CN104571571A - 手持数字设备键盘 - Google Patents

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Abstract

手持数字设备键盘，由主键盘和侧键组成；主键盘阵列设置1/2/3/4行，每行设置4/5/6键，主要用于字符和命令的输入，由一只手操作；侧键设置在手持数字设备和/或主键盘的侧面和/或背部和/或正面左上角和/或顶端右侧和/或顶端左侧，主要用于控制主键盘输入的内容，由另一只手操作。

Description

手持数字设备键盘
技术领域：
一种用于手持数字设备(如手机、平板电脑、电子书、电子词典、学习机、手持控制设备等)的键盘方案。为便于叙述，小尺寸的手持数字设备以手机为例来说明，大尺寸的手持数字设备以平板为例来说明。下列以左右手为例说明方案之处，由于手的对称性，也可以反过来用右左手实现，除非必要，不再以右左手为例来说明。
背景技术：
本人的一项PCT申请号和国际公布号分别为PCT/CN2013/075887和WO/2014/023118的专利申请披露了如下的发明内容：一种手持数字设备键盘，由主键盘和侧键组成，主键盘阵列每行为4/5/6键，由一只手操作，侧键主要设置在手持数字设备的侧面和/或背部等处，由另一只手操作，主要用于控制主键盘输入的内容，主键盘可以多指并行操作实现高速盲打。
上述发明只给出了主键盘矩阵为5*6,6*5和6*6的应用实例，本方案给出了更多的主键盘矩阵实例，并给出了相应的扩展操作方法，从而使主键盘可以做得很小直到2行或者1行。
发明内容：
本方案通过把原发明中26个英文字母的键盘布局拆分成两个及以上的键盘布局，单独设置一个数字键盘布局和一个标点符号键盘布局，并设置与这些布局相对应的侧键En1(En为English的缩写)，En2，En3，Num(为Number的缩写)和Punc(为Punctuation的缩写)，使主键盘矩阵可以压缩到4行，3行，甚至2行和1行，从而使原发明技术方案中的主键盘可以做得更小。
因为本方案给出的实例使主键盘变得更小，更好的兼顾了主键盘尺寸和主键盘输入效率之间的关系，可以使主键盘直接设置在手持数字设备的边框上，而不必缩减手持数字设备显示屏的尺寸。
附图说明:
图1为本方案典型的主键盘和侧键布局。
图2为对原发明侧键的改进。
图3为4*4主键盘阵列的手机应用实例。
图4为3*5主键盘阵列的手机应用实例。
图5为2*6和2*5主键盘阵列的手机应用实例。
图6为带扩展键的2*6和2*5主键盘阵列的手机应用实例。
图7为1*6和1*5主键盘阵列的手机应用实例。
图8其中的部分是对原发明侧键的改进，部分是本方案在平板上的应用实例。
图9其中的上半部分是主键盘阵列的行布局实例，下半部分是带有遥控器侧键的侧键布局实例。
图10是对原发明手持键盘布局的改进。
图11为手机键盘套的若干实例。
具体实施方式:
图1(1)为采用2*6阵列硬主键盘的手机。(2)为主键盘的手指定位标记。右手食指默认操作标记所在的键。(2-1)为侧键的手指定位标记。左手食指和小指默认操作标记所在的键。(3)手机左侧设置Shift键和2Hands键。(4)手机的右侧设置Rmt、Ctrl、En1、En2、Num、Punc和Alt键。Rmt(remote的缩写)对应主键盘的遥控器布局，En1对应13个英文字母的键盘布局，En2对应另外13个英文字母的键盘布局，Num对应数字键盘布局，Punc对应标点符号键盘布局。
图3(24-9)为采用4*4矩阵硬主键盘的手机。(24-4)、(24-5)、(24-6)、(24-7)and(24-7S)分别是侧键En1、En2、Num、Punc和Punc+Shift对应的主键盘布局。Shift键(24-8)设置在左侧上端。七个侧键：Fvrt、Ctrl、En1、En2、Num、Punc和Alt(24-10)设置在右侧。(24-10A)为侧键的手指定位标记。Fvrt和Ctrl由左手食指向上位移操作。Alt由左手小指向下位移操作。(24-11)为主键盘手指定位标记。
图4(24-A2)为采用3*5矩阵硬主键盘的手机。图左上角给出的5个主键盘布局分别与侧键En1、En2、Num、Punc和Punc+Shift一一对应。七个侧键：Fvrt、Ctrl、En1、En2、Num、Punc和Alt(24-A4)设置在右侧，Shift设置在左侧。(24-A5)为侧键手指定位标记。主键盘每行第二键为右手食指默认操作的键。主键盘在手机单手握持或者不在编辑/快捷键模式时可以改作他用。如(24-A3)所示，中间的键映射的是功能手机常用的键。在左下侧的PhBk键(Phone Book的缩写)为电话簿键。(24-A1)为指纹识别键和普通键盘按键合一的键。
图5(24-B3)为采用2*6矩阵硬主键盘的手机。图中左上角给出的5个主键盘布局(24-B0)分别与侧键En1,En2,En3,Num和Punc一一对应。七个侧键Fvrt,Ctrl,En1,En2,Num,Punc和En3(24-B4)设置在右侧,Shift键设置在左侧。硬主键盘(24-B2)的侧边与手机的侧边平齐，没有边框，充分利用手机上的可用空间以使主键盘做得尽可能的大。字符动态映射区(24-B1)为手机触摸显示屏上的一个区域，用于根据用户所按侧键的不同，映射(24-B0)所示的键盘布局，也可以用作触摸显示屏上的触控软键盘。如果硬主键盘不能标记上所有的字符和符号时，字符动态映射区是必要的。
图4(24-A6)为图5手机(24-B3)的另一种侧键布局。如果手机的尺寸较大或者再增设Alt键使右侧侧键总数达到8键，如图4(24-A9)所示时，那么左手的食指和小指就会够不着两端的侧键，或者至少不能舒服地操作两端的侧键。在这种情况下，为了使左手的手指仍然能够方便地操作侧键，侧键向手机的背部延展，并且呈弧形分布如(24-A8)所示(图2(8-1)在手机较大时侧键向后延展也是为了这种目的)。(24-A7)虚线并不实际存在，只是表示各个侧键是由一块触控板/触摸屏实现的，因此各个侧键的位置也只是一个位置的大致示意，具体位置还要根据侧键激活时各个手指的具体位置确定，并且在侧键的操作过程中还要进行动态的校正，以避免操作过程中侧键位置出现的累积误差。另外，用户在激活侧键时，各个手指应该均匀地握持在手机的右侧，否则提示用户握持方法错误并重新调整手指的握持间距。左手食指默认操作的侧键为En1，小指默认操作的侧键为Punc。
图5(24-B5)为采用2*5矩阵硬主键盘的手机。给出的5个键盘布局(24-B7)分别与侧键En1,En2,En3,Num和Punc一一对应。(24-B6)七个侧键Enter、BS(Back Space的缩写)、En1、En2、Num、Punc和En3设置在右侧，Shift键设置在左侧。En1为左手食指默认操作的键。当释放Enter或者BS键，左手食指回到En1键时，不改变当前按下的侧键，也就是当前按下的侧键为触按Enter或者BS键之前按下的侧键。由于没有设置Fvrt键，所以适当的语言切换按键如英语和汉语的切换按键应该设置在字符动态映射区(24-B8)上或者靠近字符动态映射区的位置。由于没有足够的位置，所以这里没有设置Ctrl和Alt键。
图6(24-C6)为带扩展键采用2*6矩阵硬主键盘的手机。键盘布局(24-C1)、(24-C3)、(24-C4)和(24-C5)分别与侧键En1、En2、Num和Punc一一对应。当某个(些)侧键被按下时，相应的键盘布局映射到字符动态映射区(24-C7)。(24-C2)所示的数字②表示该行是一个扩展键行，其中的每一个键都是扩展键，是通过同时按下和释放硬主键盘上对应的两个键实现的。比如扩展键“Enter”是通过同时按压和释放硬主键盘上的“d”和“e”两个键实现的。软按键(24-C9)用来关闭字符动态映射区。手机应该记住字符动态映射区的开闭状态。还可以提供一个系统设置选项供用户设置字符动态映射区的开闭状态。当用户长期使用已经记住各个侧键或者侧键组合对应键盘布局的时候，就可以关闭字符动态映射区以腾出更多的空间用于编辑区等。硬主键盘(24-C8)采用2*6阵列。侧键布局与图3的4*4阵列硬主键盘手机方案的一样。(24-C10)为指纹识别键与普通按键合一的键。
图6之(24-C11)为带扩展键采用2*5矩阵硬主键盘的手机。(24-C14)和(24-C16)为两个主键盘布局，分别对应侧键En1和En2。侧键布局与上述(24-C6)一样。硬主键盘(24-C13)充分利用了两侧的空间。
图7之(24-E7)为带扩展键采用1*6矩阵硬主键盘的手机。(24-E1)，(24-E4)，(24-E5)和(24-E6)为部分主键盘布局，分别与侧键En1,En2,Num和Punc一一对应。侧键布局与图3的4*4阵列硬主键盘手机方案的一样。(24-E2)指向的数字④表示本行是一扩展键行，其中的每一个扩展键由硬主键盘上对应的4个键同时按下和释放实现。如，扩展键SB(Space Bar的缩写)是通过同时按压和释放硬主键盘上的b，c，d和e等4键实现的。(24-E3)斜线“/”表示本行是一扩展键行，其中的每一个扩展键通过同时触按和释放硬主键盘上对应的键和辅助键(24-E10)实现。如，扩展键y是通过同时触按和释放硬主键盘上的s键和辅助键(24-E10)实现的。辅助键(24-E10)最好是一触摸按键，包括(A)和(B)两部分。(A)部分位于正面靠近硬主键盘第一键，(B)部分位于手机左下角的侧面。辅助键也可以只包括(B)部分，如(24-E14)那样。辅助键由右手的拇指操作。硬主键盘上的键分别由右手的其他手指操作。
图7之(24-E15)为带扩展键采用1*5矩阵硬主键盘的手机。(24-E20)和(24-E18)为部分主键盘布局，分别与侧键En1,En2对应。侧键布局与图3的4*4阵列硬主键盘手机方案的一样。(24-E19)指向的数字③表示本行是一扩展键行，其中的每一个扩展键通过同时按下和释放硬主键盘上对应的3个键实现。如，扩展键Enter和BS分别通过同时按下和释放硬主键盘上的c，d，e和b，c，d键实现。上述的扩展键行标记“②③④/”等也可以用其他适当的标记代替。
图8的(29-D2)为一采用2*6矩阵硬主键盘的平板。侧键布局(29-D3)与图8之平板(29-A1)的一样，正面左上角设置Shift键，在背部设置Eng和Num键。(29-D1)是部分主键盘布局，与侧键Eng对应。(29-D4)为字符动态映射区。(29-D5)为硬主键盘。辅助键(29-D6)设置在平板底部的左侧，靠近主键盘第二行的第一键，由右手的拇指操作。辅助键可以设置的稍宽一点，以方便拇指的定位。辅助键与主键盘上的键同时触按和释放；或者在主键盘上的键按下之前触按，然后在主键盘上的键释放之后再释放，就像PC键盘上的Shift键那样；或者在初次触按时锁定，再次触按时解除锁定，就像PC键盘的Caps Lock键那样。辅助键可以和主键盘盘上的两行键配合，也可以只与第二行键配合。主键盘上第二行的第一键可以重用做第一行键的辅助键，但是重用的第二行的第一键不能像PC键盘上的Caps Lock键那样来使用，因为该键还必须同时用作一个普通的键盘键。
因为手机的尺寸小，如果主键盘每行的边键如图2(6)和图9(16-1)那样做得小些，中间的键就可以做得大一些，可以使主键盘更好用。而且每行两端更多的键可以做得小些，如图9(16-2)到(16-14)和(16-12)那样。减小的两端的键的大小还可以不一样。如(16-2)，B比C和F小，而C和F又比D和E小。除增加了一个键G外，(16-3)和(16-2)是一样的，G与B一样大。除增加了一个键A外，(16-4)和(16-3)一样，A比B和G小。在(16-2)，(16-3)和(16-4)中，C是右手食指默认的按键。(16-5)，(16-6)，(16-7)和(16-8)是(16-1)，(16-2)，(16-3)和(16-4)的剖面图。如(16-5)所示，(pA)和(pB)靠近两个边键的边沿，分别对应右手食指和小指的指尖。如(16-9)，C和D一样大，A和B联合成一个联体键，该连体键比两个C或者D键要小，E比C或者D小。(16-10)有两个连体键。在(16-9)和(16-10)中，B是右手食指默认的按键。在(16-12)中，C和F一样大，但比D和E小，D和E一样大。A和B一样大，但比C和F小。右手食指默认的按键是C。
除了减小主键盘每行两端的按键外，我们还可以充分利用主键盘两侧的空间如图2(10-1)和图5(24-B2)那样，在主键盘两侧不设边框，不留余地。
图8之(29-A1)为一窄边框的翻转硬键盘平板。Shift键29-A3设置在平板正面左上角。在平板背部左侧只设置了Eng和Num两个键(29-A2)，分别由左手的食指和小指操作。在Eng和Num之间的位置空着，也就是左手的中指和无名指没有利用起来。Shift键(29-A3)跨越触摸显示屏的边沿，屏蔽其下触摸显示屏上的界面元素。背部的侧键应该通过触摸板或触摸屏实现，(29-A2)所示的侧键框和侧键名不必实际存在，因为触摸板/屏上侧键的位置在平板每次重新握定和侧键重新激活时都不一样。Shift键(29-A3)在边框上应该设置硬标记，以便左手的拇指好定位。
(29-B0)为一宽边框翻转硬键盘平板，具有遥控功能，可以用作手持键盘。侧键Eng/Num(为一切换键)(29-B1)和Shift键(29-B2)设置在平板正面的左上角。三个侧键Ctrl，Rmt(Remote的缩写)和Alt如(29-3)那样设置在平板的背部。Ctrl和Alt分别由左手的食指和小指操作。Rmt由左手的中指和/或无名指操作。Rmt键是Ctrl或Alt的两倍大，占有两个侧键的位置。这种侧键布局方便用户操作。Eng/Num键(29-B1)最好为一触摸键，并且做上物理标记以方便拇指定位，因为该拇指同时还要操作另一个侧键Shift。Shift键位于触摸显示屏上，且屏蔽其下的界面元素。Shift键应该允许用户在触摸显示屏上移动到一个方便操作的位置。平板应该记住Shift键的位置。Shift只在编辑、快捷键和模拟鼠标模式时才显示和激活。Shift应该设置的大一点以方便操作。
(29-C0)为一采用1*6矩阵硬主键盘的窄边框平板。Shift(29-C1)设置在平板正面的左上角。四个侧键En1，En2，Num和Punc如(29-C5)那样设置在平板背部左侧。背部的侧键应该如(29-C5)呈弧形分布或者做得长一些，因为每个手指不一样长。(29-C2)为字符动态映射区。(29-C3)为硬主键盘。(29-C4)是辅助键，应该做上物理标记以方便用户拇指定位。可以参考图7的(24-E7)手机。
(29-E1)为采用2*6矩阵硬主键盘的窄边框平板。6个侧键Ctrl,En1,En2,Num,Punc和En3如(29-E3)那样设置在平板的右侧。三个侧键Shift,Fvrt和2Hands如(29-E6)和(29-E5)那样设置在平板背部(29-E7)的右侧。Shift和Fvrt以2Hands为圆心呈弧形分布，用左手的拇指来操作。虚线弧只是为了示意用。Shift靠近平板的右侧，是左手拇指默认操作的键。Fvrt靠近平板的顶端，由左手的拇指向上、向左位移来操作。2Hands在左手握持平板的右侧，左手拇指根部的突起靠压该键时实现按键。(29-E4)为2*6矩阵硬主键盘。(29-E2)为字符动态映射区。可以参考图5的手机(24-B3)。
如图2，三个侧键Shift(12-1)、Eng和Num(12-2)分别设置在手机的左侧和右侧。Shift用左手的拇指操作。Eng和Num分别用左手的食指和小指操作。Eng和Num之间的位置空着，用于放置左手的中指和无名指。
图2之(12-3)在平板的右侧设置了三个侧键：Eng、Shift和Num。Eng和Num由左手的食指和小指分别操作。Shift由左手的中指和/或无名指操作。Shift是Eng或者Num的两个大，占用两个侧键的位置。Shift也可以设置在平板背部的右侧，而让Eng和Num之间的位置空着，用于放置左手的中指和无名指。
图2之(10-4)和(10-5)是Shift键和2Hands键，位于平板的背部。Shift键靠近平板的右侧和顶端，且与2Hands键错开排列，以便与左手拇指指肚和拇指根部相对应。
最简单和最易用的侧键布局是如图2之(12-1)和(12-2)、图8之(29-A3)和(29-A2)以及图2之(12-3)的Shift-Eng-Num布局。但是这种侧键布局的键盘，其功能是受限制的，因为其侧键毕竟较少。在这种布局中，Shift,Eng和Num同样可以用作模拟鼠标的左中右键。
图9中的(31-6)、(31-7)和(31-8)是带遥控键的侧键布局方案，适用于带遥控功能可以用作手持键盘的手持数字设备或者手持键盘。
图10(75-9)为对应侧键Eng的6*5矩阵键盘布局，其中的SB是Space Bar的缩写，BS是Back Space的缩写。图10(75-10)为对应侧键Num的6*5矩阵键盘布局。图10(75-7)为对应侧键Rmt的6*5矩阵键盘布局，其中右下角的Fn键使其中的部分键一键两用，如右上角的F1键在Fn键按下锁定后用作F6键；Src是Source的缩写，表示信号源；DorS是Display device or Source device的缩写，用于在显示设备和信号源设备之间切换键盘控制的对象；Dos是Data on Screen的缩写，用于屏显信息；Frz是Freeze的缩写，用于冻住画面；aMode是audio Mode的缩写；iMode是image Mode的缩写；Def是Definition的缩写，用于分辨率的控制；16:9用于画面比例；Fave用于喜爱的节目。图10(75-8)为(75-9)和(75-10)以及Num+Shift对应之6*5矩阵键盘布局的综合，适用于硬键盘。图10(75-1)为手持键盘的布局，是(75-7)和(75-8)的综合。(75-2)是鼠标板，除用作鼠标板外，还分成9个键区如(75-2)，其中Fun用于启动默认的音/视频播放器或者游戏等或者弹出一个包含音视频播放器和游戏的菜单供用户选择。Chat用于启动默认的聊天等即时通讯工具或工具菜单，Surf用于启动默认的浏览器或浏览器菜单。如果手持键盘较宽，(75-5)把鼠标板左侧的位置腾出来用于鼠标左键。(75-6)为侧键和Fn键的状态指示灯。起侧键状态指示作用的还有图2(8-2)，为显示屏上的指示标志，在侧键激活时显示，侧键去激活时隐藏。
图11(87)为翻转硬键盘手机键盘套。(88)折叠硬键盘手机键盘套。(89)为3*5矩阵硬键盘的手机键盘套。(90)为2*6矩阵硬键盘的手机键盘套。(92)为1*6矩阵硬键盘的手机键盘套。(91)为折叠硬键盘手机。

Claims (10)

1.手持数字设备键盘，由主键盘和侧键组成,其特征是：主键盘阵列配置为1行或者2行，并通过同时按压和释放主键盘上两个和/或两个以上的按键，和/或通过在手持数字设备或者主键盘的右下角侧面和/或左下角侧面和/或底端设置辅助键，扩展主键盘上单个按键的功能。
2.根据权利要求1所述的手持数字设备键盘，其特征是：同时按压和释放辅助键和主键盘上的键，使主键盘上的键实现新的功能。
3.根据权利要求1所述的手持数字设备键盘，其特征是：先点按并锁定辅助键，使主键盘上的键实现新的功能，然后再点按并解锁辅助键，使主键盘上的键恢复默认的功能。
4.根据权利要求1所述的手持数字设备键盘，其特征是：先按住辅助键，使主键盘上的键实现新的功能，然后再释放辅助键，使主键盘上的键恢复默认的功能。
5.根据权利要求1所述的手持数字设备键盘，其特征是：主键盘每行两端或者一端一个或者一个以上的键适当减小。
6.根据权利要求1所述的手持数字设备键盘，其特征是：主键盘每行两端或者一端的两个键组成连体键。
7.根据权利要求1所述的手持数字设备键盘，其特征是：主键盘充分利用手持数字设备或者主键盘两侧的空间，不留余地。
8.根据权利要求1所述的手持数字设备键盘，其特征是:侧键延伸到手持数字设备或者主键盘的背部。
9.根据权利要求1所述的手持数字设备键盘，其特征是:在主键盘或者手持数字设备的显示屏上设置侧键状态指示灯或者指示标志。
10.根据权利要求1所述的手持数字设备键盘，其特征是:键盘与手机套组成手机键盘套。
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