CN100428137C - 电脑键盘的字符显示控制装置 - Google Patents

Abstract

一种电脑键盘的字符显示控制装置，包括一键盘微控器，连接于一电脑系统，所述键盘微控器连接有一扫描码检测电路、一扫描码转换电路，用于接收操作者在操作键盘时的扫描码。所述键盘微控器还连接有一字符数据传送端口、一字符显示驱动电路、一字符显示矩阵，其中所述字符显示矩阵包括有多个字符显示单元。键盘微控器所接收的字符数据组，由字符显示驱动电路驱动所述字符显示矩阵的各个字符显示单元，使各个字符显示单元显示出所述字符数据组的预设字符图形，并呈现在对应的按键单体上。

Description

电脑键盘的字符显示控制装置

技术领域

本发明涉及一种使用于电脑系统的电脑键盘，尤其涉及一种具有字符显示控制功能的电脑键盘的字符显示控制装置。

背景技术

在各种电脑装置、测量仪器、控制装置、数字装置、办公室自动化设备中，都需要配置按键输入装置。就目前电脑装置所使用的传统键盘结构而言，可分为机械弹簧结构式按键与薄膜硅胶结构式按键二大类。

例如目前电脑装置所使用的键盘装置中，由于必须在同一个键盘壳体中排列许多个按键单体，因此在每一个按键单体上即需标示上足以代表该按键意义的图形、符号、或文字，以供使用者在操作时得以辨识。

然而，一旦键盘装置的各个按键单体上标示上图形、符号、或文字之后，该按键即代表独一无二的功能，使用者无法再行变更其按键功能。

在现今电脑视窗环境中，由于电脑操作系统可支持不同语系的处理功能，因此在键盘输入功能方面，也需要配合可以执行不同文字(例如英文、中文、日文...)的输入功能。而由于不同语系的文字特性，在输入其文字时，即会有不同的编码方法。例如以中文输入的方法中，目前有数种中文输入编码方式(例如注音、仓颉等)。

键盘业者为适应这一需求，在其键盘的设计中，通常作法是在同一个按键单体的键帽表面的不同角落位置标示不同的字符，以供使用者在不同的输入模式、不同的输入编码方法中，可辨识出该按键的意义。

虽然这样可使得使用者购置单一个键盘即可应用于不同的输入模式、不同的输入编码方法，但却使得键盘上的各个按键单体存在了数种字符，使用者在操作时经常会有眼花瞭乱的困扰。使用者在操作时经常需要先确认操作模式才能确认该按键单体的功能。

其次，传统的键盘单体表面所标示的按键字符，由于是以印刷的方式标示的，因此只能在有外界光源的环境下使用。在光线不足的状况下，由于使用者无法看清该按键字符，因此无法操作该键盘。

再者，目前的键盘单体表面所标示的按键字符，通常是以印刷的方式，将特定的字符附着在按键单体的键帽表面。当该按键被使用者压按操作的机率较多时，其键帽表面的印刷字符经常会变淡或是被磨损，而使使用者无法清楚辨识该按键的功能。

鉴于传统键盘装置的按键字符标示存在了上述在同一个按键单上同时存在了数种凌乱字符、辨识不易、需确认不同模式才能确认按键功能、只能在有外界光源的环境中使用、字符印刷容易变淡或磨损等问题，有必要设计出另一种型态的键盘及按键单体。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而提供一种电脑键盘的字符显示控制装置，借助该字符显示控制装置的控制，可使各个字符显示单元显示出该字符数据组的预设字符图形，并呈现在对应的按键单体上。采用该字符显示控制装置的电脑键盘除了具有一般电脑键盘的按键操作功能之外，还可在各个按键单体上呈现出该按键的特定功能字符图形。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术手段是：在电脑键盘中结合有一字符显示控制装置，其键盘微控器连接有一扫描码检测电路、一扫描码转换电路，用于接收操作者在操作键盘时的扫描码。该键盘微控器还连接有一字符数据传送端口、一字符显示驱动电路、一字符显示矩阵，其中该字符显示矩阵包括有多个字符显示单元。键盘微控器所接收的字符数据组，由字符显示驱动电路驱动该字符显示矩阵的各个字符显示单元，使各个字符显示单元显示出该字符数据组的预设字符图形，并呈现在对应的按键单体上。

该电脑键盘的各个按键单体较佳地为透光的材料制成，在该按键单体底面配置有一对按键接点、以及对应于该按键单体的字符显示单元，其中该字符显示单元所产生的字符图形光线可投射向该按键单体。

本发明相比现有技术的优点是：经由本发明所采用的技术手段，使得键盘装置中的每一个按键单体都可依据不同的操作系统、应用程序及不同的文字输入法而呈现出不同的字符，以供使用者以视觉清楚辨识其按键功能。由于在每一个按键单体上不必同时将所有文字、符号全挤在狭小的单一个键帽上，故使得使用者更容易输入其使用的语言文字。

借助本发明的技术，可提高使用者在使用键盘时的简便性、易辨识性，有效解决了传统键盘装置所存在的键盘字符凌乱、辨识不易、需确认不同模式才能确认按键功能、字符印刷变淡或磨损等问题。

其次，借助本发明中各按键单体所配置的发光元件阵列，可在光线不足的情况下，仍能以发光字符标示出其按键功能，故可突破传统键盘装置只限于有外界光源的环境中使用的限制。

而对于键盘制造厂商而言，由于销售至全球各地的键盘得以采用同一规格、同一设计，只需搭载不同语系的作业平台，即可在其键盘上呈现出不同语系的字符，故可减轻库存/出货管理上的困扰。

附图说明

以下结合附图说明本发明具体实施方式，其中：

图1是本发明电脑键盘的字符显示控制装置连接于一电脑装置的系统示意图。

图2是图1中的操作系统及应用程序间的进一步关联示意图。

图3是图1所示键盘字符显示控制装置的进一步电路方块图。

图4是本发明的操作键盘的实施例结构示意图。

图5是本发明的操作键盘的按键单体上呈现出英文字母的示意图。

图6是本发明的操作键盘的按键单体上呈现出中文注音字符的示意图。

图7是本发明的操作键盘的按键单体上呈现出日文字母的示意图。

具体实施方式

参阅图1所示，其显示本发明电脑键盘的字符显示控制装置连接于一电脑装置的系统示意图。如图1所示，该电脑系统100包括有一中央处理器11、一第一总线桥接器12、一第二总线桥接器13，其中该中央处理器11经由系统总线连接于第一总线桥接器12，而第一总线桥接器12连接有一系统存储器14，并经由一显示器接口150连接一显示器15。

第二总线桥接器13连接有一基本输入输出系统存储器16。该基本输入输出系统存储器16中储放有电脑装置启动时所需的基本输入输出系统程序161(BIOS程序)及系统自检程序162(Power On Self Test，简称POST程序)。

第二总线桥接器13经由总线连接一硬盘接口170，再由该硬盘接口170连接一硬盘17。在该硬盘17中安装有操作系统171、设备驱动程序172及应用程序173。

该电脑装置100的第二总线桥接器13经由总线130连接本发明的键盘字符显示控制装置2，再由该键盘字符显示控制装置2连接一操作键盘3及一字符显示矩阵4。

同时参阅图2所示，其显示图1中操作系统171及应用程序173间的进一步关联示意图，其显示的该操作系统171可为目前商用的中文操作系统171a、英文操作系统171b、日文操作系统171c或德文操作系统171d的Windows视窗操作系统之一。也可在该硬盘17中划分出数个磁盘分区，并在每一个磁盘分区中分别安装不同的操作系统。

应用程序173为可操作于安装操作系统171下的程序，例如在中文操作系统171a下，该应用程序173可为中文Microsoft Word文本编辑程序，而在中文文本编辑程序173中可依操作者的操作，而选择载入启用英文字符码173a、中文注音字符码173b、中文仓颉字符码173c等不同的字符码。

为了要使操作者在操作中文文本编辑程序时，选择不同的输入法中，一般是在该应用程序安装或中文视窗操作系统安装时，在硬盘17中储存了数组不同的英文字符码173a、中文注音字符码173b、中文仓颉字符码173c等字符码。这些字符码除了一般数字、文字字母、记号之外，也可包括有图形码。

参阅图3所示，其显示图1所示键盘字符显示控制装置2的进一步电路方块图，其显示一键盘微控器21经由一总线接口22连接于电脑系统100的总线130。该键盘微控器21还连接有一键盘输入缓冲器211、键盘输出缓冲器212、键盘状态缓冲器213，用于在操作者在操作键盘时，分别作为键盘按键输入、键盘按键输出、键盘按键状态暂存的数据寄存器。

一键盘基本输入输出系统23(Keyboard BIOS)连接于该键盘微控器21，以控制该键盘微控器21的操作。当操作者在操作键盘时，该键盘微控器21可产生一中断信号IRQ至电脑系统100的中央处理器11。

操作键盘3上布设有多个按键单体31。每一个按键单体31上呈现有代表该按键单体意义的字符。透过该操作键盘3的操作，可供操作者输入数值、符号、或指令，且操作者也可由该操作键盘3上每一个按键单体31呈现出的不同字符，以视觉清楚辨识每一个按键单体的特定功能。

操作键盘3经由一扫描码检测逻辑电路24及一扫描码转换电路25、一扫描码队列寄存器26而连接至键盘微控器21。当操作者按压操作该操作键盘3上的任一按键单体31时，该扫描码检测逻辑电路24会检测出该按键单体31的扫描码s1，在经由扫描码转换电路25后，将扫描码送至扫描码队列寄存器26中，供键盘微控器21读取。

在本发明的设计中，该操作键盘3结合有一字符显示矩阵4，其包括有多个字符显示单元41，一一地对应至该键盘装置3上的按键单体31。该字符显示矩阵4经由一字符数据传送端口27、一字符显示驱动电路28而连接于该键盘微控器21。在键盘微控器21的控制之下，字符信号传送端口27接收电脑系统100所传送出的字符数据组s2，再由字符显示驱动电路28驱动该字符显示矩阵4的各个字符显示单元41。

该字符显示矩阵4中的字符显示单元41可采用一组发光二极管(LED，LightEmitting Diode)，由多个发光二极管组成该字符显示矩阵4。该字符显示单元41也可采用液晶显示面板。

在本发明的实施例中，为了使字符显示矩阵4所产生的各个字符数据可投射出操作键盘3的各个对应的字符显示单元41，该操作键盘3的各个按键单体31为可透光的材料制成，而其按键单体、字符显示单元与按键接点的结构可采用数种方式实现。例如，如图4所示，操作键盘3的按键单体31底面配置有一对按键接点32a、32b、以及对应的字符显示单元41。该字符显示单元41所产生的字符图形光线L可投射向该按键单体31。当操作者压按操作该按键单体31时，可由按键接点32a、32b送出按键信号至如第三图所示的扫描码检测逻辑电路24。该字符显示单元41可使用LED或LCD或其它发光元件。

在实际应用时，该字符显示单元41可依据不同的操作系统、不同应用程序、及应用程序下的不同输入法而呈现出不同的专属字符。例如，参阅图5所示，当电脑系统启动时是以英文操作系统作为启动的操作系统时，则操作键盘3的按键单体上即会呈现出预定的英文字母31a。

参阅图6所示，当电脑系统启动时是以中文操作系统作为启动的操作系统时，且操作启动的应用程序为中文Microsoft Word文本编辑程序、以及选择中文注音字符码作为中文输入法时，则操作键盘3的按键单体上即会呈现出预定的中文注音字符31b。

参阅图7所示，当电脑系统启动时是以日文操作系统作为启动的操作系统时，则操作键盘3的按键单体上即会呈现出预定的日文字母31c。

前述的实施例中，该操作键盘3的按键单体31上呈现的字符数据组的字符图形是由该电脑系统的操作系统或应用程序所送出，且该字符数据组储存在电脑系统的硬盘中。当然该字符数据组也可储存在其它数据储存媒体中，例如可储存在电脑系统的基本输入输出系统存储器16中，也可在键盘字符显示控制装置2中配置一数据存储介质储存数组字符数据组，这些不同型式都属本发明的等效技术中。

从以上的实施例说明可知，本发明所提供的电脑键盘的字符显示控制装置提供一新颖实用的电脑系统的数据输入装置。本发明可应用在一般需要配置有键盘或按键的电脑装置、测量仪器、控制装置、数字装置等，故本发明确具高度的产业利用价值。

以上的实施例说明仅为本发明的较佳实施例说明，本领域普通技术人员可依据本发明的上述实施例说明而作出其它种种等效的替换及修改。然而这些依据本发明实施例所作的种种等效替换及修改，属于本发明的发明精神及由权利要求所界定的专利范围内。

Claims (12)

1.一种电脑键盘的字符显示控制装置，连接于一电脑系统，所述电脑系统上可运行一选定安装的操作系统及应用程序，并具有一可储存至少一组字符数据组的数据储存装置，在所述电脑键盘上配置有多个按键单体组成一键盘矩阵，其特征在于，所述字符显示控制装置包括：

一键盘微控器，连接于所述电脑系统，可读取所述数据储存装置中的字符数据组；

一扫描码检测电路，连接于所述键盘矩阵，用于在操作者压按操作所述键盘矩阵上的任一按键单体时，检测出所述按键单体的扫描码；

一扫描码转换电路，连接于所述扫描码检测电路，用于接收所述扫描码检测电路所检测出的扫描码，并将所述扫描码传送至所述键盘微控器；

一字符数据传送端口，连接于所述键盘微控器，可接收所述字符数据组；

一字符显示驱动电路，经由所述字符数据传送端口连接于所述键盘微控器；

一字符显示矩阵，包括有多个字符显示单元，一一地对应至所述键盘矩阵上的按键单体；

其中所述键盘微控器经由所述字符数据传送端口接收电脑系统所传送出的字符数据组后，由所述字符显示驱动电路驱动所述字符显示矩阵的各个字符显示单元，使各个字符显示单元显示出所述字符数据组的预设字符图形，并呈现在对应的按键单体上。

2.如权利要求1所述的电脑键盘的字符显示控制装置，其特征在于，所述字符数据组是由所述电脑系统的操作系统所送出，并依不同的操作系统而送出不同的字符数据组。

3.如权利要求1所述的电脑键盘的字符显示控制装置，其特征在于，所述字符数据组是由所述电脑系统的应用程序所送出，并依不同的应用程序而送出不同的字符数据组。

4.如权利要求1所述的电脑键盘的字符显示控制装置，其特征在于，所述电脑键盘的各个按键单体为透光的材料制成；在所述按键单体底面配置有一对按键接点、以及对应于所述按键单体的字符显示单元，其中所述字符显示单元所产生的字符图形的光线可投射向所述按键单体。

5.如权利要求1所述的电脑键盘的字符显示控制装置，其特征在于，所述字符显示矩阵中的各个字符显示单元由一组发光二极管组成。

6.如权利要求1所述的电脑键盘的字符显示控制装置，其特征在于，所述字符显示矩阵中的字符显示单元为液晶显示面板。

7.一种电脑键盘的字符显示控制装置，结合在一具有多个按键单体的键盘矩阵中，其特征在于，所述字符显示控制装置包括：

一键盘微控器，可读取至少一组字符数据组；

一字符数据传送端口，连接于所述键盘微控器，可接收所述字符数据组；

一字符显示驱动电路，经由所述字符数据传送端口连接于所述键盘微控器；

一字符显示矩阵，包括有多个字符显示单元，一一地对应至所述键盘矩阵上的按键单体，其中各个按键单体为透光的材料制成，在所述按键单体底面配置有一对按键接点、以及对应于所述按键单体的字符显示单元，所述字符显示单元所产生的字符图形的光线可投射向所述按键单体；

其中所述字符数据传送端口接收所述键盘微控器所读取的字符数据组后，经由所述字符显示驱动电路驱动所述字符显示矩阵的各个字符显示单元，使各个字符显示单元显示出所述字符数据组的预设字符图形，并呈现在对应的按键单体上。

8.如权利要求7所述的电脑键盘的字符显示控制装置，其特征在于，所述电脑键盘连接于一电脑系统，而所述字符数据组是由所述电脑系统所传送出。

9.如权利要求8所述的电脑键盘的字符显示控制装置，其特征在于，所述字符数据组是由所述电脑系统所安装的一操作系统所送出，并依不同的操作系统而送出不同的字符数据组。

10.如权利要求8所述的电脑键盘的字符显示控制装置，其特征在于，所述字符数据组是由所述电脑系统的一应用程序所送出，并依不同的应用程序而送出不同的字符数据组。

11.如权利要求7所述的电脑键盘的字符显示控制装置，其特征在于，所述字符显示矩阵中的各个字符显示单元由一组发光二极管所组成。

12.如权利要求7所述的电脑键盘的字符显示控制装置，其中所述字符显示矩阵中的字符显示单元为液晶显示面板。

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