CN201097323Y - 一种横式鼠标器 - Google Patents

Abstract

一种横式鼠标器，是一种符合人体工程学的鼠标器，通过其左右横向伸展的布局及结构，可以影响使用者拿握鼠标器时的手势和动作方式，最大的缓解使用者长时间操作造成疲劳的问题。区别于传统的鼠标器，它的前后长度较短而左右宽度较长，长度与宽度的比值小于一而大于三分之一。其较短的前后长度，使手指在跨越鼠标器后可以在前端下垂弯曲。其较长的左右宽度，使手掌在拿握鼠标器时被撑开。五指可以自然放置在鼠标器上，按键位和空白位顺应五指的位置放置，按键较短，空白位可以作为于指施力的支撑点。这种独特的布局使可灵活操作的常用键位增加到四个，除左右键之间的第三键位外在大拇指一侧的空白处可以放置第四键位，都可以根据需要配置按键。

Description

一种横式鼠标器

技术领域

本实用新型是一种符合人体工程学的鼠标器，通过其左右横向伸展的布局及结构，可以影响使用者拿握鼠标器时的手势和动作方式，最大的缓解使用者长时间操作造成疲劳的问题。

背景技术

随着科学和经济的进步，电脑越来越多的应用在人们工作和生活的各个方面，许多人需要长时间的操作电脑。作为最主要的输入设备之一，对鼠标器长时间操作带来的手、腕、肩的疲劳疼痛也困扰着许多人，有的人不得不训练交替使用左右手操作鼠标器以求缓解疼痛、继续工作。虽然为此诞生了许多不同外形和结构的符合“人体工程学”设计的鼠标器，增加了手握的舒适度，却并没有有效阻止这种情况的蔓延。因为肩、腕和手指所受的压力并没有被有效缓解。这些压力的来源主要是：手臂因为伸向桌面而悬空，肩要承受重力，手腕要承受压力；一般鼠标器的握姿需要大拇指和无名指(或小拇指)的内侧来夹持鼠标器的左右两侧，无名指(或小拇指)需要长时间侧向用力；为了贴合这种握姿使操作手指放于按键上，前臂需要向内侧扭转以使手掌平放于鼠标器上，长时间扭转前臂造成肌肉紧张；为了避免误按键，在等待状态时，放于左、右按键上方的食指、中指处于悬空状态，为此需要伸直、抬起一定的程度，造成前臂的肌肉紧张；另外，如果鼠标器过小，手掌也需要聚拢以夹持鼠标器，虎口部位闭合，大拇指根和小拇指根互相靠拢，造成手掌肌肉紧张。

从鼠标在二十世纪六十年代被发明到今天已经经历了三十多年的发展，但是在如此长的发展过程中一些并不是最完美的设计也被沿袭并发展，就如键盘的QWER布局。第一个被发明的鼠标是一个长方形的木盒子，使用两个互相垂直的轮子带动两个机械变阻器获得X、Y轴上的位移值，在长方盒子的前方有一个按钮开关。在1982年发明的光机结构鼠标统治了市场18年之久，直到1999年新一代的光学鼠标诞生。光机鼠标的定位装置采用了一个球靠在两个转轴上，由转轴上的齿轮盘的栅格遮断发光二极管的光信号获得移动信号的结构。由于要依赖球的重力和体积，再加上转轴的尺寸，光机结构的定位装置要占据一个较大的方形空间，按键因为手指方向的原因要放在鼠标体的前侧，这使得前后纵向的结构长度相比左右横向的结构长度更不容易被压缩，鼠标的人体工程学外形一直在一个纵放的长方形基础上发展。直到第二代光学鼠标发明之初，负责成像的芯片依然有较大的体积，并且长条形的芯片多与透镜和光源排成一条前后向的长线来配合鼠标外壳的纵置长方形布局。随着电子工业的进步，光学定位组件才有了缩小体积的可能。但是除了异型鼠标器，常规流行的大众鼠标却并没有在外形布局上获得突破，产生显著进步的使用感受。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种横式鼠标器，克服现有人体工程学设计鼠标器在缓解操作疲劳方面依然存在的不足。本实用新型以横置的长方形为基础，采用搭配布置不可按动的空白区域和可按动的按键的设计。本实用新型将纠正在鼠标发展的历史中，因为早期定位器件巨大的不易消减的体积而形成的在并不适合抓握的纵置长方形布局基础上发展的习惯性偏见，使人手握鼠标器的姿势更接近生理、自然的握姿。并且相对“越复杂的人体工程学设计适用用户群体越窄”的现状，可提供更广泛的手型适用性。

本实用新型为综合解决这些问题采用的技术方案是：将正向放置的鼠标器的前后长度大幅缩短，左右宽度大幅加长，使其长度与宽度之比小于一，而大于三分之一。并且在这个延长了的前缘线上调整其按键布局，使它适合一个轻松侧斜放置的左(右)手，并有空白位置可以倚靠。灵活度可以抵得上其它四根手指的大拇指在这种布局下也得到了更多空间，从而可以为它单独安排一个键位。鼠标器本体上包含至少一个可以用手指操作的按键，其主要按键区域位于鼠标器本体前部的中部，在主要按键区域的左右两个方向的外侧均留有面积明显的、不可按动的空白区域，其中对应小拇指一侧的空白足以承载一根手指，其次要按键区域位于鼠标器本体左右两端之一端的空白段上，对应大拇指的位置。

这样的改变带来的有益效果有四个方面：一、操作姿势的改变以及对疲劳的缓解；二、产生一种全新的健康的操作姿态；三、增加一个全新的常用键位，大拇指键位，提供更灵活的按键布置空间；四、鼠标器所必需的体积减少。

通过缩减前后缘间长度，手指可以轻松的跨越鼠标器的脊背而在前端下垂蜷曲，缓解了拉直食指、中指造成的前臂肌肉紧张，而在待按键状态下需要抬起手指的幅度也大大降低了。

通过增加左右向宽度可以撑开聚拢的手掌，大拇指与小拇指间的距离也拉大了，它们在两端夹持鼠标器时用力的方向也由侧向夹持力变为自然蜷曲的“攥”的力；因为宽度的增加，大拇指与食指间的距离也有空间拉开了，虎口张开，手掌食指一侧可以抬高，从而前臂需要向内扭转的程度也减轻了。

由于前后缘间长度短而弧度大，左中右键布置在前缘，鼠标器从左到右的脊线及其后半部分可以作为临时的支撑以缓解手腕在桌面的压力，而不用担心压到按键。

由于左右向的宽度很大，对于在前缘的按键的布局有了很大的自由，左、右键都布在自然姿势的食指和中指的下方，接近鼠标器左右中心的位置，而两侧都有很大的空白。空白处可以作为不很灵活也不是很有力的无名指和小拇指的支撑着力点，帮助支撑抬起食指和中指。也作为前臂自然外翻扭转的着力点，并承担了手掌对桌面的部分压力。

另外，因为前后长度短，鼠标器在手掌下只占据到指根部、手掌前端，手掌下还留下很大空间，增加了前后移动鼠标器的自由度，也有利于掌心排汉。传统长大于宽的鼠标器虽然追求鼠标器背部贴合掌心的形状而带来的舒适感，却忽略了这种贴合限制了手掌活动的自由。

对这样的横式鼠标器的操作姿势，在普通的握姿时，点压左、右键是靠手指的第二指节，或第一指节的根部。在拿握的姿势上，五指对通常的长大于宽的竖式鼠标器的把握集中在中靠前的半部分；对横式鼠标的把握，五指则包围式的控制了整个鼠标体。

因为宽度的增加而长度的减小，使五根手指的指尖可以同时放到鼠标器的背部，并且因为手指的长短各不相同而分布在鼠标器背部中心的前后和左右，从而可以不用夹持鼠标器而仅用指尖就可以向前后左右推动鼠标器并保持鼠标器的姿态，在食指、中指抬起时，余下的三根手指也可以完全控制鼠标器的移动及姿态，从而保证可以轻松的进行按键动作。在不需要无限连续同方向移动光标的平面办公环境下，比如处理文件或浏览网页，这样的操作是可行的。在3D空间无限制的连续同方向移动光标则需要夹持起鼠标器回撤以换取更远的同方向行程。这是一种更轻松的工作姿势，就像五根手指的指尖是放在桌面上一样轻松。这样的操作在通常的竖式鼠标器下是不可能的，一是因为它的宽度太小，通常是为放下二根或三根手指设计的，不足以放下五根手指；二是它的前后长度太长，五指的指尖将集中在前后端间弧线的前半部分，只能将鼠标器推向左、右、后三个方向而无法推向前方。并且竖式鼠标器过长的前后长度也挤压了手掌下的空间，无法灵活移动。

由于手掌下空间的自由促成了手指活动的灵活性，在日常的生活中起到五指作用的一半的大拇指在这种布局下其灵活性也得以发挥，可以为它在大拇指一侧的空白处安置一个键位来供它操作，称作“大拇指键位”或“第四键位”，尤其适合安放滚轮键。无论是靠大拇指的摆动动作来滚动滚轮还是靠蜷曲动作来滚动滚轮都非常灵活和方便，不容易误操作，并且不影响与其他操作动作的配合。

这样，加上左、右键及它们之间的中键键位，共有四个可以灵活使用的常用键位。中键(第三键)/滚轮组合既可以留在左、右键之间，也可以放在大拇指处的键位上，或者同时占据这两个键位(中键放在左、右键之间，滚轮放在大拇指处)，都可以灵活操作。这两个键位也可以同时放置双滚轮或者一个滚轮加一个轨迹球，来实现更复杂多元的功能，其中滚轮也可以是“纵横轮”等四向滚轮。假如轨迹球安装在大拇指键位，滚轮和中键组合安装在左、右键之间，用轨迹球控制光标移动，则可以在不需要推动鼠标器的情况下实现所有的移动、卷动、点击操作。第三键位为空白或按键或滚轮或轨迹球，第四键位为空白或按键或滚轮或轨迹球。

综上所述，这样的布局在带来这些优点的同时还可以明显减小需要的鼠标器的体积。长12公分宽7公分的传统鼠标器属于中等大小，而宽12公分长7公分的横式鼠标器就可以满足有20公分以上大手的男性的舒适度需求。适合普通用户手的大小的鼠标器就更显小巧、便携。原先显得过于小巧而难于操作的尺寸的竖式鼠标器改成横式鼠标器也会显得舒适了。

在成本及制造技术上，横式鼠标器所用器件及其制造方法完全与现有的鼠标器兼容，没有额外的成本。现在的光学鼠标器所用的光学定位模块，技术成熟定位效果好，体积小重量轻，最适合装入其中。但是本实用新型对于机械滚轮定位方式也并无排斥。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。所有图示均以右手操作为例。

图1是本实用新型承压部位及键位说明图，为俯视图。

图2是本实用新型握姿示意图，为左视图。

图3是本实用新型握姿示意图，为俯视图。

图4是轻松姿势下的五指点压部位示意图。

图5是本实用新型第一实施例，中键加滚轮布局。

图6是本实用新型第二实施例，空中键位布局。

图7是本实用新型第三实施例，双滚轮布局。

图8是本实用新型第四实施例，常规键位布局。

图9是本实用新型第五实施例，轨迹球加滚轮布局。

图10是以第一实施例为样本的，电路板上元件分布示意图。

图中，1.左键，2.右键，3.中键键位，4.大拇指键位，5.大拇指夹持位，6.小拇指夹持位，7.无名指支撑位，8.指根和手掌前端的支撑位，9.左右向的脊线，10.第三键(中键)，11.滚轮，12.轨迹球，13.微动开关，14.发光管，15.棱镜，16.成像模块，17.电路主板，18.鼠标器外壳。

具体实施方式

在图1中，展示了本实用新型的基本长、宽比例以及主要的键位的分布和受力区域的分布。

图2展示了本实用新型正常操作姿势的左视图，显示了手指跨越鼠标器的前后缘而自然蜷曲的状态。

图3展示了正常操作姿势下手掌处于撑开的舒展状态，以及手指与鼠标器的键位、空白位的位置关系。手掌张开，四指半弯曲，大拇指在左端夹持鼠标器大拇指夹持位(5)的位置，小拇指在右端勾住鼠标器小拇指夹持位(6)的位置，左键(1)、中键键位(3)、右键(2)分布在前缘，都较短，留下中间脊线及后半部分(8)供支撑手掌(手指指根段)。大拇指摆动后可以控制放在大拇指键位(4)位置的按键或滚轮；食指灵活度较大，在左键(1)和中键键位(3)两个位置间摆动，控制这两个位置的按键；中指依赖于无名指在无名指支撑位(7)的位置的支撑力，控制右键(2)的操作。

图4展示了轻松姿势时五指指尖在鼠标器上的按压部位。五指因为从左到右并排于手掌上，按压部位也从鼠标器的左侧排到右侧；五指因为长短各不相同，在鼠标器上的按压部位也有前有后。整体看来五个指尖的压点在鼠标器水平投影面中心的前后两侧和左右两侧都有对称分布。

图5、图6、图7、图8、图9是不同按键布局的五个实施例，它们的外形的水平面投影形状各不相同，不同的外形与按键配置之间并没有固定的一一对应的关系，在这里仅是做个展示，表明其多样性。不同的外形基本形状有着不同的观感、拿握手感及着力点分配；细微部分的形状修整也会影响到最终施力的方向，尤其是左右两端夹持部位的形状。

这五个实施例显示了最有应用价值的几种按键搭配方式。图中以一端为半圆的矩形(10)和两端为半圆的矩形(11)分别表示第三键(中键)和滚轮，仅为说明其功能的分布状况，并不表示其真实的组合方式，尤其是二者组合在一起时，在实际情况中在外观上是表现不出来第三键(中键)的存在的。下面分别说明这几种按键搭配方式的优点所在。

图5是中键加滚轮布局。即，将第三键(中键)(10)放在左键(1)、右键(2)之间，由食指来按动；滚轮(11)放在大拇指处，由大拇指转动。这样的按键配置与现有最流行的三键滚轮鼠标器的按键数目和功能完全相同，不多什么也不少什么，但是第三键(中键)(10)独立出来使按动第三键(中键)(10)更容易，也不会在按中键时触动滚轮(11)。这个实施例采用类椭圆的水平面投影外形。

图6是空中键键位布局。即，将左键(1)、右键(2)之间的位置留为空白，第三键(10)和滚轮(11)的组合放置在大拇指键位处。这样的好处是食指在空闲时可以按压在空白处获得支撑，减少疲劳。这个实施例采用水珠形的投影外形，后缘线条比较平直，较贴合于手掌。

图7是双滚轮布局。即，左键(1)、右键(2)之间是常规的第三键(10)和滚轮(11)的组合，大拇指键位处额外放置一个滚轮(11)。这样就有两个可以灵活操作的滚轮，额外一个可以定义为需要的额外的控制功能，比如横向卷动功能等。这个实施例采用豆瓣形的投影外形，前缘中间部分向外凸，贴合于因手指长短不同，指节排列成的弯曲的弧线；后缘中间部分向内凹，贴合于手掌前端弧线形的走势。

图8是常规布局，在左键(1)、右键(2)之间是常规的第三键(中键)(10)和滚轮(11)的组合，也没有额外的按键。这种布局是横式鼠标器最适合于采用对称布局制作同时适用于左右手操作的鼠标器的布局。这个实施例采用圆角的四边形作为投影外形，观感和手感比较独特。

图9是轨迹球加滚轮的布局方式，在左键(1)、右键(2)之间是常规的第三键(10)和滚轮(11)的组合，在大拇指键位处是轨迹球(12)。如果轨迹球(12)被定义控制光标定位，则可以在不移动鼠标器本体的前提下完成所有的操作功能。这个实施例采用前后缘都有些内凹的哑铃形的投影外形。

图10是以图5所示第一实施例的鼠标器为参考的，鼠标器内部电路板上的主要元件分布示意图。显示了鼠标器电路主板(17)上，对应三个按键的三个微动开关(13)、滚轮(11)、发光管(14)、折光棱镜(15)和成像模块(16)的布置方式。

Claims (2)

1. 一种横式鼠标器，是一种手持式指向设备，由内部电路、定位模块、按键和壳体等部分组成，采用左右横向伸展的布局及结构，其特征是：其鼠标器本体的前后间长度较短，而左右向的宽度较长，其长度与宽度之比小于一而大于三分之一，

其本体上包含至少一个可以用手指操作的按键，其主要按键区域位于鼠标器本体前部的中部，在主要按键区域的左右两个方向的外侧均留有面积明显的、不可按动的空白区域，其中对应小拇指一侧的空白足以承载一根手指，

其次要按键区域位于鼠标器本体左右两端之一端的空白段上，对应大拇指的位置。

2. 根据权利要求1所述的横式鼠标器，其特征是：可供灵活操作的常用键位有四个，除了左、右键及它们之间的第三键位之外，在靠近大拇指一端的空白处增加一个第四键位，第三键位为空白或按键或滚轮或轨迹球，第四键位为空白或按键或滚轮或轨迹球。

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