CN100594471C - 符合人机工程学的鼠标 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种用于计算机的输入装置，其能将使用者的手定位在更符合人机工程学要求的位置上，即定位在与工作表面大约成45度角度处。在优选实施例中，该输入装置能适合于使用者的左手或右手，在其它情况下，能将手定位在符合人机工程学要求的位置上。在另一实施例中，本发明的输入装置的长度对于使用者的手的尺寸来说是可调节的。在另外的实施例中，本发明的输入装置提供了一个手掌托。包含在优选实施例中的其它所需的特征包括侧向按键，这些侧向按键一个位于另一个之上。

Description

符合人机工程学的鼠标
技术领域
本发明涉及一种数据输入装置，尤其涉及一种将使用者的手定位在符合人机工程学的合适位置上的数据输入装置，以减小肢体重复运动的劳损危险。另外，该输入装置适于使用在右手结构和左手结构中。
背景技术
在过去15年里，技术革新的浪潮几乎没有改变大多数人与其个人计算机通常的交互方式，所述个人计算机通常设置在键盘、鼠标和监视器前。
人与其个人计算机交互的传统方法所具有的问题是人类不适合一次坐几个小时，尤其是在打字、点击、敲击以及凝视受照的屏幕的时候。这一动作组合也是无益的，因为会导致肌肉劳损、疲劳和紧张。尽管如此，人机工程学专家说有几种简便有效的方式可以改善计算机使用者的身体舒适性、工作疲劳并降低由重复动作导致的劳损危险。
将姿势保持在一个区域内，在该区域内做微小的调节就能快速产生效果。即使是在家里但特别是在像办公室那样更紧张的环境里，使用者会强制使他们的身体处于导致疲劳和肌肉劳损的固定状态。尽管在所述效果引人注意之前需要花几周时间，但保持专家所称作的最佳的符合人机工程学的状态可以提高能量水平并改善全身舒适性。好的姿势可将脊骨保持在专家称为中立状态的健康状态。
个人计算机(PC)最常用的附件之一是将使用者手的动作转化为信号的鼠标，与鼠标相连的PC可采用所述信号在显示器上移动光标或指针。可以得到各种形式的计算机鼠标。通常，鼠标包括本体以及两个或多个用于选择计算机功能的鼠标按键，所述本体作为用于使用者的手的抓手且作为用于固定移动感应系统的一种结构。鼠标可采用电动-机械式、光学-机械式或光学式移动感应系统。电动-机械式和光学-机械式系统通常包括设置在本体内用于转动并从鼠标的底部突出以与鼠标所处的表面接触的球。鼠标的移动促使球转动。在本体内的电子或光学传感器将球的运动转化成与鼠标在x和y方向的运动程度成比例的电信号。鼠标的运动也可以用光学系统来检测。光学系统需要在反射面上具有网格线的特殊鼠标垫。当鼠标移过网格时，反射光方向的变化被光学检测到并被转化成电信号。另一种鼠标采用数码相机拍下鼠标移动所在平面的周期性相片。数字信号处理器分析这些系列图像以确定运动方向和程度。通常，由移动感应系统产生的电信号通过鼠标内的微处理器被转变为序列的数字数据流并通过导线或通过红外线或射频信号装置传送到计算机。计算机利用从鼠标获得的x和y移动数据反复地对显示器上的光标的位置进行再计算。
大多现有技术的鼠标具有用于将手支承在水平位置的通常为水平的主支承面，例如在授予Cheng的美国专利No.5,157,381的附图中和在微软鼠标使用者手册的图中所示的鼠标。但是，这种现有技术的鼠标强迫手、手腕和前臂从其自然和放松状态扭转80-90度，并且需要有持续的肌肉力作用在手、手腕和前臂上以保持它们的状态。对于三键鼠标，食指、中指和无名指必须保持恒定的张力以防止手指太用力地压靠在键上并防止无意中将键压下。把持现有技术鼠标的水平的手通过手腕上小指侧仅有的一小块面积支承在桌面上，于是在所述面积上会形成压力痛处。整个效果和不适在开始不会太明显，但当这些鼠标长期并连续地被使用一段时间后，使用者就会患上与使用这种计算机鼠标相关的疾病(例如腱炎、滑囊炎和腕管综合症)并感到疲劳、不适甚至手和手腕疼痛。
随着鼠标的使用变得更加普及，人机工程学已经在鼠标设计中占有愈加重要的角色。例如，能够获得被设计成既可用于右手使用者也可用于左手使用者的鼠标。
授予Strand的美国专利No.6,031,522中披露了一种符合人机工程学的、具有可拆除的本体外壳的鼠标。该外壳装配在包含移动感应系统和开关的基线鼠标上。可在基线鼠标上安装不同的外壳以适应各种手的尺寸、不同用手习惯、或者不同计算机的各种按键数量、各种应用、或者特殊使用者的要求。被设计成既可用右手使用也可用左手使用的鼠标改善了使用者的舒适性和效率并可以减少与鼠标使用有关的伤害。如果计算机有单个的使用者，这种鼠标是可接受且所希望的。但是，在家庭环境里，计算机可能要被具有不同用手习惯的多个使用者同时使用。同样，在图书馆、学校以及其它共享计算机的场合，对于两手通用鼠标形状的要求即使不是必须，但也是很迫切的。
授予Lo的美国专利No.6,072,471中披露了一种两手通用的立式计算机鼠标，其具有在一侧上的相对直立的手指接触侧和在相对一侧上的拇指接触侧。两组按键被设置在手指接触侧的相对端。当手指接触侧在右侧时，鼠标可以由右手使用者把持，当转动鼠标使手指接触侧在左侧时，其可由左手使用者把持。在任何时候都只有一组按键有效，并且可通过移动选择开关使按键选择性地有效或无效。
授予Leman的美国专利No.6,373,468中同样披露了一种具有符合人机工程学的轮廓外壳的点击装置，该外壳具有在第一端的第一组一个或多个按键接头以及在第二端的第二组一个或多个按键接头。外壳可拆除地与基座相连，并且当外壳与左手结构中的基座相连时，一个或多个开关适于由第一组一个或多个按键接头致动，当外壳与右手结构中的基座相连时，上述一个或多个开关适于由第二组一个或多个按键接头致动。
与特殊鼠标按键相关联的功能的标准化是鼠标设计中另一个符合人机工程学的方面。一个按键通常被定位在更方便地由食指致动的位置，并且第二按键被定位在由中指致动的位置。通常，光标选择功能被分配给由食指操作的鼠标按键，因为该功能是通过鼠标操作而启用的主要功能。功能分配的标准化提高了鼠标操作的便利性并减少了学习时间。但是，当鼠标被具有不同用手习惯的人使用时，功能分配的标准化就会出现问题。如果一种功能被分配给右手鼠标的左鼠标键(该键由右手使用者的食指操作)，该鼠标的左手使用者就必须用中指使所述键致动以实现同样的功能。如果使用者也用左手鼠标操作计算机，则该操作是笨拙并混乱的。计算机操作系统通常对左手和右手鼠标的功能提供重新分配。尽管这在保持采用手指启用左手鼠标和右手鼠标功能之间的所需相互关系方面是有用的，但如果采用具有相反按键功能关系的鼠标则会使使用者更加混淆。另外，许多计算机使用者不能完全熟悉操作系统以发现并改变功能键的相互关系。
除了移动感应系统外，鼠标通常配有至少两个用于选择和启用计算机功能的鼠标键。鼠标可配有额外的键，也可使用具有其它使用者输入装置形式的鼠标，例如手指操作的滚轮，所述使用者输入装置可被用于在所示的电子文件上移动光标。
通常的计算机鼠标，例如在授予Bradley等人的美国专利No.D302,406中所示的一种鼠标，总体上比其高度更宽，并具有基本对称的侧面使得这些鼠标既可被右手使用使用也可被左手使用使用。一些鼠标具有特殊的形状以对使用者的右手提供最佳吻合。在授予Clouss的美国专利No.D328,597中所示并由加拿大弗里蒙特(Fremont，CA)的Logitech公司以“MouseMan”商标销售的鼠标具有稍微倾斜但基本呈水平的顶表面用于支承手指和右手手掌。由华盛顿州雷蒙德(Redmond，WA)的微软公司销售的第二代微软鼠标包括用于紧密地与右手拇指根部和手掌接合的凹形左侧。在授予Gart的美国专利No.4,862,165中所示的鼠标包括用于在基本上卷曲的位置支承一些手指的表面。一些符合人机工程学的鼠标包括LogitechMouseManTM也被制成左手型的。
关于“功能状态”更详细的论述可以在例如由W.B.Saunders公司出版的“手(The Hand)”第二卷第53章第497-501页中找到，在此完全提出其披露的内容并因此通过引入作为参考。功能状态与静止时设定在某一状态上的手的状态相关。这基本上是包括手腕以及前臂转动的各个及每个关节运动范围的中间状态。前臂在内旋和外翻之间的中途位置。手腕背屈大约20°并尺侧屈大约10°。手指在其每个关节处略微弯曲，食指弯曲最小且小指弯曲最大。拇指从手的部分相对处向前且其关节也部分弯曲。参照拇指对功能状态做出更准确的描述。在这个状态，第一掌骨和第二掌骨之间的角度大约是45°。各个以及每个“功能状态”必须力图将多个有利的条件合并在一起，所述有利的条件相互间不总是相兼容。这些条件是那些使关节在有效范围内放置在把持更容易、发生僵硬的可能更小并且万一发生僵硬还可以进行小幅度的适应性移动保护的位置上的条件。我们在上述概念中加入一个医学领域的概念：在持续期内所采用的工作状态构成了一种固定形式(在功能上)。“不存在固定的“功能状态”，手的功能必须涉及运动。”手(The Hand)，第二卷53章第501页。
如上所述，在现有技术中一直试图解决这些形式和功能的关系。授予Gart的美国专利No.4,862,165中披露了一种鼠标，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内侧垫的凹形掌内侧垫支承面。
授予Goldstein等人的美国专利No.5,726,683中披露了一种鼠标，其具有顶表面、右侧表面以及基本上垂直上升的左侧表面。顶表面具有在15°-30°范围内从前到后并在20°-30°范围内从左到右的负斜面，并在顶表面的前部提供指骨支承。顶表面包括从前到后定向以在操作者手掌隆起下延伸而对其提供支承的峰部，以及一个由操作者用他或她的手掌隆起推压鼠标的表面。
授予Scenna等人的美国专利No.5,894,302中披露了一种鼠标，其包括上表面，该上表面具有用于支承手的三角形面积的隆起，该三角形面积由手掌区、超手掌区以及在掌指关节下的区域围成。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汇集的区域之下并承受其压力的上升部分。前部的手指键在隆起上升高。
作为另一个背景技术，所报告的腕管综合征的促发原因是不正确的使用计算机鼠标点击器。采用常规鼠标的使用者会养成不良习惯，这些不良习惯容易使他们患上腕管综合征或使腕管综合征加重。这些不良习惯包括采用过度的手腕角度而不是采用前臂和手指使鼠标点击器定位，例如以手腕向后弯曲大于15度的方式将手腕平放在桌面上，以及手腕内旋(向内转动)经过一通常角度使手指伸开包围鼠标本体并在这之后紧紧抓住鼠标。在手处于这些状态中的任意状态时，手指动作(点击)被认为是有可能刺激腕管内的组织和神经。不加选择地使用腕撑或臂撑会使结果恶化。
已经有几种解决这些问题的尝试。鼠标被设计成具有手掌把手和扩大的方形端。但是，这些设计加重了以上确定的问题。拇指和无名指形成连续的收缩并需要食指和中指在致动键上连续的伸长，从而促使前臂上的腱拉伸。至于其它的鼠标设计，无名指必须放在鼠标的侧面，导致出现多种以上列举的问题。
此外，手的内旋的程度加大。通过抬高手掌，食指向左伸长加大并需要触及的更多，由此必需加大内旋的程度。尽管这些设计可提供一些对手的支承，但对手指伸展肌没有任何缓解并且这些设计限制了手指对鼠标的精确控制。
至今为止，大多手操作数据输入装置迫使使用者将他/她的手放在基本上与工作面平行的位置。目前已经发现这一位置使使用者的手处于重复的运动劳损的危险之中。作为对基本上与工作面平行这一位置的替换，目前已经发现如果手以达到大约90°的任何角度放在浮动位置，则会降低劳损的危险。但是，显然大约45°的工作面是最佳的。
发明内容
考虑到目前在本领域已知形式的计算机鼠标装置中固有的上述缺点，本发明涉及一种改进的符合人机工程学的点击装置，在一个实施例中所述点击装置包括计算机鼠标。
中立的手姿势也被称为是“休止”状态，其是手最放松和不变形的状态。在该状态下，在手、手腕和前臂上存在很小的肌肉活性。当手处于休止状态时，手指略微下凹并略微张开，拇指与食指形成“C”形。内旋的程度因人而异，但应该处于与水平成10度-45度的范围内。这一状态在失重环境下例如当手放松并悬浮在浴池或游泳池内时很容易观察到。
因此，本发明的数据输入装置提供一种新型和改进的符合人机工程学的计算机鼠标，该计算机鼠标使手在操纵鼠标时尽可能地接近休止状态同时改善手的灵活性。这种改进的符合人机工程学的鼠标的形状减少了在使用鼠标过程中几种已知的高度危险的姿势并可以连续进行姿势变换，以降低由脆弱的肌肉、关节和腱组织的卸载所形成的连续重复动作的效果。这种形状还使手具有静止状态，降低了手腕伸肌和手指伸肌的张紧程度。
所述改进的符合人机工程学的鼠标形状使得由手腕和手的内旋从与水平面成0度角减小到与水平面成大致80度角，当与水平面成0度角时，由操作者手掌面限定的平面与鼠标压靠的表面接近平行，当与水平面成大致80度角时，同一平面与鼠标压靠的表面接近垂直。这种使内旋程度降低的形状也使手和整个前臂压靠在桌面上，由此缓解了通常施加在手腕上的压力。肩部外展和肩部肌肉收缩被降低到最小并且承担内旋的前臂肌肉可以完全放松。所述形状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连续收缩的状态，因此减少了腱的拉伸。
所述改进的符合人机工程学的鼠标在食指关节(指节)下抬高并支承手指(中间指骨支承)并向小指倾斜。这种改进的符合人机工程学的鼠标将两个负斜面结合在该鼠标的大约后三分之二上。一个斜面使鼠标从前到后沿纵向向下倾斜并且另一个斜面使鼠标从一侧到另一侧横向倾斜。负的横向倾斜面可以从左到右，也可以从右到左，这取决于该鼠标是用于左手使用者还是右手使用者。所述两个负斜面提供了小的后部垂直弯角，这样可在较低地触及鼠标的同时仍在最接近的指骨处支承手指。这样较低地触及鼠标与20度-30度的侧向升高结合在一起，降低了在伸出位置支承手腕的张紧程度。从左侧到右侧的负斜面也改善了对鼠标的握持并减小了内旋程度。这种支承使手指处于自然不受力的状态，该状态是与自然手姿势非常类似的一种状态，在将前臂放置在桌面上时可以很容易的观察到这种状态。通过在所有握持状态下都保持这一形状使手指可以用手指触发的动作而不是抬起掌指骨关节(指节)来使按键致动。这与通常的鼠标设计有很大不同，通常的鼠标设计抬高手的手掌并同时迫使手指伸肌拉伸和收缩。
所述改进的符合人机工程学的鼠标结合了几个有助于降低手指和手腕张紧程度的独特的特征。对于拇指来说，有一个外形光滑的表面从鼠标的向前的底部延伸到指骨支承的顶部。这样使使用者可以从正常状态或手压靠在鼠标上的把持状态变换到最舒适的握持状态，此时操作者的手压靠在其侧面上(在小指上)并以被支承的静止姿势将鼠标拢罩在桌面上。在手腕压靠在桌面上并且手指实现鼠标移动的情况下，鼠标或其它表面仍然能够以常规方式被使用。这一用途还比常规鼠标更好。
本发明的目的是提出一种在现有技术的基础上改进的点击装置，其具有独特的特征结合和新的变化以增加使用者的舒适性。本发明通过提供一种点击装置实现上述目的，所述点击装置支承使用者的手以避免手腕和手指的姿势程度以及手的关节处于极端位置，例如手腕拉伸、手的手掌完全内旋以及拇指的外展或内收。所述装置还被构造成减小施加在腕管上的压力并通过将手腕抬高到工作面以上而使施加在手腕敏感区上的接触压力降到最小。因而，所述点击装置趋向于形成更放松的手和手腕姿势、将静态肌肉负荷降到最小并减小在点击装置操作过程中的身体紧张程度。
根据本发明的一个方面，在工作面上使用的点击装置包括被构造成放置在工作面上的底部以及至少一个手指操作的点击元件。在具体的实施例中，所述点击装置是计算机鼠标装置。
所述装置包括具有顶部的上表面，所述顶部用于基本上在第二指的掌骨-指骨(MP)关节以及理想地在第三指MP关节的至少一部分处接触使用者手的手掌上的手掌区。该顶部在高度上比上表面相对于底部的其余部分更高。因为在操作所述装置时多个反复的任务之一必须要用第二指和/或第三指按下按键，这时涉及的动作主要是绕着那些手指的MP关节，因此，有利的是，顶部从那些MP关节向手腕提供主要的支承。
所述上表面从顶部以向前的方向朝着第二指和第三指向下延伸以形成前部区域，以向后的方向朝着使用者的手腕向下延伸以形成后部区域，以向内的方向向下朝着拇指延伸以形成内部区域，并且以向外的方向向下朝着第四和第五指的MP关节延伸以形成外部区域。横向隆起以向外的方向从顶部延伸，以用于基本上在第四指和第五指的MP关节处(并有可能是第三指的MP关节的一部分处)与手掌区接触。所述横向隆起从顶部向下倾斜以引导手脱离完全内旋的状态。后部区域支承手的腕前区。
顶部和后部区域优选是相对于底部足够高以将手腕保持在工作面以上，从而在产生很小的或没有任何手腕拉伸的情况下形成接近中立的手腕状态，并使由于持续地与工作面接触而作用在手腕敏感区上的接触压力降到最小。
后部区域以足够大的曲率在向后的方向上向下倾斜，以基本避免与手掌的腕管区接触，从而降低了作用在腕管上的压力。例如，后部区域通常被构造成避免与腕管的至少中间部分和近侧部分接触但可以与腕管的远侧部分接触。在具体的实施例中，后部区域在向后的方向上比前部区域在向前的方向上具有更大的曲率。
后部区域包括“手掌空隙”以基本避免支承手掌区域，从而使拇指在基本中立的拇指状态下垂下并且相对于所述点击装置自由移动。这样消除了在常规鼠标装置上见到的由于与手掌支承干涉而作用在手掌区上的压力和载荷。
顶部和后部区域理想的是具有足够高度以使拇指的远侧指骨可以压靠在工作面上并处于极端的内收和外展状态之间的休止状态。在具体的实施例中，拇指在内收和外展之间大约中途位置。
前部区域可包括放置第二和第三指的按键。所述按键理想的是分别对着第二和第三指的指骨。这样，所述指通过以基本中立的状态向下按压就可以有效地操作所述按键，而无需笨拙或紧张地移动(也就是外展或内收)。
在一些实施例中，壳体包括放置拇指的内侧表面以及放置第五指有可能还有第四指的外侧表面。所述内侧表面包括具有倒置表面部分的上部区域，从而可以向下面对拇指的远侧指骨。所述外侧表面包括具有倒置表面部分的上部区域，从而可以向下面对着第五指的远侧指骨(有可能还有第四指的远侧指骨)。倒置表面部分为拇指和第五指(有可能还有第四指)提供了适宜的接触位置以抬起点击装置，由此在鼠标被抬起时减少了抓紧力或夹紧力。理想的是，所述装置的重心设置在内侧表面的倒置表面部分和外侧表面的倒置表面部分之间。这样，在用手提升的过程中，所述装置保持水平而不会在前-后方向上倾斜。
本发明提供了一种可在支承面上移动的变形计算机鼠标，该鼠标适于在“功能状态”或“生理学状态”下支承手。根据本发明的变形鼠标的形式产生于在功能状态下得到的人手的印痕。所述鼠标包括底面、前端、后端以及相对的侧面，以及用于在通常相对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，此时小指位于第一高度并且食指位于相对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还适于支承手的中空部，使得手以相对于支承面(也就是桌子)和相对于半内旋的前臂(也就是内旋和外翻间的中途位置)成45度的角度定位。通常呈半球形的手指支承面从相对侧面之一向上并横向延伸。提供拇指支承面以支承手的拇指，使得鼠标可靠地被夹持在拇指和手指之间，在该位置拇指支承面与通常呈半球形的手指支承面毫不费力地相对定位。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标上符合生理学要求的位置上。这方面是功能状态的一个重要部分，也是人手最具特征的特点。手在相反方向中的工作是人类的特征并且无论如何必须被保护。
在优选的实施例中，通常呈半球形的表面与腕前凹陷合并在一起以支承手的腕前隆起，并且与手掌凹陷合并在一起以支承手的手掌隆起。在两个隆起之间(手掌和腕前)存在凹陷。其相应的和补充的形式由我们称作的“后部延伸”的隆起表示，同时在附图中对其进行表示并在下文进行更详细的描述。凸起的分叉设置在通常呈半球形的表面之上以使手的手指处于钳形状态。
为了将使用者的手指定位在符合人机工程学的最佳状态，本发明的数据输入装置的优选实施例的长度是可调的以适应使用者手的尺寸。优选的实施例还包括将使用者的手支承在具有大致45°的手腕内旋角度的位置上。同样理想的是，本发明的实施例包括手掌支承，更理想的是，所述手掌支承与数据输入装置一体形成，并且进一步更理想的是，所述一体的手掌支承具有胶体垫。
本发明其它理想的实施例包括滚动装置。尽管该滚动装置可以是常规的滚轮，但更理想的是该滚动装置响应x-y方向的运动。
通常，本发明的数据输入装置包括能够对来自右键点击、左键点击、滚动装置以及从两组前向键/后键的输入进行处理的电路。理想的是，在本发明的数据输入装置的优选实施例中，一组前向键/后键定位在数据输入装置的每侧上。进一步理想的是，横向定位的前向键/后键被定位成一个在另一个之上以减少拇指从一个键移动到另一个键所需的运动。
本发明的数据输入装置的实施例中包括通信线路。在一些实施例中，通信线路包括将数据输入装置连接到CPU上的导线。在这样的实施例中，优选的是，数据输入装置包括橡胶导线保持器以减小损坏导线的危险。在其它的一些实施例中，通信线路包括将数据输入装置连接到CPU上的光学收发器。在其它的实施例中，通信线路包括将数据输入装置连接到CPU上的无线收发器。
在本发明的数据输入装置中，优选的是，运动传感器是光学式运动传感器而不是机械式或光学-机械式运动传感器。但是，在数字转换器输入板上所使用类型的无线运动传感器也是优选的。
附图说明
根据以上描述，现在参照附图对本发明进行详细的描述：
图1是采用普通鼠标时处于强制状态(内旋)的手的示意图；
图2是把持普通鼠标而处于强制状态的手的示意图；
图3是处于与图1所示相反状态(外翻)的手的示意图；
图4是处于拳曲状态的手的视图；
图5是处于伸开状态的手的视图；
图6是采用普通鼠标时处于伸开状态的手的视图；
图7a是处于生理学状态的手的视图；
图7b是手的弧形视图；
图7c是手掌横向轴线斜度的视图；
图8是示出手掌以及周围区域的手的示意图；
图9表示现有技术的鼠标使使用者的右手处于大约45°角。
图10是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标的俯视图；
图11是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标的仰视图；
图12是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标的正视图；
图13是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标的后视图；
图14是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标在右手状态的后视图；
图15是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标在左手状态的后视图；
图16是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标在收缩状态的侧视图；
图17是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标在伸出状态的侧视图；
图18是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标的后透视图；
图19是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标的前透视图；
图20是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标的一部分的放大正视图；
图21是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标的剖视图；
图22是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标的前透视图；
图23是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标在伸出状态的俯视图；
图24是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标在收缩状态的剖视图；
图25是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标在伸出状态的剖视图；
图26是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标处于由右手使用者使用的稳定状态的后视图；
图27是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标的后底视图，图中示出了用于使右手使用状态稳定的支承延伸部；
图28是用于本发明的两手通用的符合人机工程学的鼠标的支承延伸块的俯视图，所述支承延伸块用于使鼠标倾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；
图29是具有底部倾斜壁体的本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标的后视图，所述底部倾斜壁体既可用于左手状态也可用于右手状态；以及
图30是本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标的后视图，该鼠标具有底部倾斜壁体并被倾斜以由右手使用者使用。
具体实施方式
现在参照附图中的多个视图对依照本发明的数据输入装置进行描述。
图1表示手处于内旋(pronation)、使用普通鼠标的强制状态(图2)。图3是手处于外翻状态、与图1和2所示相反的状态。图4表示在屈肌组织的作用下手处于拳曲状态。图5表示当手伸开时伸肌组织的作用。图6表示采用普通鼠标时手处于伸开状态。
图7a表示手处于“生理学状态”或“功能状态”。“功能状态”在由W.B.Saunders公司出版的“手(The Hand)”(1985)第二卷第53章第497-501页中得到论述，在此完全提出其披露的内容并因此作为参考而被结合使用。手的骨架具有横向和纵向(也就是双重)凹度，这使其具有带如图7b所示的手掌凹度的杯子的形状。为了实现手的把持功能必须要保持这些凹度。通常呈半球形的表面确保了保持正确的状态。如图7c所示，横向轴线倾斜布置，更远离食指的掌指骨关节并且更接近第五指的掌指骨关节。其与纵向轴线成大约75度角，在本发明的总体形状中也存在所述角度。
所述功能状态与休止时设定在某一位置上的手的状态相关。这主要是是包括手腕以及前臂转动的各个及每个关节运动范围的中间状态。前臂处于内旋和外翻之间的中途位置。手腕背屈大约20°并尺侧屈大约10°。手指在其每个关节处略微弯曲，食指弯曲最小且小指弯曲最大。拇指从手的部分相对处向前且其关节也部分弯曲。参照拇指对功能状态做出更准确的描述。在这种状态下，第一掌骨和第二掌骨之间的角度大约是45°。有多种方式描述“功能状态”，从而可以使人想到存在多个“功能状态”。手(The Hand)，第二卷53章第494页。各个以及每个“功能状态”必须力图将多个有利的条件合并在一起，而且这些有利的条件相互间不总是兼容。这些条件是那些使关节在有效范围内放置在把持更容易、发生僵硬的可能更小并且万一发生僵硬还可以进行小幅度的适应性移动保护的位置上的条件。
图8表示具有第一指或称为拇指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中的每个都具有三个指骨，包括远端指骨26、中间指骨27以及近端指骨28。拇指21具有远端指骨26和近端指骨28。掌骨和腕骨在五指21-25和手腕30之间延伸。指21-25的掌骨-指骨(MP)关节位于指21-25的近端指骨26和相应的掌骨之间。图8示出了基本上在第二和第三指22和23的掌骨-指骨(MP)关节处并通常在其正下方的接触区32。更理想地是，接触区32正好位于第二指22的掌骨-指骨(MP)关节以及第三指23掌骨-指骨(MP)关节的一部分的正下方。图1-7中所示的鼠标装置10的顶部16被构造成接触并支承使用者手20的接触区32。由此，顶部16不对称地向内位于鼠标10的上表面12的左侧。
如图8所示，手掌区34位于拇指21的基部，而腕前区35位于手掌的另一侧。腕管36位于手掌区34和腕前区35之间。
与现有技术中用图2和6所示的通常与桌面平行的水平的手把持的鼠标不同，本发明的鼠标由处于通常直立放松的生理学状态的手把持。
图9表示被设计成仅能用右手使用的现有技术的数据输入装置。这种装置使使用者的右手处于符合人机工程学要求的状态。但是，如果使用者试图用他们的左手使用这种装置，则使用者必须使其左手处于扭曲的且不符合人机工程学要求的状态。
图10是依照本发明的优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的俯视图。如图10所示，两手通用的符合人机工程学的鼠标10具有前部20和后部30。前部20具有两个键(左键和右键)50和45以及滚动装置40。优选地是，滚动装置40是一个能够在四个方向也就是上、下、左和右定向移动的滚动盘。另外，可以看到通信线路35(在本发明的实施例中被表示为导线)连接到前部20。根据其它实施例，通信线路35是用于无线通信的收发器。依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10还具有手掌托65。
图10还示出了在两手通用的符合人机工程学的鼠标10上优选的侧向键55和60，并且侧向键60位于侧向键55上方。
图11是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的底视图。如图11所示，两手通用的符合人机工程学的鼠标10具有前部20和后部30。两手通用的符合人机工程学的鼠标10的底部还具有左侧底部85和右侧底部75，这两部分沿顶部80相交。图11还示出了被用在优选实施例中的光学传感器70以及用于容纳通信线路35的孔90。
图12是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的正视图。如图12所示，两手通用的符合人机工程学的鼠标10具有前部20和后部30。前部20具有两个键(左键和右键)50和45以及滚动装置40。另外，在该实施例中可以看到通信线路孔90在前部20。在本发明的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的这个优选实施例的视图中还可以看到左侧底部85、右侧底部75以及顶部80。
图12还示出了在两手通用的符合人机工程学的鼠标10上优选的侧向键55和60，并且侧向键60位于侧向键55上方。
另外，图12示出了在两手通用的符合人机工程学的鼠标10的底部的左侧底部85和右侧底部75，这两部分沿顶部80相交。
图13是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的后视图。该优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的后部30具有手掌托65。在本发明的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的这个优选实施例的视图中还可以看到左侧底部85、右侧底部75以及顶部80。
如图12和图13所示，两手通用的符合人机工程学的鼠标10的底部优选是具有顶部80的V形，顶部80限定了左侧底部85和右侧底部75相交的尖端。该相交的尖端优选是成大约120°-大约175°角，更优选是成大约130°-大约150°角。因此，顶部80基本上防止了本发明的两手通用的符合人机工程学的鼠标10平齐地压靠在基本上水平定位(相对于两手通用的符合人机工程学的鼠标10的水平轴线)的平面上。相反，顶部80作为使两手通用的符合人机工程学的鼠标10既可以向左倾斜也可以向右倾斜的转动支点，使得在放置在平面上时，两手通用的符合人机工程学的鼠标10压靠左侧底部85或压靠右侧底部75。因此，当压靠右侧底部75时，两手通用的符合人机工程学的鼠标10处于最有利的符合人机工程学的右手状态。同样，当压靠左侧底部85时，两手通用的符合人机工程学的鼠标10处于最有利的符合人机工程学的左手状态。
优选地是，两手通用的符合人机工程学的鼠标10的V形底部包含一角度，由此，在压靠左侧底部85或右侧底部75时，两手通用的符合人机工程学的鼠标10以基本上将使用者的手支承在生理学状态的角度倾斜。优选地是，该V形在两侧上形成大约15°-大约80°更优选是大约30°-大约60°甚至更优选是大约45°角的倾斜。本发明还构想出其它实施例，其中使V形一边的倾斜角度大于另一边的倾斜角度。
图14是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10处于右手状态的后视图。和图13一样，该图示出了具有手掌托65的优选实施例中两手通用的符合人机工程学的鼠标10的后部30。在本发明的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的这个优选实施例的视图中还可以看到左侧底部85、右侧底部75以及顶部80。
图15是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10处于左手状态的后视图。和图13与14一样，该图示出了具有手掌托65的优选实施例中两手通用的符合人机工程学的鼠标10的后部30。在本发明的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的这个优选实施例的视图中还可以看到左侧底部85、右侧底部75以及顶部80。
图16是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10处于收缩状态的右侧视图。理想状态是，两手通用的符合人机工程学的鼠标10的左侧基本上是右侧的镜像。
如图16所示，两手通用的符合人机工程学的鼠标10具有前部20和后部30。在图16所示的实施例中，前部20和后部30在相交部25处相交。该优选实施例中的后部30包括手掌托65以及上侧向键60和下侧向键55。
还是在图16所示的实施例中，前部20包括右键45和滚动装置40。另外，图16所示的实施例示出了将鼠标与计算机(未示出)相连的通信线路35。
图17是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10处于伸出状态的侧视图。更具体地说，图17所示的视图包括在图16中所示的每个元件。另外，图17示出了分开的前部20和后部30，以及前部20的后缘25b、后部30的前缘25a和连接件95。
理想状态是，连接件95被固定在前部20的后缘25b上并通过后部30的前缘25a上的孔滑动地被后部30上的腔容纳。连接件95基本上可以是任何形状，但优选地是连接件95具有基本上呈矩形的截面。更优选地是，连接件95的截面是具有其上表面弯曲的改进的矩形。还优选地是，在后部30上容纳连接件95所用的腔(未示出)与连接件95摩擦接合，以将后部30从前部20延伸长度的变化降低到最小。
根据图17所示的优选实施例，两手通用的符合人机工程学的鼠标10可被调节成最舒适地与不同使用者的手的不同尺寸特别是手的长度相一致。因此，为了两手通用的符合人机工程学的鼠标10最舒适地使适应使用者手的长度，本发明构想了如图17所示的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的各种变化。例如，在优选的实施例中，连接件95可以从完全收缩位置连续地移动到完全伸出位置以使长度变量具有最大值。在该实施例中，连接件95通过摩擦锁定而可被保持在任何给定长度上，其中连接件95通过后部30的前缘25a上的孔足够紧密地装配到后部30上的腔内，从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进行调节。
根据另一个实施例，连接件95可包括一系列的槽，用于与伸入到后部30上的腔内对应的突起相接合，由此允许进行长度增加的调节。用于调节和保持连接件95伸出程度的其它方法对本领域技术人员是显而易见的并因此在此结合使用。
另外，根据以上的实施例，连接件95可包括在该连接件95的顶表面上对使用者可见的刻度例如数值刻度。这种刻度可被标定成使该刻度与使用者手的长度对应，由此使使用者无需试验和误差就可立即将两手通用的符合人机工程学的鼠标10的长度调节到获得最大符合人机工程学效果的适当长度。
图18是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的后透视图。在两手通用的符合人机工程学的鼠标10的这一视图中，前部20在相交部25处与后部30邻接。优选的手掌托65在这一视图中示出，同时示出的还有左上侧向键60、左下侧向键55以及左键50。
图19是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的前透视图。在两手通用的符合人机工程学的鼠标10的这一视图中，前部20在相交部25处与后部30邻接。优选的手掌托65在这一视图中示出，同时示出的还有左上侧向键60、左下侧向键55、左键50、右键45以及滚动装置40。在该视图中还可以看到用于容纳通信线路35的孔90。
尽管滚动装置40可以是任何常规的或非常规的滚动装置例如滚轮，但优选地是，该滚动装置40与在IBM ThinkPad膝上型计算机一些型号上得到的“指点杆(TrackPoint)”装置相似。更具体地说，所希望的是滚动装置40的移动被转化成计算机光标的移动。还希望必须由使用者施加以使滚动装置40移动的力最小，但足以防止滚动装置40在没有使用者输入的情况下移动。希望滚动装置40在1.0N优选是少于0.3N的力的作用下被移动。
图20是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的放大正视图。这一视图再次示出了用于容纳通信线路35的孔90。这一视图还示出了两手通用的符合人机工程学的鼠标10的底部也就是左侧底部85和顶部80的成角度的形状。另外，图20示出了包括右键45、滚动装置40以及左键50在内的前部20的一部分。
图21是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的剖视图。更具体地说，图21示出了在相交部25处与后部30相接触的前部20。图21还示出了右键45和滚动装置40以及通信线路35。手掌托65位于后部30的后端。
图21示出了光学传感器70和集成电路板210，该集成电路板210接收来自鼠标移动和多个键操作的输入以对通过通信线路35传送到与鼠标相连的计算机的信号进行调制。尽管该图示出了导线式通信线路，但本发明的两手通用的符合人机工程学的鼠标10可以适用任何类型的常规通信线路，例如红外线技术和射频信号，例如2.4MHz的信号。
图22是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的前透视图。同样，这一实施例包括在相交部25处邻接的前部20和后部30。前部20理想地是包括通信线路35、孔90、右键45、左键50以及滚动装置40。后部30包括上侧向键60和下侧向键55以及手掌托65。
图23是依照本发明优选实施例的两手通用的符合人机工程学的鼠标10处于伸出状态的俯视图。在图23所示的实施例中，前部20和后部30不邻接。相反，在这一视图中，前部20的后缘25b与后部30的前缘25a分离，但前部20通过连接件95连接到后部30上。
这一优选实施例中的后部30包括手掌托65以及上侧向键60和下侧向键55，而后部20包括右键45、左键50以及滚动装置40。另外，图23所示的实施例示出了将鼠标与计算机(未示出)相连的通信线路35。
图24和25显示了两手通用的符合人机工程学的鼠标10在完全收缩状态(图24)和最大伸出状态(图25)的剖视图。理想地是，伸出长度从完全收缩状态的大约0cm变化到处于完全伸出状态的大约延长10.16cm。
在完全收缩状态下，前部20的后面25b与后部30的前面25a相邻接以形成相交部25。
在图25中，连接件95在伸展的两手通用的符合人机工程学的鼠标10中露出。理想地是，连接件95具有止挡(未示出)以防止连接件95从鼠标连接腔250和255中滑出。通常，止挡是从连接件95突出的部分，该突出部由后部30的前面25a的内表面限制。
与图25所示的视图相反，图24表示鼠标处于收缩状态。在此，连接件95位于连接腔250和255内。
图24和图25都示出了光学传感器70和集成电路板210，该集成电路板210接收来自鼠标移动和几个键操作的输入以对通过通信线路35传送到与鼠标相连的计算机的信号进行调制。
鼠标动作的检测也可以由光学系统来完成。一种类型的光学系统响应特殊鼠标垫上光线反射的变化而产生脉冲。当光线通过鼠标垫反射面上的网格线向着或远离光电传感器反射时产生电脉冲。光电传感器被对准以检测鼠标x或y向的移动。在另一种光学鼠标里，数码相机周期性地对鼠标移动的表面照相。数字信号处理器分析这些系列图像以确定鼠标移动的方向和程度。
两手通用的符合人机工程学的鼠标10的第二功能是向计算机发出使用者意图信号以启用一些功能。使用者通过按下或“点击”鼠标按键之一而向计算机发出意图信号。
通过PC响应鼠标按键的按下而启用的功能由计算机上运行的软件来决定。但是，被设置成由使用者的食指操作的鼠标按键的点击通常导致光标在显示器上当前的位置被选定并且光标被激活。如果在计算机上运行文字处理程序，则一旦光标被激活，使用者就可以在由光标标识的位置上插入文本或采取一些其它的操作。如果使用者在移动鼠标的同时持续按键，则所显示的文本区域被选定以执行一定操作。如果在计算机上运行图形程序，则按键的点击可被用于选择线素或其它图形元素的起始点。在按键被按下或“拖动”的同时移动鼠标将使计算机“绘制”所述元素。
为了适应任何用手习惯的使用者，操作系统可以让使用者对左手和右手鼠标的鼠标键功能关系重新分配。这样使使用者保持对致动手指和由PC执行的功能之间关系的熟悉。也可以在不用考虑使用者用手习惯的情况下将大部分的主要任务(光标选择)分配给食指。但是，鼠标按键-功能之间的关系的重新分配通常需要了解操作系统的知识以及控制所述重新分配的操作系统菜单的位置。使用者不能充分地熟悉操作系统以完成这种重新分配。这在家庭或公共应用场合尤其符合实际，在上述场合使用者对其操作的计算机的熟悉程度可能有很大差异。另外，共同的使用者可能发现采用这种方法对鼠标用手习惯的转换很笨拙并且效率很低。本发明的发明人得出结论，在鼠标上的功能选择器将会极大地便于鼠标在一定环境里的使用，在所述环境里一个鼠标可以被具有任何用手习惯的人使用。
通常，计算机鼠标包括鼠标微处理器，其计算鼠标的移动、确定鼠标按键的致动状态并将信息转化为一系列数据流，所述数据流被传送到与其相连的计算机。鼠标微处理器包括寄存器以保持对鼠标按键致动信号的逻辑电平转换。尽管微处理器是计算机鼠标的典型元件，但鼠标按键致动状态也可以由能够将鼠标致动信号转化为逻辑电平并保持该电平稳定的任何逻辑装置确定。在此引用的微处理器应被理解为包括其它已知的能够确定鼠标按键致动状态的逻辑装置。
在本发明的另一方面提出了一种在通信线路35和鼠标10之间的接口。图20显示孔90基本上比通信线路导线35更大。实际上，通信线路导线35由薄膜92固定在其位置处，薄膜92理想地是由弹性体例如橡胶形成。另一个理想状态是薄膜92形成基本上呈漏斗形的孔90，孔90的直径是通信线路导线35直径的多倍至少3倍。据信当鼠标10在急剧变化的角度之间移动时这种设置降低了导线连接损坏的危险。
在图26中提出了本发明的另一个优选的实施例，其显示了两手通用的符合人机工程学的鼠标处于由右手使用者使用的稳定状态的正视图。根据这一实施例，两手通用的符合人机工程学的鼠标10还包括用于在压靠左侧底部85或右侧底部75之一时使两手通用的符合人机工程学的鼠标10稳定的支承伸出部100。如图26所示，支承伸出部100被定位成当压靠右侧底部85以由右手使用者使用时使两手通用的符合人机工程学的鼠标10稳定。
这一实施例还在图27中示出，其显示了具有被定位成由右手使用者使用的支承伸出部100的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的底部透视图。如这一视图所示，两手通用的符合人机工程学的鼠标10具有沿顶部80长度的带槽的开口110，该开口110部分地延伸到左侧底部85和右侧底部75内。带槽的开口110允许进入用于容纳支承伸出部100一部分的左侧底部85和右侧底部75中每一个的腔内。
优选地是，两手通用的符合人机工程学的鼠标10还包括用于将支承伸出部100固定在左侧底部85和右侧底部75中每一个的腔内的机构。根据图27所示的实施例，支承伸出部100包括突起105，突起105具有与左侧底部85和右侧底部75中任何一个上的孔115相接合的加厚的圆形部分。如图27所示，突起105加厚的圆形部分穿过右侧底部75上的孔115突出。在左侧底部85上设置相同的孔115。支承伸出部100可穿过带槽的开口110插入在左侧底部85或右侧底部75之一上的腔内。当所述突起与孔115接合时，加厚的圆形部分与孔115相接合，伸入到孔115内并有效地将支承伸出部100固定在其位置中。
优选地是，突起被偏压在与孔115相接合的位置上。这可以通过各种方法来实现。图28显示了支承伸出部100的一个实施例，其中突起105可以从其基本上与支承伸出部100的平面相一致的初始位置手动地被推出。当外力解除时，突起105自然回复到其初始位置。在另一个实施例中，突起105通过鼠标10腔内的弹簧机构而被偏压到一定位置，所述弹簧机构对支承伸出部100的至少一部分优选对突起105施加向下的作用力。用于将突起105偏压成与孔115相接合的其它方法也可以被本领域的技术人员想到并也包含在本发明范围内。
在另一个实施例中，支承伸出部100可包括两个独立的部分，它们通过带槽的开口110缩入到左侧底部85和右侧底部75中每一个的腔内。在该实施例中，支承伸出部100优选被设置成当完全回缩时，其与左侧底部85或右侧底部75的表面都平齐。在该实施例中，支承伸出部100可具有一部分例如突起或加宽的端部，其在左侧底部85和右侧底部75每一个上的腔内并防止支承伸出部100完全地离开腔(也就是可以缩入但不会掉下来)。其它形式的支承件也包含在本发明的范围内并且也很容易被本领域技术人员想到。例如，所述支承件也可以是一种与左侧底部85和右侧底部75枢转相连并可折叠地回缩的部件，其中所述底部还包括用于容纳伸出部并使其与底部表面平齐的切口部分。
在图29中提供了依照本发明的两手通用的符合人机工程学的鼠标的另一种优选实施例，图29表示具有底部倾斜壁体125的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的后视图，所述底部倾斜壁体125用于使两手通用的符合人机工程学的鼠标10向右或向左倾斜。在该实施例种，两手通用的符合人机工程学的鼠标10的底部130基本上是平的。底部倾斜壁体125基本上是垂直定位的直线形壁体并优选是与底部130相连，使得底部倾斜壁体125的垂直平面与底部130的水平面垂直。底部倾斜壁体125具有基本上较小的厚度，使得两手通用的符合人机工程学的鼠标10仅在底部倾斜壁体125的底面上不能保持平衡。因此，两手通用的符合人机工程学的鼠标10向右倾斜或向左倾斜。这样，两手通用的符合人机工程学的鼠标10压靠在由底部倾斜壁体125和两手通用的符合人机工程学的鼠标10底部130的右边缘或左边缘支承的表面上。在一个优选的实施例中，底部130的右边缘和/或左边缘基本上是平的，从而使两手通用的符合人机工程学的鼠标10可以有更大的表面区域而与其压靠的表面相结合。另外，底部倾斜壁体125的底部可以如图29所示的那样是平的，或者是基本上V形的。当呈V形时，还可以促进向右或向左的倾斜。此外，V形底部的角度可被调节以与两手通用的符合人机工程学的鼠标10的倾斜度相一致，使得底部倾斜壁体125增大的表面区域与两手通用的符合人机工程学的鼠标10压靠的表面相结合。
图30表示依照本发明的两手通用的符合人机工程学的鼠标具有底部倾斜壁体125并且向右倾斜以由右手使用者使用。这样，当压靠在表面上时，两手通用的符合人机工程学的鼠标10由底部倾斜壁体125和底部130的右边缘支承。
优选地是，底部倾斜壁体125在底部130从前到后的整个长度上延伸，但本发明也包含其它实施例，其中底部倾斜壁体125的长度小于底部130的整个长度。根据这些实施例，底部倾斜壁体可以沿底部130的部分长度延伸并沿底部130的长度基本上居中定位。类似地，期望底部倾斜壁体125跨底部130的宽度居中。这样可以使向任何一侧倾斜的角度基本上是等同的。但在另一个实施例中，本发明包含了两手通用的符合人机工程学的鼠标具有基本上平的底部130并且底部倾斜壁体125不跨底部130的宽度居中定位。通过将底部倾斜壁体125远离底部130的宽度中心定位，两手通用的符合人机工程学的鼠标10向一侧的倾斜度基本上比向另一侧的倾斜度更大。例如，对右手使用者的倾斜度比左手使用者的倾斜度更大是符合人机工程学的要求的。因此，底部倾斜壁体125可被定位成沿底部130的中心偏右，这样会提高向右的倾斜度并降低向左的倾斜度。类似地，如果需要向左的倾斜度更大，则底部倾斜壁体125可被定位成沿底部130的中心偏左。
两手通用的符合人机工程学的鼠标10的倾斜度还由底部倾斜壁体125的高度控制。通过增大底部倾斜壁体125的高度可增大鼠标10的倾斜度，可通过降低底部倾斜壁体125的高度来降低鼠标10的倾斜度。优选地是，底部倾斜壁体125的高度大到足以形成大约15°-大约80°更优选是大约30°-大约60°甚至更优选是大约45°的倾斜。当底部倾斜壁体125跨底部130的宽度居中定位时，所述优选倾斜度双侧形成。两手通用的符合人机工程学的鼠标10的倾斜度不仅随着底部倾斜壁体125高度的变化而变化，而且随着底部130宽度的变化而变化。因此，对于具有给定底部宽度的两手通用的符合人机工程学的鼠标，确定合适的底部倾斜壁体125的高度以提供所需的两手通用的符合人机工程学的鼠标10的倾斜度在本领域的技术人员能力范围内。例如，对于具有大约7厘米底部宽度的两手通用的符合人机工程学的鼠标，期望提供具有大约1厘米-大约3厘米高度的底部倾斜壁体。对于具有更窄的底部宽度的两手通用的符合人机工程学的鼠标，底部倾斜壁体的最小高度更小。优选地是，底部倾斜壁体具有大约0.5厘米-大约5厘米的高度。
在以上说明中所采用的术语和表述仅被用作描述而不是限制，并且采用这些术语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，应该认识到，本发明的范围仅由以下权利要求定义和限制。

Claims (36)

1.一种鼠标，包括：
壳体，其封装运动检测器、运动检测器转换器以及通信线路，所述壳体包括：
a.适于支承使用者手掌的上表面；
b.下表面，所述下表面包括两个以120°到175°之间的角度相交的平面区域；
c.在所述壳体的一端的腔，所述腔具有内表面；
d.可移动的本体，其具有适于在所述腔内滑动并与所述内表面摩擦接合的突出部分，所述突出部分的长度达到10.16cm；
e.所述壳体的另一端具有两个开关操作键；
f.具有两个开关操作键的侧面，所述两个开关操作键被定位成一个在另一个之上；以及
g.能够在四个方向上定向移动的滚动装置。
2.如权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述两个平面区域以130°到150°之间的角度相交。
3.如权利要求1所述的鼠标，其特征在于，还包括用于固定所述突出部分的锁定机构。
4.如权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述下表面的所述平面区域中的至少一个还包括支承伸出部，所述下表面的所述平面区域中的至少一个还包括用于容纳所述伸出部的槽。
5.如权利要求4所述的鼠标，其特征在于，所述支承伸出部还包括用于固定所述支承伸出部的突起；所述下表面的所述平面区域中的至少一个还包括用于容纳所述突起的至少一部分的孔。
6.一种鼠标，包括：
壳体，其封装运动检测器、运动检测器转换器以及通信线路，所述壳体包括：
a.上表面，其具有适于支承使用者手掌的顶部；以及
b.下表面，所述下表面包括两个以120°到175°之间的角度相交的平面区域。
7.如权利要求6所述的鼠标，其特征在于，所述两个平面区域以130°到150°之间的角度相交。
8.如权利要求6所述的鼠标，其特征在于，所述壳体还包括在一端的腔；所述鼠标还包括可移动的本体，所述可移动的本体具有适于在所述壳体的所述腔内滑动的突出部分。
9.如权利要求8所述的鼠标，其特征在于，所述突出部分与所述腔的内表面摩擦接合。
10.如权利要求8所述的鼠标，其特征在于，还包括用于固定所述突出部分的锁定机构。
11.如权利要求8所述的鼠标，其特征在于，所述突出部分的长度达到10.16cm。
12.如权利要求6所述的鼠标，其特征在于，所述壳体的另一端具有两个开关操作键。
13.如权利要求6所述的鼠标，其特征在于，所述壳体还包括具有两个开关操作键的侧面，所述两个开关操作键被定位成一个在另一个之上。
14.如权利要求6所述的鼠标，其特征在于，所述壳体还包括滚动装置。
15.如权利要求14所述的鼠标，其特征在于，所述滚动装置能够在四个方向上定向移动。
16.如权利要求14所述的鼠标，其特征在于，移动所述滚动装置所需的力小于1.0N。
17.如权利要求16所述的鼠标，其特征在于，移动所述滚动装置所需的力小于0.3N。
18.如权利要求6所述的鼠标，其特征在于，所述运动检测器从由光学式运动传感器、机械式运动传感器、光学-机械式运动传感器以及无线运动传感器构成的组中选择。
19.如权利要求6所述的鼠标，其特征在于，所述下表面的所述平面区域中的至少一个还包括支承伸出部；所述下表面的所述平面区域中的至少一个还包括用于容纳所述伸出部的槽。
20.如权利要求19所述的鼠标，其特征在于，所述支承伸出部还包括用于固定所述支承伸出部的突起；所述下表面的所述平面区域中的至少一个还包括用于容纳所述突起的至少一部分的孔。
21.一种鼠标，包括：
a.壳体，其封装运动检测器、运动检测器转换器以及通信线路，所述壳体包括在一端的腔；
b.可移动的本体，其具有在与所述腔的内表面摩擦接合的同时适于在所述壳体的所述腔内滑动的突出部分；以及
c.下表面，所述下表面包括两个以120°到175°之间的角度相交的平面区域。
22.如权利要求21所述的鼠标，其特征在于，所述壳体还包括适于支承使用者手掌的上表面。
23.如权利要求21所述的鼠标，其特征在于，所述两个平面区域以130°到150°之间的角度相交。
24.一种鼠标，包括：
壳体，其封装运动检测器、运动检测器转换器以及通信线路，所述壳体包括：
a.具有两个开关操作键的第一端；
b.具有两个开关操作键的侧面，所述两个开关操作键被定位成一个在另一个之上；以及
c.下表面，所述下表面包括两个以120°到175°之间的角度相交的平面区域。
25.如权利要求24所述的鼠标，其特征在于，所述壳体还包括适于支承使用者手掌的上表面。
26.如权利要求24所述的鼠标，其特征在于，所述两个平面区域以130°到150°之间的角度相交。
27.一种鼠标壳体，包括：
a.上部，其具有隆起区域、按键区域、掌托区域，所述掌托区域远离所述按键区域；以及
b.下部，其具有两个以120°到175°之间的角度相交的平面区域。
28.如权利要求27所述的鼠标壳体，其特征在于，还包括在一端的腔；该鼠标壳体还包括可移动的本体，其具有在与所述腔的内表面摩擦接合的同时适于在所述壳体的所述腔内滑动的突出部分，所述突出部分的长度在0-10.16cm之间。
29.一种鼠标，其在表面上被移动到预定位置以检测所述位置相应的X向和Y向坐标并向中央处理器输出相应的信号，该鼠标具有包括底部元件的本体外壳，所述底部元件包括两个平面和最底端的区域，其中，所述平面形成的角度在120°到175°之间。
30.一种鼠标，包括：
a.具有头部、尾部以及下表面的主体，所述头部和尾部相互连接，并且所述下表面包括两个以120°到175°之间的角度相交的平面区域；
b.包括光标控制装置和一个或多个开关的控制件，所述光标控制装置和一个或多个开关与所述主体相结合安装；
c.与所述控制件电连接的电路，所述电路包括用于产生与所述控制件的操纵相应的输入信号；
d.信号传送装置，用于将所述输入信号传送到计算机；以及
e.电源。
31.如权利要求30所述的鼠标，其特征在于，所述两个平面区域以130°到150°之间的角度相交。
32.一种鼠标，包括：
壳体，其封装运动检测器、运动检测器转换器以及通信线路，所述壳体包括：
a.适于支承使用者的手掌的上表面；
b.下表面；以及
c.与所述下表面垂直相连的倾斜壁体，所述倾斜壁体沿所述下表面的至少一部分纵向延伸。
33.如权利要求32所述的鼠标，其特征在于，所述倾斜壁体跨所述下表面的宽度居中定位。
34.如权利要求32所述的鼠标，其特征在于，所述倾斜壁体的高度足以使所述鼠标以15°至80°的角度从水平方向倾斜。
35.如权利要求34所述的鼠标，其特征在于，所述倾斜壁体的高度足以使所述鼠标以30°至60°的角度从水平方向倾斜。
36.如权利要求34所述的鼠标，其特征在于，所述倾斜壁体的高度从0.5厘米到5厘米。
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