專利名稱：電腦鼠標(biāo)周邊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明在通常意義上是關(guān)于一電腦指點裝置。相似的已知代表裝置一般被認(rèn)為是“鼠標(biāo)”，軌跡球，觸摸屏，觸摸板和類似產(chǎn)品，而且統(tǒng)一認(rèn)為屬于指點裝置。

背景技術(shù)：
盡管現(xiàn)代鼠標(biāo)的祖先在超過40年以前就由Doug Engelbart發(fā)明了，但是第一次主要的商業(yè)應(yīng)用一直延遲到1983年，隨著蘋果MacintoshTM電腦的發(fā)明才開始。這在幾年之后，被WindowsTM電腦界面的廣泛應(yīng)用所追隨，電腦鼠標(biāo)與所述WindowsTM電腦界面相結(jié)合成為一整體的周邊裝置。不管這拖延的醞釀時期和隨后廣泛的商業(yè)應(yīng)用怎么樣，所述鼠標(biāo)的基本設(shè)計從其開始就保持相對的沒有變化。
該設(shè)計上的停滯在電腦硬件和其它周邊裝置在同一時期高速發(fā)展的情況下更加令人吃驚。多種可選擇的裝置已經(jīng)被研究從而提供一使用者和電腦之間的界面，而且已經(jīng)滿足了不同程度的成功。
然而，今天生產(chǎn)的電腦中的絕大部分仍然以一鍵盤和鼠標(biāo)作為主要的人/機(jī)界面而流出。所述鼠標(biāo)設(shè)計的長期性的一個原因是由其需要成功地將手轉(zhuǎn)化成眼的協(xié)同，對幾乎不經(jīng)過訓(xùn)練和一能夠由幾乎所有年齡段的人使用的直覺界面的需要所造成的。不過，傳統(tǒng)的鼠標(biāo)設(shè)計表現(xiàn)出了多個缺點，包括 使用者需要將一只手從鍵盤移開從而操縱鼠標(biāo)，結(jié)果是降低了效率和增加了體力勞動； 強迫使用者的手/手臂來適應(yīng)一不自然的姿勢，包括對與一笨拙的手握姿勢相結(jié)合的一單個手指的重復(fù)使用； 由于需要一接近電腦的穩(wěn)固平面，對結(jié)合膝上型電腦和其它便攜電腦裝置使用的不適性； 很難復(fù)制由一使用者用一支筆或刷子而輕易進(jìn)行的精細(xì)的徒手動作。即使熟練的電腦使用者用一鼠標(biāo)也很難復(fù)制清晰的手寫，畫圓周或類似內(nèi)容； 在很大距離內(nèi)滾讀或者在大范圍內(nèi)移動鼠標(biāo)指針經(jīng)常需要一傳統(tǒng)鼠標(biāo)要被從其支撐面被提起，然后向反方向移動從而避免跑到空間以外。傳統(tǒng)鼠標(biāo)設(shè)計并不有利于其被從表面提起，特別是在如果鼠標(biāo)鍵中的一個同時被激活的情況下，例如，正在選擇文本的部分內(nèi)容。
嘗試著去解決上述的問題的先前技術(shù)的現(xiàn)有例子已經(jīng)導(dǎo)致了多個關(guān)于人體功率學(xué)成形的指點裝置的專利，其中包括Lo的美國專利號5,576,733和6,072,471(分別為1976和2000)，所述專利中公開了一通過設(shè)計從而以一完全垂直的姿勢結(jié)合在與一拇指支撐面的相對的鼠標(biāo)一邊上以完全垂直層疊方式的手指來支撐使用者的手的鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)。
Lo提出一傳統(tǒng)鼠標(biāo)要求持續(xù)的肌肉力量被用到手，手腕和前臂上從而在使用時保持它們的姿勢。Lo使用了一完全傳統(tǒng)的鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)結(jié)合支撐手指和與和一傳統(tǒng)鼠標(biāo)相比，能夠旋轉(zhuǎn)大約80-90°的鼠標(biāo)鍵一體化的表面。盡管如此，由Lo所公開的鼠標(biāo)限制手指保持一完全伸展的姿勢，阻止休息時手的放松，卷曲的姿勢。在該結(jié)構(gòu)可能解決傳統(tǒng)鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)中的一人體功率學(xué)方面的同時，其沒有解決上述中的其它任一不足。該設(shè)備不能單獨通過拇指或通過被一“筆形”夾具抓住來方便書寫的精細(xì)動作控制來進(jìn)行可控的位置移動。要求要能夠為使用者的整個手提供一觸摸夾具的該設(shè)備尺寸也排除了其在一有限工作空間環(huán)境，例如在筆記本電腦上，的有效使用。
Segalle的美國專利號6,300,941，Vinogradov的美國專利號6,664,947和Edwards et al的美國專利號6,362,811中的每一個都詳細(xì)地進(jìn)一步通過一表面輪廓和鼠標(biāo)鍵的再定位的結(jié)合來提供一使用時降低壓力的使用者手的操縱姿勢，和結(jié)合至少一些沿著鼠標(biāo)一邊部定位的鼠標(biāo)鍵來嘗試解決傳統(tǒng)鼠標(biāo)的人體功率學(xué)缺陷。在公開的鼠標(biāo)的人體工學(xué)提供了一針對傳統(tǒng)鼠標(biāo)的一些缺陷的改進(jìn)的同時，每個設(shè)計仍被尺寸規(guī)劃和設(shè)計成在一接近鍵盤的一工作面上由使用者的整個手來使用，而且這樣就仍需要所述鍵盤-鼠標(biāo)手移動的無效和人體功率學(xué)上的壓力。
Movahed的美國專利申請?zhí)朥S2002/0101401探索通過一拇指安裝指針控制裝置來克服這些困難。針對控制鼠標(biāo)功能作用的指針移動和鍵操作從使用者按在所述拇指安裝裝置合適部分的剩余的手指得到。所述使用者從而能夠在不需要轉(zhuǎn)移一只手到一接近的鼠標(biāo)墊上的情況下，在鍵入期間，在鍵盤區(qū)域上進(jìn)行鼠標(biāo)控制的動作。盡管如此，當(dāng)在沒有一工作面或類似的支撐的情況下，在自由空間內(nèi)進(jìn)行時，精確的指針控制很難實現(xiàn)。此外，該裝置被設(shè)計成能夠安全地附在使用者的拇指上而且當(dāng)使用者在沒有不便的情況下，希望能構(gòu)進(jìn)行非計算行為時，可能不能容易的移除。
先前技術(shù)中降低一電腦鼠標(biāo)從而通過使用者的指尖可以進(jìn)行控制的嘗試包括Wei的美國專利申請?zhí)朥S2001/0006381，Gordon的美國專利號6795058，以及Gordon的美國專利申請?zhí)朥S2003/0160766。公開的鼠標(biāo)裝置的降低的體積，與增加的可控性和一允許更放松的手姿勢的鍵結(jié)構(gòu)一起，再次提供了相對傳統(tǒng)鼠標(biāo)設(shè)計的多個優(yōu)勢。不過，每個設(shè)計仍要求使用者再在進(jìn)行鼠標(biāo)操作前，將他們的手從鍵盤移開來獲得該裝置。所述拇指接合面的定位阻止了在鼠標(biāo)鍵操作時，對裝置位置的穩(wěn)定。此外，不管所述lo裝置的小型尺寸怎么樣，其結(jié)構(gòu)阻止其在一筆形夾具中被握住，同時中指在該裝置下卷曲。
此外，由于所述裝置尺寸的降低，用使用者的外圍視線發(fā)現(xiàn)鼠標(biāo)的位置事實上將會變得更加困難，這樣就增加了有關(guān)的潛在無效性。盡管一在主機(jī)和鼠標(biāo)之間的傳統(tǒng)鼠標(biāo)纜的使用確實能夠為鼠標(biāo)的位置提供進(jìn)一步的視覺線索，但是與無線形式相比，該電纜降低了所述裝置的靈活性。盡管無限形式同樣被公開了，但是這些鼠標(biāo)形式可能將會更加難以定位而且會很容易錯放在其他使用者工作面中。此外，盡管所述裝置可以在鍵盤面上使用是可能的，但是沒有一種保持鼠標(biāo)在使用者手上的方式，而且這樣將會仍必須在鍵入時將該裝置從鍵盤移開或者威脅到其與所述鍵入按鍵的界面。
此外，沒有一種在激活鼠標(biāo)鍵時穩(wěn)定所述指點裝置的手段，先前技術(shù)增加了在鍵“點擊”動作時擾亂裝置位置的可能性。由于鼠標(biāo)鍵經(jīng)常在指針放置是關(guān)鍵(在選擇和插入時)的動作時被操作，這就成為一進(jìn)一步缺陷。
在本領(lǐng)域內(nèi)的進(jìn)一步的先前技術(shù)包括Hamling的美國專利號5648798，其中公開了一具有頂部安裝拇指操作軌跡球/鍵和更多的垂直傾向于托架的一前面的鼠標(biāo)鍵的“手尺寸”人體功率學(xué)鼠標(biāo)。使用者的整個手這樣就包裹著該鼠標(biāo)裝置，同時手的重量被一從所述鼠標(biāo)托架的下邊伸出的支撐板所承擔(dān)。因此，在一筆形夾具中操作鼠標(biāo)從而實現(xiàn)精細(xì)的移動控制時不可能的，通過在拇指和手指之間的一捏動作來輕易地控制鼠標(biāo)鍵也是不可能的。此外，鼠標(biāo)的移動也需要使用者整只手的移動。
Reid等的美國專利號6,853,365公開了一“回飛棒形”的鼠標(biāo)，其結(jié)合了多個突出體，面以及可以在多種手姿勢下進(jìn)行操作的鼠標(biāo)按鈕。然而，該裝置不能單獨通過使用者的拇指來控制移動，同時由于其相對較大的尺寸和操縱模式，也不適合在有限工作面內(nèi)移動。
Garrett的美國專利號5,880,715公開了一錐形鼠標(biāo)裝置，其目的是提供給使用者一舒適的和在人體功率學(xué)上有利的手操作姿勢。盡管如此，該裝置結(jié)構(gòu)阻止了單獨通過使用者拇指進(jìn)行的所述裝置的控制移動，或者在鼠標(biāo)鍵操作期間，使用拇指的所屬裝置的穩(wěn)定。一針對書寫應(yīng)用的筆形夾具也明顯地與錐形外部矛盾。
所有的參考文獻(xiàn)，包括本說明書中引用的任何專利或?qū)＠暾垞?jù)此作為參考文獻(xiàn)引用。這并不構(gòu)成一種承認(rèn)，那就是任一參考文獻(xiàn)形成了先前技術(shù)。對于所述參考文獻(xiàn)的討論說明了它們的作者所聲稱的內(nèi)容，而且本申請人保有對在這里引用的文獻(xiàn)的相關(guān)性和準(zhǔn)確性進(jìn)行質(zhì)疑的權(quán)利。將會被無疑地理解的是，盡管一些先前技術(shù)的公布在這里被提及，但是本參考并不構(gòu)成一種承認(rèn)，那就是在新西蘭或者其它任何國家，這些文獻(xiàn)中的任何一個形成了該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的部分普通常識。
公認(rèn)的是詞語“包括”可能，在不同的權(quán)限下，具有一排除的或者一包括的含意。針對本說明書的目的，以及除非另外注明，詞語“包括”應(yīng)具有一包括的含意-也就是說其將被認(rèn)為意味著對不但是其直接提及的所列出的組成部分，而且也是對其它沒有說明的組成部分或元件的一包括。這一基本原理將在詞語“被包括的”或“是包括”被用在一方法或過程中的一個或多個步驟中時，也會被使用。
本發(fā)明一個目標(biāo)是處理前述的問題，或者至少給公眾提供一種有用的選擇。
本發(fā)明更多的方面和優(yōu)勢將通過只以例子的方式給出的隨后的說明而變得明白。


發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，這里提供了一電腦指點裝置，其包括 一具有適合在一工作面滑動的一下表面的底部； 一突起部，所述突起部從所述底部完全向上突出，而且具有在該突起部的一第一側(cè)面的一拇指接合面；以及 至少一在與所述第一側(cè)面相對的突起部的一第二側(cè)面上的食指尖和/或中指尖接合面。
比較適合的是，所述下表面是完全平面的。盡管如此，可選擇的多個結(jié)構(gòu)可以被采用，其中包括有一個或多個凸出部。這樣，所述下表面可以作為以單個彎曲面而被形成，或者包括多個圓的或彎曲的部分，其最底部的點共同定義了一用于在一工作面上滑動的接觸面。在更進(jìn)一步的實施方式中，本裝置通過設(shè)計從而本裝置可以依靠在由共同躺在所述接觸面上的多個接觸點所支撐的所述工作面上，所述接觸點包括 所述下表面的一個或多個部分和至少兩個從裝置延伸出的所述凸出部的末梢部，或者 至少三個所述凸出部。
比較適合的是，所述凸出部包括一細(xì)尖狀軸，釘狀物，隆起物，腿，關(guān)節(jié)，腳，或者任何適合于支撐本裝置的結(jié)構(gòu)形狀。
在一比較適合的實施方式中，本發(fā)明包括 至少一接觸傳感器； 一能夠探測到裝置相對于一工作面的移動和產(chǎn)生裝置移動信息的移動傳感器系統(tǒng)； 一能夠?qū)⒃O(shè)備的移動信息和觸摸傳感信號傳遞到一電腦和相連接的顯示屏上的通訊裝置，從而分別提供屏幕上的指針運動并將軟件操作信號輸入所述電腦。
比較適合的是，所述拇指和/或指尖接合面是指少輕微的凹陷的。這有利于在操作和運行所述裝置時，糾正使用者的手指的配置和保持。盡管如此，在可選擇的實施方式中，所述接合面中的至少一個可以突出和/或與所屬裝置的接近的部分相齊平。
比較適合的是，所述拇指接合面的至少一部分是面向上的，從而使一使用者能夠在激活一接觸傳感器時通過使用下壓力來穩(wěn)定裝置。由使用者應(yīng)用的，用于操作一接觸傳感器的該指尖壓力可以容易地擾亂該裝置的姿勢。這會是特別有問題的，如果使用者是企圖去選擇一小目標(biāo)，決定一文本插入點的位置，或者類似情況。這種潛在的移動是加重的，如果，像在本發(fā)明的實施方式中一樣，所述接觸傳感器的操作軸不是垂直的，而是至少部分橫向的。這樣，通過使使用者能夠用他們的拇指應(yīng)用一小程度的下壓力，該裝置可以在這樣的操作中保持穩(wěn)定。
如在這里使用的所示，一“工作面”被認(rèn)為是廣泛意義的，而不是具有一有限的意義，而且其包括，但不是限于，一書桌或工作臺的上面，一包括鍵盤或者屏幕在內(nèi)的一電腦的一表面，或者其它任何方便的表面。
同樣地，詞語電腦，主機(jī)，或者計算裝置和相關(guān)聯(lián)的顯示器，或者類似的不局限于任何特定的實施方式，而是包括任何臺式機(jī)，便攜式電腦，膝上型電腦，筆記本電腦，小型筆記本電腦，掌上電腦，掌上裝置，手機(jī)，無線鍵盤，觸摸屏，平板電腦，或其它任何通訊和/或顯示裝置，以及同樣物品的組合或排列組合。
詞語突起部包括任何垂直的結(jié)構(gòu)或特征，所述結(jié)構(gòu)或特征能夠在一使用者的拇指和食指和/或中指之間被抓住從而影響裝置移動，作為一獨特特征從底部向上伸出，與裝置的整個主體從底部周圍向上伸出的一傳統(tǒng)鼠標(biāo)指點裝置形成對比。
如在拇指和指尖接合面中提到的“接合”在這里被用來表示一能夠移動和/或控制該裝置和操作所述接觸傳感器的一接觸。
根據(jù)一個方面，該裝置是通過設(shè)計和規(guī)劃尺寸從而所述突起可以在使用者的拇指和一個或多個以在沒有過度內(nèi)旋或者延伸的情況下，一完全自然和沒有彎曲的姿勢的指頭之間被抓住。
比較適合的是，所述裝置是通過設(shè)計和規(guī)劃尺寸從而完全合身于一在一相對的拇指和一依靠在一工作面上的放松手之間的開口 根據(jù)本發(fā)明一更進(jìn)一步的方面，所述裝置是被設(shè)計成具有一位于所述拇指接合面和指尖接合面之間的重量和/或體積中心。
在一實施方式中，所述拇指和/或指尖接合面被置于一與所述底部的完全是平面的下表面完全平行的平面內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明一更進(jìn)一步的方面，所述拇指接合面和/或指尖接合面被設(shè)置從而在使用中，一放置在所述食指尖接合面上的食指尖至少部分地重疊于一放置在所述中指尖接合面上的中指尖之上。該裝置這樣可以在一夾具中以非常類似于握筆的方式由使用者握住，從而導(dǎo)致舒適和放松的該裝置的操縱方式。
這樣，根據(jù)本發(fā)明一更進(jìn)一步的方面，所述拇指和食指尖接合面是空間定向的和相互分離的，從而所述裝置可以在一位于使用者拇指和食指之間的握筆式夾具中被抓住，有代表性地，盡管不是本質(zhì)上的，通過與所述中指相結(jié)合。比較適合的是，所述裝置的移動可以通過一實施所述握筆式夾具的使用者從而在二維或三維方向內(nèi)進(jìn)行控制。
將會被意識到的是在不離開本發(fā)明范圍的情況下，接觸傳感器的放置和/或該裝置的外部表面的形狀和結(jié)構(gòu)都可能具有多種變化。
在一實施方式中，所述指尖結(jié)合面被置于所述中指接合面之上。
盡管一使用者所需的用來將一只手從鍵盤移開，定位，抓住和操作一傳統(tǒng)電腦鼠標(biāo)，以及為了鍵入將手移回鍵盤的時間和精力可以似乎是非常小的；不過，這些動作形成了大多數(shù)電腦使用者的一重要的時間部分。除開如下面更加全面的討論所示的操作一傳統(tǒng)鼠標(biāo)的身體結(jié)果不談，操作一傳統(tǒng)鼠標(biāo)所需的先天的動作阻止了鍵入和思考進(jìn)程流，同時使用者的至少部分由于獲得鼠標(biāo)的位置(即使使用使用者的外圍視野)，輕微的移動從而確定鼠標(biāo)指針在屏幕上的位置，進(jìn)行鼠標(biāo)操作的任務(wù)并隨后將使用者的手移回鍵盤上的正確位置而被分散。在由于這些動作所失去的時間可能通過鍵盤捷徑而有所減少的同時，這需要使用者去記住多種鍵組合，而這一點并不是天生的。
通過在鍵入時將本發(fā)明的指點裝置與使用者的一只手保持在一起，該裝置可以馬上對于在沒有在該裝置的視覺和身體獲得上的任何時間浪費的情況下是可用的。為了是有效率的，在這樣一作用下使用的本發(fā)明的一實施方式必須在鍵入時是不突出的，而在沒有對使用者的不適或被輕易移開的情況下，被附在和/或保持在鍵入手的至少一部分上。
盡管該裝置可以被附在和/或保持在使用者手的任一手指或手掌部分，拇指由于一下原因，特別使其適合該任務(wù) a)拇指比較有代表性的是對大多數(shù)鍵盤使用者而樣，只會用于按空格鍵，而不會用于按剩余的′<QWERTY>′鍵， b)在鍵入時傳統(tǒng)的手的布置導(dǎo)致在鍵盤的中心，拇指向彼此伸出，而且代表性地被接近的手指和相對的手之間的一小空間所包圍， c)與拇指相結(jié)合的腱和肌肉是人手中最強壯的，而且這樣，其就最適合經(jīng)受重復(fù)動作和/或附加的身體疲勞。
這樣，根據(jù)本發(fā)明一更進(jìn)一步的實施方式，本裝置包括一與所述拇指接合面結(jié)合的一拇指保持部。
在較佳的實施方式中，所述拇指保持部可以包括下列中的任何一個 一唇狀物，隆起物，突出體，或位于所述拇指接合面的與所述突起部相對的側(cè)面上的凸起端； 一延長(最好至少部分有回彈力)的隆起物，所述隆起物位于所述拇指接合面的一上和/或下端，被設(shè)計成至少部分地懸在/重疊于一放置成靠著所述拇指接合面的拇指的一部分上； 一為了保持遠(yuǎn)端指骨拇指部分的凹進(jìn)處，隨意地具有一包圍拇指掌部區(qū)域的帶子或類似物； 一能夠容納一嵌入拇指部分的延長孔，隨意地具有一能夠可釋放地保護(hù)所述拇指指骨的一個或多個部分的夾子，帶子，或類似物； 一有回彈力的，彈性體的和/或高摩擦力面； 和/或同樣物的任何結(jié)合。
盡管(如這里更加全面的描述所示)所述拇指保持部可以形成本裝置的一突出部，但是能夠?qū)υ谒瞿粗附雍厦嫔系南鄬εc突起部的邊上的拇指的移動提供側(cè)面阻擋，從而使得本裝置在與拇指的移動相關(guān)聯(lián)的情況下在工作面滑動的任何構(gòu)造，元件或結(jié)構(gòu)都可以采用。在相反方向的拇指的側(cè)面移動作用于所述突起部也使得裝置在工作面上滑動。在一實施方式中，裝置在工作面上的向前和向后移動可以簡單地通過拇指在拇指接合面上的摩擦來實現(xiàn)。盡管如此，在可選擇的實施方式中，所述拇指接合部可以在所述拇指接合的一前和/或后部周圍延伸。這樣一個結(jié)構(gòu)可以很容易地提供，例如，通過一完全橢圓形的凹進(jìn)處。
這樣，在一些實施方式中，所述拇指保持部可以從鄰近的拇指接合面的上部伸出，或者形成所述突起部的一部分，而且從上面與拇指重疊，留下一在所述拇指接合面的相對的無突起部邊的進(jìn)入開口。
將會被意識到的是本發(fā)明并不必須局限于上述拇指保持方式，而且可選擇的實施方式可以被采用。附加的功能，例如生物計量安全方法可以被組合進(jìn)來，例如一位于一指頭或使本裝置和/或電腦除非由授權(quán)的使用者進(jìn)入，否則不能使用的拇指保持部中的指尖閱讀器。
保持本裝置與拇指一起為使用者提供了所述鼠標(biāo)指點功能的直接的可用性。所述鼠標(biāo)指針的相對較小的尺寸與一平面的下面(比較適合的是圓形下面周圍邊)一起使所述鼠標(biāo)指針直接在鍵盤鍵的表面上使用變得方便。該實施方式仍然使使用者能夠在沒有阻礙另外四指的鍵擊的情況下，所述鼠標(biāo)指針保持與拇指相接觸時進(jìn)行傳統(tǒng)的鍵入。
將會被進(jìn)一步意識到的是在一些實施方式中(例如一應(yīng)用到一拇指形凹進(jìn)處的高摩擦表面)，所述拇指保持部可以與整個拇指接合面相連接，或者只形成針對拇指保持部實施方式，例如夾子，帶子或類似物的其一部分。
在一進(jìn)一步的實施方式中，所述拇指保持部可以被調(diào)整成適合與不同的拇指尺寸，而且這可以通過多種結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。根據(jù)一實施方式，所述拇指保持部是 一有回彈力的和/或活動的元件； 以樞軸的方式附在一對于所述拇指接合面是下端的位置； 柔軟的，能夠由一使用者定形； 偏向于使用者拇指的彈性；或 任何同樣物的結(jié)合。
所述可調(diào)整拇指保持部也允許在使用者拇指上的裝置的一更加定制的緊密合身。此外，該可調(diào)整拇指保持部也使得本裝置能夠由使用者有效的戴上。這可以通過幾個方法，包括使用一通過充分地包圍使用者的拇指來使得本裝置能夠在從工作面被提起時保持在拇指上的經(jīng)過擴(kuò)大的拇指保持部，來實現(xiàn)。
拇指比較有代表性地是在傳統(tǒng)的鍵入時只被用來按空格鍵，而且因此一具有一放大過地空格鍵的適合的鍵盤可以結(jié)合本發(fā)明來使用。這一可選擇的特征可以被結(jié)合進(jìn)一為特定目的設(shè)計的為了與本發(fā)明結(jié)合使用的鍵盤中；或者通過一替換鍵或者對現(xiàn)有鍵伸縮變化一放大的延長片來對一傳統(tǒng)鍵盤設(shè)計進(jìn)行式樣變化。使用者這樣就可以按放大的<space>鍵，即使在其被附上所述鼠標(biāo)指針或者簡單地使用相對手上的拇指的情況下。
盡管本裝置的物理結(jié)構(gòu)中的多種變化是可能的，但是幾個因素可能有助于對其人體功率學(xué)的和性能上的效率進(jìn)行優(yōu)化。
比較適合的是，所述完全是平面的底部下面的外圍邊是傾斜的，圓形的或者另外被設(shè)計成利于平滑地滑動于不平的表面上。
在平面圖中，所述拇指接合面和指針接合面的位置比較適合的是被放置成朝向所述裝置的尖端的。這在手寫模式中提供了更大的可見性和當(dāng)指針和中指被從所述裝置移開來繼續(xù)鍵入或類似動作時，其上的更少的限制。
在拇指接合面和食指尖接合面之間的所述突起部的側(cè)面寬度應(yīng)當(dāng)足夠窄從而方便移動和所述裝置單獨通過拇指和指針或中指之間的一捏動作來被提起。比較適合的是，所述側(cè)面寬度完全等于或小于一書寫器具的寬度，比價適合的是小于20mm。這使得在沒有引起對其它手指的移動的阻礙的情況下，能夠進(jìn)行一舒適的把握。
在所述底部的下面之上的所述突起部與所述裝置之間的比例可以影響本裝置的穩(wěn)定性，特別是當(dāng)在不平的表面上操作時，例如，鍵盤。特別的是，本裝置在進(jìn)行這樣的移動時的穩(wěn)定性可以在本裝置被抓住或者一力通過使用者被用來移動本裝置的點上被突起部的高度所影響。
這樣，在一實施方式中，從所述下表面開始的所述拇指接合面和/或食指尖接合面的垂直高度小于所述完全是平面的底部的下面的所述外圍邊之間的最大分離距離，也就是本裝置覆蓋區(qū)域的長度或?qū)挾取?br> 盡管本鼠標(biāo)裝置可以通過一傳統(tǒng)電纜與電腦相互通訊，但是所述電纜可能造成在鍵盤鍵上使用的一妨礙或不便。因此，在本發(fā)明的一實施方式中，所述鼠標(biāo)裝置采用了一無限通訊裝置，目的是為了在電腦和鼠標(biāo)裝置之間傳遞動作信號和指令。
由于所述鼠標(biāo)可以在鍵盤的鍵上進(jìn)行操作，傳統(tǒng)的滾輪移動感應(yīng)方式可能低效，而且因此，在一進(jìn)一步的實施方式中，一光電傳感器可以置于所述鼠標(biāo)裝置的下表面來感應(yīng)移動。
雖然本裝置和主機(jī)和光電移動感應(yīng)之間的無線通訊在可操縱性和降低總尺寸方面提供了優(yōu)勢，但一傳統(tǒng)電纜可以被用來傳輸信息，而且如果希望的話，一用來使本裝置中的滾輪活動的橡膠包裹的加重的機(jī)械球可以針對移動感應(yīng)來使用。
在更進(jìn)一步的實施方式中，兩個或多個光電傳感器可以被采用從而區(qū)別在具有不同景深的區(qū)域內(nèi)的移動，比如在各個鍵之間的空間。無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和光電移動傳感器技術(shù)都是廣為人知的，而且在現(xiàn)有電腦鼠標(biāo)中被采用。
可選擇的位置感應(yīng)技術(shù)也可以被使用，例如電腦平板筆技術(shù)。一傳感器板造成了一由一在筆中或鼠標(biāo)裝置中的線圈所扭曲的磁場。該筆裝置定位是從所測量的所述磁場的扭曲度計算得來的。
超聲波三角系提供了一進(jìn)一步的感應(yīng)位置的可選擇的方法，通過一超聲波接收器記錄來自兩個或多個發(fā)射機(jī)的一信號的飛行時間(TOF)從而測量距離和裝置的位置。已知的技術(shù)使得來自一具有特定時間和歸屬于那個發(fā)射機(jī)裝置的頻譜特點的給定的發(fā)射機(jī)的一獨特的超聲波信號能夠傳輸。探測所述超聲波傳輸?shù)乃鼋邮掌鞔_定了所述TOF從而確定了從接收器到發(fā)射機(jī)的距離。所述TOF測量可以以電腦模擬和數(shù)字域的方式進(jìn)行。聲音媒體的數(shù)字化使得多重裝置能夠被同時操作。
使用的傳送器和接收器的數(shù)量取決于應(yīng)用的情況和需要的位置信息的程度。距離能夠從一單個發(fā)射機(jī)和多個接收器得到，同時二維(2D)位置信息(例如針對一指點裝置的X，Y坐標(biāo))可以通過一發(fā)射機(jī)和兩個接收器確定，或者利用眾所周知的三角系計算法，通過兩個發(fā)射機(jī)和一接收器確定。三維(3D)位置信息可以通過添加一另外的發(fā)射機(jī)或接收器而得到。
本發(fā)明的一另外的關(guān)鍵特點是能夠區(qū)分所述鼠標(biāo)的偶然/無心的移動，而且能夠權(quán)衡由使用者計劃的所述鼠標(biāo)裝置的移動從而移動屏幕上的指針。這一能力提供了幾點優(yōu)勢，包括 消除潛在的令人困惑的和氣人的由戴著附在使用者手/拇指上的所述鼠標(biāo)指針進(jìn)行鍵入所導(dǎo)致的指針移動； 在不需要將所述鼠標(biāo)裝置從支撐面提起的情況下，進(jìn)行增強的指針移動和滾讀功能的能力。
在一較佳的實施方式中，所述鼠標(biāo)包括至少下列中的一個 一位于所述食指尖接合面上的食指尖觸摸傳感器； 一位于所述中指尖接合面上的中指尖觸摸傳感器；和/或 一位于所述拇指接合面上的拇指觸摸傳感器。
這樣，在一較佳的實施方式中，所述裝置移動相對應(yīng)的所述屏幕上的指針移動只是產(chǎn)生在分別與所述食指尖和中指尖接合面接觸傳感器相接觸的一食指尖和/或中指尖的放置上。
這樣，盡管該裝置可以在手移動，包括鍵入時保持與使用者的拇指連續(xù)的接觸，但是單獨通過一拇指與該裝置接觸并不能激活屏幕上的指針移動。
如在這里的使用所示，詞語“接觸傳感器”包括，但是并不局限于能夠探測觸摸的傳感器，按鈕，開關(guān)，連接傳感器，壓力傳感器，搖臂開關(guān)，需要一正向力或壓力來操作或通過“點擊”來記錄一輸入的按鈕，能夠探測并在通過一手指進(jìn)行的觸摸(也就是觸摸屏，例如Farady或電容傳感器)和一起作用的“點擊”或者下壓之間進(jìn)行區(qū)分的雙作用傳感器，以及其它任何能夠感應(yīng)來自于使用者的一手指的動作和產(chǎn)生一動作探測輸入信號的手段，以及同樣方式任一結(jié)合和排列組合。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述接觸傳感器是包括一接觸傳感器模式和一“點擊”激活模式的雙作用傳感器。點擊激活由絕大多數(shù)的傳統(tǒng)鼠標(biāo)裝置所采用，而且需要一使用者來下壓一彈性偏壓按鈕一小距離，克服一輕微的阻力并有代表性地產(chǎn)生一小的可以聽見的點擊聲。這樣接觸傳感器的形式也可以在本發(fā)明中使用而需要使用者的一主動的“點擊激活”輸入。在一可選擇的實施方式中，所述“點擊激活”和接觸接觸傳感器是作為分開的傳感器而形成的。
在進(jìn)一步的實施方式中，兩個或多個接觸傳感器可以置于一單獨的指尖和/或拇指接合面上。在一實施方式中，一指或拇指接觸觸摸和點擊激活是由位于單個指尖或拇指接合面內(nèi)的分開的傳感器探測到的。在一更進(jìn)一步的實施方式中，所述指針或中指接合面可以包括兩個獨立的接觸傳感器，一搖臂開關(guān)或雙作用開關(guān)。這樣，使用者可以通過對他們單獨的指尖姿勢和/或壓力進(jìn)行調(diào)整從而輸入不同的指令。
這樣，該裝置可以一多種接觸傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn)，所述結(jié)構(gòu)針對不同的應(yīng)用和優(yōu)先考慮的情況進(jìn)行了優(yōu)化。一搖臂開關(guān)或兩個位于例如食指尖接合面內(nèi)的空間上很接近的單個的接觸傳感器可以使得通過一有最小指移動的單個手指進(jìn)行的典型的兩按鈕鼠標(biāo)裝置指令的輸入能夠進(jìn)行。
位于所述拇指接合面內(nèi)的一接觸傳感器的內(nèi)含物不是必須的，但是確實提供了對進(jìn)一步的特征和輸入信號與主機(jī)裝置的結(jié)合的接受力。這樣，在一實施方式中，根據(jù)通過使用者的拇指與所述拇指尖接觸傳感器一起來分別接觸/非接觸提供了一所述裝置開/關(guān)控制。在一進(jìn)一步的實施方式中，所述裝置被設(shè)計從而一拇指傳感器的點擊激活輸入一<spacebar>指令。
傳統(tǒng)的鼠標(biāo)裝置有代表性地使用兩個能夠通過一使用者手指的下壓力進(jìn)行操作的點擊激活接觸傳感器或者按鈕。所述按鈕的操作的軸使得下壓一按鈕和將所述裝置從所述工作面提起很難能夠同時進(jìn)行。盡管如此，在本發(fā)明的一實施方式中，至少一接觸傳感器具有一運作的軸線，該軸線完全不與所述的底部的平面下表面正交。這樣，在這樣一軸線周圍激活接觸傳感器方便了收聚型的動作。此外，通過避免一操作軸垂直向下，使用者可以自由的提起該裝置，同時操作所述接觸傳感器。
比較適合的是，激活至少所述食指尖接觸傳感器是通過在使用者拇指和食指之間的一突起部的捏動作起作用的。比較適合的是，在被布置從而激活所述食指尖接觸傳感器時，所述拇指和食指形成了一筆形螯形夾具。
在本發(fā)明的一進(jìn)一步的實施方式中，所述裝置包括至少一適合從所述裝置伸出的細(xì)尖部。根據(jù)一方面，所述細(xì)尖部被置于所述裝置的一最前點。盡管如此，所述細(xì)尖部也可以被置于可選擇的在所述裝置周圍，例如沿著一周界邊或者一后頂點的前沿的位置。比較適合的是，細(xì)尖部被置于一附在所述裝置上的針突狀軸的一末端。所述針突狀軸可以采取幾種結(jié)構(gòu)，范圍從一小突起，比較適合的是在所述裝置外部的前沿，到一特制的，完全形成和設(shè)計成附在所述裝置上的筆形針突。
所述針突狀軸附件結(jié)構(gòu)可以變化，包括所述突起部的頂端的附件，與所述突起部形成一整體，一所述突起部的滑動附件，一位于所述裝置最前點的傾斜附件。
在一更進(jìn)一步的實施方式中，所述針突狀軸形成了所述裝置突起部。這樣，一個或多個接觸傳感器可以被置于所述針突外部的周圍。比較適合的是，所述針突狀軸是在所述最前末端傾向下方的。
在一實施方式中，所述裝置通過至少部分地從所述工作面上移去所述底部的下表面，可在一手寫/手畫輸入模式下操作。
比較適合的是，所述裝置通過在所述細(xì)尖部周圍傾斜改裝置，可在一手寫/手畫輸入模式下操作。
根據(jù)一較佳實施方式，所述針突部的位置根據(jù)使用者改變的。
根據(jù)另外的多個方面，本發(fā)明進(jìn)一步包括，或者被設(shè)計成與一接近式感應(yīng)系統(tǒng)相結(jié)合，所述接近式感應(yīng)系統(tǒng)能夠在一到一預(yù)定的工作面的預(yù)定的接近度的范圍內(nèi)探測到所述裝置細(xì)尖部的移動，而且提供能夠用于產(chǎn)生屏幕上的指針移動的裝置移動數(shù)據(jù)。
比較適合的是，所述接近式感應(yīng)方式被置于所述裝置，所述工作面，一單獨單元，或一這些的結(jié)合物內(nèi)。因此，所述接近式感應(yīng)方式可以被單獨地置于所述鼠標(biāo)裝置中或者可以選擇地以被置于接近主機(jī)的位置的一數(shù)字轉(zhuǎn)換器的方式被用于與接近式感應(yīng)方式相結(jié)合，或者在一主機(jī)鍵盤，顯示器和/或接近的表面之下。接近式感應(yīng)技術(shù)被很好的建立起來，特別是由WacomTechnology Corporation，目的是為了在筆平板，顯示屏和類似產(chǎn)品中使用，而且提供了不用電線的，不用電池的能夠接合多種感應(yīng)面使用的裝置。現(xiàn)有的數(shù)字筆系統(tǒng)能夠探測到距離所述表面達(dá)到20mm的一筆，而且能夠區(qū)分通過一筆應(yīng)用到所述觸摸工作面上的壓力。這種技術(shù)可以輕易的適應(yīng)本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的一更進(jìn)一步的方面，一由所述與一預(yù)定的工作面向接觸，或非常接近的細(xì)尖部所勾畫出的軌道被轉(zhuǎn)錄成所述軌道對應(yīng)在屏幕上的一表現(xiàn)。根據(jù)不用的實現(xiàn)方式，在所述工作面上的所述細(xì)尖部軌道也可以在所述工作面上產(chǎn)生一徑直的軌跡，通過以下兩種方式之一 通過一位于針突狀細(xì)尖部上的墨型筆配件，可選擇地與一光學(xué)識別系統(tǒng)結(jié)合從而翻譯所述書寫；或者 通過一以能夠產(chǎn)生一細(xì)尖部移動的屏幕上的記錄的顯示屏的形式的工作面。這使得以使用者能夠直接地以與他們的現(xiàn)有書寫能力可比較的方法，觀測到他們手移動的效果。
在前面的情況下，所述裝置可以包括一光電傳感器，所述光電傳感器能夠針對翻譯和在一主機(jī)顯示器上顯示，將手畫的圖像輸入到一光學(xué)字符識別(OCR)程序中。
在本發(fā)明更進(jìn)一步的一方面中，所述底部可以包括一在所述裝置以所述手寫/手畫模式使用時，適合于容納所述中指的一部分的中指凹進(jìn)處或者狹槽。
在一實施方式中，所述中指凹進(jìn)處是形成在或穿過從一后面或側(cè)面外圍底部邊向內(nèi)延伸的所述裝置底部。
在一進(jìn)一步的實施方式中，所述中指的一上表面可以靠著一向后中指凹進(jìn)處，在以所述手寫/徒手輸入模式使用時，形成在突起/底部。在一更進(jìn)一步的實施方式中，所述向后中指凹進(jìn)處通過設(shè)計進(jìn)而在手寫/手畫模式時，允許中指至少在拇指下方部分伸展。
本發(fā)明可以以針對左或右手使用者和或以雙手都善用的實施方式版本進(jìn)行生產(chǎn)。比較適合的是，所述雙手都善用的實施方式在一與凸起部的縱軸垂直的一橫軸周圍，關(guān)于凸起部的中點而完全對稱。
在一實施方式中，與所述指尖和中指尖接觸傳感器相結(jié)合的所述各自的控制信號是可逆的從而允許該裝置在使用者的右或左手中使用。
將會被意識到的是本發(fā)明并不是局限于鼠標(biāo)裝置本身，而是包括結(jié)合的鍵盤，顯示屏和計算裝置，上述所有裝置都可以明確地適合作為與所述鼠標(biāo)裝置的界面。此外，根據(jù)一進(jìn)一步的方面，本發(fā)明存在于能夠?qū)崿F(xiàn)所述鼠標(biāo)裝置的特征的電腦軟件中。
這樣，根據(jù)一方面，本發(fā)明提供了一適合作為與所述鼠標(biāo)裝置的界面的一鍵盤，如在這里充分?jǐn)⑹龅乃?。在一實施方式中，所述鍵盤包括一<spacebar>鍵，所述<spacebar>鍵充分放大從而在沒有重疊任何接近的鍵盤鍵的情況下，通過一壓在所述裝置上的使用者的拇指來操作。在可選擇的實施方式中，所述鍵盤被設(shè)計成沒有<spacebar>鍵，<spacebar>指令單獨通過對一位于所述拇指接合面上的拇指尖接觸傳感器的激活而產(chǎn)生。
根據(jù)一進(jìn)一步的方面，所述鍵盤包括一縮短的(比較適合的是一般的寬度)<spacebar>鍵，比較適合的是被從所述鍵盤中心不對稱的放置。這允許使用者用他們一空閑的手來操作縮短的<spacebar>鍵，同時用另一之手來操作該裝置。盡管如此，這樣一設(shè)計對左合右手使用的適應(yīng)性有所降低。
因此，在一進(jìn)一步的實施方式中，所述鍵盤包括具有兩個被選出的位于距離一鍵盤中線等距位置的部分的一(比較適合的是全尺寸)<spacebar>鍵。使用者可以將所述被選出的部分中的一個設(shè)計成在另一部分保持作為一<spacebar>鍵被操作時無效，這樣就將鍵盤定制成適合使用者用任一手操作。
已知的鍵盤也提供了可以用來列出可選擇的按鍵而不是默認(rèn)的標(biāo)在鍵上的QWERTY鍵符號的具有可配置部分的鍵。這一技術(shù)可以輕易地結(jié)合進(jìn)本發(fā)明中。特別的是，通過將主機(jī)設(shè)計成有意識的，當(dāng)使用者是故意地拿著所述鼠標(biāo)裝置時，例如通過將所述指針和中指尖放置成與他們分別的接觸傳感器相接觸，可以推斷使用者已經(jīng)鍵入傳統(tǒng)文本進(jìn)入。
所述可配置的鍵可以使用幾種方式，例如可照明的部分，單獨的LCD顯示器，或者其它任何適合的光電技術(shù)。
這樣，所述鍵盤的部分的外觀可以通過改變來顯示可選擇的鍵或適合非文本進(jìn)入的動作。例如，標(biāo)準(zhǔn)的指針導(dǎo)航鍵可以從鍵盤上被消除而且被任一方便的具有可照明的箭頭形部分的QWERTY文本鍵所代替。當(dāng)使用者停止鍵入并觸摸所述指針或中指尖接觸傳感器，所述裝置用信號通知電腦模式上的變化(變?yōu)橐恢更c導(dǎo)航模式)，而且這樣就激活在特定鍵上的被照亮的部分。這些鍵可以代表在沒有鍵入文本時，任何可以被使用者接受的想要的功能，例如導(dǎo)航鍵(上一行，向下，上一頁等)，針對網(wǎng)頁的熱鍵，媒體播放器，音量控制，網(wǎng)頁瀏覽器和類似的。將照亮的鍵放置在所述鍵盤的無鼠標(biāo)手邊使得操作能夠有效率，同時相對的手在使用所述鼠標(biāo)裝置。當(dāng)該裝置被放在一指點導(dǎo)航迷模式中時，與應(yīng)用的背景相關(guān)的作出響應(yīng)的工具欄也可以在屏幕上被打開。
在更進(jìn)一步的實施方式中，一鍵盤可以在屏顯中虛擬地被產(chǎn)生，比較適合的是一觸摸屏。這樣的基于屏幕的虛擬的鍵盤特別適用于對于一傳統(tǒng)物理鍵盤而言空間有限的應(yīng)用(各種PDA，平板電腦，隨身電腦，手機(jī)和類似的)，和/或一使用者需要在使用時用一只手拿著電腦/屏幕的環(huán)境。
一虛擬的鍵盤是有軟件產(chǎn)生的并且可以和一用來選擇單個鍵的鼠標(biāo)裝置或指點裝置一起被操作。顯示在觸摸屏上的虛擬的鍵盤也可以通過傳統(tǒng)的手指輕擊直接被訪問。這樣與一傳統(tǒng)的筆裝置不同，一使用者可以在不需要在鍵入時放下所述裝置的情況下，鍵入和操作所述鼠標(biāo)裝置。在一實施方式中，所述鍵盤是排列在從所述裝置開始的一預(yù)定的距離，這樣使得所述鍵盤能夠保持在從使用者拇指開始的一不變的距離內(nèi)，方便有效地鍵入?？梢赃x擇的是，所述鍵盤可以保持固定在屏幕上的一個位置。在一進(jìn)一步的實施方式中，所述鍵盤的尺寸是可變化的，而且可以被增加(比較適合的是兩倍)從而使一具有兩空閑手的使用者在放大的鍵盤上用兩手鍵入。
根據(jù)一方面，所述鍵盤是半透明的并且保持在屏幕上直到所述食指激活所述食指尖接觸傳感器。
將會被意識到的是，不同的觸摸屏型是可用的，被設(shè)計成通過或者用一物體被動地探測直接的物理觸摸(盡管通常一針狀物被使用)或者通過一專門的主動接近式感應(yīng)系統(tǒng)，例如在來自Wacom Technology Corporation的裝置中被采用的，來產(chǎn)生一屏幕上的互動。在前面的情況下，被動的觸摸屏可以被設(shè)計成禁止在特定模式下的來自屏幕觸摸的輸入，例如所述裝置是在屏幕本身上操作的指點導(dǎo)航模式。類似的，在使用者直接在一觸摸屏上鍵入時，在所述鍵盤區(qū)域之外的所述屏幕的部分可以被禁用從而阻止靠在屏幕上的使用者的手的輸入以及類似的。根據(jù)一方面，本發(fā)明提供了針對一具有完全如上文所述的來自一指點裝置的輸入的電腦的一顯示屏控制方法，所述輸入包括接觸傳感器信號和/或裝置移動信息，其目的是產(chǎn)生屏幕上指針移動。
比較適合的是，所述接觸傳感器信號輸入由下列中的任一個產(chǎn)生 觸摸接觸； 觸摸和手握(這里指代一“手握觸摸”輸入)； 觸摸和解除使用者接觸(這里，指代一“軟擊”輸入)； 觸摸和激活敲擊并從敲擊激活位置中解除(這里，指代一“敲擊”，或“猛擊”輸入)； 觸摸和激活敲擊并在激活位置中手握(這里，指代一“敲擊選擇”，或“猛擊選擇”輸入)。
根據(jù)一實施方式，所述裝置移動只產(chǎn)生屏幕上的指針移動，當(dāng)一使用者對所述食指和/或中指尖接觸傳感器進(jìn)行一觸握輸入時。比較適合的是，來自更多接觸傳感器中的一個的一軟性點擊輸入產(chǎn)生一預(yù)定的QWERTY鍵盤鍵輸入。所述預(yù)定的QWERTY鍵盤輸入可以是使用者定義的，比較適合的是用于高重要性和/或經(jīng)常訪問的指令鍵，例如<TAB>；<BACKSPACE>和/或<ENTER>鍵盤輸入。
將會容易地被在該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的人意識到的是，本發(fā)明的鍵盤不需要必須單獨結(jié)合一QWERTY鍵規(guī)劃，而是如果希望的話，任何鍵盤特征和/或規(guī)劃都可以被使用。此外，所述鍵盤規(guī)劃可以被設(shè)計從而可以動態(tài)地改變并從而被同時針對不同的應(yīng)用和/或與使用者的當(dāng)前動作相關(guān)的允許輸入的背景而定制。例如，當(dāng)在一制圖/繪畫程序中時，所述鍵盤可能顯示允許不同畫筆或者顏色選擇的指令，或者如果所述指針是在一只接收數(shù)字的區(qū)域內(nèi)時，只會顯示一數(shù)字鍵盤。
比較適合的是，自至少一個接觸傳感器的一軟擊輸入產(chǎn)生出一個或多個屏上工具欄，和/或重映射給一個或多個鍵盤鍵新功能。所述新功能包括任何已知的電腦輸入指令，包括，但是并不局限于導(dǎo)航鍵，瀏覽鏈接，搜索引擎鏈接，媒體播放器，音量控制，網(wǎng)頁瀏覽器，和/或屏縮放控制。在所述方法的一進(jìn)一步的實施方式中，所述重映射說明一個多重映射鍵的可照明部分，或重新裝配了更多個重映射鍵中的一個的可配置的顯示部分。
在一實施方式中，所述方法可以以如下方法實行 一個多的接觸傳感器中的一猛擊輸入產(chǎn)生一屏上指針選擇模式；以及 使用者激活一拇指尖接觸傳感器產(chǎn)生出一虛擬屏上鍵盤； 所述拇指尖接觸傳感器或者為一觸摸手握輸入或為一猛擊選擇輸入； 所述鍵盤顯示了在顯示屏表面上的一從所述裝置的位置開始的預(yù)定的距離； 所述鍵盤為半透明并留在屏幕上直到激活食指或中指尖接觸傳感器。
比較適合的是，所述方法可以被進(jìn)一步實行從而所述裝置在一數(shù)字墨模式下運行，該模式在激活了一使用者的一預(yù)定輸入之上，該方法至少包括其中之一 傾斜所述裝置，從而其下表面不平行于工作面； 傾斜所述裝置，大約至少一尖部從裝置突出； 在突出于裝置的一尖部內(nèi)激活一接觸或鄰近傳感器； 在所述裝置或所述電腦上激活一專用開關(guān)。
在數(shù)字墨模式被激活以后，一屏幕上的軌跡是通過與所述工作面接觸得到的在所述細(xì)尖部上的壓力的應(yīng)用而產(chǎn)生的。提起細(xì)尖部就停止所述屏幕上的軌跡，從而使得復(fù)制傳統(tǒng)手寫的數(shù)字手寫能夠進(jìn)行。
本發(fā)明的一進(jìn)一步的方面，包括一種顯示屏控制方法，用于具有自鼠標(biāo)裝置輸入的一電腦，所述輸入包括接觸式傳感器信號和/或用于產(chǎn)生屏上指針移動的裝置移動信息，所述裝置移動信息自相對于一工作面的裝置移動而進(jìn)行傳感，其中，所述裝置移動信息產(chǎn)生自相對于一工作面的雙線性和旋轉(zhuǎn)裝置移動，產(chǎn)生相應(yīng)的線性和旋轉(zhuǎn)的屏上指針移動。
比較適合的是，所述指針能夠進(jìn)行已知的傳統(tǒng)的屏幕上的電腦指針的選擇和輸入動作。
比較適合的是，所述指針延一主要縱軸而拉長，并且其中結(jié)合一個或多個預(yù)定接觸式傳感器輸入，所述旋轉(zhuǎn)屏上移動能夠選擇屏上物體和位于與所述主指針軸共軸和/或在一弧內(nèi)的文檔，該弧從所述拉長指針的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)化而來。將會被意識到的是，其它的指針形狀可是使用，盡管一延長的“箭頭”或棍外形提供很好的視覺提示從而提高使用者在選擇屏幕上的部分或目標(biāo)的效率。
比較適合的是，當(dāng)將所述屏顯當(dāng)成一工作面時，所述拉長指針自一所述裝置而完全垂直延伸。這樣一結(jié)構(gòu)是很理想地適合于所述工作面是一觸摸屏顯示器的實施方式。
如前面討論的所示，直接在一觸摸屏上操作所述裝置需要要么一被動觸摸屏，被設(shè)計成忽視來自屏幕接觸的輸入，除非所述裝置是在數(shù)字墨模式下，或者使用一主動接近式感應(yīng)(Wacom)型屏幕，所述屏幕對物理接觸沒有反應(yīng)，而是只對所述專門的傳感器的接近有反應(yīng)。
可以選擇的是，所述鼠標(biāo)裝置可以置于一傳統(tǒng)的工作面上，例如一鼠標(biāo)墊或者類似的。在這樣的實施方式中，所述屏幕上的指針是以一傳統(tǒng)方式產(chǎn)生的。比較適合的是，所述指針在兩端被延長，在一末端具有一箭頭，而且在另一末端具有一完全是圓形的符號。
所述旋轉(zhuǎn)虛擬指針的激活可以通過多個方法來實現(xiàn)，包括專門的裝置接觸傳感器的激活，或者一對現(xiàn)有接觸傳感器的多個輸入的結(jié)合?？梢赃x擇的是，所述旋轉(zhuǎn)指針可以作為永久的或默認(rèn)的指針來使用，這樣從而可以不需要一特定的激活方式。
根據(jù)一更進(jìn)一步的方面，本發(fā)明提供一種顯示屏控制方法，用于具有自指點裝置輸入的一電腦，所述輸入包括接觸式傳感器信號和/或用于產(chǎn)生屏上指針移動的裝置移動信息，所述裝置移動信息自相對于一工作面的裝置移動而進(jìn)行傳感，其特征在于，所述方法所提供的一文件滾讀和/或縮放模式包括 所述滾讀或縮放模式的激活，其至少通過一個預(yù)定使用者輸入自 一接觸式傳感器； 裝置移動；和/或 電腦。
從至少一個使用者自所述裝置和/或電腦出入而定義出一鎖定滾讀或縮放指示； 在所述鎖定指示下執(zhí)行滾讀或縮放，不考慮指示，與所述滾讀或縮放相對應(yīng)的所述裝置相對工作面的運行的距離要協(xié)調(diào)。
比較適合的是，所述方法是可配置的從而滾讀或縮放模式的使用者行為通過至少下列之一而實現(xiàn) 放置一位于所述裝置上的尖部與工作面向接觸或直接鄰近； 至少一對電腦的鍵盤輸入的激活； 向工作面通過位于所述裝置上的一細(xì)尖部施加壓力； 激活裝置上的一專用接觸式傳感器； 傾斜所述裝置，從而其下表面不平行于工作面； 傾斜所述裝置，大約至少一尖部從裝置突出； 執(zhí)行一預(yù)定裝置移動； 來自于一特定聲音的音頻或者視頻激活，或者使用所述主機(jī)上的音頻和/或視頻識別軟件和硬件的行為。
這樣可以了解的是很多種的觸發(fā)行為可以被用來激發(fā)所述滾讀/縮放模式，即使包括一特別的裝置移動的執(zhí)行，例如“兩次順時針旋轉(zhuǎn)”。在一實施方式中，所述模式激活和定義出一鎖定滾讀或縮放指示的方法步驟通過一公共使用者行為或輸入而執(zhí)行。
比較適合的是，所述裝置是一完全如上文所示的裝置。盡管如此，將會被意識到的是可以使用可選擇的指點裝置，包括已知的鼠標(biāo)和筆指示裝置。傳統(tǒng)的兩按鈕鼠標(biāo)(具有或不具有一細(xì)尖部)或者數(shù)字筆指示裝置可以被使用，盡管已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣的裝置與本發(fā)明裝置相比顯示了相當(dāng)數(shù)量的局限性。
根據(jù)一實施方式，在一使用者特定指示下的鎖定滾讀通過所述使用者特定指示下執(zhí)行的裝置移動而做出定義。
盡管滾讀可以由多種方法定義，例如一特定的接觸傳感器輸入，但是在一希望的滾讀方向上移動該裝置對一使用者而言，與特定的接觸傳感器輸入相比更加容易和更加直覺的。
這樣，例如如果使用者希望在向下的方向上鎖定滾讀，他們在激活所述滾讀模式后簡單地將他們的裝置向下移動。在所述裝置在所述使用者指定的方向上已運行了所述預(yù)定距離(比較適合的是，相對較短，足夠讓電腦來識別指定的方向)之后，該裝置的任一移動都被轉(zhuǎn)化成向下的滾讀。使用者這樣就可以根據(jù)他們自己個人的喜好來為了向下滾讀文檔而進(jìn)行最符合人體功率學(xué)和最舒適的移動。進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動有代表性地為使用者提供了最高程度的舒適和在鎖定滾讀時的控制，并且在與本發(fā)明結(jié)合的情況下，可以很輕易地完成。
在一較佳的實施方式中，所述鎖定滾讀模式通過至少一裝置接觸傳感器的連續(xù)的激活來保持。這樣，對一提供了一結(jié)合了一接觸傳感器(例如一壓力傳感器)的一細(xì)尖指點的裝置而言，所述滾讀模式可以通過觸摸所述工作面來激活(或者另外通過激活所述細(xì)尖指點傳感器)，而且因此通過進(jìn)一步的接觸傳感器輸入(或者多個輸入的結(jié)合)，例如所述細(xì)尖指點接觸傳感器，來使定義滾讀方向的過程開始。所述電腦隨后會保持鎖定滾讀直到所述細(xì)尖指點器從所述工作面上被提起。將會被意識到的是，有多個輸入變量，所述輸入變量可以通過設(shè)計來發(fā)起所述滾讀模式和對滾讀方向的定義，而且本發(fā)明是不局限于任何特定結(jié)構(gòu)的。
在一進(jìn)一步的實施方式中，鎖定滾讀或縮放可以為可逆，通過至少一個預(yù)定使用者輸入自 一接觸傳感器； 裝置移動； 電腦； 或上述的組合。
根據(jù)一方面，所述鎖定滾讀指示通過將所述裝置移動分解成兩個互相正交坐標(biāo)軸(在這里是指X-軸和Y-軸)并且在X和Y軸內(nèi)同時反向移動的指示上顛倒所述鎖定滾讀/放大指示而為可逆。
可以選擇的是，所述鎖定滾讀方向是通過探測出一裝置移動中斷而為可逆，該中斷在延一相反路徑的裝置移動之后。
這樣，使用者，作為例子，可以在最初進(jìn)行順時針方向或者逆時針方向的旋轉(zhuǎn)裝置移動從而在沒有倒轉(zhuǎn)鎖定方向的情況下永久性地滾讀文檔。盡管如此，通過瞬間倒轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的方向，在x和y軸上的移動都將會被倒轉(zhuǎn)，這樣就引發(fā)了一所述鎖定滾讀方向的倒轉(zhuǎn)。此外，其它的方向倒轉(zhuǎn)的引發(fā)方式可以被設(shè)計，盡管上面的結(jié)構(gòu)是在人體功率學(xué)上適合于人體的并且本質(zhì)上是模仿操作一“虛擬”五維旋鈕或很多使用者熟悉的旋轉(zhuǎn)控制。
定義鎖定縮放的趨勢與滾讀相比可以被認(rèn)為是比較不是天生的，給定的縮放在所述屏幕的平面內(nèi)不具有一能夠在定義鎖定縮放趨勢的物理趨勢。不過，上述的技術(shù)仍可被使用；只在定義更多任意的裝備移動使其與縮小和放大相對應(yīng)的需要上有所不同。這樣，在一示例的實施方式中，一鎖定縮放指示的定義為至少一個使用者從所述裝置進(jìn)行輸入，從而，一向下或向左(和/或任何在這兩種方向之間的中間方向)的裝置移動定義出縮小，而向上或向右(和/或任何在這兩種方向之間的中間方向)的裝置移動定義出放大。
根據(jù)一另外的方面，所述定義一鎖定滾讀或縮放的指示進(jìn)一步包括至少再一個使用者從所述裝置和/或一包含在一預(yù)定指示下快速裝置移動的電腦進(jìn)行輸入，從而在所述預(yù)定指示下滾讀或放大文檔到全部內(nèi)容。這樣，所述文檔通過使用該裝置進(jìn)行一快速的“輕擊”動作可以被滾讀至第一或最后一頁。
因此，本發(fā)明的具體實施是以幾種方式，其中包括一結(jié)合有利的操作質(zhì)量和在操作所述裝置接觸傳感器上的人體功率學(xué)的新穎的指點裝置，一在鍵盤和其它非標(biāo)準(zhǔn)工作面上操作的方式，與通過單獨使用和相互結(jié)合提供了相對于先前技術(shù)的明顯優(yōu)勢的一虛擬旋轉(zhuǎn)指點和不間斷的滾讀/縮放模式一起。



圖1a顯示了關(guān)于電腦指點裝置的本發(fā)明的一第一較佳實施方式的平面圖； 圖1b顯示了圖1a所示的實施方式的一左側(cè)立視圖； 圖1c顯示了圖1a所示的實施方式的一右側(cè)立視圖； 圖1d顯示了圖1a所示的實施方式的一前面立視圖； 圖1e示了圖1a所示的實施方式的一后面立視圖； 圖1f顯示了本發(fā)明的一進(jìn)一步實施方式的一前/右視圖； 圖1g顯示了圖1f所示的實施方式的一右側(cè)面立視圖； 圖1h顯示了圖1f所示的實施方式的一后面立視圖； 圖1i顯示了圖1f所示的實施方式的一左側(cè)立視圖； 圖1j顯示了圖1f所示的實施方式的一前面立視圖； 圖2顯示了具有接合在在一拇指接合面上的一使用者拇指的如圖1f所示的裝置； 圖3顯示了同樣接合了使用者食指的如圖2所示的裝置； 圖4顯示了在一鍵盤上鍵入時使用中的如圖1f所示的裝置； 圖5a顯示了一結(jié)合了具有一延長的空格鍵的鍵盤的進(jìn)一步的實施方式。
圖5b顯示了一結(jié)合了一具有一縮短的空格鍵的鍵盤的進(jìn)一步的實施方式。
圖6a-f顯示了結(jié)合了一縮短的細(xì)尖部/針突部，和一在底部的中指凹進(jìn)處的本發(fā)明的一進(jìn)一步的實施方式。
圖7a-b顯示了使用者握住一只傳統(tǒng)筆的先前技術(shù)的圖解； 圖8a-b顯示了以手寫模式握在使用者右手中的本發(fā)明的進(jìn)一步的實施方式； 圖9a-c顯示了結(jié)合了一延長的細(xì)尖部/針突部的本發(fā)明的進(jìn)一步的實施方式； 圖10a顯示了一采取一對稱的，雙手都可用的裝置的形式的本發(fā)明的透視圖； 圖10b顯示了圖10a所示的實施方式的一平面圖； 圖10c顯示了接合一使用者拇指使用的圖10a所示的實施方式； 圖11a-c顯示了與一鼠標(biāo)纜結(jié)合的圖10a所示的實施方式； 圖11d-12b顯示了使用中的圖11所示的實施方式； 圖13a-b顯示了本發(fā)明的一進(jìn)一步的實施方式的左和右手透視圖； 圖14a顯示了本發(fā)明的一進(jìn)一步的實施方式。
圖14b顯示了本發(fā)明的一進(jìn)一步的實施方式 圖15a顯示了本發(fā)明的一進(jìn)一步的較佳實施方式的一右/后側(cè)透視立視圖； 圖15b顯示了圖15a所示的實施方式的一左/前側(cè)透視立視圖； 圖16a-e顯示了一圖15a-b所示的實施方式的一可收回的針突部，在展開的不同步驟。
圖16f顯示了圖16a-e所示的底部機(jī)械裝置的一放大的局部試圖； 圖17a-b顯示了圖15a-b所示的以“指點”模式運行的實施方式的透視圖； 圖18a-b顯示了圖15a-b所示的以“數(shù)字墨”書寫模式運行的實施方式的透視圖； 圖19a顯示了本發(fā)明的一進(jìn)一步的實施方式的一右后側(cè)透視立視圖； 圖19b顯示了圖19a所示的實施方式的一前面透視立視圖； 圖19c顯示了圖19a-b所示的實施方式的一左前透視立視圖； 圖20a顯示了本發(fā)明的一進(jìn)一步的較佳實施方式的一前/左視圖； 圖20b顯示了圖20a所示的實施方式的一右側(cè)立視圖； 圖20c顯示了圖20a所示的實施方式的一前側(cè)立視圖； 圖20d顯示了圖20a所示的實施方式的一頂部平面圖； 圖20e顯示了圖20a所示的實施方式的一低部平面圖； 圖20f顯示了圖20a所示的實施方式的一后側(cè)立視圖； 圖21a顯示了與一可調(diào)整拇指保持部結(jié)合的一進(jìn)一步的較佳實施方式的一后測透視圖。
圖21b顯示了與一接合在所述拇指接合部的使用者拇指結(jié)合使用的圖21a所示的實施方式； 圖22a-b顯示了結(jié)合了一放大的拇指保持部的一進(jìn)一步的實施方式的前側(cè)和后測透視圖； 圖22c顯示了結(jié)合由所述拇指保持部保持的一使用者的拇指使用的圖22a-b所示的實施方式； 圖22d顯示了結(jié)合一帶子拇指保持部的一進(jìn)一步的實施方式的一后側(cè)透視圖； 圖22e顯示了結(jié)合由所述拇指保持部保持的一使用者的拇指使用的圖22d所示的實施方式； 圖23a顯示了結(jié)合一放大的固定拇指保持部和一雙作用搖臂開關(guān)的一進(jìn)一步的實施方式的一后側(cè)透視圖； 圖23b顯示了使用中的圖23a所示的裝置； 圖24a-b顯示了針對結(jié)合具有可配置的包含照明部的鍵e，d，s，f的本發(fā)明使用經(jīng)過優(yōu)化的一鍵盤。
圖25a-c顯示了包括一包括一可折疊顯示器和一用于容納所述指點裝置的便攜式主機(jī)的本發(fā)明的進(jìn)一步的實施方式； 圖26a-b顯示了結(jié)合一結(jié)合一虛擬鍵盤的屏顯的本發(fā)明的進(jìn)一步的實施方式； 圖27a-c顯示了結(jié)合一虛擬屏幕上的從所述裝置側(cè)面伸出的指點棍的一指點裝置的進(jìn)一步的實施方式； 圖28a-b顯示了圖27所示的屏幕上的虛擬指點棍，獨立的顯示了所述指點裝置； 圖28c-d顯示了針對圖27所示的屏幕上的虛擬指點棍的偏移量校準(zhǔn)； 圖29顯示了結(jié)合滾讀細(xì)尖部指點的一傳統(tǒng)的兩按鈕鼠標(biāo)； 圖30a-b顯示了圖23所示的在文檔導(dǎo)航和長期滾讀模式中使用的本發(fā)明的實施方式； 圖31顯示了一交叉瞄準(zhǔn)線錐形環(huán)指針； 圖32顯示了一屏幕界面控制流程的流程圖； 圖33顯示了一根據(jù)一進(jìn)步的實施方式的滾讀模式的一流程圖； 圖34顯示了一錐形環(huán)指針； 圖35顯示了圖34所示的錐形環(huán)指針和示例細(xì)尖點軌跡的進(jìn)一步視圖； 圖36顯示了一進(jìn)一步的細(xì)尖點軌跡和在水平滾讀位置的錐形環(huán)指針的一進(jìn)一步的視圖； 圖37a顯示了進(jìn)行一向后軌跡運動的一細(xì)尖點軌跡； 圖37b顯示了在沒有進(jìn)行一向后軌跡特征的情況下，進(jìn)行一旋轉(zhuǎn)方向變化的細(xì)尖點軌跡； 圖38a-c顯示了根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的一網(wǎng)頁文檔屏幕滾讀； 圖39顯示了根據(jù)本發(fā)明的一代表一縮放模式的一粗糙的圖表； 圖40顯示了一縮放模式屏幕指針； 圖41顯示了一與一縮放模式操作相結(jié)合的示例性的細(xì)尖點軌跡； 圖42a-c顯示了圖40的在一交叉瞄準(zhǔn)線軸周圍進(jìn)行連續(xù)的旋轉(zhuǎn)的屏幕指針 圖43a-f顯示了電腦窗口屏幕嘗試，其根據(jù)本發(fā)明制造了縮放控制特征； 圖44顯示了根據(jù)本發(fā)明的縮放模式顯示的一平鋪的文檔。
最佳實施方式 圖1-23顯示了關(guān)于一電腦鼠標(biāo)輸入裝置的本發(fā)明的較佳的實施方式，其通過設(shè)計具有有一完全平面的下表面的一底部2(除圖6和圖20所述的實施方式以外)和從底部2完全向上伸出的一突起部3。在圖1-5中示范的實施方式顯示了一裝置1，其針對右手使用者的使用進(jìn)行過優(yōu)化的并包括一在所述突起部3的一第一側(cè)邊上的延長的拇指接合面4和一食指尖接合面5和一中指尖接合面6，其位于突起部3的一與所述拇指接合面4相對的側(cè)邊上。針對左手使用者和雙手可用的實施方式設(shè)計的可選擇的實施方式如下面更全面的描述所示也是可能的。接觸傳感器7，8被分別置于所述食指尖接合面5和一中指尖接合面6上。在顯示的實施方式中，所述傳感器7，8是雙作用傳感器，其能夠探測和區(qū)分通過一手指的觸摸和按照一傳統(tǒng)鼠標(biāo)按鈕的方式的一“主動”點擊或下壓。可選擇的傳感器/按鈕形式和結(jié)構(gòu)仍然是可能的并且本發(fā)明并不局限于附圖中所示實施方式。為了有利于比較本發(fā)明和一傳統(tǒng)的鼠標(biāo)，所述兩個接觸傳感器7，8也被認(rèn)為是左和右按鈕(分別為7，8)。也將會被意識到的是，在突出部3相對的側(cè)邊上的一單個分開的食指尖接合面5和一中指尖接合面6的存在也是完全示例性的。作為一個例子，所述裝置可以設(shè)計成具有一單個指尖接合面；利用所述指針和中指尖中的一個是可觸摸的，或者可以選擇的是，所述裝置可以包含多個指尖結(jié)合面，使得使用者能夠選擇使用哪一個及其位置。
將會被注意到的是，本發(fā)明的實施方式的大部分包括多個高度有輪廓的和/或復(fù)雜的形狀，其并不輕易允許它們自身使用簡單的素描。這樣，所述附加于本發(fā)明的圖形包括一影線作用來說明所述裝置1和結(jié)合的輪廓和表面的結(jié)構(gòu)。所述影線并不構(gòu)成本發(fā)明的任何部分而完全是用于說明目的的。
在圖1-20中說明的實施方式進(jìn)一步包括在底部2的下面9的光學(xué)傳感器(沒有顯示)，其能夠感應(yīng)所述裝置1穿過一支撐面(沒有明確顯示)的相對移動。這樣的光學(xué)傳感器因結(jié)合電腦鼠標(biāo)使用而眾所周知，并且代表性地與一LED結(jié)合使用來說明完全用于鼠標(biāo)移動的光學(xué)探測的所述支撐面。任何通過所述光學(xué)傳感器和/或所述接觸傳感器7，8的激活進(jìn)行的對相對于一支撐面的移動的探測可以通過任何傳統(tǒng)的電子傳輸方式被傳輸?shù)揭恢鳈C(jī)(例如一個人電腦(PC)，膝上型電腦，筆記本電腦或者類似的(沒有顯示))上。
在不平的或不規(guī)則的表面(例如在一傳統(tǒng)鍵盤的鍵上)上使用的本發(fā)明的實施方式可以采用兩個或多個具有不同焦距的光學(xué)傳感器或者一個單個的具有一充分深的視區(qū)的傳感器可以消除對多一個傳感器的需要。這將可以保證光學(xué)跟蹤裝置保持可操作性，不管在傳感器-支撐面分離上的不同，接收連續(xù)的移動數(shù)據(jù)。所述裝置1可以通過設(shè)計從而當(dāng)其提離所述支撐面時，禁止屏幕上的指針移動。
在一較佳的實施方式中，所述裝置1包括結(jié)合所述PC的無線電通訊或者聲音傳輸數(shù)據(jù)連接，使得所述裝置1在沒有物理界面或者一傳統(tǒng)鼠標(biāo)纜引起的移動的限制的情況下，在多種表面上能夠使用。
所述拇指接合面4的結(jié)構(gòu)在所述裝置的機(jī)能上起到一重要的作用。從一適當(dāng)?shù)挠|覺的和/或成形的所述拇指接合面4的表面部形成的一拇指保持部，允許使用者的拇指在鍵入和/或配置所述裝置的移動時保持于所述裝置1接觸。這使得裝置1對使用者可以馬上準(zhǔn)備就緒，不需要將手從鍵盤移開，也不需要在進(jìn)行任何鼠標(biāo)驅(qū)動的操作之前，從視覺上定位和身體上獲得鼠標(biāo)。圖1-23所示的實施方式的所述拇指保持部在視覺外形上顯著不同，盡管每一個在配置移動和/或鍵入時，仍提供將拇指保持在所述裝置1上的共同能力。圖1a-e，6a-f，8a-15b中所示的實施方式是至少部分地被設(shè)計成一微小的所述拇指接合面4的“杯”形，因此形成所述拇指接合面4的一邊的所述底部2的縱向周界10被提供了一突起的唇狀部11來與使用者的右手拇指12相接合。圖1f-j所示的實施方式被設(shè)計成具有一顯著放大的有一更大的向上的凸出延伸的唇狀部11，因此提供給更大的保持以使用者的拇指12(如圖2和3所示)。這樣所述突起部3和一般相對的唇狀部11使得拇指12在相對較小的移動時，代表性的是在鍵入期間由右手13進(jìn)行的，保持與所述裝置1接觸。自然的，其它的拇指保持部的結(jié)構(gòu)是可能的，包括一延長的(比較適合的是至少部分有回彈力的或柔軟的)隆起部或者唇狀部形成位于沿著所述拇指接合面的一上邊(比較適合的是所述突起部3的最上面的外圍)。
可選擇的拇指保持部可能包括 一為了保持遠(yuǎn)端指骨拇指部分的凹進(jìn)處，可選擇的具有一可釋放的帶子或包圍拇指掌部區(qū)域的系結(jié)物 一能夠容納一嵌入拇指部分的延長孔， 一能夠可釋放地保護(hù)所述拇指指骨的一個或多個部分地夾子，帶子，或類似物，和/或 一有回彈力的，彈性體的和/或高摩擦力面。
圖21和22顯示了具有進(jìn)一步的為不同尺寸的拇指12和個人喜好提供一定制的適合的拇指保持部結(jié)構(gòu)的所述裝置1的一進(jìn)一步的實施方式。圖21a顯示了具有形成于一位于所述拇指接合面4的相對于所述突起部3的一邊的半彈性彎曲銬狀物35的一拇指保持部的所述裝置1。所述銬狀物35可以朝著或背著使用者拇指的方向移動(如圖21a和圖22a-b中的略圖所示)從而達(dá)到對一單獨使用者的定制的適合。在一些實施方式中，所述銬狀物35可以依其附著點85移動至所述拇指接合面4并(可選擇的)朝著所述突起部3被彈性偏壓?？蛇x擇的是，所述銬狀物35可以被固定并由一柔軟的原料構(gòu)造。圖21b顯示了具有利用所述銬狀物35被部分包圍的一使用者的拇指12，同時剩余的使用者的手指14，15，16，17可以自由地用于鍵入或類似的所述設(shè)備1。
圖22a和b顯示了一變量，在其中可調(diào)整的銬狀物35被進(jìn)一步放大，目的是為了更加完全地包圍使用者的拇指12(如圖22c所示)。經(jīng)過放大的延伸至至少部分在所述拇指上表面的銬狀物35的包裹的特性允許所述裝置1即使在手從工作面移開時，也會保持在使用者的拇指12上。這樣，使用者就不需要視覺上重獲得該裝置1并重新將他們的拇指12放置在在非鍵盤行為之間的拇指接合面4。圖22b也顯示了一實施方式，由此傳統(tǒng)的左和右鼠標(biāo)按鈕7，8的功能被位于所述突起部3的相對所述銬狀物35的一邊的一單個的搖臂開關(guān)36所代替。
圖22d顯示了一進(jìn)一步的實施方式，其中的拇指保持部是以一在所述突起部3的上邊和所述拇指接合面4的外邊的位置上附著于所述裝置的有回彈力的或彈性的銬狀物/帶子35形成的。圖22e顯示了插在所述銬狀物35中，因此在手移動期間將裝置1牢固地保持在使用者上的使用者的拇指12。
圖23更容易地顯示了安在本裝置1的一進(jìn)一步的實施方式上的，結(jié)合了一固定的以一延長的凸起唇狀部11形式出現(xiàn)的拇指保持部的所述搖臂開關(guān)36。圖23b顯示了進(jìn)入所述搖臂開關(guān)36的高部的一使用者，所述搖臂開關(guān)可以通過設(shè)計以良好的方式來用所述左按鈕7運行，同時所述搖臂開關(guān)36的上部實現(xiàn)了右鼠標(biāo)按鈕8的所用。因此，將會被意識到的是，左和右按鈕輸入7，8都可以通過一單個的指尖，比較適合的是食指尖14，來被操作。
更進(jìn)一步的可選擇的結(jié)構(gòu)是可能將所述裝置1在鍵入時保持在拇指上，而且其本身屬于本發(fā)明的范圍。取決于使用的結(jié)構(gòu)，保持的程度和接合/進(jìn)入的輕易程度可以從一被本質(zhì)地戴在使用者拇指12上的一裝置1到一使得拇指12能夠輕易地被接合和從拇指保持部被脫離的結(jié)構(gòu)有所變化。
一以下內(nèi)容的組合 緊密的尺寸； 在沒有妨礙其它手指14，15，16，17的情況下，保持與適應(yīng)者拇指12接觸的能力； 一有利于滑行的下面9， 使得所述裝置1能夠在替代一專門的鼠標(biāo)“墊”，桌面或其它支撐面的一鍵盤18的上表面操作。所述裝置1可以針對很好的鍵盤操作被進(jìn)一步地優(yōu)化 一被尺寸規(guī)劃和設(shè)計成與兩個或更多個(比較適合的是四個)鍵重疊從而避免無意的鍵下壓的所述下面9的一平面足跡， 忽視任何針對屏幕上指針移動的所述裝置1的移動，除非一另外的手指(有代表性的是所述食指14)激活了所述傳感器7，8中的一個。
這樣，如果只有所述拇指12是與所述裝置1相接觸的(如圖2和4所示)，任何該裝置的移動不會被轉(zhuǎn)化成屏幕上電腦指針的移動，并且所述裝置1本質(zhì)上是處于一不活動的模式。盡管如此，當(dāng)所述裝置1是以握一筆的直覺的方式在所述食指14和拇指12指尖被握住(如圖3和5所示)時，所述裝置被轉(zhuǎn)換到一“不活動”模式，而且所述裝置1的物理移動被反應(yīng)在屏幕上的指針移動。
所述裝置1可以結(jié)合具有用左手拇指或者右手拇指12，通過靠在空格鍵上的所述裝置1被下壓的<space bar>的一傳統(tǒng)QWERTY鍵盤18來使用。也為了避免無意地下壓了任何接近的鍵，一延長的<space bar>20(如圖4，5a所示)可以被使用。這可以是一為特定目的設(shè)計的鍵盤的一部分，作為一額外的式樣變化，或者作為一傳統(tǒng)空格鍵的替代。
可以選擇的是，所述<spacebar>20可以是縮短的(如圖5b所示)，被朝向在相對使用者的操作所述裝置1的手的一邊上的所述鍵盤的一邊放置。因此，使用者空閑的手可以以一傳統(tǒng)的輸入方式使用他們空閑的拇指來操作<spacebar>，同時更多的非鍵盤工作區(qū)域可以被釋放從而用于操作所述裝置1。
為了提供給使用者一視覺上的所述裝置1被激活的確認(rèn)，所述屏幕上的指針可以由一象征性的圖解所代替。這可以采取任何方便的形式，例如一說明所述指針已經(jīng)在中間被“抓住”或者“擠”，模擬與激活所述裝置相關(guān)的身體動作的動畫。
所述裝置1可以通過設(shè)計來以幾種不同的“模式”操作，其取決與使用者的動作和/或通過界面結(jié)合的操作程序的特點，包括 不活動模式?jīng)]有手指接觸，或者單獨拇指接觸，以及沒有其它的拖延的或有意的手指接觸； 指點導(dǎo)航模式拇指，食指和中指接觸； 縮放模式拇指和中指接觸； 數(shù)字墨模式裝置傾斜或針突狀細(xì)尖部延伸至激活書寫/繪畫傳感器。
上面的示例性的模式中的每一個在這里都會進(jìn)行更加詳細(xì)的描述，盡管將會被意識到的是多個可選擇的結(jié)構(gòu)是可能的，并且本發(fā)明不局限于所描述的例子。
此外，在上述模式中，只有“數(shù)字墨”手寫/繪畫模式對裝置1的希望的物理特征具有一顯著的影響，并因此而首先被討論。
裝置，例如筆平板提供了高水平的操作性和精確性，特別是針對電腦手寫和徒手畫的應(yīng)用。盡管如此，在精確性上的優(yōu)勢通過與定位和提起所述筆和在使用后安全的放置相關(guān)的低效性而有所減輕。這阻礙了其作為針對與多個鍵入/指點模式交換相關(guān)的應(yīng)用的選擇的界面來使用。這對于圖表設(shè)計者和類似的而言比較不重要的同時，他們不過仍是昂貴的；相關(guān)的跟蹤技術(shù)與用于傳統(tǒng)鼠標(biāo)的光學(xué)/滾輪技術(shù)相比，是固有地更加昂貴。形成對比的是，所述裝置1提供了充分地與一筆裝置相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確性，但是沒有受制于任何“手到裝置”無用時間，也沒有任何視覺上獲得裝置的需要。因此，所述裝置提供了與鼠標(biāo)或者數(shù)字化筆相比，更高的效率。
對重復(fù)性勞損(RSI)，重復(fù)性運動損傷(RMI)，和職業(yè)性過度使用綜合癥(OOS)越來越多的了解已經(jīng)導(dǎo)致了對于制造一在人體功率學(xué)上有效率的鼠標(biāo)形狀和使用的方法極大的重視。傳統(tǒng)鼠標(biāo)設(shè)計通過強迫對一單個手指使得手緊張，并且很難握住使用。使用者有代表性的趨向于過度用力地抓住鼠標(biāo)，結(jié)合使用過多的手掌部分和延伸以及尺骨偏差和徑向偏差。先前技術(shù)的鼠標(biāo)已經(jīng)被發(fā)明來解決手掌向下的問題的同時，這些設(shè)計，于數(shù)字化筆平板裝置相結(jié)合，仍沒有提供以下的關(guān)鍵優(yōu)勢 所述裝置1在在使用者前面的更加自然和舒適的位置來操作，與先前技術(shù)的在鍵盤左或右邊使用的裝置形成對比； 手到裝置移動被消除。與本發(fā)明的小的拇指和食指尖移動相比，所述先前技術(shù)的鼠標(biāo)和筆平板系統(tǒng)要求在到達(dá)和離開鍵盤的移動時，對手，手臂和肩膀肌肉的使用； 按鈕點擊/接觸傳感器操作只需要拇指12和食指14或中指15的兩個相對的肌肉來進(jìn)行一點擊。這與傳統(tǒng)的傳統(tǒng)鼠標(biāo)按鈕“點擊”需要的食指向下移動相比，需要比較少的精力。
圖1f-j，6a-f，8a-b，9a-c，13a-b，15a-b，和20a-f所示的本發(fā)明的實施方式將一筆/針突特征結(jié)合到所述裝置1中，從而有利于手寫和/或徒手畫/操作。這些實施方式不僅解決了承擔(dān)同樣任務(wù)的傳統(tǒng)鼠標(biāo)的固有的精確性上的缺失，而且也解決了使用代替一筆式工具的一傳統(tǒng)鼠標(biāo)的兩個進(jìn)一步的缺點。
一典型的鼠標(biāo)不能是在一指示有效指針位置的支點上傾斜的或翹起的。大多數(shù)傳統(tǒng)鼠標(biāo)將不能工作，如果它們是傾斜離開所述支撐面的的話，而且它們必須平行于和直接位于平面的支撐面之上來操作。此外，使用一傳統(tǒng)鼠標(biāo)和/或數(shù)字化筆的使用者的最初的注意力保持在屏幕上，而不是使用者的手上。
上面列出的結(jié)合所述筆/針突特征的實施方式使得所述裝置1能夠以一“數(shù)字墨”模式操作，所述“數(shù)字墨”模式解決了上面所述的第一和可選擇的第二項困難。
在“數(shù)字墨”模式或“手寫”模式下，所述裝置1是簡單地通過被向前傾斜至一針突部22的從裝置1的一部分上伸出的細(xì)尖部21而被操作。所述針突部22可以采取多個結(jié)構(gòu)并且可用于多種物理長度(固定或者可調(diào)整)。在一較佳的實施方式中，用細(xì)尖部21觸摸一表面提供了一“數(shù)字墨”在流動的信號。
圖6a-f顯示了一對應(yīng)于圖1a-f所示實施方式的實施方式，其結(jié)合了一附加的細(xì)尖部21和一長度相對短的從裝置1的最前點伸出的針突部22。這一結(jié)構(gòu)當(dāng)握住一傳統(tǒng)的相對接近細(xì)尖部21的筆時，是與由一使用者手指采用的姿勢在人體功率上是比得上的，如圖7a所示。形成對比的是，圖7b顯示了一在一沿著所述筆軸的更高點被抓住進(jìn)一步遠(yuǎn)離細(xì)尖部21傳統(tǒng)筆。圖8和9分別顯示了相當(dāng)于其中使用者在拇指12和圖8a中的一短針突部實施方式與圖8b中的一長針突實施方式的食指之間抓住裝置1的圖7a和圖7b中使用的筆握的本發(fā)明的實施方式。圖6a-f所示的實施方式也包括一作為一狹槽或側(cè)面延伸穿過所述底部2的凹進(jìn)處形成的中指凹進(jìn)處24。因此，使用者在使用進(jìn)一步模擬一筆式握的數(shù)字墨期間，能夠?qū)⑺麄兊闹兄?5定位在裝置1以下，在中指凹進(jìn)處24。
圖9a-c顯示了圖1a-f和6a-f的結(jié)合了可選擇的細(xì)尖/針突部21，22的實施方式的進(jìn)一步的變量。圖9a所示的實施方式使用了一簡化的尖的突出物來將細(xì)尖部21和針突部22的特征結(jié)合在一起。圖9b所示的實施方式結(jié)合了一延長的針突部22，其類似于一安裝在所述裝置1的突起部3頂上的傳統(tǒng)一筆。圖9c所示的實施方式顯示了對圖9b所示的實施方式的一進(jìn)一步的改進(jìn)，由此與裝置1重疊的所述針突部22被形成在底部2內(nèi)。
將會明白的是多個其它的實施方式是可能的并且本發(fā)明不局限于那些圖解闡明的?？梢岳斫獾氖?，例如所述細(xì)尖部21不需要向前伸出(如上面的實施方式所描述的)，而且可以例如按照圖1f-j所述的實施方式從所述裝置1的后部突出。在使用中，一配備有這樣的面向后的細(xì)尖部(21)的裝置在以使用細(xì)尖部(21)的數(shù)字墨方式或其它任何模式使用時被向后傾斜。
在所述“數(shù)字墨/手寫”模式下，所述裝置1可以被設(shè)計從而在所述細(xì)尖部21近距離接近一接近的表面和與其接觸之間進(jìn)行區(qū)分。確定所述細(xì)尖部21的接近的方式可以通過感應(yīng)位于裝置1內(nèi)，或者一專門的表面(例如，一具有觸摸板的鍵盤)上，或者兩者同時的元件來以已知的方式進(jìn)行。這些選擇中的每一個都提供了不同的益處和缺陷。
鄰近傳感器獨自位于裝置1內(nèi)，并與任何便利非專用面如桌面，現(xiàn)有技術(shù)中的鍵盤，顯示屏等一起使用。然而，這種結(jié)構(gòu)將增大裝置1的復(fù)雜度，成本，尺寸和重量。相反地，盡管在減少花費的彈性中可以使用裝置，單獨在一專用物體(例如，用途設(shè)計鍵盤，觸摸墊等)的表面內(nèi)放置鄰近傳感元件將可以減少潛在的裝置花費，尺寸和重量， 將鄰近傳感系統(tǒng)元件結(jié)合進(jìn)裝置1和一專用表面內(nèi)需要在成本/性能方面的讓步。這種結(jié)構(gòu)使用在當(dāng)前傳感位置筆/書寫板系統(tǒng)中，這樣的系統(tǒng)中有一位于筆的傳感器和電容器，在多條搭接天線線圈內(nèi)產(chǎn)生局部化小感應(yīng)信號，該天線線圈形成在從一小組成印刷電路板的銅線處的x和y方向內(nèi)。這種系統(tǒng)也可以探測到除了非接觸位置傳感之外的與表面接觸的程度。
再一個位置傳感技術(shù)(沒有明確顯示)適于與本發(fā)明一起使用包括聲學(xué)傳遞/接收系統(tǒng)如由EPOS技術(shù)有限公司生產(chǎn)的。EPOS系統(tǒng)具有傳遞或者接收距離，2D或3D位置信息，從基于獨特編碼超聲波信號的三角測量運算中演變而來，該信號來自一個或多個能夠替代裝置1的小傳導(dǎo)物。
因此，每一個上述可選擇地實施例可以進(jìn)行配置，以至于當(dāng)細(xì)尖部21位于一限定表面距離內(nèi)的時候，細(xì)尖部21的任何與表面寄存器平行的移動都作為在屏上的指針移動。當(dāng)細(xì)尖部21觸摸表面的時候，數(shù)字墨信號為“流動”。因此，當(dāng)在的數(shù)字墨模式下，裝置1類似于一現(xiàn)有技術(shù)中的筆一樣執(zhí)行。
在激活了數(shù)字墨模式下，兩個接觸傳感器7，8仍然可以應(yīng)用并用于進(jìn)一步訪問結(jié)構(gòu)特征操作，例如，激活一“擦除”或改變顏色或墨類型，或執(zhí)行一“回車”<ENTER>指令。
為了處理視覺中心的問題，裝置1可以用于在一非電子屏(例如，紙或書寫墊)以及屏上的物理書寫。這將通過從針突部22中物理拉長的墨而進(jìn)行，或從跟蹤一裝置1的路徑而進(jìn)行。這里，可以進(jìn)行接觸。跟蹤畫圖的一個方法為通過用于電磁撒粉蝕刻玩具類裝置的系統(tǒng)，該裝置可以重復(fù)使用擦除。
裝置1的這種實施例用于在一表面上物理書寫或產(chǎn)生一標(biāo)記，可以利用已知光學(xué)傳感器技術(shù)，該技術(shù)當(dāng)前流行用于數(shù)字化體現(xiàn)使用者的繪畫或手寫輸入或利用一LCD面板等，建立在特為使用者書寫的鍵盤內(nèi)。
在使用者看是書寫之前，“數(shù)字墨”模式可以通過一預(yù)定命令激活，因此電腦立即對書寫和繪圖輸入做出反應(yīng)。例如，當(dāng)激活后，一空白“電子筆記本”可以自動顯示在屏上用于使用者書寫。
在數(shù)字墨模式下，裝置1也可以用于執(zhí)行指示快捷指令，例如，寫入一X，就可以關(guān)閉，或一W，就可以開啟一字處理. 而且，在數(shù)字墨模式下，鍵盤可以進(jìn)行從響應(yīng)按鍵到響應(yīng)書寫/繪圖指令的切換配置，例如，數(shù)字1到9可以指代不同的墨濃度等。
盡管上述描述均參考利用右手的使用者，本發(fā)明可以在左手和右手中應(yīng)用，甚至可以在任意一只手中配置出靈活的模型。如圖1至圖9所示的實施例，和圖14b至圖23所示的實施例，也可以簡單地適于左手19，通過拇指保持面4沿突起部3的右側(cè)定位以及食指和中指尖接觸傳感器7，8在突起部3的相對左手側(cè)定位的鏡像版本的產(chǎn)生物而使用?？梢粤私獾綄τ诒绢I(lǐng)域的技術(shù)人員，如圖1至圖9所示的實施例和圖14b至圖23所示的實施例中的概括輪廓結(jié)構(gòu)并不具有指示性，而可以更加簡單化結(jié)構(gòu)。
圖10a至圖13b顯示了一簡化而靈巧的裝置1，具有一關(guān)于接觸傳感器7，8之間的水平中點對稱的結(jié)構(gòu)。由于該裝置1的對稱性，當(dāng)使用者用右手13使用時，接觸傳感器7依然通過食指14使用(如圖10c所示)。然而，當(dāng)利用使用者的左手(圖中未示)配置使用時，接觸傳感器7，8的角色可以互換。
在一實施例中，利用無線技術(shù)與主機(jī)電腦進(jìn)行通訊，左右手模式之間的變換可以為軟件配置。
在一實施例中，利用一現(xiàn)有技術(shù)中的搜尋電纜23(如圖11a至圖11d和圖13a至圖13b所示)，該電纜23可以通過定向使裝置1朝向使用者的后面退出。這就避免了打字時鍵盤的阻礙。根據(jù)操作使用中所需要的手，該電纜可以通過現(xiàn)有技術(shù)中的在裝置1的任何一端處的退出點進(jìn)行改線，該電纜另一方面也可以為軟件配置從而確保主機(jī)電腦軟件的正確運行?；蛘?，可以應(yīng)用裝置1上的一硬件開關(guān)(圖中未示)進(jìn)行在左右手使用模式之間的切換。
如圖9至圖13中所示的實施例中，拇指接合面4的拇指保持部由唇狀部11和突起部3組成并在左/右手橫向移動時結(jié)合拇指使用。也同樣依賴與拇指接合面4之間的恢復(fù)/摩擦的程度，進(jìn)而在向前/向后移動中保持裝置4。
圖12a顯示了在具有一放大空格20的一鍵盤18上使用的最佳實施例，而圖12b顯示了通過使用者利用食指14和中指15在食指和拇指12之間的行為而運行接觸傳感器7，8激活裝置1。
圖13a和圖13b顯示了與圖9至圖12中所具有的細(xì)尖部和針突部21，22組合的對比實施例，細(xì)尖部用于數(shù)字/手寫模式下。該實施例顯示了一針可以可免除地插入突起部3的頂部。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員本實施例可以有多種替換形式。
圖14a顯示了具有接觸傳感器7，8的實施例，傳感器位于帶有中指傳感器之上的食指傳感器7的垂直重疊結(jié)構(gòu)中 圖14b顯示了裝置1的簡潔形式，該裝置利用一單一食指按鈕7。該實施例適用于需要極其小型化的應(yīng)用，和/或如蘋果公司推出的利用單一按鈕鼠標(biāo)的操作系統(tǒng)。
圖15a至圖15c顯示了本發(fā)明另一個實施例，不同于前面所述的實施例所具有的組合 一重新配置中指凹進(jìn)處24； 一伸縮針25； 垂直設(shè)置獨立接觸傳感器7，8； 一滾輪26。
如本實施例所示，“左”食指搜索按鈕7的下邊緣設(shè)置距離裝置1的下側(cè)9的上方大約10-25mm的突起部3上，“右”中指按鈕8直接設(shè)置在下方。盡管雙按鈕7，8的位置不用固定在這些位置上，也需要當(dāng)操作中指按鈕8的時候，設(shè)置按鈕7，8的垂直位置留出足夠的空間允許一使用者的中指15在食指14和工作面(例如，鍵盤18)之間移動。
當(dāng)在點擊或手寫模式下，如下文進(jìn)一步的描述，食指按鈕7完全相對于裝置1的下側(cè)9凸起，從而允許中指15，無名指16和小拇指17可以舒適地伸展而不夾壓。為了避免不必要的重量和尺寸，裝置1的后側(cè)處的底部2的“不使用”區(qū)域可以從一凹進(jìn)處27切除。
中指凹進(jìn)處24可以形成在如一橫向凹進(jìn)處的若干結(jié)構(gòu)中，該橫向凹進(jìn)處穿過底/突起部2，3的后側(cè)(如圖15a至圖15b所示的實施例)或，也可以進(jìn)一步向下延伸通過一縫或穿過底部2形成的凹進(jìn)處。底部2中的這種凹進(jìn)處可以從底部的側(cè)面延伸形成(如圖6a至圖6f所示的實施例)或從后側(cè)(如每個凹進(jìn)處27)延伸形成，等等。
典型地，中指凹進(jìn)處24僅僅在寫入“數(shù)字墨”模式中使用，而允許中指15處于同時靠近接近拇指12和食指14。這種“緊握”模擬了大多數(shù)人握筆和使用筆的情況。
裝置1也包含一突出部28，該突出部自突出于中指凹進(jìn)處24的突起部3的一小部分而形成。該突出部28依照使用者在數(shù)字墨寫入模式下所使用的中指15的輪廓而成形。在對細(xì)尖部21施加壓力中提供了幫助并與一現(xiàn)有技術(shù)中的筆比較手寫相對穩(wěn)定，除了伸縮針25的長度較短之外。
滾輪26設(shè)置在食指按鈕7和中指按鈕8之間，在圖15a至圖15c所示的實施例中，盡管可能更換位置可以增大優(yōu)勢，例如，在朝向突起部3的拇指接合面4內(nèi)，或在食指按鈕7之上，或面向部分中心凸起向前，等等。
可伸縮針25通過一針釋放按鈕29從其縮進(jìn)位置中松開，該針釋放按鈕位于中指凹進(jìn)處24內(nèi)，盡管該針可以改變位于拇指接合面4內(nèi)。然而，通過將針釋放按鈕定位在中指凹進(jìn)處24內(nèi)，可以減少疏忽釋放的可能性。當(dāng)在數(shù)字墨手寫模式下抓住裝置1時，也可以提供用于將針25配置成中指5自動按壓針釋放按鈕29的一簡單動作。
任意地，細(xì)尖部21延伸的有效長度可以調(diào)節(jié)。這可以通過位于針25的上末梢端的一按鈕進(jìn)行操作或通過使用者拇指12進(jìn)行操作。
如前面所述，針25可以包含已知的在電子筆/寫字板系統(tǒng)中類似的接近/移動傳感系統(tǒng)元件。圖16a至圖16e顯示了在一收縮針25內(nèi)應(yīng)用這類技術(shù)。針25包含一在細(xì)尖部21內(nèi)的接收/傳輸無線線圈30。在一裝置1結(jié)構(gòu)中，如圖15a至圖15b所示，(包含如圖16a至16f所示的收縮針)，可以將一單一無線線圈30同時用于“數(shù)字墨”寫入和點擊模式中，由于線圈30在兩個模式的操作中，將完全接近工作面下方的磁場傳感器(圖中未示)。如前面所討論地，一平面電路板傳感器區(qū)域(圖中未示)將位于一鍵盤18下方，該鍵盤與裝置1一起制造使用，和/或位于直接典型代表可攜式電腦，膝上電腦等等的鍵盤區(qū)域下方的區(qū)域內(nèi)。
僅僅在接觸一手寫表面的情況下，與已知的筆/手寫板結(jié)構(gòu)相比，可伸縮針25的細(xì)尖部21可以配置成“按壓敏感”用于“手寫”。然而，在本發(fā)明中，細(xì)尖部21最好配置成僅僅在數(shù)字墨寫入/繪畫模式下而不是在“點擊”模式下的“手寫”。將細(xì)尖部21收縮和延伸的許多方法都可以進(jìn)行，包括以下如圖16a至圖16f所示的裝入彈簧裝配。
可以看出圖16a至圖16f中的細(xì)尖部21的收縮和延伸與一典型圓珠筆的機(jī)械延伸/收縮的方式進(jìn)行完全對比而操作。一主彈簧31位于針25框架的上部自由端處，并支撐滑行細(xì)尖部21可伸縮地裝配進(jìn)針25內(nèi)。細(xì)尖部21的滑行移動可以通過獨立按鈕鎖進(jìn)一收縮位置而松開至一延伸位置，例如，分別為針釋放按鈕29和針收縮按鈕32。
收縮按鈕32當(dāng)細(xì)尖部21在延伸位置時作為一鎖，允許使用者在手寫時按壓細(xì)尖部21而不會疏忽收縮?？梢粤私獾结樶尫虐粹o29和針收縮按鈕32可以通過針25套使用一公共孔，或獨立設(shè)置，允許使用者用不同的手指或拇指進(jìn)行操作。例如允許在拇指12操作收縮按鈕32的時候中指15進(jìn)行細(xì)尖部21的延伸操作。
圖16a至圖16e顯示了在收縮位置到延伸文置(圖16d至圖16b)內(nèi)針25之間的一系列增量，細(xì)尖部21在收縮位置鎖住并通過針釋放按鈕29維持在一處，該針釋放按鈕29通過針25套突出。當(dāng)按壓針釋放按鈕29后，主彈簧31推動細(xì)尖部21整體向下，如圖16c所示。在中間位置，兩個按鈕29，32凹進(jìn)針25內(nèi)。
圖16d至圖16e顯示了在延伸位置的細(xì)尖部21，借以收縮按鈕32能夠從針25內(nèi)的孔中突出，防止細(xì)尖部21的疏忽收縮。雙按鈕29，32的橫向移動分別通過獨立壓縮彈簧33，34提供。
可以進(jìn)一步了解到細(xì)尖部21的延伸和收縮不必要使用一主彈簧31等；以及在一替換結(jié)構(gòu)中，可以使用地心引力的作用和/或使用者手指/拇指所應(yīng)用的指引力。
或者，如前面的實施例所述的，細(xì)尖部21也可以通過傾斜裝置1而接觸工作面。手寫模式可以通過使用一個或上述方法的組合而激活。
在使用中，如圖15a至圖15b所示的裝置1的實施例(包含如圖16a至圖16e所示的可伸縮針25)，該裝置1可以根據(jù)操作模式而保持在不同位置上。當(dāng)在“點擊模式”操作中(如圖17a至圖17b所示)使用者的手指(14至17)可以放置在類似于前面實施例中所述的結(jié)構(gòu)中，由于食指和中指按鈕7，8的不同定位而又少許差別。尤其是，中指15的指尖直接放置在食指14指尖下，而不向后卷縮并在食指14的下面。使用者手13抓住裝置1的位置仍然保留了前面實施例所述的全部優(yōu)點，包括指尖控制，靈活手勢和鍵盤面上的可操作性等。
為了說明數(shù)字墨手寫模式，代替每一個前面實施例的傾斜，使用者移動中指15至中指凹進(jìn)處24。該行動也按壓針釋放按鈕29從而將細(xì)尖部21釋放至如圖18至圖18b所示的延伸位置。針釋放按鈕的行為也說明配合裝置1的控制軟件“數(shù)字墨模式”已經(jīng)激活。為了在手寫模式下無效數(shù)字墨，按壓收縮按鈕32并且使用者在工作面上或任何近處的物體上按下，從而將細(xì)尖部21還原到其凹進(jìn)處位置。
可以進(jìn)一步了解到上述實施例代表裝置1的可能結(jié)構(gòu)的一小部分例子。圖19a至圖19c顯示了由針22整體形成的突起部3，在其上設(shè)置食指和中指按鈕7，8的另一個實施例。
如前面所討論地，裝置1不需要配置靜止在一平面的下表面上，而可以改變配置包括一裝配有一個或多個凸起部和/或突出物的下表面。對于這種實施例，下表面可以作為一單一曲面形成，或包括復(fù)數(shù)個圓形的或曲線形的部分，這些部分的最低點全部定義出一用于滑過一工作面的接觸平面。在另一個實施例中，裝置1可以配置靜止在復(fù)數(shù)個在所述接觸平面全部展開的接觸點上的工作面上。接觸點可以包含并呈現(xiàn)出多數(shù)的形式，但并不局限于此，也 一個或多個所述下表面部分和至少自裝置延伸出的兩個所述突出物的末梢部，或者 至少三個所述突出物。
很容易了解到當(dāng)三個接觸點都需要提供一穩(wěn)定的支撐時，任何另一些接觸點可以配置展開在同一“接觸平面”內(nèi)。圖20顯示了一實施例，帶有工作面的底部2的接觸點由三個突出物以可以產(chǎn)生出一三腳架排列的三個尖端的形式提供。尖端類型的應(yīng)用可以根據(jù)裝置1的特定用法而變化。在如圖20所示的實施例中，三個尖端包括一數(shù)字墨細(xì)尖部21，在一前頂點處，和兩個滾動/縮放細(xì)尖部53(將在其它實施例中做進(jìn)一步的描述)，在頂點后方相對處。裝置2可以在一適當(dāng)?shù)墓ぷ髅嫔匣?，這時全部三個細(xì)尖部21，53與工作面接觸從而提供如前面每一個實施例中所述的裝置移動輸入?？梢匀菀椎亓私獾脚c具有一平坦下側(cè)2的裝置1相比較，配合這種裝置1移動的工作面的類型需要很大程度上的統(tǒng)一性，從而確保裝置1的有效地滑行。
裝置1也可以在不同模式下運行(如下所述)，而不僅僅通過傾斜而放置一單一尖與工作面接觸，從而激活一相應(yīng)操作模式(例如，數(shù)字墨，滾動或縮放)，但是也可以利用兩個與工作面接觸的尖而運行。很容易看出裝置1可以配置復(fù)數(shù)個尖，使對應(yīng)的操作模式根據(jù)與在一給定情況的工作面接觸的尖或多個尖確定。
關(guān)于上面所引用的剩余例子模式的操作(暫停模式，暫停模式，指針導(dǎo)航模式，文件導(dǎo)航模式，和縮放模式)在“暫停模式”，在裝置1可以上執(zhí)行一“軟擊”，借以或者左或右按鈕(例如，接觸傳感器7，8)都輕松地“觸摸和釋放”(例如，不觸摸和握住，或“點擊”)導(dǎo)致執(zhí)行不同的行為。各種標(biāo)準(zhǔn)鍵盤指令敲擊可以用“軟擊”操作替代，例如，按下左按鈕7可以相當(dāng)于按下<TAB>鍵。軟擊右按鈕8可以進(jìn)行<BACKSPACE>鍵操作，而軟擊雙按鈕7，8可以執(zhí)行一<ENTER>操作。
經(jīng)由裝置1直接進(jìn)行按鍵頻繁地訪問可以提供非常有益地效果。人類環(huán)境改造學(xué)的優(yōu)勢也可以通過這些按鍵而獲得，這些鍵擊由觸摸打字員利用無力小手指進(jìn)行傳統(tǒng)型操作，同時非觸摸型打擊員則移動整個手而使用他們強壯的中指和食指。相反，通過裝置1不需要移動手就可以進(jìn)行這些鍵擊。
這種有益效果的例子可以了解到包括填寫一網(wǎng)址形式或一確認(rèn)“彈出窗口”所需的響應(yīng)。網(wǎng)址形式需要使用者在輸入文字文本的眾多域之間移動。具有裝置1，使用者將以一形式在第一“域”內(nèi)敲擊并添加他們的詳細(xì)內(nèi)容，之后進(jìn)行“軟擊”從而執(zhí)行一<TAB>從而移動到下一域依次類推。當(dāng)使用者有完整的形式，可以利用雙食指14和中指15在適當(dāng)?shù)陌粹o/接觸傳感器7，8上執(zhí)行一<ENTER>軟擊。
確認(rèn)“彈出窗口”通常代表問使用者“你確定么？”或類似問題，之后執(zhí)行一“OK”按鈕或選擇。使用裝置1，使用者可以在“OK”和“取消”選項之間通過任意“軟擊”雙接觸傳感器7，8進(jìn)行選擇從而執(zhí)行一“OK”或<ENTER>操作，或者首先通過“軟擊”食指14接觸傳感器7執(zhí)行一<TAB>操作，或通過“軟擊”雙接觸傳感器7，8執(zhí)行一<ENTER>操作。
一“指針導(dǎo)航”模式使使用者移動屏上指針并訪問各中有關(guān)上下文相關(guān)的特性。
不同于現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)，裝置1為“可意識到的”通過與拇指12和食指14的連續(xù)接觸而握住。裝置1處于“指針導(dǎo)航模式”，可以在如“響應(yīng)工具欄”的各種模式中使用。
典型性地，特別設(shè)定工具條作為用于指示和“擊”的快捷，例如，僅在指示裝置中激活一工具條上的一按鈕，而不是鍵盤。對于一“響應(yīng)工具條”，當(dāng)裝置1暫停時，一工具條將在屏幕上可見，降低了屏上混亂并提供個多可見的工作空間。當(dāng)激活了裝置1(食指14和拇指12一起壓緊，并移動裝置)，工具條將再一次出現(xiàn)在屏上，準(zhǔn)備用于點擊。
當(dāng)激活了裝置1，整個鍵盤可以切換成一不同模式。例如在“指針導(dǎo)航模式”下按下<W>鍵，可以訪問一最喜歡的網(wǎng)址。若需要小而精確的移動，保持另一鍵向下可以減慢指針?biāo)俣?。一些鍵可以變成交換式導(dǎo)航鍵(箭頭鍵上一頁/下一頁等)。<H>鍵和<V>鍵可以分別限制指針?biāo)胶痛怪币苿樱瑥亩o助畫出直線并對準(zhǔn)物體。對于鍵盤模式下的改變，當(dāng)裝置1在“指針導(dǎo)航模式”下使用者明顯停止鍵入而激活裝置1時是直觀的。
時常，以使用者需要移動一指針或指示最小增量的確切距離或“單元”(例如，一像素，一線，一因素)。指針裝置移動不基于“單元”，例如，很難移動“一像素”或“三個象素”到右邊。對于這類移動，箭頭鍵更加適合?？梢詧?zhí)行“指針導(dǎo)航”模式，從而這些鍵可以放置的更便利，而僅僅當(dāng)使用者希望“導(dǎo)航”的時候才激活。
圖24a顯示了一標(biāo)準(zhǔn)QWERTY鍵盤37，這里，<E，S，D，和F>鍵38包含照明箭頭部39，例如，裝置1處于激活模式下，(例如，處于指針導(dǎo)航模式)當(dāng)使用者觸摸食指尖接觸傳感器1時，<E，S，D，和F>鍵照明部39被照亮(如圖24b所示)。<E，S，D，和F>鍵38的功能也可以重映射以提供導(dǎo)航鍵輸入←↑→↓。因此在鍵盤37上便利地為使用者設(shè)置導(dǎo)航鍵，該鍵盤37鄰近使用者自由的手，因此增加了打字效率。而且，在尺寸敏感應(yīng)用中，現(xiàn)有技術(shù)中的←↑→↓導(dǎo)航鍵可以從鍵盤中省略。利用類似技術(shù)用以代替其他鍵盤鍵和/或為其他功能提供快捷鍵。
其他可選擇的特性包括一屏上指針直觀顯示，當(dāng)裝置在激活模式下可見 (如前面所討論的)，以及當(dāng)暫停時消失。當(dāng)裝置1“恢復(fù)激活”時，幫助指針的定位。通過同時將食指14和中指15放在雙按鈕7，8上，激活“文件導(dǎo)航”模式。這里所用到的項目“文件”定義包括任何文件，圖像，直觀可見等具有一超過屏幕或窗尺寸的顯示尺寸。
鼠標(biāo)“滾輪”受到普遍歡迎，是因為它具有非常有益的效果。一具有指點裝置的傳統(tǒng)型滾讀包含移動箭頭進(jìn)行滑標(biāo)控制，點擊和保持滑按鈕，并向上和向下移動(當(dāng)保持)。
然而，這些方法的三個主要無效，即 需要時間定位和點擊鼠標(biāo)的滑標(biāo)按鈕(通常小)。
當(dāng)滾讀時搜尋支持面的邊緣。這需要鼠標(biāo)從支持面舉起并重設(shè)置，而同時按壓一個鼠標(biāo)按鈕。
導(dǎo)航更大的文件當(dāng)移動滑標(biāo)，對文件進(jìn)行滾讀出一相對“距離”。該距離通過整體文件的尺寸的百分比而計算。例如，若文件為10頁，為了導(dǎo)航到第1頁，滑標(biāo)將移動滾讀條長度的10％，移動滑標(biāo)50％將移動到第5頁。這個方法對于中小型文件比較適用，但對于大文件將很難進(jìn)行較小量移動。
鼠標(biāo)滾輪的成功在于它能夠進(jìn)行屏上文件閱讀的控制滾動，當(dāng)一滾輪為一“翻轉(zhuǎn)”的一增量或凹口，文件移動一“設(shè)定”量的行或頁。更多的使用者將其設(shè)定為1到4行，用于最有效地閱讀和向下滾讀一文件。
然而，滾輪不能在其他情況下適用，例如掃描或搜索一大文字文件或網(wǎng)頁，或沒有大文檔段落的文件。在這些情況下，使用者將經(jīng)常重新使用上一頁/下一頁鍵與哦，像從前，點擊滾讀滑條并使用“比例滾動”進(jìn)行快速滾讀。
在“文件導(dǎo)航”模式中，裝置1在使用者的指尖處，克服了兩個滾讀模式的不足，例如“絕對滾讀”和“相對滾讀”。
通過將兩手指14，15放置在裝置按鈕7，8上，激活絕對滾讀(如上面所述)。在激活之后，任何移動將反映在適當(dāng)?shù)姆较騼?nèi)的屏上的滾動。滾動的數(shù)量與指針移動的數(shù)量相等。例如，裝置1指針?biāo)俣瓤梢栽O(shè)定向下移動10厘米將指針從屏幕的頂部移動到底部。若在文件導(dǎo)航模式中執(zhí)行同樣的操作，在一最大文字處理文件中，文件的第一看見行將變成屏上的最后可見行。因此，滾動距離與指針移動的最大值相等。
通過將食指14和中指15分別按下(與“放置”相反)按鈕7，8而激活相對滾讀。在這個模式中，裝置1的移動產(chǎn)生出相當(dāng)?shù)钠聊灰苿?，該屏幕移動使?jié)L動條經(jīng)由鼠標(biāo)指針移動。
雙模式滾讀具有瀏覽和閱讀任何尺寸文件的靈活性。允許使用者執(zhí)行連續(xù)閱讀的“精確”滾讀，同時也允許瀏覽一大尺寸文件。一使用者首先使用相關(guān)滾讀用于在正篇文件中的定位，然后完全滾讀用以在當(dāng)前頁的定位。“文件導(dǎo)航”模式也提供一些重要人類環(huán)境改造學(xué)優(yōu)勢?？梢粤私獾酵ㄟ^使用者閱讀一文件而重復(fù)執(zhí)行唯一界面操作是“絕對滾讀”。通過“輕輕地放置”兩個手指在裝置按鈕7，8上而激活該模式，幾乎沒有恒力需要去保留在滾動模式中。這將在閱讀一大文件時降低疲勞。
當(dāng)在一小窗口中有效地垂直滾讀“文件”時，下行方框和其他具有滾動條的菜單/選擇項在“文件導(dǎo)航”模式中的其他地方具有有益的效果。當(dāng)給使用者呈現(xiàn)出在一下行方框內(nèi)的一列連接，就可以激活“文件導(dǎo)航”模式。在下行方框中選擇第一款。向上和向下移動裝置1將在列表中選擇后一個/前一個項目。移動的總量基于“絕對模式”，若該使用者呈現(xiàn)出一列內(nèi)的大量項目，可以激活相對滾讀并快速地導(dǎo)航整個列表。為了在列表中使用所選擇的項目，可以簡單地奠基并釋放左按鈕7。
伴隨“指針導(dǎo)航”模式所述鍵盤可以配置成“文件導(dǎo)航”模式用以從對按鍵響應(yīng)切換到對滾動/文件導(dǎo)航指令做出響應(yīng)。例如，<T>和<G>鍵可以上一頁和下一頁，<E，S，D，F(xiàn)>鍵將滾動一個“基礎(chǔ)單元”(例如，像素，特性，行等)，保持按下V或H鍵將限制水平或垂直滾讀，等等。
“縮放”模式通過將移手指放在中間手指15接觸傳感器8上而應(yīng)用。該模式在文件導(dǎo)航模式中的作用相類似，例如，當(dāng)裝置向下移動代表縮小，而向上移動代表放大。當(dāng)在文件導(dǎo)航模式中，存在絕對和相對縮放。相對縮放通過點擊和保持中指尖接觸傳感器8而開啟。在這個模式中(例如使用“文件導(dǎo)航”模式)，一10cm移動將在最大縮放之間進(jìn)行縮放，而例如一圖像的正篇文件，顯示器將顯示從整個圖像向下一直到一個像素級。
對于文件導(dǎo)航模式和指針導(dǎo)航模式，鍵盤可以從對于按鍵的響應(yīng)切換到對縮放指令的響應(yīng)。例如，‘F′鍵可以顯示出文件/圖像的整個(放大)內(nèi)容，而保持按下′B′鍵將允許使用者畫一個“縮放方框”，當(dāng)釋放按鍵時可以在整個窗口顯示方框區(qū)域內(nèi)容。
因此，如前面所述的裝置1提供現(xiàn)有技術(shù)之外的一些優(yōu)勢，包括在效率，精確性，功能性和工效學(xué)方面的改進(jìn)。
當(dāng)前電腦界面給使用者提供多種方式執(zhí)行一單一特定工作。盡管一簡單條件例如以一典型文字處理文件的形式移動到下一頁可以利用下面行為中任意一個執(zhí)行 重復(fù)按下“向下箭頭”鍵； 保持按下“向下箭頭”鍵； 反復(fù)翻轉(zhuǎn)鼠標(biāo)“滾輪”； 保持按下“滾輪”并向下移動鼠標(biāo)； 點擊和保持左鼠標(biāo)按鈕(選擇/突出模式)，并向下移動鼠標(biāo)； 在右側(cè)滾條上點擊滑條按鈕，并向下移動鼠標(biāo)； 點擊(和/或保持)位于滾條底部的向下小箭頭按鈕； 按下“下一頁”鍵。
為使用者提供選項是有益地，太多的選項將導(dǎo)致復(fù)雜和混亂。使用者必須矛盾地選擇最佳的方法去完成工作，這勢必缺乏效率。相比較地，當(dāng)裝置暫停時，裝置1提升一“編輯/打字”模式，以及當(dāng)裝置在任意激活狀態(tài)時的“導(dǎo)航模式”。與上述比較，簡化和流線型電腦/使用者界面，從而利用裝置1完成“下一頁”的行為，使用者僅僅需要激活裝置1，然后滾動鼠標(biāo)移動或利用裝置1“下一頁”指令(其也為<G>鍵)移動一整頁。
一傳統(tǒng)的鼠標(biāo)的精確操作用以執(zhí)行繪畫或手寫操作非常難。
人類最杰出和最精確的移動通過食指和對立的拇指的組合控制而實現(xiàn)。因此，一畫家使用這2手指握住畫筆畫出最精確的細(xì)節(jié)，而一雕塑師可以雕刻出細(xì)微的細(xì)節(jié)。另外，這類工藝完全通用于用筆書寫上。利用一現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)進(jìn)行精確移動由于種種原因是非常難的，例如 使用者利用拇指和無名指或小拇指握住鼠標(biāo)(食指和中指用于左右點擊)。這與使用拇指和食指來說并不精確； 無名指和拇指被迫為鼠標(biāo)分開一定寬度，因此，限制了手指移動，并削弱精確性； 鼠標(biāo)具有重量/摩擦力，可以阻礙移動； 為了使鼠標(biāo)能畫或?qū)?，保持按下作鼠?biāo)按鈕。這將在鼠標(biāo)上產(chǎn)生一向下的力，將更難抬起鼠標(biāo)和/或控制或橫向穿過支撐表面以一精確的方式移動。
裝置1解決這些問題，因為 首先操作食指14和拇指12，因此提供增強的精確度； 重量為一現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)的大約1/10； 足夠的小以至于拇指12和食指14緊密靠近并具有自由的移動； 當(dāng)點擊左鼠標(biāo)按鈕(接觸傳感器7)并保持，將沒有向下的壓力，從而不存通過摩擦力而產(chǎn)生的額外的移動阻礙。
裝置1在指示和書寫上的精確性比一現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)要更高，但是在“指針導(dǎo)航模式”下用裝置1進(jìn)行的書寫沒有用筆進(jìn)行的書寫有效。這是因為最有效的書寫/繪畫裝置具有一樞軸點從而輔助執(zhí)行曲線移動。然而，當(dāng)在“數(shù)字墨”模式中書寫和繪畫時，(如這里細(xì)節(jié)所描述的)，缺陷將得到處理。
當(dāng)一使用者從一較大區(qū)域上移動一指針，一現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)需要提升并在相對方向內(nèi)移動，然后再放回。這可以防止鼠標(biāo)推出桌子的邊緣。裝置1提供使用者一額外的方法達(dá)到相同的結(jié)果而不用提升裝置1。替換地，裝置1可以通過從左按鈕7上分離食指14而進(jìn)行簡單地暫停。裝置1然后可以重新設(shè)置(同時仍然留在表面上)而不需要移動屏上的指針。在傳統(tǒng)方法中，例如，為了簡化提上裝置1，一現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)若需要可以繼續(xù)使用。然而，盡管用這種方法，裝置1也明顯增快，由于其靈巧的尺寸以及可以不費力的激活，提升和移動裝置。
考慮到一直覺觀點，當(dāng)一使用者看見屏上的一指針，試圖移動指針的實際的反應(yīng)是用食指14以及相對拇指12物理地向上移動并“抓住它”。這個抓取的行為幾乎可以在激活裝置1時進(jìn)行模擬。同樣，裝置1一直與使用者的手接觸，因此，使用者再也不用“尋找”并物理地優(yōu)先獲取裝置1。
裝置1也需要非物理桌面空間。這對于桌上電腦(辦公桌)使用者很重要，并且尤其對于膝上電腦使用者很重要。出于這個原因，一膝上電腦通常為具有一特定的嵌入指示界面。然而，如前面所討論的，這些界面對于一現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)來說并不實用，并且一膝上使用者經(jīng)常人就使用一現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)，而不考慮到便利問題。裝置1不需要額外的桌面空間，即小又可攜帶，并且比一現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)更加實用。
“點擊和握住”或者“拖曳和放下”是一廣泛使用和直覺性的方式，被用通過一單個動作來進(jìn)行一“剪切和粘貼”或者“復(fù)制和粘貼”。它是一值得注意的有效的用于文本，圖像和文檔操作和進(jìn)行選擇，例如在一文本文件中選擇文本的工具。它也是一移動一“滑行按鈕”，例如一位于一網(wǎng)頁瀏覽器的右手邊的一滾讀條的方便的方式。
當(dāng)移動數(shù)量相對較少時，對于一現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)來說“點擊和保持”的工作非常適用。然而當(dāng)物體必須牽引一更長的距離問題就產(chǎn)生出來。當(dāng)使用者處于“牽引”狀態(tài)，鼠標(biāo)按鈕必須向下點擊并保持。若同時移動鼠標(biāo)，就會碰到鼠標(biāo)移動的物理邊緣(例如，桌面的邊緣或鍵盤的邊緣)-使用者被迫試圖抬升鼠標(biāo)同時保持按下鼠標(biāo)按鈕。這是一個不便利并且非常無效的操縱。裝置1利用食指14和拇指12以一完全收緊的方式執(zhí)行“點擊和保持”行為而不像一現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)的向下的方向上。這就很容易抬升裝置1，當(dāng)執(zhí)行一“拖和下降”的行為時，允許容易地拖出物體而超過任何屏幕距離。
當(dāng)需要做出超過可視屏幕或窗口尺寸的選擇時，需要滾讀文件。在典型程序中，當(dāng)指針向下移動出窗口的邊緣，通過自動滾讀文件而執(zhí)行這項。然而，滾讀的速度并不能精確地控制。通常一使用者將滾動過所要選擇點的末端，并且當(dāng)試圖要以震蕩方式滾動回時，將矯枉過正。
裝置1通過使用者簡單地進(jìn)行選擇而解決了問題，然后(同時保留在選擇模式中)激活和解除文件導(dǎo)航模式(如上所述)。這是個直覺的行為并且使用者下意識就會執(zhí)行。為了說明，一使用者在一典型文字處理文件內(nèi)執(zhí)行的步驟為 激活裝置1并點擊和保持在選擇開始處； 接觸中指，(接觸傳感器8)(用以激活文件導(dǎo)航)； 導(dǎo)航至文件中所需的頁/地方，然后解除接觸傳感器8。
然而，同時利用兩個裝置1而得到的特性和優(yōu)勢，例如，每個手一個。盡管從剛開始兩個現(xiàn)有技術(shù)中的電腦鼠標(biāo)的使用已經(jīng)技術(shù)上成為可能，一第二現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)仍然需要特定區(qū)域并需要一單一鼠標(biāo)停機(jī)，同時在靈巧中進(jìn)一步降低，試圖配合控制一使用者非主導(dǎo)手所用的典型非人類環(huán)境改造學(xué)設(shè)計的鼠標(biāo)。這兩個困難在本發(fā)明中得到克服并為多數(shù)執(zhí)行提供一基礎(chǔ)，包括下列 雙監(jiān)測結(jié)構(gòu)在電腦用中更加普遍，尤其對于“功率使用者”。一獨立裝置1可以對于每個屏幕進(jìn)行獨立配置； 一個裝置1可以將屏上指針配置成無限制移動，但一第二裝置1的指針要在特定屏區(qū)域或特性上進(jìn)行限制，例如，工具條，文本區(qū)域，等等。
在兩個裝置1上的接觸傳感器7，8可以同時使用用以提供訪問特定特性/功能的進(jìn)一步組合。
兩個裝置1可以用以控制一單一屏上指針。如上所述，當(dāng)使用者故意地激活裝置1時，屏上指針僅移動，結(jié)果，使用者可以自由地使用合適的手在任何給定時間控制指針運動。這將減少移動疲勞(兩個手都使用)并在同時移動屏幕指針時，可以利用合適的手訪問其他鍵盤鍵(例如，<CONTROL>，<SHIFT>，<ALT>鍵)。
電腦游戲可以利用來自兩個裝置1的使用所帶來的幾個特性。例如在一“第一人”射擊游戲中，一個游戲者典型控制一單一屏上人物，一個裝置1可以控制人物的移動而另一格控制武器射擊。在駕駛/車輛控制游戲中，一個裝置1可以控制車輛的垂直移動而另一個控制水平，或兩個獨立車輛可以通過分別的裝置1進(jìn)行控制。一個裝置1可以控制車輛的速度而另一個控制旋轉(zhuǎn)移動，模擬一車輪的動作。在模擬人類戰(zhàn)爭游戲中，獨立的裝置1可以控制游戲人物的左或者右手/腿。兩個獨立裝置1可以，例如，用于將人物的兩只手并攏而在一運動游戲中拾起球。
兩個獨立物體(例如，文檔，圖像等等)可以同時“剪切和粘貼”/“拖拉和拋下”。
在另一個實施例中，裝置1可以獨立于一鍵盤甚至一監(jiān)測器而獨立使用。例如，裝置1提供進(jìn)一步“遠(yuǎn)程控制”的形式，從而指令或符號可以物理性的讀取/寫入(在“數(shù)字墨”模式下)用以操作用具/主室裝置。讀取一“X”，例如，可以將裝置關(guān)閉，寫入數(shù)字“1”可以將電視改變到頻道1，音樂路徑等等。裝置1可以擱置在一鼠標(biāo)墊型盤上或類似容納一系列相關(guān)指令上。
在另一種模式下，裝置1可以當(dāng)作一各種屏上菜單的遠(yuǎn)程控制使用如衛(wèi)星電視，交換式服務(wù)如電子郵件，賭博，網(wǎng)上購物和網(wǎng)上銀行，等等。當(dāng)配合手寫識別使用時，使用者可以例如通過寫入名字搜索一電影題目，或通過寫入一歌曲名稱而播放一特定的歌曲。
另一個實施例(圖中未示)包括將指紋讀取技術(shù)結(jié)合至一個或多個接觸傳感器7，8和/或拇指使用表面4?？梢杂糜诖_保安全和/或作為區(qū)分局有特有特征結(jié)構(gòu)參數(shù)的使用者的一方式。
在另一實施例中，在鍵盤上(與前面所述的在數(shù)字墨/手寫模式下傳感裝置1的方式比較)的傳感裝置1的物理位置的結(jié)果為獲得下文相關(guān)功能。例如，在鍵盤的特定區(qū)域內(nèi)雙擊將訪問不同功能或菜單，例如，移動裝置1到右手邊可以降低屏上指針的速度從而臨時提供杰出的移動。
許多膝上電腦鍵盤和其他裝置利用限定尺寸的多功能鍵盤，并配合標(biāo)準(zhǔn)“QWERTY”鍵。這些功能可以當(dāng)裝置1處于“激活”模式下得到訪問。鍵盤也可以包括裝置1的模式的一些可見指示，例如，激活，文件導(dǎo)航模式，縮放，數(shù)字墨/手寫等。
可以看出本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域裝置的基礎(chǔ)上提供很多優(yōu)點例如筆/桌面系統(tǒng)，觸摸墊，潛入式鍵盤軌跡點和軌跡球。
如一例子，用已知的電子筆裝置“點擊”通過筆上的一按鈕而實現(xiàn)，或者通過將尖按壓至表面內(nèi)。這兩個操作沒有利用一現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)或本發(fā)明中的相應(yīng)行為有效。至少部分由于筆的尖部僅僅為與表面接觸的部分，因此當(dāng)“點擊”行為時降低了穩(wěn)定性。這個不穩(wěn)定性阻礙了在“點擊”中握筆(以及屏上指針)的穩(wěn)定。
將兩個(或更多)按鈕設(shè)置在筆上也不實際。相反，本發(fā)明可以具有高穩(wěn)定性結(jié)合的兩個或更多按鈕(如每一個現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo))，當(dāng)使用者可以用拇指向下按壓從而在點擊時在某處握住裝置。另外，在一筆上的按鈕可難簡單設(shè)置，因為裝置本身在使用和/或玩弄在使用者手指間時可以旋轉(zhuǎn)。因此，在按鈕被點擊之前經(jīng)常需要將手指或拇指在按鈕上進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)置。
觸摸墊。嵌入式鍵盤軌跡點和軌跡球作為輸入設(shè)備如同鼠標(biāo)一樣已經(jīng)廣為使用。這三個裝置每一個都提供現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)之外的優(yōu)勢，裝置本身為固定的，因此需要更少的桌面進(jìn)行操作，解釋了膝上電腦成功地主要領(lǐng)域。
可以發(fā)現(xiàn)無論如何不利用整體裝置的移動的靜態(tài)輸入裝置說明與一現(xiàn)有技術(shù)中的電腦鼠標(biāo)或本發(fā)明相比較，屏上指針移動在控制程度上的損失。由于這些裝置單獨對于手指的限制移動，僅僅可以執(zhí)行小移動當(dāng)指針需要移動大距離時該移動無效。若通過配置指針移動而補償，則手指的移動產(chǎn)生出與指針的移動相對比例更大的移動，這不可必免的降低了精確度。
本發(fā)明也允許這些裝置(使用手指)的出色的移動，但同時允許更大的“掃除”移動，可以由一現(xiàn)有技術(shù)中的鼠標(biāo)通過利用手/腕和胳膊而獲得。而且，可以當(dāng)把鍵盤區(qū)域當(dāng)作移動面時執(zhí)行-例如，不用完任何桌面空間并不需要在鍵盤和裝置之間移動手。
固定裝置(或半固定裝置)的另一個缺點為屏上指針的移動速度可能更加困難，而少直覺控制。例如，具有嵌入式鍵盤估計點裝置，指針移動相對于“按壓”應(yīng)用的總量，而不直接與(距離)手指的移動相關(guān)。然而，一更好而更直覺的控制可以通過使用者在應(yīng)用移動的一“距離”時獲得，與裝置上應(yīng)用一可變量的“力”相反。
觸摸墊為一膝上電腦上的公共界面裝置，除了具有下列缺點 指針移動通過拇指或手指直接在觸摸面之上的移動而獲得，該移動與使用者的皮膚存在摩擦。延長使用一段時間之后可能導(dǎo)致不適，并且出老繭。
應(yīng)用在觸摸屏上的使用者皮膚的不同那個狀態(tài)(例如，潮濕，污垢或汗)將產(chǎn)生一粘性或光滑面等，使界面不協(xié)調(diào)并潛在的困難或使用不舒適。
觸摸墊鼠標(biāo)鍵固定在特定位置內(nèi)。需要操作觸摸屏而移動小手，經(jīng)常使用者手指或拇指與鼠標(biāo)按鈕不重疊。這導(dǎo)致一無效，這里需要進(jìn)行手移動完成一鼠標(biāo)點擊。
圖25顯示了電腦40以一具有一顯示屏41的膝上PC的形式與電腦主體機(jī)42鉸接。電腦在鍵盤37下并與鍵盤1共面的相鄰區(qū)域43配備位置傳感手段。位置傳感手段可以利用任意適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，這里包括例如電磁，聲學(xué)或電容傳感等。裝置1的位置可以因此在主機(jī)42的上表面使用時進(jìn)行傳感。主機(jī)42進(jìn)一步配有一裝置入塢端口凹進(jìn)處44，其具有利用兩個方法中的一個使裝置1凹進(jìn)主機(jī)42的彈簧偏心基底部 1.裝置1可以簡單地用手插入凹進(jìn)處43，其中，基底部可以為在一降低的或完全提升的凸起位置之間的鎖5，該凸起位置與工作面43齊平。
2.或者(如圖25b所示)，凹進(jìn)處43基底部可以配合鉸接顯示屏41的開口和閉口分別地自動升起降低進(jìn)行配置。
圖25c顯示了電腦(如圖25a和圖25b所示)的另一種變換，也看作可變的桌上PC?？勺兊淖郎螾C電腦40也可以配有一二級寫入/屏幕面45和一關(guān)鍵鉸接主屏41，其可以關(guān)于以中心中樞點46旋轉(zhuǎn)180度，同時折疊到與電腦主機(jī)/鍵盤42，37齊平。鍵盤37也提供如前面所描述的與較早實施例有關(guān)的放大空格鍵20。二級顯示區(qū)域45可以提供一系列特性而進(jìn)行配置包括 主顯示屏41的一放大“縮放”部，進(jìn)行隨意配置顯示，屏幕部5與鼠標(biāo)指針鄰近； 作為在數(shù)字墨模式下的裝置1中的一書寫/斜線制圖區(qū)域； 為使用者演講顯示提示/分鏡頭提示卡信息，同時主屏幕41轉(zhuǎn)動面向聽眾。
圖26a和圖26b顯示了一電腦桌上PC40，具有一觸摸屏顯示器47，包括被動(例如，壓力激活)和主動(接近傳感)觸摸傳感手段。圖26a顯示了一在屏幕47的上部顯示的一虛擬半透明鍵盤48，虛擬鍵盤48的鍵可以通過一鼠標(biāo)裝置1或其他指點裝置操作。尤其是，一觸摸屏47的使用使鍵盤經(jīng)由使用者的手指14，15，16，17操作，同時使用者的拇指保持在裝置1的拇指接合面4內(nèi)。
鍵盤48可以配置成屏幕47上距離裝置1的物理位置的一特定距離的“范圍”，從而可以容易地通過使用者的手指進(jìn)行打字。在一個實施例中，鍵盤48僅僅在裝置沒有激活的時候顯示。當(dāng)裝置1通過觸摸食指尖接觸傳感器7而處于指針導(dǎo)航模式下時，使用者提示自己執(zhí)行一些非打字行為，并因此去掉鍵盤48消除過多的屏幕混亂。鍵盤48可以在裝置1激活時配置顯示，該裝置通過拇指尖接觸傳感器48(在圖21a中看見)的拇指接觸激活，盡管在圖26a和圖26b中部明顯。應(yīng)用進(jìn)一步應(yīng)用壓力而積極地點擊拇指尖接觸傳感器49，該傳感器可以配置輸入一<spacebar>鍵盤指令。
如圖26a所示的鍵盤顯示了一“半尺寸”鍵盤，適于使用者在站立時的單手輸入，或坐在沒有一桌子的位置，因此，用一只手握住書寫板40，并用另一手打字和操作裝置1。若使用者處于一桌面環(huán)境中，或者可以在他們的膝上支撐書寫板電腦40，鍵盤48可以擴(kuò)大到允許兩手打字。圖26b顯示了使用者用兩手在一鍵盤48上打字，該鍵盤延伸出整個屏幕寬度。
圖27至圖28，顯示了本發(fā)明的在一虛擬“棒”指針形式下的另一方面，該指針適宜這里所述的帶有鼠標(biāo)裝置1的使用者使用。然而，可以了解到該虛擬棒指針可以被其他鼠標(biāo)或筆輸入設(shè)備簡單地利用。
該虛擬棒指針技術(shù)為一配有軟件的顯示屏控制方法，允許一使用者利用一指點裝置1更好，更動態(tài)的控制。這不僅僅通過在x平面和y平面內(nèi)(如每一個現(xiàn)有技術(shù)中的指點裝置)的說明移動也可以用裝置1的傳感旋轉(zhuǎn)來獲得。該旋轉(zhuǎn)將指針的移動反映在屏上類似于使用一物理指針棒，例如，一教師使用一黑板和指示棒。
如圖27a至圖27c的實施例中，指針50關(guān)于一主縱軸拉長，并且在其末梢端具有一箭頭52，其他改變的指針形狀也可以使用。指針50的最接近端從裝置1的拇指側(cè)縱向突出，并與裝置1一起移動。在一實施例中，通過設(shè)置控制軟件，指針50能夠選擇(結(jié)合多個用于激活“選擇”模式的接觸傳感器輸入中的一個)屏上的物體(例如，文檔51)和位于與所述主指針軸共軸和/或在一所述拉長指針的旋轉(zhuǎn)所劃的弧內(nèi)的文本。因此，使用者能夠利用一小角度旋轉(zhuǎn)而不是打直線移動來選擇若干物體51。
在另一個實施例中，通過配置控制軟件，指針能夠執(zhí)行一現(xiàn)有技術(shù)中電腦鼠標(biāo)指針的功能，包括 在屏上的一目標(biāo)上配置指針50的末梢端，從而，一接觸傳感器輸入(或者輸入的結(jié)合)執(zhí)行一行為，例如，在一URL網(wǎng)頁鏈接上點擊，在一屏上按鈕上點擊，在一屏上形式內(nèi)的一區(qū)域內(nèi)點擊等； 屏上的一目標(biāo)上配置指針50的末梢端，并輸入一“觸摸保持”輸入(例如，點擊和保持)至至少一個接觸傳感器，任何另外的移動都執(zhí)行一行為，例如，在屏上移動一物體，或者在屏上做出一范圍如一文本的選擇或在屏上路徑上繪圖。
圖28a和圖28b顯示了位于鄰近電腦顯示器41的一現(xiàn)有技術(shù)中的工作面上的鼠標(biāo)裝置1(沒有顯示)的可選擇的實施例，如一鼠標(biāo)墊或者類似的。在這種實施例中，用現(xiàn)有技術(shù)的方式產(chǎn)生屏上指針50，該指針具有指針輸入和所述旋轉(zhuǎn)移動控制的傳統(tǒng)特點。尤其是，所述指針50兩端拉長，在一末梢端52處具有一箭頭，并且在另一端53具有一完全圓形“樞軸點”的標(biāo)志。指針50可以通過使用者進(jìn)行配置從而改變指針軸的形狀或長度；或者，在指針50旋轉(zhuǎn)和相應(yīng)裝置1的物理旋轉(zhuǎn)之間調(diào)整縮放比例，從而更適于控制，精確選擇。
旋轉(zhuǎn)虛擬指針的激活可以通過很多方法獲得，包括專用裝置接觸傳感器的激活，或從新有接觸傳感器的輸入的組合?？蛇x擇地，旋轉(zhuǎn)指針可以連續(xù)用作缺省指針并且不需要任何使用者的激活。產(chǎn)生屏上指針50旋轉(zhuǎn)的裝置1旋轉(zhuǎn)可以利用任何現(xiàn)有技術(shù)而傳感，現(xiàn)有技術(shù)如光學(xué)技術(shù)，或通用的電磁傳感器或電子環(huán)繞技術(shù)。位于底部2的產(chǎn)生裝置移動信息的兩個光學(xué)傳感器用于計算如后面詳細(xì)所述的旋轉(zhuǎn)，該裝置移動信息傳輸電腦40并得以處理?？蛇x擇地，Wacom Technology Corporation的一應(yīng)用技術(shù)電磁傳感器提供能夠探測“傾斜”以及傾斜方向的一筆裝置。從而，將一卷以一已知傾斜角度裝配到裝置1中，允許裝置1的旋轉(zhuǎn)角度和方向得以傳感。另一個該Wacom公司的產(chǎn)品包含嵌入筆內(nèi)的兩個卷，用以探測旋轉(zhuǎn)并適于在裝置內(nèi)執(zhí)行，從而探測出旋轉(zhuǎn)移動用以產(chǎn)生屏上指針50旋轉(zhuǎn)。更進(jìn)一步的實施方式可以使用兩個聲波發(fā)射機(jī)來確定旋轉(zhuǎn)。
如上所述，如圖27至圖28所示的兩個旋轉(zhuǎn)指針實施例可以解釋在任何現(xiàn)有技術(shù)方式中的指針50的旋轉(zhuǎn)移動，包括下列方法，參考圖28c至圖28d所描述的。在一實施例中，具有一電子環(huán)繞或電磁傳感器(沒有明確顯示)位于裝置1內(nèi)，環(huán)繞通過一軟件驅(qū)動(圖中未示)結(jié)合位置上的x和y軸數(shù)據(jù)輸出一方向(例如，從0度到360度的方位)到指針控制軟件。
屏控制軟件能夠利用一旋轉(zhuǎn)方位繪制屏上指針50，與裝置1的物理旋轉(zhuǎn)方位，加上任何定義偏移量。因此，在一實施例中，控制軟件允許0度方位的校對，以至于將裝置朝向0度或360度，裝置1接收的位置數(shù)據(jù)值經(jīng)過解釋現(xiàn)實出水平方向的指針50，指向左邊或代表一部確定或空閑位置的270度(如圖28c所示)。因此，圖28c的實施例顯示了裝置1方向和屏上指針50方向之間的270度或負(fù)90度的偏移量。圖28d顯示了315度或負(fù)45度的偏移量的可選擇地實施例?？梢钥闯?，中立位置(聯(lián)合的偏移量)可以配置成任何需要的角度。
因此在使用中，裝置1中x和y位置的數(shù)據(jù)可以用于樞軸點53的屏上中心定位，當(dāng)旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)在正確角度上用于繪制指針軸和尖端52時?？紤]到控制軟件制定指針長度為30單元的幾個例子，裝置1的位置數(shù)據(jù)在屏上位置是x＝400，y＝200，270度的測量旋轉(zhuǎn)角度和負(fù)90度的偏移量。
利用這個數(shù)據(jù)，虛擬指針棒軟件將繪制一個箭頭，其具有在位置x＝400，y＝200處開始的一樞軸點，箭頭將進(jìn)一步在180度角(270-90)處繪制(例如，指示垂直向下)。
控制軟件可以配置成需要考慮到x和y位置數(shù)據(jù)的所需的偏移量，從而確保箭頭尖端52部會移動超過屏幕邊緣，盡管樞軸點53可以移動出屏幕邊緣。
注意到若裝置1直接在屏面上操作(如圖27所示)然后，樞軸點53將在裝置1“下”并不可以直接看到。
在另一個實施例中，裝置1可以配置兩個光學(xué)傳感器(圖中未示)，一個完全位于裝置中心(傳感器1)而另一個(傳感器2)位于朝向裝置1的一末端。
現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)移動傳感技術(shù)在鼠標(biāo)指針記錄中使用，該記錄相對在任何方向中取代，而不是絕對位置。因此，若裝置1在任何方向中移動而不是旋轉(zhuǎn)，兩個傳感器的x和y取代值保持一致而不論裝置1移動到一新位置。
屏上控制軟件利用傳感器1位置數(shù)據(jù)確定樞軸點53(如前所述)的屏上位置，并計算指針50的旋轉(zhuǎn)角度偏移量，當(dāng)探測到兩個傳感器的替換值內(nèi)的任何差異的時候。
有很多方式解釋數(shù)據(jù)，從而得到相應(yīng)的屏上指針50旋轉(zhuǎn)，其中下列為一個例子 1.假設(shè)一屏上指針50的長度為40mm，而在光學(xué)傳感器1和傳感器2之間的距離為20mm，裝置旋轉(zhuǎn)移動，并且兩個傳感器的替換數(shù)值通過屏上控制軟件接收。
2.傳感器1代表x＝+10和y＝+0的替換(例如，10個單元向右的移動)，以及傳感器2代表x＝+14，y＝-1的替換。
3.因此，指針50的樞軸點53將在屏上向右移動10個單元。
4.指針尖端52的相應(yīng)位置根據(jù)下列確定 a.計算兩個傳感器之間的替換差異，例如，x＝+4(14-10)，和y＝-1(0-1)。
b.計算兩個傳感器之間距離和指針50的屏上長度之間的比率，例如，指針棒長度＝40mm，傳感器間隔距離＝20mm，因此比率為“2”(40/20)。
c.通過比率乘積傳感器替換差異，例如x＝8(4*2)，y＝-2(-1*2) d.確定指針尖端52的更新位置，當(dāng)傳感器1(x＝10，y＝0)的替換值增加到步驟c中的“比例”替換上，例如，x＝18(10+8)，y＝-3(-2+-1)。
e.因此，指針尖端52的位置將向右移動18個單元向下移動3個單元以及在尖端52和旋轉(zhuǎn)點53之間繪制一線。
5.若在指針50的長度變換中移動指針尖端52的結(jié)果(由于一個傳感器丟失一些替換數(shù)據(jù)，或由于環(huán)繞問題)，然后指針尖端52將移動到最近的位置，從而保持指針50的長度盡可能接近配置的長度。
圖29至圖44顯示了本發(fā)明實施例中應(yīng)用這里所述的裝置1的文件導(dǎo)航，滾讀形式，和縮放控制方法，或其他已知指點裝置。
盡管方法可以通過未更改的現(xiàn)有技術(shù)中的筆/鼠標(biāo)指點裝置或這里所述的裝置1來執(zhí)行，尤其是，裝置1包含一專用尖53。圖29顯示了一現(xiàn)有技術(shù)中的具有一滾尖53的兩個按鈕鼠標(biāo)54，該滾尖從一后蓋突出，而圖22a，圖22b，圖23a和圖30顯示了同時配有滾尖53和數(shù)字墨書寫尖的裝置1，兩個尖在底部2的相對后蓋上。在每個裝置1，54中，滾尖通過設(shè)置和導(dǎo)向，尖53的末梢部可以從裝置1，54的下表面升起從而防止與工作面接觸，這時，裝置1，54的下測處于與工作面齊平的位置。
裝置可以通過許多方式處于“文件導(dǎo)航模式”內(nèi)，包括一專用接觸傳感器，從尖53與工作面接觸(或緊密靠近)開始，一進(jìn)入現(xiàn)有接觸轉(zhuǎn)感器和/或傾斜裝置(1，54)的組合輸入。因此，尖53本身可以為能夠在觸摸接觸和“點擊激活”之間區(qū)分的一接觸傳感器。因此，考慮到裝置1，提供的兩個狀態(tài)“觸摸”和“點擊”，分別對應(yīng)于或上方“盤旋”或觸摸工作面以及來在工作面上按壓尖53的“點擊”激活。圖30a顯示了在指針導(dǎo)航模式中的裝置1，其底部與工作面55齊平。處于裝置1后側(cè)的滾尖53的尖端保持掃過工作面55。圖30b顯示了在“文件導(dǎo)航模式”下操作的同樣的裝置1，向后傾斜裝置1，滾尖53的尖端與工作面55接觸(或緊密鄰近)。
可以了解到方法也可以利用一筆指點裝置(圖中未示)來簡單地執(zhí)行，這里，文件導(dǎo)航模式可以通過在筆的筆桶上，或在鍵盤上，按壓一接觸傳感器或在一獨立裝置(例如，在一移動裝置上)上的一按鈕而啟動，這種用于一書寫板PC(或具有一針的其他可攜式裝置)中的筆裝置，通過配置執(zhí)行尖點滾讀，將為使用者提供比當(dāng)前所用“滾動條”滾讀方法更有效的導(dǎo)航一文件的方式。
考慮到方法更多的細(xì)節(jié) 當(dāng)尖指針53接觸或靠近工作表面，主機(jī)(圖中未示)輸入“文件導(dǎo)航模式”并且屏上指針變?yōu)榫哂幸诲F形外環(huán)狀物(如圖31所示)的一十字絲目標(biāo)56，以文件窗的中間為中心?？梢粤私獾嚼L圖表現(xiàn)出的眾多變化并且發(fā)明并不局限于實施例所描述的范圍內(nèi)。
圖32所示的流程圖說明與方法配合的一控制過程的實施例，其中首先(步驟57)，無論尖指針53是否接觸或完全接近工作面55都將執(zhí)行一決定，用以表述使用者進(jìn)入文件導(dǎo)航模式的意愿。若為正，文件導(dǎo)航模式被啟動(步驟58)并且屏上指針變換為錐形十字符號56，尤其位于在文件的中心。在本發(fā)明的一個實施例中，下一階段(步驟59)決定使用者通過尖端53接觸傳感器輸入激活種類。尖端53可以為任意一個 雙或單點擊和釋放(步驟60)；或 雙點擊和保持(步驟61)；或 單點擊和保持(步驟62)。
在一個實施例中，若使用者執(zhí)行一雙點擊或單點擊(步驟60)并釋放和從中心點移動十字56，所視的文件可以基于中處于在新的十字指針56位置；一雙擊和保持(步驟61)說明“縮放”模式，如細(xì)節(jié)所描述的，當(dāng)一單擊和保持(步驟62)進(jìn)入如下面擴(kuò)展的“滾動模式”。
在啟動之后，不同的打字員經(jīng)由尖端53傳感器(如圖33所示)執(zhí)行不同地滾動模式(步驟62)。在一單擊和保持62之后，確定(步驟63)是否執(zhí)行在仍然位于中心的十字指針56進(jìn)行點擊，或者是否使用者已經(jīng)移走指針。若步驟63的結(jié)果為YES(例如，十字指針56仍然位于中心)，程序進(jìn)入“自由形成滾讀”(步驟64)，這時文件基于目標(biāo)位置而處于中心，這里，在任何相應(yīng)方向內(nèi)的任何移動將導(dǎo)致方向內(nèi)的滾讀開啟。若步驟63的結(jié)果為NO，程序進(jìn)入“永久滾讀模式”(步驟65)將在下面進(jìn)行全面描述。
在進(jìn)入滾讀模式62之后可能會有兩個進(jìn)一步的選擇輸入。使用者可以既執(zhí)行一單擊伴隨一完全向上或向下“沖”66；或可選擇性地執(zhí)行一單擊和一完全向左或向右的“彈開”67。術(shù)語“沖”和“彈開”為純粹提示的標(biāo)志從而代表本來的相同的行為，但卻在不同方向內(nèi)。一“沖”66為一向上或向下的簡明快速的移動，在單擊(象征指針56的錐形環(huán)狀物的自轉(zhuǎn))以及可以通過定義(最好由使用者操作)快速地滾動文件(步驟68)到文件的開始/終點。因此，一左/右“彈開”67通過一使用者定義量移動文件(步驟69)，可以包括移動象征彈開書頁的行為的一上一頁/下一頁。
在永久滾讀模式中(步驟65)，在尖指針53在工作面55上向下按壓并保持，錐形環(huán)狀十字指針56可以用一三維(3D)表現(xiàn)手法70替代(如圖34至圖36，和圖38所示)。當(dāng)使用者在任何方向內(nèi)移動尖指針53時，為了說明滾讀的方向，錐形環(huán)狀70將關(guān)于屏幕平面內(nèi)的一軸而暫時旋轉(zhuǎn)，從而排列環(huán)狀物70的平面到永久滾讀的新“定義”方向。在一些應(yīng)用中，例如，電子數(shù)據(jù)表或文字處理。最好將永久滾讀的允許的方向限制在垂直或水平面。
可選擇地，永久滾讀可以在任何鎖定在任何方向，使用者在原始定義階段移動尖指針。圖34顯示了將錐形環(huán)狀物鎖定在大約向上以及從垂直向左45度的方向上，而圖35顯示了垂直向下滾讀鎖定，以及圖36顯示了在水平面向右鎖定滾讀。在設(shè)定滾讀方向的最初移動之后，環(huán)狀物70關(guān)于穿過集合中心的一軸進(jìn)行“旋轉(zhuǎn)”(在屏上動)，從而說明在鎖定方向內(nèi)的滾讀量。滾讀方向現(xiàn)在鎖定在于最初旋轉(zhuǎn)相同的方向內(nèi)，并保持鎖定直到 尖指針53從工作面提升，或 使用者“返回”(如下面所述)。
可以了解到永久滾讀的方向內(nèi)的取消，暫停和/或回動的其他變換方式是可以的。滾讀的鎖定方向是永久滾讀的一個有力方面并可以使使用者通過一文件輸入各種人體環(huán)境改造學(xué)裝置1移動(尤其旋轉(zhuǎn)移動)用于滾動。
例如，為了向下滾動，使用者將在工作面55上“放置”尖指針53，并在開始(最好)循環(huán)移動之間將其向下移動，這將導(dǎo)致由裝置1移動的速度決定的速度下的永久向下滾讀。使用者可以在一逆時針或順時針方向根據(jù)個人選擇開始循環(huán)移動(無論哪一個觸摸更佳舒服)，但是滾度將在向下位置鎖定。圖35也顯示了尖指針53的兩個替換路徑71，從而得到一小量的向下滾讀，同時錐形環(huán)狀物70進(jìn)一步在屏的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而描述向下滾讀。在錐形環(huán)狀物70上的箭頭記號73代表滾讀方向。
實際的滾讀距離可以與尖指針53運行的距離直接對應(yīng)或者可以通過一乘法器來修訂，例如， 滾度距離＝尖指針53距離*常數(shù)。
為了水平滾動，例如，向右，使用者將在尖指針53上按下并將裝置1在如圖36所示的一循環(huán)移動之后移動到右邊。
施行許多不同的方式倒轉(zhuǎn)或改變永久滾讀的鎖定方向，并且本發(fā)明并不局限于任意一個方法。在一個實施例中，任何尖指針53移動，不考慮方向，可以獲得在鎖定方向內(nèi)的滾動移動。這種結(jié)構(gòu)需要退出或回動鎖定滾讀的一額外的方式，該方式例如一特定接觸傳感器輸入或裝置1的組合輸入。在一可選擇地實施例中，通過裝置1中使用的“后退跟蹤”動作(最有可能循環(huán))，當(dāng)仍然處于“鎖定滾讀模式”下，使用者可以回動滾讀方向(例如，一180度方向改變)如果鎖定滾讀動作作為一“漫步轉(zhuǎn)盤”而可以觀察到，返回可以當(dāng)作“轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤”到其他路線。圖37a顯示了返回的例子，這里尖點軌跡71同時在x和y平面反轉(zhuǎn)方向。相反，圖37b顯示了一尖軌跡71，盡管旋轉(zhuǎn)的方向從逆時針改變到順時針，方向性逆轉(zhuǎn)僅僅發(fā)生在任意給定距離的x或y軸內(nèi)，而不是在兩軸內(nèi)。因此，如圖73b所示的軌跡71僅僅在一個沒有反轉(zhuǎn)的方向內(nèi)鎖定滾讀。盡管主機(jī)(圖中未示)也可以進(jìn)行編程識別和分類旋轉(zhuǎn)的尖指針53從而確定一“返回”移動，將問題計算解決到X和Y軸移動上更加簡便。
在再一實施例中，滾讀方向的一反轉(zhuǎn)或“返回”可以定義為任何移動，這里使用者反轉(zhuǎn)尖軌跡71并遵照一彼此相反路徑。這使使用者可以遵照他們所需的任何行為或動機(jī)并允許具有一直覺移動的返回。這個實施例可以通過配置包含一可定義的公差，對于在反轉(zhuǎn)行為內(nèi)的重新追蹤尖軌跡71內(nèi)的精確度，可以看作一無效返回。
用于滾讀一文件的典型順序由一“圖像”組成并開始于在如一桌面的工作面55上的按壓尖指針53，這是在一個方向內(nèi)移動裝置1之后。當(dāng)裝置1運行出桌面空間時，使用者將開始一旋轉(zhuǎn)移動，但文件將繼續(xù)在原始滾讀方向內(nèi)滾讀。當(dāng)滾讀“目標(biāo)”(例如，滾讀“目的地”，或使用者有興趣的點)在屏幕上，使用者將提升尖指針53-并在平面上盤繞尖指針53，這將在屏上顯示“十字”。使用者移動尖指針53(面上)，然后當(dāng)屏上目標(biāo)處于十字56下在尖指針53上按下-這將對準(zhǔn)具有屏/窗中心的文件上的目標(biāo)。
在永久滾讀(尖指針53為“保持向下”)期間，使用者也可以執(zhí)行一左/右“彈開”(下一頁/前一頁)或如前面所述的一“彈開”。例如一上或下沖在這個情況下將文件“沖”到當(dāng)前鎖定滾讀方向內(nèi)的邊緣。
如圖38所示，屏窗內(nèi)的滾讀指針的屏位置(例如，錐形環(huán)狀物70)也可以根據(jù)整個文件，用于代表當(dāng)前屏窗73的位置，在如圖38所示例子中，一網(wǎng)頁瀏覽器剛剛下載一比視覺窗73“高出”三倍的網(wǎng)頁。圖38a至圖38c顯示了在鎖定永久滾讀模式下，使用者從頂部(圖38a)到底部(圖38c)向下滾讀文件的順序。
錐形環(huán)狀物70在窗73頂部沿y軸對準(zhǔn)，而葉可以在x軸的中心對準(zhǔn)。X和y軸代表處于文件的最主要部分的可視屏，并當(dāng)窗73顯示100％的文件寬度時，穿過x軸處于中心。
當(dāng)使用者向下滾動，錐形滾動輪70“滾下”，在網(wǎng)頁文件的中間點(圖38b)處，指針70在y軸內(nèi)的中心。因此，當(dāng)使用者到達(dá)文件(圖38c)的末端，環(huán)狀指針70已經(jīng)滾到窗73的最不重要的位置。因此，指針70超過屏窗73的移動不僅僅提供公共滾條滑按鈕的Y軸可視位置，也反映了X軸。窗73可以不具有現(xiàn)有技術(shù)中的滾條顯示出來，因此釋放了屏面積，具有在移動電腦設(shè)備上用于小平顯示器的獨特效果。
若使用者停止在一給定方向內(nèi)的滾讀(尤其通過停止一旋轉(zhuǎn)移動)，同時仍然保持按下尖指針53，錐狀環(huán)形指針70將消失/不見并且將再一次探測到移動時立即重現(xiàn)。滾讀將急速在前面鎖定滾讀方向內(nèi)。在一實施例中，在一重新啟動之后立刻產(chǎn)生任何返回移動是可以忽視的。這避免了使用者對于在非激活屏一段時間之后的無意識滾讀方向反轉(zhuǎn)效果上的困惑。
圖39顯示了圖33中提出的縮放模式(步驟61)的一流程圖，可以通過尖指針53傳感器一雙擊和保持激活，或可選擇性地，通過一第二尖指針53的激活而啟動。不同的選項可以通過一雙擊和保持74，其啟動了一永久縮放模式(步驟75)，或一雙擊和“沖”移動76，其啟動了一阻礙縮放功能(步驟77)來實現(xiàn)。
在永久縮放模式75內(nèi)，屏指針可以用圖40內(nèi)的一錐形環(huán)狀物78替代，與滾讀十字指針56類似，盡管十字可以用指針78中心的一雙箭頭元件79替代，該指針位于一單對角線十字80上?？s放指針78替代十字指針56，當(dāng)尖指針53在工作面上環(huán)繞的時候出現(xiàn)該十字指針56。若使用者已經(jīng)從中點移動十字56，該可視文件將在新十字指針56位置上處于中心，如圖32流程圖的步驟60。
為了在實施例中啟動縮放，使用者在任意向上或向下方向內(nèi)執(zhí)行一初始移動，并為了放大，使用者開始一向下或向左方向移動。很容易了解到選擇性地移動可以定義為觸發(fā)縮小或放大。移動的分類包括一向上，或向下或向左或向右，使用者可以事先調(diào)整限定。例如，在135度到315度之間的移動(這里0度為豎直向上)可以定義為一向上移動。對于永久滾讀，永久縮放方向(縮小或放大)通過尖指針53的初始分類移動而鎖定。因此，圖41內(nèi)的軌跡71將產(chǎn)生一永久放大行為，由于在量化放大的循環(huán)/弓形移動之前的尖路徑71的初始向下分量。在縮放期間，錐形環(huán)狀物78顯示一3D旋轉(zhuǎn)直觀顯示，關(guān)于單交叉線軸80的旋轉(zhuǎn)，如在圖42a至圖42c內(nèi)說明順序所示。在與永久性滾動模式相比方式內(nèi)，一經(jīng)裝置1的返回輸入將再一次反轉(zhuǎn)縮放方向。
在另一個實施例中，(圖43所說明的)產(chǎn)生一方法操作并顯示一“鎖定邊界”81，例如，在使用者執(zhí)行一放大之前，屏窗73的一部分(典型一矩形)與窗73相連。當(dāng)使用者放大(依次在圖43a至圖43c說明)，該鎖定邊界81保留在屏圖像上，在放大過程中，剩余的屏圖像與平圖像減少的尺寸匹配。
一旦獲得所需的放大等級，使用者可以釋放(升起)尖指針53，這時指針點恢復(fù)到一十字56。然而，尺度鎖定邊界81也變?yōu)橐徊糠种羔?6并與指針的移動一起移動。在尖指針(圖43e)上按下之前，使用者然后對回到普通指示或點擊，或移動鎖定邊界(同時環(huán)繞)到一新屏位置(如圖d所示)做出選擇。在鎖定邊界81限定的區(qū)域上，可以縮小到與鎖定邊界81的初始設(shè)計中的現(xiàn)有縮放等級相同的等級。
若在縮放過程中減少鎖定邊界81到一點，這樣窗73內(nèi)的圖像(或文檔)變得很能分辨或很難識別，鎖定邊界81在尖指針53從工作面提升的時候，變?yōu)橐弧胺糯箸R”。這樣，呈現(xiàn)兩個邊界，“鎖定邊界”81保留在原來縮放等級，而另一個邊界圍繞在放大圖像的邊緣。當(dāng)盒子移出圖像，將再放大顯示盒內(nèi)顯示一放大圖像，如圖43f所畫的。
圖44顯示了用于自動圖快的再一個實施例。當(dāng)放大時，成比例“寬和短”，或“小和高”的文件需要產(chǎn)生出更大量的不用的屏面積或“白色空間”。這個可能關(guān)鍵典型地位于每一側(cè)，或根據(jù)文件的比例在文件上/下。尖指針滾讀/縮放方法可以自動圖塊圖像，從而充分利用不用的屏區(qū)域。例如對于一非常寬全景照片(圖中未示)，圖像可以分成兩半，若在圖像上/下，沒有足夠的空白空間。圖像的左手邊將在頂部，而右手邊在底部。
“基于文檔”的文件典型性地非常“小而高”。因此，當(dāng)使用者放大一文件83時，部分文件的上83和下84當(dāng)前位置將被從左到右，從上到下設(shè)置。對于包含頁面調(diào)度信息的文件，邊界可以放置在頁面四周。
在一實施例中，圖快布置僅僅在文件第一次打開或改變?nèi)课募叽绲臅r候進(jìn)行確定和限定。文件進(jìn)而根據(jù)可用空間最有效的使用而布置，這時處于全文件(放大)視點。若沒有足夠的頁用于分開文件而進(jìn)行圖快，使用者可以在圖快發(fā)生之間及時確認(rèn)并且單一可用“頁”分成兩個。例如，一全景照片實際上為“一頁”，因此，首先被詢問是否在圖快發(fā)生之間使用者需要將圖像分開。
如永久滾讀和縮放模式，當(dāng)圖快時，使用者可以執(zhí)行一“沖出”(如前面所述的)，其將縮放到最大可用程度，或一“沖入”-取消前面縮放并返回到原始狀態(tài)。上面描述的滾讀，縮放和圖快的實施例具有比現(xiàn)有技術(shù)中更多的優(yōu)勢。
通過一相對一專用按鈕的獨立尖指針53激活的“鎖定滾讀模式”可以提高人工環(huán)境學(xué)，尤其這個模式將典型地保持在長時間內(nèi)(例如，閱讀和滾讀一長文件或網(wǎng)頁)并且有必要至少使用相同的力。當(dāng)裝置1達(dá)到其物理移動(例如，一鼠標(biāo)墊的邊緣)的末端時，永久滾讀避免使用者不得不執(zhí)行一“拾起”，“放下”行為。由于使用者物理上“繪制”“圓圈”的尺寸是可變的，可以在很大程度上控制滾讀量，例如，為了滾動更快，可以放大循環(huán)移動 盡管滾輪在閱讀文件時非常受歡迎，它們僅僅適用于一種滾讀形式，例如，文件閱讀。滾動輪也僅僅在將裝置1移動變?yōu)檠b置移動信息上具有50％的效率，而一半的食指移動浪費在“重新配置”(從下到上移動手指)內(nèi)。相反，尖指針方法的效率為100％，例如，所有裝置1移動都轉(zhuǎn)換為滾讀移動，同樣具有一更大范圍的滾讀速度，和方向。
一專用接觸傳感器(和手指或拇趾)，允許一現(xiàn)有技術(shù)中的左鼠標(biāo)點擊保持在“點擊和保持”位置，這樣，使用者做出非常有效的需要滾讀的“大選擇”。這將導(dǎo)致選擇處理(通過點擊和保持左鼠標(biāo)按鈕7或類似)以及滾讀/縮放處理(利用尖指針53)為獨立的。將更加提高做出比可視窗更大的選擇。例如電子數(shù)據(jù)表的應(yīng)用也有益于在X軸和Y軸上有效的滾讀。同樣地，一延伸出當(dāng)前可視文件的“大選擇”操作可以進(jìn)行簡單地執(zhí)行。
在一小型PC的可攜式計算裝置上使用一筆裝置(圖中未示)或具有一針的電話方面，上述滾讀方法也非常適用。屏的尺寸本身很小，當(dāng)瀏覽網(wǎng)頁時，不可避免地需要滾讀，這里，通常需要高程度的垂直和水平滾讀。在這個實施例中，裝置提供一“滾動按鈕”，其具有一接觸傳感器，這里，觸摸代表筆上的“環(huán)繞模式”，而“點擊”為尖壓模式。
滾讀/縮放方法可以應(yīng)用到許多其他GUI控制上，這些控制具有一增加/降低數(shù)值得需要，例如 卷滑控制等， 標(biāo)準(zhǔn)菜單選擇(例如，點擊“文件”然后“滾動”向下到“存儲為”)，以及 在一“下拉菜單”內(nèi)選擇(例如，顯示在一網(wǎng)頁瀏覽器內(nèi)的“地址”當(dāng)前URLs的菜單)。
文件管理夾的導(dǎo)航和檢查，尤其那些合并的拇指甲圖象等。
僅僅通過例子的形式說明本發(fā)明的各個方面，并且可以了解到在不脫離本發(fā)明范圍的修改和改進(jìn)都將包括在本發(fā)明內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一電腦指點裝置，其特征在于，包括
一具有適合在一工作面滑動的一下表面的底部；
一突起部，所述突起部從所述底部完全向上突出，而且具有在該突起部的一第一側(cè)面的一拇指接合面；
至少一在與所述第一側(cè)面相對的突起部的第二側(cè)面上的食指尖接合面和/或中指尖接合面，從而使所述指點裝置能夠放置于所述工作面上，所述工作面通過多個接觸點共同限定一接觸面而支撐著，所述接觸點包括以下兩者任一
所述下表面的一個或多個部分和由所述指點裝置延伸的至少兩個突起的端部；或者
至少三個突起。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括一與所述拇指接合面連接的拇指保持部。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，包括
至少一接觸傳感器；
一移動傳感器，其能夠探測指點裝置相對于工作面的移動并產(chǎn)生指點裝置移動移動信息；
一通訊裝置，其能夠向電腦和顯示屏傳遞指點裝置移動信息和接觸傳感器信號，從而分別在顯示屏上顯示屏幕指針移動和向所述電腦輸入指令信號。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述下表面是完全平面的或形成一個或多個凸部。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，拇指接合面和/或指尖接合面為至少輕微凹陷的。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述拇指接合面至少一部分是面向上的，從而使用戶能夠在激活接觸傳感器時通過使用向下壓力以穩(wěn)定裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述拇指接合面和中指尖接合面是空間定向的且分離的，從而所述指點裝置被抓緊于設(shè)置在用戶拇指和食指間的握筆式夾具中。
8.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述拇指保持部包括下述中的任何一個
一唇狀物、隆起物、突出體、或位于所述拇指接合面的與所述突起部相對的側(cè)面上的凸起端；
一延長的隆起物，所述隆起物位于沿著所述拇指接合面的一邊，被設(shè)計成至少部分地懸在/重疊于一放置成靠著所述拇指接合面的拇指的一部分上；
一至少部分有回彈力的延長的隆起物，所述隆起物位于所述拇指接合面的一上和/或下端，被設(shè)計成至少部分地懸在/重疊于一放置成靠著所述拇指接合面的拇指的一部分上；
一為了保持遠(yuǎn)端指骨拇指部分的凹進(jìn)處；
一為了包圍拇指掌部區(qū)域的保持元件、夾子或帶子；
一能夠容納一嵌入拇指部分的延長孔；
一能夠可釋放地保護(hù)所述拇指指骨的一個或多個部分的夾子、帶子；
一有回彈力的、彈性體的和/或高摩擦力面。
9.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述通訊裝置是從下面的集合中選擇的
無線電廣播發(fā)射機(jī)；
紅外發(fā)射機(jī)；
導(dǎo)電體；
聲波發(fā)射機(jī)；
磁場。
10.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述移動傳感器系統(tǒng)包括至少下列中的一個
光電傳感器；
機(jī)電滾動傳感器；
動圈和磁場擾動傳感器；
超聲波三角系。
全文摘要
一種電腦指點裝置包括一具有適合在一工作面滑動的一下表面的底部，一突起部，所述突起部從所述底部完全向上突出，而且具有在該突起部的一第一側(cè)面的一拇指接合面，一與所述拇指接合面相配合的拇指保持部，以及至少一食指尖和/或在與所述第一側(cè)面相對的突起部的一第二側(cè)面上的中指尖接合面，至少一接觸傳感器。
文檔編號G06F3/033GK101576780SQ200910136290
公開日2009年11月11日 申請日期2006年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月30日
發(fā)明者格蘭·內(nèi)維爾·歐德格 申請人:史翠克有限公司