DE69131010T2

DE69131010T2 - Tragbares rechnersystem mit integrierter tastatur, cursorsteuergerät und handtellerlehne

Info

Publication number: DE69131010T2
Application number: DE69131010T
Authority: DE
Inventors: Jonathan Krakower
Original assignee: Apple Computer Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1991-12-16
Publication date: 1999-10-21
Anticipated expiration: 2011-12-17
Also published as: JP2007184004A; EP0515664A1; HK1008361A1; DE9116519U1; AU5226093A; AU674030B2; JP2003248528A; AU646534B2; KR920704258A; DE69131010D1; JPH09330161A; WO1992011623A1; KR0133549B1; AU9163591A; AU1510497A; JP2006065890A; JPH05505897A; EP0515664B1; EP0515664A4; JP4323532B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Computersysteme. Insbesondere, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Laptop-Computer mit einer integierten Tastatur, einem Cursor-Steuergerät und einer Handflächenstütze.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Laptop-Computer werden gegenwärtig mit einer Tastatur und einem Bildschirm in einem gemeinsamen Gehäuse konzipiert. Die Tastatur wird nahe der Vorderkante des Laptop- Computers angebracht, und der Bildschirm ist normalerweise schwenkbar an dem die Tastatur enthaltenden Gehäuse angelenkt, wobei der größte Teil der für den Laptop-Computer benötigten Hardware in dem gleichen Gehäuse untergebracht ist. Einige Laptop-Computer enthalten auch ein eingebautes Cursor-Steuergerät, welches von der Tastatur getrennt, aber Teil des Laptop-Computer-Gehäuses ist; das Cursor-Steuergerät ist normalerweise links oder rechts der Tastatur angeordnet (obwohl ein Isopunkt-Cursor-Steuergerät oft unterhalb der Leertaste der Tastatur angebracht ist), und die Tastatur ist wiederum nahe der Vorderkante des Laptop-Computers. Das Cursor-Steuergerät erlaubt es dem Benutzer, die Position eines Cursors oder Zeigers auf dem Bildschirm des Computers zu steuern. Es ist häufig zweckmäßig, ein Cursor-Steuergerät dann zu verwenden, wenn beispielsweise der Benutzer wiederholt Softwareoptionen auswählen muß, die auf dem Bildschirm angezeigt werden, oder wenn der Benutzer Daten in einem gra phischen Format in das Computersystem eingeben möchte (z. B. beim Zeichnen von Bildern auf dem Computerbildschirm).
Eine bekannte Art von Cursor-Steuergerät wird üblicherweise als "Maus" bezeichnet und ist in dem US-Patent Nr. 4,464,652 gezeigt. Eine solche Maus ist ein kleines, handbetätigtes, kästchenähnliches Gerät, welches mit dem Computersystem durch ein Kabel gekoppelt ist und neben die Tastatur gesetzt wird. Die Maus enthält einen schalenförmigen Abschnitt, der eine Kugel aufnimmt, die sich in der Schale frei gegen eine glatte und ebene Oberfläche drehen kann, die typischerweise eine Schreibtischoberfläche ist. Der Betrieb der Maus erfordert somit eine flache, ebene Oberfläche (neben der Tastatur des Computers), über die sich die Maus in einer X-, einer Y-Richtung oder einer Kombination von beiden bewegen kann. Die Kugel dreht sich entsprechend den Bewegungen der Maus in Y-X-Richtungen. Die Drehung der Kugel wird dann als eine X-Y-Bewegung des Cursors auf dem Bildschirm interpretiert. Die Bewegung der Maus relativ zur Oberfläche wird somit von dem Cursor auf dem Bildschirm nachgebildet. Ein Schalter ist auf der Maus vorgesehen, um dem Computer zu signalisieren, daß ein gewünschter Ort des Cursors auf dem Bildschirm ausgewählt wurde, wenn der Schalter vom Benutzer gedrückt wurde. Die Kombination der Bewegung der Maus zum Zeigen (mit dem Cursor) auf ein Bild auf dem Bildschirm und des Drückens des Schalters (mit seiner normalen hör- und fühlbaren Rückkopplung), während der Cursor auf das Bild zeigt, um das Bild auszuwählen, wird als "Zeigen-und-Klicken" bezeichnet. Die Verwendung des "Zeigen und Klicken"-Systems zur Steuerung eines Computers ist sehr effektiv und sehr "benutzerfreundlich".
Während die Maus des beschriebenen Typs für viele Anwendungen zufriedenstellend ist, wurde festgestellt, daß Nachteile mit einer Maus verbunden sind, die von der Tastatur eines Computersystems getrennt ist. Dies gilt insbesondere für den Fall von Laptop-Computern.
Ein damit verbundener, bekannter Nachteil besteht darin, daß, die Benutzerperson zur Mausbenutzung die Handbedienung der Tastatur unterbrechen und ihre Hand von der Tastatur wegbewegen muß, um die Maus zu ergreifen. Dies bedingt manchmal auch, daß die Augen des Benutzers von dem Bildschirm weggewendet werden müssen, um beim Erfassen der Maus zu helfen. Die Maus wird sodann von der Hand des Benutzers geschoben, um sie über die Oberfläche zu bewegen, bis der Cursor den gewünschten Ort auf dem Bildschirm erreicht. Der Benutzer entfernt dann seine Hand von der Maus und muß die richtige Position der Hand auf der Tastatur finden, um das Tippen wieder aufnehmen zu können. Bei vielen Anwendungen (z. B. Textverarbeitung) führt der Betrieb der Maus, aufgrund der Ablenkung der Aufmerksamkeit des Benutzers von der Tastatur, zu einem wesentlichen Verlust an Bequemlichkeit und Effizienz.
Ein anderer, damit verbundener, Nachteil besteht darin, daß bei Verwendung einer Maus die Oberfläche, über die die Maus sich bewegt, eine wesentlicher Teil des Systems wird. Gelegentlich werden tragbare Computer auf dem Schoß des Benutzers plaziert, und es steht keine derartige Oberfläche für die Maus zur Verfügung. Die Maus kann daher nicht korrekt mit dem Computer verwendet werden, während dieser sich auf dem Schoß befindet oder in Fällen, in denen keine angrenzende Oberfläche für den Betrieb der Maus verfügbar ist.
Wird ein tragbarer Computer auf dem Schoß eines Benutzers verwendet, beispielsweise in einem Taxi, in dem es keine Ablage zum Plazieren des tragbaren Computers außer dem Schoß des Benutzers gibt, gibt es ferner nichts, worauf sich die Handflächen oder -gelenke des Benutzers abstützen könnten. Die übliche Tastatur eines tragbaren Computers, die nahe der vorderen Kante angeordnet ist, bietet auch keine Stützfläche für die Handflächen oder -gelenke des Benutzers. Wird ein gewöhnlicher, tragbarer Computer für eine bestimmte Zeit auf dem Schoß des Benutzers verwendet, kann der Benut zer die Handflächen oder -gelenke nicht auf irgend etwas abstützen und ausruhen und ist nicht in der Lage, die Arme vom Körper weg auszustrecken, um die Muskelanspannung zu verringern. Während der Zeitspanne, in der der Computer in einer solchen Umgebung verwendet wird, spürt der Benutzer eine starke Muskelermüdung in den Armen und Schultern.
Aufgrund dieser und anderer Nachteile der üblichen, von der Tastatur getrennten Maus besteht ein bisher unbefriedigter Bedarf an einer Anordnung mit einer Kombination aus Tastatur, Handflächenstütze und einem Cursor-Steuergerät, wobei die Anordnung die Vorteile einer Maus und die Möglichkeit bietet, die Hände auf der Tastatur zu belassen, und keine flache Arbeitsfläche, wie sie für eine von der Tastatur getrennte Maus benötigt wird, bedingt.
Bekannt sind Konstruktionen, bei denen ein Cursor-Positionierungsgerät in eine Tastatur einbezogen ist. Eine solche Lösung ist in dem U.S.-Patent Nr. 4,736,191 gezeigt, welches eine Tastatur mit einem Touchpad zeigt, das als Cursor-Positionierungsgerät dient, wobei das Touchpad unmittelbar unterhalb der Leertaste des vom Computer getrennten Keyboards angeordnet ist, so daß das Touchpad für den Daumen des Benutzers zugänglich ist, ohne daß der Benutzer seine Hand von der Tastatur wegbewegen müßte. Diese bekannten Konstruktionen offenbaren jedoch nicht die gewünschte ergonomische Anordnung einer integrierten Tastatur mit Cursor-Steuergerät (mit Schaltern) und Handflächenstütze in einem Laptop-Computer.
Ferner müssen bei vielen bekannten Konstruktionen immer noch der Blick des Benutzers gewendet und die Hände bewegt werden, um das Cursor-Positionierungsgerät zu bedienen. Diese bekannten Konstruktionen können in den folgenden Druckschriften gefunden werden.
1. U.S.-Geschmacksmuster Nr. 285,201, eingetragen am 19. August 1986 für Tastatur mit Trackball;
2. U.S.-Geschmacksmuster Nr. 291,574, eingetragen am 25. August 1987 für Tastatur mit Trackball;
3. U.S.-Geschmacksmuster Nr. 292,289, eingetragen am 13. Oktober 1987 für Elektronischer Rechner;
4. U.S.-Patent Nr. 4,670,743, erteilt am 02. Juni 1987 für Tastatur-Cursor-Steuerung;
5. U.S.-Patent Nr. 4,712,101, erteilt am 08. Dezember 1987 für Steuermechanismus für Elektronische Geräte;
6. U.S.-Patent Nr. 4,736,191, erteilt am 05. April 1988 für berührungsaktiviertes Steuerverfahren und zugehörige Vorrichtung;
7. U.S.-Patent Nr. 4,823,634, erteilt am 25. April 1989 für Multifunktionelle, handbetätigbare Berührungssteuerung;
8. U.S.-Patent Nr. 4,896,554, erteilt am 30. Januar 1990 für Multifunktionelle, handbetätigbare Berührungssteuerung;
9. Deutsche Patentanmeldung Nr. DE 30 45 133, veröffentlicht am 07. Januar 1983 für Cursor-Eingabe Steuerung für VDU;
10. Japanische Patentanmeldung Nr. 59-94133, veröffentlicht am 30. Mai 1984 für Dokument- und Bilderzeugungsgerät;
11. IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 27, Nr. 10B, SS. 6299-6305; März 1985 für Maus-/Tastatur-Konzept mit Geräten für die Steuerung von Cursors auf CRT-Bildschirmen; und
12. Europäische Patentanmeldung Nr. 393.846, veröffentlicht am 24. Oktober 1990 für Handle-Latch Anordnung.
Diese bekannten Konstruktionen erlauben es dem Benutzer jedoch nicht, von dem "Zeigen und Klicken"-Verfahren Gebrauch zu machen (z. B. sieht U.S.-Patent 4,736,191 keinen Schalter bei dem Cursor-Positionierungs-Touchpad vor), während es dem Benutzer weiterhin möglich ist, seine Hände auf der Tastatur zu behalten und seine Handflächen auf der Handflächenstütze des Laptop-Computers ruhenzulassen. Außerdem bietet der Stand der Technik dem Benutzer nicht die Möglichkeit, einen Schalter unmittelbar neben der Tastatur mit einem der beiden Daumen zu drücken (ein Bild auf dem Bildschirm zu klicken/auszuwählen), während der andere Daumen den Trackball bewegt und während die Hände des Benutzers auf der Tastatur verweilen. Außerdem bieten die bekannten Systeme nicht zwei getrennte Schalter (die von geformten Tasten abgedeckt sind, um dem Benutzer eine fühlbare Rückkopplung zu geben, die ihm dabei hilft, die Schalter ohne hinzusehen, zu finden), wobei ein Schalter unmittelbar nächst der Tastatur liegt und oft am besten für Textverarbeitungsanwendungen geeignet ist, und der andere Schalter unterhalb des Trackballs angeordnet und oft am günstigsten für detailintensive Cursor-Positionierung mit einer Hand, wie beim Zeichnen von Graphik auf dem Computersystem, verwendet wird (z. B. bedient der Zeigefinger den Trackball während der Daumen der gleichen Hand den Schalter betätigt).
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen hoch entwickelten, ergonomisch gestalteten Laptop-Computer zu schaffen, der genügend Raum für eine Handflächenstütze bietet, so daß die Hände/Handflächen des Benutzers abgestützt werden können, während die Tastatur auf dem Schoß des Benutzers verwendet wird, wodurch es dem Benutzer möglich wird, seine Arme vom Körper weg in einer entspannteren Haltung auszustrecken, wodurch eine Muskelermüdung in den Armen und Schultern des Benutzers verringert wird.
Angesichts der Beschränkungen von bekannten Systemen und Verfahren zielen die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darauf, einen Laptop-Computer mit einer kombinierten Tastatur mit Handflächenstütze und Cursor-Steuergerät zu schaffen, bei dem es nicht nötig ist, daß die Hände des Benutzers von der Tastatur entfernt werden, um das Cursor-Positionierungsgerät zu erreichen, wobei es dem Benutzer gleichzeitig möglich ist, das "Zeigen und Klicken" zu praktizieren.
Ein anderes bevorzugtes Ziel besteht darin, einen Laptop-Computer mit einer kombinierten Tastatur mit Handflächenstütze und Cursor-Steuergerät zu schaffen, der eine Stütze für die Handflächen des Benutzers bietet und der dem Benutzer die Möglichkeit gibt, mit einem seiner beiden Dau men einen Schalter nächst der Tastatur zu drücken, während der andere Daumen einen Trackball bewegt und die Hände des Benutzers über der Tastatur gehalten werden.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG

Erfindungsgemäß wird ein Laptop-Computer mit den Merkmalen des anliegenden Anspruchs 1 vorgesehen.
Ein Laptop-Personalcomputer mit einer integrierten Tastatur mit Handflächenstütze und Cursor-Steuergerät wird beschrieben. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der Laptop-Personalcomputer einen, einen beweglichen Cursor anzeigenden Bildschirm, und weiterhin eine Tastatur zum Eingeben von Daten in den Computer, wobei die Tastatur üblicherweise eine viele Tasten aufweisende konventionelle alphanumerische Tastatur mit einer unteren Tastenzeile umfaßt. Ein Handflächenstützbereich, der üblicherweise eine flache Oberfläche ist, ist der unteren Reihe der Tastatur benachbart und ist hinreichend groß, um die Handflächen und/oder -gelenke des Benutzers zu stützen, wenn dieser auf der Tastatur tippt. Ein Cursor-Positionierungsgerät, typischerweise ein Trackball ist in einer Vertiefung des Handstützbereichs angeordnet. Das Cursor- Positionierungsgerät ermöglicht es dem Benutzer, den beweglichen Cursor, der auf dem Bildschirm angezeigt wird, zu irgend einem Punkt auf dem Bildschirm zu bewegen. Der Laptop-Computer umfaßt weiterhin wenigstens ein Schaltmittel zum Auslösen einer bestimmten Funktion abhängig von der Position des beweglichen Cursors auf dem Bildschirm, wenn das Schaltmittel aktiviert wird. Die Kombination eines Cursor-Positionierungsgeräts und wenigstens eines Schaltmittels ermöglicht die "Zeigen und Klicken-Funktion", welche dem Benutzer die Möglichkeit gibt, den Computer durch Zeigen (mit dem Cursor) auf ein Bild auf dem Bildschirm und Aktivieren des Schaltmittels während der Cursor auf das Bild zeigt, zu steuern. Das Schaltmittel, welches ein elektri sches Element ist, wird gewöhnlich durch eine Schaltfläche aktiviert (z. B. Änderung des elektrischen Zustands des Schalters), die den Benutzer von der elektrischen Schaltung des Computers elektrisch trennt (und daher isoliert).
Bei einem Ausführungsbeispiel umfaßt der Laptop-Personalcomputer zwei Schaltmittel zum Initialisieren wenigstens eines Signals, welches wenigstens eine bestimmte Funktion ausführt, welche ihrerseits von der Position des beweglichen Cursors auf dem Bildschirm abhängt, wenn eines der beiden Schaltmittel aktiviert wird. Diese beiden Schaltmittel können getrennte Schalter zum Auslösen unterschiedlicher Funktionen sein, oder sie können parallel geschaltet sein, um ein Signal zu liefern, was eine einzige Funktion ausführt. Erste und zweite Schaltflächenmittel können zum Aktivieren des ersten bzw. zweiten Schaltmittels vorgesehen sein. Die erste Schaltfläche ist unterhalb der unteren Zeile der Tastatur und oberhalb des Cursor-Positionierungsgeräts angeordnet. Die zweite Schaltfläche, die das zweite Schaltmittel aktiviert, ist unterhalb des Cursor-Positionierungsgeräts angeordnet. Das Cursor-Positionierungsgerät und die erste und zweite Schaltfläche sind üblicherweise im wesentlichen entlang der Mittellinie der Handflächenstütze ausgerichtet, wobei die Mittellinie durch eine Linie definiert ist, welche in der Mitte der Breite der Handflächenstütze angeordnet ist. Die Linie verläuft normalerweise rechtwinklig zur unteren Zeile der Tastatur und rechtwinklig zur Vorderkante des Laptop-Computers.
Der Laptop weist ein Hauptgehäuse und ein Displaygehäuse auf. Das Displaygehäuse dient in seinem geschlossenen Zustand als Deckel des Computers und umfaßt einen Bildschirm, der den beweglichen Cursor anzeigt. Das Displaygehäuse ist schwenkbar über ein Scharnier mit dem Hauptgehäuse verbunden. Das Hauptgehäuse enthält die übliche Elektronik, mit einer CPU, einem Speicher, einem Festplattenlaufwerk und/oder einem Diskettenlaufwerk, Ein-/Ausgabeschaltungen, Spannungsversorgung und anderen üblichen und bekannten elek tronischen Schaltungen, wie sie in einem Laptop-Computer enthalten sind. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel bietet dem Benutzer die Möglichkeit, die am nächsten an der Tastatur liegende erste Schaltfläche, mit einem Daumen zu drücken, um ein Bild auf dem Bildschirm "anzuklicken"/ auszuwählen, während der andere Daumen den Trackball bewegt und während die Hände des Benutzers über der Tastatur positioniert bleiben. Die konturierten Schaltflächen, welche zum Aktivieren der Schalter verwendet werden, bieten eine fühlbare Rückkopplung für den Benutzer, damit dieser die Schaltflächen ohne hinzusehen findet. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es somit dem Benutzer, auf ein Bild auf dem Bildschirm zu zeigen und das Bild auszuwählen, während die Hände des Benutzers über der Tastatur gehalten werden und während der Blick weiterhin auf dem Bildschirm ruht. Dadurch, daß zwei getrennte Schaltflächen vorgesehen sind, wird es dem Benutzer ermöglicht, eine Schaltfläche (üblicherweise die obere Schaltfläche, die näher an der Tastatur liegt), für gewisse Anwendungen zu benutzen und die andere Schaltfläche (die untere Schaltfläche) für Anwendungen zu verwenden, bei denen Operationen mit intensiver Steuerung des Cursors nötig sind. Bei alternativen Ausführungsbeispielen können die beiden Schaltflächen einen einzigen Schalter aktivieren und können entweder mechanisch gekoppelt sein oder einteilig ausgebildet sein, wie im Falle einer kreisrunden Scheibe, welche den Trackball umgibt.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus den anliegenden Zeichnungen und der nun folgenden detaillierten Beschreibung deutlich.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft und ohne Beschränkung in den Figuren der anliegenden Zeichnung darstellt, in denen gleiche Bezugsziffern auf ähnliche Elemente hinweisen, und in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Laptop-Computers im aufgeklappten Zustand ist, der die Kombination der Tastatur, der Handflächenstütze und des Cursor-Steuergeräts zeigt;
Fig. 2 eine andere perspektivische Ansicht des Laptop- Computers in geschlossener Position ist;
Fig. 3 eine Draufsicht ist, die die Anordnung der Tastatur, der Handflächenstütze und des Cursor-Steuergeräts zeigt;
Fig. 4A eine Schnittansicht der Tastatur/Cursor-Steuergerätanordnung, entlang der Linie 4A-4A der Fig. 3 ist;
Fig. 4B eine Seitenansicht der Tastatur/Cursor-Steuergerätanordnung ist, gesehen in Richtung der Pfeile der Linie 4B-4B der Fig. 3;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht ist, die die Form der oberen Schaltfläche des Cursor-Steuergeräts zeigt;
Fig. 6A eine Draufsicht auf die obere Schaltfläche gemäß Fig. 5 ist;
Fig. 6B eine Schnittansicht der oberen Schaltfläche entlang der Linie 6B-6B der Fig. 6A ist; diese Ansicht zeigt die Neigung der oberen Schaltfläche;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht ist, die die Form der unteren Schaltfläche des Cursor-Steuergeräts zeigt;
Fig. 8A eine Draufsicht auf die untere Schaltfläche gemäß Fig. 7 ist;
Fig. 8B eine Schnittansicht der unteren Schaltfläche entlang der Linie 8B-8B der Fig. 8A ist;
Fig. 9 eine Seitenansicht des Laptop-Computers in geschlossener Position ist; und
Fig. 10 eine Draufsicht auf eine alternative Schaltflächeneinrichtung zeigt, die den Trackball umgibt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht des tragbaren Personalcomputers 10 mit der Kombination 8 aus Tastatur, Handflächenstütze und Cursor-Steuergerät der vorliegenden Erfindung zeigt. Obwohl der Computer 10 irgendeiner von einer Vielzahl von Computern sein kann, ist der Computer 10 im derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel ein tragbarer Computer und, genauer gesagt, ein Laptop-Computer, d. h. eine einzige integrale Einheit, bei der alle Elemente innerhalb eines Gehäuses untergebracht sind und die klein genug ist, um auf den Schoß eines Benutzers zu passen. Der Computer 10 umfaßt ein Hauptgehäuse 1. Das Hauptgehäuse 1 ist im bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einem spritzgegossenen Kunststoffmaterial geformt. Im Hauptgehäuse 1 befinden sich alle wesentlichen und bekannten elektronischen Schaltungen für den Betrieb des Computers, wie eine CPU, ein Speicher, ein Festplattenlaufwerk und/oder ein Diskettenlaufwerk, Ein- /Ausgabeschaltungen, eine Spannungsversorgung. Derartige elektronische Schaltungen sind für einen Laptop-Computer bekannt; ein Beispiel eines Laptop-Computers ist der Macintosh Portable der Apple Computer, Inc. aus Cupertino, Kalifornien, Erwerberin der vorliegenden Erfindung.
Oben auf dem Hauptgehäuse 1 befindet sich die Kombination 8 aus Tastatur, Handflächenstütze und Cursor-Steuergerät. Die Kombination 8 umfaßt eine übliche Tastatur 11, eine Handflächenstütze 9 und ein Cursor-Steuergerät 12 (welches ein Cursor-Positionierungsgerät, typischerweise einen Trackball 32, und zwei Schalter enthält, die von zwei konturierten, ansteigend ausgebildeten Schaltflächen 31 und 33 betätigt werden). Die Tastatur 11 und das Cursor-Steuergerät 12 erlauben es einem Benutzer, mit dem Computer 10 zu kommunizieren (z. B. Daten einzugeben). Die Handflächenstütze 9 bietet eine stützende Basis für die Hände eines Benutzers, zu deren Abstützung, wenn die Tastatur 11 benutzt wird. Die Kombination 8 wird weiter unten mit Bezug auf die Fig. 3 bis 9 detaillierter beschrieben.
Über der Kombination 8 aus Tastatur, Handflächenstütze und Cursor-Steuergerät ist ein Displaygehäuse 2 angeordnet, welches einen Bildschirm 3 enthält. Das Displaygehäuse 2 ist mit dem Hauptgehäuse 1 durch eine gewöhnliche Scharniereinrichtung 7 verbunden. Das Scharnier 7 erlaubt es, dem Displaygehäuse 2, als Deckel für das Hauptgehäuse 1 zu wirken, so daß, ausgehend von der geschlossenen Position (siehe Fig. 2), das Display-Gehäuse 2 nach oben geöffnet werden kann, wodurch es die Tastatur 11, die Handflächenstütze 9, den Trackball 32 und die Schaltflächen 31 und 33 freilegt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, erstreckt sich das Scharnier 7 im wesentlichen über die gesamte Breite des Hauptgehäuses 1. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Scharnier 7 derart ausgebildet sein, daß es sich vollständig über die Breite des Hauptgehäuses 1 erstreckt. Auch können verschiedene Arten von Scharnieren im bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet werden. Die spezielle Art der verwendeten Scharnieranordnung ist für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich.
Das Display-Gehäuse 2 umfaßt eine Display-Einheit, die einen Bildschirm 3 und eine zugehörige (nicht gezeigte, Videoschaltung) enthält. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Bildschirm 3 eine Flüssigkristall-Display-Einheit. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Bildschirm 3 ein Videomonitor oder irgendein anderes bekanntes Displaygerät sein. Der Bildschirm 3 ist zentral in der Mitte der Innenwand des Anzeigegenäuses 2 eingerahmt. Der bewegliche Cursor 50, der an dem Cursor-Positionierungsgerät 32 positioniert und bewegt wird, ist in Fig. 1 gezeigt. Zwei identische Stützteile 5A und 5B sind oberhalb des Bildschirms 3 angeordnet. Die Funktion der beiden Stützteile 5A und 5B besteht darin, den Bildschirm davon abzuhalten, die Tastatur 11 und das Cursor-Steuergerät 12 zu berühren, wenn das Display-Gehäuse sich in seiner geschlossenen Position befindet.
Das Display-Gehäuse 2 überdeckt im geschlossenen Zustand die Kombination 8, wodurch es die Tastatur 11, die Handflächenstütze 9 und das Cursor-Steuergerät 12 bei einem Trans port des Computers 10 schützt. Wenn das Display-Gehäuse 2 geschlossen ist, ist der Bildschirm 3 ebenfalls abgedeckt und daher geschützt. Wird das Display-Gehäuse 2 nach oben angehoben, so wird der Bildschirm 3 für den Benutzer sichtbar.
Das Display-Gehäuse 2 wird üblicherweise in der geschlossenen Position mit Hilfe einer Verriegelungsanordnung gehalten, wenn der Computer 10 nicht benutzt wird und geschlossen ist, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Die Verriegelungsanordnung umfaßt bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Hakenelement 4 an dem Display-Gehäuse 2 und einen Schlitz 15 an der Oberseite des Hauptgehäuses 1 in der Nähe der Schaltfläche 33. Wenn das Hauptgehäuse 2 geschlossen wird, greift das Hakenelement 4 in den zugehörigen Schlitz 15 ein, um das Display-Gehäuse 2 zu fixieren. Um den Deckel 2 in der geschlossenen Position zu verriegeln, wird eine Kraft zum Herunterdrücken des Display-Gehäuses 2 aufgewandt, um das Hakenelement 4 in den Schlitz 15 eingreifen zu lassen. Zum Freigeben des Hakenelements 4 aus dem Schlitz 15 wird eine Kraft dazu verwendet, den Haken 4 aus dem Eingriff mit dem Schlitz 15 des Hauptgehäuses 1 durch Verschieben zu lösen, um das Hakenelement 4 aus dem Schlitz 15 zu befreien und ein Aufklappen des Display-Gehäuses 2 zu ermöglichen. Der Haken wird durch eine Feder im Eingriff mit dem Schlitz 15 gehalten. Dem Fachmann ist klar, daß viele alternative Verriegelungsanordnungen verwendet werden können, um das Display-Gehäuse 2 mit dem Hauptgehäuse 1 zu verriegeln.
Auf der rechten Seite des Hauptgehäuses 1, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Schlitz 13 angeordnet, der Teil eines üblichen Diskettenlaufwerks ist. Durch den Schlitz 13 kann eine Diskette in das Diskettenlaufwerk eingeführt werden. Nahe der Rückseite des Hauptgehäuses 1 befinden sich zwei übliche Schieberegler 101 und 102, die dazu verwendet werden können, in üblicher Weise den Kontrast bzw. die Helligkeit des Bildschirms 3 zu verändern.
Ein Bein 14 ist ebenfalls in Fig. 1 gezeigt, wobei das Bein 14 schwenkbar an der rückwärtigen rechten Seitenwand des Hauptgehäuses 1 angebracht ist. Das Bein 14 kann dadurch zurückgezogen werden, daß es aufwärts geschwenkt wird, so daß das Bein 14 nicht mehr über die Bodenfläche des Hauptgehäuses 1 hinaussteht. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein identisches Bein ebenfalls auf der linken Seitenwand des Hauptgehäuses 1 vorgesehen. Jedes Bein kann relativ zum Boden des Hauptgehäuses 1 in eine Abwärtsposition gebracht werden, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, und zahlreiche Beispiele existieren im Stande der Technik für diese Beine. Wenn die Beine 14 auf einer flachen Auflagefläche stehen, auf der das Hauptgehäuse 1 ruht (wie die in Fig. 4A gezeigte Schreibtischoberfläche 52), besteht ihre Funktion darin, der Oberfläche des Hauptgehäuses 1 eine leichte Neigung von einigen Grad, bezogen auf die Schreibtischoberfläche 52 zu geben, wenn der Benutzer die Tastatur oder das Cursor-Steuergerät benutzt (siehe die Fig. 4A, 4B und Fig. 9). Die geneigte Stellung der Tastatur wird von Benutzern häufig bevorzugt.
Fig. 3 zeigt die Kombination 8 aus Tastatur, Handflächenstütze und Cursor-Steuergerät mit ungefähren Größenverhältnissen für jede der verschiedenen Komponenten. Wie in Fig. 3 gezeigt, hat die Kombination 8 in dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Gesamtlänge von circa 194 mm und eine Breite von etwa 286 mm. Die Tastatur 11 und die Handflächenstütze 9 belegen ungefähr die gesamte Oberseite des Hauptgehäuses 1, wobei ein Abschnitt der Oberseite das Scharnier 7 und das Displaygehäuse 2 trägt. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die gesamte Breite des Hauptgehäuses 1 (286 mm) die gleiche wie die Breite der Handflächenstütze 9. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel können die relativen Größen von Tastatur, Handflächenstütze und Cursor-Steuergerät größer oder kleiner gemacht werden (im Bereich bis 25% größer oder kleiner).
Es ist zu erkennen, daß eine Reduktion der relativen Größen von Tastatur, Handflächenstütze und Cursor-Steuergerät bis zu 25% (oder sogar kleiner) den Laptop-Computer schwerer zu handhaben macht, und zwar in dem Sinne, daß der Benutzer Schwierigkeiten haben wird, einen kleineren Trackball zu manipulieren oder auf einer kleineren Tastatur zu tippen; ein kleinerer Laptop-Computer ist jedoch leichter zu tragen oder anderweitig zu transportieren. Es ist ebenfalls klar, daß durch Vergrößern der relativen Abmessungen von Tastatur, Handflächenstütze, Cursor-Steuergerät um bis zu 25 % (oder sogar mehr) der Laptop-Computer unkomfortabler auf dem Schoß eines Benutzers zu benutzen ist, und der Computer unter gewissen Umständen dort nicht paßt, wo er andernfalls benutzt werden könnte (z. B. im Sitz eines Flugzeugs).
Die Tastatur 11 ist am oberen Ende der Oberseite des Hauptgehäuses 1 von der Vorderkante des Computers entfernt angeordnet und ist dadurch nahe dem Scharnier 7 gelegen. Die Tastatur 11 kann eine übliche "QWERTY"-Tastatur sein, die eine große, langgestreckte Leertaste in der unteren Reihe der Tastatur enthält. Bei dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Dimensionen der Tastatur 11 ca. 90 mm mal ca. 272 mm breit. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel können andere Arten von Tastaturen verwendet werden. Die speziell verwendete Art der Tastatur (z. B. "QWERTY"-Tastatur) ist nicht wesentlich für die vorliegende Erfindung.
Die Tasten sind in dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel geringfügig kleiner als übliche Tasten. Ferner ist der Abstand zwischen den Tasten bei dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel für die alphanumerischen Tasten kleiner als der Standardabstand. Der vertikale Abstand zwischen benachbarten Tasten beträgt 18 mm (z. B. der vertikale Abstand zwischen den Mittelpunkten der Tasten "S" und "W" bei einer "QWERTY"-Tastatur beträgt 18 mm), und der horizontale Abstand zwischen benachbarten Tasten beträgt 18,6 mm (z. B. der horizontale Abstand zwischen den Mittelpunkten von "Q" und "W" bei einer "QWERTY"-Tastatur beträgt 18,6 mm). Es ist klar, daß eine Veränderung der Größe der Tastatur für die Implementierung eines speziellen Ausführungsbeispiels der Erfindung zu einer Änderung der Größe der Tasten und des Abstands zwischen den Tasten führt. Man sieht in Fig. 4 B, daß die Tastatur über den Handflächenstützbereich hochsteht; der vertikale Abstand zwischen der Oberseite der Tasten und der Oberfläche der Handflächenstütze 9 beträgt ca. 9 mm im derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel; der Abstand kann jedoch bei anderen Ausführungsbeispielen variiert werden. Die Oberseite der Tasten kann beispielsweise mit der Handflächenstütze fluchten, falls die Tastatur in eine Vertiefung in der Oberseite des Hauptgehäuses 1 vertieft angeordnet wird.
Unterhalb der Tastatur 11 befindet sich die Handflächenstütze 9, die auf der Oberseite des Hauptgehäuses liegt und sich von der Tastatur 11 weg in Richtung des Benutzers des Computers erstreckt. Zweck der Handflächenstütze 9 ist es, den Händen und/oder Handgelenken des Benutzers ein Abstützen auf einer Oberfläche zu ermöglichen, die ein integraler Bestandteil des Laptop-Computers ist, wenn die Tastatur oder das Cursor-Steuergerät benutzt wird, insbesondere in der Laptop-Umgebung (d. h. wenn der Computer auf dem Schoß des Benutzers anstelle einer Schreibtischoberfläche ruht). Dies erlaubt es dem Benutzer, seine Arme vom Körper fort in einem entspannteren Zustand auszustrecken, wodurch die Muskelmüdigkeit in den Armen und Schultern verringert wird. Der durch die Handflächenstütze 9 gebildete Raum sollte groß genug sein, um die Handflächen oder -gelenke des Benutzers zu halten. Es wird erwartet, daß eine Handflächenstütze im Bereich von 65 mm bis 90 mm Länge (d. h. der Abstand von der Vorderkante des Laptop-Computers bis zur Kante 53) für diese Zwecke ausreichen sollte, obwohl es denkbar ist, daß eine kleinere Handflächenstütze für Laptop-Computer angemessen sein könnte, die für kleinere Benutzer vorgesehen sind (z. B. Kinder). Ein Vergrößern der Handflächenstütze 9 führt natürlich zu einer besseren Unterstützung der Hände und/oder Handflächen des Benutzers. Die Handflächenstütze 9 sollte jedoch nicht übermäßig groß sein, um die physische Größe des Computers 10 nicht unnötig zu vergrößern. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Handflächenstütze 9 eine flache rechteckige Fläche, die ungefähr 84 mm lang und 286 mm breit ist. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Handflächenstütze 9 eine Oberfläche mit einer leichten Neigung relativ zur Bodenfläche des Hauptgehäuses 9 sein.
Die Anordnung der Tastatur 11 neben dem Scharnier 7 führt dazu, daß die Tastatur 11 von dem Benutzer abgerückt ist, und bewirkt, daß die Handflächenstütze 9 dem Benutzer verfügbar gemacht wird, um seine Hände oder Handgelenke vom Benutzer-Körper auszustrecken, was "Ellenbogenraum" gibt. Ferner erlaubt es eine ergonomische Anordnung des Cursor- Steuergeräts 12, wie in Fig. 3 gezeigt ist, so daß der Benutzer in der Lage ist, das Cursor-Steuergerät 12 ohne Entfernung der Hände von der "Standardzeilen-Position" auf der Tastatur 11, zu bedienen.
Zwischen der Tastatur 11 und der Handflächenstütze 9 befindet sich die Kante 53, die die unterste Zeile der Tastatur 11 von der Handflächenstütze 9 trennt. Die Kante 53 steht über der Handflächenstütze 9 um ungefähr 4 mm hoch und bietet dem Benutzer eine fühlbare Rückkopplung, um dem Benutzer das Auffinden der Tastatur ohne hinzuschauen zu erleichtern. Die Kante bietet dem Benutzer auch einen Ort, auf dem er seine Daumen ruhen lassen kann. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen der Vorderkante des Hauptgehäuses 1 (d. h. die dem Benutzer zugewandte Kante) und der untersten Zeile der Tasten auf der Tastatur ungefähr 95 mm. Die Kante 53 ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ungefähr 272 mm breit und 10 mm lang. Würden die Oberseiten der Tasten mit der Handflächenstütze 9 fluchten, so würde die Kante normalerweise nicht existieren.
Das Cursor-Steuergerät 12 ist im Handflächenstützbereich nahe der Mitte der Handflächenstütze 9 unterhalb der Tastatur 11 und typischerweise unterhalb der Leertaste in der untersten Zeile der Tastatur 11 montiert. Das Cursor-Steuergerät 12 erlaubt es dem Benutzer, die Bewegung des beweglichen Cursors auf dem Bildschirm 3 in der üblichen Weise zu steuern und eine gewünschte Operation auszuwählen, wie die Auswahl einer Softwareoption durch Bewegen des Cursors mit dem Cursor-Positionierungsgerät und dem Signalisieren von getroffenen Auswahlen durch die Schalter, die von den Schaltflächen 31 und 33 aktiviert werden, wie es weiter unten beschrieben wird. Das Cursor-Positionierungsgerät kann eines der bekannten Mittel zum Positionieren eines Cursors sein, einschließlich eines Touchpads oder eines Trackballs.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält das Cursor-Steuergerät 12 einen üblichen Trackball 32, eine obere Schaltfläche 31 und eine untere Schaltfläche 33. Ein Beispiel eines üblichen Trackballs ist im Macintosh Portable der APPLE COMPUTER, INC. aus Cupertino, Kalifornien, zu finden. Die obere Schaltfläche 31 ist zwischen dem Trackball 32 und der Tastatur 11 angeordnet, und die untere Schaltfläche 31 ist unterhalb des Trackballs 32 angeordnet, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die obere Schaltfläche 31 und der Trackball 32 auf der Handflächenstütze 9 eng benachbart zur Leertaste der Tastatur 11 angeordnet. Der Trackball 32 ist eine runde Kugel, die drehbar konzentrisch in einer runden Mulde 34 in der Handflächenstütze 9 angeordnet ist. Die Mulde 34 und der Trackball 32 sind beide von der oberen Schaltfläche 31 halb umfaßt (siehe Fig. 3, 4A und 4B. Der Trackball 32 umfaßt auch einen mit ihm gekoppelten, üblichen Konverter, um die Drehung des Trackballs 32 in elektrische Signale zu konvertieren, welche auf dem Bildschirm 3 definierte X-Y-Orte indizieren. Der Trackball 32 kann zusammen mit seinem Konverter durch viele verschiedene, bekannte Techniken auf der Handflächenstütze 9 implementiert werden, wie in dem US-Patent Nr. 4,464, 652 beschrieben, welches am 7. August 1984 erteilt wurde und den gleichen Inhaber hat wie die vorliegende Erfindung. Der Trackball 32 ist eines von verschiedenen, möglichen, üblichen Cursor-Positionierungsgeräten, die verwendet werden können, und der interne Aufbau des speziellen im Laptop verwendeten Trackballs ist für die Erfindung nicht wesentlich.
Bei dem derzeitig bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser des Trackballs 32 ungefähr 30 mm, aber der Durchmesser des Trackballs kann wesentlich variiert werden, mindestens im Bereich von ca. 15 mm bis über 30 mm. Größere Trackballs (z. B. mit 45 mm Durchmesser) erfordern typischerweise größere Handflächenstützen und nehmen üblicherweise einen größeren Raum auf der Handflächenstütze ein. Wie man in den Fig. 4A und 4B erkennt, ist der Trackball 32 eine Kugel, die teilweise oberhalb der Oberfläche der Handflächenstütze 9 erscheint. Der Trackball 32 "schwimmt" (in der bekannten Weise, in der Trackballs gestützt werden) in der Mulde 34 und kann in allen Richtungen innerhalb der Mulde 34 gedreht werden. Der Benutzer kann seinen Daumen oder Finger zum Drehen des Trackballs in der Mulde 34 verwenden, um den Cursor entsprechend zu einer gewünschten Position auf dem Bildschirm 3 zu bewegen. Wie man ebenfalls aus den Fig. 3, 4A und 4B erkennt, ist der Trackball 32 zur Hälfte innerhalb der oberen Schaltfläche 31 angeordnet, um den Trackball 32 näher an die unterste. Zeile der Tastatur 11 zu bringen. Wie in Fig. 3 gezeigt, springt die obere Schaltfläche 31 in einen ausgeschnittenen Abschnitt der Kante 53 vor, um die Schaltfläche 31 näher an die Tastatur heranzubringen. Bei dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der in Fig. 3 gezeigte Abstand zwischen der Unterkante der Tastatur 11 und der Mitte des Trackballs ungefähr 31 mm, und der Durchmesser der äußeren Lippe der zugehörigen Mulde 34 beträgt ungefähr 40 mm.
Die obere Schaltfläche 31 ist eine Schaltfläche zum Aktivieren einer Funktion. Die obere Schaltfläche 31 ist mechanisch mit einem üblichen Schaltmittel 56 zum Aktivieren (z. B. Ändern des elektrischen Zustandes) des Schalters gekoppelt. Es ist klar, daß der Schalter ein elektrisches Bauelement ist, das von dem Benutzer getrennt und isoliert sein sollte. Die Schaltfläche isoliert den Schalter und bietet ergonomische Vorteile. Es ist klar, daß die Schaltfläche irgendeine mechanische Einrichtung zum Aktivieren und elektrischen Isolieren des Benutzers von dem Schaltmittel sein kann und beispielsweise so einfach wie eine schlichte Membran über einem üblichen Membranschalter sein kann, wobei die Membran vom Benutzer gedrückt wird. Wird die obere Schaltfläche 31 mit einer Kraft gedrückt, so wird der elektrische Zustand (z. B. geschlossen oder geöffnet) des Schalters geändert, wodurch dem Computer 10 signalisiert wird, daß ein Kommando vom Benutzer ausgewählt wurde, oder daß ein geeigneter X-Y-Ort ausgewählt wurde. Der Schalter kann in vielen herkömmlichen Arten implementiert werden (z. B. ein federvorgespannter, einpoliger Schalter oder ein niedrigprofilierter Berührungs-Membranschalter), und US-Patent Nr. 4,464,652 zeigt ein Beispiel einer Schalteinrichtung und ein Beispiel einer Auswahl (z. B. dem Computer wird eine Befehl gegeben) durch Positionieren des Cursors und Aktivieren des einzigen Schalters. Es ist klar, daß dieser Schalter und seine zugehörige Schaltfläche zu den Tasten der Tastatur hinzukommen und daß der Schalter eine zusätzliche Eingabe für den Computer bietet, die vom Computer erkannt wird, beispielsweise in der Art, wie sie in US-Patent Nr. 4,464,652 beschrieben ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Schalter in einem elektrischen Zustand (z. B. offen) durch Rückhaltemittel (z. B. eine Feder) gehalten und nur dann in den anderen elektrischen Zustand (z. B. geschlossen)versetzt, wenn der Benutzer zum Aktivieren des Schalters auf die Schaltfläche drückt.
Die obere Schaltfläche 31 ist im wesentlichen ein ansteigend geformter Balken mit einem halbkreisförmigen Ausschnitt in der Mitte. Der Durchmesser des Ausschnitts beträgt ungefähr 40 mm. Der halbkreisförmige Ausschnitt der oberen Schaltfläche 31 schließt sich an die Mulde 34 an, die den Trackball 32 enthält. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, ist es der halbkreisförmige Ausschnitt in der oberen Schaltfläche 31, der den Trackball 32 halb in die obere Schaltfläche 31 hineinbringt, wodurch der Abstand zwischen der Unterkante der Tastatur 11 und dem Mittelpunkt des Trackballs 32 verringert wird. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist diejenige Kante der Schaltfläche 31, die der Tastatur 11 am nächsten liegt (hintere Kante der Schaltfläche 31), eine konvexe Kante, und diejenige Kante der Schaltfläche 31, die dem Trackball 32 am nächsten liegt (die vordere Kante der Schaltfläche 31), ist eine konkave Kante, die durch den halbkreisförmigen Ausschnitt gebildet ist.
Fig. 5, 6A und 6B zeigen genauer die gebogene Form der oberen Schaltfläche 31. Wie man in diesen Figuren sieht, ist die Oberfläche der oberen Schaltfläche 31 bogenförmig nach unten sowohl in Richtung auf den Vorder- als auch auf den Hinterrand gewölbt. Die Oberseite rings um den halbkreisförmigen Ausschnitt ist bogenförmig zu dem Ausschnitt hin nach unten gekrümmt. Die gekrümmte Oberfläche der oberen Schaltfläche 31 ist am deutlichsten in Fig. 5 zu sehen. Zweck dieser gekrümmten Oberfläche ist es, sich der Wölbung des menschlichen Daumens anzupassen. Dies erlaubt es dem Benutzer, mit seinem Daumen die obere Schaltfläche 31 leicht zu identifizieren und zu lokalisieren, ohne den Blick von dem Bildschirm 3 zu wenden. Wie man in Fig. 3 sieht, ist die obere Schaltfläche 31 im gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel ungefähr 76 mm breit und der Abstand von der Oberseite der hinteren Kante (die der Tastatur am nächsten liegt) zur Kante der Schaltfläche, die der Schaltfläche 33 am nächsten liegt, beträgt ungefähr 26 mm.
Bei dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die obere Schaltfläche 31 eine einstückige nach unten zu drückende Drucktaste. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die obere Schaltfläche 31 eine nach innen zu drückende Schaltfläche, die in Richtung der Tastatur gedrückt wird. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die obere Schaltfläche 31 durch zwei oder mehrere Teile gebildet, von denen jedes den zur oberen Schaltfläche gehörenden Schalter aktiviert, oder die obere Schaltfläche 31 kann wie weiter unten beschrieben, mechanisch mit der unteren Schaltfläche 33 gekoppelt sein oder kann einteilig zusammen mit der unteren Schaltfläche 33 ausgebildet sein (derart, daß die beiden Schaltflächen 31 und 33 strukturell einteilig sind).
Diese Anordnung der oberen Schaltfläche 31 und des Trackballs 32 auf der Handflächenstütze 9 unmittelbar unterhalb der Leertaste der Tastatur 11 trägt zur Brauchbarkeit der vorliegenden Erfindung bei. Sie erlaubt es dem Benutzer, auf die obere Schaltfläche 31 und den Trackball 32 mit den Daumen zuzugreifen, während die Hände in der Grundstellung auf der Tastatur 11 verbleiben. Dies folgt aus der Tatsache, daß eine menschliche Hand aus Daumen und den anderen Fingern ein natürliches Dreieck bildet. Es ist daher dem Benutzer möglich und günstig, mit dem Daumen nach der oberen Schaltfläche 31 und dem Trackball 32 zu greifen, während er weiterhin in der Lage ist, die anderen Finger der Hand auf der Tastatur 11 zu halten.
Es stimmt auch, daß im Betrieb die Hände des Benutzers im allgemeinen in der Grundposition auf der Tastatur 11 zum Drücken von Tasten gehalten werden, um den Vorgang des Tippens auszuführen. In dieser Position sind alle Finger beider Hände außer den beiden Daumen mit einer Taste beschäftigt, und die beiden Daumen sind frei für das Drücken der Leertaste, wenn es nötig ist. Die Grundstellung der Benutzerhände auf der Tastatur 11 in dem Fall, daß die Tastatur eine vom "QWERTY"-TYp ist, sind die "ASDFJKL; "-Tasten.
Bei üblichen Tippoperationen berühren alle Finger außer den beiden Daumen ihre jeweiligen Tasten leicht, und die Handflächen liegen auf der Handflächenstütze 9. Soll eine Taste in der Grundstellung getippt werden, drückt der jeweilige Finger sie einfach. Verlangt das Arbeiten mit der Tastatur, daß eine Taste gedrückt wird, die sich nicht in der Grundreihe befindet, so greift ein zugehöriger Finger nach dieser Taste und drückt sie. Nach dem Drücken der Taste zieht sich der Finger in seine Grundreihen-Position zurück und ist für einen weiteren Tastenanschlag bereit.
Wird eine Bewegung des Cursors benötigt, kann das Cursor-Steuergerät 12 verwendet werden. In diesem Moment verweilen die Hände des Benutzers in der Grundstellung auf der Tastatur 11. Die beiden Daumen greifen nach unten nach dem Trackball 32 bzw. der oberen Schaltfläche 31. Der eine Daumen ist auf dem Trackball 32, um die Cursor-Bewegung zu steuern, und der andere Daumen ist auf der oberen Schaltfläche 31, um das Erzeugen eines Signals (durch Aktivieren des Schaltmittels 56) zu steuern, das die Bewegung des Cursors bestätigen oder in anderer Weise einen Befehl auswählen kann. Welcher der beiden Daumen für den Trackball verantwortlich ist, hängt ausschließlich von der Präferenz des Benutzers ab. Bedient ein Rechtshänder den Trackball 32 und die obere Schaltfläche 31, so wird vermutlich der rechte Daumen auf dem Trackball 32 und der linke Daumen auf der oberen Schaltfläche 31 sein. Ein Linkshänder benutzt jedoch im allgemeinen den linken Daumen für die Betätigung des Trackballs und den rechten Daumen zur Steuerung der oberen Schaltfläche 31.
Angenommen, der Benutzer legt den rechten Daumen auf den Trackball 32, und der linke Daumen ist entsprechend auf die obere Schaltfläche 31 gesetzt. Während der Betätigung des Cursors dreht der rechte Daumen den Trackball 32 in eine Richtung, um den Cursor zu einer gewünschten Position auf dem Bildschirm 3 zu bewegen. Erreicht der Cursor die gewünschte Position, so drückt der linke Daumen die obere Schaltfläche 31 (um die Schalteinrichtung 56 zu aktivieren), um die gewünschte Position des Cursors zu bestätigen und um dadurch den Cursor an einen bestimmten Ort in einem Dokument zu setzen (z. B. in einem Textverarbeitungsdokument) oder eine Auswahl eines Befehls zu treffen, der durch ein Bild dargestellt wird, welches auf dem Schirm 3 unter dem Cursor angezeigt wird (wie bei dem im US-Patent Nr. 4,464,652 beschriebenen Verfahren). Da die menschlichen Daumen mit den anderen Fingern ein natürliches Dreieck bilden und die obere Schaltfläche 31 und der Trackball 32 unmittelbar unterhalb der Leertaste der Tastatur angeordnet sind, können die Hände des Benutzers auf der Tastatur verbleiben, während die beiden Daumen den Trackball 32 und die obere Schaltfläche 31 bedienen können, um die "Zeigen und Klicken"-Operation durchzuführen:
Der Blick muß nicht von dem Bildschirm 3 abgewandt werden, um den Händen beim Finden der oberen Schaltfläche 31 und des Trackballs 32, sowie beim Zurückkehren in ihre Grundstellung auf der Tastatur 11 nach Betätigen der oberen Schaltfläche 31 und des Trackballs 32 zu helfen, da die Hände des Benutzers während des Betätigens des Trackballs 32 und der oberen Schaltfläche 31 in der Grundstellung verbleiben können.
Die untere Schaltfläche 33 kann ebenfalls als Teil des Cursor-Steuergeräts 32 vorgesehen werden. Sie kann das Cursor-Steuergerät 12 mit mehr Funktionen ausstatten und kann dem Benutzer mehr Optionen zum Betätigen des Cursor-Steuergeräts 12 geben. Die untere Schaltfläche 33 kann das gleiche Signal wie die obere Schaltfläche 31 erzeugen, oder sie kann ein anderes Signal erzeugen. Bei dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel führt die untere Schaltfläche 33 die gleiche Funktion wie die obere Schaltfläche 31 aus, da beide das gleiche Signal erzeugen, und die beiden Schaltmittel 55 und 56 parallel geschaltet sind. Werden diese beiden Schalter alternativ nicht parallel geschaltet, kann die untere Schaltfläche 33 eine eine andere Funktion aktivierende Schaltfläche als die obere Schaltfläche 31 sein, derart, daß die von den Aktivierungsschaltern 55 und 56 erzeugten Signale unterschiedlich sind.
Die untere Schaltfläche 33 ist mit einem konventionellen Schaltmittel 55 zum Aktivieren (z. B. Ändern des elektrischen Zustands) des Schalters gekoppelt, wobei der Schalter ein Signal für den Computer erzeugt, welches die Auswahl eines Befehls oder die Bestätigung einer Cursor-Bewegung anzeigt. Wird die untere Schaltfläche 33 mit einer Kraft gedrückt, so verändert sich der elektrische Zustand (z. B. offen oder geschlossen) des Schalters 55, wodurch dem Computer 10 angezeigt wird, daß ein Befehl ausgewählt wurde oder daß eine geeignete X-Y-Position ausgewählt wurde. Der Schalter 55 kann in vielen konventionellen Arten implementiert werden (z. B. ein federvorgespannter einpoliger Schalter oder ein niedrig profilierter Membrandruckschalter), und US-Patent Nr. 4,464, 652 zeigt ein Beispiel einer Schalteinrichtung.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die einteilige untere Schaltfläche 33 mit einem Abstand von ungefähr 45 mm unterhalb des Trackballs 32 auf der Handflächenstütze 9 angeordnet. Die Schaltfläche 33 ist im wesentlichen ansteigend geformt, was die Fähigkeit des Benutzers erleichtert, den Schalter zu erreichen, aufgrund der Tatsache, daß eine menschliche Hand eine natürliche Fähigkeit hat, zwei Seiten eines Dreiecks in Form des Daumens und der anderen Finger zu bilden. Daher sind die linken und rechten Ränder der Schaltfläche stärker zum Trackball gewinkelt als die Mitte der Schaltfläche, was es den Zeigefingern (beim Manipulieren des Trackballs) und dem Daumen (beim Drücken der linken und der rechten Ränder der Schaltfläche 33) erlaubt, ein Dreieck zu bilden. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der dem Trackball 32 am nächsten liegende Rand der Schaltfläche 33 ein konkaver Rand, und derjenige Rand der Schaltfläche 33, der der Vorderseite des Laptop-Computers 10 am nächsten liegt, ist ein konvexer Rand. Bei dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Trackballs 32 und dem Mittelpunkt der unteren Schaltfläche ungefähr 45 mm.
Die Fig. 7, 8A und 8B zeigen detaillierter die Konturausbildung der unteren Schaltfläche 33. In Fig. 7 ist die Oberseite der unteren Schaltfläche 33 bogenförmig in Richtung ihres konkaven Randes und des konvexen Randes der unteren Schaltfläche 33 abwärts gekrümmt. Die gebogene Oberfläche der unteren Schaltfläche 33 paßt sich der natürlichen Kurve des menschlichen Daumens an und bietet eine fühlbare Rückkopplung, um dem Benutzer zu helfen, die Schaltfläche ohne Hinzusehen zu finden. Wie man in Fig. 3 sieht, ist die untere Schaltfläche 33 ungefähr 59 mm breit und 22 mm lang. Fig. 8B zeigt eine Schnittansicht der unteren Schaltfläche 33, geschnitten entlang der Linie 8B-8B in Fig. 8A.
Bei dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die untere Schaltfläche 33 eine einstückige, nach unten zu drückende Schaltfläche. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird die untere Schaltfläche 33 durch zwei oder mehr Teile gebildet. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Schaltfläche 33 mechanisch mit der Schaltfläche 31 gekoppelt sein, oder sie kann einteilig mit der Schaltfläche 31 ausgebildet sein (so daß die Schaltflächen 31 und 33 strukturell einteilig sind).
Bei dem derzeitig bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die untere Schaltfläche 33 vorgesehen, um die Betätigung des Cursor-Steuergeräts mit einer Hand zu erleichtern. Bei dem "einhändigen" Betrieb der Cursor-Steuerung verwendet der Benutzer nur eine Hand zum Betätigen der Cursor-Steuerung 12, entweder die rechte oder die linke Hand, abhängig von den Gewohnheiten des Benutzers, und diese Hand verweilt nicht in der Grundstellung. Diese Ausführung kann dann gewählt werden, wenn der Benutzer die Tastatur nicht ausgiebig benutzt und ständig mit Cursor-Operationen beschäftigt ist (Cursor-intensive-Operationen), bei denen der Benutzer wiederholt zwischen dem Betätigen des Trackballs und der Schaltfläche wechseln muß, wie beim Erstellen von Zeichnungen auf dem Schirm 3. Diese Handhabung kann auch angenommen werden, falls der Benutzer ausschließlich eine Hand für die Cursor-Steueroperation verwenden und die andere Hand für etwas anderes freisetzen will. Bei der "einhändigen" Cursor- Steueroperation legt der Benutzer den Daumen einer Hand auf die untere Schaltfläche 33 und den Zeigefinger der gleichen Hand auf den Trackball 32. Der Benutzer kann auch mehr als einen Finger gleichzeitig auf dem Trackball 32 zum Betätigen des Trackballs verwenden, während der Daumen der gleichen Hand die untere Schaltfläche 33 betätigt. Andere Benutzer mögen andere "einhändige" Techniken praktischer finden, beispielsweise können einige Benutzer es bevorzugen, den Daumen einer Hand dazu zu benutzen, den Trackball zu steuern, während der Zeigefinger der gleichen Hand dazu verwendet wird, die obere Schaltfläche 31 zu betätigen. Alternativ können einige Benutzer es bevorzugen, den Trackball mit dem Zeigefinger einer Hand zu steuern und den Mittelfinger der gleichen Hand auf der oberen Schaltfläche zu benutzen.
Das duale obere und untere Schaltflächen-Trackball Design des Cursor-Steuergeräts 12 bietet dem Benutzer eine maximale Flexibilität bei dem Einsatz unterschiedlicher Daumen und Fingerkombinationen.
Bei denjenigen Ausführungsbeispielen, bei denen die Schaltmittel 55 und 56 parallel geschaltet sind, um dem Computer 10 das gleiche Signal zu liefern, oder bei denen nur ein einziges Schaltmittel verwendet wird, können verschiedene alternative Schaltflächeneinrichtungen verwendet werden. Bei einem Ausführungsbeispiel können die Schaltflächen 31 und 33 mechanisch zusammengekoppelt sein, um einen einzigen Schalter zu aktivieren; beispielsweise können die Schaltflächen 31 und 33 Bolzen haben, die sich von der Unterseite der Schaltflächenkappen erstrecken und auf eine Platte drücken, die ihrerseits auf einen Schalter drückt. Alternativ können die Schaltflächen 31 und 33 mit dem gleichen Hebel verbunden sein, der den Schalter betätigt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die Schaltflächen und 33 einstückig ausgebildet sein, wie in dem Fall, in dem die Schaltflächen 31 und 33 baulich eindeutig ausgebildet sind.
In diesem Fall würden die Schaltflächen 31 und 33, falls sie wie in Fig. 1 gezeigt, in dem Hauptgehäuse untergebracht sind, als zwei unterschiedliche Schaltflächen erscheinen, da es zwei unterschiedliche Schaltflächenkappen gibt, die in der Handflächenstütze freiliegen, aber unter der Oberfläche des Gehäuses 1 sind die beiden Schaltflächen miteinander verbunden. Ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel ist in Fig. 10 gezeigt; eine kreisförmige, einstückige Schaltfläche 60 umgibt die Mulde 34 und den Trackball 32 und ist unmittelbar unterhalb der untersten Zeile der Tastatur 11 in dem Handflächenstützbereich 9 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel aktiviert die Schaltfläche 60 eine Schalteinrichtung in der oben beschriebenen Weise. Der Benutzer kann die Oberseite der Schaltfläche 60 drücken (die der Tastatur am nächsten liegt), während er die Hände in der Grundstellung hält, oder er kann eine "einhändige" Betätigung des Cursor-Steuergeräts 12 dadurch nutzen, daß er einen Finger dieser Hand zum Steuern des Trackballs verwendet, während er den Daumen dieser Hand zum Drücken des unteren Abschnitts der Schaltfläche 60 verwendet.

Claims

1. Ein Laptop-Personalcomputer, enthaltend:

ein Hauptgehäuse (1);

ein Displaygehäuse (2) mit einem Bildschirm (3), wobei das Displaygehäuse mit dem Hauptgehäuse durch Kupplungsmittel (7) verbunden ist;

eine Tastatur (11) zur Eingabe von Daten in den Laptop- Personalcomputer, wobei die Tastatur eine Vielzahl von zeilenweise angeordneten Tasten einschließlich einer ersten Tastenzeile und einer zweiten Tastenzeile aufweist, die von den Kupplungsmitteln (7) entfernt angeordnet ist, wobei die Tastatur (11) an dem Hauptgehäuse (1) angeordnet ist;

ein Cursor-Steuergerät (12) zum Bewegen eines Cursors (50) auf dem Bildschirm, wobei das Cursor-Steuergerät die gleichzeitige Bewegung des Cursors in zwei Richtungen steuert; und

wobei die erste Tastenzeile den Kupplungsmitteln (7) nahe benachbart ist und letztere einem ersten Abschnitt des Bildschirms nahe benachbart sind und wobei das Cursor-Steuergerät (12) mit dem Hauptgehäuse (1) integriert ist;

dadurch gekennzeichnet,

daß eine Handflächenstütze (9) der zweiten Tastenzeile benachbart angeordnet ist, wobei die Handflächenstütze (9) eine auf dem Hauptgehäuse (1) integral angeordnete Oberfläche ist und ausreichend groß bemessen ist, um Benutzerhandflächen abzustützen, während ein Benutzer die Tastatur oder das Cursor-Steuergerät benutzt.

2. Laptop-Computer nach Anspruch 1, wobei die Kupplungsmittel (7) als schwenkbares Scharnier ausgebildet sind und die erste Tastenzeile dem schwenkbaren Scharnier benachbart ist.

3. Laptop-Personalcomputer nach Anspruch 1, wobei die Kupplungsmittel (7) nahe eines Endes des Hauptgehäuses (1) angeordnet sind und wobei die Tastatur (11) eine Tastenzeile mit Positionstasten aufweist und wobei die Tastatur integral an dem Hauptgehäuse (1) angeordnet ist und die Handflächenstütze (9) einteilig als wesentlicher Teil der Oberfläche des Hauptgehäuses (1) angeordnet und derart ausgebildet ist, daß sie die Benutzerhandflächen abstützt, während die Benutzerfinger auf den Positionstasten der Tastatur (11) bleiben können.

4. Laptop-Personalcomputer nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Handflächenstützenabschnitt (9) so ausgebildet ist, daß er eine leichte Neigung relativ zur Bodenfläche des Hauptgehäuses (1) hat.

5. Laptop-Personalcomputer nach Anspruch 1, 2 oder 3, daß der Handflächenstützenabschnitt (9) eine flache Oberfläche ist, die mit Bezug auf die Bodenfläche des Hauptgehäuses (1) nicht geneigt ist.

6. Laptop-Personalcomputer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Cursor-Steuergerät (12) mit der Handflächenstütze (9) integriert ist.

7. Laptop-Personalcomputer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Cursor-Steuergerät (12) für beide Hände des Benutzers bei der Betätigung der Tastatur (11) zugänglich ist.

8. Laptop-Personalcomputer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Displaygehäuse (2) nach Verschwenken in eine geschlossene Position die Tastatur (11), das Cursor-Steuergerät (12) und die Handflächenauflage (9) abdeckt.

9. Laptop-Personalcomputer nach Anspruch 8, außerdem enthaltend eine Schalteinrichtung (31, 33), die integral auf der Oberfläche der Handflächenstütze angeordnet ist.

10. Laptop-Personalcomputer nach Anspruch 9, wobei die Tastatur (11) über die Handflächenstütze (9) hochsteht.

11. Laptop-Personalcomputer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Cursor-Steuergerät (12) ein Touchpad ist.

12. Laptop-Personalcomputer nach Anspruch 1, wobei das Cursor-Steuergerät (12) allgemein zentral auf der Fläche der Handflächenstütze (9) angeordnet ist.