JP4414101B2 - 整形コンピュータ・マウス - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、概ねコンピュータ周辺機器、特に、腱炎や粘液嚢炎や手根管症候群等のコンピュータ・マウスの使用で生じる疾患を防止するように設計された整形マウスに関する。
【０００２】
コンピュータ・カーソルは、一般に、マウスやトラックボール、タッチパッド、デジタル化タブレット又はこれらに類似する物等の手動操作する位置指示装置により操作される。マウスは、平坦で固定の表面上で移動させるハウジングを含む。ハウジングは、その底部側にマウスの運動をトラッキングする運動検知センサと、マウスの前方エッジに又は前方エッジ近傍に取付けられた単一又は複数のボタンと、マウスが取付けられるコンピュータに電気的に連絡する回路要素とを包含する。マウスが支持表面上で移動すると、カーソルは、マウスの移動に対応する方向に移動する。ボタンが押されると、マウスを使用するソフトのアプリケーションに従って一定のアクションが実行される。コンピュータ・マウスの内蔵部品及び電気的なソフトウェアのオペレーションは、従来から良く知られている。
【０００３】
ブラッドリ氏ほかに対して付与された米国特許番号Ｄ３０２.４２６で示される典型的なマウスは、事実上高さ方向よりも幅方向に大きく、左右どちらの手でも使用可能なように側面方向にほぼ対称の形状をなす。いくつかのマウスでは、特に、右手用の形状を有する。クルーゾ氏に対して付与された米国特許番号Ｄ３２８．５９７で示され、カリフォルニア州フリーモント市のＬｏｇｉｔｅｃｈ社の登録商標”ＭｏｕｓｅＭａｎ”であるマウスでは、右手の指（以下、単に”指”とは、人差し指、中指、薬指、小指を言う）及び掌を支持するための略水平な頂部表面を除いて僅かに傾斜している。ワシントン州レッドモンド市のマイクロソフト社発売のマイクロソフト・マウス・バージョン２は、右手の親指及び掌の底部に密着するように左側に窪みを含む。ガート氏に対して付与された米国特許番号４．８６２．１６５に示されたマウスは、実質的に曲げられた位置にある指を支持する表面を含む。また、登録商標Ｌｏｇｉｔｅｃｈ ＭｏｕｓｅＭａｎ等の数種の人間工学利用型マウスでは、左手用も製造されている。
【０００４】
最も多い従来マウスでは、チェン氏に対して付与された米国特許番号５．１５７．３８１の図面とマイクロソフト・マウスのユーザーズマニュアルの図面とにおいて例示されるように、水平位置で手を支持するほぼ水平の主要な支持表面を有する。しかしながら、このような従来技術のマウスは、自然でリラックスされた（筋肉が弛緩された）位置から８０〜９０°回旋させるように手と手首と前腕とに力を付与し、このリラックスされた位置を維持するために手と手首と前腕とに一定筋力を付与することが必要である。３ボタン式のマウスにとっては、人差し指、中指、薬指が、ボタンに超過荷重が掛けず間違って押し下げないように、一定のテンションを維持しなければならない。従来技術のマウスを把持する水平な手は、小指側の掌の小領域のみで机に支持され、その結果、圧力による皮膚のこすれが倍加される場合がある。全体的な疲労及び不快感は、最初はあまり感じないが、これらのマウスを継続して長時間使用したときにはユーザーは、手及び掌に腱炎や粘液嚢炎や手根管症候群等のコンピュータ・マウスの使用に関連する疾患、経験疲労、不快感、痛みを伴う可能性がある。
【０００５】
米国特許番号５．５７６．７３３は、直列に並べられ垂直方向に重ねられた位置に直立の手の指すべてを支持する表面を支持する直立の主要な指を含む人間工学利用のコンピュータ・マウスを開示する。反対側の親指の支持表面が親指支持するように設けられている。この配列は、一見、非常に楽な位置である。しかしながら、米国特許番号５．５７６．７３３に開示されたマウスもその他に存在するマウスも、手と前腕と筋肉組織が全体的に休まる最適な”作用位置”（以下、”生理学上の位置”とも称す）に手を支持しないであろう。垂直方向に捻られた位置に手と前腕との両者を支持するように”挟持”位置（鉛直の棒を把持する場合等の状態）に手を維持することは、労力を要する。
【０００６】
”作用位置”の詳細な説明は、例えば、Ｗ．Ｂ．Ｓａｕｍｄｅｒｓ社より１９８５年発行のＴＨＥ ＨＡＮＤ 第二版第５３章 ４９７〜５０１頁に記載されており、これを参照することにより本明細書の記載に替える。作用位置は、静止した手の位置に関し、所定の位置を想定する。この位置は、主に、手首を含むそれぞれの関節部の全ての運動と前腕の回転との範囲の中間位置にある。前腕は、掌が上向きの状態と下向きの状態との中間の位置にある。手首は、約２０°背屈し、約１０°尺屈（尺骨側に曲がる）する。指は、それぞれの関節部で僅かに曲げられ、少なくとも人差し指が曲げられ、小指は最も大きく曲げられる。親指は、部分的に掌と向きあって前方に延びており、親指の関節部は、曲げられている。作用位置のより詳細な説明は、親指に関してなされることができる。この位置では、第一及び第二の中手骨の間の角度は約４５°である。それぞれの”作用位置”のすべては、互いにほどんど互換性（compatible）のない多数の好ましい状態を組合わせるように努力されなければならない。これらの位置は、把持が容易であり、ほとんど固定されず、最終的に固定されても有効な範囲での小さな適性動作をさせる余地を残す。医療分野からの概念では、長期間使用される作業位置は、固定状態を構成するように作用される。”固定状態の’作用位置’は存在せず、手は必ず運動する作用を有する”ことがＴＨＥ ＨＡＮＤ 第二版 ５３章 ５０１ページに記載されている。
【０００７】
上述の記載に従って、本発明の目的は、マウスを把持する手を生理学上の位置又は作用位置、すなわち自然で捻りのないリラックスする位置に維持させる形状を有する整形コンピュータ・マウスを提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、腱炎、滑液包嚢炎、手根管症候群等の疾患を防止するように設計され、長時間継続して使用した後の疲労、不快感、痛みを最小にする又はなくする整形コンピュータ・マウスを提供することである。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、ユーザーの手の寸法に基づいて個々のユーザーに適合するように寸法付けされた整形コンピュータ・マウスを提供することである。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、左右の手のどちらのにも対応する整形コンピュータ・マウスを提供することである。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、”無害な”整形コンピュータ・マウス、すなわちユーザーに不利益を与えない又は害のないコンピュータ・マウスを提供することである。
【００１２】
上述の目的と後述される追加の目的とによれば、本発明は、支持表面上を移動可能であり、”作用位置”すなわち”生理学上の位置”に手を支持するようにされる整形コンピュータ・マウスを提供する。本発明による整形マウスの形状は、作用位置で得られる人の手の型から発展されたものである。このマウスは、底部表面と、前方端部と、後方端部と、両側端部と、第一隆起部に配置される小指と底部表面に対して第一隆起部よりも高い位置にある第二隆起部に配置される人差し指とで支持表面に対してほぼ隆起された位置に手の指を支持するための略半球状の表面と備えている。さらに略半球状表面は、手の窪みを支持するようにされ、その結果、手が支持表面（すなわち机）及び半伏臥位（すなわち上向きと下向きとの間の位置）の前腕と対して４５°の角度で静置される。略半球状の指支持表面は、両側部の一方から側面方向上向きに延びる。親指支持表面は、手の親指を支持するように設けられ、マウスは、親指支持表面が容易に略半球状の指支持表面に対向して配列されるように親指とその他の指との間に堅く把持される。略半球状の指支持表面と親指支持表面とは協働して、手がマウス上の生理学上の位置に支持される。作用位置の重要部分であるこの形態は、人の手の最も特徴的な性質である。対立する手の作業は、人の特性であり、何ら労力を要さない。
【００１３】
好ましい実施形態では、略半球表面は、手の小指球の隆起部を支持する小指球の窪みと、手の母指球の隆起部を支持する母指球の窪みとに合流する。２つの隆起部（小指球と母指球）の間に、窪みが存在する。それぞれの補完する形状は、”後方延長部”と称する添付図面に示され、以下に詳細に記載される隆起部を用いて示される。隆起されたフォークは、手の指を挟持位置に配置する略半球状表面の上方に配列される。
【００１４】
上述の記載に従って、本発明は添付図面に関して詳細に記載される。
【００１５】
数個の図を参照すれば、本発明の整形コンピュータ・マウスが示されている。
【００１６】
図１は、図２の通常マウスと共に使用される力が掛けられた位置にある掌が下向きの手を示している。図３は、図１及び２に示された位置と反対向きである掌が上向きの手を示している。図４は、屈筋群の作用により握り締められた手を示している。図６は、広げられた手による通常マウスの使用状態を示している。
【００１７】
図７ａは、”生理学的位置”すなわち”作用位置”の手を示している。”作用位置”は、Ｗ．Ｂ．Ｓａｕｎｄｅｒｓ社により１９８５年に公表された”ＴＨＥ ＨＡＮＤ 第二版”の第５３章４９７〜５０１頁において述べられており、これを参照することによって本明細書の記載に替える。手の骨格は、図７ｂに記載するように掌の凹部分を用いてカップ形状を与える横方向及び長手方向すなわち両方向の凹部分を有する。前記凹部分が保存されることは、手の把持作用に欠くことができない。略半球表面２２により適当な位置に維持されるであろう。図７ｃに示されるように、横方向の軸線は、斜めに傾いて位置し、人差し指の中手指節関節と小指の中手指節関節とを通過して延びる。この軸線は、長手方向の軸線に対して約７５°の角度を有し、本発明の形状にほぼ沿って与えられる。図７ｄと図９とに示されるように、整形マウスの前方及び後方端部が、両側とも同じ角度で配列されることが重要である。作用位置は、静置状態の手の位置に関係し、一定の位置をとる。これは、主に手首の運動と前腕の回転を含めた全節関節のそれぞれの運動範囲の中間位置にある。前腕は、掌を上向きにする場合と下向きにする場合との間の状態にある。手首は、背側に約２０°で尺側に約１０°屈する。指は、それぞれの節関節で僅かに屈し、人差し指が最も屈さず、小指が最も屈する。親指は、部分的に向かい合わせになり、また、その節関節は部分的に屈する。親指に関し、作用位置をより詳細に説明する。この位置では、第一中手骨と第二中手骨との間の角度は約１５°である。一つ以上の”作用位置”が存在することが考えられるように導かれる”作用位置”についての記載方法は多数存在する。ＴＨＥ ＨＡＮＤ 第二版の５３章４９４頁において、それぞれの且つすべての”作用位置”は、必ずしも互いに適合しない（comoatible）多数の好ましい状態が集合するようにしなければならないとされている。これらの作用位置は、把持が簡単な位置に節関節を配置し、ほとんど固定されない傾向にあり、最終的に、結果として固定されても、有用な範囲での小さな適性動作をさせる余地を残す位置に関節部を配置する位置である。
【００１８】
本発明の整形コンピュータ・マウス１０は、使用中に手を”作用位置”に維持させることができる。図８〜１６を参照すれば、整形コンピュータ・マウス１０は、底部表面１２と、前方端部１４と、後方端部１６と、両側面１８、２０と備えている。前方及び後方端部１４、１６は、図７ｄと図９との平面概観図で示されたように、両側面１４、１６に対してそれぞれ約７５°の角度で配置される。上記約７５°の角度が、本発明の一般的な形状で与えられる。略半球表面２２は、第一隆起部に配置される小指と、底部表面１２に対して第一隆起部よりも高い位置にある第二隆起部に配置される人差し指とで支持表面に対して隆起された位置に手の指を支持するために設けられている。略半球表面２２は、手が図７に示す支持表面に関して４５°の角度で静置するように手のひらを支持するための延長部２５に合流される。略半球状の指支持表面２２は、両側表面の一方１８から上側横方向に延びている。複数の制御ボタン２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、前方端部１４に対して近位に配置される。３ボタンを有する状態が示されているが、整形コンピュータ・マウス１０は、任意の数又は所望の場合には単一の操作ボタンを備えることができる。複数の隣接隆起リッジ２３は、指を適合させるように窪みに画定された表面２２と一体に形成される。親指支持表面２６は、手の親指を支持するように備えられ、マウスは、労力を要さず静止状態を維持することが示されるように 親指と他の指の間で堅く把持される。親指支持表面２６は、略半球状の指表面２２の反対側に配列される。親指支持表面２６は、側方エッジ２０方向に親指が下降しないように親指を把持するために一つの窪みが画定されても良い。略半球状の指支持表面２２と親指支持表面２６とは、手が、生理学的にリラックスされ曲げられず自然な直立位置（図７、１９）で支持表面に関して４５°の角度で静置するように協働する。
【００１９】
好ましい実施形態では、略半球表面２２は、手の小指球を支持するように小指球の窪み２８と母指球３２とに合流する。隆起フォーク３６は、手の指を挟持位置に配置するように略半球表面の上方に配置される。この作用位置の重要な形態は、人間の手の最も特徴的な性質である。手の反転は、人間の特性であり、何ら労力を要しない。整形コンピュータ・マウス１０の手の支持表面全体は、ハンド・インプリント法又はこれに類似する方法で測定された手の寸法に基づいて特定のユーザーに適合するように寸法付けされる場合もある。このようにして、指や他の手の部分の変形を防止する。
【００２０】
マウスの平らな底部分は、登録商標Ｔｅｆｌｏｎ等の従来の低摩擦材料で製造される脚（図示せず）と、固定表面又は机の上でのマウスの運動を検知する運動センサ３８とを備えている。適当な他の型式の運動センサも使用可能であるが、例示では運動センサ３８は、当業者に良く知られた従来のボール型式の装置である。電気ケーブル３０は、整形コンピュータ・マウス１０と図示しないコンピュータとの間で電気信号を連絡する。
【００２１】
図１７は、スクリーンサーチ・ボール４０が親指領域に備えられた代替の実施形態が示されている。サーチボール４０は、当業者に良く知られた型式の従来の回路に連絡する。この配列は、整形コンピュータ・マウス１０を物理的に変位させる必要をなくし、カーソル操作は、単にサーチボールを操作するだけで実行される。図１８は、親指支持領域でインターネットサーチ・ホイール４２を有する他の実施形態を示している。また、所望の機能（作用）を実行させるために、親指支持表面２６に配置される追加のボタンを備えることも可能である。
【００２２】
図２と図６とに示される水平な手で把持される好ましくない従来のマウスは、机にほぼ平行にされ、整形コンピュータ・マウスは、図１９のほぼ直立でリラックスされた位置の自然位置に手で把持される。このように把持されたときに、整形コンピュータ・マウス１０は、手と腕とを共に動かすことにより、長距離移動可能である、又は整形コンピュータ・マウス１０は、親指及び他の指を曲げることにより精密に操作可能である。
【００２３】
整形コンピュータ・マウス１０の直立（方向の）形状は、手をリラックスする自然な直立位置に保持させることができる。これにより、従来のマウスのユーザーにとっては通常であった手と手首と前腕との実質上の捻りが生じないようになる。直立の手の重さは下部エッジ全体に渡って掛けられ、母指球と小指球とは、従来のマウスでしばしば生じる手首に圧力によるこすれの痛みがないようにさせる。解剖学的には、これらの領域（母指球、小指球及び指先）は、本来支持領域であるので、正確に吸収される。その結果、この生理学上の位置は、継続して長時間使用した後の疲労、不快感、痛みを最小又はなくし、疾患からユーザーを保護する。２つ隆起部（母指球及び小指球）の間には窪みが存在する。この付随的・補完的な形状は、”後方延長部”と称し、図８〜１０、１５で示された参照番号２５の隆起部と共に示されている。最終的には、整形コンピュータ・マウス１０は、ユーザーの選択に応じて左右いずれ用にするかに合わせて形成可能である。
【００２４】
本発明では、最も実用的で好ましい実施形態がいかなるものかが示されてきた。しかしながら、本発明を起点として明白な変形例が当業者によりなされることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 通常のマウスの使用時に力を掛ける位置（掌が下向き）の手を示している。
【図２】 力を掛ける位置の通常マウスを把持する手を示している。
【図３】 図１と反対向き（掌が上向き）の手を示している。
【図４】 握り締められた手を示している。
【図５】 広げられた手を示している。
【図６】 通常マウスの使用時の広げられた手を示している。
【図７ａ】 生理学的位置の手を示している。
【図７ｂ】 手のアーチを示している。
【図７ｃ】 掌の横方向軸線の傾斜角度を示している。
【図７ｄ】 本発明の好ましい実施形態の整形マウスの平面上の輪郭を示している。
【図８】 本発明の整形マウスの右側立面図である。
【図９】 本発明の整形マウスの平面図である。
【図１０】 本発明の整形マウスの左側面図である。
【図１１】 本発明の整形マウスの正面図である。
【図１２】 本発明の整形マウスの背面図である。
【図１３】 本発明の整形マウスの前方外側４５°から見た斜視図である。
【図１４】 本発明の整形マウスの後方内側４５°から見た斜視図である。
【図１５】 本発明の整形マウスの後方外側４５°から見た斜視図である。
【図１６】 本発明の整形マウスの前方内側４５°から見た斜視図である。
【図１７】 トラックボールの実施形態の内側面図である。
【図１８】 ”インターネットホイール”の実施形態の内側平面図である。
【図１９】 本発明の整形コンピュータ・マウスを把持する手の平面図である。

Claims (5)

1. 支持表面上を移動可能であり、生理学上の位置で手を支持するようにされた整形コンピュータ・マウスであって、
   −底部表面と、前方端部と、後方端部と、両側部と、
   −第一隆起部に配置される小指と前記底部表面に対して前記第一隆起部よりも高い位置にある第二隆起部に配置される人差し指とで略隆起された位置に手の指を支持する略半球表面とを備え、さらに前記略半球表面は、手が生理学上の位置に前腕に関して角度を持って静置するように手の凹部分を支持するようにされ、前記指を支持する略半球表面は、前記両側部の一方から側面方向上向きに延び、前記略半球表面は、前記手の小指球の隆起部を支持する窪みと、前記手の母指球の隆起部とを支持する母指球の窪みとに合流し、前記隆起部の間に窪みが後方延長部として画定され、
   −さらに、前記手の親指を支持する親指支持表面とを備え、前記マウスは、前記親指と他の指との間に堅く把持され、前記親指支持表面は、前記指を支持する略半球表面の反対側に配列され、前記指を支持する略半球表面と前記親指支持表面とは、前記親指と人差し指とが向かい合うように、前記生理学上の位置に前記手を配置させるように協働する整形コンピュータ・マウス。
2. さらに前記手の指を挟持位置に配置する前記略半球表面の上方に配列される隆起フォークを備えた請求項１に記載の整形コンピュータ・マウス。
3. 前記底部表面、前方端部、後方端部及び両側部は、上方から見ると台形状を画定する請求項１に記載のコンピュータ・マウス。
4. さらにユーザーの親指により手動操作をするために前記親指支持表面に関して配列されるスクリーンサーチ入力装置を備えた請求項１に記載のコンピュータ・マウス。
5. さらに、前記手が手を支持する前記略半球表面に支持されたときに前記手の指に係合するように前記手を支持する略半球表面に関して配列される一つ以上のボタンを備えた請求項１に記載のコンピュータ・マウス。

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