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1、(10)申请公布号 CN 103425266 A(43)申请公布日 2013.12.04CN103425266A*CN103425266A*(21)申请号 201310410814.8(22)申请日 2013.09.11G06F 3/023(2006.01)(71)申请人朱旭文地址 350004 福建省福州市台江区浦尾小区1号楼107(72)发明人不公告发明人(54) 发明名称新型人体工程学键盘布局(57) 摘要本发明揭示了一种新型人体工程学键盘布局，该布局将键盘划分为五个功能区域：功能键区，分为左右两列的功能键；主键盘区，104键布局标准中的数字按键10、字母按键AZ及符号按键；编辑与控制键。
2、区，左右两列编辑按键，左右两组水平对称的控制按键，以及处于中轴线上的PrintScreen（截屏）；导航浏览键区，方向选择键、空格键及页面导航键；以及功能锁定键区。本发明通过对键盘上的按键布局结构作合理化调整，能有效改善键盘的使用频率平衡性，键位布局符合人体工程学，避免长时间不良操作姿势导致的职业病，同时便于收纳携带，并切实提高键盘的文本处理效率，丰富用户多媒体操作体验。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书5页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书5页 附图2页(10)申请公布号 CN 103425266 ACN 103425266 A。
3、1/2页21.一种新型人体工程学键盘布局，包括功能键区、主键盘区、编辑与控制键区、导航浏览键区、功能锁键区，盲打基本键位（Home Keys）从左至右依次为A、S、D、F、BackSapce（退格）、Enter（回车）、J、K、L、“；”，其特征在于所述的布局结构为：I区功能键区，包括分为左右两列的功能键； II区主键盘区，包括传统104键布局标准中的数字按键10、字母按键AZ及符号按键；III区编辑与控制键区，包括左右两列编辑按键，左右两组水平对称的控制按键，以及处于中轴线上的PrintScreen（截屏）；IV区导航浏览键区，包括方向选择键、空格键及页面导航键；以及V区功能锁定键区，包括C。
4、aps Lock（大写锁定键）、Nums Lock（数字锁定键）、Funs Lock（多媒体锁定键）及锁定显示LED显示区域。2.根据权利要求1所述的新型按键布局，其中所述I区分为水平对称的左右两列，左列依次为F1F6，右列依次为F7F12，与竖直轴夹角为15o呈八字型排列，均由小指负责操作，上行键位数量与下行键位相同。3.根据权利要求2所述的新型按键布局，其中所述功能键区内，F1F12各键分别与Fn多媒体键族功能复合，在Funs Lock（多媒体锁定键）处于激活状态时生效，Fn多媒体键族可包括：音量控制、亮度控制、外部设备控制、播放控制、文件管理、网页浏览、系统控制、辅助功能热键、用户自定义。
5、热键。4.根据权利要求1所述的新型按键布局，其中所述II区同样分为水平对称的左右两部，呈水平75o仰角位于I区内侧，共计5行10列，以基本键位（Home Keys）为中心，上行键位的数量与下行键位相同，使用时双手呈自然放松的八字形状态，手腕无扭曲，指关节、肘关节与腕关节三点共线。5.根据权利要求4所述的新型按键布局，其中所述主键区内，同行左右相邻两键间均存在半个键长单位的竖直坐标差，其中，小拇指列、无名指列、中指列依次增加，中指列、食指列依次减少，同列的键位水平坐标相同，在按键矩阵中成直线排列。6.根据权利要求4所述的新型按键布局，其中所述主键区内，新增的第5行符号按键，包括一组新数学符号“”。
6、（乘号）与“”（除号），依次为“”与“”、“”与“”、“”与“”、“-”、与“_”、“=”与“+”、“”与“|”、“”与“”、“”与“”分别功能复合。7.根据权利要求1所述的新型按键布局，其中所述III区内，左列编辑键为Tab（制表）、Esc（退出）、BackSpace（退格），右列编辑键为Insert（插入）、Delete（删除）、Enter（回车），左右两组水平对称的控制按键Shift（上档）、Ctrl（控制）、Alt（转换）、OS（系统），以及与处于中轴线上的PrintScreen（截屏），该区域设于II区左部与右部之间、以30o为圆心角的扇形区域内。8.根据权利要求7所述的新型按键布局。
7、，其中所述编辑与控制键区内，按键均布局在以拇指第一指关节为圆心、大拇指之长为半径、圆心角15o至60o的扇形范围内，无需移动手腕便可完成组合键的操作。9.根据权利要求1所述的新型按键布局，其中所述IV区内，“”、“”、“”、“”方向选择键位于III区两组控制键之间、Space（空格）之上，两组页面浏览键Home（起始）与End（结束）、PageUp（上翻页）与PageDown（下翻页）分别位于Space（空格）左右两侧，Home权 利 要 求 书CN 103425266 A2/2页3（起始）与End（结束）位于主键区第5列的延长线上，PageUp（上翻页）与PageDown（下翻页）位于主键区。
8、第6列的延长线上，二者夹角为30o。10.根据权利要求1所述的新型按键布局，其中所述V区内,启动Funs Lock（多媒体锁定键）时，功能区内多媒体键族Fn被激活，Funs Lock锁定指示LED亮起。权 利 要 求 书CN 103425266 A1/5页4新型人体工程学键盘布局技术领域0001 本发明涉及一种人体工程学键盘布局，尤其涉及一种功能区域划分合理、按键布局符合人体工程学、适宜部署与移动设备平台、便于收纳携带的计算机键盘布局。背景技术0002 传统以QWERTY布局为主的104键盘，除主键区外的功能区、编辑区、数字区的布局结构相对远离中心键位，用户需要目视键盘完成操作，带来的敲击不便。
9、导致其使用频率较低，无法满足用户需求。0003 于此同时，沿袭自打字机的盲打指法，不符合人体工程学，其中生理功能较弱的小拇指负担了过重的输入压力，并且需要控制使用频率较高的编辑按键，而这些按键大都远离小拇指基本键位（Home Keys），操作跨度大，操作完成后复位所需时间长，影响输入、编辑效率；与此相对的，左右大拇指仅共同负责空格键这一个按键，大部分时间处于闲置状态。0004 现代计算机用户对键盘的需求已越发多元化，传统台式电脑键盘的设计布局逐渐无法满足用户在笔记本电脑、平板电脑与智能手机上的操作。特别在计算机逐渐向一体化、小型化与便携化发展的趋势下，传统104键盘长宽比接近4：1，与常见比例。
10、为16：9的显示屏相难以匹配，不便于部署在各种新型设备上，同时也造成收纳、携带困难，成了制约键盘发展的瓶颈。发明内容0005 鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种新型人体工程学键盘布局，以提高键盘结构的合理性。0006 本发明的上述目的，将通过以下技术方案得以实现：一种新型人体工程学键盘布局，包括功能键区、主键盘区、编辑与控制键区、浏览导航键区、功能锁键区，基本键位（Home Keys）从左至右依次为A、S、D、F、BackSapce（退格）、Enter（回车）、J、K、L、“；”，其特征在于所述的布局结构为：I区功能键区，包括分为左右两列的功能键，左列依次为F1F6，右列依次为。
11、F7F12，该区域与竖直轴夹角为15o呈八字型排列； II区主键盘区，包括传统104键布局标准中的数字按键10、字母按键AZ及符号按键,并分为水平镜像对称的左右两部分，该区域设于与I区平行的内侧；III区编辑与控制键区，包括编辑按键，左列为Tab（制表）、Esc（退出）、BackSpace（退格），右列为Insert（插入）、Delete（删除）、Enter（回车），以及两组左右镜像对称的控制按键Shift（上档）、Ctrl（控制）、Alt（转换）、OS（系统），以及处于中轴线上的PrintScreen（截屏）键，该区域设于II区左部与右部之间、以30o为圆心角的扇形区域内；IV区导航浏览键区。
12、，包括“”、“”、“”、“”方向选择键、Space（空格）、Home（起始）、End（结束）、PageUp（上翻页）、PageDown（下翻页）页面导航键，该区域设于III区下方；说 明 书CN 103425266 A2/5页5以及V区功能锁定键区，包括Caps Lock（大写锁定键）、Nums Lock（数字锁定键）、Funs Lock（多媒体锁定键）及锁定指示LED显示区域，该区域设于III区上方。0007 作为一种优选方案，该I区中，与F1F12功能键分别功能复合的Fn多媒体键族，在Funs Lock（多媒体锁定键）处于激活状态时生效；对于Fn多媒体键族不做功能与排列设计，可根据不同实际。
13、需求任意排序，按功能划分备选方案可包括：音量控制、亮度控制、外部设备控制、播放控制、文件管理、网页浏览、系统控制、辅助功能热键、用户自定义热键。0008 作为一种优选方案，该II区中，将QWERTY布局标准字母按键分成水平镜像对称的左右两部分，并对原有QWERTY同列键位作沿Y轴夹角15o方向上的对齐处理，形成以基本键位（Home Keys）A、S、D、F、J、K、L、“；”为中心，上行键位与下行键位等量的5行10列按键矩阵，其中新增的第5行包括“+”、“-”、“”、“”的符号按键；数字键0与M、1与J、2与K、3与L、4与U、5与I、6与O、7与7、8与8 、9与9、“/”与0、“*”与P、。
14、“-”与“；”、“+”与“?”分别功能复合，在Nums Lock（数字锁定键）处于激活状态时生效。0009 作为一种优选方案，该III区中，OS键备选方案包括Win键、Option键及Property键一个或多个组合，Insert键与Pause键、Delete键与Break键、PrintScreen键与SysRq键分别功能复合；居中的PrintScreen键可独立功能为截屏按键，以及更改外观。0010 作为一种优选方案，该V区中，Nums Lock（数字锁定键）与Scroll Lock（滚动锁定键）功能复合。0011 本发明新型键盘布局的应用实施，其显著的效果体现为：通过对键盘上的按键布局结构。
15、作合理化调整，能有效改善键盘的使用频率平衡性，键位布局符合人体工程学，避免长时间不良操作姿势导致的职业病，便于收纳携带，并切实提高键盘的文本处理效率，丰富用户多媒体操作体验。附图说明0012 图1是本发明的键盘布局结构示意图。0013 图2是本发明的键盘功能区划分示意图。0014 图3是本发明的键盘基本键位（Home Keys）示意图。0015 图4是本发明的键盘主键区按键矩阵示意图。0016 附图标识说明：04、左手小拇指基本键位（Home Keys）：A22、左手无名指基本键位（Home Keys）：S07、左手中指基本键位（Home Keys）：D09、左手食指基本键位（Home Key。
16、s）：F42、左手大拇指基本键位（Home Keys）：BackSpace（退格）40、右手大拇指基本键位（Home Keys）：Enter（回车）13、右手食指基本键位（Home Keys）：J14、右手中指基本键位（Home Keys）：K15、右手无名指基本键位（Home Keys）：L51、右手小拇指基本键位（Home Keys）：“；”。说 明 书CN 103425266 A3/5页6具体实施方式0017 以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。0018 本发明针对传统键盘的按键布局作出了调整，以使其符合用户的新使用需求，适应计。
17、算机小型化、便携化的发展趋势。针对原有敲击不便且使用频率较低的功能区、编辑区、数字区，如图1所示的：将功能区分成F1F6与F7F12两部分，分别部署在小拇指易触及的主键区左右两侧功能键区；将编辑区重新划分为多块，分别部署在大拇指易触及的编辑与控制键区与导航浏览键区；将数字区与主键区的部分按键分别功能复合，实现了键盘结构的简洁化、紧凑化。新增Funs Lock（多媒体锁键），实现了对F1F12功能键与Fn多媒体键族的功能切换；调整主键区的符号按键排列，并增加方便输入四则运算的“”、“”符号按键；添加双手大拇指的基本键位（Home Keys），分别为BackSpace（退格）与Enter（回车）。。
18、具体来看该新型人体工程学键盘布局的功能区划分，如图2所示：I区功能键区，包括F1F12功能键与Fn多媒体键族，该区域与竖直轴夹角为15o呈八字型排列；II区主键盘区，包括传统104键布局标准中的数字按键10、字母按键AZ及符号按键, 该区域设于与I区平行的内侧；III区编辑与控制键区，包括编辑按键与两组左右镜像对称的控制按键，该区域设于左右II区形成的、圆心角为30o的扇形区域内；IV区导航浏览键区，包括方向选择键、空格键与页面导航键，该区域设于III区下方；以及V区功能锁定键区，包括Caps Lock（大写锁定键）、Nums Lock（数字锁定键）、Funs Lock（多媒体锁定键）及锁定显。
19、示LED显示区域，该区域设于III区上方。0019 其中，I区分为水平对称的左右两列，与竖直轴夹角为15o呈八字型排列,均由小拇指负责操作，F3与F4属左手小拇指基本键位（Home Keys）延伸，F9与F10属右手小拇指基本键位（Home Keys）延伸，以此为中心，向上为F1与F2、F7与F8，向下为F5与F6、F11与F12，上行键位数量与下行键位相同；F1F12各键分别与Fn多媒体键族功能复合，在Funs Lock（多媒体锁定键）处于激活状态时生效，Fn多媒体键族可包括：音量控制、亮度控制、外部设备控制、播放控制、文件管理、网页浏览、系统控制、辅助功能热键、用户自定义热键。0020 I。
20、I区同样分为水平对称的左右两部，呈水平75o仰角位于I区内侧，如图3所示的基本键位（Home Keys），由左至右依次为A、S、D、F、J、K、L、“；”；如图4所示的按键矩阵，共计5行10列，以基本键位（Home Keys）为中心，上行键位的数量与下行键位相同，同列的键位水平坐标相同，在按键矩阵中成直线排列，使用时双手呈自然放松的八字形状态，手腕无扭曲，指关节、肘关节与腕关节三点共线；同行左右相邻两键间均存在半个键长单位的竖直坐标差，其中，小拇指列、无名指列、中指列依次增加，中指列、食指列依次减少，另外位于基本键位（Home Keys）两侧的I区与第5、6列，分别属于第1与10列、第4与7列。
21、的延伸，由小拇指、食指操作；均衡原各指指法，减轻小拇指过重的按键负担，调整为食指负责两列共9按键，中指负责一列共5按键，无名指负责一列共5按键，小拇指负责一列共5按键以及辅助控制、键频相对较低的I区一列功能键；将原属于左右小拇指的“”、“-”、“=”、“”、“”、“”、“”等按键重新排列于新增第5行按键，将原“”与“|”拆分后与新增数学符号“”（乘号）与“”（除号）功能复合，调整后，位于中指与食指列的“+”、“-”、“”、“”有利于输入四则运算；第5行依次为“”与“”、“”与“”、“”与“”、“-”、与“_”、“=”与“+”、“”与“|”、“”与“”、“”与“”分别功能复合，原104键盘的数字。
22、键区合并入说 明 书CN 103425266 A4/5页7主键区，数字键0与M、1与J、2与K、3与L、4与U、5与I、6与O、7与7、8与8 、9与9、“/”与0、“*”与P、“-”与“；”、“+”与“?”分别功能复合，在Nums Lock（数字锁定键）处于激活状态时生效。0021 III区内，如图3所示，左右大拇指的基本键位（Home Keys）分别为BackSpace（退格）与Enter（回车）；将原主键区内的Tab（制表）、BackSpace（退格）、Enter（回车）、Shift（上档）、Ctrl（控制）、Alt（转换）、OS（系统）等按键，与功能区的Esc（退出）、PrintScr。
23、een（截屏），编辑区的Insert（插入）、Delete（删除），按作用分类为编辑键区与控制键区两部分，以提高文本编辑与控制的效率；按键均布局在以大拇指第一指关节为圆心、大拇指之长为半径、圆心角15o至60o的扇形范围内，保证大拇指敲击时的体验舒适；新布局对组合键的使用进行了优化，无需移动手腕便可完成组合键的操作；以使用频率划分键位布局，并采取功能性分块布局，形成肌肉记忆（Muscle Memory）的时间较短。0022 IV区内，“”、“”、“”、“”方向选择键位于III区两组控制键之间、Space（空格）之上，原编辑区的两组页面导航键Home（起始）与End（结束）、PageUp（上翻页。
24、）与PageDown（下翻页）分别位于Space（空格）左右两侧；其中，Home（起始）与End（结束）位于主键区第5列的延长线上，PageUp（上翻页）与PageDown（下翻页）位于主键区第6列的延长线上，二者夹角为30o；此区域按键均有大拇指负责操作，亦布局在以大拇指第一指关节为圆心、大拇指之长为半径、圆心角15o至60o的扇形范围内，左右手大拇指均可触及“”、“”键，便于用户使用。0023 V区内，Nums Lock（数字锁定键）与Scroll Lock（滚动锁定键）功能复合；启动Nums Lock（数字锁定键）时，右手主键区内的Numeric Keypad（功能复合数字键区）被激活，。
25、Nums Lock锁定指示LED亮起；启动Caps Lock（大写锁定键）时，主键区内字母按键大写被激活，Caps Lock锁定指示LED亮起；启动Scroll Lock（滚动锁定键）时，滚动锁定被激活，Scroll Lock锁定指示LED亮起；启动Funs Lock（多媒体锁定键）时，功能区内多媒体键族Fn被激活，Funs Lock锁定指示LED亮起。0024 综上所述，本发明的设计重点在于，重构传统QWERTY布局的104键盘的功能区域，原有的四个功能区域：功能键区、主键区、编辑键区、数字键区，按不同的功能分类，重新分为五个功能区：I、功能键区；II、主键盘区；III、编辑与控制键区；IV。
26、、导航浏览键区；V、功能锁定键区。0025 将原本分散在功能键区、主键区与编辑键区的编辑键合并到新的编辑与控制区内，不再由小拇指操作，而是改由大拇指负责操作，使得负责字母按键的四指专注于文本输入，优化十指分工，形成模块化记忆，从而提高文本处理效率。0026 导航浏览键区、控制按键与功能按键的新布局，使用户在不改变盲打手势、不移动手腕的情况下，便利的完成组合键的操作，并由大拇指负责，均衡了十指的指法负担。0027 如图3所示的新基本键位（Home Keys）A、S、D、F、BackSapce（退格）、Enter（回车）、J、K、L、“；”的位置布局，符合人体工程学原理，使十指与手腕得到自然舒展，。
27、降低了长时间使用键盘可能造成的手指、手腕、手肘与肩膀劳损性职业病风险。0028 如图4所示的按键矩阵，主键区上、下行键位数量相等，相距中心的基本键位（Home Keys）较远的第1行与第5行，为使用频率相对较低的数字按键与符号按键，合理化手指行程；功能键F1F12相较于过去与基本键位（Home Keys）距离三行，变为紧邻小拇说 明 书CN 103425266 A5/5页8指列，水平移动一个键位即可触及，缩短敲击距离。0029 对于原本一些使用率低的按键进行了优选，将数字键区与主键区功能复合，新增了四则运算的符号按键、Funs Lock（多媒体锁定键）与多媒体键族Fn，并将PrintScree。
28、n（截屏）键布局于中轴线，实现了旧有按键的优化与用户需求功能的定制，丰富用户多媒体操作体验。0030 调整功能区域后的新键盘布局，由于缩减了原数字键区，并将功能键区、编辑键区与新的功能区域进行有机结合，使得键盘的长宽比接近2：1，与现行16：9的屏幕比相近，适宜部署于笔记本、平板电脑与智能手机等移动设备平台，也便于用户日常的收纳与携带。0031 以上所述的键盘布局与键位关系在本质上是示例性的，且并不为具体实施例或对实例具有限制意义，根据不同的实际原因可能产生各种变型。例如，改变左右II区的夹角以适应不同区域用户的生理特性，调整II区的键位进行行列坐标差，以满足不同年龄、性别、人种用户的使用习惯，变更III区控制按键的排列顺序等，以及变化按键外形与修饰键盘外观，均仍属于本发明专利方案的范围内。说 明 书CN 103425266 A1/2页9图 1图 2说 明 书 附 图CN 103425266 A2/2页10图 3图 4说 明 书 附 图CN 103425266 A10。