CN1770065A - 键盘装置 - Google Patents

Abstract

一种键盘装置，具有两排多功能键，它们一起标识用于数字0－9和字母A－Z的动作标记。该动作标记确定四排字符，包括含有数字0－9的第一排字符，而且还包括共同包括字母A－Z的第二、第三和第四排字符。从不同的角度进行概述，键盘装置具有多排多功能键，标识用于数字0－9和字母A－Z的动作标记。从所述排是横向的俯视图的视角看，每一排中的键是纵向错开排列的，以限定多排键内部环形阵列的键。该键盘装置的一个独立的特征是键盘排列成至少六个具有指向内径的三角形外形的多功能键的环形阵列。该键盘装置的另一个独立的特征是多功能键，其具有三角形外形并且在它的三个角处具有三个清楚的扇形表面，该多功能键用清楚的扇形表面部分标识各自的动作标记。该键具有带有圆角的等边三角形的外形。

Description

键盘装置

技术领域

本发明一般涉及用于电子设备的输入系统领域，更具体地，涉及特别供手持式移动通信设备便利使用的键盘。

背景技术

通过使用键盘来操作手持式移动通信设备。这样的移动装置的例子包括移动电话、无线个人数字助理(PDA)、双向寻呼设备等。在该设备上的键盘可以使用用户手的一个或两个手指进行操纵。

发明内容

一个键盘装置包括两排多功能键，这些多功能键一起标识用于数字0-9和字母A-Z的动作标记。优选地，该动作标记确定四排字符，包括含有数字0-9的第一排字符，而且还包括共同包括字母A-Z的第二、第三和第四排字符。

从不同角度进行概述，键盘装置包括多排多功能键，标识用于数字0-9和字母A-Z的动作标记。从所述排是横向的俯视图的视角看，每一排中的键是纵向错开排列的，以限定多排键内部环形阵列的键的轮廓。该键盘装置的一个独立的特征是键盘排列成至少六个具有径向地指向内部的三角形外形的多功能键的环形阵列。

该键盘装置的另一个独立的特征是多功能键，其具有三角形外形并且在它的三个角处具有三个清楚的扇形表面，该多功能键用清楚的扇形表面部分标识各自的动作标记。该键具有带有圆角的等边三角形的外形。

附图说明

图1是带有键盘的移动装置的正视图。

图2是示意性地示出图1所示装置的一部分的方框图。

图3是示意性地示出了图1所示装置的部件分解示意图

图4是表示图3示出的部分的放大部分的分解示意图。

图5是在图4的垂直位置示出的部分的倒置视图。

图6是图1所示部分的放大正视图。

图7是从图6的线7-7剖开的剖面图。

图8是从图6的线8-8剖开的剖面图。

图9图1所示键盘的放大示意图。

图10是用于移动装置的可替换的键盘的正视图。

图11是图10所示键盘的另一个正视图。

具体实施方式

图1中示出的装置10具有在权利要求中叙述的元件的例子那样的部分。装置10是一种手持式移动通信装置，包括外壳12、键盘14和输出设备16。如图1所示，输出设备的例子是显示屏16，其优选地是一种全图形显示LCD。在图2中示意性地示出的处理设备18包含在外壳12中。该处理设备18响应用户操作键盘14的动作，控制显示屏16的操作，及移动设备10的整体操作。

键盘14的这个例子由外壳12的前面板20部分地限定、以及在面板20上的多个多功能键22部分地限定。多功能键22和它们对应的动作标记24共同使用户能够以电话模式、文本-输入模式或以电话和文本-输入两个模式来操作移动设备10。

操作

移动设备10像图2中示意性指示的一样进行操作。除处理设备18之外，移动设备10另外的一部分也在图2中示出。其包括通信子系统30；近距离通信子系统32；键盘14和显示屏16，以及其它输入-输出设备36、38、40和42；储存装置44，46和各种各样其它设备子系统48。优选地，移动设备10是一种双向通信设备，具有语音和数据通信能力，并且更优选地具有经由因特网和其它计算机系统通信的能力。

优选地，由处理设备18执行的操作系统软件保存在永久性存储器中，例如闪存44中，但是也可以保存在其它类型的储存装置中，例如只读存储器(ROM)或类似的存储元件中。另外，系统软件、具体的设备应用程序、或其部分可以暂时存入易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)46中。由移动设备10接收的通信信号也可以存储到RAM46中。

处理设备18，除它的操作系统功能之外，还能够执行设备10上的软件应用程序50A-50N。控制基本设备操作的一套预定的应用程序，例如数据和语音通信50A和50B，可以在制造期间安装在设备10上。另外，可以在制造期间安装个人信息管理(PIM)应用程序。优选地，PIM能够编制并管理数据项，例如电子邮件、日程表事件、语音邮件、约会、和任务项。优选地，PIM应用程序也能够经由无线网络52发送和接收数据项。优选地，PIM数据项经由具有储存在主机系统或与主机系统有关的设备用户的相应数据项的无线网络52被无缝地集成、同步并更新。用于完成这些步骤的系统与方法的例子在″用于把信息从主机系统推向具有共享电子地址的移动装置的系统和方法(System And Method For PushingInformation From A Host System To A Mobile Device Having A Shared ElectronicAddress)，美国专利号US6,219,694中公开，其由本申请的受让人拥有，在此以引用的方式将其并入。

包括数据和语音通信的通信功能经由通信子系统30，或者有可能经由近距离通信子系统32来执行。通信子系统30包括接收机54、发射机56、和一或多个天线58与60。另外，通信子系统30也包括处理模块，例如数字信号处理器(DSP)62和局部振荡器(LO)64。通信子系统30具体的设计与实现取决于通信网络，在该网络中移动设备10被用来操作。举例来说，移动设备10可以包括通信子系统30，其设计成能用Mobitex^TM、数据TAC^TM或通用分组无线业务(GPRS)移动数据通信网络操作，并且同时设计成能用多种话音通信网(例如AMPS、TDMA、CDMA、PCS、GSM等)中的任一种进行操作。其它类型的数据和语音网络(独立和集成的)可以同时由移动设备10来使用。

网络存取要求的变化取决于通信系统的类别。举例来说，在Mobitex和数据TAC网络中，移动装置使用唯一的个人标识数量或与每个设备有关的PIN被登记到网络上。然而，在GPRS网络中，网络存取与用户或设备的使用者有关。因此GPRS设备需要用户识别模块，通常称为SIM卡，以便在GPRS网络上进行操作。

当需要的网络登记或激活步骤已经完成时，移动设备10可以在通信网络52上发射和接收通信信号。经由天线58从通信网络52接收的信号被传递到接收机54，其用于信号放大、频率下变换、滤波、信道选择等等，同时可以提供模拟到数字转换。接收信号的模拟数字转换允许DSP62执行更综合的通信功能，例如解调和解码。按类似方式，被传输到网络52的信号经由DSP62来处理(例如调制和编码)，然后被提供到发射机56，用于数字模似转换、频率上转换、滤波、放大并且经由天线58传输到通信网络52(或网络)。

除处理通信信号之外，DSP62用于控制接收机54和发射机56。举例来说，在接收机54和发射机56中应用于通信信号的增益可以经由DSP62中执行的自动增益控制算法来自适应地进行控制。

在数据通信模式中，接收信号(例如文本信息或网页下载)经由通信子系统30处理并且被输入到处理设备18。然后，接收信号经由处理设备18被进一步地处理以输出到显示屏16，或者其它的辅助I/O设备36。设备使用者也可以使用键盘14和/或其它的辅助I/O设备36，例如图形输入板、摇杆开关、拇指转轮、或其它类型的输入设备编发数据项，例如电子邮件信息。然后将编发的数据项在通信网络52之上经由通信子系统30进行发射。

在语音通信模式中，除接收信号被输出到扬声器40，并且用于传输的信号由麦克风42产生以外，设备的整体操作大体上类似于数据通信模式。可替换的语音或音频I/O子系统，例如声音信息记录子系统，也可以在设备10上执行。另外，显示屏16也可以按照语音通信模式来使用，举例来说，显示呼叫用户的识别、语音呼叫的持续时间、或其它的语音呼叫有关信息。

近距离通信子系统32能够在移动设备10及其他紧邻的系统或设备之间通信，其无须是类似的设备。举例来说，近距离通信子系统32可以包括红外设备和相关的电路与元件，或Bluetooth^TM通信模块，以保证同样能够与系统和设备通信。

移动设备10也可以包括用于连接键盘14的预测文本计算机程序。举例来说，预测文本计算机程序可以用来从一个或多个键预测全部的字或短语。如果预测文本计算机程序没有成功地预测想要的字或短语，那么文本输入字符通过在键22上选择适当的字符，可以被更完全地输入，虽然这样更慢。

键盘结构

在图3中说明了键盘14的内部结构。它包括模压塑料板80，其限定键22；在下面的底盘82，其支撑键22；和在底盘82下面的圆顶状致动器面板84。圆顶状致动器面板84覆盖在印刷电路板(PCB)86上面。

键22形成为模压塑料板80凸起的部分，其从薄平面底部部分90向上凸出。每个键22具有相同的大小与形状。从而在板80上的每个键22具有在图4-8中详细放大示出的单选键22的构造。

键22的三个侧壁从塑料薄膜80的底部部分90垂直地伸出。最好如图6所示，侧壁92为键22提供具有圆角的等边三角形外形。键22的顶壁具有致动表面96，动作标记24(图1)在其上示出。致动表面96的轮廓限定与键22的致动位置对应的清楚的表面部分。在这个例子中，致动表面96在三个清楚的部分100、102和104从另外的圆顶状的轮廓凹进。最好如图6所示，致动表面96的这些部分100、102和104全部具有相同的大小与形状。具体地，每一个都具有凹入的扇形外形，其几乎占到致动表面96的三分之一。如同图6的正视图充分示出的那样，它们位于致动表面96的三个角，并且由致动表面96的非凹进部分108形成的三个逐渐清楚的支流彼此分离。

依照图5，7和8示出的那样，键22具有一组圆柱形挺杆110、112和114。挺杆110、112和114具有下端116，其等间隔的从模压塑料板80的底部部分90垂直地向下。这三个挺杆110、112和114位于键22的三个角，并且分别直接在三个致动表面部分100、102和104下面的位置从顶壁94垂直向下延伸。

圆筒形轴承构件120也从键22的顶壁94垂直地向下延伸。然而，轴承构件120没有垂直向下到达侧壁92的底部，并且以顶壁94的中心的垂直轴121为中心。轴承构件120凹入的内表面122(图7)的轴向端面向下贯穿轴承构件120的开放下端124。凹入的内表面122的部分126具有球状的轮廓。

底盘82有助于防止使用者从任一键22上移动形成每次按压一个以上致动位置的状况。在这个例子中，底盘82是单一的塑料零件，其包括许多从板132垂直向上伸出的定位柱130。同样在图7中示出，每个定位柱130具有相同的大小与形状，其是圆锥形，具有以枢轴点135为中心的球形上端表面134。球形上端表面134的曲率半径和键22上的轴承构件的球形内表面部分126的曲率半径相等。如果底盘82由适合的塑料材料形成并且装备有光源，则任何一个或更多的定位柱130可以起光导管的作用。

在底盘82上的定位柱130的数量和排列方式与在键22上的轴承构件120的数量和排列方式相同。每个定位柱由各自组的贯穿面板132的三个孔137围绕。在底盘82上的定位柱130旁边的孔137的数量和位置与在键22上的轴承构件120旁边的挺杆110、112和114的数量和位置相同。在相同的排列中，圆顶状致动器面板84具有多组三个圆顶状致动器开关140，其覆盖在PCB86上相应的多组三个接触结构142上面。这样使得在板80上的每个键22能够与底盘82、以及按照在图7和8的剖面图示出的成操作性互连关系的圆顶状致动器面板84和PCB86配成整体。在每个键22处，三个挺杆110、112和114贯穿底盘板132中的相应的一组三孔。这三个挺杆110，112和114的下端116放在相应的一组三个成圆顶状致动器开关140上。键22经由外壳面板20中的挡板开口向上伸出，并且在键22顶部的致动表面96从外壳面板20被向上隔开。键22的球形内表面122放在相应的定位柱130的球形上端表面134上。优选地，枢轴点135垂直地位于外壳面板20的上下端面146和148之间。

移动设备10的使用者可以通过人工结合键22的顶部的任何一个致动表面部分100、102和104将键22移动到致动位置。举例来说，如果使用者人工地在第一致动表面部分100对着键22施加向下的力，则塑料薄板80的面板部分90将偏斜，以允许键22相对于附图7和8示出的其它部分移动。于是键22的球形内表面126将在定位柱130的球形上端表面134上滑动，以便键22在枢轴点135周围枢轴地移动。直接位于第一致动表面部分100下面的第一挺杆110然后经由底板132中的孔137向下移动，以将下面的圆顶状致动器开关140与PCB86上的相应接触结构142接合。这样提供具有相应于键22的第一致动表面部分100上的标记24的输入的处理设备18(图2)。可供选择的，处理设备18通过按下这些表面部分102和104中的任何一个而装备有与其它两个致动表面部分102和104中的任何一个部分上的标记对应的输入，并且因此以同样方式对着相应的开关140按下各自的挺杆112或114。在每种情况下，当使用者释放键22时，键22通过开关140的复位弹簧作用回到停止位置。虽然底盘82可以从略，但优选地如附图和上面描述的所示，它仍然可被包括在键盘14内，有助于防止使用者将键22上的一个以上的挺杆110、112和114移动至与相应的开关140的触点同时致使接触。

如上所述，键22和它们的动作标记24使使用者能够以电话模式、文本-输入模式、或以电话和文本-输入都操作移动设备10。在图1的例子中，键盘14具有多功能键22，其共同标识用于完成QWERTY排列的功能，数字0-9和字母A-Z的动作标记24。除了具有其中数字1-9在数字0上方被安排成三排的标准电话小键盘排列之外，用于电话操作方式的数字按次序从0-9延伸到QWERTY阵列顶端，并且进一步地充当用于文本中的数字的动作标记。

像图9显示的那样，键22排列成两排150和152，并且每一排150和152中的相邻的键相互倒置。从而键盘14具有两排150和152多功能键22，其标识用于限定四排161、162、163和164字符的动作标记24。这些四排包括第一排161的字符，其用于数字0-9，而且还包括第二，第三，和第四排162、163和164的字符，其共同包括字符A-Z以及各种完成QWERTY排列的功能字符。

用于键盘14上的键22的可供选择的排列方式示出在图10中。如上所述，图9的键22排列成两排。图10的键22也排列成两排。一″排″键在这里被限定为键线性阵列键，在该线性阵列中沿着阵列长度彼此接近的键在排列宽度的交叉处至少部分地重叠。从图9的俯视图的视角看，两排150和152的键22中的每一排都具有横的长度和纵的宽度，并且沿着每一排150和152的长度彼此接近的键在排150或152的宽度交叉处充分重叠。在这点上，图10示出的两个横向拉长的排170和172的键22不同于图9的排150和152，因为在那些排170和172中彼此相邻的键22被图示为在排170或172的宽度交叉处仅仅部分地重叠。换句话说，在两排170和172中的每一排的键22是纵向交错的，然而在其它两排150和152中的每一排键22是纵向平齐的。

进一步如图11所示，两排170和172中的键22倒置交错的位置在两排170和172内呈现出三个清楚的环形阵列181、182和183的外观。环形阵列181、182和183也被安排在横排中，并且重叠，因此第二阵列182通过第一和第三阵列181和183被部分地限定。三角形键22的倒置位置有助于三个阵列181、182和183形成环形排列的外观，因为这样键22被排列为径向向内指向三个阵列181、182和183的中心185、187和189。键22顶部的致动表面96也有助于这三个阵列181，182和183形成环形排列的外观。这是因为扇形致动表面部分100、102或104在键22的径向内部转角同样也径向指向内部，并且进一步的具有拱形边200，它们合起来给人圆的视觉感。

所撰写的说明书阐明了权利要求的键盘装置的最佳方式，并且描述了所要求保护的键盘装置，以使本领域的普通技术人员，通过在权利要求中给出的元件的例子能够做出并使用本发明。键盘装置可取得专利权的范围通过权利要求限定，并且可以包括本领域的技术人员想到的其它例子。这样的其它例子，无论它在本申请的申请日前或后其都可以利用，如果它们没有具有不同于本权利要求的文字语言描述的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的文字语言描述的元件无实质差别的、等效的结构元件，也被视为在本权利要求范围之内。

Claims (20)

1.一种键盘装置，包括：

两排多功能键，这些多功能键一起标识用于数字0-9和字母A-Z的动作标记。

2.如权利要求1所述的键盘装置，其中所述动作标记限定四排字符；包括含有数字0-9的第一排字符-；而且还包括共同包括字母A-Z的第二、第三、和第四排字符。

3.如权利要求1所述的键盘装置，其中所述动作标记包括QWERTY阵列。

4.如权利要求1所述的键盘装置，其中所述键具有三角形外形，并且每一排中的相邻键相互倒置。

5.如权利要求4所述的键盘装置，其中每一排中的键从俯视图的视角看是纵向平齐的，在该俯视图中所述排是横向的。

6.如权利要求4所述的键盘装置，其中每一排中的键从俯视图的视角看是纵向交错的，在该俯视图中所述排是横向的。

7.如权利要求6所述的键盘装置，其中所述两排键共同限定三个键环形阵列。

8.如权利要求1所述的键盘装置，其中所述键是手持电子设备的操作部分。

9.一种手持电子设备，其包括如权利要求1所述的键盘装置。

10.一种键盘装置，包括：

多排多功能键，所述键标识用于数字0-9和字母A-Z的动作标记，具有从所述排为横向的俯视图的视角看在每一排中纵向交错的键，以将多排键内的键限定为环形阵列。

11.如权利要求10所述的键盘装置，其中每一环形阵列键包括至少六个键。

12.如权利要求10所述的键盘装置，其中所述键具有三角形外形，并且每一排中的相邻键相互倒置。

13.如权利要求10所述的键盘装置，其中用于数字和字母的标记设置成QWERTY阵列。

14.一种手持电子设备，其包括如权利要求10所述的键盘装置。

15.一种键盘装置，包括：

至少六个具有径向地指向内部的三角形外形的多功能键的环形阵列。

16.如权利要求15所述的键盘装置，其中所述环形阵列是至少六个具有径向地指向内部的三角形外形的多功能键组成的许多环形阵列中的一个，并且呈环形阵列的键标识包括数字、字母和功能的QWERTY阵列的动作标记。

17.一种手持电子设备，其包括如权利要求15所述的键盘装置。

18.一种键盘装置，包括：

一种多功能键，其具有三角形外形并且在它的三个角处具有三个清楚的扇形表面部分，该多功能键用清楚的扇形表面部分标识各自的动作标记。

19.如权利要求18所述的键盘装置，其中该键具有带有圆角的等边三角形的外形。

20.一种手持电子设备，其包括如权利要求18所述的键盘装置。

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