對稱結構觸感定位鍵盤的製作方法

2023-06-06 19:58:01

專利名稱：對稱結構觸感定位鍵盤的製作方法
1.這種鍵盤大致布局也是由主鍵盤區、編輯鍵區、小數字鍵盤和功能鍵區組成，與其它鍵盤相似(附

圖1鍵盤俯視圖)。但這種鍵盤的小數字鍵盤(附圖1、圖2、圖5中的2)和主鍵盤(附圖1、圖2中的1)是分開的，並不是與主鍵盤溶為一體，是獨立有一條線(附圖1中的4)可以直接與主機相連使用或插接在主鍵盤的USB(或專用)接口上使用。
2.對稱結構觸感定位鍵盤的小數字鍵盤上鍵的排列與其它鍵盤上小數字鍵盤上的鍵的排列不同。最大特點是將1至9的九個數字鍵與上面的「/」除號、「*」星號、「-」減號鍵對齊，圖5中2是小數字鍵盤的放大圖。上面新增了三個符號鍵分別是「(」左圓括號、「)」右圓括號、「←」退格符(刪除光標左邊字符用)。對稱結構觸感定位鍵盤將減號鍵拉長為佔兩個數字鍵大小位置，仍保持在加號鍵上面。將「0」鍵縮小；「.」點號鍵放大，與「Enter」鍵的都保持在原來的位置不變。這樣改進在輸入數字和「/」、「*」、「-」號時更加順手，再加上在數字5和「/」、「*」、「-」三個鍵上作出明顯的凸起來區分於其它鍵，使用戶在輸入時不用看鍵盤，在擊鍵的一剎那就能通過感覺判斷是否擊中了目標鍵。原來的編輯鍵功能由滑鼠功能取代。但仍保留Ins(插入改寫轉換)、Del(刪除)和Enter(回車確認)三個鍵的功能。這種小鍵盤除有普通小鍵盤功能外還有滑鼠功能，附圖1、圖5中的10就是滑鼠的三個按鈕(也可以設計有滑鼠滾輪)。附圖2中的13是小鍵盤作滑鼠用的光電孔。在對稱結構觸感定位鍵盤上數字鍵盤鎖定鍵(NumLock，圖5中3)的功能變成了滑鼠功能鎖定，同時還是狀態指示燈，其功能是按一下，相應指示燈(圖5中3)亮，代表數字鍵可以使用，再次按下，相應指示燈(圖5中3)熄滅，代表小鍵盤可以作滑鼠使用。數字鍵盤鎖定鍵(NumLock)設計的很矮為的是避免誤操作。
3.大鍵盤(附圖1中的1)分為兩個部分，主鍵盤區和編輯鍵區。編輯鍵區(圖5左側)的鍵與現在比較流行的PS2鍵盤上的編輯鍵個數和功能相同，但排列位置不同。在編輯鍵中包括屏幕列印鍵(PrintScreen)、卷屏鎖定鍵(ScrollLock)、暫停中斷鍵(PauseBreak)插入改寫轉換鍵(Insert)、刪除鍵(Delete)、光標置首鍵(Home)、光標置尾鍵(End)、上翻頁鍵(PageUp)、下翻頁鍵(PageDown)和四個方向鍵(→←↑↓)組成，新的PS2鍵盤隨著主板功能的升級也在這個區域裡新增了三個控制主機電源狀態的鍵，分別是開關機鍵(Power)、進入睡眠鍵(Sleep)和喚醒鍵(WakeUp)，一共13個鍵。普通鍵盤上新增的三個主機電源狀態控制鍵設計在了原來的屏幕列印鍵(PrintScreen)、卷屏鎖定鍵(ScrollLock)、暫停中斷鍵(PauseBreak)的位置，然後將這三個鍵向下移，而且大小高矮與其他鍵都相同，這樣就會使已經習慣了原來沒有那三個電源控制鍵的鍵盤的用戶經常把這新增的三個鍵中的最右端的那個鍵當成原來的暫停中斷鍵(PauseBreak)而敲錯，造成不必要的時間浪費。在對稱結構觸感定位鍵盤上編輯鍵的安排是將這三個新增的電源控制鍵安排在四個方向鍵(→←↑↓)上面(附圖5中的11)並且高矮只略高於鍵盤上面板，比其他鍵要矮很多，設計成按鈕形式不易觸到。並把顏色設為與其它鍵不同。而且其他鍵的位置都保持原來的位置。這樣就解決了以上普通鍵盤上存在的問題。
4.對稱結構觸感定位鍵盤中改進最大的是主鍵盤區上的鍵(附圖4)，在主鍵盤區上，在最大程度的繼承了原來鍵盤的鍵位的情況下使鍵盤上鍵的排列成對稱結構分布，在這種鍵盤中以「-」、「\」、「′」、「＝」和空格鍵為中心附圖1和附圖4中6所指的一列，因為這四個鍵是原來右手小拇指控制的四個不很常用的鍵，在原來的位置由小拇指控制非常不方便，所以用這四個鍵作對稱軸並不影響原來的手位，而且在兩手之間加上一列鍵，可以使兩手放在基本位置上(左手食指放在F鍵上，右手食指放在J鍵上)時，距離不會太近，而且這四鍵安排在中間可以由兩手的食指來控制。加上它們都是雙字符鍵，也就是說還有四個(「_」、「|」、「″」、「+」)需要用到上檔鍵(Shift)，上檔鍵左右都有，而且對稱設計使這兩個上檔鍵更容易按到，所以這四鍵安排在中間就顯得更加合理。此鍵盤還將兩個方括號(大括號)鍵分別設計在左右各一個，將字符鍵「M」與字符鍵分號(冒號)「；」位置交換。這樣安排也顯得更加科學合理。鍵盤上字符的位置和排列請見附圖4主鍵盤區府視圖。
5.這種設計並沒有對英文字母鍵的位置作大的改動，只是對原來不常用且不易按到的符號的位置作了一些調整，同時對其他鍵盤上所有字符鍵都一順兒的左上右下的排列作了修改，修改後成為左手控制的鍵都左下右上(/)，右手控制的鍵都左上右下(\)的對稱排列，中間有一列垂直排列的鍵作為對稱軸，所以已經熟悉其他鍵盤的用戶即使在適應這種鍵盤的過程中也會感到更加輕鬆順手，對稱結構的設計使鍵盤看起來清楚整齊容易記住，新學計算機的用戶也不會感到練鍵盤是種壓力。
6.在對稱結構觸感定位鍵盤的主鍵盤上由於考慮英文字母大小寫鎖定鍵(CapsLock)並不常用，且上檔鍵(Shift)也有大小寫轉換的功能，所以將英文字母大小寫鎖定鍵(CapsLock)減小，把左上檔鍵(Shift)設計為向上延伸至字符A左側，右側回車確認鍵(Enter)位置和面積已能夠滿足能夠被準確擊中的目的，所以也縮短回車確認鍵的左右寬度，然後將右上檔鍵向上延伸至上一排，實現與左側對稱。同時不改變原來的位置，只是延伸使上檔鍵(Shift)更大更易按到，減小了左右小拇指的操作負擔。當上檔鍵(Shift)向上延伸後，位置的優勢和延伸後面積的增加已能夠滿足能準確的按住的要求，所以將左右上檔鍵(Shift)各截下一角(見附圖4)，空間用來延伸普通鍵盤上很小的Ctrl鍵，使在用左右手的小拇指按這個鍵時能更準確的找到。由於空格鍵是在任何資料的輸入中都很常用的，所以無論那種鍵盤都沒有改變空格鍵的位置，並分配了佔幾個普通字母鍵的位置給它，實際上由於空格鍵佔有的特殊位置及「專門」分配給它的兩個大拇指已不必再把它設計的太大，也能準確無誤的擊到。所以在這種對稱結構觸感定位鍵盤的設計中，空格鍵仍然在原來的位置，但也充分考慮在空格鍵兩端的Alt鍵；這兩個鍵也是非常常用的，在Windows作業系統中和一些設計軟體中包括Ctrl、Shift在內的三個鍵作用都是不可小看的。所以對稱結構觸感定位鍵盤便犧牲了空格鍵的一些空間，來分配給這兩個Alt鍵和另外兩個Ctrl鍵。而在其他普通鍵盤設計中並沒有給以足夠的重視。大多數普通鍵盤把這兩個鍵設計的與普通字符鍵大小一樣，認為這兩個鍵的位置能夠滿足要求，但實際操作確實不很方便。在對稱結構觸感定位鍵盤設計中不但考慮了這兩個鍵的位置大小，還考慮到了使用這兩個鍵時的操作。第一，這兩個鍵的位置並沒有改變，還是在空格兩端，這是繼承了普通鍵盤的結構，使老用戶不用再去適應；第二，這兩個鍵設計的大小一樣，每個鍵佔兩個普通字符鍵的大小，比普通鍵盤上的這兩個鍵要大一倍。第三，鍵盤的對稱設計使這兩個鍵都能夠使用最靈活的食指或空閒的大拇指，在鍵盤上作有規律的運動進行操作，更符合人體的對稱性，而其他鍵盤上的這兩個鍵不論是使用食指還是使用大拇指操作都不方便。在左右Alt鍵的左右兩側分別是普通鍵盤上的兩對Windows功能鍵，也可以設計只有一對，在左或在右，這樣還可以有兩個鍵的空間留作其他功能。
7.對稱結構設計可以使操作者使用鍵盤更加舒適輕鬆提高輸入速度，提高擊鍵準確率，另外這種鍵盤的觸感定位技術也能夠幫助使用者減少輸入錯誤，提高輸入效率，觸感定位是在特定的鍵上造出明顯的凸起，使用戶在擊鍵的一剎那就能通過接觸到的鍵是否有凸起來判斷擊到的是否是需要的目標鍵。在輸入速度極快的情況下不看鍵盤的盲打使用這種技術能有效的糾正在輸入時產生的錯誤。在鍵盤上有圓黑點(附圖1圖4圖5中9)的鍵便是要作凸起標記的鍵。其中F、J和小鍵盤上的5是用來定位手在鍵盤上的位置的，在其他鍵盤上這三個鍵也有凸起標記。在主鍵盤上面的一排以F開頭的功能鍵分為三個一組，也可以與普通鍵盤一樣設計為四個一組。
8.對稱結構觸感定位鍵盤有驅動程序支持，當沒有安裝鍵盤驅動程序時，鍵盤的鍵位是初始的位置。當安裝上鍵盤驅動程序後，鍵盤上的字符位置便可以自己定義。鍵盤上的字符鍵由鍵冒(圖6圖7圖8中1)和字符標識(圖6圖7圖8中3)兩部分組成，也就是字符標識可以從鍵冒上取下來(圖6圖7圖8)，鍵冒上有一個凹槽(圖6中2)，字符標識用一個橡膠墊製成(圖6圖7圖8中3)，與鍵冒上的凹槽(圖6中2)相匹配，鍵冒自身上還有一個小字符(圖8中8)，用來標識這個鍵的初始字符(也就是沒新定義此鍵時此鍵所代表的字符)，當要重新定義時，可以把用橡膠墊製成的大字符標識從鍵冒上取下來然後安到需要的鍵冒上，再通過驅動程序設置更改這個鍵冒上的字符為新安上的字符就可以了。還可以根據需要安上中文，日文等字符標識，方便不同語言、不同輸入法的輸入使用(圖8中3)。為了方便取下字符標識，在字符標識邊緣設計一個凸起(圖8中5)鍵冒邊緣也有個豁口(圖6圖7中4)，這樣可以方便的取下字符標識，還可以對正字符方向。為使字符標識牢固的固定在鍵冒上，在字符標識底下有一個凸起(圖7中6)在鍵冒上有相應的小孔(圖6圖8中7)。
9.對稱結構觸感定位鍵盤還有其他一些功能。在鍵盤後面(圖3鍵盤後視圖)，有耳機和麥克風插孔(附圖1、圖2、圖3中的7)還有音量調節器(附圖1、圖2、圖3中的8)。在鍵盤上有五個帶拖線的USB擴展插口(附圖1、圖2、圖3中的5)，用來連接小鍵盤或其它USB產品，帶拖線設計，比插接在主機上要方便的多，不使用時可以放入鍵盤底下的凹槽(附圖2鍵盤底面圖中的12)。鍵盤還有擊鍵聲音提示功能，可以通過鍵盤背面的聲音提示開關(圖2中15)打開和關閉擊鍵聲音提示和控制提示音量的大小。
權利要求
1.對稱結構觸感定位鍵盤主鍵盤上的字符是由中間一列垂直排列的字符鍵為對稱軸，其他鍵左右對稱分布排列，明顯有別於其它鍵盤上的字符鍵排列，除作對稱軸的一列字符鍵是垂直排列外，其他字符鍵在排列方向上可以是垂直排列，即每列字符都平行於對稱軸，也可以斜向排列。
2.根據權利要求1中說明更優選於斜向排列。此款鍵盤有明顯的垂直排列鍵作對稱軸，在任何其它鍵盤上都沒有這樣的垂直排列，且其他鍵盤沒有明顯的對稱性。
3.對稱結構觸感定位鍵盤的小數字鍵盤與主鍵盤分離，能夠直接與計算機主機相連接使用，或與主鍵盤連接使用，這個特點也是其它鍵盤所沒有的。
4.根據權利要求3中說明小鍵盤可以兼有滑鼠功能。
5.對稱結構觸感定位鍵盤在特定鍵上使用凸起來標記，數量多於其它鍵盤帶有凸起標記的鍵，利用觸感定位，這一特徵也是此鍵盤所獨有的特徵。其他鍵盤上一般只有三個用來確定手在鍵盤上放的位置的鍵(F、J和小數字鍵盤上的5)，其他鍵沒有用來確定是否被命中的明顯凸起。
6.鍵盤上的USB接口帶有拖線，而不是嵌入在鍵盤內，可以使使用此接口的設備擺放更隨意。
7.對稱結構觸感定位鍵盤上設計了耳機和麥克風插口，因為把耳機接在鍵盤上比接在主機或顯示器上插拔更方便，而且節省耳機線長，鍵盤上還有音量調節器來調節耳機音量，顯得更為合理。
8.對稱結構觸感定位鍵盤的字符鍵可以通過驅動程序進行自定義。這樣就降低了利用鍵盤硬體完成自定義鍵盤字符的功能的成本。
9.根據權利8中鍵盤字符鍵是由兩部分組成，可以更換不同編碼的字符標識。
10.此鍵盤有聲音提示功能，就是在擊鍵時可以通過設計在鍵盤上的發聲裝置是否發出聲音來判斷擊鍵是否有效。
全文摘要
現在的計算機鍵盤是從原來的機械打字機的鍵盤演變而來的，雖然有很多改進，也出現了各具特色的鍵盤，但在大致的布局上還是採用的是原來打字機鍵盤的基本結構。就是鍵盤上有主鍵盤區，在主鍵盤區右邊是編輯鍵區，編輯鍵區右邊是小數字鍵盤；主鍵盤的上方是功能鍵區。不同的鍵盤在編輯鍵或小數字鍵盤上的鍵有所區別，但在主鍵盤上的字符鍵都是延用左上右下的排列結構。這一排列方式實際上有很多弊端，即使後來出現的人體工程學鍵盤也不過是形狀象普通鍵盤從中間斷開，然後成八字形對上，實際上鍵盤上字符鍵的排列仍是左上右下的排列，其效果用一下就知道了。對稱結構觸感定位鍵盤是在最大程度的繼承了普通鍵盤的基礎上，來解決這些問題的一種新型計算機鍵盤。這種鍵盤主要是對主鍵盤上的字符鍵的排列方向作了科學的調整和排列，使之排列更適合人體的對稱性，對鍵的大小、形狀、及結構、位置進行了精心設計，使用者可以更輕鬆準確的擊中目標鍵，減少輸入錯誤。提高輸入速度和效率。對稱結構觸感定位鍵盤有驅動程序支持，當沒有安裝鍵盤驅動程序時，鍵盤的鍵位是初始的位置。當安裝上鍵盤驅動程序後，用戶便可以自己定義鍵盤上的字符位置。也就是通過驅動程序可以自己定義鍵盤上字符的位置。繼承和創新將使這款鍵盤可能成為未來計算機上的主流鍵盤。
文檔編號G06F3/023GK1652068SQ200410101418
公開日2005年8月10日 申請日期2004年12月20日 優先權日2004年6月21日
發明者劉通 申請人:劉通