專利名稱：一種電腦鍵盤與鼠標(biāo)的結(jié)合體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電腦輔助用具，涉及一種電腦鍵盤和鼠標(biāo)的結(jié)合體。
電腦鍵盤和鼠標(biāo)是操作電腦的必備工具。電腦鍵盤、鼠標(biāo)相對于使用者的人體中心面的水平方向的位置關(guān)系，會顯著影響電腦操作姿式的舒適性。
如下所述，根據(jù)不同的電腦使用目的，鍵盤、鼠標(biāo)與人體中心面的合理的位置關(guān)系有所不同。
1、當(dāng)主要進行打字操作時，鍵盤的空格鍵中心線[S1]應(yīng)該與操作者的人體中心面[S2]相重合(參見

圖1)。由于現(xiàn)有的電腦鍵盤的中心線[S3]在空格鍵中心線[S1]的右側(cè)5至8厘米處，這就要求鍵盤應(yīng)該向人體中心面[S2]的右側(cè)偏移5至8厘米。
2、當(dāng)需要交替進行頻繁的文字輸入和鼠標(biāo)操作時(例如使用ACADCAD之類的軟件進行設(shè)計工作)，不僅要求鍵盤的空格鍵中心線[S1]應(yīng)該與操作者的人體中心面[S2]相重合，而且，由于操作者需要頻繁地將右手從鍵盤的字母鍵區(qū)和鼠標(biāo)之間來回移動，為了減少動作幅度和強度，還需要鼠標(biāo)與鍵盤的字母鍵區(qū)盡可能相靠近(參見圖2)。
3、當(dāng)主要用鼠標(biāo)操作，并經(jīng)常性地配合鍵盤操作時(例如使用CORELDRAW之類的軟件進行設(shè)計工作)，要求鼠標(biāo)的位置要盡可能接近操作者自然平放在座椅扶手前的右手下方，該位置大致位于人體中心面[S2]的右側(cè)20多厘米處，而鍵盤的空格鍵中心線[S1]可以向人體中心面[S2]的左側(cè)偏移一些(參見圖3)。
4、當(dāng)基本上用鼠標(biāo)操作時(例如上網(wǎng)瀏覽)，則要求鼠標(biāo)的位置應(yīng)該更接近人體中心面[S2]，而鍵盤則可以向左偏移更遠些(參見圖4)。
對照上述要求分析現(xiàn)有的電腦桌臺，就會發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的電腦桌臺和電腦鍵盤在結(jié)構(gòu)上有如下不合理之處1、由于目前的電腦桌臺的鍵盤托板一般都按著鍵盤的左右寬度設(shè)計，當(dāng)鍵盤正中放在托板上時，顯示器中心線[S4]、人體中心面[S2]、鍵盤中心線[S3]重合，但鍵盤的空格鍵中心線[S1]卻明顯向左偏移，不符合打字操作的要求(參見圖5)。使用時常常需要搬動鍵盤，調(diào)整其左右方向的位置，或者調(diào)整桌椅位置來修正。
2、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤的副鍵區(qū)(方向鍵、數(shù)字小鍵盤)占據(jù)了字母鍵區(qū)右側(cè)的一大塊位置，而此位置正是放置鼠標(biāo)的最佳位置。因此，現(xiàn)有的許多電腦桌臺的鍵盤托板雖然做得較寬，在右側(cè)預(yù)留了鼠標(biāo)墊板的位置，然而，當(dāng)需要交替進行頻繁的打字和鼠標(biāo)操作時，鍵盤的字母鍵區(qū)與鼠標(biāo)的距離還是過遠了(參見圖6)。而且，為了滿足打字要求，將鍵盤的空格鍵位置移動到人體中心面[S5]后，鼠標(biāo)的位置卻距離合理位置更遠了，操作者需要向右探出右臂去操作鼠標(biāo)。此時人體的一些相關(guān)肌肉處于過比較緊張的僵直狀態(tài)，時間稍長就會產(chǎn)生疲勞，影響健康和工作效率。
3、現(xiàn)有電腦桌臺基本上有三種鼠標(biāo)放置位置一種是延長鍵盤托板的左右方向的寬度，并排放置鍵盤和鼠標(biāo)墊；另一種是鍵盤托板左右方向較窄，或者根本沒有專用的鍵盤托板，只能在桌面上操作鼠標(biāo)。還有一種在鍵盤托板的右側(cè)下方設(shè)置可伸縮的鼠標(biāo)操作板。其中，第一種方式由于沒有解決鍵盤與鼠標(biāo)的位置矛盾，將鍵盤調(diào)整到合適位置時，鼠標(biāo)位置過于向右偏移；反之，鼠標(biāo)位置合適后，鍵盤又嚴(yán)重左偏。兩者無法兼顧(參見圖7)。而且，鼠標(biāo)底面低于鍵盤的按鍵表面大約3厘米，相對于座椅扶手過低，操作者手部姿態(tài)不舒適。第二種方式則根本不符合鼠標(biāo)的基本操作姿式要求。將鼠標(biāo)放在又高又遠的桌面上，操作者懸伸高抬的手臂顯然會迅速疲勞(參見圖8)。長此下去，當(dāng)然會引發(fā)疾病。第三種方式不僅沒有解決第一種方式的主要缺陷，而且，將鼠標(biāo)位置降低到離地60厘米以下，低于桌椅扶手，更增大了位置上的不合理性。因此可以看出，上述三種方式下的鼠標(biāo)操作位置都沒有滿足操作鼠標(biāo)的最合理的位置要求。
雖然鍵盤是操作大多數(shù)軟件的必備工具，然而，目前的各種電腦操作系統(tǒng)和絕大多數(shù)電腦軟件都已經(jīng)高度菜單化、工具欄化，鼠標(biāo)的使用頻度極高。因此，鼠標(biāo)操作位置與電腦鍵盤操作位置同樣重要。能否為鼠標(biāo)和鍵盤同時提供合理的操作位置，將直接影響電腦操作者的工作效率、工作情緒和肌體健康。
針對如上所述的現(xiàn)有技術(shù)中不能同時提供合理的鼠標(biāo)和鍵盤操作位置的缺陷，本人曾提出了一種改進方案并已經(jīng)獲得了中國實用新型專利[中國專利申請?zhí)?1238998.6]。其結(jié)構(gòu)如圖9所示。該方案的特征是鍵盤主體[1]下方和/或側(cè)方有導(dǎo)向和助滑機構(gòu)，鍵盤主體[1]可以依靠該導(dǎo)向和助滑機構(gòu)沿鍵盤操作者的左右方向被往復(fù)滑動；鍵盤主體[1]右部上方有一塊可依靠滑動連接結(jié)構(gòu)沿鍵盤操作者的左右方向被往復(fù)滑動的用于操作鼠標(biāo)的鼠標(biāo)臺[B]；鼠標(biāo)臺[B]處于左極限位置時將遮蓋鍵盤的部份按鍵，處于右極限位置時不遮蓋鍵盤的按鍵。。
由于該方案的鍵盤主體可以被操作者很容易地左右滑動，不僅使鍵盤的空格鍵中心與人體中心面之間的位置關(guān)系可以根據(jù)不同的需要隨時調(diào)整到最佳狀態(tài)，而且，還使鼠標(biāo)臺與主鍵區(qū)和人體中心面之間的左右位置關(guān)系可以在更大范圍內(nèi)自由調(diào)整。
又由于該方案的鼠標(biāo)臺可以浮在鍵盤右側(cè)的部份按鍵(比如數(shù)字小鍵盤區(qū))上，從而使操作者可以在緊靠鍵盤字母鍵區(qū)右側(cè)的理想位置操作鼠標(biāo)。而且，鼠標(biāo)臺表面略高于鍵盤的按鍵表面，處于很合理的高度。當(dāng)需要使用被遮蓋的鍵區(qū)時，可以很方便地向右滑動鼠標(biāo)臺，顯露按鍵。
但是，該方案仍然存在如下缺陷1、使用者在調(diào)整鼠標(biāo)操作位置時，需要首先用手移動鼠標(biāo)臺到合適的位置，然后再操作鼠標(biāo)。這就出現(xiàn)了一個矛盾一方面，為了減輕操作者移動鼠標(biāo)臺的負(fù)擔(dān)，鼠標(biāo)臺的浮動性能當(dāng)然應(yīng)該盡可能順滑。而另一方面，作為支撐鼠標(biāo)操作的穩(wěn)定基臺，鼠標(biāo)臺又需要相對牢固，不容易被移動。這個矛盾雖然可以用制動開關(guān)之類的措施解決，但會增加操作的步驟，增添麻煩。
2、鼠標(biāo)臺的面積比較大，當(dāng)移動到鍵盤中部時，會遮蓋相當(dāng)大的鍵盤面積，對鍵盤的操作會產(chǎn)生比較大的妨礙，會迫使操作者過于頻繁地移動鼠標(biāo)臺。
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)和專利方案的不足，提出一種更容易操作的改進的方案，減少使用者的操作負(fù)擔(dān)，并減小鼠標(biāo)對鍵盤操作面的遮蔽面積。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的這是一種電腦鍵盤與鼠標(biāo)的結(jié)合體，其結(jié)構(gòu)包括鍵盤體和位于鍵盤體上方并與鍵盤體通過左右方向的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)滑動連接的鼠標(biāo)托架，在左右方向的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的限制下，鼠標(biāo)托架可以在限定范圍內(nèi)在鍵盤體上方被左右往復(fù)移動；其區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的獨特之處在于a、鼠標(biāo)托架的上方有鼠標(biāo)體，該鼠標(biāo)體與鼠標(biāo)托架之間通過前后方向的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)滑動連接，在該前后方向的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的限制下，鼠標(biāo)體可以在限定范圍內(nèi)在鼠標(biāo)托架上方被前后往復(fù)移動；b、設(shè)置了傳感裝置，該傳感裝置可以實時檢測到鼠標(biāo)托架相對于鍵盤體的移動方向、速度和距離，同時，還能檢測鼠標(biāo)體相對于鼠標(biāo)托架的移動的方向、速度和距離，并將檢測到的這兩組數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)诫娔X主機系統(tǒng)中，并通過程序控制屏幕上的鼠標(biāo)指針的對應(yīng)移動狀態(tài)。
由于鼠標(biāo)托架與鼠標(biāo)體同步左右移動，鼠標(biāo)托架的左右移動狀態(tài)已經(jīng)成為控制屏幕上的鼠標(biāo)指針的左右移動狀態(tài)的依據(jù)，而鼠標(biāo)體相對于鼠標(biāo)托架的前后移動狀態(tài)則僅用來控制屏幕上的鼠標(biāo)指針的前后移動狀態(tài)。這樣，作為傳統(tǒng)滾球式鼠標(biāo)操作面的原有的較大面積的鼠標(biāo)托板板面(鼠標(biāo)臺)就被取消了，使用者可以在鍵盤上方直接移動處于懸空狀態(tài)的鼠標(biāo)體，避免了前面所述專利方案中的移動浮動鼠標(biāo)臺與操作鼠標(biāo)之間的矛盾，并簡化了操作步驟。并且，鼠標(biāo)托板取消后，鼠標(biāo)托架移動時遮蓋鍵盤的部分可以做得很窄小，并且大部分隱藏在鼠標(biāo)體下方，對鍵盤體的遮擋面積只相當(dāng)于鼠標(biāo)體底面的面積。另外，由于鼠標(biāo)體的活動范圍很寬，[01238998.6]中國專利提出的鍵盤體的橫向移動結(jié)構(gòu)的存在已經(jīng)不太必要了。
由于具備這些優(yōu)點，這種新式的電腦鍵盤與鼠標(biāo)的結(jié)合體顯然能夠有效地實現(xiàn)前面所述的發(fā)明目的。
在以下的具體實施方案中，將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
圖1至圖8是本文前面分析現(xiàn)有技術(shù)時使用的參考圖；圖9是本發(fā)明人曾經(jīng)提出的一種鍵盤的實用新型專利[中國專利申請?zhí)?1238998.6]的示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的一種電腦鍵盤與鼠標(biāo)的結(jié)合體的具體方案的主視圖；圖11至圖16是本實施方案的鼠標(biāo)體在鍵盤體上方的不同位置狀態(tài)的立體圖；圖17至圖20是本實施方案的多種使用狀態(tài)示意圖。
一種根據(jù)本發(fā)明原理具體設(shè)計的鍵盤與鼠標(biāo)的結(jié)合體，如圖10至圖16所示。它的主要構(gòu)件包括一個鍵盤體[1]、一個鼠標(biāo)托架[3]和一個鼠標(biāo)體[2]。鍵盤體[1]的上下邊緣設(shè)有兩條平行的滑槽[4]，鼠標(biāo)托架[3]的上下邊緣有向下突出的滑塊?；瑝K可在鍵盤體[1]的滑槽[4]內(nèi)左右滑動。鼠標(biāo)體[2]與鼠標(biāo)托架[3]之間通過滑槽和滑塊結(jié)構(gòu)相互連接，使鼠標(biāo)體[2]僅能沿著垂直于鍵盤體[1]上的滑槽[4]的方向相對于鼠標(biāo)托架[3]做有限距離的前后移動。鍵盤體[1]內(nèi)設(shè)有光電檢測裝置，用于實時檢測滑塊與滑槽[4]之間的相對位移狀態(tài)，并據(jù)此控制屏幕上的鼠標(biāo)指針的橫向移動狀態(tài)。在鼠標(biāo)體[2]內(nèi)也設(shè)有光電檢測裝置，用于檢測鼠標(biāo)體[]相對于鼠標(biāo)托架[3]之間的相對位移狀態(tài)，并據(jù)此控制屏幕上的鼠標(biāo)指針的縱向移動狀態(tài)。
鼠標(biāo)體[2]連同鼠標(biāo)托架[3]可以在鍵盤體[1]上方的左右方向的有效橫移范圍達20厘米左右。由于鼠標(biāo)體[2]和鼠標(biāo)托架[3]橫移4厘米左右時，屏幕上的鼠標(biāo)指針已經(jīng)可以走過整個屏幕寬度，因此，當(dāng)鼠標(biāo)體[2]和鼠標(biāo)托架[3]單向移動超過4厘米時，鼠標(biāo)指針將停留在屏幕的一側(cè)邊緣。此結(jié)果與傳統(tǒng)鼠標(biāo)單向移動超過4厘米時的情況一樣，并不會導(dǎo)致程序錯誤。
鼠標(biāo)體[2]在鼠標(biāo)托架[3]上的前后相對移動的限定距離只要超過大約4厘米即可。當(dāng)鼠標(biāo)體[2]位于鼠標(biāo)托架[3]的上方極限位置，而鼠標(biāo)指針卻位于屏幕中部，縱向位置沒有相互對應(yīng)時，只要前后全程移動一次鼠標(biāo)體[2]即可以糾正。
上述光電檢測裝置可以采用許多屬于現(xiàn)有技術(shù)的有效實現(xiàn)方式，比如，可以將鼠標(biāo)托架[3]的滑塊側(cè)面設(shè)置很長的光靶條，并用設(shè)在鍵盤體[1]內(nèi)的光電探測裝置照射并檢測光靶條的位移?；蛘?，在滑塊上設(shè)置類似現(xiàn)有的傳統(tǒng)滾球鼠標(biāo)內(nèi)的光柵輪盤和光電探測裝置，并使光柵輪盤的主軸與鍵盤體[1]內(nèi)的長條滑軌相互摩擦。
由于鼠標(biāo)的控制電路等許多電子器件都可以設(shè)在鍵盤體[1]內(nèi)，因此，鼠標(biāo)體[2]和鼠標(biāo)托架[3]的總重量并不大。而且，如果采用三點摩擦方式，整個鼠標(biāo)托架[3]的移動可以做到非常順滑，使用起來會很輕松。
從圖17至圖20中可以看出，這種電腦鍵盤與鼠標(biāo)的結(jié)合體的使用性能良好，能夠更合理地兼顧鍵盤和鼠標(biāo)的操作工作，使鍵盤與鼠標(biāo)的相互干擾顯著減小，更符合人體工學(xué)的要求。
權(quán)利要求1.一種電腦鍵盤與鼠標(biāo)的結(jié)合體，其結(jié)構(gòu)包括鍵盤體[1]和位于鍵盤體[1]上方并與鍵盤體[1]通過左右方向的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)[4]滑動連接的鼠標(biāo)托架[3]，在左右方向的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)[4]的限制下，鼠標(biāo)托架[3]可以在限定范圍內(nèi)在鍵盤體[1]上方被左右往復(fù)移動；其特征在于a、鼠標(biāo)托架[3]的上方有鼠標(biāo)體[2]，該鼠標(biāo)體[2]與鼠標(biāo)托架[3]之間通過前后方向的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)滑動連接，在前后方向的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的限制下，鼠標(biāo)體[2]可以在限定范圍內(nèi)在鼠標(biāo)托架[3]上方被前后往復(fù)移動；b、設(shè)置了傳感裝置，該傳感裝置可以實時檢測到鼠標(biāo)托架[3]相對于鍵盤體[1]的移動方向、速度和距離，同時，還能檢測鼠標(biāo)體[2]相對于鼠標(biāo)托架[3]的移動的方向、速度和距離，并將檢測到的這兩組數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)诫娔X主機系統(tǒng)中，并通過程序控制屏幕上的鼠標(biāo)指針的對應(yīng)移動狀態(tài)。
專利摘要一種電腦鍵盤與鼠標(biāo)的結(jié)合體，它的鼠標(biāo)體[2]浮在鍵盤體[1]上方，并通過Y軸滑軌與鼠標(biāo)托架[3]滑動連接；鼠標(biāo)托架[3]通過X軸滑軌[4]與鍵盤體[1]滑動連接；有傳感裝置實時監(jiān)測鼠標(biāo)托架[3]沿X軸的位移和鼠標(biāo)體[2]沿Y軸的位移，并據(jù)此控制屏幕的鼠標(biāo)指針。本發(fā)明能更合理地兼顧鍵盤和鼠標(biāo)的操作工作，使鍵盤與鼠標(biāo)的相互干擾顯著減小，并能夠得到更符合人體工學(xué)的要求的鼠標(biāo)和鍵盤操作位置。
文檔編號G06F3/023GK2543127SQ0125484
公開日2003年4月2日 申請日期2001年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月22日
發(fā)明者于君 申請人:于君