專利名稱：一種橫式鼠標器的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種符合人體工程學的鼠標器，通過其左右橫向伸展的布 局及結構，可以影響使用者拿握鼠標器時的手勢和動作方式，最大的緩解使 用者長時間操作造成疲勞的問題。
背景技術：
隨著科學和經濟的進步，電腦越來越多的應用在人們工作和生活的各個 方面，許多人需要長時間的操作電腦。作為最主要的輸入設備之一，對鼠標 器長時間操作帶來的手、腕、肩的疲勞疼痛也困擾著許多人，有的人不得不 訓練交替使用左右手操作鼠標器以求緩解疼痛、繼續(xù)工作。雖然為此誕生了 許多不同外形和結構的符合"人體工程學"設計的鼠標器，增加了手握的舒 適度，卻并沒有有效阻止這種情況的蔓延。因為肩、腕和手指所受的壓力并 沒有被有效緩解。這些壓力的來源主要是手臂因為伸向桌面而懸空，肩要承受重力，手腕要承受壓力； 一-般鼠標器的握姿需要大拇指和無名指(或小拇指)的內側來夾持鼠標器的左右兩側，無名指(或小拇指)需要長時間側向用力；為了貼合這種握姿使操作手指放于按鍵上，前臂需要向內側扭轉以 使手掌平放于鼠標器上，長時間扭轉前臂造成肌肉緊張；為了避免誤按鍵， 在等待狀態(tài)時，放于左、右按鍵上方的食指、中指處于懸空狀態(tài)，為此需要 伸直、抬起一定的程度，造成前臂的肌肉緊張；另外，如果鼠標器過小，手 掌也需要聚攏以夾持鼠標器，虎口部位閉合，大拇指根和小拇指根互相靠攏， 造成手掌肌肉緊張。從鼠標在二十世紀六十年代被發(fā)明到今天已經經歷了三十多年的發(fā)展， 但是在如此長的發(fā)展過程中一些并不是最完美的設計也被沿襲并發(fā)展，就如 鍵盤的QWER布局。第一個被發(fā)明的鼠標是一個長方形的木盒子，使用兩個互 相垂直的輪子帶動兩個機械變阻器獲得X、 Y軸上的位移值，在長方盒子的前 方有一個按鈕開關。在1982年發(fā)明的光機結構鼠標統治了市場18年之久， 直到1999年新一代的光學鼠標誕生。光機鼠標的定位裝置采用了一個球靠在轉軸上的齒輪盤的柵格遮斷發(fā)光二極管的光信號獲得移動信 號的結構。由于要依賴球的重力和體積，再加上轉軸的尺寸，光機結構的定 位裝置要占據一個較大的方形空間，按鍵因為手指方向的原因要放在鼠標體 的前側，這使得前后縱向的結構長度相比左右橫向的結構長度更不容易被壓 縮，鼠標的人體工程學外形一直在一個縱放的長方形基礎上發(fā)展。直到第二 代光學鼠標發(fā)明之初，負責成像的芯片依然有較大的體積，并且長條形的芯 片多與透鏡和光源排成一條前后向的長線來配合鼠標外殼的縱置長方形布 局。隨著電子工業(yè)的進步，光學定位組件才有了縮小體積的可能。但是除了 異型鼠標器，常規(guī)流行的大眾鼠標卻并沒有在外形布局上獲得突破，產生顯著 進步的使用感受。 發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種橫式鼠標器，克服現有人體工程學設計鼠 標器在緩解操作疲勞方面依然存在的不足。本實用新型以橫置的長方形為基 礎，采用搭配布置不可按動的空白區(qū)域和可按動的按鍵的設計。本實用新型 將糾正在鼠標發(fā)展的歷史中，因為早期定位器件巨大的不易消減的體積而形 成的在并不適合抓握的縱置長方形布局基礎上發(fā)展的習慣性偏見，使人手握 鼠標器的姿勢更接近生理、自然的握姿。并且相對"越復雜的人體工程學設 計適用用戶群體越窄"的現狀，可提供更廣泛的手型適用性。本實用新型為綜合解決這些問題采用的技術方案是將正向放置的鼠標 器的前后長度大幅縮短，左右寬度大幅加長，使其長度與寬度之比小于一， 而大于三分之-一。并且在這個延長了的前緣線上調整其按鍵布局，使它適合 -個輕松側斜放置的左(右)手，并有空白位置可以倚靠。靈活度可以抵得上其 它四根手指的大拇指在這種布局下也得到了更多空間，從而可以為它單獨安 排一個鍵位。鼠標器本體上包含至少一個可以用手指操作的按鍵，其主要按 鍵區(qū)域位于鼠標器本體前部的中部，在主要按鍵區(qū)域的左右兩個方向的外側 均留有面積明顯的、不可按動的空白區(qū)域，其中對應小拇指一側的空白足以 承載一根手指，其次要按鍵區(qū)域位于鼠標器本體左右兩端之一端的空白段上， 對應大拇指的位置。這樣的改變帶來的有益效果有四個方面 一、操作姿勢的改變以及對疲勞的緩解；二、產生一種全新的健康的操作姿態(tài)；三、增加一個全新的常用 鍵位，大拇指鍵位，提供更靈活的按鍵布置空間；四、鼠標器所必需的體積 減少。通過縮減前后緣間長度，手指可以輕松的跨越鼠標器的脊背而在前端下 垂蜷曲，緩解了拉直食指、中指造成的前臂肌肉緊張，而在待按鍵狀態(tài)下需 要抬起手指的幅度也大大降低了。通過增加左右向寬度可以撐開聚攏的手掌，大拇指與小拇指間的距離也 拉大了，它們在兩端夾持鼠標器時用力的方向也由側向夾持力變?yōu)樽匀或榍?的"攥"的力；因為寬度的增加，大拇指與食指間的距離也有空間拉開了， 虎口張開，手掌食指一側可以抬高，從而前臂需要向內扭轉的程度也減輕了。由于前后緣間長度短而弧度大，左中右鍵布置在前緣，鼠標器從左到右 的脊線及其后半部分可以作為臨時的支撐以緩解手腕在桌面的壓力，而不用 擔心壓到按鍵。由于左右向的寬度很大，對于在前緣的按鍵的布局有了很大的自由，左、 右鍵都布在自然姿勢的食指和中指的下方，接近鼠標器左右中心的位置，而 兩側都有很大的空白?？瞻滋幙梢宰鳛椴缓莒`活也不是很有力的無名指和小 拇指的支撐著力點，幫助支撐抬起食指和中指。也作為前臂自然外翻扭轉的 著力點，并承擔了手掌對桌面的部分壓力。另外，因為前后長度短，鼠標器在手掌下只占據到指根部、手掌前端， 手掌下還留下很大空間，增加了前后移動鼠標器的自由度，也有利于掌心排 漢。傳統長大于寬的鼠標器雖然追求鼠標器背部貼合掌心的形狀而帶來的舒 適感，卻忽略了這種貼合限制了手掌活動的自由。對這樣的橫式鼠標器的操作姿勢，在普通的握姿時，點壓左、右鍵是靠 手指的第二指節(jié)，或第一指節(jié)的根部。在拿握的姿勢上，五指對通常的長大 于寬的豎式鼠標器的把握集中在中靠前的半部分；對橫式鼠標的把握，五指 則包圍式的控制了整個鼠標體。因為寬度的增加而長度的減小，使五根手指的指尖可以同時放到鼠標器 的背部，并且因為手指的長短各不相同而分布在鼠標器背部中心的前后和左 右，從而可以不用夾持鼠標器而僅用指尖就可以向前后左右推動鼠標器并保持鼠標器的姿態(tài)，在食指、中指抬起時，余下的三根手指也可以完全控制鼠 標器的移動及姿態(tài)，從而保證可以輕松的進行按鍵動作。在不需要無限連續(xù) 同方向移動光標的平面辦公環(huán)境下，比如處理文件或瀏覽網頁，這樣的操作是可行的。在3D空間無限制的連續(xù)同方向移動光標則需要夾持起鼠標器回撤以換取更遠的同方向行程。這是一種更輕松的工作姿勢，就像五根手指的指 尖是放在桌面上一樣輕松。這樣的操作在通常的豎式鼠標器下是不可能的， 一是因為它的寬度太小，通常是為放下二根或三根手指設計的，不足以放下五根手指；二是它的前后長度太長，五指的指尖將集中在前后端間弧線的前 半部分，只能將鼠標器推向左、右、后三個方向而無法推向前方。并且豎式 鼠標器過長的前后長度也擠壓了手掌下的空間，無法靈活移動。由于手掌下空間的自由促成了手指活動的靈活性，在日常的生活中起到 五指作用的一半的大拇指在這種布局下其靈活性也得以發(fā)揮，可以為它在大 拇指- 側的空白處安置一個鍵位來供它操作，稱作"大拇指鍵位"或"第四 鍵位"，尤其適合安放滾輪鍵。無論是靠大拇指的擺動動作來滾動滾輪還是靠 蜷曲動作來滾動滾輪都非常靈活和方便，不容易誤操作，并且不影響與其他 操作動作的配合。這樣，加上左、右鍵及它們之間的中鍵鍵位，共有四個可以靈活使用的 常用鍵位。中鍵(第三鍵)/滾輪組合既可以留在左、右鍵之間，也可以放在 大拇指處的鍵位上，或者同時占據這兩個鍵位(中鍵放在左、右鍵之間，滾 輪放在大拇指處)，都可以靈活操作。這兩個鍵位也可以同時放置雙滾輪或者 --個滾輪加一個軌跡球，來實現更復雜多元的功能，其中滾輪也可以是"縱 橫輪"等四向滾輪。假如軌跡球安裝在大拇指鍵位，滾輪和中鍵組合安裝在 左、右鍵之間，用軌跡球控制光標移動，則可以在不需要推動鼠標器的情況 下實現所有的移動、巻動、點擊操作。第三鍵位為空白或按鍵或滾輪或軌跡 球，第四鍵位為空白或按鍵或滾輪或軌跡球。綜上所述，這樣的布局在帶來這些優(yōu)點的同時還可以明顯減小需要的鼠 標器的體積。長12公分寬7公分的傳統鼠標器屬于中等大小，而寬12公分 長7公分的橫式鼠標器就可以滿足有20公分以上大手的男性的舒適度需求。 適合普通用戶手的大小的鼠標器就更顯小巧、便攜。原先顯得過于小巧而難于操作的尺寸的豎式鼠標器改成橫式鼠標器也會顯得舒適了。在成本及制造技術上，橫式鼠標器所用器件及其制造方法完全與現有的鼠標器兼容，沒有額外的成本?，F在的光學鼠標器所用的光學定位模塊，技術成熟定位效果好，體積小重量輕，最適合裝入其中。但是本實用新型對于機械滾輪定位方式也并無排斥。


以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。所有圖不均以右手操 作為例。圖l是本實用新型承壓部位及鍵位說明圖，為俯視圖。圖2是本實用新型握姿示意圖，為左視圖。圖3是本實用新型握姿示意圖，為俯視圖。圖4是輕松姿勢下的五指點壓部位示意圖。圖5是本實用新型第一實施例，中鍵加滾輪布局。圖6是本實用新型第二實施例，空中鍵位布局。圖7是本實用新型第三實施例，雙滾輪布局。圖8是本實用新型第四實施例，常規(guī)鍵位布局。圖9是本實用新型第五實施例，軌跡球加滾輪布局。圖IO是以第一實施例為樣本的，電路板上元件分布示意圖。圖中，l.左鍵，2.右鍵，3.中鍵鍵位，4.大拇指鍵位，5.大拇指夾 持位，6.小拇指夾持位，7.無名指支撐位，8.指根和手掌前端的支撐位， 9.左右向的脊線，IO.第三鍵(中鍵)，11.滾輪，12.軌跡球，13.微動 開關，14.發(fā)光管，15.棱鏡，16.成像模塊，17.電路主板，18.鼠標器 外殼。
具體實施方式
在圖1中，展示了本實用新型的基本長、寬比例以及主要的鍵位的分布 和受力區(qū)域的分布。圖2展示了本實用新型正常操作姿勢的左視圖，顯示了手指跨越鼠標器 的前后緣而自然蜷曲的狀態(tài)。圖3展示了正常操作姿勢下手掌處于撐開的舒展狀態(tài)，以及手指與鼠標器的鍵位、空白位的位置關系。手掌張開，四指半彎曲，大拇指在左端夾持 鼠標器大拇指夾持位(5)的位置，小拇指在右端勾住鼠標器小拇指夾持位(6)的位置，左鍵(1)、中鍵鍵位(3)、右鍵(2)分布在前緣，都較短，留下中 間脊線及后半部分(8)供支撐手掌(手指指根段)。大拇指擺動后可以控制放在大拇指鍵位(4)位置的按鍵或滾輪；食指靈活度較大，在左鍵(1)和 中鍵鍵位(3)兩個位置間擺動，控制這兩個位置的按鍵；中指依賴于無名指 在無名指支撐位(7)的位置的支撐力，控制右鍵(2)的操作。圖4展示了輕松姿勢時五指指尖在鼠標器上的按壓部位。五指因為從左 到右并排于手掌上，按壓部位也從鼠標器的左側排到右側；五指因為長短各 不相同，在鼠標器上的按壓部位也有前有后。整體看來五個指尖的壓點在鼠 標器水平投影面中心的前后兩側和左右兩側都有對稱分布。圖5、圖6、圖7、圖8、圖9是不同按鍵布局的五個實施例，它們的外 形的水平面投影形狀各不相同，不同的外形與按鍵配置之間并沒有固定的一 一對應的關系，在這里僅是做個展示，表明其多樣性。不同的外形基本形狀 有著不同的觀感、拿握手感及著力點分配；細微部分的形狀修整也會影響到 最終施力的方向，尤其是左右兩端夾持部位的形狀。這五個實施例顯示了最有應用價值的幾種按鍵搭配方式。圖中以一端為 半圓的矩形(10)和兩端為半圓的矩形(11)分別表示第三鍵(中鍵)和滾 輪，僅為說明其功能的分布狀況，并不表示其真實的組合方式，尤其是二者 組合在-一起時，在實際情況中在外觀上是表現不出來第三鍵(中鍵)的存在 的。下面分別說明這幾種按鍵搭配方式的優(yōu)點所在。圖5是中鍵加滾輪布局。g卩，將第三鍵(中鍵)(10)放在左鍵(1)、右 鍵(2)之間，由食指來按動；滾輪(11)放在大拇指處，由大拇指轉動。這 樣的按鍵配置與現有最流行的三鍵滾輪鼠標器的按鍵數目和功能完全相同， 不多什么也不少什么，但是第三鍵(中鍵)(10)獨立出來使按動第三鍵(中 鍵)(10)更容易，也不會在按中鍵時觸動滾輪(11)。這個實施例采用類橢 圓的水平面投影外形。圖6是空中鍵鍵位布局。g口，將左鍵(1)、右鍵(2)之間的位置留為空 白，第三鍵(10)和滾輪(11)的組合放置在大拇指鍵位處。這樣的好處是食指在空閑時可以按壓在空白處獲得支撐，減少疲勞。這個實施例采用水珠 形的投影外形，后緣線條比較平直，較貼合于手掌。圖7是雙滾輪布局。即，左鍵(1)、右鍵(2)之間是常規(guī)的第三鍵(10)和滾輪(11)的組合，大拇指鍵位處額外放置一個滾輪(11)。這樣就有兩個 可以靈活操作的滾輪，額外一個可以定義為需要的額外的控制功能，比如橫 向巻動功能等。這個實施例采用豆瓣形的投影外形，前緣中間部分向外凸，貼合于因手指長短不同，指節(jié)排列成的彎曲的弧線；后緣中間部分向內凹， 貼合于手掌前端弧線形的走勢。圖8是常規(guī)布局，在左鍵(1)、右鍵(2)之間是常規(guī)的第三鍵(中鍵) (10)和滾輪(11)的組合，也沒有額外的按鍵。這種布局是橫式鼠標器最適合于采用對稱布局制作同時適用于左右手操作的鼠標器的布局。這個實施 例采用圓角的四邊形作為投影外形，觀感和手感比較獨特。圖9是軌跡球加滾輪的布局方式，在左鍵(1)、右鍵(2)之間是常規(guī)的 第二鍵(10)和滾輪(11)的組合，在大拇指鍵位處是軌跡球(12)。如果軌 跡球(12)被定義控制光標定位，則可以在不移動鼠標器本體的前提下完成 所有的操作功能。這個實施例采用前后緣都有些內凹的啞鈴形的投影外形。圖10是以圖5所示第一實施例的鼠標器為參考的，鼠標器內部電路板上 的主要元件分布示意圖。顯示了鼠標器電路主板(17)上，對應三個按鍵的 三個微動開關(13)、滾輪(11)、發(fā)光管(14)、折光棱鏡(15)和成像模塊 (16)的布置方式。
權利要求1. 一種橫式鼠標器，是一種手持式指向設備，由內部電路、定位模塊、按鍵和殼體等部分組成，采用左右橫向伸展的布局及結構，其特征是其鼠標器本體的前后間長度較短，而左右向的寬度較長，其長度與寬度之比小于一而大于三分之一，其本體上包含至少一個可以用手指操作的按鍵，其主要按鍵區(qū)域位于鼠標器本體前部的中部，在主要按鍵區(qū)域的左右兩個方向的外側均留有面積明顯的、不可按動的空白區(qū)域，其中對應小拇指一側的空白足以承載一根手指，其次要按鍵區(qū)域位于鼠標器本體左右兩端之一端的空白段上，對應大拇指的位置。
2. 根據權利要求1所述的橫式鼠標器，其特征是可供靈活操作的常用 鍵位有四個，除了左、右鍵及它們之間的第三鍵位之外，在靠近大拇指.-端 的空白處增加一個第四鍵位，第三鍵位為空白或按鍵或滾輪或軌跡球，第四 鍵位為空白或按鍵或滾輪或軌跡球。
專利摘要一種橫式鼠標器，是一種符合人體工程學的鼠標器，通過其左右橫向伸展的布局及結構，可以影響使用者拿握鼠標器時的手勢和動作方式，最大的緩解使用者長時間操作造成疲勞的問題。區(qū)別于傳統的鼠標器，它的前后長度較短而左右寬度較長，長度與寬度的比值小于一而大于三分之一。其較短的前后長度，使手指在跨越鼠標器后可以在前端下垂彎曲。其較長的左右寬度，使手掌在拿握鼠標器時被撐開。五指可以自然放置在鼠標器上，按鍵位和空白位順應五指的位置放置，按鍵較短，空白位可以作為于指施力的支撐點。這種獨特的布局使可靈活操作的常用鍵位增加到四個，除左右鍵之間的第三鍵位外在大拇指一側的空白處可以放置第四鍵位，都可以根據需要配置按鍵。
文檔編號G06F3/033GK201097323SQ200620166319
公開日2008年8月6日 申請日期2006年12月29日 優(yōu)先權日2006年12月29日
發(fā)明者申金坡 申請人:申金坡