CN1949141A - 兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备 - Google Patents

兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备 Download PDF

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CN1949141A CNA200510109317XA CN200510109317A CN1949141A CN 1949141 A CN1949141 A CN 1949141A CN A200510109317X A CNA200510109317X A CN A200510109317XA CN 200510109317 A CN200510109317 A CN 200510109317A CN 1949141 A CN1949141 A CN 1949141A
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Abstract

本发明涉及兼有新型ZKBXP键盘和新型光学触摸鼠标输入界面的桌面、车载、便携和手持终端信息设备及其外部信息设备,特征是:键盘环绕N键的八个字母键位形成的环链中,G键与N并联,A、E、I、O、U、R、D键之中至少有五个键在链中另七个键位内;H、N、G键处在同一键位行上;Z、K、B、X、P键中至少有四键处于字母键位阵列的同一边缘行列上;设备装有用手指触控光标移动的光学触摸鼠标,其能按动触发左键的鼠标触控集成键体(1)的操作面上有指纹光线反射口,口下方的键体内装有光线感应及处理芯片和近红外线发射器件。本发明使各种电脑、手机、控制器等现代终端信息设备具有了可拇指操作、小巧灵敏、无光污染、中西文字输入兼顾、点击顺畅使用方便的键盘和鼠标输入界面。

Description

兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备
技术领域  本发明属于电子信息技术领域,涉及该领域内需要兼有键盘和鼠标装置的信息设备,它包括兼有键盘和鼠标装置两个输入界面一起搭载的终端信息设备和终端外部信息设备,诸如:台式电脑、便携电脑、掌上电脑、通信手机、通信座机、视频网络终端等各种终端信息设备及键鼠综合控制器、遥控器等终端外部信息设备。
技术背景  在现代信息社会中,终端信息设备制造的越来越小巧、功能越来越强大,各种终端信息设备通过输入、输出界面进行人机对话和交流越来越重要。对于人机对话的主要信息输入界面的键盘与鼠标来说,人们如继续把它们作为相互分离、各自独立的终端外部信息设备来使用,已经不能满足现代舒适生活和技术发展的需求。进入本世纪以来,兼有字母键盘和鼠标控制装置的终端信息设备及其外部信息设备偶有上市,但这些信息设备上键盘的字母键位的排列,大都是键位列数远多于键位行数不便于拇指操作的横向设置;或者是字母位置以A、B、C……X、Y、Z顺序线性排列,不符合文字的字母排列规律,致使拇指操作时摆动幅度大、操作不顺畅;此外,与键盘配套的鼠标指点控制装置还是那些灵敏度不高、易机械磨损的轨迹球、触控板、指点杆和摇杆装置。等等这些现状,都妨碍了现代终端信息设备及其外部信息设备的发展,制约了消费者在未来信息社会中更舒适方便的使用身边日趋功能丰富多样的现代化终端信息设备。
发明内容  本发明的目的是:依据中、西文字的字母输入规律和人体工程学对手臂、手部舒适操作的要求,在现代电脑技术及通信技术的基础上,运用现代光学鼠标制造技术和键盘制造技术,发明创造出兼有新型布局的实体键盘或显示在屏幕上的软键盘和触摸鼠标装置两种输入界面一起搭载的,更适合设备便携化、小型化,小巧灵敏,无光污染,能单手及拇指休闲操作,兼顾中、西文字输入,点击顺畅高效,使用方便的桌面、车载、便携、掌上使用的电脑、通信手机、通信座机、视频网络终端、控制器等终端及外设一类的信息设备,即兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备。
本发明实现的基本内容是:
以现代电脑技术及通信技术为实体基础,运用现代光学鼠标技术和键盘硬件及软件技术来制造的涉及兼搭载有新型实体键盘或显示在屏幕上软键盘与新型光学触摸鼠标装置这两种输入界面的桌面、便携和手持的信息设备,在设备操作面键盘或显示于屏幕上键盘的纵横对齐排列的字母键位阵列的同档键位上,以N键为中心在N键上下左右及斜方向上有八个环绕N键并在字母键位阵列的行列线上连成“口”形字母键位环链的字母键位,在这个环链的八个字母键位中,有G键与N键并联,有A、E、I、O、U、R、D七个键之中的至少五个键处在“口”形字母键位环链所余下的七个键位之中;H键与N、G键处在同一字母键位行上;S、T、C、Z、W五个键之中至少有三个键在键位行列线上与H键相互串接或串接及并接在一起;在设备操作面键盘键位阵列之中或外围有触摸鼠标安装区,区内装有用手指触摸控制光标移动的光学触摸鼠标,鼠标的触控操作面3是处在至少可以向下按动来触发鼠标左键轻触开关的触控集成键体1上,触控操作面上有一个指纹光线反射口4,在反射口的下面的触控集成键体内至少装有光线感应及处理芯片23和发射近红外线的光线发射器件22。
在设备中,键盘字母键位阵列的同档键位上,Z、K、B、X、P五个键之中至少有四个键处在字母键位阵列的同一个边缘键位行或边缘键位列上;C、A、E、R四个键处在同一键位行上。
在设备键盘的26个字母键位基础上,增加有四个可标声调号的特殊字母键位,使键盘成为有三十个键位的六行五列或五行六列的字母键位阵列;“[”、“]”、“`”、“\”四个符号键连在一起作为这四个在文字输入状态下的特殊字母键位处在字母键位阵列的同一个边缘键位行或边缘键位列中。
设备键盘的字母键位阵列是按:第一行Z、K、B、X、P,第二行C、A、E、R、[,第三行H、I、N、G、],第四行T、O、U、D、`,第五行S、L、Y、M、\,第六行W、F、V、J、Q的键位顺序排列形成六行五列的字母键位阵列。
设备键盘的1、2、3、4、5数字键由左至右顺序排列布置在字母键位阵列的上面一行;键盘的空格键处在字母键位阵列最下面的一行或下方第一行;导航箭标键及编辑键安排在键盘字母键位阵列的下方,其中“Back-Space”键处在左箭标键上面和上箭标键左面的位置;回车键处在空格键的左下方向。
在设备中,触摸鼠标的触控集成键体1内所装的光线发射器件22是发射近红外线激光束的光线发射器件;触控集成键体内还装有透镜导光器件24及其它芯片和元器件;在触控集成键体的底部或下方或近旁装有鼠标左键轻触开关5。
在设备中,触摸鼠标的触控集成键体1是装在一个可作四个方向倾动并可向下按动触发左键开关的倾动云台上,或者装在一个可作四个方向平动并可向下按动触发左键开关的导向平台上;倾动云台和移动平台的前后左右四方向上布置有四个控制鼠标作移页或其它点击控制的功能触发开关。
在设备中,触摸鼠标的触控集成键体1内使用的光线感应及处理芯片23和光线发射器件22是被集成封装在至少有这两个主要器件的合成器件21之中。
在设备中,触摸鼠标的触控集成键体1的触控操作面上有凸起或凹下的界域触感面6,指纹光线反射口处在触感面的中间位置;在触控操作面的指纹光线反射口外围还可有凸起的连续或有间断的界域触感边框7。
在设备中,触摸鼠标的安装区域位于信息设备操作面的下部键位阵列之中或最下方的一侧;触摸鼠标附属有辅助左键、右键、中间键等点击键安装在设备操作面上;鼠标的触控集成键体1近旁可装有作上、下移页及左、右移页的移页滚轮装置或移页指辊装置或设定至少有上下移页功能的以中心对称布局的四个功能触发键。
本发明中设备的键盘键位阵列的实施依据和实现的具体内容是:
要克服现行键盘的不足,就要深入了解、研究和发现各种语言文字在键盘输入上的规律,发现它们之间在字母键位结构安排上的协调点,以中、西文字的字母输入点击的规律及字母链的特点为理论基础,形成创造终端信息设备及外部信息设备上新型通用键盘的出发点。
本发明研究分析了汉字输入的“拼音转变法”使用中的特点,汉语拼音字母结构组成的规律。在汉语拼音的26个字母中,有25个与英文字母一致,不一致的韵母字母在键盘上可由字母V键代替。在汉语拼音中可作一个汉字拼音起头的音的字母叫声母字母,它们共有23个。其余的不作起头用,而只跟在后面的字母叫韵母,专门单独作韵母的字母只有I、U、三个。汉语拼音字母中,A、E、O既可单独作特殊声母—零声母(直接拿韵母起头),又可作为其它声母后面的韵母及复合韵母的组成部分。字母N、G是两个很特殊声母字母,它们不但是两个单声母还可以作为复合韵母组合的韵尾成分构成复合韵母的一部分。字母N可以和字母A、E、I、U组成多种复合韵母;在N后面加上G,可组成“NG”韵尾字母组合,“NG”韵尾又可与A、E、I、O、U韵母字母组成多种复合韵母。
经统计,在汉语拼音字母使用中,字母使用频度的百分数由高到低的排序是:I-14.5、N-11.0、A-10.2、E-9.5、U-7.6、H-6.7、G-6.0、O-5.3、D-3.8、S-3.0、Y-3.0、Z-2.7、J-2.0、M-1.9、W-1.8、L-1.6、T-1.5、R-1.5、X-1.3、C-1.3、B-1.2、Q-1.1、K-0.7、F-0.4、P-0.3、V-0.1。其中前十二位字母占汉语拼音字母点击率的83.3%,它们之中点击率最高的字母I占14.5%,次之字母N占11%。经分析,字母N在汉语拼音字母链中占有承前启后的重要地位;字母G除作为单声母在汉语拼音开头出现外,其它情况就是紧跟N后,与字母N共生处在汉语拼音字母链的尾端;声母H是组成三个常用的双拼声母ch、sh、zh的字母之一,在汉语拼音字母链中也占有较重要地位。
本发明在键盘的字母键位安排中也充分考虑到英文字母输入的特点及规律。经统计,英文26个字母的使用频度的百分数由高到低的排序是:E-12.2、O-9.4、T-9.2、A-8.9、I-7.9、N-7.4、S-7.0、R-6.4、H-4.5、L-4.1、D-3.2、C-2.9、U-2.6、M-2.3、W-2.3、F-1.9、Y-1.8、G-1.8、B-1.2、V-1.0、P-1.0、K-0.5、X-0.3、J-0.1、Q-0.06、Z-0.04。其中前十二位占英文字母点击率的83.1%,它们之中点击率最高的字母E占12.2%,次之的是字母O占9.4%。经分析,辅音字母N与元音字母A、E、I、O、U有密切的邻接和分隔音节的关系;辅音字母H在英文字母链中也占有重要的作用,如ch、sh、th、wh双拼前缀组合。在本技术中对英文中常用的词缀、字母组合在键位布局及方便记忆上都作了安排。
本发明在字母键位的安排中也注意了法文、德文等文字中有调号字母输入的需求。如法文字母除基本应具备26个拉丁字母外、还有几种对元音字母注音标调的符号,形成了法语的十几个标有音调符号的元音字母。经统计,法文中字母使用频度的百分数由高到低的排序是:E-14.9、S-9.6、A-8.2、I-7.3、N-7.2、R-6.6、U-6.5、T-6.5、L-5.5、O-5.2、P-3.4、D-3.4、M-2.8、C-2.6、V-1.8、F-1.3、Q-1.0、B-1.0、J-1.0、G-0.8、X-0.6、H-0.5、Y-0.25、K-0.05、W-0.0、Z-0.0。其中前十二位字母占字母点击率的84.3%,它们之中点击率最高的字母E占14.9%,次之字母S占9.6%,标有调号的字母点击率占2%左右,目前它们被分配在现行键盘中的部分符号键位和数字键位上。
所以为了汉字拼音输入法中的四个主要拼音声调和西方文字的标声调符号及标调特殊字母在键盘上的输入,本发明在键盘上的字母键位阵列中专门设置了四个有标声调号功能的特殊字母键位。
综合汉、英、法三种文字的字母点击率,统计得出它们的平均点击率,其由高到低的排序是E-12.2、I-9.9、A-9.1、N-8.5、O-6.6、S-6.5、T-5.7、U-5.6、R-4.8、H-3.9、L-3.8、D-3.5、G-2.9、M-2.4、C-2.3、Y-1.7,P-1.6、W-1.4、F-1.2、B-1.1、J-1.0、V-0.9、Z-0.9、X-0.7、Q-0.7、K-0.4,标调字母为0.7,它们之中前十六位字母占有平均点击率中的89.4%,点击率最高的字母E占12.2%,次之字母I占9.9%。
本发明找出了汉语拼音文字中拼音字母使用频度、字母链结构的规律和以英语、法语为代表的西方语言文字字母使用频度、字母链结构的规律;分析出中西文字之间在表音字母输入上的共同关联点;在兼顾中西文字输入这个层面上找出组成汉、英、法三种文字输入中的共同高频度字母和其具体位置关系,为键盘字母键位安排提供了客观依据。
以为此依据,对平均点击率排序在前十六位的E、I、A、N、O、S、T、U、R、H、L、D、G、M、C、Y这十六个字母键位在键盘结构上进行合理集中布局,安排它们在字母键位阵列的中心区域;而P、W、F、B、J、V、Z、X、Q、K这十个点击率靠后的字母键位,应安排它们在字母键位阵列的边缘行列上。
由此,本发明中信息设备搭载装有的键盘,在键盘纵横对齐排列的字母键位阵列同一档键位上,N键位应处在字母键位阵列的中心位置,以N键为中心,在N键上下左右及斜方向上有八个环绕N键在字母键位阵列的行列线上连成“口”形字母键位环链的字母键位,在这个环链的八个字母键位中,有G键与N键相并联,有A、E、I、O、U元音字母键及R、D键这七个键之中的至少五个键处在这“口”形字母键位环链所余下的七个键位之中,这样就使汉语拼音的韵母,也就是英语的元音字母与N、G字母键聚拢在一起;S、T、C、Z、W五个键之中至少有三个键与H键一起在键位行列线上相互串接或串接及并接在一起,使这些与H键有双拼结构的字母键相互接近集中;将H键与N、G键安排处在同一字母键位行上,使以H键为主导中心的字母键位群与以N键为主导中心的字母键位群两者联系在一起,达到中西文字输入操作顺畅高效。
在键盘的字母键位阵列里,Z、K、B、X、P五个键之中至少有四个键相连处在键位阵列的同一个边缘行或同一个边缘列上;C、A、E、R四个键排列在同一字母键位行上;L、Y、M三个键位在键位阵列的行列线上相互接连;这些安排都使中、西文字的字母输入规律在键位排列上得到体现。
在键盘的字母键位阵列中,字母键位阵列的一个边缘行或一个边缘列里安排有四个连在一起的可用于给字母加注声调符号的特殊字母键,有了这四个特殊字母键就使二十六个键的字母键位阵列增加到三十个键位。这四个特殊字母键是从传统通用键盘中的符号键组中找出的,适于现行各种文字输入软件,已被用于扩展代表特殊字母的符号键位,因此设定由“[”、“]”、“`”、“\”四个符号键在非英文输入状态下来代表其它某些文字状态下的特殊字母键位。
由文字软件控制设定安排这些“[”符号键、“]”符号键、“`”符号键和“\”符号键,让它们在汉字的汉语拼音输入法状态下,依次代表汉语拼音声调的阴平“-”声符即第一声、阳平“/”声符即第二声、上声“v”声符即第三声、去声“`”声符即第四声的特殊字母键位;在德文输入状态下这些符号键位可依次被分别设定代表、、β、这四个特殊字母键;对于像法文、西班牙文、世界语文字等有着较多标调号字母的文字输入状态下,这四个键位靠“Shift”、“Ctrl”、“Alt”及“Caps”四个功能键的配合切换,可使这四个特殊字母键在某种语言文字状态下,在四个档位层面上产生十六个有标调符号的特殊字母;此外,这四个特殊字母键可以在某种文字输入软件的支持下具有即时追加标注调号符号的功能,如这四个键在法文输入状态下被依次设定为代表“..”、“/”、“^”、“\”上注标调符号,在点击法文的某元音字母键后再点击某上注符号键,就可用来给法文中的标调号的元音特殊字母即时加注字母顶上的上注符号。
本键盘的标准的字母键位阵列应是6×5行列的三十个键位的键位阵列,在阵列中增添四个有标调号功能的特殊字母键,对于汉语拼音输入法来说汉字输入全部结束在韵母字母和N、G、R键位上,所以安排特殊字母键的最好位置,是把它们纵列排在字母键位阵列中心区域的右侧,当然它们也可根据不同语言的需要安排在键盘字母键位阵列中心区以外其它边缘位置。标准和最佳的键盘字母键位阵列是按:第一行Z、K、B、X、P,第二行C、A、E、R、[,第三行H、I、N、G、],第四行T、O、U、D、`,第五行S、L、Y、M、\,第六行W、F、V、J、Q的顺序排列,形成一个有三十个键位的可作为通用标准键盘使用的最佳六行五列字母键位阵列,通常称此种字母键位排列的键盘为“ZKBXP键盘”。其中的“[”、“]”、“`”、“\”四个符号键位作为被设定代表标声调符号的特殊字母键位处在字母键位阵列的右侧边缘键位列的中间位置。
本键盘的字母键位阵列可以是另一种6×5行列的键位阵列,字母键位和特殊字母键位是按:第一行Z、C、A、E、R,第二行K、H、O、N、G,第三行B、T、I、U、D,第四行X、S、L、Y、M,第五行P、W、F、V、J,第六行[、]、`、\、Q的顺序排列,形成有三十个键位的六行五列字母键位阵列,通常也称此种Z、K、B、X、P字母键在同一边缘键位列中纵向顺序排列的键盘也是“ZKBXP键盘”,它是上述ZKBXP标准字母键位阵列的一个变种形态。其中的“[”、“]”、“`”、“\”四个符号键位作为被设定代表标声调符号的特殊字母键位处在字母键位阵列的最下边缘键位行的左面。
本键盘的字母键位阵列还可以是一种5×6行列的键位阵列,字母键位和特殊字母键位是按:第一行K、C、A、E、R、[,第二行Z、H、O、N、G、],第三行B、S、I、U、D、`,第四行X、T、L、Y、M、\,第五行P、W、F、V、J、Q的顺序排列,形成三十个键位的五行六列字母键位阵列,它是一种适合汉语拼音输入的变种形态的“ZKBXP键盘”,其左边缘列内的Z键和K键、左边第二列内的T键和S键专为此调换了上下位置,使汉语拼音中zh、ch、sh双拼声母键位以H键中心对称,适合汉语文字学习及汉语拼音输入;其中第二行由左至右排列的Z、H、O、N、G是汉字“中国”的“中”字的拼音,便于学习者掌握示范发音。其中的“[”、“]”、“`”、“\”四个符号键位作为被设定代表标声调符号的特殊字母键位处在字母键位阵列的右侧边缘键位列的上部。
在前述三种ZKBXP键盘的字母键位键位阵列中都是有G、A、E、I、O、U、R、D这八个键被全部充填在环绕N键的“口”形字母键位环链的八个键位上。
在键盘字母键位阵列布局的基本内容要求下,字母键位阵列还有多种变形布局形态万变不离其宗;如:没有特殊字母键加入的七行四列的窄式布局,K、Q键和空格键一起排在最下面的一行;又如:H键可直接与N键并联在一起。
对于小型信息设备来说,本发明中键盘的数字键最佳安排是,将键盘的1、2、3、4、5数字键由左至右顺序排列布置在字母键位阵列上面的第一行,目的也是为方便汉字选项,和以利台湾地区有的汉字拼音输入法中选用1、2、3、4、5数字来标五种声调,即以1代表阴平的第一声;以2代表阳平的第二声;以3代表上声的第三声;以4代表去声的第四声;以5代表轻声的第五声的输入法习惯,使这些小排序数字更接近字母键位阵列。再上面一行则是左至右顺序排列的6、7、8、9、0数字键位。
本发明还安排键盘的空格键处在字母键位阵列最下面的一行或下方第一行,安排“shift”键及“,”逗号键和“.”句号键与空格键处在同一行,空格键应横向占两个键左右大小的空间,以方便使用这个在文字输入中点击最频繁的键。
键盘键位阵列的四个导航箭标键及编辑键位安排在键位阵列的下部,处于空格键位的下方向位置,使之与鼠标装置尽量接近,其中安排“Back-Space”键处在左箭标键上面和上箭标键左面的位置,以方便光标退格和修改错误输入操作的直观一致性,键盘的回车键处在空格键的左下方向位置,并占有两个键位左右大小的空间,这些都方便了右手拇指操作。
本键盘还可以有一些辅助技术特征:在键盘字母键位阵列的周边可设置有适合单指操作的有双击锁定功能的“Shift Lock”、“Caps Lock”、“Ctrl Lock”、“Alt Lock”和“Num Lock”等双击锁定功能键,其特征在于如果单击此键,键盘就暂时进入该功能键的锁定状态,在相关键位点击一次后,该键自动解除功能状态;如果双击此键,才能真正锁定进入该功能键的锁定状态,在相关键位使用多次后再单击此键,该键就可以解除功能状态。这种双击锁定的设置方式可以通过键盘附加的逻辑电路来实现。这种双击锁定功能键有利于单指操作。
键盘字母键位阵列可根据终端信息设备需要,使字母键位阵列有规律性倾斜或交错或者镜像全反顺序排列;字母键位阵列可以与其它键位阵列分处在信息设备的左右两个区域;在一些小型掌上信息设备中,如信息手机,为减少键盘面积,在字母键位阵列中可以设置一键两档的双档位字母键位以减少字母键位阵列键数,其字母键位阵列应不少于4×4键位阵列或十六个字母键位;数字键位和符号键位可以在不同档位上共享字母键位阵列的按键。
本信息设备输入界面中实体键盘的硬件制造可以完全移植现行OEM器件和具有USB接口功能的操作系统软件,统筹设计并与现行软件兼容,键盘使用的USB接口的键盘控制IC芯片可以是常规的85键以上芯片,芯片的C0-C17;R0-R7接脚接到键盘键位阵列的PCB板或印刷电路薄膜上或键钮接头上,键盘工艺可以效仿现行各种电脑键盘技术和移动电话手机键盘技术,来制造所搭载的终端信息设备及作终端外部信息设备用的键鼠合一的综合输入平台装置,这个装置也叫附属有鼠标和其它器件的键鼠外设综合体。
本发明中装有的触摸鼠标的实施具体内容是:
触摸鼠标的安装区域一般设计位于信息设备操作面的下部键位阵列之中或最下方的一侧,这样安排可以使经常被使用的鼠标距离身体最近,臂膀和手腕可依靠在身体上,避免了因鼠标离身体远而向上抬臂所造成的疲劳。
触摸鼠标的手指触控操作面3是处在至少可以向下按动来触发鼠标左键轻触开关的鼠标触控集成键体1上,在触控操作面3上有一个指纹光线反射口4,在反射口下面的键体内至少装有美国安捷伦公司(AGILENT)等企业制造的鼠标光学引擎一类的光线感应及处理芯片23和光线发射器件22。触摸鼠标的接口电路芯片一般采用USB接口形式。
触摸鼠标的触控集成键体上的触控操作面3可以是矩形或圆形或直线与弧线构成的表面,触控操作面3上有圆形或椭圆形或几何形状角部圆滑的指纹光线反射口4,触控集成按键体1是靠弹性材料或铰链或枢轴或导轨撑托安装在设备操作面上或信息设备架构上或其外围支持包容体2上。
本发明的触摸鼠标可以是一个能方便在信息设备上装入和卸下的鼠标装置,它是由一个触控集成键体1和一个能与所嵌入的设备结构相接合、对触控集成键体1起外围机械支撑、电路支持的外围支持包容体2这两部分组成,这样就能使触摸光线鼠标装置与信息设备主体结构方便的结合在一起。
触控集成键体1是由露出在设备操作面、面向操作者的带有指纹光线反射口4的触控操作面3与装在其下面键体壳内的光线感应及处理芯片23和光线发射器件22以及可加有的透镜导光器件24等元器件、电路组成的,这些元器件集合成一体,形成了独立可动的、有综合功能的触控集成键体1;当操作者的手指在触控集成键体外露的指纹光线反射口上方触摸移动时,手指纹反射的可见光或近红外线的指纹图象经反射口直接传到光线感应芯片或经透镜、再由透镜会聚到光线感应芯片的感光晶片阵列上,经光线感应芯片旁的处理电路分析计算得出手指运动的方向和速度,通过USB接口信号传输来同步实现对设备屏幕上鼠标指针走向的控制;当鼠标指针移动到位时,在手指向下点击力作用下,触控集成键体1向下方向移动并触发鼠标左键轻触开关5,实现点选操作;鼠标装置的外围支持包容体2的里面装有鼠标装置所剩余的其它必要的接口电路等元器件,包容体侧壁上有可方便装入设备外壳及面板内的榫头和镶嵌口。
触控集成键体1还可是能实现五方向动作、具有一点击四平动触发功能的鼠标综合触控键体,即是能向下按动并触发鼠标左键轻触开关5,还能向前后、左右四方向平动来触发装在其上或装在外围支持包容体2上的四个移页或其它功能的功能触发开关28;其功能是这样实现的,在外围支持包容体2上设计有承托触控集成键体1的导向平台12和垂直导向机构,导向平台底下有鼠标左键轻触开关5,平台面上有四方向十字导向槽13,在四个槽底或槽端头对应有四个移页或其它功能的功能触发开关28,功能触发开关28可以是成品的轻触开关,也可以是嵌装的带触点的轻触簧片,其中一对开关可控制上下移页操作,另一对开关可用来控制左右移页或其它功能操作;在其中一个移页触发开关28接通时,移页控制逻辑电路的移页脉冲产生器根据触发开关接通持续的时间,模拟腕扣机械开关滚动快慢,将不同密度的电脉冲信号传送给鼠标接口控制芯片上的移页控制管脚,实现移页功能;在触控集成键体1的底部连接有可沿十字导向槽13移动的导向凸台14和弹性导件15,它们起到导向、触发和弹性复位的作用。
触控集成键体1还可是能实现五方向动作、具有一点击四倾动触发功能的鼠标综合触控键体,即是能向下按动并触发鼠标左键轻触开关5,还能向前后、左右四方向倾动来触发装在其上或装在外围支持包容体2上四个功能触发开关28;其功能是这样实现的,在外围支持包容体2上设计有可下按动和向前后、左右四方向倾动的倾动云台16,云台上面撑托固定着触控集成键体1,云台底面有摆动支杆17,支杆从导向定位板40的十字状圆边孔中穿过,支杆下端有支点球头18插入被弹性支撑的定位导套19中并与下面的鼠标左键轻触开关5机械联动接触,云台在四个方向对应装有功能触发开关28或触发推杆20;在其中一个作移页的功能触发开关28被接通后,移页控制方式和工作原理同前面段落所述。
为了更好实现触控集成键体1所综合的拇指触控、点选和平动或倾动触发移页的触摸鼠标功能,就要使触控集成键体1有更小的体积,本发明采取把光线感应及处理芯片23和光线发射器件22,必要时还可加入透镜导光器件24及其它元器件,将这至少有光线感应及处理芯和光线发射器件这两大器件整合做在一个封装的触摸鼠标的合成器件21之中或组合在一个模块内;具体做法是在常规或特殊定制的光线感应及处理芯片23的感光孔凸台距芯片两端长距边一侧留出的位置上嵌装一个面向上方或斜上方发射光线的光线发射器件22,并根据采用前述两大器件性能情况可以在上面覆盖联体或分体的透镜导光器件24,在多个元器件组合在一起后,其大小仍处于光线感应及处理芯片23封装IC的平面投影之中。根据触摸鼠标的合成器件21封装的引出管脚朝向,可有三种封装形式,管脚朝向与感光孔凸台朝向一致的是腹式封装;管脚朝向与感光孔凸台朝向相反的是背式封装;管脚或管脚面朝向水平方向的是平式封装。为了充分利用空间,鼠标光学引擎芯片所配套的一个晶体振荡器、一个电阻和一对电容器也可以安置在合成器件21之中。这种集光线的发、传、收功能合一的合成器件21的制造要把握好光线感应晶片到触控操作面3的距离及透镜焦距等问题,在保证聚焦和灵敏度的前提下尽量减小合成器件21的厚度,为触控集成键体1更加微型化,将其装到掌上电脑、手机等袖珍信息设备中创造条件。
为了避免常规光学鼠标中探测光线发射器件的可见光外泻所造成的环境视觉污染,本鼠标的光线感应芯片应首先选择的是对近红外线波段敏感的半导体晶片材料制作,而发射探测光线的光线发射器件22首先选择的是发射750~1500nm波长范围的近红外线的半导体光线发射二极管,其最佳波长是在的近红外线范围前端的850nm左右。经大量实验证明,目前大多数现行鼠标光学引擎芯片的光感应晶片对现行常用红色光650nm波长长出200nm的近红外线光束依然有相同的灵敏反映,可见本鼠标所选择的近红外线既有可见光的物理特性又有不被人眼察觉的好处;最新技术表明,光线发射器件22也可以选择各种低功耗的发射近红外线光束的半导体激光管,特别是小体积、微功耗的垂直腔表面发射激光器(VCSEL)由它作为探测光源的光线发射器件是提高本发明触摸鼠标性能的最佳选择之一,所以用上此种光线发射器件的触摸鼠标也可称为激光触摸鼠标;再次,鼠标还是可以选择可见光发射二极管,但鼠标上要采用遮光罩等防光外泻污染措施;光线发射器件22射出的光线可以不经导光器件的导向折射射出,可设计在20~70度入射角范围内将光线发射器件光轴直接对准指纹光线反射口4,但射出朝向的设计要避免对着使用者的面部,其最佳射出朝向是人面对的前方。
本发明所设计的手指触控的触摸光线鼠标是依据相对移动原理,对现行光学鼠标装置经多次实验和改造所实现的,其所采用的光线感应及处理芯片的IC,一般还是用现行具有X组和Y组信号输出脚的光学引擎芯片的IC,如安捷伦公司的ADNS-2051系列光学引擎,电路图也是采用现行鼠标电路图。对于光学引擎芯片IC的YA、YB、XA、XB这四条信号线怎样与接口控制芯片对接,这与现行光学引擎芯片的光感应晶片帮定的位置方向有关,根据现行大多数厂商光学引擎晶片的帮定位置,本发明依据IC上的感光孔到芯片的两端中最远的那个远孔端的朝向,设计出与手指同步的线路对接方案,如果以芯片远孔端设计为朝前方向,即与操作者面对方向相同,此时Y组的YA、YB两线互换对接来线;如果是这个芯片远孔端设计为朝后方向,即对着操作者,此时X组的XA、XB两线互换对接来线;总的设计原则就是要保证手指触控同步并避免光线射出方向对着使用者的眼睛,由于光线射出方向不过有上下左右四个方向,所以信号线的对接方案也相应有四种;对于采取串行位移信号和集成有接口控制电路的现行光学引擎芯片,由于其外部没有X组和Y组这四条信号线管脚,就要对这类型鼠标光学引擎的晶片内部的数字处理电路中X组和Y组信号线作重新设计对接方案,重新流片生产。
对于不采用五向运动触控集成键体1的鼠标,其键体在外围支持包容体2上的安装结构,一般采取与包容体上表面29毗邻的四个边中有三个边开放有缝隙或不作刚性连接,而在另一个边上靠连体材料或铰链与外围支持包容体2相连;或者触控集成键体1四边开放有缝隙或不作刚性连接,在其向下方向由滑轨、导柱、导套、伸缩支架等导向机构,与外围支持包容体2相连;这些安装方式都是依靠连体材料的弹性或弹力制品来支撑手指施力操作前的平衡静态位置,甚至可以采用轻触键开关的键帽的弹力来支撑触控集成键体1的平衡静态位置;触控集成键体1与外围支持包容体2之间的缝隙或它们的上方可以有弹性物质充填或薄膜覆盖。
在鼠标触控集成键体1的触控操作面的指纹光线反射口4的外围,有提示操作者感知手指触控范围的凸起或凹陷的界域触感面6,这个触感面可以是平台面,也可以是有弧度的面,在这个触感面上可以有防汗、防湿涩的细麻点纹理;在触控操作面3的指纹光线反射口的外围还可有一圈连续或断续的凸起的界域触感边框7,手指可在界域触感面6和界域触感边框7的范围内游移,并在推动触控集成键体1作倾动或平动来触发功能触发开关时,使操作者的手指有很好的着力点及触感作用;在水平凹陷的界域触感面6和界域触感边框7的界定范围内可装有一个具有指纹光线反射口大小透孔的聚焦调整片8,以其厚薄程度来微调鼠标装配过程中出现的聚焦不准造成灵敏度下降的偏差。一般光线感应晶片表面距离指纹光线反射口4上表面距离在8.6毫米左右,并且与透镜导光器件24透镜的焦距有关,这在设计上要把握其准确性;在聚焦调整片8的上表面可有防湿涩作用的细麻点纹理,在调整片下面可以复合一个防尘玻璃片9。
触摸鼠标附属有辅助左键、右键、中间键等点击键安装在设备操作面的鼠标安装区内,辅助左键也可以装在区外,提供一个供两指操作的机会,这在鼠标作较大动作的剪切和粘贴操作时对光标拖动有很大帮助和方便之处。
为利用现行鼠标常用器件,对于体积大一些的信息设备,触摸鼠标可不选用触控集成键体1作四方向移动或倾动来进行移页控制的方案,鼠标器可附属有控制上、下移页及左、右移页的移页滚轮装置32和移页指辊装置33,它们装在触控集成键体1近旁的外围支持包容体2上和设备操作面上。
移页滚轮装置是一种可选配的鼠标移页装置,利用现行鼠标的滚轮加上腕扣机械移页开关及功能触发开关;滚轮的轴平行于触控操作面3,滚轮的轮边暴露于包容体上表面29或设备操作面上,并可设计有用手指在滚轮直径方向或外侧轴向方向按压滚轮来触发联动的右键或中间键开关及功能触发开关;两个滚轮按压联动的两个开关可被定义给鼠标中间M键和鼠标右键等其它功能键。移页滚轮装置的布局以滚轮的轴向方向为方向基准,两个移页滚轮装置中的一个可纵向布置于触控集成键体1前方或后方作为左右移页的移页滚轮装置32-X,另一个可横向布置于触控集成键体1左侧或右侧作为上下移页的移页滚轮装置32-Y。
移页指辊是另一种可配的鼠标移页装置,它是形似一小节圆铅笔的新型控制移页的机械电子装置,工作原理同现行滚轮装置一样,可认为是被扁化和拉长了轴的滚轮装置,它的外形适合拇指作移页操作。在移页指辊的长轴上有一段辊齿与下面腕扣移页开关35或栅轮光电器件34的被动齿轮齿合,移页指辊33机械转动带动了腕扣移页开关35产生移页电脉冲信号或栅轮光电器件34在指辊转动时经光电转换发出移页电脉冲信号。移页指辊安装时其轴线平行于触控操作面3并使辊边显露于包容体上表面29或设备操作面,移页指辊在轴向方向上可以横向拨动,并可触发与之机械触接的鼠标中间M键开关27,也可设计两个指辊都可以作横向拨动触发功能键,它可定义给鼠标器右键。移页指辊的布局以指辊的轴向为方向基准,将两个移页指辊中的一个横向布置于触控集成键体1前方或后方作为上下移页的移页指辊33-Y,另一个纵向布置于触控集成键体1左侧或右侧作为左右移页的移页指辊33-X。
在鼠标不选用触控集成键体1以四方向移动或倾动来进行移页控制的方案的信息设备上,只有向下按动点击左键功能的触控集成键体1的外围四个方向上可有至少作为上下移页功能的以中心对称布局的四个功能触发键,来触发移页脉冲芯片36和其它相应功能;移页脉冲芯片可根据相应功能开关接通的时间长短自动转换移页脉冲的密度。
五向导航轻触开关31是另一种可配小型信息设备鼠标的移页装置,它采用现行手机和MP3上常用的能按压触发和四方向倾动触发的五向导航轻触开关及杆状键钮,其垂直向下点击触发开关可接鼠标M中间键接头,前后开关和左右开关可分别接移页脉芯片36对应的控制端,五向导航轻触开关处在有向下按动点击左键功能的触控集成键体1的近旁。
本鼠标还可有发光二极管背光指示控制电路和软、硬透明塑料传导显示装置;在触控操作面或指纹光线反射口的外围,有闭环或分段的线状背光显示结构,也可把光线引到透光的界域触感边框7上;鼠标的一部分或全部背光显示可具有节电控制,由来自光线感应及处理芯片23的控制光线发射器件管脚的逻辑电路控制端管理控制,使背光随探测光线发射器件22的休眠而变暗。
鼠标上的触控集成键体和外围支持包容体之间的电路器件联系由柔性导线或薄膜印刷线路或导电轴形式接连;在触控操作面3的上方可有一个掀起或滑动的防尘避光罩,罩的转轴和滑轨可以装在触控集成键体上或外围支持包容体上或设备操作面的壳体上;为了特殊的使用方式和人体工程学需要,触控集成键体的触控操作面与设备操作面两者可处在不同平面上,或两者之间有坡度或夹角。
与以往技术相比,本发明的优点是:
1.把设备所需要的两个主要输入界面集中在一起,将新型ZKBXP键盘与新型的光学触摸鼠标一起装于信息设备上,使人机对话交流极为方便。
2.使设备的操作更符合人体工程学要求,把光学触摸鼠标安排在设备操作面的下方或右下角,使它靠近人的身体,使用者不必抬起臂膀就能够休闲操作。
3.使设备搭载装有了字母键位布局合理,符合中、西文字输入字母链排序走向的ZKBXP键盘,使这个可单手操作的键盘有多个字母、词缀组合,好学易记,输入点击流畅、高效。
4.设备上装的光学触摸鼠标,具有独特的光线发射、感光接收处理、左键点击于一身的触控集成键体1,光标定位后可即时触发,使手指不离键体就可完成多种操控,避免一指多用或多指并用使劲所造成的光标定位后又移位的问题。
5.设备上装有的光学触摸鼠标,其结构小巧,手指触摸灵敏,定位准确,并用近红外线作为探测光源,选择850nm左右波长的发光二极管和激光器件,使设备没有可见光外泻造成的环境污染。
6.将设备键盘的字母键位阵列的键位扩展到三十个,形成规整的6×5或6×5行列的字母键位键阵,增加了由“[”、“]”、“`”、“\”四个符号键代表的加注声调符号的特殊字母键位,满足了世界各种文字增加字母输入键位的需求。
7.信息设备键盘的键位排列照顾了拇指的操作,重要键位排列在键盘中心部位的左下方至右上方向的扇面区域,导航、编辑键位贴近触摸鼠标装置,左、右清除键位分别在左右移动箭标键的上面,回车键位处在空格键位的左下方,这些布局都使手的操作方便舒适。
附图说明
图1是《ZKBXP标准字母键位阵列及点击率分布图》
图2-1、图2-2、图2-3都是《信息设备上ZKBXP键盘的标准键位阵列布局图例》
图3是《信息设备上鼠标的触控集成键体结构图》
图4是《信息设备上可四向平动的触控集成键体结构关系图》
图5是《信息设备上可四向倾动的触控集成键体结构关系图》
图6-1、图6-2、图6-3、图6-4是《光学触摸鼠标的合成器件结合方案图》
图7-1、图7-2、图7-3、图7-4是《鼠标所附属的移页装置实施例图》
图8是《桌面电脑信息设备的实施例图》
图9是《手持平板电脑信息设备的实施例图》
图10是《书本电脑信息设备的实施例图》
图11是《掌上PDA电脑信息设备的实施例图》
图12是《移动手机信息设备的实施例一图》
图13是《移动手机信息设备的实施例二图》
图14是《桌面电话机信息设备的实施例图》
图15是《家用网络电视终端遥控器信息设备的实施例图》
图16是《手持外设信息设备的实施例图》
图17是《桌面外设信息设备的实施例图》
附图中所标各部位及器件标号序列是:
触控集成键体1、         外围支持包容体2、        触控操作面3、
指纹光线反射口4、       左键轻触开关5、          界域触感面6、
界域触感边框7、         聚焦调整片8、            防尘玻璃片9
连体材料10、            连体铰链11、             导向平台12、
十字导向槽13、          导向凸台14、             弹性导件15、
倾动云台16、            摆动支杆17、             支点球头18、
定位导套19、            触发推杆20、             合成器件21、
光线发射器件22、        光线感应及处理芯片23、   透镜导光器件24、
辅助左键开关25、        右键开关26、             中间M键开关27、
功能触发开关28、        包容体操作面29、         弹性制品30、
五向导航轻触开关31、    移页滚轮装置32、         移页指辊装置33、
栅轮光电器件34、        腕扣移页开关35、         移页脉冲芯片36、
遮光护围37、            遮光立面38、             接口控制芯片39、
导向定位板40。
具体实施例
图1是《ZKBXP标准字母键位阵列及点击率分布图》,展示出信息设备键盘中字母键位阵列实施的最佳布局-ZKBXP标准字母键位阵列,图中可以看到26个字母键在英(En.代表)、汉(Ch.代表)、法(Fr.代表)文字状态下各自的点击率百分数(键位上右边数字按英、汉、法顺序由上至下排列)和平均点击率百分数(键位中字母的下方),及在德文(Ge.代表)、汉字拼音、法文输入状态下由“[”、“]”、“`”、“\”符号键定义的四个特殊字母键所代表的键位内容。如E字母键,在英文中E键占全部字母点击率的12.2%、在汉语拼音文字中E键占全部字母点击率的9.5%、在法文中E键占全部字母点击率的14.9%、它的平均点击率是12.2%。“[”符号键定义的特殊字母键在德文状态下代表的是A键;在汉语拼音状态下代表的是“-”第一声键;在法文状态下代表的是“...”即时加注双点上注符号键;在英语状态下它还是符号键或赋予了其它功能。
图2-1、图2-2和图2-3都是《信息设备上ZKBXP标准键盘的键位阵列布局图例》其中图2-1是85键的ZKBXP标准键盘键位阵列;图2-2是80键的ZKBXP次标准键盘键位阵列,键盘上减少了两个快捷键和三个编辑键;图2-3是63键的ZKBXP简易标准键盘键位阵列,键盘上又减少了F1-F12十二个功能键,减掉“Caps-Lock”键,其功能由双击锁定的“Shift-Lock”键代替其功能,还减少了两个翻页键和两个功能键。
图3-1、图3-2和图3-3都是《信息设备上鼠标的触控集成键体结构图》,这里展示了设备上鼠标的触控集成键体的三种安装形式,分画出三个图,均采用简单剖面图。其中图3-1图上可见在手指下方是留有指纹光线反射口孔的触控操作面3,还有聚焦调整片8,再下面是防尘玻璃片9,有界域触感边框7环绕着它们,触控操作面的面积一般在2至8平方厘米范围,最大不宜超过拇指指纹面积的三倍,本图中的触控集成键体1与包容体上表面三边留有缝隙开放,没有刚性连接,一边靠自身连体材料10与外围支持包容体2接连,触控集成键体被按压点击鼠标左键轻触开关5后,靠连体材料10的变形回弹力恢复静态位置;图3-2是描述触控集成键体1与包容体上表面29三边开放留有缝隙,不作刚性连接,一边靠自身连体铰链11与外围支持包容体2接连,本图上采用弹簧的变形回弹力,来恢复其静态位置,图中左键轻触开关5是装在触控集成键体上;图3-3是触控集成键体1与包容体上表面29四边开放接触,靠自身下面的垂直导向机构与外围支持包容体2接连,触控集成键体1被按压点击鼠标左键轻触开关5后靠弹簧即弹性材料30变形回弹力恢复静态位置,在外围支持包容体的基板上可见接口控制芯片39等电路器件。在这三个图中都可见触控集成键体的触控操作面上有聚焦调整片8、防尘玻璃片9、界域触感边框7、指纹光线反射口4,触控操作面3的下方键体内都装有未经折光的光轴直对反射口的光线发射器件22,还有镜头导光器件24和光线感应及处理芯片23与之连为一体,它们的发射光路、导光光路、透镜轴线和感光孔中心轴都对准并交汇于指纹光线反射口4表面的中心位置。
图4是《信息设备上可四向平动的触控集成键体结构关系图》采用简单立体分解图方式。图中由上到下可看到,属于外围支持包容体2的护框;带指纹光线透口孔的聚焦调整片8;防尘玻璃片9;可作背光机构用的界域触感边框7;带有凸起触控操作面3的触控集成键体1,在下面的导向平台12的十字导向槽13中有四个移页触发开关28的触头,导向凸台14和弹性导件15固定在触控集成键体1的底面上,导向凸台下方的左键触发杆穿过平台中心的圆边十字孔;触控集成键体1靠导向凸台14在十字导向槽中作四方向平动,每次手指平动施力结束后在弹性导件15的回弹力作用下触控集成键体1被回弹至中心位置;图的最下面是外围支持包容体2的基础壳体结构,上面装有左键轻触开关5、接口控制芯片39等部件机构。
图5是《信息设备上可四向倾动的触控集成键体结构关系图》,采用简单立体分解图方式。图中由上到下可看到,属于外围支持包容体2的护框;带指纹光线反射口4和凹下界域触感面6的触控集成键体1;下面是有四个触发推杆20的倾动云台16,云台下具有支点球头18的摆动支杆17穿过导向定位板40的圆边十字孔,将支点球头18插在定位导套19中,这个导套固定在一个由四个弹簧托起的板面上,板的下面有左键轻触开关5;在导向定位板40的四边上可装有四个移页触发开关28与四个触发推杆20接触一起平衡着倾动云台的中心位置。导向定位板40的圆边十字孔制约着云台倾动的方向,并保证键体在每次移页操作手指施力结束后由触发开关28键帽的弹性将倾动云台回弹至中心位置,只有在中心位置才可以向下按动云台来点击鼠标左键和进行剪切、拖带操作,图上最下面是外围支持包容体2的基础壳体结构和基础电路板,上面装有左键轻触开关5、接口控制芯片39等部件机构。
图6-1、图6-2、图6-3和图6-4都是《光学触摸鼠标器的合成器件结合方案图》,这里有微型化的主要器件的合成器件结合方案图,其中图6-1是一个背式封装的合成器件21的分解立体图,图中光线发射器件22的管脚直接焊在光线感应及处理芯片23的内端管脚上,透镜导光器件24分为聚焦透镜和折射镜两个分体,有一个遮光护围37将它们与芯片基座封套在一起,并有遮光立面38将它们隔开,以防光干扰;其中图6-2中为一个分解开的腹式封装的合成器件,在光线感应及处理芯片23距感光孔凸台较远端一侧嵌入一个光线发射器件22,两者上面覆盖有一个联体的透明树脂制造的透镜导光器件24,这种结合属于简易组合封装;图6-3和图6-4是两个已封装好的平式封装的合成器件21的外观图,其中图6-3里是三合一的合成器件,感光孔和透镜在器件中心,光线发射器件22处在器件的一个角上,并与器件的X/Y/Z轴有一个角度;其中图6-4是没有透镜的的合成器件,里面的光线发射器件为直射形式安置。在这些合成器件的壳体里可装入配套的一个晶体振荡器和一组电阻、电容器,感光孔上可不用透镜。
图7-1、图7-2、图7-3、图7-4都是《鼠标器所附属的移页装置实施例图》,其中图7-1展示的是采用移页腕扣开关35的机械式移页指辊装置33,指辊可轴向推动触发中间M键开关27;其中图7-2展示的是采用栅轮光电器件34的移页指辊装置33;其中图7-3展示的是一种滚轮移页装置32,滚轮的六边形触轴穿过移页腕扣开关35的驱动轴孔与中间M键开关27触头贴近,并靠弹性制品30-回位弹簧保持自由行程;其中图7-4展示的是一种按压触发和四方向倾动触发的五向导航轻触开关31及杆状键钮,其垂直向下点击触发开关接鼠标M中间键接头,前后开关和左右开关分别接到移页脉芯片36对应的控制端。
图8-图17是十个兼有新型键盘和光学触摸鼠标两个输入界面的终端信息设备与终端外部信息设备的实施例图示,从图中都可以看到新型键盘键位阵列的布局及光学触摸鼠标在这些信息产品上安装的宏观面貌和位置特点,使我们便于体会到这两个全新的输入界面给信息设备产品所带来的优越使用效果。
图8是《桌面电脑信息设备的实施例图》,图中展示了兼有新型键盘和光学触摸鼠标的液晶屏一体化桌面电脑,电脑操作面主区在屏的右侧,内有80键次标准ZKBXP键盘,键盘下方即设备右下角有光学触摸鼠标,它具有移页滚轮装置,右侧的滚轮控制上下移页,下方的滚轮控制左右移页,人们靠右肘或小臂在桌面上支撑,用右手拇指操作会感到舒适、方便。
图9是《手持平板电脑信息设备的实施例图》,图中展示了兼有新型键盘和光学触摸鼠标的手持平板电脑,设备操作被拆分为左右两个区域,人们靠双手把持机身,由右拇指为主、左拇指为辅进行操作,电脑操作面主区在屏的右侧,内有63键的简易标准ZKBXP键盘,下方有光学触摸鼠标器,触控集成键体右侧有左右移页指辊,下方有上下移页指辊,设备左边的副操作区内有辅助左键开关25等功能键位。
图10是《书本电脑信息设备的实施例图》,图中展示了兼有新型键盘和光学触摸鼠标的一种可置于单膝上纵向使用的新型笔记本电脑—书本电脑,该电脑B4尺寸大小的屏幕平时纵向放置,使用时屏幕可转90度横置,书本电脑采用数字键侧置的宽体85键的ZKBXP键盘,它装在机座部分的上面,触摸鼠标布置在键盘的右下部位,便于电脑置于右膝上,由右手拇指触摸操作,它的触控集成键体只能向下按动触发鼠标左键,其移页功能靠上下左右四个功能触发键。
图11是《掌上PDA电脑信息设备的实施例图》,图中展示了兼有ZKBXP键盘和光学触摸鼠标两个输入界面的PDA电脑,鼠标器处在屏幕下方的操作面正中位置,其触控集成键体是向下点击的,移页靠其右边的五向移页轻触开关31;本图中在PDA的屏幕上显示了ZKBXP软键盘界面,由拇指触控移动光标点击完成文字输入,由于鼠标灵敏、拇指移动微小,操作极为方便。本PDA也可同时具有滑动式实体键盘。
图12是《移动手机信息设备的实施例一图》,图中展示了一种兼有六行五列字母键位阵列的ZKBXP键盘和光学触摸鼠标的移动手机,其数字键位行在字母键位阵列上方,四个标调号特殊字母键体表面的左上部标有汉语拼音声调号、中部是德语的四个特形字母、右下部标有法语即时的加注的调号符号,光学触摸鼠标器在手机操作面的下部,触控集成键体1具有向下点击左键、四向平动移页功能,其界域触感面是弧形凹陷的,四周有界域触感边框,便于手指推动键体前后左右平动时施力。
图13是《移动手机信息设备的实施例二图》,图中展示了另一种兼有七行四列ZKBXP键盘和光学触摸鼠标的移动手机,其数字、符号键位叠加在字母输入键位上,字母键位阵列中没有加入四个特殊字母键位,空格键嵌入K键和Q键的中间;Z、K、B、X、P五个键中有Z、B、X、P四键处在字母键位阵列的上边缘行,键盘在环N键位“口”形字母链的八个键位中,G键与N键并联处在其中,A、E、I、O、U、R、D七个键也全处在其中;H、N、G键处在同一行上;C、A、E、R键也处在同一行上;H键与S、T、C、Z、W键在键位行列线上全部相互接连在一起;L、Y、M键在键位行列线上相接连;这些都符合本键盘对字母键位布局的技术方案,触摸鼠标设在操作面上部中间位置,其触控集成键体1具有向下点击左键、四向倾动触发移页功能开关,它的界域触感面是弧形隆起的,四周有界域触感边框,便于手指倾动键体时施力。
图14是《桌面电话机信息设备的实施例图》,图中展示了兼有新型键盘和触摸鼠标的电话机,话机具有上网、发送电子邮件和短信息的功能,所以装上了适合中文输入类型的五行六列的ZKBXP键盘,在键盘字母键位阵列中Z、K、B、X、P键同处在键位阵列的左边缘列上,Z、S、C三键在行列线上直接与H键相贴邻,四个特殊字母键在右边缘列上,设备右下角有光学触摸鼠标,它的触控集成键体是有左键点击和四向移页功能的。
图15是《家用网络电视终端遥控器信息设备的实施例图》,由于现代网络电视功能强大、需要大量的人机对话交流,遥控器作为信息终端的外设同样需要具有键、鼠合一的体系,图中就展示了兼有新型键盘和触摸鼠标的薄膜键盘工艺的遥控器。这个遥控器具有另一个典型意义变形的ZKBXP字母键位阵列,遥控器键盘在环N键“口”形字母链的八个键位中,G键与N键并联处在其中,A、E、R、O、I五个键也处在其中;N键被H键和G键夹在中间处在同一行上;C、A、E、R键也处在同一行上;H键与S、T、C、Z、W键在键位行列线上全部相互接连在一起;Z、K、B、X、P键同处在字母键位阵列最上边的边缘行上;L、Y、M键在键位行列线上相接连;这些都符合本键盘技术方案。遥控器操作面下方位置有光学触摸鼠标,触控集成键体1被覆盖在薄膜之下,设备操作面上留有一个镶边的指纹光线反射口4,其移页功能靠它周围的四个功能键开关。
图16是《手持外设信息设备的实施例图》,图中展示了兼有新型键盘和触摸鼠标的键、鼠合一的靠蓝牙技术无线连接的终端外部信息设备—手持微型综合键盘,它可被手持于掌中休闲操作,其采用了纵置85键标准ZKBXP键盘,键盘附属的光学触摸鼠标在键盘下方位置,它的触控集成键体1能向下按动触发鼠标左键,其移页功能靠上下左右四个功能触发键。
图17是《桌面外设信息设备的实施例图》,图中展示了兼有新型键盘和光学触摸鼠标的桌面终端外部设备—综合桌面/膝上键盘,它采用了数字键侧置的宽体85键ZKBXP键盘,键位阵列的右下角有光学触摸鼠标,其移页功能靠移页滚轮装置。

Claims (10)

1.一种兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备,具体涉及兼有实体键盘或显示于屏幕的软体键盘和触摸鼠标装置这两种输入界面的桌面、便携和手持用的电脑、手机、通信座机、控制器、遥控器等一类终端信息设备及其外部信息设备,其特征在于:在设备操作面板上的键盘或显示于设备屏幕输入界面上键盘的纵横对齐排列的字母键位阵列的同档键位上,以N键为中心在N键上下左右及斜方向上有八个环绕N键在字母键位阵列的行列线上连成“口”形字母键位环链的字母键位,在这个环链的八个字母键位中,有G键与N键并联,有A、E、I、O、U、R、D七个键之中的至少五个键处在“口”形字母键位环链所余下的七个键位之中;H键与N、G键处在同一字母键位行上;S、T、C、Z、W五个键之中至少有三个键在键位行列线上与H键相互串接或串接及并接在一起;在设备操作面板上输入界面的键盘键位阵列之中或外围有触摸鼠标安装区,区内装有用手指触摸控制光标移动的光学触摸鼠标,鼠标的触控操作面(3)是处在至少可以向下按动来触发鼠标左键轻触开关的触控集成键体(1)上,触控操作面上有一个指纹光线反射口(4),在反射口下面的键体内至少装有光线感应及处理芯片(23)和可发射近红外线的光线发射器件(22)。
2.根据权利要求1所述的兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备,其特征在于:在输入界面中键盘的字母键位阵列的同档键位上,Z、K、B、X、P五个键之中至少有四个键处在字母键位阵列的同一个边缘键位行或边缘键位列上;C、A、E、R键处在同一键位行上。
3.根据权利要求1所述的兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备,其特征在于:输入界面中键盘的26个字母键位基础上,增加有四个可标声调号的特殊字母键位,使键盘具有三十个键位的六行五列或五行六列的字母键位阵列;“[”、“]”、“`”、“\”四个符号键连在一起作为这四个在文字输入状态下的特殊字母键位处在字母键位阵列的同一个边缘键位行或边缘键位列中。
4.根据权利要求1所述的兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备,其特征在于:输入界面中键盘的字母键位阵列是按:第一行Z、K、B、X、P,第二行C、A、E、R、[,第三行H、I、N、G、],第四行T、O、U、D、`,第五行S、L、Y、M、\,第六行W、F、V、J、Q的键位顺序排列形成六行五列的字母键位阵列。
5.根据权利要求1所述的兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备,其特征在于:输入界面中键盘的1、2、3、4、5数字键由左至右顺序排列布置在字母键位阵列的上面一行;键盘的空格键处在字母键位阵列最下面的一行或下方第一行;导航箭标键及编辑键安排在键盘字母键位阵列的下方,“Back-Space”键处在左箭标键上面和上箭标键左面的位置;回车键处在空格键的左下方向。
6.根据权利要求1所述的兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备,其特征在于:输入界面中触摸鼠标的触控集成键体(1)内所装的光线发射器件(22)是发射近红外线激光束的光线发射器件;触控集成键体内还装有透镜导光器件(24)及其它芯片和元器件;在触控集成键体的底部或下方或近旁装有鼠标左键轻触开关(5)。
7.根据权利要求1所述的兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备,其特征在于:输入界面中触摸鼠标的触控集成键体(1)是装在一个可作四个方向倾动并可向下按动触发左键开关的倾动云台上,或者装在一个可作四个方向平动并可向下按动触发左键开关的导向平台上;倾动云台和移动平台的前后左右四方向上布置有四个控制鼠标作移页或其它点击控制的功能触发开关。
8.根据权利要求1或6或7所述的兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备,其特征在于:输入界面中触摸鼠标的触控集成键体(1)内使用的光线感应及处理芯片(23)和光线发射器件(22)是被集成封装在至少有这两个主要器件的合成器件(21)之中。
9.根据权利要求1所述的兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备,其特征在于:输入界面中触摸鼠标的触控集成键体(1)的触控操作面上有凸起或凹下的界域触感面(6),指纹光线反射口处在触感面的中间位置;在触控操作面的指纹光线反射口外围还可有凸起的连续或有间断的界域触感边框(7)。
10.根据权利要求1所述的兼有新型键盘和触摸鼠标输入界面的信息设备,其特征在于:输入界面中触摸鼠标的安装区域位于信息设备操作面的下部键位阵列之中或最下方的一侧;触摸鼠标附属有辅助左键、右键、中间键等点击键安装在设备操作面上;触摸鼠标的触控集成键体(1)近旁可装有作上、下移页及左、右移页的移页滚轮装置或移页指辊装置或设定至少有上下移页功能的以中心对称布局的四个功能触发键。
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