面部分和外側(cè)表面的倒置表面部分之間。這樣，在用手提升的過(guò)程中，所述裝置保持水平而不會(huì)在前-后方向上傾斜。
本發(fā)明提供了一種可在支承面上移動(dòng)的變形計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)，該鼠標(biāo)適于在“功能狀態(tài)”或“生理學(xué)狀態(tài)”下支承手。根據(jù)本發(fā)明的變形鼠標(biāo)的形式產(chǎn)生于在功能狀態(tài)下得到的人手的印痕。所述鼠標(biāo)包括底面、前端、后端以及相對(duì)的側(cè)面，以及用于在通常相對(duì)于支承面上升的方向支承手的手指的通常呈半球形的表面，此時(shí)小指位于第一高度并且食指位于相對(duì)于底面比第一高度更高的第二高度上。所述通常呈半球形的表面還適于支承手的中空部，使得手以相對(duì)于支承面(也就是桌子)和相對(duì)于半內(nèi)旋的前臂(也就是內(nèi)旋和外翻間的中途位置)成45度的角度定位。通常呈半球形的手指支承面從相對(duì)側(cè)面之一向上并橫向延伸。提供拇指支承面以支承手的拇指，使得鼠標(biāo)可靠地被夾持在拇指和手指之間，在該位置拇指支承面與通常呈半球形的手指支承面毫不費(fèi)力地相對(duì)定位。通常呈半球形的手指支承面和拇指支承面相互配合使手被支承在鼠標(biāo)上符合生理學(xué)要求的位置上。這方面是功能狀態(tài)的一個(gè)重要部分，也是人手最具特征的特點(diǎn)。手在相反方向中的工作是人類(lèi)的特征并且無(wú)論如何必須被保護(hù)。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，通常呈半球形的表面與腕前凹陷合并在一起以支承手的腕前隆起，并且與手掌凹陷合并在一起以支承手的手掌隆起。在兩個(gè)隆起之間(手掌和腕前)存在凹陷。其相應(yīng)的和補(bǔ)充的形式由我們稱(chēng)作的“后部延伸”的隆起表示，同時(shí)在附圖中對(duì)其進(jìn)行表示并在下文進(jìn)行更詳細(xì)的描述。凸起的分叉設(shè)置在通常呈半球形的表面之上以使手的手指處于鉗形狀態(tài)。
為了將使用者的手指定位在符合人機(jī)工程學(xué)的最佳狀態(tài)，本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置的優(yōu)選實(shí)施例的長(zhǎng)度是可調(diào)的以適應(yīng)使用者手的尺寸。優(yōu)選的實(shí)施例還包括將使用者的手支承在具有大致45°的手腕內(nèi)旋角度的位置上。同樣理想的是，本發(fā)明的實(shí)施例包括手掌支承，更理想的是，所述手掌支承與數(shù)據(jù)輸入裝置一體形成，并且進(jìn)一步更理想的是，所述一體的手掌支承具有膠體墊。
本發(fā)明其它理想的實(shí)施例包括滾動(dòng)裝置。盡管該滾動(dòng)裝置可以是常規(guī)的滾輪，但更理想的是該滾動(dòng)裝置響應(yīng)x-y方向的運(yùn)動(dòng)。
通常，本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置包括能夠?qū)?lái)自右鍵點(diǎn)擊、左鍵點(diǎn)擊、滾動(dòng)裝置以及從兩組前向鍵/后鍵的輸入進(jìn)行處理的電路。理想的是，在本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置的優(yōu)選實(shí)施例中，一組前向鍵/后鍵定位在數(shù)據(jù)輸入裝置的每側(cè)上。進(jìn)一步理想的是，橫向定位的前向鍵/后鍵被定位成一個(gè)在另一個(gè)之上以減少拇指從一個(gè)鍵移動(dòng)到另一個(gè)鍵所需的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置的實(shí)施例中包括通信線路。在一些實(shí)施例中，通信線路包括將數(shù)據(jù)輸入裝置連接到CPU上的導(dǎo)線。在這樣的實(shí)施例中，優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)輸入裝置包括橡膠導(dǎo)線保持器以減小損壞導(dǎo)線的危險(xiǎn)。在其它的一些實(shí)施例中，通信線路包括將數(shù)據(jù)輸入裝置連接到CPU上的光學(xué)收發(fā)器。在其它的實(shí)施例中，通信線路包括將數(shù)據(jù)輸入裝置連接到CPU上的無(wú)線收發(fā)器。
在本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置中，優(yōu)選的是，運(yùn)動(dòng)傳感器是光學(xué)式運(yùn)動(dòng)傳感器而不是機(jī)械式或光學(xué)-機(jī)械式運(yùn)動(dòng)傳感器。但是，在數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸入板上所使用類(lèi)型的無(wú)線運(yùn)動(dòng)傳感器也是優(yōu)選的。


根據(jù)以上描述，現(xiàn)在參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述圖1是采用普通鼠標(biāo)時(shí)處于強(qiáng)制狀態(tài)(內(nèi)旋)的手的示意圖；圖2是把持普通鼠標(biāo)而處于強(qiáng)制狀態(tài)的手的示意圖；圖3是處于與圖1所示相反狀態(tài)(外翻)的手的示意圖；
圖4是處于拳曲狀態(tài)的手的視圖；圖5是處于伸開(kāi)狀態(tài)的手的視圖；圖6是采用普通鼠標(biāo)時(shí)處于伸開(kāi)狀態(tài)的手的視圖；圖7a是處于生理學(xué)狀態(tài)的手的視圖；圖7b是手的弧形視圖；圖7c是手掌橫向軸線斜度的視圖；圖8是示出手掌以及周?chē)鷧^(qū)域的手的示意圖；圖9表示現(xiàn)有技術(shù)的鼠標(biāo)使使用者的右手處于大約45°角。
圖10是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的俯視圖；圖11是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的仰視圖；圖12是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的正視圖；圖13是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的后視圖；圖14是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)在右手狀態(tài)的后視圖；圖15是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)在左手狀態(tài)的后視圖；圖16是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)在收縮狀態(tài)的側(cè)視圖；圖17是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)在伸出狀態(tài)的側(cè)視圖；圖18是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的后透視圖；圖19是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的前透視圖；圖20是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的一部分的放大正視圖；圖21是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的剖視圖；圖22是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的前透視圖；圖23是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)在伸出狀態(tài)的俯視圖；圖24是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)在收縮狀態(tài)的剖視圖；圖25是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)在伸出狀態(tài)的剖視圖；圖26是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)處于由右手使用者使用的穩(wěn)定狀態(tài)的后視圖；圖27是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的后底視圖，圖中示出了用于使右手使用狀態(tài)穩(wěn)定的支承延伸部；圖28是用于本發(fā)明的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的支承延伸塊的俯視圖，所述支承延伸塊用于使鼠標(biāo)傾斜到既能被右手使用者使用也能被左手使用者使用的位置；圖29是具有底部?jī)A斜壁體的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的后視圖，所述底部?jī)A斜壁體既可用于左手狀態(tài)也可用于右手狀態(tài)；以及圖30是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的后視圖，該鼠標(biāo)具有底部?jī)A斜壁體并被傾斜以由右手使用者使用。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖中的多個(gè)視圖對(duì)依照本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置進(jìn)行描述。
圖1表示手處于內(nèi)旋(pronation)、使用普通鼠標(biāo)的強(qiáng)制狀態(tài)(圖2)。圖3是手處于外翻狀態(tài)、與圖1和2所示相反的狀態(tài)。圖4表示在屈肌組織的作用下手處于拳曲狀態(tài)。圖5表示當(dāng)手伸開(kāi)時(shí)伸肌組織的作用。圖6表示采用普通鼠標(biāo)時(shí)手處于伸開(kāi)狀態(tài)。
圖7a表示手處于“生理學(xué)狀態(tài)”或“功能狀態(tài)”?！肮δ軤顟B(tài)”在由W.B.Saunders公司出版的“手(The Hand)”(1985)第二卷第53章第497-501頁(yè)中得到論述，在此完全提出其披露的內(nèi)容并因此作為參考而被結(jié)合使用。手的骨架具有橫向和縱向(也就是雙重)凹度，這使其具有帶如圖7b所示的手掌凹度的杯子的形狀。為了實(shí)現(xiàn)手的把持功能必須要保持這些凹度。通常呈半球形的表面確保了保持正確的狀態(tài)。如圖7c所示，橫向軸線傾斜布置，更遠(yuǎn)離食指的掌指骨關(guān)節(jié)并且更接近第五指的掌指骨關(guān)節(jié)。其與縱向軸線成大約75度角，在本發(fā)明的總體形狀中也存在所述角度。
所述功能狀態(tài)與休止時(shí)設(shè)定在某一位置上的手的狀態(tài)相關(guān)。這主要是是包括手腕以及前臂轉(zhuǎn)動(dòng)的各個(gè)及每個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍的中間狀態(tài)。前臂處于內(nèi)旋和外翻之間的中途位置。手腕背屈大約20°并尺側(cè)屈大約10°。手指在其每個(gè)關(guān)節(jié)處略微彎曲，食指彎曲最小且小指彎曲最大。拇指從手的部分相對(duì)處向前且其關(guān)節(jié)也部分彎曲。參照拇指對(duì)功能狀態(tài)做出更準(zhǔn)確的描述。在這種狀態(tài)下，第一掌骨和第二掌骨之間的角度大約是45°。有多種方式描述“功能狀態(tài)”，從而可以使人想到存在多個(gè)“功能狀態(tài)”。手(The Hand)，第二卷53章第494頁(yè)。各個(gè)以及每個(gè)“功能狀態(tài)”必須力圖將多個(gè)有利的條件合并在一起，而且這些有利的條件相互間不總是兼容。這些條件是那些使關(guān)節(jié)在有效范圍內(nèi)放置在把持更容易、發(fā)生僵硬的可能更小并且萬(wàn)一發(fā)生僵硬還可以進(jìn)行小幅度的適應(yīng)性移動(dòng)保護(hù)的位置上的條件。
圖8表示具有第一指或稱(chēng)為拇指21、第二指22、第三指23、第四指24以及第五指25的右手20。第二到第五指22-25中的每個(gè)都具有三個(gè)指骨，包括遠(yuǎn)端指骨26、中間指骨27以及近端指骨28。拇指21具有遠(yuǎn)端指骨26和近端指骨28。掌骨和腕骨在五指21-25和手腕30之間延伸。指21-25的掌骨-指骨(MP)關(guān)節(jié)位于指21-25的近端指骨26和相應(yīng)的掌骨之間。圖8示出了基本上在第二和第三指22和23的掌骨-指骨(MP)關(guān)節(jié)處并通常在其正下方的接觸區(qū)32。更理想地是，接觸區(qū)32正好位于第二指22的掌骨-指骨(MP)關(guān)節(jié)以及第三指23掌骨-指骨(MP)關(guān)節(jié)的一部分的正下方。圖1-7中所示的鼠標(biāo)裝置10的頂部16被構(gòu)造成接觸并支承使用者手20的接觸區(qū)32。由此，頂部16不對(duì)稱(chēng)地向內(nèi)位于鼠標(biāo)10的上表面12的左側(cè)。
如圖8所示，手掌區(qū)34位于拇指21的基部，而腕前區(qū)35位于手掌的另一側(cè)。腕管36位于手掌區(qū)34和腕前區(qū)35之間。
與現(xiàn)有技術(shù)中用圖2和6所示的通常與桌面平行的水平的手把持的鼠標(biāo)不同，本發(fā)明的鼠標(biāo)由處于通常直立放松的生理學(xué)狀態(tài)的手把持。
圖9表示被設(shè)計(jì)成僅能用右手使用的現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)輸入裝置。這種裝置使使用者的右手處于符合人機(jī)工程學(xué)要求的狀態(tài)。但是，如果使用者試圖用他們的左手使用這種裝置，則使用者必須使其左手處于扭曲的且不符合人機(jī)工程學(xué)要求的狀態(tài)。
圖10是依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的俯視圖。如圖10所示，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10具有前部20和后部30。前部20具有兩個(gè)鍵(左鍵和右鍵)50和45以及滾動(dòng)裝置40。優(yōu)選地是，滾動(dòng)裝置40是一個(gè)能夠在四個(gè)方向也就是上、下、左和右定向移動(dòng)的滾動(dòng)盤(pán)。另外，可以看到通信線路35(在本發(fā)明的實(shí)施例中被表示為導(dǎo)線)連接到前部20。根據(jù)其它實(shí)施例，通信線路35是用于無(wú)線通信的收發(fā)器。依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10還具有手掌托65。
圖10還示出了在兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10上優(yōu)選的側(cè)向鍵55和60，并且側(cè)向鍵60位于側(cè)向鍵55上方。
圖11是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的底視圖。如圖11所示，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10具有前部20和后部30。兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的底部還具有左側(cè)底部85和右側(cè)底部75，這兩部分沿頂部80相交。圖11還示出了被用在優(yōu)選實(shí)施例中的光學(xué)傳感器70以及用于容納通信線路35的孔90。
圖12是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的正視圖。如圖12所示，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10具有前部20和后部30。前部20具有兩個(gè)鍵(左鍵和右鍵)50和45以及滾動(dòng)裝置40。另外，在該實(shí)施例中可以看到通信線路孔90在前部20。在本發(fā)明的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的視圖中還可以看到左側(cè)底部85、右側(cè)底部75以及頂部80。
圖12還示出了在兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10上優(yōu)選的側(cè)向鍵55和60，并且側(cè)向鍵60位于側(cè)向鍵55上方。
另外，圖12示出了在兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的底部的左側(cè)底部85和右側(cè)底部75，這兩部分沿頂部80相交。
圖13是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的后視圖。該優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的后部30具有手掌托65。在本發(fā)明的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的視圖中還可以看到左側(cè)底部85、右側(cè)底部75以及頂部80。
如圖12和圖13所示，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的底部?jī)?yōu)選是具有頂部80的V形，頂部80限定了左側(cè)底部85和右側(cè)底部75相交的尖端。該相交的尖端優(yōu)選是成大約120°-大約175°角，更優(yōu)選是成大約130°-大約150°角。因此，頂部80基本上防止了本發(fā)明的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10平齊地壓靠在基本上水平定位(相對(duì)于兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的水平軸線)的平面上。相反，頂部80作為使兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10既可以向左傾斜也可以向右傾斜的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，使得在放置在平面上時(shí)，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10壓靠左側(cè)底部85或壓靠右側(cè)底部75。因此，當(dāng)壓靠右側(cè)底部75時(shí)，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10處于最有利的符合人機(jī)工程學(xué)的右手狀態(tài)。同樣，當(dāng)壓靠左側(cè)底部85時(shí)，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10處于最有利的符合人機(jī)工程學(xué)的左手狀態(tài)。
優(yōu)選地是，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的V形底部包含一角度，由此，在壓靠左側(cè)底部85或右側(cè)底部75時(shí)，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10以基本上將使用者的手支承在生理學(xué)狀態(tài)的角度傾斜。優(yōu)選地是，該V形在兩側(cè)上形成大約15°-大約80°更優(yōu)選是大約30°-大約60°甚至更優(yōu)選是大約45°角的傾斜。本發(fā)明還構(gòu)想出其它實(shí)施例，其中使V形一邊的傾斜角度大于另一邊的傾斜角度。
圖14是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10處于右手狀態(tài)的后視圖。和圖13一樣，該圖示出了具有手掌托65的優(yōu)選實(shí)施例中兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的后部30。在本發(fā)明的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的視圖中還可以看到左側(cè)底部85、右側(cè)底部75以及頂部80。
圖15是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10處于左手狀態(tài)的后視圖。和圖13與14一樣，該圖示出了具有手掌托65的優(yōu)選實(shí)施例中兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的后部30。在本發(fā)明的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的視圖中還可以看到左側(cè)底部85、右側(cè)底部75以及頂部80。
圖16是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10處于收縮狀態(tài)的右側(cè)視圖。理想狀態(tài)是，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的左側(cè)基本上是右側(cè)的鏡像。
如圖16所示，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10具有前部20和后部30。在圖16所示的實(shí)施例中，前部20和后部30在相交部25處相交。該優(yōu)選實(shí)施例中的后部30包括手掌托65以及上側(cè)向鍵60和下側(cè)向鍵55。
還是在圖16所示的實(shí)施例中，前部20包括右鍵45和滾動(dòng)裝置40。另外，圖16所示的實(shí)施例示出了將鼠標(biāo)與計(jì)算機(jī)(未示出)相連的通信線路35。
圖17是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10處于伸出狀態(tài)的側(cè)視圖。更具體地說(shuō)，圖17所示的視圖包括在圖16中所示的每個(gè)元件。另外，圖17示出了分開(kāi)的前部20和后部30，以及前部20的后緣25b、后部30的前緣25a和連接件95。
理想狀態(tài)是，連接件95被固定在前部20的后緣25b上并通過(guò)后部30的前緣25a上的孔滑動(dòng)地被后部30上的腔容納。連接件95基本上可以是任何形狀，但優(yōu)選地是連接件95具有基本上呈矩形的截面。更優(yōu)選地是，連接件95的截面是具有其上表面彎曲的改進(jìn)的矩形。還優(yōu)選地是，在后部30上容納連接件95所用的腔(未示出)與連接件95摩擦接合，以將后部30從前部20延伸長(zhǎng)度的變化降低到最小。
根據(jù)圖17所示的優(yōu)選實(shí)施例，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10可被調(diào)節(jié)成最舒適地與不同使用者的手的不同尺寸特別是手的長(zhǎng)度相一致。因此，為了兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10最舒適地使適應(yīng)使用者手的長(zhǎng)度，本發(fā)明構(gòu)想了如圖17所示的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的各種變化。例如，在優(yōu)選的實(shí)施例中，連接件95可以從完全收縮位置連續(xù)地移動(dòng)到完全伸出位置以使長(zhǎng)度變量具有最大值。在該實(shí)施例中，連接件95通過(guò)摩擦鎖定而可被保持在任何給定長(zhǎng)度上，其中連接件95通過(guò)后部30的前緣25a上的孔足夠緊密地裝配到后部30上的腔內(nèi)，從而需要由使用者施加一定大小的力以克服所施加的摩擦力并由此進(jìn)行調(diào)節(jié)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，連接件95可包括一系列的槽，用于與伸入到后部30上的腔內(nèi)對(duì)應(yīng)的突起相接合，由此允許進(jìn)行長(zhǎng)度增加的調(diào)節(jié)。用于調(diào)節(jié)和保持連接件95伸出程度的其它方法對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的并因此在此結(jié)合使用。
另外，根據(jù)以上的實(shí)施例，連接件95可包括在該連接件95的頂表面上對(duì)使用者可見(jiàn)的刻度例如數(shù)值刻度。這種刻度可被標(biāo)定成使該刻度與使用者手的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)，由此使使用者無(wú)需試驗(yàn)和誤差就可立即將兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)到獲得最大符合人機(jī)工程學(xué)效果的適當(dāng)長(zhǎng)度。
圖18是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的后透視圖。在兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的這一視圖中，前部20在相交部25處與后部30鄰接。優(yōu)選的手掌托65在這一視圖中示出，同時(shí)示出的還有左上側(cè)向鍵60、左下側(cè)向鍵55以及左鍵50。
圖19是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的前透視圖。在兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的這一視圖中，前部20在相交部25處與后部30鄰接。優(yōu)選的手掌托65在這一視圖中示出，同時(shí)示出的還有左上側(cè)向鍵60、左下側(cè)向鍵55、左鍵50、右鍵45以及滾動(dòng)裝置40。在該視圖中還可以看到用于容納通信線路35的孔90。
盡管滾動(dòng)裝置40可以是任何常規(guī)的或非常規(guī)的滾動(dòng)裝置例如滾輪，但優(yōu)選地是，該滾動(dòng)裝置40與在IBM ThinkPad膝上型計(jì)算機(jī)一些型號(hào)上得到的“指點(diǎn)桿(TrackPoint)”裝置相似。更具體地說(shuō)，所希望的是滾動(dòng)裝置40的移動(dòng)被轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)光標(biāo)的移動(dòng)。還希望必須由使用者施加以使?jié)L動(dòng)裝置40移動(dòng)的力最小，但足以防止?jié)L動(dòng)裝置40在沒(méi)有使用者輸入的情況下移動(dòng)。希望滾動(dòng)裝置40在1.0N優(yōu)選是少于0.3N的力的作用下被移動(dòng)。
圖20是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的放大正視圖。這一視圖再次示出了用于容納通信線路35的孔90。這一視圖還示出了兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的底部也就是左側(cè)底部85和頂部80的成角度的形狀。另外，圖20示出了包括右鍵45、滾動(dòng)裝置40以及左鍵50在內(nèi)的前部20的一部分。
圖21是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的剖視圖。更具體地說(shuō)，圖21示出了在相交部25處與后部30相接觸的前部20。圖21還示出了右鍵45和滾動(dòng)裝置40以及通信線路35。手掌托65位于后部30的后端。
圖21示出了光學(xué)傳感器70和集成電路板210，該集成電路板210接收來(lái)自鼠標(biāo)移動(dòng)和多個(gè)鍵操作的輸入以對(duì)通過(guò)通信線路35傳送到與鼠標(biāo)相連的計(jì)算機(jī)的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。盡管該圖示出了導(dǎo)線式通信線路，但本發(fā)明的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10可以適用任何類(lèi)型的常規(guī)通信線路，例如紅外線技術(shù)和射頻信號(hào)，例如2.4MHz的信號(hào)。
圖22是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的前透視圖。同樣，這一實(shí)施例包括在相交部25處鄰接的前部20和后部30。前部20理想地是包括通信線路35、孔90、右鍵45、左鍵50以及滾動(dòng)裝置40。后部30包括上側(cè)向鍵60和下側(cè)向鍵55以及手掌托65。
圖23是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10處于伸出狀態(tài)的俯視圖。在圖23所示的實(shí)施例中，前部20和后部30不鄰接。相反，在這一視圖中，前部20的后緣25b與后部30的前緣25a分離，但前部20通過(guò)連接件95連接到后部30上。
這一優(yōu)選實(shí)施例中的后部30包括手掌托65以及上側(cè)向鍵60和下側(cè)向鍵55，而后部20包括右鍵45、左鍵50以及滾動(dòng)裝置40。另外，圖23所示的實(shí)施例示出了將鼠標(biāo)與計(jì)算機(jī)(未示出)相連的通信線路35。
圖24和25顯示了兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10在完全收縮狀態(tài)(圖24)和最大伸出狀態(tài)(圖25)的剖視圖。理想地是，伸出長(zhǎng)度從完全收縮狀態(tài)的大約0英寸變化到處于完全伸出狀態(tài)的大約延長(zhǎng)4英寸。
在完全收縮狀態(tài)下，前部20的后面25b與后部30的前面25a相鄰接以形成相交部25。
在圖25中，連接件95在伸展的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10中露出。理想地是，連接件95具有止擋(未示出)以防止連接件95從鼠標(biāo)連接腔250和255中滑出。通常，止擋是從連接件95突出的部分，該突出部由后部30的前面25a的內(nèi)表面限制。
與圖25所示的視圖相反，圖24表示鼠標(biāo)處于收縮狀態(tài)。在此，連接件95位于連接腔250和255內(nèi)。
圖24和圖25都示出了光學(xué)傳感器70和集成電路板210，該集成電路板210接收來(lái)自鼠標(biāo)移動(dòng)和幾個(gè)鍵操作的輸入以對(duì)通過(guò)通信線路35傳送到與鼠標(biāo)相連的計(jì)算機(jī)的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。
鼠標(biāo)動(dòng)作的檢測(cè)也可以由光學(xué)系統(tǒng)來(lái)完成。一種類(lèi)型的光學(xué)系統(tǒng)響應(yīng)特殊鼠標(biāo)墊上光線反射的變化而產(chǎn)生脈沖。當(dāng)光線通過(guò)鼠標(biāo)墊反射面上的網(wǎng)格線向著或遠(yuǎn)離光電傳感器反射時(shí)產(chǎn)生電脈沖。光電傳感器被對(duì)準(zhǔn)以檢測(cè)鼠標(biāo)x或y向的移動(dòng)。在另一種光學(xué)鼠標(biāo)里，數(shù)碼相機(jī)周期性地對(duì)鼠標(biāo)移動(dòng)的表面照相。數(shù)字信號(hào)處理器分析這些系列圖像以確定鼠標(biāo)移動(dòng)的方向和程度。
兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的第二功能是向計(jì)算機(jī)發(fā)出使用者意圖信號(hào)以啟用一些功能。使用者通過(guò)按下或“點(diǎn)擊”鼠標(biāo)按鍵之一而向計(jì)算機(jī)發(fā)出意圖信號(hào)。
通過(guò)PC響應(yīng)鼠標(biāo)按鍵的按下而啟用的功能由計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的軟件來(lái)決定。但是，被設(shè)置成由使用者的食指操作的鼠標(biāo)按鍵的點(diǎn)擊通常導(dǎo)致光標(biāo)在顯示器上當(dāng)前的位置被選定并且光標(biāo)被激活。如果在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行文字處理程序，則一旦光標(biāo)被激活，使用者就可以在由光標(biāo)標(biāo)識(shí)的位置上插入文本或采取一些其它的操作。如果使用者在移動(dòng)鼠標(biāo)的同時(shí)持續(xù)按鍵，則所顯示的文本區(qū)域被選定以執(zhí)行一定操作。如果在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行圖形程序，則按鍵的點(diǎn)擊可被用于選擇線素或其它圖形元素的起始點(diǎn)。在按鍵被按下或“拖動(dòng)”的同時(shí)移動(dòng)鼠標(biāo)將使計(jì)算機(jī)“繪制”所述元素。
為了適應(yīng)任何用手習(xí)慣的使用者，操作系統(tǒng)可以讓使用者對(duì)左手和右手鼠標(biāo)的鼠標(biāo)鍵功能關(guān)系重新分配。這樣使使用者保持對(duì)致動(dòng)手指和由PC執(zhí)行的功能之間關(guān)系的熟悉。也可以在不用考慮使用者用手習(xí)慣的情況下將大部分的主要任務(wù)(光標(biāo)選擇)分配給食指。但是，鼠標(biāo)按鍵-功能之間的關(guān)系的重新分配通常需要了解操作系統(tǒng)的知識(shí)以及控制所述重新分配的操作系統(tǒng)菜單的位置。使用者不能充分地熟悉操作系統(tǒng)以完成這種重新分配。這在家庭或公共應(yīng)用場(chǎng)合尤其符合實(shí)際，在上述場(chǎng)合使用者對(duì)其操作的計(jì)算機(jī)的熟悉程度可能有很大差異。另外，共同的使用者可能發(fā)現(xiàn)采用這種方法對(duì)鼠標(biāo)用手習(xí)慣的轉(zhuǎn)換很笨拙并且效率很低。本發(fā)明的發(fā)明人得出結(jié)論，在鼠標(biāo)上的功能選擇器將會(huì)極大地便于鼠標(biāo)在一定環(huán)境里的使用，在所述環(huán)境里一個(gè)鼠標(biāo)可以被具有任何用手習(xí)慣的人使用。
通常，計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)包括鼠標(biāo)微處理器，其計(jì)算鼠標(biāo)的移動(dòng)、確定鼠標(biāo)按鍵的致動(dòng)狀態(tài)并將信息轉(zhuǎn)化為一系列數(shù)據(jù)流，所述數(shù)據(jù)流被傳送到與其相連的計(jì)算機(jī)。鼠標(biāo)微處理器包括寄存器以保持對(duì)鼠標(biāo)按鍵致動(dòng)信號(hào)的邏輯電平轉(zhuǎn)換。盡管微處理器是計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的典型元件，但鼠標(biāo)按鍵致動(dòng)狀態(tài)也可以由能夠?qū)⑹髽?biāo)致動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為邏輯電平并保持該電平穩(wěn)定的任何邏輯裝置確定。在此引用的微處理器應(yīng)被理解為包括其它已知的能夠確定鼠標(biāo)按鍵致動(dòng)狀態(tài)的邏輯裝置。
在本發(fā)明的另一方面提出了一種在通信線路35和鼠標(biāo)10之間的接口。圖20顯示孔90基本上比通信線路導(dǎo)線35更大。實(shí)際上，通信線路導(dǎo)線35由薄膜92固定在其位置處，薄膜92理想地是由彈性體例如橡膠形成。另一個(gè)理想狀態(tài)是薄膜92形成基本上呈漏斗形的孔90，孔90的直徑是通信線路導(dǎo)線35直徑的多倍至少3倍。據(jù)信當(dāng)鼠標(biāo)10在急劇變化的角度之間移動(dòng)時(shí)這種設(shè)置降低了導(dǎo)線連接損壞的危險(xiǎn)。
在圖26中提出了本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，其顯示了兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)處于由右手使用者使用的穩(wěn)定狀態(tài)的正視圖。根據(jù)這一實(shí)施例，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10還包括用于在壓靠左側(cè)底部85或右側(cè)底部75之一時(shí)使兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10穩(wěn)定的支承伸出部100。如圖26所示，支承伸出部100被定位成當(dāng)壓靠右側(cè)底部85以由右手使用者使用時(shí)使兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10穩(wěn)定。
這一實(shí)施例還在圖27中示出，其顯示了具有被定位成由右手使用者使用的支承伸出部100的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的底部透視圖。如這一視圖所示，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10具有沿頂部80長(zhǎng)度的帶槽的開(kāi)口110，該開(kāi)口110部分地延伸到左側(cè)底部85和右側(cè)底部75內(nèi)。帶槽的開(kāi)口110允許進(jìn)入用于容納支承伸出部100一部分的左側(cè)底部85和右側(cè)底部75中每一個(gè)的腔內(nèi)。
優(yōu)選地是，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10還包括用于將支承伸出部100固定在左側(cè)底部85和右側(cè)底部75中每一個(gè)的腔內(nèi)的機(jī)構(gòu)。根據(jù)圖27所示的實(shí)施例，支承伸出部100包括突起105，突起105具有與左側(cè)底部85和右側(cè)底部75中任何一個(gè)上的孔115相接合的加厚的圓形部分。如圖27所示，突起105加厚的圓形部分穿過(guò)右側(cè)底部75上的孔115突出。在左側(cè)底部85上設(shè)置相同的孔115。支承伸出部100可穿過(guò)帶槽的開(kāi)口110插入在左側(cè)底部85或右側(cè)底部75之一上的腔內(nèi)。當(dāng)所述突起與孔115接合時(shí)，加厚的圓形部分與孔115相接合，伸入到孔115內(nèi)并有效地將支承伸出部100固定在其位置中。
優(yōu)選地是，突起被偏壓在與孔115相接合的位置上。這可以通過(guò)各種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖28顯示了支承伸出部100的一個(gè)實(shí)施例，其中突起105可以從其基本上與支承伸出部100的平面相一致的初始位置手動(dòng)地被推出。當(dāng)外力解除時(shí)，突起105自然回復(fù)到其初始位置。在另一個(gè)實(shí)施例中，突起105通過(guò)鼠標(biāo)10腔內(nèi)的彈簧機(jī)構(gòu)而被偏壓到一定位置，所述彈簧機(jī)構(gòu)對(duì)支承伸出部100的至少一部分優(yōu)選對(duì)突起105施加向下的作用力。用于將突起105偏壓成與孔115相接合的其它方法也可以被本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到并也包含在本發(fā)明范圍內(nèi)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，支承伸出部100可包括兩個(gè)獨(dú)立的部分，它們通過(guò)帶槽的開(kāi)口110縮入到左側(cè)底部85和右側(cè)底部75中每一個(gè)的腔內(nèi)。在該實(shí)施例中，支承伸出部100優(yōu)選被設(shè)置成當(dāng)完全回縮時(shí)，其與左側(cè)底部85或右側(cè)底部75的表面都平齊。在該實(shí)施例中，支承伸出部100可具有一部分例如突起或加寬的端部，其在左側(cè)底部85和右側(cè)底部75每一個(gè)上的腔內(nèi)并防止支承伸出部100完全地離開(kāi)腔(也就是可以縮入但不會(huì)掉下來(lái))。其它形式的支承件也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)并且也很容易被本領(lǐng)域技術(shù)人員想到。例如，所述支承件也可以是一種與左側(cè)底部85和右側(cè)底部75樞轉(zhuǎn)相連并可折疊地回縮的部件，其中所述底部還包括用于容納伸出部并使其與底部表面平齊的切口部分。
在圖29中提供了依照本發(fā)明的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)的另一種優(yōu)選實(shí)施例，圖29表示具有底部?jī)A斜壁體125的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的后視圖，所述底部?jī)A斜壁體125用于使兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10向右或向左傾斜。在該實(shí)施例種，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的底部130基本上是平的。底部?jī)A斜壁體125基本上是垂直定位的直線形壁體并優(yōu)選是與底部130相連，使得底部?jī)A斜壁體125的垂直平面與底部130的水平面垂直。底部?jī)A斜壁體125具有基本上較小的厚度，使得兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10僅在底部?jī)A斜壁體125的底面上不能保持平衡。因此，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10向右傾斜或向左傾斜。這樣，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10壓靠在由底部?jī)A斜壁體125和兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10底部130的右邊緣或左邊緣支承的表面上。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，底部130的右邊緣和/或左邊緣基本上是平的，從而使兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10可以有更大的表面區(qū)域而與其壓靠的表面相結(jié)合。另外，底部?jī)A斜壁體125的底部可以如圖29所示的那樣是平的，或者是基本上V形的。當(dāng)呈V形時(shí)，還可以促進(jìn)向右或向左的傾斜。此外，V形底部的角度可被調(diào)節(jié)以與兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的傾斜度相一致，使得底部?jī)A斜壁體125增大的表面區(qū)域與兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10壓靠的表面相結(jié)合。
圖30表示依照本發(fā)明的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)具有底部?jī)A斜壁體125并且向右傾斜以由右手使用者使用。這樣，當(dāng)壓靠在表面上時(shí)，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10由底部?jī)A斜壁體125和底部130的右邊緣支承。
優(yōu)選地是，底部?jī)A斜壁體125在底部130從前到后的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸，但本發(fā)明也包含其它實(shí)施例，其中底部?jī)A斜壁體125的長(zhǎng)度小于底部130的整個(gè)長(zhǎng)度。根據(jù)這些實(shí)施例，底部?jī)A斜壁體可以沿底部130的部分長(zhǎng)度延伸并沿底部130的長(zhǎng)度基本上居中定位。類(lèi)似地，期望底部?jī)A斜壁體125跨底部130的寬度居中。這樣可以使向任何一側(cè)傾斜的角度基本上是等同的。但在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包含了兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)具有基本上平的底部130并且底部?jī)A斜壁體125不跨底部130的寬度居中定位。通過(guò)將底部?jī)A斜壁體125遠(yuǎn)離底部130的寬度中心定位，兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10向一側(cè)的傾斜度基本上比向另一側(cè)的傾斜度更大。例如，對(duì)右手使用者的傾斜度比左手使用者的傾斜度更大是符合人機(jī)工程學(xué)的要求的。因此，底部?jī)A斜壁體125可被定位成沿底部130的中心偏右，這樣會(huì)提高向右的傾斜度并降低向左的傾斜度。類(lèi)似地，如果需要向左的傾斜度更大，則底部?jī)A斜壁體125可被定位成沿底部130的中心偏左。
兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的傾斜度還由底部?jī)A斜壁體125的高度控制。通過(guò)增大底部?jī)A斜壁體125的高度可增大鼠標(biāo)10的傾斜度，可通過(guò)降低底部?jī)A斜壁體125的高度來(lái)降低鼠標(biāo)10的傾斜度。優(yōu)選地是，底部?jī)A斜壁體125的高度大到足以形成大約15°-大約80°更優(yōu)選是大約30°-大約60°甚至更優(yōu)選是大約45°的傾斜。當(dāng)?shù)撞績(jī)A斜壁體125跨底部130的寬度居中定位時(shí)，所述優(yōu)選傾斜度雙側(cè)形成。兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的傾斜度不僅隨著底部?jī)A斜壁體125高度的變化而變化，而且隨著底部130寬度的變化而變化。因此，對(duì)于具有給定底部寬度的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)，確定合適的底部?jī)A斜壁體125的高度以提供所需的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)10的傾斜度在本領(lǐng)域的技術(shù)人員能力范圍內(nèi)。例如，對(duì)于具有大約7厘米底部寬度的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)，期望提供具有大約1厘米-大約3厘米高度的底部?jī)A斜壁體。對(duì)于具有更窄的底部寬度的兩手通用的符合人機(jī)工程學(xué)的鼠標(biāo)，底部?jī)A斜壁體的最小高度更小。優(yōu)選地是，底部?jī)A斜壁體具有大約0.5厘米-大約5厘米的高度。
在以上說(shuō)明中所采用的術(shù)語(yǔ)和表述僅被用作描述而不是限制，并且采用這些術(shù)語(yǔ)和表述并不是要排除所示和所描述的特征或其一部分的等效物，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的范圍僅由以下權(quán)利要求定義和限制。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)輸入裝置，包括殼體，其以操作連接的方式封裝運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器轉(zhuǎn)換器以及通信線路，所述殼體包括a.適于支承使用者手掌的上表面；以及b.下表面，所述下表面包括兩個(gè)以大約120°到175°之間的角度相交的平面區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述兩個(gè)平面區(qū)域以大約130°到150°之間的角度相交。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述殼體還包括在一端的腔。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，還包括可移動(dòng)的本體，其具有在所述殼體的所述腔內(nèi)滑動(dòng)的突出部分。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述突出部分與所述腔的內(nèi)表面摩擦接合。
6.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，還包括用于固定所述突出部分的鎖定機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述突出部分具有長(zhǎng)達(dá)大約4英寸的長(zhǎng)度。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述殼體還包括具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)操作鍵的第一端。
9.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述殼體還包括具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)操作鍵的側(cè)面，所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)操作鍵被定位成一個(gè)在另一個(gè)之上。
10.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述殼體還包括滾動(dòng)裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述滾動(dòng)裝置能夠在四個(gè)方向上定向移動(dòng)。
12.如權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，移動(dòng)所述滾動(dòng)裝置所需的力小于大約1.0N。
13.如權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，移動(dòng)所述滾動(dòng)裝置所需的力小于大約0.3N。
14.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器從由光學(xué)式運(yùn)動(dòng)傳感器、機(jī)械式運(yùn)動(dòng)傳感器、光學(xué)-機(jī)械式運(yùn)動(dòng)傳感器以及無(wú)線運(yùn)動(dòng)傳感器構(gòu)成的組中選擇。
15.如權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器是光學(xué)式運(yùn)動(dòng)傳感器。
16.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述下表面的所述平面區(qū)域中的至少一個(gè)還包括支承伸出部。
17.如權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述下表面的所述平面區(qū)域中的至少一個(gè)還包括用于容納所述伸出部的槽。
18.如權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述支承伸出部還包括用于固定所述支承伸出部的突起。
19.如權(quán)利要求18所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述下表面的所述平面區(qū)域中的至少一個(gè)還包括用于容納所述突起的至少一部分的孔。
20.一種數(shù)據(jù)輸入裝置，包括a.殼體，其以操作連接的方式封裝運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器轉(zhuǎn)換器以及通信線路，所述殼體包括在一端的腔；以及b.可移動(dòng)的本體，其具有在與所述腔的內(nèi)表面摩擦接合的同時(shí)適于在所述殼體的所述腔內(nèi)滑動(dòng)的突出部分，所述突出部分的長(zhǎng)度在大約0-4英寸之間。
21.如權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述殼體還包括適于支承使用者手掌的上表面。
22.如權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述殼體還包括下表面，所述下表面包括兩個(gè)以大約120°到 175°之間的角度相交的平面區(qū)域。
23.如權(quán)利要求22所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述兩個(gè)平面區(qū)域以大約130°到 150°之間的角度相交。
24.如權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述殼體還包括具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)操作鍵的第一端。
25.如權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述殼體還包括具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)操作鍵的側(cè)面，所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)操作鍵被定位成一個(gè)在另一個(gè)之上。
26.一種數(shù)據(jù)輸入裝置，包括殼體，其以操作連接方式封裝運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器轉(zhuǎn)換器以及通信線路，所述殼體包括a.具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)操作鍵的第一端；以及b.具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)操作鍵的側(cè)面，所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)操作鍵被定位成一個(gè)在另一個(gè)之上。
27.如權(quán)利要求26所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述殼體還包括適于支承使用者手掌的上表面。
28.如權(quán)利要求26所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述殼體還包括下表面，所述下表面包括兩個(gè)以大約120°到 175°之間的角度相交的平面區(qū)域。
29.如權(quán)利要求28所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述兩個(gè)平面區(qū)域以大約130°到 150°之間的角度相交。
30.如權(quán)利要求26所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述殼體還包括在一端的腔。
31.如權(quán)利要求30所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，還包括可移動(dòng)的本體，其具有在與所述腔的內(nèi)表面摩擦接合的同時(shí)適于在所述殼體的所述腔內(nèi)滑動(dòng)的突出部分，所述突出部分的長(zhǎng)度在大約0-4英寸之間。
32.一種數(shù)據(jù)輸入裝置殼體，包括a.上部，其具有隆起區(qū)域、按鍵區(qū)域、掌托區(qū)域，所述掌托區(qū)域遠(yuǎn)離所述按鍵區(qū)域；以及b.下部，其具有兩個(gè)以大約120°到 175°之間的角度相交的平面區(qū)域。
33.如權(quán)利要求32所述的數(shù)據(jù)輸入裝置殼體，其特征在于，還包括在一端的腔。
34.如權(quán)利要求33所述的數(shù)據(jù)輸入裝置殼體，其特征在于，還包括可移動(dòng)的本體，其具有在與所述腔的內(nèi)表面摩擦接合的同時(shí)適于在所述殼體的所述腔內(nèi)滑動(dòng)的突出部分，所述突出部分的長(zhǎng)度在大約0-4英寸之間。
35.一種X-Y方向輸入裝置，其在表面上被移動(dòng)到預(yù)定位置以檢測(cè)所述位置相應(yīng)的X向和Y向坐標(biāo)并向中央處理器輸出相應(yīng)的信號(hào)，該裝置具有包括底部元件的本體外殼，所述底部元件包括至少兩個(gè)平面和最底端的區(qū)域，其中，所述平面形成在大約60°到170°之間的角度。
36.一種數(shù)據(jù)輸入裝置，包括a.具有頭部和尾部的主體，所述頭部和尾部鉸接地相互連接；b.包括光標(biāo)控制裝置和一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)的控制件，所述光標(biāo)控制裝置和一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)與所述主體相結(jié)合安裝；c.與所述控制件電連接的電路，所述電路包括用于產(chǎn)生與所述控制件的操縱相應(yīng)的輸入信號(hào)；d.信號(hào)傳送裝置，用于將所述輸入信號(hào)傳送到計(jì)算機(jī)；以及e.電源。
37.一種數(shù)據(jù)輸入裝置，包括a.殼體，其以操作連接方式封裝運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器轉(zhuǎn)換器以及通信線路，所述殼體包括i.適于支承使用者手掌的上表面；ii.下表面，所述下表面包括兩個(gè)以大約120°到175°之間的角度相交的平面區(qū)域；iii.具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)操作鍵的第一端；iv.具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)操作鍵的側(cè)面，所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)操作鍵被定位成一個(gè)在另一個(gè)之上；v.滾動(dòng)裝置；和vi.在所述殼體一端的腔；以及b.可移動(dòng)的本體，其具有在與所述腔的內(nèi)表面摩擦接合的同時(shí)適于在所述殼體的所述腔內(nèi)滑動(dòng)的突出部分，所述突出部分的長(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)大約4英寸。
38.如權(quán)利要求37所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述下表面的所述平面區(qū)域中的至少一個(gè)還包括支承伸出部。
39.如權(quán)利要求38所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述下表面的所述平面區(qū)域中的至少一個(gè)還包括用于容納所述伸出部的槽。
40.如權(quán)利要求38所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述支承伸出部還包括用于固定所述支承伸出部的突起。
41.如權(quán)利要求40所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述下表面的所述平面區(qū)域中的至少一個(gè)還包括用于容納所述突起的至少一部分的孔。
42.一種數(shù)據(jù)輸入裝置，包括殼體，其以操作連接的方式封裝運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器轉(zhuǎn)換器以及通信線路，所述殼體包括a.適于支承使用者的手掌的上表面；b.下表面；以及c.與所述下表面垂直相連的傾斜壁體，所述傾斜壁體沿所述下表面的至少一部分縱向延伸。
43.如權(quán)利要求42所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述傾斜壁體跨所述下表面的寬度基本居中定位。
44.如權(quán)利要求40所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述傾斜壁體的高度足以使所述數(shù)據(jù)輸入裝置以大約15°至大約80°的角度從水平方向傾斜。
45.如權(quán)利要求44所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述傾斜壁體的高度足以使所述數(shù)據(jù)輸入裝置以大約30°至大約60°的角度從水平方向傾斜。
46.如權(quán)利要求42所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其特征在于，所述傾斜壁體的高度從大約0.5厘米到大約5厘米。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于計(jì)算機(jī)的輸入裝置，其能將使用者的手定位在更符合人機(jī)工程學(xué)要求的位置上，即定位在與工作表面大約成45度角度處。在優(yōu)選實(shí)施例中，該輸入裝置能適合于使用者的左手或右手，在其它情況下，能將手定位在符合人機(jī)工程學(xué)要求的位置上。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明的輸入裝置的長(zhǎng)度對(duì)于使用者的手的尺寸來(lái)說(shuō)是可調(diào)節(jié)的。在另外的實(shí)施例中，本發(fā)明的輸入裝置提供了一個(gè)手掌托。包含在優(yōu)選實(shí)施例中的其它所需的特征包括側(cè)向按鍵，這些側(cè)向按鍵一個(gè)位于另一個(gè)之上。
文檔編號(hào)G09G5/00GK1853156SQ200480022772
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2004年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月16日
發(fā)明者M·賽斯, L·茨韋塔諾, M·D·黑爾, J·普萊約 申請(qǐng)人:休思樂(lè)公司