[实用新型]一种符合人体工程学多功能布局的通用标准型键盘

说明书

发明领域    本发明涉及计算机和其他电子设备的字母数字式输入装置，特别的是，涉及一种具有多种功能，具有改进的人体工程学布局，可减少手指的运动的电子键盘。

技术背景    计算机和其他相关的电子设备已经成为日常生活不可缺少的部分，数十年前这是不可想象的。计算机已经成为工作必需品，在个人与职业的信息收集和交流中扮演愈加重要的角色。显然，为了使用或通过计算机系统交流，用户输入信息必须有高效且普遍通用的输入工具；字母数字式键盘是通常使用的输入设备。

标准的计算机键盘布局是机械打字机时代遗留下来的，机械打字机的每个键都要和内部的机械结构相连，键盘布局很大程度上被机械元件的结构限制了。例如，标准键盘在横向上键位交错排列，即常用的键盘纵向键位是歪斜的，在机械打字机上起的作用是使下排键的打击头位于上排两键间，这样不会被上排键所挡住。另外，标准的“QWERTY”键位布局是为了限制打字速度，通过分散字母，最大程度地避免机械打击头的相互撞击。

由于人们发现任何对标准键盘布局的改变都将需要对打字员进行昂贵的重新培训，因此标准的键盘布局一直被保留至今。当办公室机器和计算机被加入新的或补充性的功能，标准的键盘布局也增加了新的键以实现这些功能。这样做的结果就是键盘操作效率太低，并且因为肩部，手臂，手腕和手掌每天重复着吃力的动作，会造成打字员身体疲劳性伤害。

而且键盘被使用的方法已经与机械打字机的时代有相当大的区别。例如，现在键盘操作者不再被要求在每行的末尾敲<ENTER>键，许多软件都有自动换行的功能，不需要按回车键。其他键，如<BACKSPACE>键也不象过去那样常用。计算机上一些基本操作键如文本操作键，如翻页等，以及公共操作系统访问功能，在传统打字机上也没有对应部分的。

目前，计算机用户们都同时使用鼠标和键盘作为通用输入工具。为了能同时操作这两种设备，用户的手必须在鼠标和键盘之间来回移动，以完成它们各自的功能。对于惯用右手的用户(多数人都是这样)，鼠标通常放置在键盘的右边，在典型的桌面上，鼠标同右手基本键位的距离常常超过了20英寸。

原来仅仅在打字机上使用的键盘现在被广泛应用在各种电子设备上，作为输入工具，包括笔记本电脑，个人助理，电子邮件电话设备，网络电视控制器，游戏设备，工业控制台等等，并且现在作为家用电器的输入设备的情况也已出现。标准的桌面键盘布局通常能适应这些“新”的应用方式，是因为它有乱七八糟的键位布局和可以不断加长的形状及键位。标准的键盘经常被修改适用于新的设备，人们随意在键盘的边缘设定一些键的功能，覆盖数字键上方的功能键，其结果是越来越多的专业化键盘布局的产生，导致许多为专门系统设计的键盘，缺乏真正通用的的标准。

标准的键盘布局存在人体工程学缺陷，经常使用会导致疲劳，长时间还会因重复按键造成疲劳性损害。当使用传统的键盘时，由于手的姿势不自然，大部分压力作用在肩膀，手臂和手腕上；在键盘上手要直接挨着另一只手摆放，这个位置要求人的手腕持续蜷曲，同时手臂要支撑着身体。另外，不断地转腕以便敲击常用键如<SHIFT>和<BACKSPACE>键也会对手腕造成压迫。

许多公司多年来徒劳地尝试用生物机械学来设计解决标准键盘布局对手部造成压迫的问题。不幸地是，这样被开发的所谓“人体工程学”键盘，不顾键位和布局的重要性，仅仅扩大了每个键的表面积，使打字员的手指只好尽量伸长些。几家制造商宣称生产出了“分手操作键盘”，实际上只不过是把键盘设计为一个扇形，使手摆放的角度较为自然，但两手仍然挨在一起。这类设计缓解了手部的一些压力，但仅仅使压力转移到了其他地方，用户的肩部和肘部要向内转动才行。另外还有人把键盘设计成后倾的斜面，使手的姿势不甚自然。其它具有复杂形状的键盘则显著地增加了制造费用。

尽管做出了改进，但是目前没有任何一种“人体工程学”键盘能够解决因<ENTER>键位置不当造成的问题。为了按<ENTER>键，我们要频繁的转动手腕、移动手臂，长期重复这种动作会造成积累性伤害。许多报道说打字员的手因重复击键造成积累伤，而敲<ENTER>键时经常旋腕和伸指的动作就是其主要原因所在。

除了这些人体工程学缺陷，常规的键盘的长度过于宽阔，特别是那些“全功能”键盘，这种布局包括一个“功能板”，一个数字小键盘，加上标准键盘。通常，这些附加功能键部分被布置成按直线对齐，一个挨一个的横排在键盘上。键盘是如此之长，当我们要用它连接小型电器的时候，麻烦就来了。假如我们的电器越来越小，操纵它们的输入设备--键盘又一直这么大，那么我们也就感觉不到小型化带来的便利了。