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人體工程學跟蹤球裝置的制作方法

文檔序號:2610881閱讀:199來源:國知局
專利名稱:人體工程學跟蹤球裝置的制作方法
本申請是共同受讓的2000年2月9日遞交的,題目為“人體工程學跟蹤球”的美國專利申請(代理人文檔號為009623-023700)的權(quán)利及利益的部分繼續(xù)申請。
本發(fā)明一般涉及指向裝置,特別涉及人體工程學指向裝置。
計算機跟蹤球裝置之類的指向裝置通常用來比方說控制光標在計算機屏幕上的運動。在使用指向裝置時,手和手指的動作和位置常常高度重復(fù)。使用指向裝置、特別當動作和/或位置生硬和緊張時,會造成重復(fù)緊張性疾病。因此要求指向裝置的形狀不致于迫使使用者的手腕、手和手指采取生硬和緊張的位置和/或動作。
現(xiàn)有指向裝置的設(shè)計符合人體工程學要求。本受讓人的美國外觀設(shè)計專利No.411,837示出了引導(dǎo)手臂遠離手掌全向下方向。
Gart的美國專利No.4,862,165公開了一種鼠標,該鼠標有一支撐手的前表面的拱形掌骨-指骨支撐面和一支撐手的魚際部的下凹魚際部支撐面。
Goldstein等人的美國專利No.5,726,683公開了一種鼠標,該鼠標有一上表面、一右側(cè)面和一垂直向上的左側(cè)面。該上表面從前向后呈15-30°、從左向右呈20-30°的負坡度,其前部用來支撐指骨。該上表面包括一從前向后伸展、位于操作者魚際部隆起下方、支撐魚際部隆起的高峰和一表面,操作者可用其魚際部隆起通過該表面推動鼠標。
Lo的美國專利No.5,576,733公開了一種鼠標,該鼠標有一把一直立手的所有手指支撐成筆直位置和一直立堆的直立、手指主支撐面。該鼠標的另一邊有一支撐拇指的拇指支撐面。
Scenna等人的美國專利No.5,894,302公開了一種鼠標,該鼠標包括一上表面,該上表面上有一支撐由魚際區(qū)、小魚際區(qū)和掌骨-指骨關(guān)節(jié)下方區(qū)域圍成的手的三角區(qū)的隆起。該上表面的尾部有一位于使用者的手的魚際與小魚際會聚部下方、承受該會聚部的壓力的上升部。鼠標前部的手指按鈕比該隆起高。
Kaneko等人的美國專利No.5,414,445公開了一種鼠標,該鼠標包括一上表面,該上表面上有一支撐掌骨-指骨關(guān)節(jié)的隆起。手在鼠標上時,手腕抵靠在鼠標所在的工作面上。
本發(fā)明以各特征的獨特組合和各種新修面對現(xiàn)有指向裝置作出改進,提高指向裝置的使用舒適性。為此,本發(fā)明提供一種指向裝置,該指向裝置在支撐使用者的手時防止手的手腕和手指和關(guān)節(jié)處于極端姿態(tài)位置,例如手腕伸展、手的手掌全向下、拇指的內(nèi)收或外展。該裝置的形狀還使得腕管所受壓力減小、通過把手腕抬高到工作面上方而減小手腕敏感區(qū)上的接觸壓力。因此,該指向裝置在使用過程中使得手和手腕的姿態(tài)更放松、減小肌肉的靜態(tài)負載和減輕緊張程度。
按照本發(fā)明的一個方面,一使用在一工作面上的指向裝置包括一可置于該工作面上的底面和至少一個手指操縱的指向部件。在一實施例中,該指向裝置為一計算機跟蹤球裝置。
該裝置包括一上表面,該上表面上有一接觸使用者手掌的手掌區(qū)的第二手指的掌骨-指骨(MP)關(guān)節(jié)且最好是第三手指的MP關(guān)節(jié)的至少一部分的冠頂。該冠頂相對底面的高度比上表面的其余部分高。由于使用該裝置時多項重復(fù)性工作之一需要使用第二和/或第三手指按下按鈕,而這涉及到主要圍繞這些手指的MP關(guān)節(jié)運動,因此該冠頂有利地提供從這些MP關(guān)節(jié)向手腕的主要支撐。
該上表面從冠頂向下向前向第二和第三手指的指尖伸展而形成一前區(qū)、向下向后向使用者的手腕伸展而形成一后區(qū)以及向下向外向第四和第五手指的MP關(guān)節(jié)伸展而形成一外區(qū)。一橫向隆起從冠頂向外伸展,接觸手掌區(qū)的第四和第五手指的MP關(guān)節(jié)(可能還有第三手指MP關(guān)節(jié)的一部分)。該橫向隆起從冠頂向下傾斜,使手遠離手掌全向下方向。該后區(qū)支撐手的小魚際區(qū)。
冠頂和后區(qū)最好相對底面足夠高,把手腕保持在工作面上方,使手腕位于近中性位置而很少伸展或不伸展,減小由與工作面長時間接觸造成的手腕敏感區(qū)上的接觸壓力。
后區(qū)以足夠大的曲率向下向后傾斜,以避免接觸手掌的腕管區(qū),從而減小腕管上的壓力。例如后區(qū)一般構(gòu)作成避免接觸腕管的至少中部和近端部,但可接觸腕管的遠端部。在一實施例中,后區(qū)向后方向上的曲率大于前區(qū)向前方向上的曲率。
后區(qū)包括一“魚際穴(thenar void)”,以避免支撐魚際區(qū),從而拇指可下懸在一拇指中性位置上而相對指向裝置自由運動。這消除了現(xiàn)有鼠標裝置中由魚際支撐造成的魚際區(qū)上的壓力和負載。
該殼體包括一內(nèi)側(cè)面和其一部分露出該內(nèi)側(cè)面以面對拇指的一跟蹤球。該內(nèi)側(cè)面期望地在與跟蹤球鄰接的區(qū)域一般下凹。該內(nèi)側(cè)面在跟蹤球左下方有一向內(nèi)配置的凸緣用來支撐拇指的遠端指骨。
冠頂和后區(qū)最好足夠高,以使拇指的遠端指骨抵靠在該凸緣或工作面上,在內(nèi)收和外展極端位置之間的靜止位置上。在一實施例中,拇指位于內(nèi)收與外展之間的約半途。
前區(qū)可包括在其上放置第二和第三手指的按鈕。按鈕最好分別與第二和第三手指的指骨對齊,這樣,各手指可在基本上中性位置向下按壓而有效地操作按鈕而動作不生硬或緊張(即內(nèi)收或外展)。
附圖的簡要說明

圖1為本發(fā)明一實施例的一跟蹤球裝置的透視圖;圖2為圖1跟蹤球裝置的俯視圖3為圖1跟蹤球裝置的正視圖;圖4為圖1跟蹤球裝置的右視圖;圖5為圖1跟蹤球裝置的左視圖;圖6為圖1跟蹤球裝置的后視圖;圖7為圖1跟蹤球裝置的仰視圖;圖8為示出手掌和周圍各區(qū)的一手的示意圖。
圖1-7示出一具有至少一個手指操縱的指向部件的跟蹤球裝置10的殼體。該裝置10包括一非對稱上表面12和一在一坦的工作面上操作的通常是平坦的底面14。上表面12上有一用來接觸使用者手掌的手掌區(qū)的最好是圓形的冠頂16。冠頂16相對底面14的高度比上表面12的其余部分高。圖1-7的跟蹤球裝置10構(gòu)作成適合于使用右手的使用者使用,但應(yīng)指出,也可用本發(fā)明原理可被用于構(gòu)作適合于使用左手的使用者使用的跟蹤球裝置(例如該實施例的鏡像)。
圖8示出一右手20,包括第一手指或拇指21、第二手指22、第三手指23、第四手指24和第五手指25。第二到第五手指中的每一手指有三個指骨,即遠端指骨26、中部指骨27和近端指骨28。拇指21包括一遠端指骨26和一近端指骨28。掌骨和腕骨伸展在五個手指21-25與手腕30之間。手指21-25的MP關(guān)節(jié)位于手指21-25的近端指骨26與對應(yīng)掌骨之間。圖8示出一般位于第二和第三手指22、23的MP關(guān)節(jié)緊下方的一接觸區(qū)32。最好是,接觸區(qū)32位于第二手指22的MP關(guān)節(jié)和第三手指23的MP關(guān)節(jié)的一部分的緊下方。圖1-7中跟蹤球裝置10的冠頂16用來接觸和支撐使用者的手20的接觸區(qū)32。因此,冠頂16非對稱地向內(nèi)位于裝置10上表面12左側(cè)。
如圖8所示,拇指21底部為魚際區(qū)34,而手掌的另一邊為小魚際區(qū)35。腕管36位于魚際區(qū)34與小魚際區(qū)35之間。
如圖1-7所示,上表面12從冠頂16向前向下向一前區(qū)40傾斜,該前區(qū)用來支撐第二和第三手指22、23以及最好還有第四手指24的遠端部。上表面12從冠頂16向后向下向一朝向手腕30的后區(qū)42傾斜。上表面12從冠頂16向外向下向一朝向手20右邊上的第四和第五手指24、25的MP關(guān)節(jié)的外區(qū)46傾斜。由于圓形冠頂16在上述規(guī)定的各方向上向下向底面14傾斜,因此手20可在更中性位置上樞轉(zhuǎn)和撓曲,遠離極端姿態(tài)位置,結(jié)果手20各關(guān)節(jié)上的靜態(tài)負載減小。上表面12上可有防止手滑動的表面紋理。
如圖1、2和4所示,前區(qū)40與后區(qū)42之間的輪廓形成一從冠頂16向外伸向外區(qū)46的橫向隆起47。從圖4中可看得最清楚,外區(qū)46的輪廓可用裝置10前部與后部之間該方向上的一連串拱形49表示。橫向隆起47所在區(qū)域覆蓋各拱形49的峰頂。
冠頂16用作手20的主要支撐,在操縱裝置10上各手指操縱的指向部件時承受大部分表面壓力。冠頂16在第二手指22的MP關(guān)節(jié)和第三手指23的MP關(guān)節(jié)的至少一部分處的接觸區(qū)32上支撐手20。第四和第五手指24、25的MP關(guān)節(jié)(可能還有第三手指23的MP關(guān)節(jié)的一部分)放置在從冠頂16向外伸向外區(qū)46的橫向隆起47上。橫向隆起47并不筆直地位于從左到右方向上,而是其外部向后區(qū)42彎曲,以與手20的形狀保持一致。
由于使用裝置10時多個普通重復(fù)性工作之一涉及到用第二和/第三手指22、23用力比方說按下前區(qū)40中的按鈕,因此在第二手指22的MP關(guān)節(jié)和第三手指23的MP關(guān)節(jié)的至少一部分處把接觸區(qū)32支撐在冠頂16上是有利的。這些手指22、23的大多數(shù)動作圍繞MP關(guān)節(jié)進行。冠頂16提供從這些MP關(guān)節(jié)向手腕30的主要支撐。冠頂16的形狀最好可支撐圖8所示的較寬大接觸區(qū)32,以獲得均勻的支撐和負載分布。冠頂16為上表面12的相對平坦區(qū),可由從頂點AP相對底面的角界定。例如,如圖3所示,冠頂16可為一圍繞頂點AP、相對底面14的角φ小于約10-25°的區(qū)域。寬度W一般約為1.25-2英寸。
此外,橫向隆起47用來支撐第四和第五手指24、25的MP關(guān)節(jié)(可能還有第三手指23的MP關(guān)節(jié)的一部分)。可用第四和第五手指24、25的MP關(guān)節(jié)用力抓住裝置10。通過在手指22-25的MP關(guān)節(jié)處支撐手20,冠頂16和隆起47減小手20各關(guān)節(jié)上的靜態(tài)負載,使手指22-25更中性地工作。
如圖5所示,上表面12的冠頂16和后區(qū)42最好相對底面14足夠高,以把使用者的手腕30保持在底面14所在的工作面上方。例如,冠頂16的最大高度至少約為1.25英寸、最好為約1.5-2.25英寸。與前區(qū)40和外區(qū)46中支撐第二到第五手指22-25的從冠頂16向下的斜坡一起,手腕30的抬高使得手腕位于近中性位置上而很少或沒有手腕伸展,從而手腕30處的靜態(tài)負載減小。把手腕30抬高到工作面上方可防止手腕30的敏感區(qū)因與工作面長時間接觸而受到壓力和負載。它還可限制手腕30的左右動作,更好使用前臂肌肉握住、操縱裝置10。這還可減小手腕30的緊張程度。在優(yōu)選實施例中,當手20用接觸區(qū)32抵靠在冠頂16上時,不管前臂與工作面成何角度,手腕30抬高到工作面上方。
如圖4和5所示,上表面12從冠頂16以平緩坡度向下向前區(qū)40伸展,終止于底面14旁的前緣48。由于上表面12的前區(qū)40的坡度平緩以及手腕30被冠頂16和后區(qū)42抬高,因此在至少第二和第三手指22、23以及最好還有第四和第五手指24、25的MP關(guān)節(jié)處以相對較小角度支撐手20。例如,如圖5所示,在第二和第三手指22、23的掌骨與近端指骨之間MP關(guān)節(jié)處的角度θ近似相同,MP彎曲一般約為10-50°。在某些實施例中,角度θ約為20-40°。在圖5所示實施例中,跟蹤球裝置10把手支撐成比方說第二和第三手指22、23的掌骨與底面14大致平行,角度θ決定于裝置10上表面12在冠頂16前方的區(qū)域與底面14所成角度。
由于手指22-25的MP關(guān)節(jié)處的角度平緩,因此手指22-25避開MP關(guān)節(jié)的全伸展(即平直位置)或極端彎曲(即握緊拳位置)的極端位置,從而手20在MP關(guān)節(jié)處的姿態(tài)放松。這是所期望的,由于用第二和/或第三手指22、23圍繞MP關(guān)節(jié)反復(fù)操縱按鈕和用某些或所有手指22-25握住跟蹤球裝置10。
前區(qū)40的向下坡度使得第二和第三手指22、23以更中性和放松的姿態(tài)下垂而不是懸在空中。這一姿態(tài)可減小肌肉的緊張程度。
在所示實施例中,后區(qū)42向后方向的曲率比前區(qū)40向前方向的曲率大,因此如圖5中輪廓線45所示,上表面12的向下坡度在后區(qū)42中比在前區(qū)40中陡。后區(qū)42最好在向后方向上的曲率足夠大(即向下坡度足夠陡),以避免接觸使用者的腕管36。這避免對腕管36增加壓力,從而減小腕管上的壓力。應(yīng)該指出,避免接觸腕管36所需曲率決定于手20的大小、特別是接觸區(qū)32與腕管36之間的距離。對于大小一定或大小范圍一定的手,后區(qū)42構(gòu)作成具有足夠曲率,以避免接觸腕管36。
上表面12的冠頂16最好把第二手指22的MP關(guān)節(jié)相對底面14支撐在比第三手指23的MP關(guān)節(jié)稍高的高度上。在一替換實施例中,也可把第二和第三手指22、23的MP關(guān)節(jié)支撐在同一高度上。由于在上表面12外區(qū)46上支撐第四和第五手指24、25的MP關(guān)節(jié)(可能還有第三手指23的MP關(guān)節(jié)的一部分)的橫向隆起47向下傾斜,因此這些MP關(guān)節(jié)的高度比第二手指22的MP關(guān)節(jié)低。由于從第二MP關(guān)節(jié)到第三-第五MP關(guān)節(jié)的高度沿橫向隆起47遞減,因此手20向外向右轉(zhuǎn)動,使手向更中性位置地遠離手掌全向下(即手掌面對下方)位置,手掌稍稍向內(nèi)向左傾斜,減小靜態(tài)負載。如圖3所示,冠頂16足夠?qū)?例如寬度W至少約為1-1.5英寸),外區(qū)46向外方向上的坡度足夠平緩,使手20不至于向外向右滑動。在一實施例中,外區(qū)46向外方向上的曲率比上表面12的后區(qū)42在向后方向上的曲率小。
如圖1-7所示,跟蹤球裝置10包括一位于面對拇指21一邊上的內(nèi)側(cè)面50。該內(nèi)側(cè)面50沿一內(nèi)凸脊51與上表面12相交,形成在凸脊51與底面14之間。從圖5中可看得最清楚,凸脊51在裝置10的前緣48處從底面14向上伸展到冠頂16,然后向下伸展到底面14在裝置10的后緣。內(nèi)凸脊51構(gòu)成上表面12的向內(nèi)邊界和內(nèi)側(cè)面50的向上邊界。內(nèi)側(cè)面50的后部52向后伸向跟蹤球裝置10的上表面12后區(qū)42所在的后部。
從圖1和2中可看得最清楚,裝置10的后部向外向右扭曲。內(nèi)側(cè)面50的后部52和上表面12的后區(qū)42被形成為向外位于手20的魚際區(qū)34的右邊,從而避免支撐魚際區(qū)34。因此,裝置10的形狀形成一“魚際穴”,使拇指21下懸在拇指中性位置上,從而不受現(xiàn)有跟蹤球裝置中魚際支撐的牽制而可相對裝置10自由運動。與用魚際支撐來支撐魚際區(qū)34時不同,魚際區(qū)34不受壓力或負載。因此,后區(qū)42作為小魚際區(qū)支撐面來接觸、支撐手20的小魚際區(qū)35但不接觸、支撐魚際區(qū)34或腕管36,除了有時與魚際區(qū)34發(fā)生側(cè)接觸。
從圖5中可看得最清楚,跟蹤球裝置10包括其一部分露出內(nèi)側(cè)面50、面對拇指21的一球58。球58的位置和大小供拇指21的遠端指骨26舒適地放置其上,使拇指21可方便地在不同方向上轉(zhuǎn)動球58。
如圖1、3、5和6所示,內(nèi)側(cè)面50在與球58鄰接的區(qū)域最好下凹。內(nèi)側(cè)面50在球58的下方內(nèi)側(cè)有一凸緣53,在球58的上方外側(cè)有一引導(dǎo)邊54。凸緣53用來靜止支撐拇指21的遠端指骨26,盡管拇指21也可支撐在工作面上。凸緣52可如圖所示傾斜,也可基本上水平。下凹內(nèi)側(cè)面50有利于在球58周圍生成一開放空間,使拇指21不受裝置10的殼體的牽制而可自由運動以操縱球58。這樣,使用者可把手20保持在裝置10的上表面12上的同時操縱球58,圍繞殼體用拇指21操縱球58時手20無需抬起或處于任何生硬或緊張位置。
在轉(zhuǎn)動球58時引導(dǎo)邊54用來引導(dǎo)拇指21的遠端部。從圖2中可看得最清楚,引導(dǎo)邊54在球58緊上方處大致筆直。引導(dǎo)邊54可如圖6所示傾斜,也可基本上垂直。球58用來控制一光標的運動。在一實施例中,當受引導(dǎo)邊54引導(dǎo)的拇指21轉(zhuǎn)動球58時球58上下移動光標。
在另一實施例中,拇指21沿其指骨26、28方向移動而轉(zhuǎn)動球58時球58上下移動光標。拇指21圍繞其MP關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動使光標左右移動。這種布置減小拇指21在正常操縱球58時的生硬動作,從而減小使用者手上的受力和負載。
如圖5所示,上表面12、特別是在冠頂16和在后區(qū)42中,相對于底面足夠高,需要時把拇指21的遠端指骨26在凸緣53或工作面上放置在內(nèi)收與外展之間一休息位置上。例如,冠頂16的最大高度至少約為1.25英寸、最好約為1.5-2.25英寸。外展是指拇指21移離手20的手掌。手掌外展是指拇指21與手掌平面垂直地移離手掌,而徑向外展是指拇指21與手掌平面平行地移離手掌。內(nèi)收是指拇指21在手掌平面上并向前伸向手的前部。箭頭55表示拇指21向外展位置移動,箭頭56表示拇指21向內(nèi)收位置移動。當上表面12使魚際區(qū)34位于工作面上方太高和/或球58離冠頂16太遠時發(fā)生拇指21外展。當上表面12使魚際區(qū)34離工作面太近時發(fā)生內(nèi)收。外展和內(nèi)收使拇指21的姿態(tài)處于極端位置上,結(jié)果靜態(tài)負載很大,因此要加避免。拇指21用來握住跟蹤球裝置10和操縱跟蹤球。把拇指21保持在中性位置上,以減小拇指21上的靜態(tài)肌肉負載是有利的。在一實施例中,裝置10把拇指21支撐在凸緣53上(也可在工作面上)外展與內(nèi)收之間約半途的一休息位置上。
此外,當拇指21在轉(zhuǎn)動球58過程中達到最高位置時,其高度最好不高于第二手指22的高度。因此拇指21在轉(zhuǎn)動球58時保持不外展,以減小緊張程度。此外,球58的位置足夠靠近冠頂16,以確保拇指21在轉(zhuǎn)動球58時不向左過分偏轉(zhuǎn)到外展位置而造成緊張。為避免外展和內(nèi)收的極端位置,拇指21與第二手指22的掌骨之間的角度最好在約20-60°的范圍內(nèi)。
如圖2-4和6所示,裝置10的右邊上有一面對手20的第五手指25的遠端指骨26的外側(cè)面60。外側(cè)面60伸展在上表面12的外區(qū)46與底面14之間。外側(cè)面60用來接觸第五手指25、一般為其遠端指骨26,也可任選地包括其中部指骨27。如圖2、4和6所示,上表面12的外區(qū)46在外側(cè)面60旁有一支撐第四手指24的下凹部64。下凹部64與外側(cè)面60之間有一外凸脊65。在該實施例中,外側(cè)面60只接觸第五手指25。下凹部64用來穩(wěn)定支撐第四手指24,防止它向外向右滑動。在另一實施例中,外側(cè)面60也可用來支撐第四手指24。
如圖1、2和6所示,裝置10在上表面12的前區(qū)40中包括有在其上放置第二手指22的第二手指按鈕72和在其上放置第三手指23的第三手指按鈕73。第二手指按鈕72與第二手指22的各指骨對齊,而這些指骨與第二手指22的MP關(guān)節(jié)的彎曲軸對齊。第三手指按鈕73與第三手指23的各指骨對齊,而這些指骨與第三手指23的MP關(guān)節(jié)的彎曲軸對齊。由于第二和第三手指22、23主要圍繞其MP關(guān)節(jié)運動,因此這一對齊使得第二和第三手指22、23在中性位置有效地下按按鈕72、73,從而手指22、23的運動沿其MP關(guān)節(jié)的彎曲軸進行。這避免手指22、23進行會造成明顯疲勞的扭曲或橫向移動(即外展或內(nèi)收)之類生硬或緊張動作。按鈕72、73最好足夠長,使得大小不同的手和手指在把第二手指22的MP關(guān)節(jié)和第三手指23的MP關(guān)節(jié)的至少一部分置于上表面12的冠頂16上時都可操縱跟蹤球裝置10和按鈕72、73。此外,球58的大小和位置適合于不同大小的手,當手支撐在冠頂16上時使拇指較輕松地工作。
第二和第三手指按鈕72、73在裝置10前緣48旁有前邊74、75。前邊74、75最好高出在裝置10的前緣48上方。從而即使第二和第三手指22、23伸過按鈕72、73的前邊74、75也便于按下按鈕72、73。在從圖4和圖6中可看得最清楚的該實施例中,前邊74、75懸置在裝置10的前緣48上方。
第二和第三手指按鈕72、73的高度都比冠頂16低。按鈕72、73上最好有刻痕72A、73A,以更穩(wěn)定支撐手指22、23,防止手20向外向右滑離裝置10的上表面12。
如圖1、2、4和6所示,第二與第三手指按鈕72、73之間有一滾輪84。滾輪84比方說在裝置10內(nèi)部一軸上支撐成可相對裝置10的殼體轉(zhuǎn)動。滾輪84一般由第二手指22操縱,最好沿第二手指22的各指骨轉(zhuǎn)動。第二手指22的各指骨一般與第二手指22的MP關(guān)節(jié)的彎曲軸對齊。由于第二手指22主要圍繞其MP關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動,因此這一對齊使得第二手指22以中性位置有效操縱滾輪84,從而第二手指22的轉(zhuǎn)動沿其MP關(guān)節(jié)的彎曲軸進行。這避免會造成明顯疲勞的生硬或緊張動作。
滾輪84也可沿第三手指23各指骨轉(zhuǎn)動以由第三手指23操縱。滾輪84還可在第二手指22各指骨與第三手指23各指骨之間方向上轉(zhuǎn)動,以便用第二或第三手指22、23操縱。
圖1-7所示跟蹤球裝置10的結(jié)構(gòu)、外形和坡度只用來例示出本發(fā)明一實施例。應(yīng)該指出,只要能實現(xiàn)本發(fā)明的目的,可作出種種修正。
可用本發(fā)明原理構(gòu)作適合于不同大小的手使用的跟蹤球裝置。例如,跟蹤球的形狀可放大或縮小,但相對角度和相對尺寸基本不變??筛鶕?jù)第三手指23指尖與手腕30之間的距離調(diào)節(jié)跟蹤球裝置前端到后端的長度。例如,該裝置的長度可等于第三手指23指尖與手腕30之間距離的0.9-1.1倍。此外,各內(nèi)部部件可保持不變,只更換殼體。各內(nèi)部部件可裝在底面上,只須更換殼體上部。該上部可包括一可拆卸地連接到底面上的殼。此外,手指操縱的按鈕可保持不變。在這種情況下,該可拆卸殼上有開口,以便暴露出連接到底面上的按鈕和球。
上述結(jié)構(gòu)的裝置和方法只例示出本發(fā)明原理的應(yīng)用,在由權(quán)利要求限定的精神和范圍內(nèi)可使用其他許多實施例和作出其他許多修正。例如,該裝置上的手指操縱的指向部件的數(shù)量和構(gòu)型可改變。其滾輪支撐在兩按鈕之間間隔開的一中間按鈕上的一種結(jié)構(gòu)的例子可見作為參考材料包括在此的,申請日為1999年9月29日的美國專利申請No.09/408,089。因此,本發(fā)明的范圍不應(yīng)根據(jù)上述說明加以確定,而應(yīng)根據(jù)后附權(quán)利要求及其等同物的整個范圍加以確定。
權(quán)利要求
1.一種用在一工作面上的指向裝置,該裝置包括一殼體,該殼體包括被構(gòu)成放置在該工作面上的一底面;至少一個手指操縱的指向部件;以及一上表面,該上表面包括一冠頂,該冠頂用來接觸一使用者的手掌的手掌區(qū)的第二手指的掌骨-指骨關(guān)節(jié)和第三手指的掌骨-指骨關(guān)節(jié)的至少一部分,該冠頂相對底面的高度比該上表面的其余部分高,該上表面從該冠頂向下向前向第二和第三手指的指尖伸展而形成一前區(qū)、向下向后向使用者的手腕伸展而形成一后區(qū)、以及向下向外向第四和第五手指的掌骨-指骨關(guān)節(jié)伸展而形成一外區(qū),該后區(qū)位于手掌的魚際區(qū)外以基本上避免支撐該魚際區(qū)。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,上表面的冠頂和后區(qū)相對工作面足夠高,以把手腕保持在工作面上方。
3.按權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,后區(qū)在向后方向上的曲率比外區(qū)在向外方向上的曲率大。
4.按權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,支撐手的上表面相對工作面的高度使得拇指的遠端指骨放置在工作面上處于內(nèi)收與外展之間位置。
5.按權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,上表面外區(qū)包括一從冠頂向外伸展、用來接觸手掌的手掌區(qū)的第四和第五手指的掌骨-指骨關(guān)節(jié)的橫向隆起。
6.按權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,該殼體進一步包括一位于面對拇指一邊上的內(nèi)側(cè)面,該內(nèi)側(cè)面伸展在上表面與底面之間,該內(nèi)側(cè)面有一伸向手腕的后部,該內(nèi)側(cè)面的該后部和該上表面的該后區(qū)位于手掌的魚際區(qū)外以基本上避免接觸魚際區(qū)。
7.按權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,該至少一個手指操縱的指向部件包括其一部分從該內(nèi)側(cè)面露出以面對拇指的一跟蹤球。
8.按權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,該內(nèi)側(cè)面的與該跟蹤球鄰接的一區(qū)域下凹。
9.按權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,該內(nèi)側(cè)面在跟蹤球下方內(nèi)側(cè)有一凸緣,該凸緣支撐拇指的遠端指骨在內(nèi)收與外展之間。
10.按權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,該內(nèi)側(cè)面在跟蹤球上方外側(cè)有一引導(dǎo)邊,該引導(dǎo)邊大致筆直以引導(dǎo)拇指的遠端部轉(zhuǎn)動跟蹤球。
11.按權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,該跟蹤球用來控制一光標的運動,拇指沿拇指各指骨運動而轉(zhuǎn)動跟蹤球時,跟蹤球上下移動光標。
12.按權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,該跟蹤球用來控制一光標的運動,拇指圍繞拇指的掌骨-指骨關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動跟蹤球時,跟蹤球左右移動光標。
13.按權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,該至少一個手指操縱的指向部件包括上表面前區(qū)中一在其上放置第二手指的第二手指按鈕和一在其上放置第三手指的第三手指按鈕,第二手指按鈕與第二手指的各指骨對齊,第三手指按鈕與第三手指的各指骨對齊。
14.按權(quán)利要求13所述的裝置,其特征在于,第二和第三手指按鈕上各有支撐第二和第三手指的刻痕。
15.按權(quán)利要求13所述的裝置,其特征在于,該至少一個手指操縱的指向部件包括一位于第二手指按鈕與第三手指按鈕之間的滾輪,該滾輪可相對殼體轉(zhuǎn)動,該滾輪被取向沿第二手指的各指骨轉(zhuǎn)動。
16.按權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,該殼體在面對手的第五手指的遠端指骨的一邊上還有一外側(cè)面,該外側(cè)面伸展在上表面的外區(qū)與底面之間。
17.按權(quán)利要求16所述的裝置,其特征在于,上表面的外區(qū)在該外側(cè)面旁有一用來支撐第四手指的下凹部。
18.按權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,后區(qū)在向后方向上的曲率比前區(qū)在向前方向上的曲率大。
19.按權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,后區(qū)在向后方向上的曲率足夠大,以基本上避免接觸手掌的腕管區(qū)。
20.一種用在一工作面上的計算機跟蹤球裝置,該裝置包括一殼體,該殼體包括一底面;一上表面,該上表面包括一在其上放置使用者手掌的手掌區(qū)的第二手指的掌骨-指骨關(guān)節(jié)和第三手指的掌骨-指骨關(guān)節(jié)的至少一部分的冠頂,該冠頂相對底面的高度比上表面其余部分高;一在其上放置第二和第三手指的前區(qū),該前區(qū)從該冠頂向下向前伸展;以及一在其上放置手的小魚際區(qū)的后區(qū),該后區(qū)從冠頂向下向后伸展,且其被構(gòu)成為基本上避免接觸手的腕管;一在其上放置拇指的內(nèi)側(cè)面;以及一在其上放置第五手指的外側(cè)面,其中,該裝置還包括其一部分從該內(nèi)側(cè)面露出以面對拇指的一跟蹤球。
21.按權(quán)利要求20所述的裝置,其特征在于,該前區(qū)包括在其上放置第二手指的第二手指按鈕,該第二手指按鈕被配置成與第二手指的各指骨對齊;在其上放置第三手指的第三手指按鈕,該第三手指按鈕被配置成與第三手指的各指骨對齊;以及第二手指按鈕與第三手指按鈕之間配置的一滾輪,該滾輪可相對該殼體轉(zhuǎn)動,該滾輪被取向沿第二和第三手指之一轉(zhuǎn)動。
22.按權(quán)利要求20所述的裝置,其特征在于,該殼體還包括一在其上放置手掌的手掌區(qū)的第四和第五手指的掌骨-指骨關(guān)節(jié)的橫向隆起,該橫向隆起從冠頂向外伸展,其中后區(qū)在向后方向上的曲率比橫向隆起向外方向上的曲率大。
23.按權(quán)利要求20所述的裝置,其特征在于,該內(nèi)側(cè)面的與跟蹤球鄰接的區(qū)域下凹;該內(nèi)側(cè)面在跟蹤球的下方內(nèi)側(cè)有一凸緣、在跟蹤球的上方外側(cè)有一引導(dǎo)邊,該凸緣被構(gòu)成為把拇指遠端指骨支撐在內(nèi)收與外展之間位置,該引導(dǎo)邊大致筆直以引導(dǎo)拇指遠端部轉(zhuǎn)動跟蹤球。
24.一種用在一工作面上的指向裝置,該裝置包括一殼體,該殼體包括一底面、一上表面和至少一個手指操縱的指向部件,該上表面包括一在其上放置使用者手掌的手掌區(qū)的第二手指的掌骨-指骨關(guān)節(jié)和第三手指的掌骨-指骨關(guān)節(jié)的至少一部分的冠頂,該冠頂相對底面的高度比上表面其余部分高;一在其上放置手掌的手掌區(qū)的第四和第五手指的掌骨-指骨關(guān)節(jié)的橫向隆起,該橫向隆起從冠頂向外伸展;一在其上放置第二和第三手指的前區(qū),該前區(qū)從該冠頂向下向前伸展;以及一在其上放置手的小魚際區(qū)的后區(qū),該后區(qū)從冠頂向下向后伸展且被構(gòu)成為基本上避免接觸手的腕管。
25.按權(quán)利要求24所述的裝置,其特征在于,該殼體進一步包括一在其上放置拇指的內(nèi)側(cè)面;以及一在其上放置第五手指的外側(cè)面。
26.按權(quán)利要求25所述的裝置,其特征在于,該至少一個手指操縱的指向部件包括其一部分從該內(nèi)側(cè)面露出以面對拇指的一跟蹤球,其中該內(nèi)側(cè)面的與跟蹤球鄰接的區(qū)域下凹。
27.按權(quán)利要求24所述的裝置,其特征在于,前區(qū)在向前方向上具有一曲率以支撐第二和第三手指以使第二和第三手指的掌骨-指骨關(guān)節(jié)的掌骨-指骨彎曲角度為約10°-50°。
28.按權(quán)利要求24所述的裝置,其特征在于,上表面的冠頂和后區(qū)相對底面足夠高,使得拇指在該裝置工作期間懸掛在內(nèi)收與外展之間一位置上。
29.按權(quán)利要求24所述的裝置,其特征在于,該橫向隆起從冠頂向下伸展以引導(dǎo)該手遠離手掌全向下位置。
30.按權(quán)利要求24所述的裝置,其特征在于,后區(qū)在向后方向上的曲率比前區(qū)在向前方向上的曲率大。
31.按權(quán)利要求25所述的裝置,其特征在于,上表面、內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面可拆卸地與底面連接。
32.按權(quán)利要求31所述的裝置,其特征在于,上表面、內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面被形成作為一可拆卸地與底面連接的殼。
33.按權(quán)利要求32所述的裝置,其特征在于,底面可與不同大小的殼連接以適合于不同大小的手。
34.按權(quán)利要求24所述的裝置,其特征在于,該殼體包括一面對拇指的內(nèi)側(cè)面,其中該至少一個手指操縱的指向部件包括其一部分從該內(nèi)側(cè)面露出的一跟蹤球,且其中上表面和跟蹤球構(gòu)作成使得在該裝置在工作期間拇指與第二手指的掌骨之間的角度保持在約20°-60°范圍內(nèi)。
全文摘要
一種指向裝置。該裝置包括一上表面,該上表面包括可放置手掌區(qū)的第二手指掌骨-指骨(MP)關(guān)節(jié)和第三手指掌骨-指骨部分關(guān)節(jié)的冠頂;與從冠頂向下向前伸展可放置第二-四手指的前區(qū);及一從冠頂向下向后伸展,可放置手的小魚際區(qū)的后區(qū),其形狀避免接觸腕管和避免支撐手的魚際區(qū)。該殼體還包括一下凹內(nèi)側(cè)面和其一部分從該內(nèi)側(cè)面露出的一跟蹤球以及一可放置第五手指的外側(cè)面。該內(nèi)側(cè)面在跟蹤球下方左側(cè)有一可放置拇指的凸緣。
文檔編號G09G3/02GK1322988SQ0110369
公開日2001年11月21日 申請日期2001年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月9日
發(fā)明者彼得·希恩, 卡塔爾·洛克南 申請人:羅技電子股份有限公司
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