[发明专利]背打人体工程学键盘

说明书

技术领域

本发明涉及一种键盘或数据输入设备，具体来说，涉及一种按照人体工程学设计的、在打字时可拿在手中的背打键盘。

背景技术

由于计算机的不断普及应用，目前计算机键盘已成为办公室、家庭和公共场所的最常用的工具之一，用于工作、娱乐、旅行以及各种用途。根据摩尔定律，计算机变得越来越紧凑，而功能则越来越强大。伴随着LCD、LPD和投影技术的新的发展，显示屏的尺寸也变得越来越大。然而，不可或缺的键盘作为最重要的人机接口却已经成为一种现代的怪物。目前最常用的键盘布局继承自QWERTY打字机，它是1886年由Christopher Sholes所发明的。键盘的基本设计和形状、尤其是触摸打字的布局和方式在超过120多年中始终没有改变。

Dvorak(美国专利第2040248号，Dvorak等，1936年5月12日)开发了一种新型的键盘布局，试图减少触摸打字期间手指在键盘上的移动。迄今为止DVORAK键盘是在某些应用中可以看到的唯一替代键盘。已经有其他的发明，其目的是提高键盘的效率和打字速度(如美国专利第4332493号，Einbinder，1982年6月1日)。其他一些键盘提供了易于记忆的键盘布局(美国专利第4963044号，Warner，1990年10月16日)。然而，很少有人愿意适应这种新的键盘布局。在人群中存在强烈的习惯倾向，使他们坚持使用标准的QWERTY键盘。

现在大部分人已经知道，使用QWERTY键盘会带来严重的问题，长时间的打字作业可能会导致反复性运动损伤(RMI)，如腕管综合症(CTS)。许多研究表明，手掌向下以及肘部的扭拐会导致腰、肩、背和颈的紧张和刺激问题。Spender(美国专利5137384，1992年8月11日)介绍了一种用于缓解上述问题的人体工程学键盘，该键盘被划分成两个竖直的半边。这种设计允许操作人员的手臂保持在基本上放松的自然位置。在键盘的这两个部分上放置了镜子以反射键的位置。

近年来为解决CTS/RMI问题做出了许多努力，开发出了不同形状的人体工程学键盘，如呈曲线状隆起的形状(美国专利第6132118，Grezeszak，2000年10月17日)、金字塔形(美国专利第5426449号，Danziger，1995年)、以及侧面隆起的形状(美国专利第5160919号，Mohler等，1992年11月3日)，用来改变手的位置以及打字的方式，以缓解上述问题。

基于人体工程学的包括上表面控制键和侧表面控制键的数据输入系统由Willner等提出(美国专利第5874906号，1999年2月23日)。该设计建议采用游戏杆的形状，具有两个由手抓握的部分。结合上表面和侧表面的键，利用模式选择来生成键信号。该键盘在形状和键的设置上都不同于标准键盘。Goodenough和Gary Lee(美国专利第6939066号，2005年9月6日)建议了一种手柄式构造的键盘，带有前面和背面的键功能，其中提供了一种软件算法以帮助用户定位位于操作人员看不到的键盘背面的键。

前面提到的所有这些已知的不同键盘迄今为止都没有被广泛使用，申请人认为这可能是由于以下一些原因，并给出了对标准QWERTY键盘的某些方面加以改进的建议。

1.现有技术已经尝试了多种方式来引入新的键盘布局，但完全放弃QWERTY键盘对于大多数人来说是很难接受的，这些人已经形成了使用标准键盘的习惯，并且已经习惯了这种指法。

2.与标准键盘相比，异形键盘的各种形状看起来过于复杂，对于用户来说难以适应。键盘的形状和大小以及键盘的便携性总是会影响用户的选择。用户需要一种简单和通用的工具，它能够很容易地使用并且便于携带。

3.带有分裂式键区的键盘没有被广泛接受可能是由于同时在分开的键区上打字会分散注意力。当两只手分开打字时人们很容易感到失去了焦点。分裂式键盘与标准键盘相比也很难放置、展开和包装。

4.对于大多数用户而言，键的位置需要是可视的，因为他们记不住键盘上所有键的位置，即使他们记得住键的位置，他们的眼睛也必须时不时地查看键。对于一些已知键盘，键的位置是不可见的或者很难看见。尤其是带有面向左侧和右侧的键区的键盘。

5.即使在标准键盘上键的位置的可视性也不是很好，因为标准键盘上的键标记并不是直接对着操作人员的眼睛，而是向上对着屋顶。此外，正在操作的手挡住了操作人员的视线。操作人员也很难定位排列在标准键盘远端边缘的不太容易记住的数字键和符号键。