TWI604339B - Key-shift keyboard and application method of key-shift keyboard - Google Patents
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Description
本發明係一種鍵盤輸入技術領域,特別係有關於一種鍵移式鍵盤及應用鍵移式鍵盤的輸入方法。
隨著科技發展,各種智慧設備及產品(電腦、手機、數控設備等)廣泛應用現實生活中。這些智慧設備和產品,需要透過可靠高效的人機交互設備輸入指令。而發明於17世紀的鍵盤,因為可靠和高效率,始終在電腦輸入裝置中佔據不可替代的地位。尤其是20世紀40年代電腦發明以來,鍵盤作為一種主要的電腦輸入裝置,被廣泛應用。但是,目前的鍵盤存在按鍵數量多、影響輸入效率、體積無法縮小等明顯缺陷。
以目前的101、104標準電腦鍵盤為例,鍵盤主要輸入的是大小寫英文字元、阿拉伯數字、控制符號等等。為實現這些字元的輸入,目前的鍵盤均參照17世紀發明的打字機鍵盤的方式,將按鍵按照一定方式平面排列在鍵盤基板上。由於鍵盤按鍵是平面排列的,需要排列如此多按鍵,需要的面積也必然很大,這導致目前鍵盤的長期存在並無法解決的三個問題:
一、嚴重影響打字效率,打字效率已經到極限。
由於目前鍵盤按鍵數量多,人在輸入時,大多數人先要眼睛找到字母按鍵,然後手指懸空在鍵盤上下左右運動找到按鍵
後才能按下打字,除非是經過專業培訓才能使用“盲打”。這樣的輸入方式,手的運動範圍很大,即使是經過專業訓練,打字速度已經到極限。
二、手長期懸空打字導致肌肉疲勞和損傷
另外,由於手懸空在鍵盤上操作,用鍵盤輸入時手腕的疲勞一直是難以解決的問題,有些專業打字員因長期打字導致手部疾病發生。雖然目前有“人體工程鍵盤”等方法減少手腕疲勞等方法,但實質上沒有減少鍵盤按鍵數量以及平面排列的方式,手懸空運動的方式沒有改變,解決問題有限。
三、鍵盤體積無法縮小,攜帶不方便。
由於目前很多人機互動式電子設備都可以透過技術進步做到體積減少,但由於字母和符號的主要設備--鍵盤體積大,一直無法小型化。特別是筆記型電腦、穿戴式電腦、手持平板電腦等面世以來,鍵盤成了這些可攜式裝置主要的“瓶頸”。另外,現在的汽車、飛機、家用電器越來越多地採用電腦作為控制設備,在狹小的汽車、飛機駕駛面板上以及家用電器控制台上去安排100多個字元按鍵顯然是不可能。
針對上述問題,本發明提出了一種新的鍵移式鍵盤及應用鍵移式鍵盤的輸入方法。
本發明所要解決的技術問題是提供一種鍵移式鍵盤及應用鍵移式鍵盤的輸入方法,用於解決常用鍵盤的按鍵過多、操作不便、需插接滑鼠等技術問題。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種鍵移式鍵盤,包括一個鍵盤基板、至少一個移動平面和若干按鍵;移動平面透過滑軌安裝在鍵盤基板上,並在滑軌的約束下實現不同方位的移動;若干按鍵固定安裝在移動平面上,用於在相應按鍵透過移動平面運動到不同位置,並按下該按鍵後,對應輸出不同的字元。
本發明的有益效果是:本發明提供一種鍵移式字元鍵盤,該鍵盤不僅能全部輸入目前鍵盤所有需要的各種字母和符號,而且能有效減少鍵盤按鍵數量、縮小鍵盤體積,尤其是還能在輸入主要的字母和符號時,手指基本固定在按鍵上不移動,從而提高打字效率。同時,其設計原理也可以廣泛應用在汽車、飛機以及各種家電、自控設備產品上,使在狹小控制板上能佈置很少的按鍵,但又能實現所有字元的輸入,甚至在平板電腦的虛擬鍵盤上採用本發明原理,也可以解決虛擬鍵盤遮蓋大半個螢幕的問題。
在上述技術方案的基礎上,本發明還可以做如下改進。
進一步,鍵盤設有兩個移動平面,對稱地佈置在鍵盤基板的左右兩邊;兩個移動平面上均固定安裝有按伸展的五指形狀分佈的五個按鍵,且各按鍵的排列方式與QWERTY鍵盤的排列方式相適應,用於實現QWERTY鍵盤中所有通用字母、數位、符號和控制符的輸入。
進一步,兩個移動平面上均根據按鍵的位置和手掌的形狀設置有掌托。
進一步,各移動平面上安裝有定位柱,且定位柱在滑軌上定位滑動,用於使移動平面在滑軌的約束下實現不同方位的移動。
進一步,鍵盤基板上還設有顯示裝置,用於顯示在移動平面處於不同方位時,各按鍵對應的輸入字元。
採用上述進一步方案的有益效果是:透過按鍵移動的不同位置區分,使多個字元共用一個按鍵,從而使原來QWERTY鍵盤多行排列的字元按鍵,變成一行排列,減少了鍵盤按鍵數量,縮小了鍵盤體積。透過合理的鍵位安排,整個發明也兼顧了傳統的鍵盤輸入習慣,利於推廣應用;透過設置掌托,解決了傳統鍵盤手腕懸空的疲勞問題,從而提高打字效率;透過定位柱,使手能清晰感覺移動平面所處的不同位置,同時設置了顯示裝置來提示輸入字元,解決了因手指始終在按鍵上,遮蓋了按鍵,造成的輸入不便問題。
進一步,滑軌為米字型滑軌,且移動平面在該米字型滑軌的約束下實現上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個方位的移動。
進一步,當鍵盤設有兩個對稱地佈置在鍵盤基板的左右兩邊的移動平面,且兩個移動平面上均固定安裝有按伸展的五指形狀分佈的五個按鍵,且各按鍵的排列方式與QWERTY鍵盤的排列方式相適應時,鍵盤基板上還設置有回車鍵和大小寫切換鍵。
進一步,移動平面為八角形,八角形各邊按其所處方位分別代表上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八
個位置,且鍵盤基板上設置有用於安裝該移動平面的八角形凹槽,八角形凹槽的八個邊上均安裝有一個帶有回位彈簧的位置識別行程開關。
採用上述進一步方案的有益效果是:使得移動平面由於有8個方位的運動可能,使更多的字元共用一個按鍵,減少了按鍵數量,還可以將傳統滑鼠功能融合到鍵盤上,從而實現滑鼠和鍵盤合一;透過位置識別行程開關和回位彈簧,使手的運動控制在在一個很小的範圍內,並能清晰感覺移動平面所處的不同位置。
進一步,任一所述的米字型滑軌上安裝有八對滑鼠定位光電管,分別用於識別滑鼠操作模式中上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個方向的滑鼠運動軌跡。
進一步,鍵盤基板上還設有鍵盤/滑鼠切換鍵,用於實現鍵盤操作模式和滑鼠操作模式的切換;移動平面上中的任意兩個按鍵,分別作為滑鼠左鍵和滑鼠右鍵,用於在按鍵透過移動平面運動到不同位置,並按下相應按鍵後,對應顯示不同方向的滑鼠運動軌跡。
採用上述進一步方案的有益效果是:使鍵盤具備滑鼠功能,進一步減少電腦外接設備,使用方便。
進一步,滑軌為直線滑軌,且移動平面在該直線滑軌的約束下實現上、中和下三個方位的移動。
進一步,直線滑軌與移動平面之間還設有彈力回位元裝置。
採用上述進一步方案的有益效果是:直線滑軌的設計更為簡單,降低了鍵盤製作及操作難度。彈力回位元裝置使使手的運動控制在在一個很小的範圍內,並能清晰感覺移動平面所處的不同位置。
對應鍵移式鍵盤,本發明的技術方案還包括一種應用鍵移式鍵盤的輸入方法,包括如下步驟:設計包括一個鍵盤基板、至少一個移動平面和若干按鍵的鍵移式鍵盤,將移動平面透過滑軌安裝在鍵盤基板上,將若干按鍵固定安裝在移動平面上;推動移動平面,使移動平面在滑軌約束下實現不同方位的移動;當相應按鍵隨著移動平面運動到不同位置時,按下該按鍵,對應輸出不同的字元。
進一步,當滑軌採用米字型滑軌時,推動移動平面,使移動平面在米字型滑軌約束下實現上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個方位的移動。
進一步,在上一步的基礎上,該輸入方法還包括如下步驟:在任一所述的米字型滑軌上安裝八對滑鼠定位光電管,分別用於識別滑鼠操作模式中上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個方向的滑鼠運動軌跡;在鍵盤基板上設置鍵盤/滑鼠切換鍵,用於實現鍵盤操作模式和滑鼠操作模式的切換;
在移動平面上中選擇任意兩個按鍵,分別作為滑鼠左鍵和滑鼠右鍵;當按下鍵盤/滑鼠切換鍵,處於滑鼠操作模式時,按下移動平面中作為滑鼠左鍵或滑鼠右鍵的按鍵,隨移動平面所處位置,對應顯示不同方向的滑鼠運動軌跡。
進一步,當滑軌為直線滑軌時,推動移動平面,使移動平面在直線滑軌約束下實現上、中和三個方位的移動。
採用上述技術方案的有益效果是:該輸入方法採用本發明設計的鍵移式字元鍵盤,手指基本固定在按鍵上不移動,透過推動移動平面,能全部輸入目前鍵盤所有需要的各種字母和符號,打字效率高。且同時結合了滑鼠輸入,實現滑鼠和鍵盤合一。
1‧‧‧鍵盤基板
2‧‧‧滑動變阻器
3-1‧‧‧左手移動平面
3-2‧‧‧右手移動平面
4-1‧‧‧左直線滑軌
4-2‧‧‧右直線滑軌
5-1‧‧‧左掌托
5-2‧‧‧右掌托
6‧‧‧回中彈簧
7-1‧‧‧左手顯示裝置
7-2‧‧‧右手顯示裝置
8-1‧‧‧左米字型滑軌
8-2‧‧‧右米字型滑軌
9-1‧‧‧左定位柱
9-2‧‧‧右定位柱
10‧‧‧大小寫切換鍵
11‧‧‧回車鍵
12‧‧‧滑鼠/鍵盤切換鍵
13‧‧‧滑鼠定位光電管
101‧‧‧電腦
R1~R28‧‧‧識別電阻
LK1~LK5‧‧‧左手複合按鍵
RK1~RK5‧‧‧右手複合按鍵
LS1~LS8‧‧‧左手位置識別行程開關
RS1~RS8‧‧‧右手位置識別行程開關
第1圖為本發明實施例一之鍵移式鍵盤的結構示意圖;第2圖為本發明實施例一之鍵移式鍵盤的鍵位設置示意圖;第3圖為本發明實施例一之鍵移式鍵盤的電路原理圖;第4圖為本發明實施例二之鍵移式鍵盤的結構示意圖;第5圖為本發明實施例二之鍵移式鍵盤的電路原理圖;第6圖為本發明實施例二之鍵移式鍵盤的輸入方法示意圖;第7圖為本發明實施例二之鍵移式鍵盤的工作示意圖。
以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述,所舉實例只用於解釋本發明,並非用於限定本發明的範圍。
實施例一
如第1圖所示,實施例一給出了一種鍵移式鍵盤,包括一個鍵盤基板1、至少一個移動平面和若干按鍵;移動平面透過滑軌安裝在鍵盤基板上,並在滑軌的約束下實現不同方位的移動;若干按鍵固定安裝在移動平面上,用於在相應按鍵透過移動平面運動到不同位置,並按下該按鍵後,對應輸出不同的字元。
實施例一的滑軌採用直線滑軌,移動平面在該直線滑軌的約束下實現上、中和下三個方位的移動。若干按鍵對應的輸入字元,根據移動平面滑動到不同位置,進行變化,具體為:移動平面能夠在直線滑軌上滑動到預設的位置,滑動到每個預設的位置時,移動平面帶動連接的滑動變阻器2(或多觸點開關)發送相應的信號給鍵盤晶片,單個按鍵被按壓後觸發的信號也發送給鍵盤晶片,鍵盤晶片根據預設的程式結合兩個信號判定所需輸入的字元。
如第1圖及第2圖所示,在硬體設計上,本實施例設有兩個移動平面,對稱地佈置在鍵盤基板1的左右兩邊,分別為左手移動平面3-1和右手移動平面3-2,相應的直線滑軌也分為左直線滑軌4-1和右直線滑軌4-2,且兩個移動平面上分別安裝有能在直線滑軌上定位滑動的定位柱,定位柱用於使移動平面在相應滑軌的約束下實現不同方位的移動。兩個移動平面上均固定安裝有按伸展的五指形狀分佈的五個按鍵,左手移動平面的五個按鍵LK1至LK5合稱為左手複合按鍵,右手移動平面的五個按鍵RK1至RK5合稱為右手複合按鍵,且各按鍵的排列方式與QWERTY
鍵盤的排列方式相適應,對應按鍵的位置和手掌的形狀分別設置有左掌托5-1和右掌托5-2。
本實施例中各按鍵隨著移動平面的運動而運動,存在三個不同的位置,因此可以使每個按鍵安排佈置3個不同的字元,即使3個字元共用複合使用一個按鍵,將QWERTY式鍵盤的3排字元按鍵,變成1排,減少了按鍵數量。同時,直線滑軌和移動平面之間還設有彈力回位元裝置,使得使用者能夠感知移動平面的滑動方向,易於知曉現在移動平面所處的位置,也便於用戶手掌離開移動平面後,再次使用該鍵移式鍵盤時能找準位置。這裡彈力回位元裝置可以是回中彈簧6,即在左、右移動平面四個角上安裝回中彈簧6,回中彈簧連接鍵盤基板1,使左手移動平面和右手移動平面能及時回中。
輸入字元時,左右手掌分別貼在左掌托5-1和右掌托5-2上,通過掌托使移動平面上下移動,由於有回中彈簧6的拉力,左右兩手都能清晰感覺到“上、中、下”三個不同的位置,而手指基本可以固定在每個移動平面上的按鍵上,手腕有依靠而不懸空。
另外,由於一個按鍵是3個字元複合使用,在每個按鍵上印刷3個字元顯然不現實,而且手指基本固定在按鍵上,無法看到按鍵上代表的字元標示,所以還需顯示出當前位置字元按鍵代表的字母或符號。本實施例的鍵盤基板上還設有顯示裝置,對應移動平面的位置,分別為左手顯示裝置7-1和右手顯示裝置7-2,用於提示用戶區分移動平面滑動到的不同位置。顯示裝置可利用機械或電子的方式提示使用者移動平面現在滑動到的位置,或者將位置資訊發送給顯示幕進行顯示。
如第2圖所示,左手複合按鍵和右手複合按鍵共包含10個按鍵,結合移動平面的“上”、“中”、“下”三個位置,能有10*3=30個不同組合形式,所以能作為鍵盤輸入的主要按鍵,用於26個大小寫英文字母以及阿拉伯數字、各種符號的輸入。為實現用這10個按鍵輸入所有的字母、數位和符號,面移式鍵盤還設置了大小寫、數位、符號切換按鍵,另外要對複合按鍵鍵位排列進行安排。當Caps Lock、Num Lock、Symbol Lock三個切換按鍵處於斷開狀態時,複合按鍵用於26個小寫英文字母輸入。在鍵位排列上,由於“QWERTY”鍵盤按鍵的排列方式已經形成習慣,實施例一並不打算改變原來鍵盤鍵位排列方式,按鍵和移動平面的位置形成的小寫英文字母鍵位表可以安排如表1所示:
由於上述基本英文字母鍵位安排和目前的“QWERTY”鍵盤是一致的,符合目前流行的鍵盤打字手法,僅僅是原來手懸空上下移動改成手掌上下移動,所以推廣起來容易。另外,由於TAB(製表鍵)及Space(空白鍵)屬於常用編輯按鍵,所以安排在英文字母基本鍵位表中。Space(空白鍵)使用得更多,所以安排了兩個按鍵,分別對應左右手的大拇指。英文連字號“-”在英文輸入時也經常使用,所以也編入基本英文字母鍵位。
當Caps Lock處於閉合狀態時,複合按鍵用於26個大
寫英文字母輸入。大寫英文字母鍵位安排仍然如表1所示。
當Num Lock處於閉合狀態時,複合按鍵用於10個阿拉伯數字及部分常用符號的輸入。因為符號的數量超過了30個,而阿拉伯數字僅有10個,所以部分符號要放在Num Lock ON狀態輸入。數位和部分符號鍵位安排如表2:
在上述表2的鍵位安排中,由於目前的鍵盤上部分符號和數位按鍵是透過“Shif”(上檔鍵)共用的,也是符合習慣的。另外數字和小數點、逗號、加減號、大於號、小於號、等於號的輸入密切相關,因此,這些符號也安排在數位輸入狀態內。
當Symbol Lock處於閉合狀態時,複合按鍵用於其他符號的輸入。鍵位安排如表3:
上述三個表,把現有鍵盤上所有字母、數位及符號完全編排完了,可以由左右手複合按鍵實現輸入。除此之外,其他的控制鍵(如方向鍵、回車鍵、刪除鍵、取消鍵等)則安排在鍵盤基
板上,具體安排參見第2圖。實施例一的鍵盤總計有32個按鍵,就能完全實現目前流行的電腦101鍵盤上所有功能,這樣能極大減少鍵盤面積。
第3圖是該鍵盤左手複合按鍵的電路原理圖,右手複合按鍵電路原理與其相同。從電路圖上,可以看到,當任意一個左手複合按鍵按下時,由於左手移動平面位置不同,帶動滑動變阻器產生不同電阻(或帶動多觸點開關),發送相應的信號給鍵盤晶片,單個按鍵被按壓後觸發的信號發送給鍵盤晶片,鍵盤晶片根據預設的程式結合兩個信號判定所需輸入的字元。同理,當Caps Lock、Num Lock、Symbol Lock三個切換按鍵斷開或閉合時,其識別電阻由於和複合按鍵電阻並聯,所以也會產生不同阻值,用以鍵盤電路識別區分產生不同的字元。
實施例二
如第4圖所示,實施例二提出了一種鍵移式鍵盤,包括一個鍵盤基板1、至少一個移動平面和若干按鍵;移動平面透過米字型滑軌安裝在鍵盤基板上,並在米字型滑軌的約束下實現上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個方位的移動;若干按鍵固定安裝在移動平面上,用於在相應按鍵透過移動平面運動到不同位置,並按下該按鍵後,對應輸出不同的字元。
如第4圖所示,本實施例設有兩個移動平面,對稱地佈置在鍵盤基板的左右兩邊,分別為左手移動平面3-1和右手移動平面3-2,相應的米字型滑軌也分為左米字型滑軌8-1和右米字型滑軌8-2,且兩個移動平面上分別安裝有能在米字型滑軌上定位滑動的左定位柱9-1和右定位柱9-2,這兩個定位柱用於使移動平
面在相應米字型滑軌的約束下實現上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個方位的移動。兩個移動平面上均固定安裝有按伸展的五指形狀分佈的五個按鍵,左手移動平面的五個按鍵LK1至LK5合稱為左手複合按鍵,右手移動平面的五個按鍵RK1至RK5合稱為右手複合按鍵,對應按鍵的位置和手掌的形狀分別設置有左掌托5-1和右掌托5-2。
左手移動平面和右手移動平面的結構與工作原理完全一致,下面以左手移動平面為例進行詳細說明。
移動平面為八角形,八角形各邊按其所處方位分別代表上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個位置,且鍵盤基板上設置有用於安裝該移動平面的八角形凹槽,八角形凹槽的八個邊上均安裝有一個帶有回位彈簧的位置識別行程開關,如第4圖所示,LS1至LS8為左移動平面的八個左手位置識別行程開關,RS1至RS8為右移動平面的八個右手位置識別行程開關。為了顯示當移動平面處於不同方位時,各按鍵對應的輸入字元,鍵盤基板上還設有左手顯示裝置7-1和右手顯示裝置7-2,其連接相應位置識別行程開關,用於提示按鍵輸入字元。
由於位置識別行程開關自帶回位彈簧,可以起到回中彈簧作用,8個位置識別行程開關在無外力施加下,使左手移動平面處於“中”的位置,此時按下左手複合按鍵後,可以分別輸入5個不同的字元。當左手按在左掌托上時,推動左手移動平面向“上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上、右斜下”任意8個方向移動時,對應方向上的左手位置識別行程開關其中有一個必然接通,此時再按壓左手複合按鍵後,其輸入到鍵盤晶片的電壓,由於位置識別行程開關的接通,電路發生變化,電壓也隨著
變化,鍵盤電路可以輸出另外不同於“中”位置的另外5個不同字元。另外,鍵盤基板上還設置有兩個常用的固定鍵,即大小寫切換鍵10(CapsLK鍵)和回車鍵11(Enter鍵)。
本實施例中,鍵盤基板上還設有鍵盤/滑鼠切換鍵12,用於實現鍵盤操作模式和滑鼠操作模式的切換。滑鼠操作模式下的工作原理為:任一所述的米字型滑軌上安裝有八對滑鼠定位光電管13,分別用於識別滑鼠操作模式中上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個方向的滑鼠運動軌跡;從左手複合按鍵或右手複合按鍵選擇兩個按鍵分別作為滑鼠左鍵和滑鼠右鍵,用於在按鍵透過移動平面運動到不同位置,並按下相應按鍵後,對應顯示不同方向的滑鼠運動軌跡;當移動平面帶動相應定位柱移動到不同方位時,某一方向上的滑鼠定位光電管被遮擋,按下按鍵後透過鍵盤晶片能識別該位置,給出滑鼠的運動定位。
另外,也可以選擇三個按鍵,分別作為滑鼠的左、中、右按鍵,實現鍵盤/滑鼠合二為一。
第5圖是鍵移式鍵盤的電路原理圖,左手複合按鍵和右手複合按鍵分別和其識別電阻(R1、R2......R10)串聯後再並聯,形成10個不同阻值用以識別複合按鍵是哪一個被按下。左手位置識別行程開關和右手位置識別行程開關也分別先和識別電阻(R11、R12......R28)串聯後再並聯,也形成18個不同阻值判定行程開關哪一個被觸發。按鍵組和行程開關組再串聯,這樣可以形成10*9=90個不同阻值的電路回路,成為電阻矩陣。這裡,移動平面滑動到預設位置時,會帶動其連接的滑動變阻器或多觸點開關,發送相應的資訊至鍵盤晶片,單個按鍵被按壓後觸發的信號也會發送給鍵盤晶片,鍵盤晶片對根據預設的程式對接收的兩
組信號進行判別,就可以對應輸出不同的90個字元。左手顯示裝置也因為不同位置的位置識別行程開關接通而顯示當前位置5個左手複合按鍵代表的不同輸入字元,便於輸入。當滑鼠/鍵盤切換鍵(Mouse/Key鍵)按下時,整個電路由於識別電阻R29、R30......等並接上去後,使整個電路回路發生較大的變化,因此鍵盤晶片將輸入信號識別為滑鼠模式。滑鼠定位光電管隨上下左右方位不同而被遮擋,分別串接不同識別電阻,鍵盤晶片透過特定Rom/Ram程式識別方位,輸入電腦等設備用以滑鼠定位。此時按壓右手移動平面上的RK2、RK3、RK4鍵,在滑鼠模式下,鍵盤晶片處理為滑鼠左、中、右按鍵輸入到電腦等設備。
本實施例將原來平面排列的按鍵移動起來,利用手掌或手指推動按鍵上下左右移動,每個按鍵都有“上、中、下、左、右、左斜上、右斜上、左斜下、右斜下”九個相對移動位置,可以在一個按鍵上安排佈置9個不同的字元,使9個字元共用複合使用一個按鍵。例如,某個按鍵在“中”位置時,按下後可以輸入字元“B”;當將其推到“上”位置時,按下後可以輸入字元“A”;當將其推到“下”位置時,按下後可以輸入字元“C”。這樣一來,目前QWERTY鍵盤平面排列的3排按鍵,就可以變成一排。理論上講,大多數人有10個手指,因此安排10個可以上、中、下移動的按鍵,可以形成10*3=30個不同位置,安排30個字元輸入,這樣就可以實現26個英文字元輸入了。再透過左、右、斜上、斜下等不同位置區分,這10個按鍵就能實現所有常用字符的輸入。為了在輸入時確定按鍵的位置,需要在移動平面上安排回位彈簧,這樣使手在推動移動平面移動時,可以清晰感覺到按鍵在“上、中、下”不同位置,方便輸入。對於滑鼠操作模式,由於移動平面有8個
方位的運動可能,與鍵盤操作模式相同,可透過按鍵實現滑鼠左、右鍵多方向的移動需求。
利用本實施例設計的鍵移式鍵盤,簡化了傳輸的輸入方法,如第6圖所示,本實施例採用該鍵移式鍵盤的輸入方法,包括以下步驟:推動移動平面,使移動平面在米字型滑軌約束下實現上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個方位的移動;當相應按鍵隨著移動平面運動到不同位置時,按下該按鍵,對應輸出不同的字元。
該輸入方法中,當需要滑鼠輸入時,按下鍵盤/滑鼠切換鍵,再按下移動平面中作為滑鼠左鍵和滑鼠右鍵的按鍵,隨移動平面所處位置,對應顯示不同方向的滑鼠運動軌跡。同理,按下大小寫切換鍵(CapsLK鍵)和回車鍵(Enter鍵)時,輸出不同的字元。
採用實施例二的鍵移式鍵盤輸入字元時,手指始終在按鍵上,另外設置一個掌托用手掌去推按鍵移動,這樣可以使得鍵盤輸入時,不再去移動手指找按鍵,能極大提高字元輸入效率,並且減輕手部疲勞。因為手指在輸入時始終在按鍵上,這樣很容易就讓人習慣,不經過專業培訓也能實現“盲打”。另外,由於手指始終在按鍵上,遮蓋了按鍵,所以還要設置一個顯示裝置,用於提示輸入字元,一種方式是透過軟體顯示在電腦螢幕上,另一種方式是透過硬體顯示(如液晶顯示條)在鍵盤表面其他位置。
為實現透過很少的按鍵輸入現有101、104鍵盤所有字元的輸入,需要對按鍵進行合理的編排。如第1圖所示,鍵移式鍵盤上即安排LK1、LK2、LK3、LK4、LK5、RK1、RK2、RK3、
RK4、RK5共10個移動按鍵(對應人的左右手)以及兩個固定按鍵CapsLK(大小寫切換鍵),Enter(回車鍵)。本發明的打字按鍵編排方式如下:
一、基本英文字母打字鍵位編排
在鍵位排列上,由於“QWERTY”鍵盤按鍵的排列方式已經形成習慣,本發明並不打算改變原來鍵盤鍵位排列方式,其基本思路是將基礎英文字母打字鍵位安排在“上、中、下”三個主要移動方向上,按鍵和移動平面的位置形成的小寫英文字母鍵位表可以安排如表4:
由於上述基本英文字母鍵位安排和目前的“QWERTY”鍵盤是一致的,符合目前流行的鍵盤打字手法,僅僅是原來手懸空上下移動改成手掌上下移動,所以推廣起來容易。另外,由於“,”、“.”、英文連字號“_”、Space(空白鍵)在字母輸入時也經常使用,屬於常用字母鍵,所以安排在英文字母基本鍵位表中。如第7圖
所示,即為本實施例鍵移式鍵盤的原理圖,當5個字元按鍵“ASDFG”向上移動後,由於位置變動了,就可以進行“QWERT”這5個字元的輸入;當其處於“中”的位置時,就可以進行“ASDFG”這五個字元的輸入;當其向下移動後,就可以進行“ZXCVB”的另外5個字元輸入。
當大小寫切換鍵(CapsLk鍵)處於閉合狀態時,複合按鍵用於26個大寫英文字母輸入。大寫英文字母鍵位安排如表5所示。
二、數位及符號、控制符打字鍵位編排
數位、符號和電腦控制符的輸入,安排在“左、右、斜上、斜下”等位置,具體如表6所示:表6
上述鍵位安排,把現有鍵盤上所有字母、數位及符號完全編排完了,可以由10個複合按鍵實現輸入。除此之外,回車鍵(Enter)是常用按鍵,則安排在鍵盤其他位置上。鍵移式鍵盤總計有12個按鍵,就能完全實現目前流行的電腦101鍵盤上所有功能,極大地減少了鍵盤面積。
以上所述僅為本發明的較佳實施例,並不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護範圍之內。
1‧‧‧鍵盤基板
3-1‧‧‧左手移動平面
3-2‧‧‧右手移動平面
5-1‧‧‧左掌托
5-2‧‧‧右掌托
7-1‧‧‧左手顯示裝置
7-2‧‧‧右手顯示裝置
8-1‧‧‧左米字型滑軌
8-2‧‧‧右米字型滑軌
9-1‧‧‧左定位柱
9-2‧‧‧右定位柱
10‧‧‧大小寫切換鍵
11‧‧‧回車鍵
12‧‧‧滑鼠/鍵盤切換鍵
13‧‧‧滑鼠定位光電管
LS1~LS8‧‧‧左手位置識別行程開關
RS1~RS8‧‧‧右手位置識別行程開關
LK1~LK5‧‧‧左手複合按鍵
RK1~RK5‧‧‧右手複合按鍵
Claims (14)
- 一種鍵移式鍵盤,其特徵在於,包括一個鍵盤基板、移動平面和若干按鍵;該移動平面透過滑軌安裝在該鍵盤基板上,並在該滑軌的約束下實現不同方位的移動;該若干按鍵固定安裝在該移動平面上,用於在相應該按鍵透過移動平面運動到不同位置,並按下該按鍵後,對應輸出不同的字元;其中該鍵盤設有兩個移動平面,對稱地佈置在該鍵盤基板的左右兩邊;該些移動平面上均固定安裝有按伸展的五指形狀分佈的五個按鍵,且各按鍵的排列方式與QWERTY鍵盤的排列方式相適應,用於實現QWERTY鍵盤中所有通用字母、數位、符號和控制符的輸入。
- 如申請專利案為第1項所述的鍵移式鍵盤,其中該些移動平面上均根據按鍵的位置和手掌的形狀設置有掌托。
- 如申請專利範圍第1項所述的鍵移式鍵盤,其中各該移動平面上安裝有定位柱,且該定位柱在該滑軌上定位滑動,用於使該移動平面在滑軌的約束下實現不同方位的移動。
- 如申請專利範圍第1項所述的鍵移式鍵盤,其中該鍵盤基板上還設有顯示裝置,用於顯示在該移動平面處於不同方位時,各該按鍵對應的輸入字元。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一所述的鍵移式鍵盤,其中該滑軌為米字型滑軌,且該移動平面在該米字型滑軌的約束下實現上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個方位的移動。
- 如申請專利範圍第5項所述的鍵移式鍵盤,其中當該鍵盤設有兩個對稱地佈置在該鍵盤基板的左右兩邊的移動平面,且該兩個移動平面上均固定安裝有按伸展的五指形狀分佈的五個按鍵,且各該按鍵的排列方式與QWERTY鍵盤的排列方式相適應時,該鍵盤基板上還設置有回車鍵和大小寫切換鍵。
- 如申請專利範圍第5項所述的鍵移式鍵盤,其中該移動平面為八角形,八角形各邊按其所處方位分別代表上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個位置,且該鍵盤基板上設置有用於安裝該移動平面的八角形凹槽,該八角形凹槽的八個邊上均安裝有一個帶有回位彈簧的位置識別行程開關。
- 如申請專利範圍第5項中所述的鍵移式鍵盤,其中任一該米字型滑軌上安裝有八對滑鼠定位光電管,分別用於識別滑鼠操作模式中上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個方向的滑鼠運動軌跡。
- 如申請專利範圍第8項所述的鍵移式鍵盤,其中該鍵盤基板上還設有鍵盤/滑鼠切換鍵,用於實現鍵盤操作模式和滑鼠操作模式的切換;該移動平面上中的任意兩個按鍵,分別作為滑鼠左鍵和滑鼠右鍵,用於在 按鍵透過移動平面運動到不同位置,並按下相應按鍵後,對應顯示不同方向的滑鼠運動軌跡。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一所述的鍵移式鍵盤,其中該滑軌為直線滑軌,且該移動平面在該直線滑軌的約束下實現上、中和下三個方位的移動。
- 如申請專利範圍第10項所述的鍵移式鍵盤,其中該直線滑軌與移動平面之間還設有彈力回位元裝置。
- 一種應用鍵移式鍵盤的輸入方法,其特徵在於,包括如下步驟:設計包括一個鍵盤基板、至少一個移動平面和若干按鍵的鍵移式鍵盤,將該移動平面透過滑軌安裝在該鍵盤基板上,將該按鍵固定安裝在該移動平面上;當該滑軌採用米字型滑軌時,推動該移動平面,使該移動平面在米字型滑軌約束下實現上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個方位的移動;當相應該按鍵隨著移動平面運動到不同位置時,按下該按鍵,對應輸出不同的字元。
- 如申請專利範圍第12項所述的輸入方法,其中,該輸入方法還包括如下步驟:在任一該米字型滑軌上安裝八對滑鼠定位光電管,分別用於識別滑鼠操作模式中上、下、左、右、左斜上、左斜下、右斜上和右斜下八個方向的滑鼠運動 軌跡;在該鍵盤基板上設置鍵盤/滑鼠切換鍵,用於實現鍵盤操作模式和滑鼠操作模式的切換;在該移動平面上中選擇任意兩個按鍵,分別作為滑鼠左鍵和滑鼠右鍵;當按下該鍵盤/滑鼠切換鍵,處於滑鼠操作模式時,按下該移動平面中作為滑鼠左鍵或滑鼠右鍵的按鍵,隨移動平面所處位置,對應顯示不同方向的滑鼠運動軌跡。
- 如申請專利範圍第12項所述的輸入方法,其中當該滑軌為直線滑軌時,推動該移動平面,使該移動平面在直線滑軌約束下實現上、中和下三個方位的移動。
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