CN1101570C

CN1101570C - 具有四态按键的键盘

Info

Publication number: CN1101570C
Application number: CN96110144A
Authority: CN
Inventors: 俞祖祯; 俞世千
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2003-02-12
Anticipated expiration: 2016-06-27
Also published as: CN1175020A

Abstract

一种键盘，其上设置有至少十个按键，每个按键具有四种状态，在第一种状态时，该十个按键分别用于输入数字0-9，在另外三种状态时，该十个按键分别用于输入字母。

Description

具有四态按键的键盘

技术领域

本发明涉及一种键盘，尤其涉及一种利用四态按键既输入字母又输入数字的键盘。

背景技术

在计算机和通信设备中，键盘作为一种重要的外围设备，主要用于输入字母或数字数据。在键盘上设置有多个按键，每个按键代表一个字母或数字，或者其他符号。用户用手指按压键盘上的按键，输入相应的字母、数字或者其他符号。例如，在计算机用的键盘上，设置有26个英文字母按键和10个数字按键，供用户输入命令或者数据。在电话或传真机上，设置有10个数字按键，供用户输入电话号码。在某些电话机中，在每个数字按键上分配了三个英文字母，例如，在数字“1”的按键上分配了三个英文字母“ABC”，在数字“2”的按键上分配了三个英文字母“DEF”等等。但是，每个按键上的三个字母不能独立地输入。这种设计只能辅助拨叫电话，不能正确地输入字母数据。

在使用计算机时，只有经过长时期打字训练的用户才能够较快地利用键盘输入字母数据。这需要用户熟记26个字母在键盘上的位置，并充分利用十个手指。然而，绝大多数人，尤其是东方人，仍然只是利用单个手指在键盘上寻找所需的字母。在具有数十个按键的键盘上寻找一个按键，严重影响了输入速度。

另外，上述键盘由于具有至少26+10＝36个按键，所以键盘体积较大，不便于携带。

发明内容

因此，本发明的第一目的是提供一种具有10个四态按键的键盘，利用这10个四态按键，既可以输入字母，又可以输入数字。

本发明还提供一种利用具有四态按键的键盘输入字母数字数据的方法。

为实现第一目的，本发明提供一种键盘，其上设置有10个四态按键，在第一种状态时，该10个按键分别用于输入数字0-9，在另外三种状态时，该10个按键中的9个用于输入字母。

为实现第二目的，本发明提供一种利用键盘输入字母数字数据的方法，在所述键盘上设置10个四态按键，在每个按键上定义四个受力区域，当输入数字0-9时，按压所述按键的第一个受力区域，当输入字母时，按压所述按键的另外三个受力区域。

在本发明的键盘上，为了正确地输入字母数字数据，只设置10个按键，与现有技术的36个按键相比，按键数目明显减少，从而减小了键盘尺寸，便于携带。再者，利用本发明的键盘，按同一按键一次，根据按键所处的状态，即可正确地输入一个字母或数字，使用方便。另外，四态按键上的字母是按照一定规律排列的，便于寻找单个字母，提高输入速度。利用本发明的键盘或方法，可以制成掌上型电脑，处理大多数语言文字，例如英文、中文、日文、朝鲜文等。

通过以下结合附图的详细描述，本发明的其他目的、特征和优点将会理加明显。

附图说明

图1是显示根据本发明第一种实施方式的键盘的顶视图；

图2A至图2D分别显示图1所示键盘上的四态按键在四种状态下所代表的不同字母或数字；

图3A和图3B分别表示图1所示键盘上按键的两种不同设置方式；

图4A和图4B是显示根据本发明第二种实施方式的键盘的顶视图；

图5说明四态按键的一种机械实现及操作方式；

图6A和图6B说明四态按键的另一种机械实现及操作方式。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的实施方式。

图1是显示本发明的键盘的一种实施方式的顶视图。这种键盘布局与现有技术的计算机键盘右手的小键盘相应。标号0-9代表10个四态按键。

如图1所示，每个按键0-9具有大致三角形的形状。为便于排列，各三角形按键交替地倒置或平放。例如，按键1、4、7、3、6、9倒置，按键2、5、8平放。图3A详细示出平放的按键2，图3B详细示出倒置的按键3。每个按键具有四个部位，即左腿、右腿、尖端和中心。如图3A和3B所示，标号21、31代表左腿，标号22、32代表尖端，标号23、33代表右腿，标号24、34代表中心。对于平放的按键，例如按键2，其尖端22为上尖端。对于倒置的按键，例如按键3，其尖端32为下尖端。

在上述方案中，将四态按键设计为三角形，可以有效地避免在按压按键时触及邻键。另外，为了进一步避免触及邻键，如图1所示，三角形按键与其他三角形按键的尖端相对的边设计为向中心凹入；而且，键盘上的其他按键，例如“Num Lock”键，在与按键0-9的左腿、右腿或尖端相邻的部位都设计为向内凹入。此外，三角形按键1-9交替地倒置或平放，还有助于减小键盘面积，便于携带。但是，应该理解到，所有这些设计，均不构成对本发明的限制。

如图1所示，将数字0-9分配到按键0-9的中心，将26个英文字母分配到按键1-9的左腿、右腿和尖端(下尖端或上尖端)。这样，按键1-9的左腿、右腿和尖端上可以分配3×9＝27个字母。在按键1至8上，每个按键分配了3个字母。按键9上分配了2个字母。

上述字母分配的原则是：先将第一组9个字母(A-I)分配到按键1-9上，然后将第二组9个字母(J-R)分配到按键1-9上，最后将第三组8个字母(S-Z)分配到按键1-8上。

对于每个按键而言，将第一组字母优先分配到按键1-9的下尖端。若按键没有下尖端(对于平放的按键2、5和8)，则将第一组字母优先分配到左腿。其次，将第二组字母分配到按键1-9的左腿。若左腿上已经分配了第一组字母(对于平放的按键2、5和8)，则将第二组字母分配到上尖端。最后，将第三组字母分配到按键1-8的右腿。

总之，这种分配原则遵循了下、左、上、右的优先次序。

通过上述分配，得到如下结果。

在按键1的下尖端、左腿、右腿，分配了英文字母A、J和S；

在按键2的左腿、上尖端、右腿，分配了英文字母B、K和T；

在按键3的下尖端、左腿、右腿，分配了英文字母C、L和U；

在按键4的下尖端、左腿、右腿，分配了英文字母D、M和V；

在按键5的左腿、上尖端、右腿，分配了英文字母E、N和W；

在按键6的下尖端、左腿、右腿，分配了英文字母F、O和X；

在按键7的下尖端、左腿、右腿，分配了英文字母G、P和Y；

在按键8的左腿、上尖端、右腿，分配了英文字母H、Q和Z；

在按键9的下尖端、左腿，分配了英文字母I和R。

通过上述数字字母分配，每个按键0-9代表三个字母和一个数字(按键9除外，只代表两个字母和一个数字)。将按键0-9设计成具有四种状态的按键。在不同的状态下，按压按键一次，即可输入一个字母或一个数字。四种状态是由按压按键0-9的四个不同部位(即左腿、右腿、尖端和中心)产生的。

按键的四种状态可以定义为这样：

状态1：按压按键1-9的下尖端，对于平放的按键(如按键2)，按压左腿，可以输入相应的字母A-I。

状态2：按压按键1-9的左腿，对于平放的按键(如按键2)，按压上尖端，可以输入相应的字母J-R。

状态3：按压按键1-8的右腿，可以输入相应的字母S-Z。

状态4：按压按键0-9的中心，可以输入相应的数字0-9。

在上述四种状态下，按压按键0-9所输入的字母或数字分别示于图2A至图2D。

上述第一实施方式的优点如下：

第一，将字母分配到数字按键上，每按压一键，根据按键所处的状态，即可输入一个字母或数字。例如，在状态1下按压按键1-9，可以分别输入字母A-I，在状态2下按压按键1-9，可以分别输入字母J-R，在状态3下按压按键1-8，可以分别输入字母S-Z。在状态4下按压按键0-9，可以分别输入数字0-9。

第二，数字值越大，在键盘上的位置越高。对每组字母(第一组A-I，第二组J-R，或第三组S-Z)而言，字母值越大(即在字母表中的次序越高)，代表该字母的按键在键盘上的位置越高。

以上两点，使用户感觉到，字母、数字在键盘上有一定的次序，在输入时，按简单的递增或递减次序寻找所需输入的字母或数字，方便快捷，提高输入速度。

应理解到，上述分配方案并不是唯一的，可以有其他选择，只要分配方案便于用户记忆，能够提高输入速度即可。

图4A和图4B所示为根据本发明第二实施方式的键盘的顶视图，其中三角形按键1-9全部平放，将第一组字母A-I分别分配到按键1-9的尖端，将第二组字母J-R分别分配到按键1-9的左腿，将第三组字母S-Z分别分配到按键1-8的右腿。将数字0-9分别分配到按键0-9的中心。可以用这种键盘取代现有通信设备(如电话机、传真机)的键盘，使得既可以输入数字数据(如电话号码)，又可以输入字母数据。按键1-9具有与图1所示键盘类似的四种状态。这里不再赘述。

图1所示键盘和图4A与图4B所示键盘都是基于四态按键实现的。下面以图1所示键盘的按键2为例，说明其机械实现。

图5示出按键2整片倾斜操作的方式。标号21、22、23和24分别指按键2的四个受力区域，分别按压这四个受力区域，即产生按键2的前述四种状态，分别对应字母B、K、T和数字2。标号25指弹性支撑物。26指用于输入数字“2”的导线，27指用于输入字母“T”的导线，28指字母/数字启动开关，29指受力区域23下的脚，30指导电橡胶。注意，在四个受力区域下都有相应的脚和相应的导线。

弹性支撑物25视工业现状可以是橡胶、泡沫塑料、弹簧或其他材料。

图5所示情况为，用户按压按键2的受力区域23，使按键2以弹性支撑物25为支点向受力区域23方向倾斜，脚29向下压迫导电橡胶30，导电橡胶30与导线27接触并使之接通，从而相应电路(未示出)产生代表字母T的电信号。此时，受力区域24未受到压力，导线26未导通。当用户手指离开按键2时，受力区域23抬起，脚29离开导电橡胶30，导电橡胶30复原离开导线27，导线27断路，停止产生代表字母T的电信号。同理，按压受力区域21时，按键2向受力区域21方向倾斜，相应电路(未示出)产生代表字母B的电信号。按压受力区域22时，产生代表字母K的电信号。按压受力区域24时，按键不倾斜，弹性支撑物25下陷，受力区域24下的脚使导线26接通，产生代表数字2的电信号。字母/数字启动开关28的作用，与现有技术键盘上的“Num Lock”键相同。当开关28拨到左侧时，可以输入数字2，而拨到右侧时，则不能输入数字2。

图6A示出按键2由拼接块组成的方式。标号21’、22’、23’和24’分别指按键2的四个拼接块，分别对应字母B、K、T和数字2。当拼接块21’、22’、23’和24’中的每个受到按压时，都可独立于其他拼接块下陷。26’指用于输入字母B的导线。31指脚，32指导电橡胶。注意在四个拼接块21’、22’、23’和24’下都有相应的脚和相应的导线。

图6B所示情况为，用户按压拼接块21’，拼接块21’独立于其他拼接块22’、23’、24’下陷，脚31压迫导电橡胶32，使导线26’接通，相应电路(未示出)产生代表字母B的电信号。此时，其他拼接块下的相应导线均未接通。同理，分别按压拼接块22’、23’和24’可以分别产生代表字母K、字母T和数字2的电信号。

如上所述，以不同状态按压一个四态按键一次，可以分别输入三个不同的字母或一个数字。

虽然结合附图描述了本发明的最佳实施方式，但是应该理解到，对于本领域内熟练的技术人员，可以做出各种变更和修改，而不背离本发明的实质和范围。因此，本发明只由所附权利要求限定。

Claims

1.一种键盘，其上设置有至少十个按键，所述十字按键中的每个具有四种状态，在第一种状态时，所述十字按键分别用于输入数字0-9，在另外三种状态时，所述十个按键分别用于输入字母，其特征是所述十个按键中的每个具有四个受力区域，当一个按键的第一个受力区域受到按压时，所述按键处于所述第一种状态，当另外三个受力区域分别受到按压时，受到按压的键分别处于所述另外三种状态。

2.根据权利要求1的键盘，其特征是所述第一个受力区域靠近所述按键的中心，所述另外三个受力区域靠近所述按键的边缘。

3.根据权利要求2的键盘，当所述第一个受力区域受到按压时，所述按键整体下陷，当所述另外三个受力区域中的每个分别受到按压时，所述按键向受到按压的受力区域所在的边缘整体地倾斜。

4.根据权利要求2的键盘，所述按键中的每个分别由四个拼接块组成，所述每个按键的所述四个受力区域分别位于所述四个拼接块上，当所述四个拼接块中的每个分别受到按压时，受到按压的拼接块独立于另外三个拼接块下陷。

5.利用键盘输入字母数字数据的方法，其特征在于：

在所述键盘上设置十个四态按键，

对应于所述四种状态，在每个按键上定义四个受力区域，当输入数字0-9时，按压所述按键的第一个受力区域，当输入字母时，按压所述按键的另外三个受力区域。