CN2586201Y - 一种便携式键盘 - Google Patents

Abstract

一种减少按键数目和缩小按键尺寸的容易使用的便携式键盘，包括具有对应预定位置的定位键和可按定位键动态定义键码的动态键、实时显示动态键变化的提示器、在按键附近加装的隔离导向棱、使键盘具有鼠标功能的鼠标键、安装有上述按键的可折叠的键盘架及容纳键盘架并可附着于其他物体上的键卡，该键盘取消了键盘的NumLock键区，新增特殊功能键方便了键盘的使用。

Description

一种便携式键盘

所属技术领域

本实用新型涉及一种便携式键盘，尤其是在计算机、通信等信息处理领域中用于数据输入的便于携带的键盘。

背景技术

键盘是IT产品主要输入设备，目前公知的键盘键数多、体积大。申请号为U.S.005212372A的美国专利“一种不需要手动键盘或编码读出器的带有光学和键输入的便携式处理终端”(Portable transaction terminal for optical and key entry of data without keyboardsand manually actuated scanners)器件复杂且不能快速输入字符；Think Outside company(Think Outside公司)的Stowaway portable keyboard的PDA键盘(www.thinkoutside.com/company/)在打开折叠结构后的体积仍然过大；阿尔卡特(Alcatel)公司(http：//uk.gsmbox.com/news/mobile_news/all/79357.gsmbox)的产品SMS Keyboard键盘体积小但输入过慢；Matias公司(resel lerinfo@halfkeyboard.com)的Half Keyboard单手键盘体积较大；据http：//www.edu.cn/20020321/3023222.shtml介绍的以色列新兴公司VKBInc的虚拟键盘，技术新但也存在击键手指无触摸参照物的缺点，为克服这些缺点，适应IT行业的发展，有必要研制一种更好的键盘。

发明内容

为了克服现有键盘所存在的体积大、使用不便的缺点，本实用新型的目的在于提供一种按键少、尺寸小的便携式键盘，它具有便于记忆、使用方便等优点，特别适用于IT产品的信息输入。

本实用新型的有益效果是可提供一种键数少、尺寸小的便携式键盘，它具有便于记忆、使用方便的优点，特别适用于IT产品的数据输入。

为此，本实用新型提供一种保持现有击键习惯的一键多用便于记忆和使用的便携式键盘，它包括：具有可保持手指与击键第一接触面相对不变的条件下击打或经击键传递体作用于顺序或重叠排列的对应于预定位置的多个开关组合的定位键，多行按键键码按一定对应关系由定位键同时动态定义的动态键，增设的特殊功能键，安装在按键周围的手指触摸处以高度隔离或以触感引导击键位置的棱状凸凹体的隔离导向棱，可利用视觉、触觉或听觉实时提示击键时机或动态键码的提示器，在其被接通时使键盘具有按定位键对应方向为依据的鼠标功能的鼠标键，有倾斜上表面的可折叠分拆由软硬可选择的绝缘体制作的键盘架，可安放键盘架、带有警示设施安装孔的并可附着于如手臂等物体上的键卡。

本实用新型的技术特点还有该键盘有省电模式、无线或热插拔功能，具有倾斜上表面或边缘侧棱面的键盘架可安装有与击键手指相对弯曲排列或倾斜度超过15度的小尺寸按键，当小指按压鼠标键时，定位键成为鼠标的方向键、食指和中指或无名指键为鼠标左右键。

新增了如下特殊功能键：功能与NumLock相似且与其相邻摆放的非锁定Num键，与动态数字键分开且相邻摆放、可定义为包括乘号、除号及小数点在内的运算符号的上档键，可将所述定位键的方向键定义为具有公知键盘的“↑”、“↓”、“←”、“→”功能的光标定义键和将其定义为PageUp、PageDown、Home和End功能的编辑定义键。

定位键有三种：一是与有不同击键触感的作为击键定位的上述隔离导向棱相互对应的位置检测开关及与其重叠附着的定位键，二是由可保持手指与击键第一接触面相对不变的条件下顺序击打紧密排列、触感不同且逐渐升高的对应预定位置的按键的组合，三是具有密封的并带有多个与预定方向对应且表面摩擦系数小的星形突起的击键传递体和将其容纳于中心位置的具有与星形突起形状相吻合、非紧密配合的星形导向槽中，在手指定向带动下，击键传递体可使某一突起顺序地作用于一些安装在星形导向槽前部合适位置上的按键，击键停止时，装于击键传递体外围的弹性阻尼体使其自动返回星形导向槽中心部的按键的定位键。

为使数目减少的按键具有104个键码，一键多码的动态键是保留公知键盘上位置互连的多行或其单手侧的将原键码留作缺省键码的可同时被动态定义的按键，并将去掉键与保留键在公知键盘相互位置的方向与上述定位键的方向键对应关系设定成定义动态键码的原则，当动态键码被定义且在预定时间内发生击键，它被再保留同样时间，否则返回缺省键码，而对非经常用键可按击键的次数来定义或当方向键被接通后以预定的节拍逐一变换动态键码供击键者选择。处于密集排列按键之间的隔离导向棱要有即可保证被击按键的可靠接通又可防止误击邻近按键的外露高度，当其置于大小按键之间时要高于大键、低于小键。其最佳水平厚度可为1.3±0.8mm。为给击键者提供一键多码动态信息，提示器的视觉信息可显示到按键上具有放大的可视键帽或印制有定位键与动态键码对照表的卡片上，也可显示到具有同时提示过去、现在和将要到来键码的显示器件上，为击键手指提供击键时机的触觉信息可由与上述定位键的击键传递体互相啮合的齿轮产生，可给操作者选择击键时机的听觉信息由按键的机械运动或电子节拍器、语音发生器产生。为节约软、硬件成本，动态键的印刷电路矩阵中同一行按键具有相同印刷电路的矩阵“行”值或“列”值，相应地同一按键列具有相同矩阵的“列”值或“行”值、两手按键的键盘矩阵是互相对称的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的第一实施例的结构图；

图2是键盘架沿按键列“&、7、U、J、M”方向的剖视图；

图3是一种阻隔式定位键结构图；

图4是“←”定位键对应的主要动态键码图；

图5是“↓”定位键对应的主要动态键码图；

图6是一种移动式定位键示意图；

图7是一种拇指键示意图；

图8是一种重叠式定位键应用图；

图9是键盘矩阵布线图；

图10是本实用新型的第二实施例中使用的一种双手键盘结构图；

图11是一种简化键示意图；

图12是一种激活NumLock键的数字键与上档键对照表；

具体实施方式

图1至图5、图9和图12构成了实施例一的单手键盘，在图1中：包括动态键20、可作为增设的上档键的功能键21、阻隔式定位键2a、由Ctrl键1022、Alt键1023、Del键1024组成的组合式定位键22、使键盘具有鼠标功能的鼠标键50、可提示击键信息变化的提示器30、安装在按键周围的隔离导向棱40、键盘架60，增设的两个按键是：可将定位键2a的方向键定义为具有公知键盘的“↑”、“↓”、“←”、“→”功能的光标定义键51和将其定义为具有公知键盘的PageUp、PageDown和Home、End功能的编辑定义键52、以下对本实施例构成和原理作进一步介绍：

图3是一种阻隔式定位键2a的结构图，它包括：手指8、夹在隔离导向棱40之间的按键26和重叠排列其上触感不同的引导击键方向的棱状体：上导向棱411、下导向棱414、左导向棱412、右导向棱413，与导向棱对应的上光电开关对211、下光电开关对214、左光电开关对212、右光电开关对213在判别软件支持下分别对应于定位键2a的“↑”、“↓”、“←”、“→”四个方向键，处于下层的按键26是可定义为与方向键联击的按键。

图1的单手键盘的工作原理如下：图中的键码即本实施例中保留下来的公知键盘字符区连续排列的并将原键码留作缺省键码的“6→＝”，“Y→]”，“H→‘”，“N→/”四行右手键，称为动态键20并可成组动态定义为字符区的所有键码，被去掉的按键是字符区中的“F1→F12”整行及左手按键的“1→5”，“Q→T”，“A→G”，“Z→B”，我们将它们相对于被保留按键在公知键盘中所处的上、下、左、右的位置关系与图3的定位键2a的四个方向键相互对应，并把这种对应关系确定为本实施例中一键多码地定义动态键20的基本原则，当定位键2a的方向键“←”被拇指按下时，动态键20的主要键码由图1变为图4，当方向键“↓”键被按时，动态键20的主要键码如图5。当一种动态键码被定义且在预定时间内发生击键动作，该键码将再保留同样的时间，否则自动返回缺省键码，预定时间可由软件设置调整，图中组合式定位键22的按键是分立的键表面逐渐升高并紧密排列的按键，如输入热启动键Ctrl+Alt+Del时：拇指按住Ctrl键1022后保持手指与接触面不变，凭触感接连按压Alt键1023、Del键1024，附加的声光显示可提醒按键接通的时间，输入公知键盘的“↑”、“↓”、“←”、“→”，可用小指按压光标定义键51，再用拇指按压定位键2a对应的方向键，而PageUp、PageDown、Home和End的输入可用小指按压编辑定义键52，再按定位键2a对应的方向键。

提示器30是一种用于提示动态键码的LCD显示器，也可以将键码显示到按键上具有放大功能的可视键帽中或将图4、5等各种动态键码与定位键的对照表印制到一张有夜光可折叠的卡片上，作为初学练习和击键提示，亦可以将刚被定义过、正在定义和将要定义的键码用屏幕上的软键盘同步地显示，还可用电子节拍器、语音进行提示。

隔离导向棱40安在相邻按键之间或按键附近手指触摸处以其高度隔离或以触感引导击键位置的棱状凸凹体，防止因缩小和密集排列的按键被误碰，其高度设计和安装即要保证可靠击键，又要挡住手指继续下行防止误击邻近按键，其最佳水平厚度可为1.5±0.8mm。

鼠标键50安装在与手指握姿相适的键盘架外壳上，如用小手指按住鼠标键50，在软件的控制下，拇指下的定位键2a的方向键就可指挥鼠标运行，食指和中指或无名指键成为鼠标的左右键。

本实施例中的键盘架60是可分拆折叠，软硬可选择的绝缘体，不用时可卷曲并放在预定位置上，其沿按键列“&、7、U、J、M”方向的剖视图如图2所示：倾斜上表面61和所安装的键面角度超过15度的动态键20的“7”与“M”相吻合，而动态键20的“U、J、”键面角度正常，隔离导向棱40也作相应的倾斜，为减小键盘架60的体积和击键时手指运动距离和疲劳感，按键的排列要有与击键于指相对应的弯曲，外壳要有与手指握姿相适的凹陷，功能键21是增设的与动态数字键相邻摆放的可定义为包括乘号、除号及小数点在内的运算符号的一行上档键，安放在侧棱面23上，图12给出了一种当NumLock键被激活时的数字键行28与功能键21的上档键29的对应关系，即取消了公知键盘中的NumLock键盘区即数字小键盘，又使数字输入更快，如将两个键盘架60组合即成双手键盘。

本实施在保证击键习惯和舒适度的条件下将按键缩小为小按键，小按键的尺寸与形状比较灵活，在纵横排列时一般可有三种尺寸：大键帽为(14±3)mm×(14±3)mm；中键帽为(10±3)mm×(7±3)mm小键帽为(8±3)mm×(4±2)mm尺寸。

为节约软、硬件成本，图9给出了本实施例的一种与公知键盘不同的印刷电路矩阵设计：动态键20的所有按键505的同一矩阵印刷电路行503具有相同的“X”值501，同一矩阵印刷电路列504具有相同的“Y”值502，左右手按键的键盘矩阵也是互相对称的，当然也可以同一行具有相同列值“Y”，相应地同一列具有相同的行值“X”。

第二实施例是由图6至图12组成了一种可戴在手上的一种便携式双手键盘，从图10可见，该键盘包括有平时可分别戴在两个手腕上，用时摘下合并一起键卡110，安有简化键80的可开合的带有闭合定位器1103的作为键盘架的活页118(右手键中已打开)组成，以下将对本实施例的构成和原理作进一步介绍：

图11中简化键80由移动式定位键2b和中心键210组成的拇指键2b1(见图7)、重叠式定位键2c(见图8)、功能键21、鼠标键50和由四只手指控制的字符输入键：食指外键111、食指键112、中指键113、无名指键114、小指键115、小指外键116组成。

其中移动式定位键2b的结构如图6所示的，包含有：作为击键传递体的星形的移动片102，内有可将它平贴在其中的星形导向槽103及使移动片102沿曲线形导向轨101移动的键体108，对称安装在星形导向槽103前部的光电开关104、按压开关105、与移动片102联成一体的定位地覆盖在键体108上弹性极好的防尘罩109和使其定位准确的定位边106，手压按键1021可安装在移动片102之上，其原理如下：平时在防尘罩109弹性作用下移动片102置于键体108的星形导向槽103中部时所有开关都未被移动片102的星形突起激活，移动片102在手指的作用下在键体108的星形导向槽103中沿着导向轨101定向移动时光电开关104首先被挡住接通，继续推动，按压开关105可接通并产生接通的咔嗒声，停止击键时开关复位，移动片102在防尘罩109弹性作用下回位，如安装了手压按键1021，手指可先按动手压按键1021再推动移动片102接通其他按键，移动片102与星形导向槽103的非紧密配合、相互间用小阻力材料或增加的一些类似滚动类的设施都可降低击键阻力。为便于盲打，在击键手指触摸处有触感的隔离相邻按键和指明按键方向的箭头状隔离导向愣400，作为弹性阻尼体的防尘罩109与移动片102的结合部要粘结在一起，其形状设计及预应力可使移动片102平时处于星形导向槽103的中部，开关可增减或选用其他机、光、电、磁等形式。

多个按键重叠地安装在一起的重叠式定位键2c结构如图8，其工作原理是当手指8触摸一个被夹在两个隔离导向棱40之间的作为动态键的按键25键面上带有不同触感的引导击键方向的棱状凹凸体：第一导向棱611、第二导向棱612、第三导向棱613、第四导向棱614和分别对应从上到下四个位置的第一轻触开关311、第二轻触开关312、第三轻触开关313、第四轻触开关314也相互对应，且分别对应于公知键盘的四行字符按键，它们都会因触摸导通。当按压轻触开关的手指继续下按按键25，它和其他动态键同时被按压的轻触的开关定义为动态键码，如果仅按压轻触开关，不下按按键25，则该按键的键码不变而其他动态键却可同时被动态定义，第一导向棱611放在斜坡部位以节约空间。

图7的拇指键2b1由移动式定位键2b、热启动键24、Num键27和中心键210组成。

图10的便携式键盘工作原理如下：如图7的拇指键2b1的“↑”、“←”和“S”键分别对应于移动式定位键2b的两组光电开关104和按压开关105，用在热启动键24的手压按键1021、光电开关104和按压开关105分为Ctrl、Alt和Del键，最后对应于Num键27的手压按键1021、光电开关104则定义为UnLock键和Lock键，隔离导向楞400指示击键方向，

本实施例中拇指键2b1的中心键210被定义为左键盘的Left，可作为单手键盘的左右键盘的切换，定位键2c四个导向棱定义不同按键行的切换，增设的体积小的功能键21可定义为“！、@、#”等上档键，本实施例在Num键27上增设一个称为Unlock的非锁定键，其功能NumLock相似，但是非锁定的：即只有当它被接通时图12的关系成立，按键断开后该关系消失，Num键27的Lock和公知键盘的NumLock一样。为减小键盘可将小指外键116去掉，并改变它的动态键码定义方法：对于小指键115外伸击键的字符，可用手指连续按动按键的时间相对于预定时间节拍数或依据按动同一按键的次数定义，如当小指键115被连续按动的时间分为2、3、4个节拍时，它的动态键码分为“-”、“＝”、“\”，亦可用按键接通后按预定节拍逐一显示变换着的动态键码以供击键者选择。不用键盘时，可将两个键卡110分开戴在手腕上，键盘处于省电休眠状态，击键时平铺的键卡110可不受击键动作的影响，为击键提供稳定的参照系，动态键的提示器可由与图6的击键传递体移动片102互相啮合的机械显示器显示或利用与其互相啮合的机械还可产生一种凹凸感，给击键手指提供最佳击键时机的触觉信息。

鼠标键50的功能与实施例1类似，如在移动式定位键2b上增加左上、右上等方向键，则鼠标更加灵活，图9矩阵设计和图12的对应关系同样适用于本实施例。

键卡110也可组成单手键盘，安装孔1101可安装振动或微电流刺激的警示设施。还可以将四个手指的按键全部使用移动式定位键2b，将它做成可压缩的戒指状戴在手指上，使用时将其拉伸出来，利用指尖拨动击键，原理与简化键80相同。

键盘应有与PDA手机、IT产品联机的有线或无线接口和热插拔功能，可随时将它拔掉而不影响主机运行，还可具有键盘不用时的省电模式。

虽然上文对本实用新型的实施例做出了描述，所作的描述只是对具体例子的描述而不是对本实用新型的限制，在本实用新型的精神和权利要求范围内是能够做出一些变化或改动的也都将属于本实用新型的范围。

Claims (7)

1、一种便携式键盘，包括：多个按键，安装在部分按键周围的隔离导向棱，装有所述按键和附着有所述隔离导向棱的可折叠的键盘架，可装键盘架并附着于其他物体上的键卡，其特征在于：

所述按键包括由多个方向键组成的定位键，由所述方向键动态定义键码的动态键，使键盘具有鼠标功能的鼠标键；

所述隔离导向棱为棱状凸凹体，与所述键盘架的上表面附着成一体；

所述键盘架安装有高度、大小不同的所述按键。

2、如权利要求1所述的一种便携式键盘，其特征在于所述键盘架的倾斜上表面和边缘侧棱面上安装有包括小尺寸及由微触、光电等开关的所述按键，当所述定位键被定义为鼠标时，击键手的食指、中指或无名指分别对应于鼠标的左、右键。

3、如权利要求1所述的一种便携式键盘，其特征在于所述定位键是一个按键及与其重叠附着的多个按键的集合，所述定位键上有与附着的按键位置相对应的不同击键触感的所述隔离导向棱。

4、如权利要求1所述的一种便携式键盘，其特征在于所述定位键由可保持手指与击键第一接触面相对不变的条件下顺序击打紧密排列、触感不同且逐渐升高的对应预定位置的按键的组合。

5、如权利要求1所述的一种便携式键盘，其特征在于所述定位键具有密封的并带有多个与预定方向对应且表面摩擦系数小的星形突起的击键传递体和将其容纳于中心位置的具有与星形突起形状相吻合、非紧密配合的星形导向槽中，在手指定向带动下，击键传递体可使某一突起顺序地作用于一些安装在星形导向槽前部合适位置上的按键，击键停止时，装于击键传递体外围的弹性阻尼体使其自动返回星形导向槽中心部的按键的组合。

6、如权利要求1所述的一种便携式键盘，其特征在于所述隔离导向棱要有即可保证被击按键的可靠接通又可防止误击邻近按键的外露高度，当其置于大小按键之间时要高于大键、低于小键。其最佳水平厚度可为1.3±0.8mm。

7、如权利要求1所述的一种便携式键盘，其特征在于所述动态键的印刷电路矩阵中同一行按键具有相同印刷电路的矩阵“行”值或“列”值，相应地同一按键列具有相同矩阵的“列”值或“行”值、两手按键的键盘矩阵是互相对称的。

Images