CN107391059B - 屏幕键盘的显示方法及非暂态计算机可读取媒体 - Google Patents
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Abstract
一种屏幕键盘的显示方法，应用于连接一实体键盘及一屏幕的一电算装置，该实体键盘包含多个键帽，而能响应该些键帽的触摸而输出一第一按键信号，并响应该些键帽的击键而输出一第二按键信号至该电算装置，该屏幕键盘的显示方法包含：显示一屏幕键盘于该屏幕的显示画面最顶层；读取该实体键盘输出对应该键帽被触摸的该第一按键信号；及根据该第一按键信号，显示一第一按键标记于该屏幕键盘上对应被触摸的该键帽的位置。
Description
技术领域
本发明是关于一种计算机、行动装置或抬头显示设备/头戴显示设备/虚拟现实装置等电算装置的数据输入及显示方法，特别是关于一种屏幕键盘的显示方法及其计算机程序产品。
背景技术
屏幕虚拟键盘(On-Screen Virtual Keyboard)又称为屏幕键盘(On-ScreenKeyboard，英文简称OSK)，微软Windows操作系统中称为“屏幕小键盘”，例如Windows 7、Windows 8及Windows 10开启屏幕小键盘的方式为：同时按“Win键+X键”，再点选“执行”，输入“osk”；或者是，在“开始”、“所有程序”、“附属应用程序”、“轻松存取”中，选取“屏幕小键盘”。
现有的屏幕键盘虽然可以用来取代实体键盘以输入数据，但除非利用触摸屏(Touch-Screen)可用手指点选屏幕键盘中的按键，否则，仅能以鼠标操作一个一个按键慢慢点选，数据输入速度非常慢，并不适合用来连续输入大量数据。通常，使用者在万不得已的情况下才会使用现有的屏幕键盘，例如：实体键盘的某个按键故障无法正常输入，或是，实体键盘为英文键盘但临时需要输入法文。虽然用户亦可开启现有的屏幕键盘并利用实体键盘输入数据，但此方式意义不大，因为现有的屏幕键盘无法实时反馈用户在实体键盘上的手指待命位置，现有的屏幕键盘仅能实时反馈用户在实体键盘上的击键(Keystroke)。
现有技术一，美国专利申请案公开号2012/0249587 A1(发明者Glen及其他人等)的“KEYBOARD AVATAR FOR HEADS UP DISPLAY(HUD)”，其中公开一种抬头显示设备(HUD)或头戴显示设备(HMD)用以查看连接至计算机的输入设备以及代表用户手指的图像，其利用相机镜头拍摄输入设备以及用户手指的影像，以呈现在抬头显示设备/头戴显示设备上，如其图3A所示，或是将影像经由转换后，以代表图像(手指/手部图像602，及键盘图像603)呈现在抬头显示设备/头戴显示设备上，如其图3B所示。
现有技术二，美国专利Patent No.8,928,590B1(发明者Tarek)的“GESTUREKEYBOARD METHOD AND APPARATUS”，其中公开一种可捕操作手势的键盘，其利用装设在键盘上的一对相机镜头捕捉使用者在手势操作范围(即，相机镜头的可视范围)内的操作手势，经由手势辨识后，即可与系统互动。
上述现有技术皆未利用屏幕键盘技术并加以改良，现有技术一呈现在抬头显示设备/头戴显示设备上的是实际影像，或是转换后的代表图像，实际影像若经半透明效果的图像处理后失真度将大幅提高，恐致影像中的手指位置辨识不易，若不经半透明效果的图像处理又占据大幅显示画面(实际影像会完全挡住下方重叠画面)，纵使转换后的代表图像可以半透明效果呈现，然而手指代表图像602仍旧占据太多显示画面，且易分散使用者的注意力，而且虚(虚拟现实画面或游戏画面)实(实际键盘影像)混搭会有突兀的感觉，更重要的是，实时图像处理需要耗费大量的硬件资源，易影响系统效能；现有技术二的手势操作范围约在键盘上方4英吋处，其操作手势与实体键盘上的按键无关，因此无法与屏幕键盘技术结合，也无助于加速用户利用实体键盘输入数据，更无法协助用户训练盲打(打字时眼睛不看键盘，英文称Touch Typing)。此外，该些现有技术皆未公开相机镜头误判手指位置时应如何修正的问题，以及，当环境光源不足时相机镜头无法捕捉影像的问题，因此，实有必要改善现有技术以提出一种改良的屏幕键盘技术，除了实时反馈击键，又可实时反馈用户在实体键盘上的手指待命位置，并避免相机镜头误判手指待命位置的问题，以及，解决当环境光源不足时相机镜头捕捉影像的问题，改良后的屏幕键盘技术必可成为盲打的练习利器，另外，应用在抬头显示设备、头戴显示设备或虚拟现实装置(VR)上，亦解决用户无法直接目视实体键盘的问题，可协助原本不擅盲打的用户利用实体键盘输入数据并显示于屏幕/抬头显示设备/头戴显示设备/虚拟现实装置上。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种屏幕键盘的显示方法及其计算机程序产品与非暂态计算机可读取媒体，其目的在于，以一种屏幕键盘同时显示击键信息，以及手指待命位置信息，让用户的视线仅需专注在装置(如：计算机/行动装置/虚拟现实装置)上的屏幕键盘，不需注视实体键盘，以加快数据输入的速度。
本发明一实施例提出一种屏幕键盘的显示方法，应用于连接一实体键盘及一屏幕的一电算装置，该实体键盘包含多个键帽，而能响应该些键帽的触摸而输出一第一按键信号，并响应该些键帽的击键而输出一第二按键信号至该电算装置，该屏幕键盘的显示方法包含：显示一屏幕键盘于该屏幕的显示画面最顶层；读取该实体键盘输出对应该键帽被触摸的该第一按键信号；及根据该第一按键信号，显示一第一按键标记于该屏幕键盘上对应被触摸的该键帽的位置。
本发明又提出一种计算机程序产品，适于储存于一计算机可读取媒体，当计算机加载该计算机程序并执行后，可完成前述的屏幕键盘的显示方法。
本发明又再提出一种非暂态计算机可读取媒体，储存一计算机程序，该计算机程序包含计算机可执行的多个指令，用以执行前述的屏幕键盘的显示方法。
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
附图说明
图1为本发明一实施例实体键盘的触键部的分布示意图；
图2为本发明第一实施例实体键盘的键帽的等角立体视图；
图3为本发明第一实施例实体键盘的键帽预留凹槽的等角立体视图；
图4为本发明第一实施例实体键盘的键帽预留凹槽的俯视图；
图5为本发明第一实施例实体键盘的等角立体视图；
图6为本发明第一实施例实体键盘的键帽至第一电路板拆解示意的等角立体视图；
图7为本发明第一实施例实体键盘的键帽至第一电路板拆解示意的等角立体仰视图；
图8为本发明第一实施例实体键盘的键帽至第二电路板拆解示意的等角立体视图；
图9为本发明第一实施例实体键盘的键帽至第二电路板的剖面图；
图10为本发明第二实施例实体键盘的键帽的等角立体仰视图；
图11为本发明第二实施例实体键盘的键帽至第二电路板拆解示意的等角立体视图；
图12为本发明第二实施例实体键盘的键帽至第二电路板的剖面图；
图13为本发明第三实施例实体键盘的键帽的等角立体视图；
图14为本发明第一、第二与第三实施例实体键盘的键盘扫描电路与对应电算装置的系统方块图(一)；
图15为本发明第一、第二与第三实施例实体键盘的键盘扫描电路与对应电算装置的系统方块图(二)；
图16为本发明第一、第二与第三实施例实体键盘的触控判断单元的电路图；
图17为本发明第一实施例屏幕键盘的示意图(一)；
图18为本发明第一实施例屏幕键盘的示意图(二)；
图19为本发明第一实施例屏幕键盘的示意图(三)；
图20为本发明第一实施例屏幕键盘的示意图(四)；
图21为本发明第一实施例屏幕键盘的示意图(五)；
图22为本发明第一实施例屏幕键盘的示意图(六)；
图23为本发明第一实施例屏幕键盘的示意图(七)；
图24为本发明第二实施例屏幕键盘的示意图(一)；
图25为本发明第二实施例屏幕键盘的示意图(二)；
图26为本发明第二实施例屏幕键盘的示意图(三)；
图27为本发明第三实施例屏幕键盘的示意图；
图28为本发明第四实施例屏幕键盘的示意图；及
图29为本发明一实施例屏幕键盘的操作流程图。
其中，附图标记：
10：触键部
10a：第一检测电极
10b：第二检测电极
12a、12b、12c：键帽
121：键帽柱
122：帽体
14：触键部凹槽
16：穿孔
18：实体键盘
20：支撑板
201：通孔
22a、22b：按键柱
24a、24c：第一导电条
24b、24d：第二导电条
26a、26c：第一导电壁
26b、26d：第二导电壁
28：第一电路板
281：通孔
30a：第一导线
30b：第二导线
32：橡胶帽
34a：上层薄膜电路板
34b：绝缘层
34c：下层薄膜电路板
341、342：接点
343：开孔
36a、36b：第二电路板
38：十字沟槽
40：键轴
411：弹簧
412：铜片
413：轴顶部
414：按键接点
415：隔离分支
42：印刷式电路板
44：微控制单元
46：键盘驱动程序
461：缓冲区
462：第一缓冲区
463：第二缓冲区
48：触控判断单元
50：击键判断单元
52：阀值
54：定时器
55：电容检测电路
56：比较器
58：多任务器
60：键盘扫描电路
62：覆盖层
64：电算装置
66：处理器
68a、68b、68c、68d：屏幕键盘
70：操作系统桌面
72：第一按键标记
74：第二按键标记
76a、76b、76c：屏幕
S101～S113：步骤
具体实施方式
本发明使用于但不限定于个人计算机(PC/Mac)、笔记本电脑(Laptop/Notebook/Portable Computer)、智能手机(Smartphone)、平板计算机(Tablet PC)、智能电视(SmartTV)、抬头显示设备(Head-Up Display)/头戴显示设备(Head-Mounted Display)/虚拟现实装置(Virtual Reality Display)、电视游乐器(Video Game Console，或TV GameConsole)…等等电算装置(Computing Device)，通讯连接实体键盘18与屏幕76a、76b、76c。所述通讯连接的方式可为无线通信或有线通讯方式。实体键盘18与屏幕76a、76b、76c可设置于电算装置外部而与电算装置连接，或者可内置于电算装置中。
本说明书的图式用以说明本发明的功能及技术特征，并非用以限定本发明的外观造型。以下将分别说明实体键盘18的多个实施例及屏幕键盘68a、68b、68c、68d的多个实施例，此些不同实施例的实体键盘18可和此些不同实施例的屏幕键盘68a、68b、68c、68d任意配合。
参阅图1，本发明第一实施例实体键盘18的触键部10的分布示意图，触键部10由第一检测电极10a与第二检测电极10b两者组合而成，第一检测电极10a与第二检测电极10b彼此不相互导通而且相邻而可形成耦合电容。在一实施例中，第一检测电极10a与第二检测电极10b呈指叉状而相对交错分布。触键部10是由高导电材料所制成。触键部10位于键帽12a的上方外表面(即可供手指触碰的接触面)。为方便说明以及容易辨识，在此第一检测电极10a与第二检测电极10b特以粗黑线表示，本发明并未限定触键部10的颜色。在一些实施例中，触键部10的材料为高导电聚合物(Highly Conductive Polymer)，在工艺中可添加任意颜色的染料，使制成的触键部10与键帽12a为同样的颜色，使两者在外观上犹如一体，较为美观，或是选择对比度高的颜色(如黑与白)分别制作触键部10与键帽12a，使触键部10在视觉效果上有显眼的功效。另外，本发明亦未限定触键部10的外型为如图所示的方型，在一些实施例中触键部10的外型亦可为环型(常见于现有的触控电子装置的按键，未描绘)。
参阅图2，本发明第一实施例实体键盘18的键帽12a的等角立体视图(AxonometricView)，在此以浮凸的方式表示第一实施例键帽12a上的触键部10，但并非限定触键部10须高于键帽12a的表面。在一些实施例中，键帽12a上方外表面为平整面(即，触键部10内嵌于键帽12a中，使得触键部10与间隙中的键帽12a塑料为同样高度)，不致让使用者有手指触感上的差异。为方便说明，图式省略键帽12a上各键帽12a代表标记，此并非用以限定本发明键帽12a上的印刷标示，实际上，键帽12a上的印刷标示若无采用任何烧蚀或蚀刻工法，不会影响触键部10的正常运作。
接下来请同时参阅图3与图4。图3为本发明第一实施例实体键盘18的键帽12a预留凹槽的等角立体视图。图4为本发明第一实施例实体键盘18的键帽预留凹槽的俯视图。以下说明键帽12a及触键部10的制作方式，在一些实施例中，键帽12a通过键帽模具以塑料射出成型后，利用化学蚀刻或激光蚀刻工艺，制作出与第一检测电极10a与第二检测电极10b的分布形状相符的触键部凹槽14以及分别位于第一检测电极10a与第二检测电极10b下方的穿孔16。接着，再以填充、涂布或印刷技术将液态的高导电材料注入至触键部凹槽14与穿孔16，并待其固化。或者，可以黏贴方式/组合方式将已成型的固态触键部10(如高导电聚合物，或铜箔片)组装至键帽12a的触键部凹槽14与穿孔16中。在一些实施例中，亦可采用二次射出/二次射出成型(即，Double Shot Mould Injection/Double Shot InjectionMolding，又称二次注塑)工艺，将键帽12a及触键部10以两次的塑料射出成型制作。例如：先利用触键部10包含导电条的模具以高导电材料进行第一次射出，待成型后再加装键帽模具以ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物)、PBT(聚丁烯对苯二甲酸脂)或POM(聚缩醛脂)材料进行第二次射出，反之亦可，先以有预留触键部凹槽14以及穿孔16的键帽模具以ABS、PBT或POM进行第一次射出，待成型后再以高导电材料进行第二次射出。通过上述的制作方法，将可在触键部凹槽14与穿孔16中设置高导电材料，并使得键帽12a的上方外表面为平整。在此，前述穿孔16的位置与截面取决于第一检测电极10a与第二检测电极10b之间的分布与间距，同时亦应考虑后续将提及的第一导电条24a及第二导电条24b的所在位置。
参阅图5，本发明第一实施例实体键盘18的等角立体视图，为方便以下说明，此图式的实体键盘18拔除部份键帽12a，以呈现出键帽12a下方的支撑板20及按键柱22a等结构。在一些实施例中，支撑板20为实体键盘18的上部外壳(Upper Case)的一部分，即两者为一体，位于实体键盘18上表面，在另一些实施例中，支撑板20位于实体键盘18上部外壳的下层，两种实施例的支撑板20皆设置有按键柱22a，且支撑板20与按键柱22a为一体成形。实体键盘18除了包含键帽12a、支撑板20及按键柱22a之外，还包含第一电路板28、第二电路板36a、弹性件(如键轴40或橡胶帽32)、键盘扫描电路60等组件，于后将再说明。
参阅图6，为本发明第一实施例实体键盘18的键帽12a至第一电路板28拆解示意的等角立体俯视图，为了使图式更加清楚，于此未完整绘出支撑板20与第一电路板28的全体。键帽12a呈蕈型，包含位于下端的键帽柱121及连接于键帽柱121的上端的帽体122。按键柱22a为两端开口的空心柱状体。于此以四方柱为例说明，但在一些实施例中，按键柱22a可为其他几何形状的柱体，如圆柱。按键柱22a的下端为固定端，用以固接于支撑板20；上端为开放端，用以容置键帽12a的键帽柱121，而可与键帽柱121接合，使键帽12a经由与按键柱22a组装而固定于实体键盘18上。键帽柱121可为空心或实心，与此以空心为例。键帽柱121的外侧表面(即与按键柱22a相邻的表面)设置有分别与前述穿孔16位置相对应的第一导电条24a及第二导电条24b。在此，第一导电条24a及第二导电条24b是相对设置，即设置在键帽柱121的相对两面上。按键柱22a的开放端的内壁具有第一导电壁26a与第二导电壁26b，第一导电壁26a与第二导电壁26b的设置位置与键帽柱121的第一导电条24a及第二导电条24b的位置相对应。藉此，在键帽12a组装于按键柱22a上的情形下，第一导电壁26a与第一导电条24a彼此接触而电性连接；第二导电壁26b与第二导电条24b彼此接触而电性连接。第一导电壁26a穿过支撑板20而延伸出支撑板20的底面(即相对于键帽12a的另一面，亦即面对第一电路板28的一面)；第二导电壁26b穿过支撑板20而延伸出支撑板20的底面(即相对于键帽12a的另一面，亦即面对第一电路板28的一面)。
按键柱22a与支撑板20皆以非导电性材料所制作，在一些实施例中，按键柱22a与支撑板20以塑料射出成型，再于按键柱22a内壁黏贴上导电片(即，第一导电壁26a与第二导电壁26b)，例如由高导电聚合物或铜箔所制成的导电片。在一些实施例中，可采用二次射出工艺，先利用支撑板模具以非导电材料(如ABS)进行第一次射出以制作出支撑板20及按键柱22a，待成型后再以高导电材料进行第二次射出以制作出第一导电壁26a与第二导电壁26b。
图7为本发明第一实施例实体键盘18的键帽12a至第一电路板28拆解示意的等角立体仰视图。请同时参阅图6与图7，其说明了由键帽12a上的触键部10至第一电路板28之间的导电分布。导电分布是对应设置于相接合的键帽12a与按键柱121上，并与键帽12a的触键部10电性连接。具体而言，导电分布主要可以由下述的第一导电条24a、第二导电条24b、第一导电壁26a与第二导电壁26b所构成，并电性连接于触键部10与第一导线30a与第二导线30b之间。第一检测电极10a通过穿孔16内的导体与第一导电条24a连接。键帽12a组装至按键柱22a后(键帽12a下端的键帽柱121组装至按键柱22a中)，第一导电条24a即与第一导电壁26a接合，而第一导电壁26a穿过支撑板20而延伸出支撑板20的底面(即面对第一电路板28的一面)。支撑板20下方设有第一电路板28，其邻近于支撑板20的一侧为电路面，而对应键帽12a的位置具有第一导线30a及第二导线30b。当第一电路板28的电路面朝上贴合至支撑板20的下方时，第一导电壁26a即与第一导线30a接合而可导通，藉此可于第一检测电极10a至第一导线30a之间完成一条立体、可活动的导电分布。至于第二检测电极10b至第二导线30b之间的布局与接合方式亦与前述的第一检测电极10a至第一导线30a之间的布局与接合方式相同，同样可形成依序由第二检测电极10b、第二导电条24b、第二导电壁26b至第二导线30b的导电分布，于此不再重复赘述。经完整组装后，当手指未触摸键帽12a时，第一检测电极10a与第二检测电极10b之间具有耦合电容，此时电容值为一固定值，当手指触摸键帽12a后，造成第一检测电极10a与第二检测电极10b之间电荷的改变而使得耦合电容值发生变化。前述触键部10至第一电路板28之间的导电分布即是用以电性连接至触控判断单元48(如图14所示)，以便触控判断单元48经由导电分布检测因使用者触摸键帽12b的触键部10所引起的耦合电容值变化，据以产生按键信号(于后称“第一按键信号”)。
在一些实施例中，为使第一导电条24a与第一导电壁26a之间，及第二导电条24b与第二导电壁26b有良好的接触同时不会因太紧密而影响按键的击键手感，除了精密的尺寸设计与制造，以及考虑导电条与导电壁所制成的材料其摩擦系数问题(在其他相同条件下，当两者相对的摩擦系数愈低时，按键的击键愈滑顺)，导电条与导电壁之间还可添加适量的导电油膏，以增加两者的接合面积、降低摩擦系数并减少气隙的发生，导电油膏为稠化合成油并包含超细导电原料(例如超细铜粉)。
在本实施例中，于按键柱22a内壁的不相邻两侧设有第一导电壁26a与第二导电壁26b(即第一导电壁26a与第二导电壁26b是相对设置)，以对应第一导电条24a及第二导电条24b的位置；在一些实施例中，第一导电壁26a与第二导电壁26b可设在按键柱22a内壁的相邻两侧，或是在内壁的同一侧。若在同一侧，第一导电壁26a与第二导电壁26b互不相接。然而，第一导电壁26a与第二导电壁26b不论是设置在相邻侧或不相邻侧，甚至是在同一侧面，其均须分别与第一导电条24a及第二导电条24b相对应设置。
请同时参阅图8与图9。图8为本发明第一实施例实体键盘18的键帽12a至第二电路板36a拆解示意的等角立体视图。图9为本发明第一实施例实体键盘18的键帽12a至第二电路板36a的剖面图，沿图4的A-A线的剖视图。前述已说明键帽12a上的触键部10至第一电路板28之间的导电分布，于此不再赘述。第二电路板36a包含多个按键接点及分别对应各按键接点配置的多个弹性件(于此以橡胶帽32为例说明)，各弹性件接受对应的键帽柱121的挤压，而使得对应的按键接点受力而由常开状态变化为通路状态，第二电路板36a便可据以产生一第二按键信号，以下将进一步说明。第二电路板36a可包含依序层叠的上层薄膜电路板34a、绝缘层34b以及下层薄膜电路板34c(此三者合称第二电路板36a，为薄膜电路板)。橡胶帽32则设置在上层薄膜电路板34a上。支撑板20对应于键帽柱121下方的位置还设有通孔201，且第一电路板28对应于键帽柱121下方的位置也设有通孔281，使得键帽12a被按压时，键帽柱121可朝向第二电路板36a移动而通过通孔201、281，进而挤压橡胶帽32。并且，通孔281是位于第一导线30a及第二导线30b之间。其中，上层薄膜电路板34a的电路面朝下并于对应橡胶帽32的下方位置设有接点341，而下层薄膜电路板34c的电路面朝上同样于对应橡胶帽32的下方位置设有接点342，两者的接点341、342(合称“按键接点”)由中间的绝缘层34b隔开，绝缘层34b对应前述按键接点的位置设有一开孔343，即上层薄膜电路板34a与下层薄膜电路板34c的接点341、342为常开状态。当使用者按压键帽12a后，键帽12a下端的键帽柱121即把橡胶帽32往下挤压，使得上层薄膜电路板34a的接点341穿过绝缘层34b的开孔343与下层薄膜电路板34c的接点342接合，成为通路状态。换句话说，按压键帽12a使第二电路板36a的按键接点成为通路状态供使用者以击键操作方式产生按键信号(即，本发明的第二按键信号)，所谓的“击键”包含按键的按压(Key Down，产生Make Code)与释放(Key Up，产生Break Code)。此实施例适用于薄膜式键盘，即第二电路板36b为薄膜式电路板。
为说明第一导电壁26a及第二导电壁26b穿过支撑板20而延伸出支撑板20的底面，以便与第一导线30a及第二导线30b接合，于此刻意凸显第一导电壁26a及第二导电壁26b的延伸部份，以及第一导线30a及第二导线30b的厚度，造成图式中支撑板20与第一电路板28之间有巨大间隙的错觉，实则支撑板20与第一电路板28为紧密贴合。
在一些实施例中，第一导线30a及第二导线30b直接布线在支撑板20底端相对于按键柱22a的另一面，并与第一导电壁26a及第二导电壁26b导通，亦即在此实施例中第一电路板28是与支撑板20整合在一起，而支撑板20底端涂覆或贴合一层薄膜(即如图9中原本第一电路板28的位置)用以保护支撑板20底端的第一导线30a及第二导线30b。
请参阅图10、图11以及图12，其为本发明第二实施例的实体键盘18的示意图，本实施例与第一实施例相同之处以相同的结构与组件符号表示，且不再赘述。图10为本发明第二实施例键帽12b的等角立体仰视图，图11为本发明第二实施例键帽12b至第二电路板36b拆解示意的等角立体视图，图12为本发明第二实施例键帽12b至第二电路板36b的剖面图(如同图4通过二穿孔16的A-A线的剖视图)。本实施例适用于机械式键盘，即利用键轴40(Key Switch，或Mechanical Switch，又称机械轴)取代前一实施例中的橡胶帽32；并利用印刷式电路板42取代前一实施例中的上层薄膜电路板34a、绝缘层34b以及下层薄膜电路板34c。键轴40的顶端包含轴顶部413，在此实施例中轴顶部413具有十字接点(又称十字轴)为机械式键盘常见的标准接点之一。为了与键轴40的十字接点组合，本实施例键帽12b的键帽柱121下端具有十字沟槽38。在另一些实施例中，键轴40的轴顶部413亦可采一字接点(未描绘)，键帽12b的键帽柱121下端则对应具有一字沟槽(未描绘)。换言之，键帽12b的键帽柱121下端可设置与键轴40的轴顶部413的接点形状配合的沟槽。键轴40内部具有容置空间，而可容纳弹簧411以及二个铜片412，在按压键帽12b前，轴顶部413具有一隔离分支415，介于此二铜片412之间，使得二铜片412没有导通。当按压键帽12b时键帽12b的键帽柱121下推轴顶部413至该容置空间，进而使得键轴40内部的二个铜片412彼此接触而导通，铜片412分别电连接于印刷式电路板42上的二个按键接点(按键接点414为常开状态)，使得此按键接点414成为通路状态，而产生按键信号(即，本发明的第二按键信号，属Make Code)。尔后，当手指放开键帽12b时，键轴40内的弹簧411将轴顶部413推回原位(初始位置)，而铜片412也随之离开按键接点414，再次产生第二按键信号(属BreakCode)。为使键帽12b的轴顶部413可推进至键轴40中，本实施例的第一导电条24c与第二导电条24d较前一实施例短，但仍有足够面积与按键柱22b内壁的第一导电壁26c及第二导电壁26d接合。
为说明第一导电壁26c及第二导电壁26d穿过支撑板20而延伸出支撑板20的底面，以便与第一导线30a及第二导线30b接合，于此刻意凸显第一导电壁26c及第二导电壁26d的延伸部份，以及第一导线30a及第二导线30b的厚度，造成图式中支撑板20与第一电路板28之间有巨大间隙的错觉，实则支撑板20与第一电路板28为紧密贴合。
在一些实施例中，第一导线30a及第二导线30b直接布线在支撑板20底端相对于按键柱22a的另一面，并与第一导电壁26c及第二导电壁26d导通，亦即在此实施例中第一电路板28是与支撑板20整合在一起，而支撑板20底端涂覆或贴合一层薄膜(即如图12中原本第一电路板28的位置)用以保护支撑板20底端的第一导线30a及第二导线30b。
参阅图13，本发明第三实施例实体键盘18的键帽12c的拆解示意等角立体视图，字母/数字/符号标示(于此为大写字母“A”)可印刷在键帽12c上与触键部10相邻的侧面(即，面向使用者的一侧)。此外，键帽12c上亦可设置有覆盖层62，以保护触键部10。在一些实施例中，各按键所代表的字母/数字/符号标示可印刷在键帽12c上方(未描绘)，此时可在键帽12c上设置透明或有色的覆盖层62，再于覆盖层上印刷各按键所代表的字母/数字/符号标示。或者，先于键帽12c上印刷各按键所代表的字母/数字/符号标示，再设置透明的覆盖层62。
请同时参阅图14、图15及图16，图14与图15本发明第一、第二与第三实施例实体键盘18的键盘扫描电路60与对应电算装置64的系统方块图，图16实体键盘18的触控判断单元48的电路图。键盘扫描电路60可以是位于独立于前述第一电路板28与第二电路板36b的电路板上，也可以部分或整体设置在第一电路板28与第二电路板36b上，本发明实施例不限制其位置关系。键盘扫描电路60包含：微控制单元44(Micro Control Unit)、触控判断单元48及击键判断单元50，其可具有个别的电路，或者可整合在一起，例如以单一集成电路(Integrated Circuit，IC)实现。电算装置64包含处理器66与键盘驱动程序46。键盘驱动程序46储存于一储存媒体中，如非挥发性内存、硬盘、固态硬盘或记忆卡等。键盘驱动程序包含缓冲区461。键盘扫描电路60与电算装置64通讯连接，亦即，实体键盘18与电算装置64通讯连接，通讯连接方法包含：5pin DIN连接器(AT/XT键盘)、6pin Mini-DIN连接器(PS/2键盘)、USB连接器(USB键盘)、蓝芽/RF射频/Wi-Fi(无线键盘)…等。
触控判断单元48包含相连接的定时器54与电容检测电路55。电容检测电路55包含比较器56。电容检测电路55比较电容值变化的方法包含：弛张振荡器感测(或称RC震荡法)、充放电转换(Charge Transfer，或称充放电比较)，或连续近似法(或称电容耦合模拟转换，利用电容对电压转换器及模拟数字转换器)。如采用弛张振荡器感测，则定时器54用以计算RC震荡的频率或周期。如采用充放电转换或连续近似法，则定时器54用以计数耦合电容的充放电时间。触控判断单元48电连接至对应于每一个键帽12a、12b、12c的导线30a、30b，用以根据一阀值52比较各个键帽12a、12b、12c的耦合电容值的变化(实质上可为对应端电压的变化或震荡频率/周期变化)，而在变化超过阀值52时判断为检测到键帽12a、12b、12c表面被触碰，并产生第一按键信号。阀值52可通过分压电路来设定为特定电压值(于此未详细绘出)，或者可以数字方式将经模拟数字转换后的耦合电容值(或者为端电压值或震荡频率)与设定为特定数值的阀值相比较。
通过键盘驱动程序46，可将该第一按键信号储存至缓冲区461，微控制单元44接着发送中断请求(Interrupt Request)至电算装置64的处理器66。第一按键信号包含对应此键帽12a、12b、12c的编码。接着，电算装置64的处理器66响应中断请求自缓冲区461读取第一按键信号，而可得知哪一个键帽12a、12b、12c被触碰。缓冲区46采用先进先出(FIFO，First-in First-out)的队列架构。
击键判断单元50电连接至对应于每一个键帽12a、12b、12c的接点341、342或称按键接点414，用以检测接点341、342或称按键接点414因击键而由常开状态变化为通路状态，据以产生第二按键信号，微控制单元44通过键盘驱动程序46将该第二按键信号储存至缓冲区461，并发送中断请求至电算装置64的处理器66。第二按键信号包含对应此键帽12a、12b、12c的编码。接着，电算装置64的处理器66响应中断请求自缓冲区461读取第二按键信号，而可得知哪一个键帽12a、12b、12c被击键。
在一些实施例中，如图15所示，相较于图14的差异是，于此是以两个独立的第一缓冲区462与第二缓冲区463取代前述的缓冲区461。亦即，第一按键信号与第二按键信号各自储存于第一缓冲区462及第二缓冲区463，用以供电算装置64的处理器66读取时区别第一缓冲区462及第二缓冲区463内的数据类别。
在一些实施例中，第一按键信号储存至专属的第一缓冲区462后，不以发送中断请求的方式通知电算装置64的处理器66，而是电算装置64的处理器66以轮询(Polling)方式每隔一段时间自动读取专属于第一按键信号的第一缓冲区462。同样地，第二按键信号储存至专属的第二缓冲区463后，也可由电算装置64的处理器66以轮询方式每隔一段时间自动读取专属于第二按键信号的第二缓冲区463。
在一些实施例中，触控判断单元48进一步包含一个多任务器58(Multiplexer)，电连接电容检测电路55，以让全部或部分的触键部10共同使用定时器54与电容检测电路55，可节省定时器54与电容检测电路55的重复设置。
在一些实施例中，第一电路板28上连接至对应各个键帽12a、12b、12c的第一导线30a、第二导线30b的布线是采用矩阵式架构，以通过行列扫描方式检测对应各个键帽12a、12b、12c的耦合电容值，以提高触控判断单元48的接脚利用效率。亦即，采用矩阵式架构可大幅减少触控判断单元48和各键帽12a、12b、12c上触键部10之间的导线联机数量。
需注意，本发明的实施例并非限制实体键盘18的所有按键均必须为上述结构的组成，若有部分按键不需具有触碰功能，亦可采用现有的一般按键结构即可。此外，前述触键部10与导电分布(即第一导电条24a、24c、第二导电条24b、24d、第一导电壁26a、26c与第二导电壁26b、26d)可由高导电材料所制成，例如：氧化铟锡(ITO)、高导电聚合物(HighlyConductive Polymer)、奈米银线(Silver Nanowires)、金属网格(Metal Mesh)、石墨烯(Graphene)、奈米碳管(Carbon Nanotubes)…等。
综上所述，本发明实施例提出的实体键盘18装置利用第一电路板28以及第二电路板36a、36b分别接收触碰后产生的第一按键信号以及击键后产生的第二按键信号，用户利用同一个实体键盘18的实体按键既可以击键方式操作，亦可以触摸方式操作，省却分别利用两个不同装置产生两种按键信号的麻烦。
以下所述本发明屏幕键盘的显示方法及其计算机程序产品和非暂态计算机可读取媒体，即利用上述该些实施例的实体键盘18以及电算装置据以实施。
参阅图17至图21，本发明第一实施例屏幕键盘68a的示意图。图17说明了本实施例屏幕键盘68a显示于一电算装置64内置或外接的屏幕76a，其执行后是位于操作系统桌面70的最顶层(即，视图属性设为“Topmost”)，亦即，即使其他应用程序的窗口显示在屏幕键盘68a的同一位置，仍不会盖过屏幕键盘68a的显示。屏幕键盘68a的键盘布局(KeyboardLayout)对应实体键盘18(如图19所示)的布局而绘制，以避免与实际按键位置差异过大，让使用者不适应。屏幕键盘68a计算机程序产品(Computer Program Product)的一部份。
图18屏幕键盘68a的放大示意图，其说明了当用户手指触摸实体键盘18的键帽12a后，屏幕键盘68a显示对应被触摸键帽12a的第一按键标记72，于此，第一按键标记72的标示位置包含：按键a、按键s、「按键d、按键f、按键j、按键k、按键l、按键；及空格键。图19对应图18，图19说明了用户手指触摸实体键盘18上的按键A、按键S、按键D、按键F、按键J、按键K、按键L、按键；及空格键的键帽12a。当使用者手指触摸键帽12a而未击键时，此时手指的所在位置可称为「手指待命位置」(Finger Standby Position)或「手指准备位置」(Finger ReadyPosition)。
图20说明了屏幕键盘68a上的「按键j」同时标示有第一按键标记72与第二按键标记74，亦即，用户手指触摸了实体键盘18上的按键A、按键S、按键D、按键F、按键J、按键K、按键L、按键；及空格键的键帽12a，同时亦按下了按键J的键帽12a。换句话说，按键J的键帽12a不仅被触摸而产生第一按键信号，同时，亦被击键而产生第二按键信号(属Make Code)。此情况发生在按键J的键帽12a被按压下(产生Make Code)，但是尚未释放按键J的键帽12a(尚未产生Break Code)，在正常速度打字时，第二按键标记74于屏幕键盘68a上的存在时间(或称显示时间)相当的短，通常不到一秒钟的时间，甚至低于十分之一秒，对人眼视觉来说算是“一闪而过“。
理论上，手指一定是先触摸到键帽12a，接着才能按下键帽12a，若是以稍快的速度打字时，并且于按压每一个按键的空档时手指都不触摸键帽12a的话，同一按键的第一按键信号与第二按键信号(属Make Code)“几乎”同时产生(两者之间仍会有时间差，但差距以毫秒计算)，亦即，同一按键的第一按键标记72与第二按键标记74会“几乎”同时显示(因肉眼不易察觉时间差，故，感觉是同时)于屏幕键盘68a。然而，多数人(尤其是以双手及正确指法打字的人)打字时，在未击键前(例如正在思考要用何字)，习惯将手指放在“初始按键位置”(Home Keys，或称Home Row，即如图19手指所触摸的键帽12a)上，或是将手指放在“欲按压的”键帽12a上，接着，才按压键帽12a。也就是说，某些时候同一按键的第一按键标记72会明显比第二按键标记74较早显示于屏幕键盘68a。除了少数几个锁定按键(例如锁定键类型的“大写锁定键”、“数字锁定键”及“卷动锁定键”，或编辑键类型的“插入键”)的第二按键标记74会单独显示于屏幕键盘68a而未与第一按键标记72并存，其他按键的击键(指产生MakeCode)一定是先显示第一按键标记72再显示第二按键标记74，或者，两者几乎同时显示于屏幕键盘68a，不可能发生第二按键标记74单独显示而无第一按键标记72。人眼在视觉上可明显分辨两个重叠标记与单独一个标记的不同(以图21为例)，仅管第二按键标记74只是一闪而过，单独存在的第二按键标记74(如图21上方)明显与重叠的两个标记(如图21下方)不同，尤其当两种不同颜色的标记重叠显示且上层标记具有不完全透明的透明度时会混合出第三种颜色的视觉效果，肉眼可明显区别此第三种颜色与两标记颜色的不同，因此，“第二按键标记74不可能单独显示”这一点可做为一种视觉上的检核机制，当某一按键的第二按键标记74单独显示于屏幕键盘68a即代表“错误发生”(例如电容感应故障/失灵，导致未触摸的键产生了第一按键信号，或是已触摸的键却未产生第一按键信号)，可提醒用户注意。在一些实施例中，屏幕键盘68a具有自动警示机制，当某一按键的第二按键标记74单独显示于屏幕键盘68a上时，弹出一警报框并显示错误信息，例如：“触控感应错误，请重新校正触控感应”。
由于第二按键标记74只是一闪而过，在一些实施例中，屏幕键盘68a仅标示出第一按键标记72，以显示手指待命位置，而无第二按键标记74，屏幕键盘68a直接略过第二按键信号的处理，如图18所示。
在一些实施例中，屏幕键盘68a具有校正触控感应灵敏度的设定，校正方法可在屏幕76a上显示屏幕键盘68a并在指定按键上标示一测试标记，以提示用户在实体键盘18上触摸对应测试标记的指定键帽12a，经重多次上述步骤后，计算出一平均耦合电容值，再据此通过键盘驱动程序46重新设定实体键盘18的阀值52，以调整电容感应灵敏度。
图21为图20中屏幕键盘68a上按键j的放大示意图，以说明按键j上的两种标记，上方的第二按键标记74以反白标示(Highlight)，于此为方形、黑底、白字的态样，而中间的第一按键标记72以不同形状的彩色半透明标示，于此为圆形、浅灰。下方的重叠标记图式即为图20中按键j的放大示意图。为明显区别第一按键标记72与第二按键标记74，在一些实施例中，第一按键标记72与第二按键标记74采用不同的形状来标示，例如：圆形与方形、方形与三角形、圆形与星形…等等组合；在一些实施例中，第一按键标记72与第二按键标记74采用不同的颜色来标示，例如：黄色与绿色、红色与蓝色、黑色与黄色、浅灰与红色…等等组合；在一些实施例中，第一按键标记72与第二按键标记74采用不同的形状以及不同的颜色来标示；在一些实施例中，标示在上层的标记为以不完全透明的方式呈现，以让位在下层的标记得以被看见，例如：若第一按键标记72位在上层而第二按键标记74位于下层，则第一按键标记72以50％的透明度呈现。也就是说，位于上层的第一按键标记72或第二按键标记74具有不完全透明的透明度。在一些实施例中，若同一键帽12a被触摸及击键可另外以不同形状、颜色等有别于第一按键标记72与第二按键标记74的第三按键标记来标记。
图22为用户手指触摸实体键盘18上的Shift按键、按键S、按键D、按键F、按键J、按键K、按键L、按键；及空格键的键帽12a(产生第一按键信号)，同时按压Shift按键及按键J的键帽12a(产生第二按键信号，属Make Code)时，在屏幕键盘68a上所显示的标记。此图式说明了当Shift按键的键帽12a被按下而产生第二按键信号后，屏幕键盘68a上的按键代表标记亦随的更换，即，字母键由原本小写的按键代表标记换成大写的按键代表标记，同时具有两个按键代表标记的按键(例如数字键及符号键)则由原本的下半部按键代表标记换成上半部的按键代表标记，举例来说：数字键的按键1同时具有两个按键代表标记，分别是上半部的“！”与下半部的“1”，而符号键的按键/同时具有两个按键代表标记，分别是上半部的“？”与下半部的“/”。在未按下Shift按键时显示下方的“1”及“/”(如图18所示)，而当按下Shift按键后则显示上方的“！”及“？”(如图22所示)。
图23为用户于实体键盘18上已击键“大写锁定键”的键帽12a(产生第二按键信号，包含Make Code与Break Code，即，已释放键帽12a)，同时触摸了实体键盘18上的按键A、按键S、按键D、按键F、按键J、按键K、按键L、按键；及空格键的键帽12a，并且按压下按键J的键帽12a(产生第二按键信号，Make Code)，此时在屏幕键盘68a上所显示的标记。此图说明了当大写锁定键的键帽12a产生第二按键信号后，屏幕键盘68a上的字母键由原本小写的按键代表标记换成大写的按键代表标记。
以上两图主要说明Shift按键与大写锁定键的第二按键信号可使屏幕键盘68a更换部份按键代表标记。同样的，数字锁定键亦可使屏幕键盘68a更换部份按键代表标记。亦即，屏幕键盘68a不仅仅只有显示第一按键标记72与第二按键标记74的功能，亦包含与第二按键信号互动的功能。
参阅图24至图26，本发明第二实施例屏幕键盘68b的示意图。本实施例的显示屏幕为虚拟现实装置的屏幕76b、76c，而屏幕76b、76c为双酒桶形(如图24所示)或双圆形(如图25所示)，当用户将虚拟现实装置戴于头上后，其眼睛所见的画面即如图26所示。在一些实施例中，虚拟现实装置本身即为具有屏幕76b、76c的电算装置64，例如Samsung的Gear VR利用智能型手机做为电算装置64，在运行本发明时，即于该智能型手机安装屏幕键盘68b及键盘驱动程序46。在一些实施例中，虚拟现实装置提供屏幕76b、76c显示画面，另需通讯连接一电算装置64以安装软件及提供硬件运算资源，例如HTC的Vive利用个人计算机做电算装置64，在运行本发明时，即于该个人计算机安装屏幕键盘68b及键盘驱动程序46。在一些实施例中，以不透明的效果呈现键盘布局于屏幕76a、76b、76c；在一些实施例中，以不完全透明的效果呈现键盘布局于屏幕76a、76b、76c；在一些实施例中，用户可自行设订键盘布局的透明度。于此，屏幕键盘68b以不完全透明的方式呈现键盘布局，以便用户在使用屏幕键盘68b时仍看见背景画面(虚拟现实画面)。若使用者不擅于盲打，且当用户无法直视实体键盘18时(例如头上戴有虚拟现实装置)，利用屏幕键盘68b即可清楚得知当下用户的手指待命位置(通过第一按键标记72)，以及击键的按键为何者(通过第二按键标记74)，可协助用户轻松键入数据。
参阅图27，本发明第三实施例屏幕键盘68c的示意图，图式与第一实施例及第二实施例不同之处在于其为对应Mac实体键盘(未描绘)的键盘布局。其显示第一按键标记72与第二按键标记74，以及与第二按键信号互动更换部份按键代表标记的方法与前述实施例相同，故不赘述。
参阅图28，本发明第四实施例屏幕键盘68d的示意图。本实施例与第一实施例不同之处在于屏幕键盘68d的键盘布局分为左、右两部份，亦即，本实施例对应左、右分离式的实体键盘(未描绘)。至于本实施例的第一按键标记72与第二按键标记74的标示与前述实施例相同，故不赘述。于此，对应的实体键盘为105键(即，标准Windows 104键再加上重复的一个空格键)，在一些实施例中，实体键盘的键盘布局为80％配置(即，少了最右边的数字键区)具有88键，而其对应的左、右分离式屏幕键盘(未描绘)的键盘布局亦为80％配置。在一些其他实施例中，实体键盘的键盘布局可为75％配置或80％配置的左、右分离式键盘，亦或是Mac的左、右分离式键盘，其对应的屏幕键盘即与实体键盘采相同的键盘布局。
参阅图29，本发明一实施例用户操作过程中在屏幕键盘68a标示第一按键标记72与第二按键标记74的流程图，其说明用户利用电算装置64的实体键盘18产生第一按键信号及第二按键信号，并产生对应的第一按键标记72与第二按键标记74于屏幕键盘68a的操作流程，包含：
步骤S101：手指触摸按键。用户手指触摸实体键盘18的键帽12a，但未击键，如图19所示，于此被触摸的键帽12a为按键A、按键S、按键D、按键F、按键J、按键K、按键L、按键；及空格键，此时，该些被触摸的键帽12a其耦合电容值产生变化，触控判断单元48根据预设的阀值52比较该些被触摸的键帽12a其耦合电容值以判断按键是否被触碰。
步骤S102：产生第一按键信号。前一步骤当触控判断单元48确认该些被触摸的键帽12a后，每一个被触摸的键帽12a皆产生一个对应的第一按键信号，于此，产生的为按键A的第一按键信号、按键S的第一按键信号、按键D的第一按键信号、…以及空格键的第一按键信号。
步骤S103：储存第一按键信号至缓冲区461。前一步骤当触控判断单元48产生对应的该些第一按键信号，微控制单元44可将其传送出去以让电算装置64接收，电算装置64便通过键盘驱动程序46(即，本发明的计算机程序产品的一部份)将该些第一按键信号储存至电算装置64的键盘缓冲区461。在一些实施例中，第一按键信号及第二按键信号共享同一个缓冲区461；在一些实施例中，缓冲区461分为第一缓冲区462及第二缓冲区463。第一按键信号储存至专属的第一缓冲区462，第二按键信号储存至专属的第二缓冲区463。
步骤S104：处理器66读取第一按键信号。前一步骤当微控制单元44将该些第一按键信号储存至缓冲区461或第一缓冲区462后，有两种实施例使处理器66自缓冲区461或第一缓冲区462读取第一按键信号，一实施例微控制单元44发送中断请求至电算装置64的处理器66，接着，电算装置64的处理器66响应中断请求自缓冲区461或第一缓冲区462读取第一按键信号；另一实施例电算装置64的处理器66以轮询方式每隔一段时间自动读取缓冲区461或第一缓冲区462的第一按键信号。亦即，读取第一按键信号的动作可通过中断或轮询方式来触发。
步骤S105：在屏幕键盘68a对应第一按键信号的位置显示第一按键标记72。前一步骤当处理器66读取第一按键信号后，处理器66会根据第一按键信号，在屏幕键盘68a上对应被触摸的键帽12a的位置显示第一按键标记72，于此，对应第一按键信号的位置为：按键a、按键s、按键d、按键f、按键j、按键k、按键l、按键；及空格键，如图18所示。其中，屏幕键盘68a显示于显示画面最顶层(即，视图属性设为“Topmost”)。一般而言，屏幕键盘68a是在读取到第一按键信号或第二按键信号后才显示，但显示之后一般会在一空闲时间之后才消失。因此，在某些情况下，即使没有读取到第一按键信号或第二按键信号，屏幕键盘68a仍是显示的状态，直至经过空闲时间之后才消失(若期间没有读取到第一按键信号或第二按键信号)。在一些实施例中，屏幕键盘68a也可以是在应用程序执行时即显示，并保持显示状态，直到用户将应用程序结束才消失。在一些实施例中，屏幕键盘68a在应用程序执行时不会立刻显示，是由用户控制其显示与消失。
步骤S106：判断手指是否离开按键。在一实施例中，可由触控判断单元48根据预设的阀值52可判断出手指是否离开已触摸的键帽12a。在一实施例中，可由处理器66根据是否持续收到第一按键信号，来判断手指是否离开已触摸的键帽12a。若某一手指离开已触摸的键帽12a，跳至步骤S107，若手指仍未离开已触摸的键帽12a则跳至步骤S105。
步骤S107：在屏幕键盘68a取消显示第一按键标记72。在一实施例中，当触控判断单元48判断出某一手指离开已触摸的键帽12a时，屏幕键盘68a取消显示对应的第一按键标记72(即，对应手指离开已触摸的键帽12a)。在一实施例中，若电算装置64于一预设时间内未再次收到对应被触摸的该键帽的该第一按键信号，则取消显示对应的第一按键标记72。以前述轮询方式为例，处理器66可每隔一段预设时间确认是否再次读取到同一按键信号，若没有，则判断手指离开以触摸的键帽12a，而取消显示对应的第一按键标记72。
步骤S108：手指击键。当手指击键(按压键帽12a)时，被击键的键帽12a其按键接点414因击键而由常开状态变化为通路状态。
步骤S109：产生第二按键信号。当击键判断单元50检测到某一键帽12a的按键接点414由常开状态变化为通路状态时，产生第二按键信号(此为按压键帽12a的第二按键信号)。于此，以按键J被击键为例，击键判断单元50产生按键J的第二按键信号(属MakeCode)。
步骤S110：储存第二按键信号至缓冲区461。前一步骤当击键判断单元50产生第二按键信号(Make Code)后，微控制单元44可将其传送出去以让电算装置64接收，电算装置64便通过键盘驱动程序46将该按键J的第二按键信号(Make Code)储存至电算装置64的键盘缓冲区461或专属的第二缓冲区463。
步骤S111：处理器66读取第二按键信号。前一步骤当微控制单元44将第二按键信号(Make Code)储存至缓冲区461或第二缓冲区463后，有两种实施例使处理器66自缓冲区461或第二缓冲区463读取第二按键信号，一实施例微控制单元44发送中断请求至电算装置64的处理器66，接着，电算装置64的处理器66响应中断请求自缓冲区461或第二缓冲区463读取第二按键信号；另一实施例电算装置64的处理器66以轮询方式每隔一段时间自动读取缓冲区461或第二缓冲区463的第二按键信号。亦即，读取第二按键信号的动作可通过中断或轮询方式来触发。
步骤S112：在屏幕键盘68a对应第二按键信号的位置显示第二按键标记74。前一步骤当处理器66读取第二按键信号(Make Code)后，处理器66会根据第二按键信号，在屏幕键盘68a上对应被击键的键帽12a的位置显示第二按键标记74，于此，对应第二按键信号的位置按键j。显示第二按键标记74后，连同原本已显示的第一按键标记72，即如图20所示。
步骤S113：在屏幕键盘68a取消显示对应的第二按键标记74。当击键判断单元50检测到已被按压的键帽12a的按键接点414由通路状态变化为开路状态时，产生第二按键信号(此为释放键帽12a的第二按键信号)。于此，以按键J被释放为例，击键判断单元50产生按键J的第二按键信号(属Break Code)。释放键帽12a后，电算装置64通过键盘驱动程序46将该按键J的第二按键信号(Break Code)储存至键盘缓冲区461或专属的第二缓冲区463，接着，处理器66读取按键J的第二按键信号(Break Code)，最后，依据按键J的第二按键信号(Break Code)在屏幕键盘68a取消显示对应的第二按键标记74，如图18所示(假设用户在释放按键J后手指仍触摸在按键J的键帽12a)。特别是，处理器66可另外确认击键的按键属于如字母、数字的一般按键，或是如前述Shift按键等锁定按键，若已收到对应被释放的键帽12a的第二按键信号且此键帽12a非属于锁定按键，则取消显示对应的第二按键标记。反之，若已收到对应被释放的键帽12a的第二按键信号且此键帽12a属于锁定按键，则保持显示对应的第二按键标记74。直到下次收到同样键帽12a对应击键的第二按键标记74，才取消显示第二按键标记74。
以上本发明一实施例屏幕键盘68a标示第一按键标记72与第二按键标记74的方法。本发明更进一步，在一些实施例中，在步骤S107之后，假设使用者手指已完全离开所有键帽12a一空闲时间，即在此空闲时间内电算装置64的处理器66不会检测(即读取)到该第一按键信号及该第二按键信号，屏幕键盘68a即自动隐藏(不显示于屏幕76a)，反之，若原本屏幕键盘68a未显示于屏幕76a，当用户手指触摸任一键帽12a后，屏幕键盘68a即自动显示于屏幕76a。此实施例用意在于用户不需利用键盘操作/键入数据时，隐藏屏幕键盘68a以避免占用操作系统桌面70，好让用户利用其他操控装置操作其他应用程序，例如以鼠标或轨迹球操作网页浏览器以查看网页数据，或是以游戏杆玩计算机游戏。
本发明的计算机程序产品可包含屏幕键盘68a、键盘驱动程序46、触控键盘函式库(Library，未描绘)及/或触控键盘应用程序开发接口(Application ProgrammingInterfaces,APIs,未描绘)，后两者可利用上述操作流程的部份或全部步骤，封装成函式库或应用程序开发接口，以便程序代码的再利用。而上述计算机程序产品可储存至一种计算机可读取记录媒体，例如：CD、DVD、USB随身碟、记忆卡…或其他各种规格的记录媒体，而可由计算机(即前述的电算装置64)加载执行。
对本发明的不同实施例可理解的是，由电算装置执行的程序指令可实行流程图中的各个方块、流程图中方块的组合、以及各实施例中的步骤。把该等程序指令提供给一处理器操作以产生一机器或产生硬件与软件协同运作的资源，藉此在该处理器上执行该等指令时，将产生用以实行流程图方块指明的动作或技术效果的构件。不同集合的程序指令亦可使展示于流程图方块中的至少某些操作步骤并行地进行，且一应用程序的各个程序指令所表达的技术内容可能依不同实施例而不同。再者，亦可在不只一个处理器上进行某些该等步骤，例如行动通讯装置中微处理器与周边接口处理器所协同运作的状况。此外，在不偏离本发明范围或精神的条件下，流程图中之一或多个方块或方块的组合亦可与其他方块或方块组合同时地进行，或甚至以不同于展示出的顺序来进行。
因此，本发明流程图的方块支持用以进行指明动作或技术效果的构件组合、用以进行指明动作或技术效果的步骤组合、以及用以进行指明动作或技术效果的程序指令构件。亦将可了解的是，这些指明动作或技术效果是由特殊用途硬件式系统或者特殊用途硬件与程序指令协同运作来实行本发明流程图的各个方块以及流程图的方块组合。
综上所述，本发明的屏幕键盘除了实时反馈击键，并实时反馈用户在实体键盘上的手指待命位置，同时提供这两种信息让不擅于盲打的使用者不必再目视实体键盘，而将目光专注在屏幕上。同时，本发明以触摸感应技术取代影像辨识技术，降低了现有的技术利用影像辨识的误判问题，亦解决了当环境光源不足时现有的技术捕捉影像的问题。当应用在抬头显示设备、头戴显示设备或虚拟现实装置时，本发明的屏幕键盘较现有的实际影像更适合融入游戏画面/虚拟现实画面之中，不会有虚、实混搭的突兀感觉，又，屏幕键盘提供了比现有的实际影像更清楚的击键与手指待命位置两种信息。并且，屏幕键盘在屏幕的呈现上较现有的实际影像使用了更适合的不完全透明(如半透明)效果处理，使得屏幕键盘下方的重叠画面(游戏画面/虚拟现实画面)得以隐约呈现，改善了现有的实际影像会完全挡住下方重叠画面的问题。
虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (9)
1.一种屏幕键盘的显示方法，应用于连接一实体键盘及一屏幕的一电算装置，该实体键盘包含多个键帽，而能响应该些键帽的触摸而输出一第一按键信号至该电算装置，并响应该些键帽的击键而输出一第二按键信号至该电算装置，该屏幕键盘的显示方法包含：
显示一屏幕键盘于该屏幕的显示画面最顶层；
读取该实体键盘输出对应该键帽被触摸的该第一按键信号；
根据该第一按键信号，显示一第一按键标记于该屏幕键盘上对应被触摸的该键帽的位置；
读取该实体键盘输出对应该键帽被击键的该第二按键信号；
根据该第二按键信号，显示一第二按键标记于该屏幕键盘上对应被击键的该键帽的位置；及
若于一预设时间内未再次收到对应被触摸的该键帽的该第一按键信号，取消显示对应的该第一按键标记；若持续收到该键帽的该第一按键信号，则在该屏幕键盘对应该第一按键信号的位置持续显示该第一按键标记；
其中，该第一按键标记与该第二按键标记的形状与颜色中的任一者不同，该第二按键标记与第一按键标记显示于同一位置时会混合出第三种形状或第三种颜色的视觉效果。
2.如权利要求1所述的屏幕键盘的显示方法，其特征在于，该电算装置更包含一缓冲区，其中该读取该实体键盘输出对应该键帽被触摸的该第一按键信号的步骤包含：
接收该实体键盘输出的该第一按键信号；
储存接收的该第一按键信号至该缓冲区；及
自该缓冲区读取该第一按键信号；
其中该读取该实体键盘输出对应该键帽被击键的该第二按键信号的步骤包含：
接收该实体键盘输出的该第二按键信号；
储存接收的该第二按键信号至该缓冲区；及
自该缓冲区读取该第二按键信号。
3.如权利要求2所述的屏幕键盘的显示方法，其特征在于，该自该缓冲区读取该第一按键信号的步骤及自该缓冲区读取该第二按键信号的步骤经由中断或轮询方式触发。
4.如权利要求2所述的屏幕键盘的显示方法，其特征在于，该缓冲区包含一第一缓冲区及一第二缓冲区，该第一按键信号储存于该第一缓冲区，该第二按键信号储存于该第二缓冲区。
5.如权利要求1所述的屏幕键盘的显示方法，于该显示一第二按键标记于该屏幕键盘上对应被击键的该键帽的位置的步骤之后，更包含：
根据该第二按键信号识别被击键的该键帽是否属于一锁定按键；
确认是否收到对应被释放的该键帽的该第二按键信号；及
若收到对应被释放的该键帽的该第二按键信号且该键帽非属于该锁定按键，取消显示对应的该第二按键标记。
6.如权利要求1所述的屏幕键盘的显示方法，更包含：于一空闲时间内没有检测到该第一按键信号及该第二按键信号时，隐藏该屏幕键盘；若原本该屏幕键盘未显示于该屏幕，当任一该键帽产生该第一按键信号时，该屏幕键盘即自动显示于该屏幕。
7.如权利要求1所述的屏幕键盘的显示方法，其特征在于，该第一按键标记或该第二按键标记具有一不完全透明的透明度。
8.如权利要求1所述的屏幕键盘的显示方法，其特征在于，该屏幕键盘具有一不完全透明的透明度。
9.一种非暂态计算机可读取媒体，储存一计算机程序，其特征在于，该计算机程序包含计算机可执行的多个指令，用以执行如权利要求1至8中任一项所述的屏幕键盘的显示方法。
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