專利名稱：一種符合人體工程學(xué)多功能布局的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及計算機(jī)和其他電子設(shè)備的字母數(shù)字式輸入裝置，特別的是，涉及一種具有多種功能，具有改進(jìn)的人體工程學(xué)布局，可減少手指的運動的電子鍵盤。
背景技術(shù)：
計算機(jī)和其他相關(guān)的電子設(shè)備已經(jīng)成為日常生活不可缺少的部分，數(shù)十年前這是不可想象的。計算機(jī)已經(jīng)成為工作必需品，在個人與職業(yè)的信息收集和交流中扮演愈加重要的角色。顯然，為了使用或通過計算機(jī)系統(tǒng)交流，用戶輸入信息必須有高效且普遍通用的輸入工具；字母數(shù)字式鍵盤是通常使用的輸入設(shè)備。
標(biāo)準(zhǔn)的計算機(jī)鍵盤布局是機(jī)械打字機(jī)時代遺留下來的，機(jī)械打字機(jī)的每個鍵都要和內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)相連，鍵盤布局很大程度上被機(jī)械元件的結(jié)構(gòu)限制了。例如，標(biāo)準(zhǔn)鍵盤在橫向上鍵位交錯排列，即常用的鍵盤縱向鍵位是歪斜的，在機(jī)械打字機(jī)上起的作用是使下排鍵的打擊頭位于上排兩鍵間，這樣不會被上排鍵所擋住。另外，標(biāo)準(zhǔn)的“QWERTY”鍵位布局是為了限制打字速度，通過分散字母，最大程度地避免機(jī)械打擊頭的相互撞擊。
由于人們發(fā)現(xiàn)任何對標(biāo)準(zhǔn)鍵盤布局的改變都將需要對打字員進(jìn)行昂貴的重新培訓(xùn)，因此標(biāo)準(zhǔn)的鍵盤布局一直被保留至今。當(dāng)辦公室機(jī)器和計算機(jī)被加入新的或補充性的功能，標(biāo)準(zhǔn)的鍵盤布局也增加了新的鍵以實現(xiàn)這些功能。這樣做的結(jié)果就是鍵盤操作效率太低，并且因為肩部，手臂，手腕和手掌每天重復(fù)著吃力的動作，會造成打字員身體疲勞性傷害。
而且鍵盤被使用的方法已經(jīng)與機(jī)械打字機(jī)的時代有相當(dāng)大的區(qū)別。例如，現(xiàn)在鍵盤操作者不再被要求在每行的末尾敲<ENTER>鍵，許多軟件都有自動換行的功能，不需要按回車鍵。其他鍵，如<BACKSPACE>鍵也不象過去那樣常用。計算機(jī)上一些基本操作鍵如文本操作鍵，如翻頁等，以及公共操作系統(tǒng)訪問功能，在傳統(tǒng)打字機(jī)上也沒有對應(yīng)部分的。
目前，計算機(jī)用戶們都同時使用鼠標(biāo)和鍵盤作為通用輸入工具。為了能同時操作這兩種設(shè)備，用戶的手必須在鼠標(biāo)和鍵盤之間來回移動，以完成它們各自的功能。對于慣用右手的用戶(多數(shù)人都是這樣)，鼠標(biāo)通常放置在鍵盤的右邊，在典型的桌面上，鼠標(biāo)同右手基本鍵位的距離常常超過了20英寸。
原來僅僅在打字機(jī)上使用的鍵盤現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用在各種電子設(shè)備上，作為輸入工具，包括筆記本電腦，個人助理，電子郵件電話設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)電視控制器，游戲設(shè)備，工業(yè)控制臺等等，并且現(xiàn)在作為家用電器的輸入設(shè)備的情況也已出現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)的桌面鍵盤布局通常能適應(yīng)這些“新”的應(yīng)用方式，是因為它有亂七八糟的鍵位布局和可以不斷加長的形狀及鍵位。標(biāo)準(zhǔn)的鍵盤經(jīng)常被修改適用于新的設(shè)備，人們隨意在鍵盤的邊緣設(shè)定一些鍵的功能，覆蓋數(shù)字鍵上方的功能鍵，其結(jié)果是越來越多的專業(yè)化鍵盤布局的產(chǎn)生，導(dǎo)致許多為專門系統(tǒng)設(shè)計的鍵盤，缺乏真正通用的的標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn)的鍵盤布局存在人體工程學(xué)缺陷，經(jīng)常使用會導(dǎo)致疲勞，長時間還會因重復(fù)按鍵造成疲勞性損害。當(dāng)使用傳統(tǒng)的鍵盤時，由于手的姿勢不自然，大部分壓力作用在肩膀，手臂和手腕上；在鍵盤上手要直接挨著另一只手?jǐn)[放，這個位置要求人的手腕持續(xù)蜷曲，同時手臂要支撐著身體。另外，不斷地轉(zhuǎn)腕以便敲擊常用鍵如<SHIFT>和<BACKSPACE>鍵也會對手腕造成壓迫。
許多公司多年來徒勞地嘗試用生物機(jī)械學(xué)來設(shè)計解決標(biāo)準(zhǔn)鍵盤布局對手部造成壓迫的問題。不幸地是，這樣被開發(fā)的所謂“人體工程學(xué)”鍵盤，不顧鍵位和布局的重要性，僅僅擴(kuò)大了每個鍵的表面積，使打字員的手指只好盡量伸長些。幾家制造商宣稱生產(chǎn)出了“分手操作鍵盤”，實際上只不過是把鍵盤設(shè)計為一個扇形，使手?jǐn)[放的角度較為自然，但兩手仍然挨在一起。這類設(shè)計緩解了手部的一些壓力，但僅僅使壓力轉(zhuǎn)移到了其他地方，用戶的肩部和肘部要向內(nèi)轉(zhuǎn)動才行。另外還有人把鍵盤設(shè)計成后傾的斜面，使手的姿勢不甚自然。其它具有復(fù)雜形狀的鍵盤則顯著地增加了制造費用。
盡管做出了改進(jìn)，但是目前沒有任何一種“人體工程學(xué)”鍵盤能夠解決因<ENTER>鍵位置不當(dāng)造成的問題。為了按<ENTER>鍵，我們要頻繁的轉(zhuǎn)動手腕、移動手臂，長期重復(fù)這種動作會造成積累性傷害。許多報道說打字員的手因重復(fù)擊鍵造成積累傷，而敲<ENTER>鍵時經(jīng)常旋腕和伸指的動作就是其主要原因所在。
除了這些人體工程學(xué)缺陷，常規(guī)的鍵盤的長度過于寬闊，特別是那些“全功能”鍵盤，這種布局包括一個“功能板”，一個數(shù)字小鍵盤，加上標(biāo)準(zhǔn)鍵盤。通常，這些附加功能鍵部分被布置成按直線對齊，一個挨一個的橫排在鍵盤上。鍵盤是如此之長，當(dāng)我們要用它連接小型電器的時候，麻煩就來了。假如我們的電器越來越小，操縱它們的輸入設(shè)備--鍵盤又一直這么大，那么我們也就感覺不到小型化帶來的便利了。

發(fā)明內(nèi)容
本鍵盤設(shè)計的目的是使鍵位更加符合人體工程學(xué)，減低擊鍵對手部的壓迫與傷害，同時提高打字的速度與準(zhǔn)確度。特別地，這種通用鍵盤把數(shù)字、字母鍵(包括基本鍵位行，即ASDF鍵行)在水平和垂直方向上直線對齊排列，這樣橫豎方向鍵位都形成整齊的直線陣列，左右SHIFT鍵豎直方向加以延長，并和其他鍵橫豎對齊，這樣SHIFT鍵就有一部分位于基本鍵位行上。ENTER鍵置于鍵盤中央，豎直方向加長，并橫豎對齊，共占兩行位置，上半部平行于基本鍵位行，下半部平行于基本鍵位行的下排鍵。
另一方面，本發(fā)明的通用鍵盤把BACK SPACE鍵也設(shè)在鍵盤中央，豎直方向加長，橫豎對齊，跨兩行鍵位，該鍵設(shè)計在ENTER鍵上方，下部與基本鍵位行鄰接。SPACE BAR鍵在橫向加長，鄰接在ENTER鍵下方。有兩種可選方案，可把ENTER，BACK SPACE，SPACE BAR鍵從中間分成兩塊，分別供左右手操作；或不分裂只分別設(shè)成一個鍵使用。
在發(fā)明的再一方面，本通用鍵盤包括一個第一功能控制鍵區(qū)，該區(qū)的鍵放在SPACE BAR鍵左旁的一個矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，其中一個FUNCTION鍵必不可少，可把鍵盤操作模式從默認(rèn)模式轉(zhuǎn)到另一模式。第二功能鍵區(qū)位于SPACE BAR鍵右旁的矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，該區(qū)的鍵包括光標(biāo)控制鍵(以倒T形排列)。
除此之外，該通用鍵盤包括一個全功能的數(shù)字鍵盤區(qū)域，它由字母鍵盤區(qū)和第二功能鍵區(qū)各一部分組成，使用時用戶按下FUNCTION鍵即可。特別地，方向鍵的左箭頭鍵定義為數(shù)字鍵0鍵，左箭頭鍵占兩個鍵位寬。
在發(fā)明的又一個方面，一排功能鍵設(shè)置在0行的位置，也就是緊鄰橫排數(shù)字鍵上方的那一行，功能鍵和第二功能鍵區(qū)至少設(shè)定一組文本編輯鍵。零行功能鍵定義對應(yīng)F*1-12鍵，按下FUNCTION鍵即可使用F*鍵功能。
本通用鍵盤具有多模式的數(shù)字鍵區(qū)，在一個3×3的鍵方陣中安排數(shù)字1--9；數(shù)字00鍵，鄰接在數(shù)字2鍵下面；一個較大的數(shù)字0鍵，緊挨在數(shù)字00鍵左邊；擁有算術(shù)操作鍵；有獨立的左右PAREN鍵，當(dāng)按下FUNCTION鍵或NUM LOCK鍵把鍵盤設(shè)定為數(shù)字鍵盤模式時PAREN鍵可用。
總的來講，本發(fā)明多模式、通用鍵盤的發(fā)明把數(shù)字和字母鍵縱橫整齊排列(包括基本鍵位行)，橫豎方向的鍵位都形成整齊的直線陣列，它可以定義多種模式，因為支持QWERTY的操作方式、Dvorak操作方式和數(shù)字/功能鍵操作方式，在三種不同的操作模式下，鍵盤上鍵的功能也會有相應(yīng)改變。
本發(fā)明的各個鍵區(qū)可以采用不同顏色，以警示區(qū)別各個功能鍵區(qū)，在使用時減少按鍵的錯誤率。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種符合人體工程學(xué)多功能布局的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，包括多個字符鍵和數(shù)字鍵，其中，所述字符鍵和數(shù)字鍵部分橫豎方向都直線排列，并包括一排用來作為標(biāo)準(zhǔn)線的基本鍵位鍵，以及左右SHIFT鍵豎直方向加以延長，并和其他鍵橫豎對齊，這樣SHIFT鍵就有一部分位于基本鍵位行上。
ENTER鍵置于所述鍵盤中央，在豎直方向加長，并橫豎對齊，共占兩行位置，上半部平行于基本鍵位行，下半部平行于基本鍵位行的下排鍵。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，該鍵盤還包括設(shè)在鍵盤中央的BACK SPACE鍵，豎直方向加長，橫豎對齊，跨兩行鍵位，該鍵設(shè)計在所述ENTER鍵上方，下部與基本鍵位行鄰接；橫向加長的SPACE BAR鍵，鄰接在ENTER鍵下方。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，其ENTER，BACK SPACE，SPACEBAR鍵從中間分成兩塊，分別供左右手操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括一第一功能控制鍵區(qū)，該區(qū)的鍵放在SPACE BAR鍵左旁的一個矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，其中一個FUNCTION鍵必不可少，可把鍵盤操作模式在默認(rèn)模式與另一模式之間轉(zhuǎn)換；和一第二功能鍵區(qū)位于SPACE BAR鍵右旁的矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，該區(qū)的鍵包括光標(biāo)控制鍵，以倒T形排列。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括一數(shù)字鍵盤區(qū)域，它由字母鍵盤區(qū)和第二功能鍵區(qū)各一部分組成，使用時用戶按下FUNCTION鍵即可起作用；所述光標(biāo)控制鍵的左箭頭鍵定義為數(shù)字鍵0鍵，左箭頭鍵占兩個鍵位寬。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括，一排功能鍵設(shè)置在0行的位置，也就是緊鄰橫排數(shù)字鍵上方的那一行，功能鍵和第二功能鍵區(qū)至少設(shè)定一組文本編輯鍵；零行功能鍵定義對應(yīng)F*1-12鍵，按下FUNCTION鍵即可使用F*鍵功能。
一種符合人體工程學(xué)多功能布局的的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，包括多個數(shù)字鍵字母鍵，其中，數(shù)字鍵和字母鍵在水平和垂直方向上直線對齊排列，并且所述鍵盤還包括一第一功能控制鍵區(qū)，該區(qū)的鍵放在SPACE BAR鍵左旁的一個矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，其中一個FUNCTION鍵必不可少，可把鍵盤操作模式在默認(rèn)模式與另一模式之間轉(zhuǎn)換；一第二功能控制鍵區(qū)位于SPACE BAR鍵右旁的矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，該區(qū)的鍵包括光標(biāo)控制鍵，以倒T形排列；一全功能的數(shù)字鍵盤區(qū)域，它由字母鍵盤區(qū)和第二功能鍵區(qū)各一部分組成，使用時用戶按下FUNCTION鍵即可。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括一組附加的光標(biāo)控制鍵，它與數(shù)字鍵盤相鄰，按下FUNCTION鍵就能使用它們的功能；一NUM LOCK鍵，按住FUNCTION鍵不放可使用數(shù)字鍵功能，或按NUM LOCK鍵可一直啟用數(shù)字鍵功能。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述數(shù)字鍵包括在一3×3的鍵方陣中安排的數(shù)字鍵1--9；數(shù)字00鍵，鄰接在數(shù)字2鍵下面；一個較大的數(shù)字0鍵，緊挨在數(shù)字00鍵左邊；擁有算術(shù)操作鍵；有獨立的左右PAREN鍵，當(dāng)按下FUNCTION鍵或NUM LOCK鍵把鍵盤設(shè)定為數(shù)字鍵盤模式時PAREN鍵可用。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述數(shù)字鍵盤還包括獨立的左右TAB鍵，當(dāng)按下FUNCTION或NUM LOCK鍵激活數(shù)字鍵功能時，左右TAB鍵的功能可用。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，當(dāng)按下FUNCTION鍵時，鍵盤編碼掃描器優(yōu)先處理“NUM LOCK ON”狀態(tài)的鍵碼，其次是“NUM LOCKOFF”狀態(tài)，模仿按下NUM LOCK鍵的狀態(tài)。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括左右SHIFT鍵，它們在豎直方向加以延長，并和其他鍵橫豎對齊，這樣SHIFT鍵就有一部分位于基本鍵位行上；ENTER鍵置于鍵盤中央，豎直方向加長，并橫豎對齊，共占兩行位置，上半部平行于基本鍵位行，下半部平行于基本鍵位行的下排鍵。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括一個功能控制鍵，使用它可使鍵盤上的字符數(shù)字鍵在QWERTY和DVORAK模式間切換。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括一中置的BACK SPACE鍵，它被在豎直方向上加長且和其它鍵橫豎方向上都對齊，它位于所述ENTER鍵的正上方且占兩行鍵長，且在基本鍵位上方。
一在水平方向加寬，可用拇指敲擊的SPACE BAR鍵，位于所述ENTER鍵的下方。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤的ENTER和BACK SPACE鍵在打字時可用食指敲擊，手可保持在原位。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤的ENTER鍵位于可用拇指敲擊的位置，手可保持在原位。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤設(shè)定了七排直線排列的鍵，SPACE BAR鍵位于倒數(shù)第二排，左右功能鍵區(qū)之間SPACE BAR鍵下方的區(qū)域中，可設(shè)定幾個用戶可編程鍵。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤設(shè)定了七排直線排列的鍵，SPACE BAR鍵位于倒數(shù)第二排，至少一部分豎直方向上延伸到最末一行。
一種符合人體工程學(xué)多功能布局的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，包括多個數(shù)字鍵和字母鍵，其中，所述鍵盤的數(shù)字鍵、字母鍵在水平和垂直方向上直線對齊排列，這樣橫豎方向鍵位都形成整齊的直線陣列，并且包括一第一功能控制鍵區(qū)，該區(qū)的鍵放在SPACE BAR鍵左旁的一個矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，其中一個FUNCTION鍵必不可少，可把鍵盤操作模式從默認(rèn)模式轉(zhuǎn)到另一模式。
一個全功能的數(shù)字鍵盤區(qū)域，它由字母鍵盤區(qū)和第二功能鍵區(qū)各一部分組成，使用時用戶按下FUNCTION鍵即可。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括一個功能控制鍵，使用它可使鍵盤上的字符數(shù)字鍵在QWERTY和DVORAK模式間切換。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括一排功能鍵設(shè)置在0行的位置，也就是緊鄰橫排數(shù)字鍵上方的那一行，功能鍵和第二功能鍵區(qū)至少設(shè)定一組文本編輯鍵；零行功能鍵定義對應(yīng)F*1-12鍵，按下FUNCTION鍵即可使用F*鍵功能。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括一第二功能鍵區(qū)位于SPACE BAR鍵右旁的矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，該區(qū)的鍵包括光標(biāo)控制鍵，以倒T形排列；一組附加的光標(biāo)控制鍵，它于數(shù)字鍵盤相鄰，按下FUNCTION鍵就能使用它們的功能；一個NUM LOCK鍵，按住FUNCTION鍵不放可使用數(shù)字鍵功能，或按NUM LOCK鍵可一直啟用數(shù)字鍵功能。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括一數(shù)字鍵區(qū)在一個3×3的鍵方陣中安排數(shù)字1--9；數(shù)字00鍵，鄰接在數(shù)字2鍵下面；一個較大的數(shù)字0鍵，緊挨在數(shù)字00鍵左邊；擁有算術(shù)操作鍵；有獨立的左右PAREN鍵，當(dāng)按下FUNCTION鍵或NUMLOCK鍵把鍵盤設(shè)定為數(shù)字鍵盤模式時PAREN鍵可用。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括一ENTER鍵置于鍵盤中央，豎直方向加長，并橫豎對齊，共占兩行位置，上半部平行于基本鍵位行，下半部平行于基本鍵位行的下排鍵；
一BACK SPACE鍵也設(shè)在鍵盤中央，豎直方向加長，橫豎對齊，跨兩行鍵位，該鍵設(shè)計在ENTER鍵上方，下部與基本鍵位行鄰接。
一種符合人體工程學(xué)多功能布局的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，包括多個數(shù)字鍵和字母鍵，其中，所述鍵盤把數(shù)字鍵、字母鍵在水平和垂直方向上直線對齊排列，這樣橫豎方向鍵位都形成整齊的直線陣列，并且還包括一種QWERTY操作模式；一種Dvorak操作模式；一種數(shù)字鍵/功能鍵操作模式；三種模式都有各自的操作鍵，在不同模式下鍵盤上的鍵有不同功能。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述鍵盤還包括一ENTER鍵置于鍵盤中央，豎直方向加長，并橫豎對齊，共占兩行位置，上半部平行于基本鍵位行，下半部平行于基本鍵位行的下排鍵；一個BACK SPACE鍵也設(shè)在鍵盤中央，豎直方向加長，橫豎對齊，跨兩行鍵位，該鍵設(shè)計在ENTER鍵上方，下部與基本鍵位行鄰接。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，DELETE鍵用不同于周圍鍵的鮮明顏色制成。
所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其中，所述DELETE鍵為紅色。
本發(fā)明提供的一種新的鍵盤設(shè)計，它能夠連接現(xiàn)代電器，反映其新趨勢，有能配合電器使用的功能鍵，且不會打亂或加長鍵盤布局。
本發(fā)明的新型鍵盤設(shè)計具備一體化的鍵位布局，可以系統(tǒng)地放松使用者的姿勢，還能減少手腕和手指的重復(fù)運動。
本發(fā)明的鍵盤還包括左右手模塊，編輯鍵模塊，數(shù)字鍵模塊，能夠適應(yīng)越來越廣的鍵盤應(yīng)用，不需要重新設(shè)定基本鍵位就可應(yīng)用到各種新設(shè)備上。
本發(fā)明的鍵盤設(shè)計應(yīng)該代表一個通用的標(biāo)準(zhǔn)，并且把功能鍵、編輯/數(shù)字鍵安排在傳統(tǒng)鍵盤的數(shù)字字母部分內(nèi)。
本發(fā)明的鍵盤設(shè)計同時還保持鍵域的完整性。
本發(fā)明的鍵盤設(shè)計無論是對熟練的鍵盤用戶還是新手，新設(shè)計的鍵盤能夠輕易上手。
本發(fā)明的鍵盤可以有不同區(qū)別顏色的不同鍵區(qū)，尤其是易按錯的DELETE鍵，減少了按鍵錯誤。


在下面的附圖及要點補充說明中，本發(fā)明各方面的特征和優(yōu)點將展示無遺圖1是現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤的鍵位布局平面示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)鍵盤的文本編輯鍵區(qū)和數(shù)字鍵區(qū)的鍵位布局平面示意圖；圖3A是現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)含編輯鍵區(qū)和數(shù)字鍵區(qū)的筆記本電腦的第一種傳統(tǒng)鍵位布局圖；圖3B是內(nèi)含編輯鍵區(qū)和數(shù)字鍵區(qū)的筆記本電腦第二種傳統(tǒng)鍵位布局圖；圖4A和圖4B是本發(fā)明中置了“終端”鍵的鍵位布局的第一實施例左右鍵區(qū)示意圖；圖5是本發(fā)明中置了“終端”鍵的鍵位布局的第二實施例示意圖；圖6是本發(fā)明左手鍵位區(qū)“輔助功能鍵”的鍵位布局設(shè)置示意圖；圖7是本發(fā)明右手鍵位區(qū)“輔助功能鍵”的鍵位布局設(shè)置示意圖；圖8是本發(fā)明整合的編輯鍵的鍵位布局示意圖；圖9是本發(fā)明整合的數(shù)字鍵的鍵位布局示意圖；
圖10是本發(fā)明包含“功能鍵”行的全功能鍵盤鍵位布局示意圖；圖11是本發(fā)明包含“可編程鍵”的全功能鍵盤鍵位布局示意圖；圖12是本發(fā)明按緊湊鍵位設(shè)計的全功能鍵盤鍵位布局示意圖。
具體實施方式
簡而言之，本發(fā)明是一種多功能的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤，它包括傳統(tǒng)鍵盤的所有功能，但重新定位了所有的鍵位，使其更符合人體工程學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。在本文的上下文中，多功能指本鍵盤能以多種鍵盤模式工作。迄今為止，這些模式各有所長，有各自的一套鍵位布局。精確地講，它包括標(biāo)準(zhǔn)的QWERTY“alpha”鍵盤布局，Dvorak“alpha”鍵盤布局，其中包括一個編輯鍵區(qū)，和一個數(shù)字鍵盤區(qū)。多功能的實現(xiàn)是通過賦予某些鍵多重適應(yīng)的功能，這樣當(dāng)按下鍵盤上某個特殊的“功能鍵”時，這些鍵可以實現(xiàn)上面提到的各種模式的功能。因為鍵盤有功能獨立的特征，例如數(shù)字鍵的操作獨立于字符鍵，互不干擾。所以模式轉(zhuǎn)換不會造成任何功能上的損失。
本發(fā)明的人體工程學(xué)鍵位布局的實現(xiàn)依賴于兩部分構(gòu)思第一，鍵位以直線矩陣方式排列即鍵位在橫豎方向上都對齊；第二，各種功能鍵都安排在用戶易于操作的位置，無論何種模式下鍵位總在基本鍵位附近，這樣就不要求用戶手大指長，也不要求拇指多余的移動和手腕手掌不自然的轉(zhuǎn)動。在本鍵盤增進(jìn)人體工程學(xué)的鍵位布局中，某些鍵如我們稱為“終端鍵”的那些，例如<ENTER>鍵(傳統(tǒng)的<carriage return>鍵)，<BACKSPACE>鍵，以及某些功能鍵，如<CAPS LOCK>，<CTRL>，<ALT>，<DELETE>鍵，被重新定位，這樣既有利于提高打字效率，也把它們更加合理地按其功能組合在一起。另外，基于應(yīng)用程序的方向和其他控制鍵被合理組合在一起，更有利于操作。
因此，本發(fā)明的鍵盤可被認(rèn)為是多功能，多模式，人體工程學(xué)增強型鍵盤，它還可被稱為通用型鍵盤因為它囊括了其它各式“標(biāo)準(zhǔn)”鍵盤的特征。使用QWERTY和Dvorak型鍵盤的用戶再也不用擔(dān)心他們會用到不合適的鍵盤了；按下“功能鍵”，本發(fā)明的鍵盤在形狀和操作方式上能適應(yīng)兩者的需要。
應(yīng)該注意，我們提到鍵名的時候用<>，提到鍵的功能的時候用“”。所以<Ctrl>鍵也是“功能”鍵，因為按下<Ctrl>鍵同時按下其他鍵會有某種功能，如在Microsoft WINDOWS操作系統(tǒng)按<Ctrl><Alt><Delete>可調(diào)用停止操作系統(tǒng)運行的功能。
在具體說明本發(fā)明的特點，思路和鍵位布局之前，先回顧傳統(tǒng)鍵盤的特點，鍵位布局和缺陷所在。圖1和圖2描繪了傳統(tǒng)鍵盤的幾個部分，為以下對本發(fā)明的討論做好了鋪墊。具體的看，圖1顯示了眾所周知的傳統(tǒng)字符數(shù)字鍵盤的鍵位分布圖，其鍵位布局交錯排列，即一橫排的鍵與上下排的鍵呈錯位排列。鍵位按標(biāo)準(zhǔn)的QWERTY方式排列。<SPACEBAR>鍵2位于鍵盤下邊緣。<SHIFT>鍵4位于鍵盤兩邊盡頭處，基本鍵位排的下一排，這種布局讓操作員按<SHIFT>鍵時必須轉(zhuǎn)動手腕。<ENTER>鍵8位于基本鍵位排的最右端。
<CAPS LOCK>鍵16位于基本鍵位排的最左邊，在機(jī)械式打字機(jī)上出于切換的考慮把它設(shè)在此處。<CAPS LOCK>鍵位置顯著，許多鍵盤用戶發(fā)覺這個鍵越來越不方便，簡直令人討厭，因為人們經(jīng)常錯按到<SHIFT>鍵4或<TAB>鍵10。
<BACKSPACE>鍵6通常位于鍵盤的最右上角，<BACKSPACE>鍵現(xiàn)在的使用功能，同圖1中發(fā)明打字機(jī)時所設(shè)計“標(biāo)準(zhǔn)”布局時的使用方式，有著根本性的差異。<BACKSPACE>鍵6曾是一個很少使用的鍵，只有要在文章中加下劃線，要把字打在頁面中央，或要修正打印錯誤時，才會用到它，對早期的打字員這些都是辛苦的體力活。這樣<BACKSPACE>盡可能少的被早期打字員使用。相反，多數(shù)現(xiàn)代鍵盤用戶廣泛地使用<BACKSPACE>鍵6?，F(xiàn)代文字處理應(yīng)用軟件特別適合編輯和改錯，這種操作對于使用早期機(jī)械打字機(jī)的打字員是無法辦到的。
<VERTICAL LINE>和<SLASH>鍵12在不同的鍵盤上位置各不相同，但是大多數(shù)情況下它在右手鍵位區(qū)，基本鍵位排的上方靠近鍵盤邊緣的地方。其他的輔助鍵都被加在字符數(shù)字模塊的周圍，該模塊包括五排鍵，分別是一排數(shù)字鍵，三排字符鍵，一排空白鍵，這里稱之為“字符”部分，用以滿足電腦的專門需要。圖1中可看到它的形狀，“標(biāo)準(zhǔn)”鍵位布局讓所有鍵盤都縱向窄橫向?qū)?基本上有15鍵長，5鍵寬，長寬比1∶3)，需要把標(biāo)準(zhǔn)鍵盤接上一些小型設(shè)備如筆記本電腦上時就遇到了麻煩，所以筆記本電腦的鍵盤長寬比為2∶3。
圖2介紹了常見的編輯鍵，數(shù)字鍵的鍵位。桌面鍵盤最常見的，編輯鍵19和數(shù)字鍵20各一小塊，鄰接字符區(qū)排放，從而增加了鍵盤的寬度。編輯鍵位于方向鍵上方，可以對文本進(jìn)行各種操作，它們包括<HOME>，<END>，<PAGE UP>，<PAGE DOWN>，<INSERT>和<DELETE>這幾個鍵。編輯鍵下方是方向鍵，它們呈倒T字排列，包括<UP ARROW>鍵21，<LEFT ARROW>鍵22，<DOWN ARROW>鍵23，和<RIGHT ARROW>鍵24這幾個鍵。因為使用方便，幾乎所有鍵盤都用倒T形，成了通用標(biāo)準(zhǔn)。
數(shù)字的鍵盤20，包括按正方形線形排列的九個數(shù)字鍵0--9，<DECIMAL POINT>鍵25，數(shù)學(xué)除法鍵</>26，乘<*>27，減<？>28，和加<+>30。數(shù)字鍵盤提供的<ENTER>鍵32可以啟動各種各樣的功能。數(shù)字鍵盤區(qū)里還包含有編輯鍵<END>33，<HOME>34，<PAGE UP>36，和<PAGE DOWN>38，這都是老式設(shè)計遺留下來的，它們和編輯鍵區(qū)19中同名鍵的功能一樣，分布在正方形數(shù)字鍵的四個角上，而<5>鍵四邊的鍵也同時是方向鍵，<INSERT>和<DELETE>鍵被設(shè)在底行上。典型地，<NUM LOCK>鍵40占據(jù)著數(shù)字鍵盤的左上角位置，用以切換數(shù)字鍵盤的數(shù)字鍵功能和編輯鍵功能。
筆記本電腦的鍵盤空間有限，所以其鍵位布局中去掉了分開設(shè)置的編輯鍵和數(shù)字鍵。為了把編輯鍵和數(shù)字鍵的功能整合到筆記本電腦的鍵盤上，人們做了各種嘗試，但收效甚微。圖3A與3B描繪了筆記本電腦常見的兩種右端鍵盤布局。編輯鍵50典型的位置是在鍵盤的右邊緣，如圖3A所示，或鍵盤的右上角如圖3B所示。因為空間有限，筆記本電腦通常使用小鍵，使得鍵的尋找和使用更為困難。方向鍵52，呈倒T形，通常安置在鍵盤的下邊緣。
如圖3A和3B上鍵區(qū)54顯示，數(shù)字鍵盤常常被包含在字母鍵盤中，數(shù)字鍵功能用反色調(diào)在字母鍵盤里標(biāo)出(圖中虛線方框所示)。<NUMLOCK>(未顯示出)用來切換數(shù)字字母鍵盤或數(shù)字鍵盤功能。很多鍵盤用戶發(fā)現(xiàn)這種嵌入式的數(shù)字鍵盤用起來很別扭，一是因為要按<NUMLOCK>鍵在數(shù)字與字符模式間轉(zhuǎn)換，二是因為使用數(shù)字功能時又常要輸入字符斜扛。
筆記本電腦缺乏一個真正的鍵位布局標(biāo)準(zhǔn)，加之目前的使用不便，使我們急需一種更加通用，更加符合人體工程學(xué)的鍵位布局。
可行的方式如圖4A和圖4B所示，字符數(shù)字區(qū)(字符區(qū))由兩部分組成，左手字符數(shù)字模塊100，右手字符數(shù)字模塊200。為清楚起見，圖4A和圖4B的示范中只標(biāo)出了基本的字符數(shù)字鍵，其他的輔助(或“功能”)鍵以虛線畫出。每一個模塊都是由完全水平和垂直的鍵組成，最好為，每個模塊的形狀都是矩形，輔助鍵在這個矩形的下面，允許在常規(guī)鍵位布局的基礎(chǔ)上，對鍵盤實現(xiàn)多種方式配置，下面詳細(xì)闡述這個問題。從圖4A和圖4B的范例中可以看到，每個模塊都有6排鍵，相對于以前5排鍵的布局，這種基本布局減少了鍵盤的寬度，增加了長度。原來的5排鍵(從數(shù)字排到<Space Bar>排)保持以前的功能，而多出的一排鍵則賦予鍵盤其他功能。
行列都直線排列的鍵，作為一個“矩陣”，在若干方面改進(jìn)了鍵盤。首先，經(jīng)常使用鍵之間的實際距離減少，使鍵間矩更加一致。鍵盤左右對稱，操作者可以減少工作量，手腕和手指的疲勞也隨之減輕。經(jīng)常使用數(shù)字鍵的用戶，會意識到橫豎直線排列的數(shù)字鍵可以極大的提高數(shù)據(jù)輸入的速度與準(zhǔn)確度。此外，新用戶學(xué)操作的時候都有一個“學(xué)習(xí)曲線”的過程，不得不練習(xí)用手指在錯位的鍵上敲擊。直線排列的鍵盤初學(xué)者更容易掌握，減少了上手的時間。
盡管本發(fā)明的鍵以直線排列，標(biāo)準(zhǔn)的QWERTY鍵位仍然保留，最大限度減少了熟練用戶再培訓(xùn)的時間。另外，本鍵盤還支持其他方式的字符數(shù)字鍵位布局，如Dvorak鍵盤布局方式，下面加以詳細(xì)說明。
本發(fā)明符合人體工程學(xué)，一個重要的標(biāo)志是增大了左右<SHIFT>鍵104，該鍵的一部分?jǐn)U展到了基本鍵位行。這樣<SHIFT>鍵104更大，用兩手的小指去敲擊它也更加方便，手腕只需要作最小的轉(zhuǎn)動，腕部壓迫實質(zhì)性地減少并且打字速度增加。<SHIFT>鍵被加大后，就可以對<ENTER>鍵108，<BACK SPACE>鍵106和<CAPS LOCK>鍵110重定位，通常這幾個鍵分別地分布在傳統(tǒng)字符數(shù)字鍵盤的左右邊緣，現(xiàn)在則把它們放在更方便的中央位置，后面會對此作詳細(xì)說明。
在每個鍵盤模塊中最外列的鍵，有<～>鍵112，<TAB>鍵114，和左手鍵位的<SHIFT>鍵104，以及<+>鍵116，<[]>鍵118和右手<SHIFT>鍵104，都更最好比標(biāo)準(zhǔn)鍵加寬一些(這些鍵都等寬)，這樣雙手的小指更容易找準(zhǔn)“目標(biāo)”，也就進(jìn)一步的減小了操作者的手腕，手掌和手指受到的壓迫。對于相對較弱的小指，有了更大的“目標(biāo)”有助于提高打字速度。
在圖4A和圖4B的示意圖中提供了分裂的左右<SPACE BAR>鍵102L和102R，它們并排在一起，左右手的拇指都可分別操作。兩個<SPACE BAR>鍵的功能都與常規(guī)鍵盤中單一<SPACE BAR>鍵的功能一樣，這樣左右<SPACE BAR>都能敲出空白符。不象一些先前的鍵盤，<SPACE BAR>鍵上一部分位置有“退格”鍵的功能，本發(fā)明的<SPACEBAR>鍵只有其普通功能。在一些鍵盤設(shè)計中，如果左右手模塊相距很近就沒必要把<SPACE BAR>鍵分開，可選擇仍把它設(shè)為單一鍵，就像常規(guī)鍵盤那樣。
為了體現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)計意圖，圖4A和圖4B所示鍵位布局示意圖中，<BACKSPACE>鍵106被設(shè)置在鍵盤中央，由操作者的食指進(jìn)行操作。在圖4中<BACKSPACE>鍵106是一個“分裂”鍵，它把字符數(shù)字鍵的上面兩排分開，位于左手鍵盤區(qū)的右邊，右手鍵盤區(qū)的左邊。每個<BACKSPACE>鍵都能用相應(yīng)手的食指進(jìn)行操作。與傳統(tǒng)的右上角位置相比，把該鍵置于字符數(shù)字鍵盤區(qū)內(nèi)，使其更大也更易操作。當(dāng)需改錯時，操作者的手不需要離開基本鍵位，同時降低了誤擊率。擊鍵時尺骨的活動大為減少，因為不再需要用小指按這個鍵，因此對于操作者的手掌和手腕，這種鍵盤布局上更為舒適。
同樣道理，把<ENTER>鍵108從傳統(tǒng)鍵盤的邊緣位置移動到本鍵盤的中央位置，也更加舒適更方便操作。操作<ENTER>鍵時可用左右手的拇指，如圖4A和圖4B中示意圖所示，象<BACKSPACE>鍵106一樣，它也“分裂”為左右兩塊。實際上<ENTER>鍵108位于<BACKSPACE>鍵106的正下方，兩鍵大小相同都為兩個鍵位長，一個半鍵位寬。
應(yīng)注意到<BACKSPACE>鍵106，<ENTER>鍵108，和<SPACEBAR>鍵102呈倒T字排列，且都加大了體積，打字員用手指操作非常容易。無論是對打字員還是電腦操作員，這幾個鍵都尤其重要，它們的功能和在最初的打字機(jī)上時相比，有相當(dāng)?shù)牟町?。這些鍵現(xiàn)在被設(shè)定在鍵盤“中央”，自成一組。中置的<BACKSPACE>鍵和<ENTER>鍵在圖4A和圖4B中被特別標(biāo)明，比起傳統(tǒng)鍵盤來，它更符合人體工程學(xué)，更適合現(xiàn)代電子文字處理和計算機(jī)操作。
此外，</>鍵118，在以前的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤上實質(zhì)是一個“孤兒”，現(xiàn)在它有了一個固定合理的“家”，在右手鍵位區(qū)基本鍵位的下一排的最右端，鄰近右手<SHIFT>鍵。
可以發(fā)現(xiàn)那些被修改或重新定位的鍵，特別是<SHIFT>，<BACKSPACE>，<CAPS LOCK>，和<ENTER>鍵，在文字處理應(yīng)用程序和計算機(jī)控制操作中都是最常用的。修改或重定位高頻率使用鍵，而保留標(biāo)準(zhǔn)的QWERTY布局，重新學(xué)習(xí)新鍵盤布局的時間被減到最少。因為<SHIFT>，<BACKSPACE>，<CAPS LOCK>，和<ENTER>鍵在日常的應(yīng)用中被反復(fù)使用，手指能夠很快適應(yīng)新的布局。用戶可以也逐漸適應(yīng)<SHIFT>鍵的改變，因為它有一部分仍在原來的位置。為了重新學(xué)習(xí)<SHIFT>鍵的新用法，可以在兩邊<SHIFT>鍵的外側(cè)設(shè)置一個小小的突起，幫助小指識別這個鍵。
圖4A和圖4B的示例中，中央的<BACKSPACE>，<ENTER>和<SPACE BAR>鍵被“分裂”開，每個鍵都由兩部分構(gòu)成，中間由一小段豎直的鍵盤母體隔開。任何有經(jīng)驗的人都能意識到這種左右手鍵盤模塊不僅可設(shè)置在單一鍵盤上，也可分開設(shè)置，把兩個模塊放在任何方便用戶使用的位置。下面將詳細(xì)說明，左右手鍵盤模塊可分離、并排或以任何角度放置，任何操作者都可把雙手放在舒適的位置來操作鍵盤。
同樣，中置的<BACKSPACE>，<ENTER>和<SPACE BAR>鍵也可不分為左右兩半，作為一個鍵放在鍵盤中央使用，這樣鍵位較寬(約一個半鍵位寬)，易于操作，如圖5所示。該圖描繪了一個鍵盤的字符數(shù)字部分，<BACKSPACE>，<ENTER>，<SPACE BAR>鍵置于鍵盤中部水平連接起來。為了便于解釋清楚，圖4A和圖4B和圖5使用了相同的鍵和數(shù)字標(biāo)號。
在前例中，圖5的鍵位在橫豎方向上按直線排列。這樣本鍵盤上的鍵位布局就成為一個標(biāo)準(zhǔn)矩形，輔助鍵包含在字符鍵模塊中，按照功能合理分組，放在<SPACE BAR>鍵兩邊。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6，本圖描繪了鍵盤左下部輔助(或“功能”)鍵的一種理想布局方式。如圖6所示，輔助鍵位200占據(jù)了<SPACE BAR>鍵左側(cè)和鍵盤左外側(cè)之間的一塊矩形區(qū)域。左手輔助鍵區(qū)域包含6個功能鍵較為適宜，一個<CAPS LOCK>202，一個<CTRL>204和一個<ALT>鍵206，另有三個特殊鍵，包括<FUNCTION>鍵208和兩個電腦操作專用鍵<WINDOW>210和<LAST AP>212，它們的功能電腦用戶都熟悉。<CAPSLOCK>鍵202的最佳位置是在左功能鍵區(qū)的左上角。用戶不需要把手指離開基本鍵位，就能用左小指輕易的按到這個鍵。另外，<CTRL>204和<ALT>鍵206被設(shè)置在<CAPS LOCK>鍵的旁邊，實質(zhì)上它們的位置與在傳統(tǒng)鍵盤上相同，<ALT>鍵與<SPACE BAR>鍵鄰接。特別地，<CAPSLOCK>鍵的位置在第五行(第一行是數(shù)字鍵行，基本鍵位在第三行)，邏輯位置在<SHIFT>鍵的下方，易于尋找又不容易被誤按。如圖6所示<CAPS LOCK>鍵既可作為單獨的<CAPS LOCK>鍵使用，也可作為“終端”鍵組中<CAPS LOCK>110鍵的輔助鍵使用，下面詳細(xì)說明這點。
左功能鍵區(qū)包括一個<FUNCTION>鍵208，它位于<CAPS LOCK>鍵的正下方，根據(jù)條件可以使鍵盤上的其他鍵處于另外的工作模式下。下面詳細(xì)說明了<FUNCTION>鍵的一種使用方式，它可以喚醒“功能”鍵<F1>到<F12>的功能，也可以激活這種新型鍵盤上數(shù)字鍵的功能。盡管在圖6中沒有標(biāo)出，“功能”鍵設(shè)置在數(shù)字鍵的上一排，和傳統(tǒng)鍵盤一樣。然而，這種新鍵盤的“功能”鍵整合了傳統(tǒng)功能鍵所沒有的功能，下面詳細(xì)說明這一點。<FUNCTION>鍵位于鍵盤的最左下角，因為位置顯著，用戶需要時可以進(jìn)行方便的操作，從新設(shè)定鍵盤的功能。
鄰近<FUNCTION>鍵的是兩個用于電腦操作的功能鍵，<WINDOW>鍵210鄰近<FUNCTION>鍵208，用以在WINDOWS圖形用戶界面下啟動菜單，(Windows是微軟公司開發(fā)的操作系統(tǒng))。<LAST APP>鍵212(有時也叫<MENU>鍵)緊鄰在<WINDOW>鍵210旁，它的功能和傳統(tǒng)的<MENU>鍵一樣，該鍵的功能是在WINDOWS操作系統(tǒng)中打開應(yīng)用程序高亮度菜單。
可以清楚地看到，輔助鍵組200顯示出一種合理的鍵盤布局，它的目的是實現(xiàn)應(yīng)用功能而不是僅僅完成字母和數(shù)字的輸入工作。這些功能鍵合理的定位在一起，方便用戶使用，而不是毫無規(guī)律地分布在鍵盤各處。為了保持左輔助鍵區(qū)200中各鍵間合理的關(guān)系，這些鍵使用另一種顏色，使之能清楚地與字符區(qū)的鍵位分開。這些鍵(除<ALT>鍵例外)的位置都和傳統(tǒng)鍵盤上的位置有顯著不同，因此這些鍵用另一種顏色表示，可以給用戶提供額外的幫助來辨別這些不熟悉的鍵位。
圖7以相同的示意方式描繪了右手輔助鍵區(qū)鍵位布局圖。這些鍵220分布在字符鍵下方的一個矩形框內(nèi)，從<SPACE BAR>鍵右側(cè)延伸到鍵盤右邊緣。右輔助鍵區(qū)220占兩排鍵高，四個標(biāo)準(zhǔn)鍵位寬，還有一個1.5鍵寬的<ENTER>鍵，其作用在后面說明。
右手輔助鍵區(qū)220包括一個<ALT>鍵206R和一個<CTRL>鍵204R，此外還有一組呈倒T型分布的方向鍵222。圖7清楚地顯示除<LEFTARROW>鍵224占兩鍵寬以外，其它鍵的大小都和標(biāo)準(zhǔn)鍵一樣。當(dāng)本鍵盤切換到“數(shù)字鍵”工作模式時，雙倍寬的<LEFT ARROW>鍵被作為數(shù)字鍵<0>使用，對于熟練的用戶，這有利于提高數(shù)字輸入的速度和準(zhǔn)確度。另外，一個特殊的“功能”鍵<SHUFFLE>266被設(shè)置在右功能區(qū)的<Alt>鍵行。<SHUFFLE>鍵226是用來按隨機(jī)順序啟動多個計算機(jī)應(yīng)用軟件的操作鍵。在用戶用鍵盤操控計算機(jī)而不是作字處理時，這個鍵特別有用。
至于編輯鍵和數(shù)字鍵，圖8和圖9分別顯示了它們的位置。然而，在討論這些新設(shè)計的鍵位前，必須先看一下圖10，它上面顯示了數(shù)字行上面的一排功能鍵的形狀和位置。
有經(jīng)驗的用戶知道，傳統(tǒng)鍵盤上方有一排獨立于其它鍵的功能鍵?！肮δ堋辨I通常包括<ESC>鍵，一排<F1>至<F12>鍵，還有<PRINTSCREEN>，<SCROLL LOCK>和<PAUSE/BREAK>鍵。<ESC>和<F*>鍵在字處理程序中有多種用途，它們通常還可被編程，按下這些鍵時會根據(jù)按鍵啟動各種應(yīng)用功能。<PRINT SCREEN>，<SCROLL LOCK>和<PAUSE/BREAK>鍵也可用于對計算機(jī)程序進(jìn)行控制，在某些字處理程序中，可有效控制屏幕輸出。
在圖10中，這些鍵同時整合了其他功能，被安置在鍵盤上方字符鍵位上額外增加的一行鍵中，這些鍵的長度被略加縮短，形成長方形的外觀。
具體地說，“功能”鍵行(這里稱0行)的鍵包括了所有傳統(tǒng)功能鍵以及編輯鍵的功能。有經(jīng)驗的用戶可以看出，<F*>這些鍵具有雙重功能，平時這些鍵是文本編輯鍵，盡管與傳統(tǒng)鍵盤上的位置不同，它們能夠?qū)崿F(xiàn)完全一樣的編輯功能；當(dāng)按下圖6所示的<FUNCTION>鍵208時，<F*>鍵就成為“功能”鍵。
再回到圖8和9，這里描述了根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，整合型數(shù)字和編輯鍵最佳布局的基本位置。把數(shù)字和編輯鍵功能整合到一個單一模塊中，需仔細(xì)考慮的是編輯鍵的位置，它只能限制在字符數(shù)字鍵位之內(nèi)。實際上，本發(fā)明中橫豎直線排列的鍵位形式很適合把編輯和數(shù)字鍵的功能重合在其他的數(shù)字字符鍵上。
如圖8顯示，編輯方向鍵位于右輔助鍵區(qū)呈倒T型排列的四個方向鍵上，見圖7中222。另外的幾個編輯鍵則設(shè)置在0行鍵上，它們具有最高優(yōu)先級功能，不需要切換模式就可直接使用?？梢钥吹?amp;lt;HOME>，<END>，<PAGE UP>和<PAGE DOWN>，<INSERT>和<DELETE>不在它們熟悉位置上，而是與<F*>鍵作了功能上的重合。
在圖9中，數(shù)字鍵的功能藏在鍵盤上普通字符數(shù)字鍵的下面，先按下左輔助鍵區(qū)200里的<FUNCTION>鍵208，就可以激活他們的功能。按下鍵盤上方的<NUM>或<NUM LOCK>鍵后，也可使用數(shù)字鍵的功能。按<NUM>或<NUM LOCK>鍵可使鍵盤一直以數(shù)字鍵盤的方式工作，按<FUNCTION>鍵時，只有按下<FUNCTION>鍵不放時，數(shù)字鍵盤才可用。
應(yīng)該指出按住<FUNCTION>鍵不放，會減弱鍵盤內(nèi)微處理器的控制信號，控制器優(yōu)先認(rèn)為鍵盤處于“NUM ON”狀態(tài)，這時對其他的外部設(shè)置，鍵盤處于“不響應(yīng)”狀態(tài)。最優(yōu)先的控制代碼是“NUM ON”狀態(tài)下的鍵盤數(shù)字碼，然后是“功能”碼，最后是“NUM OFF”狀態(tài)下的代碼，這一切都由鍵盤內(nèi)的微型控制器硬件控制。
本發(fā)明的數(shù)字鍵布局有一顯著特征，如圖9所示，就是在數(shù)字鍵位的下面整合了一組呈倒T型的方向鍵，正如在編輯鍵模式下數(shù)字鍵位下方整合了一組呈倒T型的方向鍵一樣。這種整合使得本鍵盤有<0>和<00>兩個鍵，傳統(tǒng)鍵盤上只有一個兩鍵寬的<0>鍵。歷史上，許多機(jī)械的計算器擁有<0>和<00>鍵，在輸入金融數(shù)據(jù)時這種設(shè)計可以加快速度。特別地，<00>鍵在輸入沒有零頭，都為整數(shù)的價格時可提高速度。引入<00>鍵后，本鍵盤的方向鍵布局形成更為舒適的T型，傳統(tǒng)的數(shù)字鍵盤上方向鍵是以十字型排列的。另外，<0>鍵比標(biāo)準(zhǔn)鍵加寬(兩鍵寬度)，它的形狀和大小和傳統(tǒng)鍵盤上的完全一樣。
本發(fā)明的鍵盤的另一個特征是在數(shù)字鍵位區(qū)的右上角設(shè)置了分離的左右<TAB>鍵230和232。在使用電子表格軟件時，常用到“TAB”鍵在表格中操作，數(shù)字鍵鍵位區(qū)的雙向<TAB>鍵讓用戶使用各類電子表格時，可方便高效的錄入數(shù)據(jù)和在表格間移動。
另外，本發(fā)明的數(shù)字鍵位區(qū)把<(＞，＜)＞鍵和等號鍵<＝>安置在離數(shù)字區(qū)最近的地方。所有這些鍵的功能都被隱藏在標(biāo)準(zhǔn)鍵盤的功能下，一旦激活了數(shù)字鍵模式便可使用。在數(shù)字鍵盤區(qū)整合的等號鍵，左右圓括號鍵，以及左右TAB鍵，使得數(shù)字鍵盤很適合被定為一種經(jīng)濟(jì)活動中的“通用”設(shè)備，即可作為計算器，又可用于在電子表格中輸入數(shù)據(jù)。
因為本發(fā)明包括“嵌入”式的編輯/數(shù)字鍵，所以有許多新的特性，傳統(tǒng)的鍵盤是把編輯和數(shù)字鍵分開排在鍵盤的邊上，這里討論的“嵌入”式的編輯/數(shù)字鍵是最佳的可行方式。另外地，本發(fā)明的另一個版本是中置式編輯/數(shù)字鍵，美國專利申請?zhí)柎a09/588,0999(繼續(xù)申請專利)，2000年6月1日建檔，可以被現(xiàn)在這種“嵌入”式的編輯/數(shù)字鍵代替。中置式的編輯/數(shù)字鍵和本發(fā)明的“嵌入”式的編輯/數(shù)字鍵有共同的優(yōu)點，即不專門針對某只手，左右手均可操作。另外，到雙手到鍵盤邊的距離減到了最小，當(dāng)要同時使用鼠標(biāo)器或其他定位工具時，手移動的距離減少了。但圖9中“嵌入”式的編輯/數(shù)字鍵在右手鍵盤區(qū)，便于用右手操作，這是多數(shù)商業(yè)用戶熟悉的方式。
本發(fā)明的鍵盤包括了QWERTY和Dvorak兩種鍵盤布局，QWERTY布局是標(biāo)準(zhǔn)模式，而Dvorak布局是近來興起的一種符合人體工程學(xué)的布局方式，本鍵盤提供了一個<DVORAK>鍵，以啟動鍵盤內(nèi)Dvorak鍵序固件編碼。由于提供了QWERTY和Dvorak布局的鍵序編碼，兩種布局可以設(shè)在一個鍵盤上，慣于QWERTY和Dvorak布局的打字員可使用相同的鍵盤。內(nèi)含Dvorak布局的鍵盤可以促使Dvorak布局被更多的人接受，用戶不必?fù)?dān)心練習(xí)使用Dvorak鍵盤會使自己適應(yīng)不了其他的鍵盤。
在圖11中可看到，<SPACE BAR>鍵只有一個鍵位高，在第7行左右輔助鍵之間有一塊空白區(qū)域存在。這個區(qū)域可以放置大約5-6個普通大小的鍵，或3個雙倍寬度的鍵。因為這些鍵沒有常規(guī)的定義，它們可以被有經(jīng)驗的用戶作為可編程鍵使用。生產(chǎn)鍵盤時，這些鍵可默認(rèn)設(shè)置為<SPACE BAR>鍵的功能，但能讓用戶設(shè)定各種功能。
因為本鍵盤的鍵位布局橫豎直線對齊(呈直線方陣)，因此鍵盤布局相當(dāng)緊湊。另外，右手鍵盤區(qū)整合了數(shù)字鍵，使得左右鍵盤區(qū)可分成兩塊，同時還能保留完整的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤功能。如圖12所示，分成左右手兩個模塊的鍵盤，可以是徹底分離的，也可以是通過信號線或紅外線裝置連在一起的。這種允許兩個模塊被遠(yuǎn)遠(yuǎn)分開放在令使用者舒服的位置，也可合并在一起(比如通過樞紐裝置)，因此整個鍵盤可以被折疊成很小的體積，便于攜帶和存放。從圖12可以看到，這種鍵盤每一個模塊的大小都不超過一個標(biāo)準(zhǔn)CD盒，當(dāng)需要攜帶或存放時把兩個連接的模塊折疊起來，整個鍵盤可能不比一個雙CD盒大。還不應(yīng)該忘記，這種最小體積的鍵盤包含了標(biāo)準(zhǔn)的字符數(shù)字鍵盤和全功能數(shù)字鍵盤的所有功能。
本發(fā)明的不同鍵盤區(qū)可以使用不同的顏色，易警戒和識別各個不同的鍵盤區(qū)，尤其是一些誤按容易引起文件損壞的按鍵，如圖8所示的DELETE鍵，可以與其周圍的按鍵顏色不同，且突出的鮮明顏色，如紅色，以在鍵盤上形成一個顏色區(qū)別點，可以減少對該按鍵的失誤操作，方便對鍵盤的操作。
前面已經(jīng)通過附圖說明了這種新型鍵盤的各種功能，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，依照上述附圖對本發(fā)明鍵盤進(jìn)行改變或替換，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明后附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
下面權(quán)利要求中本發(fā)明的相關(guān)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)及所有類似設(shè)計或在功能上對它的補充，意欲包括其所有結(jié)構(gòu)、材質(zhì)或權(quán)利申請書中本發(fā)明各項功能的組合。
權(quán)利要求1.一種符合人體工程學(xué)多功能布局的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，包括多個字符鍵和數(shù)字鍵，其特征在于，所述字符鍵和數(shù)字鍵部分橫豎方向都直線排列，并包括一排用來作為標(biāo)準(zhǔn)線的基本鍵位鍵，以及左右SHIFT鍵豎直方向加以延長，并和其他鍵橫豎對齊，這樣SHIFT鍵就有一部分位于基本鍵位行上。ENTER鍵置于所述鍵盤中央，在豎直方向加長，并橫豎對齊，共占兩行位置，上半部平行于基本鍵位行，下半部平行于基本鍵位行的下排鍵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，該鍵盤還包括設(shè)在鍵盤中央的BACK SPACE鍵，豎直方向加長，橫豎對齊，跨兩行鍵位，該鍵設(shè)計在所述ENTER鍵上方，下部與基本鍵位行鄰接；橫向加長的SPACE BAR鍵，鄰接在ENTER鍵下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，其ENTER，BACKSPACE，SPACE BAR鍵從中間分成兩塊，分別供左右手操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括一第一功能控制鍵區(qū)，該區(qū)的鍵放在SPACE BAR鍵左旁的一個矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，其中一個FUNCTION鍵必不可少，可把鍵盤操作模式在默認(rèn)模式與另一模式之間轉(zhuǎn)換；和一第二功能鍵區(qū)位于SPACE BAR鍵右旁的矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，該區(qū)的鍵包括光標(biāo)控制鍵，以倒T形排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括一數(shù)字鍵盤區(qū)域，它由字母鍵盤區(qū)和第二功能鍵區(qū)各一部分組成，使用時用戶按下FUNCTION鍵即可起作用；所述光標(biāo)控制鍵的左箭頭鍵定義為數(shù)字鍵0鍵，左箭頭鍵占兩個鍵位寬。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括，一排功能鍵設(shè)置在0行的位置，也就是緊鄰橫排數(shù)字鍵上方的那一行，功能鍵和第二功能鍵區(qū)至少設(shè)定一組文本編輯鍵；零行功能鍵定義對應(yīng)F*1-12鍵，按下FUNCTION鍵即可使用F*鍵功能。
7.一種符合人體工程學(xué)多功能布局的的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，包括多個數(shù)字鍵字母鍵，其特征在于，所述數(shù)字鍵和字母鍵在水平和垂直方向上直線對齊排列，并且所述鍵盤還包括一第一功能控制鍵區(qū)，該區(qū)的鍵放在SPACE BAR鍵左旁的一個矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，其中一個FUNCTION鍵必不可少，可把鍵盤操作模式在默認(rèn)模式與另一模式之間轉(zhuǎn)換；一第二功能控制鍵區(qū)位于SPACE BAR鍵右旁的矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，該區(qū)的鍵包括光標(biāo)控制鍵，以倒T形排列；一全功能的數(shù)字鍵盤區(qū)域，它由字母鍵盤區(qū)和第二功能鍵區(qū)各一部分組成，使用時用戶按下FUNCTION鍵即可。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括一組附加的光標(biāo)控制鍵，它與數(shù)字鍵盤相鄰，按下FUNCTION鍵就能使用它們的功能；一NUM LOCK鍵，按住FUNCTION鍵不放可使用數(shù)字鍵功能，或按NUM LOCK鍵可一直啟用數(shù)字鍵功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述數(shù)字鍵包括在一3×3的鍵方陣中安排的數(shù)字鍵1--9；數(shù)字00鍵，鄰接在數(shù)字2鍵下面；一個較大的數(shù)字0鍵，緊挨在數(shù)字00鍵左邊；擁有算術(shù)操作鍵；有獨立的左右PAREN鍵，當(dāng)按下FUNCTION鍵或NUM LOCK鍵把鍵盤設(shè)定為數(shù)字鍵盤模式時PAREN鍵可用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述數(shù)字鍵盤還包括獨立的左右TAB鍵，當(dāng)按下FUNCTION或NUM LOCK鍵激活數(shù)字鍵功能時，左右TAB鍵的功能可用。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，當(dāng)按下FUNCTION鍵時，鍵盤編碼掃描器優(yōu)先處理“NUM LOCK ON”狀態(tài)的鍵碼，其次是“NUM LOCK OFF”狀態(tài)，模仿按下NUM LOCK鍵的狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括左右SHIFT鍵，它們在豎直方向加以延長，并和其他鍵橫豎對齊，這樣SHIFT鍵就有一部分位于基本鍵位行上；ENTER鍵置于鍵盤中央，豎直方向加長，并橫豎對齊，共占兩行位置，上半部平行于基本鍵位行，下半部平行于基本鍵位行的下排鍵。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括一個功能控制鍵，使用它可使鍵盤上的字符數(shù)字鍵在QWERTY和DVORAK模式間切換。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括一中置的BACK SPACE鍵，它被在豎直方向上加長且和其它鍵橫豎方向上都對齊，它位于所述ENTER鍵的正上方且占兩行鍵長，且在基本鍵位上方。一在水平方向加寬，可用拇指敲擊的SPACE BAR鍵，位于所述ENTER鍵的下方。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤的ENTER和BACK SPACE鍵在打字時可用食指敲擊，手可保持在原位。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤的ENTER鍵位于可用拇指敲擊的位置，手可保持在原位。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤設(shè)定了七排直線排列的鍵，SPACE BAR鍵位于倒數(shù)第二排，左右功能鍵區(qū)之間SPACE BAR鍵下方的區(qū)域中，可設(shè)定幾個用戶可編程鍵。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤設(shè)定了七排直線排列的鍵，SPACE BAR鍵位于倒數(shù)第二排，至少一部分豎直方向上延伸到最末一行。
19.一種符合人體工程學(xué)多功能布局的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，包括多個數(shù)字鍵和字母鍵，其特征在于，所述鍵盤的數(shù)字鍵、字母鍵在水平和垂直方向上直線對齊排列，這樣橫豎方向鍵位都形成整齊的直線陣列，并且包括一第一功能控制鍵區(qū)，該區(qū)的鍵放在SPACE BAR鍵左旁的一個矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，其中一個FUNCTION鍵必不可少，可把鍵盤操作模式從默認(rèn)模式轉(zhuǎn)到另一模式。一個全功能的數(shù)字鍵盤區(qū)域，它由字母鍵盤區(qū)和第二功能鍵區(qū)各一部分組成，使用時用戶按下FUNCTION鍵即可。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括一個功能控制鍵，使用它可使鍵盤上的字符數(shù)字鍵在QWERTY和DVORAK模式間切換。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括一排功能鍵設(shè)置在0行的位置，也就是緊鄰橫排數(shù)字鍵上方的那一行，功能鍵和第二功能鍵區(qū)至少設(shè)定一組文本編輯鍵；零行功能鍵定義對應(yīng)F*1-12鍵，按下FUNCTION鍵即可使用F*鍵功能。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括一第二功能鍵區(qū)位于SPACE BAR鍵右旁的矩形框中，內(nèi)置5-6個鍵位，該區(qū)的鍵包括光標(biāo)控制鍵，以倒T形排列；一組附加的光標(biāo)控制鍵，它于數(shù)字鍵盤相鄰，按下FUNCTION鍵就能使用它們的功能；一個NUM LOCK鍵，按住FUNCTION鍵不放可使用數(shù)字鍵功能，或按NUM LOCK鍵可一直啟用數(shù)字鍵功能。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括一數(shù)字鍵區(qū)在一個3×3的鍵方陣中安排數(shù)字1--9；數(shù)字00鍵，鄰接在數(shù)字2鍵下面；一個較大的數(shù)字0鍵，緊挨在數(shù)字00鍵左邊；擁有算術(shù)操作鍵；有獨立的左右PAREN鍵，當(dāng)按下FUNCTION鍵或NUMLOCK鍵把鍵盤設(shè)定為數(shù)字鍵盤模式時PAREN鍵可用。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括一ENTER鍵置于鍵盤中央，豎直方向加長，并橫豎對齊，共占兩行位置，上半部平行于基本鍵位行，下半部平行于基本鍵位行的下排鍵；一BACK SPACE鍵也設(shè)在鍵盤中央，豎直方向加長，橫豎對齊，跨兩行鍵位，該鍵設(shè)計在ENTER鍵上方，下部與基本鍵位行鄰接。
25.一種符合人體工程學(xué)多功能布局的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，包括多個數(shù)字鍵和字母鍵，其特征在于，所述鍵盤把數(shù)字鍵、字母鍵在水平和垂直方向上直線對齊排列，這樣橫豎方向鍵位都形成整齊的直線陣列，并且還包括一種QWERTY操作模式；一種Dvorak操作模式；一種數(shù)字鍵/功能鍵操作模式；三種模式都有各自的操作鍵，在不同模式下鍵盤上的鍵有不同功能。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述鍵盤還包括一ENTER鍵置于鍵盤中央，豎直方向加長，并橫豎對齊，共占兩行位置，上半部平行于基本鍵位行，下半部平行于基本鍵位行的下排鍵；一個BACK SPACE鍵也設(shè)在鍵盤中央，豎直方向加長，橫豎對齊，跨兩行鍵位，該鍵設(shè)計在ENTER鍵上方，下部與基本鍵位行鄰接。
27.根據(jù)權(quán)利要求6，10，11，13，15至18，23，24或26的任一權(quán)利要求所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，DELETE鍵用不同于周圍鍵的鮮明顏色制成。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤，其特征在于，所述DELETE鍵為紅色。
專利摘要本實用新型一種符合人體工程學(xué)多功能布局的通用標(biāo)準(zhǔn)型鍵盤,適用于一般電子計算機(jī)。該鍵盤重新定位鍵位布局,把ENTER和BACKSPACE鍵放在鍵盤中央,因此減少了手腕的轉(zhuǎn)動,所有的鍵成整齊的直線陣列,功能鍵合理地排在字元數(shù)位鍵下方。鍵盤有三種工作模式:QWERTY模式、Dvorak模式或數(shù)字鍵模式,決定了一個鍵有何功能。數(shù)字鍵盤被隱藏在右手字符數(shù)字鍵模塊中,使鍵盤布局更為緊湊簡潔且包含所有的功能。DELETE鍵用單獨鮮明的顏色區(qū)別,有警告及減少誤按幾率的作用。
文檔編號G06F3/023GK2518151SQ0123427
公開日2002年10月23日 申請日期2001年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月27日
發(fā)明者亨利·偉伯, 蔡火爐 申請人:精模電子科技(深圳)有限公司, 友碁科技股份有限公司, 亨利·偉伯