在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統的製作方法

2023-06-03 20:11:56

在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統的製作方法
【專利摘要】一種在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，有依次連接的電腦顯示器、電腦主機板、解碼器和鍵入信號電路，還有與解碼器的信號輸入端相連接的用於確定手指所處位置的手指位置電路，手指位置電路和鍵入信號電路的信號輸入端分別連接設置在鍵盤上的各個輸入按鍵，並且，手指位置電路連接所述解碼器的一個信號輸入埠，鍵入信號電路的信號輸出端連接所述解碼器的另一個信號輸入埠。本發明輸入者可以在屏幕上看到自己手指在鍵盤上的位置，減少尋找鍵盤具體按鍵的時間，提高鍵盤輸入效率；減少輸入錯誤發生的概率。輸入者無須再低頭看鍵盤，在顯示器和鍵盤之間頻繁切換，減少頭部的疲勞，減少眼睛因在明暗之間頻繁切換調焦等引起的疲勞。
【專利說明】在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鍵盤輸入系統。特別是涉及一種在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統。
【背景技術】
[0002]現有廣泛使用的鍵盤向電腦輸入信息的技術的結構和原理是，按鍵按下後生成一個鍵入信號，傳輸到解碼器，再通過USB或PS2接口傳輸到電腦主機板，交由電腦處理，最後在電腦屏幕上光標處顯示鍵入碼。
[0003]現有的鍵盤輸入系統存在一個問題:鍵盤不能感知人的手指在鍵盤上的位置，因此，在輸入信息時，除少數可盲打的情況以外，操作者需要不斷低頭看鍵盤去尋找按鍵，然後再看顯示器以選定鍵入符號。現有的鍵盤輸入系統，即使在眼睛看著鍵盤輸入的情況下，也無法確保輸入到屏幕上的字符都是自己想要輸入的。這是因為:①不能確保按鍵確實按下，②按下多個按鍵，③帶有聯想功能的輸入軟體可能給出多種詞語組合，還是需要操作者通過看屏幕進行選擇。由於頭部不斷在鍵盤和屏幕之間切換觀看，且容易出錯，極大降低了輸入效率。同時，眼睛在鍵盤和屏幕這一明一暗之間來回切換和聚焦，容易疲勞。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠提高鍵盤輸入的效率，減輕輸入者頭部和眼睛疲勞的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統。
[0005]本發明所採用的技術方案是:一種在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，包括有依次連接的電腦顯示器、電腦主機板、解碼器和鍵入信號電路，還設置有與所述的解碼器的信號輸入端相連接的用於確定手指所處位置的手指位置電路，所述的手指位置電路和鍵入信號電路的信號輸入端分別連接設置在鍵盤上的各個輸入按鍵，並且，所述的手指位置電路連接所述解碼器的一個信號輸入埠，所述的鍵入信號電路的信號輸出端連接所述解碼器的另一個信號輸入埠。
[0006]所述的設置在鍵盤上的各輸入按鍵結構相同，均包括有:設置在鍵盤上片的通孔上的按鍵導軌，下端位於所述的按建導軌內並沿所述的按鍵導軌移動的按鍵主體，位於按鍵主體的下方在按動按鍵主體向下移動的壓力推動下與位於鍵盤下片上的鍵入信號電路相連的橡膠彈性體，所述的按鍵主體上設置有在按動按鍵主體向下移動的初始時刻就被觸動的觸動開關，所述的觸動開關與所述的手指位置電路相連接。
[0007]所述的觸動開關為連接在按鍵主體上且在按動按鍵主體時就能夠觸動的觸摸感應開關，所述的觸摸感應開關的信號輸出端通過連接導線連接所述的手指位置電路的信號輸入端。
[0008]所述的觸動開關為連接在按鍵主體上且在按動按鍵主體時就能夠觸動的微觸開關，所述的微觸開關的信號輸出端通過連接導線連接所述的手指位置電路的信號輸入端。
[0009]所述的觸動開關包括有連接在所述按鍵主體底部側邊的活動開關觸點，與所述的活動開關觸點相對應設置並連接在所述的手指位置電路的信號輸入端的固定開關觸點，所述的活動開關觸點在按動按鍵主體向下移動時與所述的固定開關觸點相接觸，並且所述的按鍵主體與所述的橡膠彈性體之間還設置有橡膠彈性體上段。
[0010]所述的所述的觸動開關包括有設置在按鍵主體底部側邊的常閉觸點，與所述的常閉觸點相接觸並連接在所述的手指位置電路上的電路開關觸點，所述的常閉觸點在按動按鍵主體向下移動時與所述的電路開關觸點斷開接觸，並且所述的按鍵主體與所述的橡膠彈性體之間還設置有橡膠彈性體上段。
[0011 ] 所述的設置在鍵盤上的各輸入按鍵結構相同，均包括有設置在鍵盤上片的通孔上的按鍵導軌，下端位於所述的按建導軌內並沿所述的按建導軌移動的按鍵主體，連接在按鍵主體底部的突起，位於鍵盤上片的下面，在按動按鍵主體向下移動時與所述的按鍵主體底部的突起相連的手指位置電路，位於手指位置電路下面並與所述的突起對應設置，且在按動按鍵主體向下移動的壓力推動下與位於鍵盤下片上的鍵入信號電路相連的橡膠彈性體。
[0012]所述的手指位置電路與所述的鍵入信號電路結構相同，均採用矩陣電路。
[0013]本發明的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，具有以下有益效果:
[0014]1.輸入者可以在屏幕上看到自己手指在鍵盤上的位置，減少尋找鍵盤具體按鍵的時間，提高鍵盤輸入效率；
[0015]2.減少輸入錯誤發生的概率。
[0016]3.輸入者無須再低頭看鍵盤，在顯示器和鍵盤之間頻繁切換，減少頭部的疲勞，減少眼睛因在明暗之間頻繁切換調焦等引起的疲勞。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的整體構成結構示意圖；
[0018]圖2是本發明的手指位置電路構成原理圖；
[0019]圖3是本發明按鍵部分的第一實施例的結構示意圖；
[0020]圖4是本發明按鍵部分的第二實施例的結構示意圖；
[0021]圖5是本發明按鍵部分的第三實施例的結構示意圖。
[0022]圖6是本發明按鍵部分的第四實施例的結構示意圖；
圖7是本發明按鍵部分的第五實施例的結構示意圖。
圖中
[0023]I:電腦顯示器 2:電腦主機板
[0024]3:解碼器4:手指位置電路
[0025]5:鍵入信號電路 6:輸入按鍵
[0026]7:鍵盤上片8:鍵盤下片
【具體實施方式】
[0027]下面結合實施例和附圖對本發明的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統做出詳細說明。
[0028]如圖1所示，本發明的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，包括有依次連接的電腦顯示器1、電腦主機板2、解碼器3和鍵入信號電路5，還設置有與所述的解碼器3的信號輸入端相連接的用於確定手指所處位置的手指位置電路4，所述的手指位置電路4和鍵入信號電路5的信號輸入端分別連接設置在鍵盤上的各個輸入按鍵6，並且，所述的手指位置電路4連接所述解碼器3的一個信號輸入埠，所述的鍵入信號電路5的信號輸出端連接所述解碼器3的另一個信號輸入埠。所述的顯示器上顯示有含手指位置的浮動虛擬鍵盤11。
[0029]本發明的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，相對現有鍵盤相比增加了四個部分:
[0030]1.手指觸摸或輕壓按鍵的感應器和開關；
[0031]2.在鍵盤內部的手指位置電路；
[0032]3.對手指位置信號和按鍵敲擊信號進行統一解碼的解碼器；
[0033]4.一個顯示在電腦屏幕上的浮動虛擬鍵盤軟體，浮動虛擬鍵盤隨滑鼠光標位置改變，顯示手指在按鍵上的位置信息和按鍵敲擊的符號。
[0034]本發明的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統的設計原理是:當按鍵6受到手指觸摸或輕壓但尚未完全按下時，能夠給出一個電信號，經過鍵盤內一個新增的手指位置電路4送給解碼器3。解碼器3將此信號編碼處理，生成手指位置信號，通過USB、PS2接口或無線的方式傳輸到電腦主機板2。預裝在電腦硬碟中的專門編寫的屏顯軟體，在電腦顯示器I上生成一個隨光標移動的浮動虛擬鍵盤11。當電腦主機板2接收到手指位置信號時，該軟體就在浮動虛擬鍵盤上顯示手指的位置。當敲擊按鍵時，鍵入信號也會通過該屏顯軟體在浮動虛擬鍵盤上顯示出來。
[0035]所述的手指位置電路4與所述的現有鍵盤的鍵入信號電路5結構相同，均採用矩陣電路。所述的手指位置電路4可以有三種:第一種採用現有的三層式鍵盤薄膜電路；第二種是柔性的單層薄膜電路片，如圖2所示；第三種是硬質的PCB電路板，其電路與第二種相同。
[0036]手指位置電路與解碼器連接。解碼器將接收到的信號進行編碼，給出不同於鍵入信號的手指位置信號的編碼，然後通過USB、PS2接口或無線的方式傳輸到電腦主機板。解碼器的核心是含有固化的手指位置信號編碼程序的集成電路，可選用現有的鍵盤用集成電路，如HT82A523R或HT82K629A，也可設計新的專用集成電路。
[0037]本發明的輸入按鍵6與手指位置電路4組合有五種組合結構。具體如下:
[0038]如圖3所示，第一種組合結構是:所述的設置在鍵盤上的各輸入按鍵6結構相同，均包括有:設置在鍵盤上片7的通孔上的按鍵導軌62，下端位於所述的按鍵導軌62內並沿所述的按建導軌62移動的按鍵主體61，位於按鍵主體61的下方在按動按鍵主體61向下移動的壓力推動下與位於鍵盤下片8上的鍵入信號電路5相連的橡膠彈性體65，所述的按鍵主體61上設置有在按動按鍵主體61向下移動的初始時刻就被觸動的觸動開關63，所述的觸動開關63與所述的手指位置電路4相連接，在本實施例中，設置手指位置電路4的電路板採用薄膜電路板或PCB電路板。所述的觸動開關63為連接在按鍵主體61上且在按動按鍵主體61時就能夠觸動的觸摸感應開關，所述的觸摸感應開關的信號輸出端通過連接導線64連接所述的手指位置電路4的信號輸入端。
[0039]圖3所示的按鍵結構的工作原理是:當手指接觸按鍵主體61時，位於按鍵主體61表面下的由觸摸感應開關構成的觸動開關63 (電阻式或電容式觸摸開關)導通，這個接通信號由連接導線64通過單層的手指位置電路4送給解碼器3。當需要鍵入符號時，敲擊按鍵主體61時，按鍵整體沿著按鍵導軌62下移，橡膠彈性體65坍塌變形，其向下突出的部分按壓導通鍵入信號電路5。當撤去外力後，彈力使一切恢復原狀。
[0040]如圖4所示，第二種組合結構是:所述的設置在鍵盤上的各輸入按鍵6結構相同，均包括有:設置在鍵盤上片7的通孔上的按鍵導軌62，下端位於所述的按建導軌62內並沿所述的按建導軌62移動的按鍵主體61，位於按鍵主體61的下方在按動按鍵主體61向下移動的壓力推動下與位於鍵盤下片8上的鍵入信號電路5相連的橡膠彈性體65，所述的按鍵主體61上設置有在按動按鍵主體61向下移動的初始時刻就被觸動的觸動開關63，所述的觸動開關63與所述的手指位置電路4相連接，在本實施例中，設置手指位置電路4的電路板採用薄膜電路板或PCB電路板。所述的觸動開關63為連接在按鍵主體61上且在按動按鍵主體61時就能夠觸動的微觸開關，所述的微觸開關的信號輸出端通過連接導線64連接所述的手指位置電路4的信號輸入端。
[0041]圖4所示的按鍵結構的工作原理是:手指輕壓按鍵主體61導通由微觸開關構成的觸動開關63，這個接通信號由連接導線64通過單層的手指位置電路4送給解碼器3。當需要鍵入符號時，敲擊按鍵主體61時，按鍵6整體沿著按鍵導軌62下移，其向下突出的部分按壓導通鍵入信號電路5。當撤去外力後，彈力使一切恢復原狀。
[0042]如圖5所示，第三種組合結構是:所述的設置在鍵盤上的各輸入按鍵6結構相同，均包括有:設置在鍵盤上片7的通孔上的按鍵導軌62，下端位於所述的按建導軌62內並沿所述的按建導軌62移動的按鍵主體61，位於按鍵主體61的下方在按動按鍵主體61向下移動的壓力推動下與位於鍵盤下片8上的鍵入信號電路5相連的橡膠彈性體65，所述的按鍵主體61上設置有在按動按鍵主體61向下移動的初始時刻就被觸動的觸動開關63，所述的觸動開關63與所述的手指位置電路4相連接，在本實施例中，設置手指位置電路4的電路板採用單層薄膜電路板。所述的觸動開關63包括有連接在所述按鍵主體61底部側邊的活動開關觸點631，與所述的活動開關觸點631相對應設置並連接在所述的手指位置電路4的信號輸入端的固定開關觸點632，所述的活動開關觸點631在按動按鍵主體61向下移動時與所述的固定開關觸點632相接觸，並且所述的按鍵主體61與所述的橡膠彈性體65之間還設置有橡膠彈性體上段66。
[0043]圖5所示的按鍵結構的工作原理是:手指輕壓按鍵主體61，按鍵向下施加輕微的力，其下面的橡膠彈性體上段66坍塌變形，按鍵沿著按鍵導軌62向下輕微滑動，按鍵主體61底部的活動開關觸點631接通連接在柔性的單層手指位置電路4上的固定開關觸點632，所產生的信號由手指位置電路4送給解碼器3。當需要鍵入信息時，敲擊按鍵主體61時，按鍵6整體沿著按鍵導軌62下移，分段的橡膠彈性體上段66和橡膠彈性體65均坍塌變形，手指位置信號接通後，柔性的薄膜電路隨之彎曲，保持接通狀態，橡膠彈性體65內向下突出的部分按壓導通鍵入電路5，所產生的手指位置信號和鍵入信號同時送給解碼器3。此種接觸開關將按鍵下的橡膠彈性體的變形設計為二級，第一級橡膠彈性體上段66隻需要很小的壓力即變形坍塌，第二級橡膠彈性體65需要正常的按鍵敲擊力才變形坍塌。
[0044]如圖6所示，第四種組合結構是:所述的設置在鍵盤上的各輸入按鍵6結構相同，均包括有:設置在鍵盤上片7的通孔上的按鍵導軌62，下端位於所述的按建導軌62內並沿所述的按建導軌62移動的按鍵主體61，位於按鍵主體61的下方在按動按鍵主體61向下移動的壓力推動下與位於鍵盤下片8上的鍵入信號電路5相連的橡膠彈性體65，所述的按鍵主體61上設置有在按動按鍵主體61向下移動的初始時刻就被觸動的觸動開關63，所述的觸動開關63與所述的手指位置電路4相連接，在本實施例中，設置手指位置電路4的電路板採用PCB電路板。所述的所述的觸動開關63包括有設置在按鍵主體61底部側邊的常閉觸點633，與所述的常閉觸點633相接觸並連接在所述的手指位置電路4上的電路開關觸點634，所述的常閉觸點633在按動按鍵主體61向下移動時與所述的電路開關觸點634斷開接觸，並且所述的按鍵主體61與所述的橡膠彈性體65之間還設置有橡膠彈性體上段66。
[0045]圖6所示的按鍵結構的工作原理是:與圖5所示的接觸開關類似，只是手指位置電路是硬的PCB電路板，平時處於接通狀態。當手指輕壓按鍵主體61時，按鍵主體61下面的橡膠彈性體上段66坍塌變形，按鍵6沿著按鍵導軌62向下輕微滑動，按鍵主體61底部的常閉觸點633與手指位置電路4上的電路開關觸點634斷開，產生的電信號經手指位置電路4送給解碼器。其餘部分與圖5所示結構相同。
[0046]所述的設置在鍵盤上的各個輸入按鍵6的結構還可以採用如圖7所示的結構，均包括有設置在鍵盤上片7的通孔上的按鍵導軌62，下端位於所述的按建導軌62內並沿所述的按建導軌62移動的按鍵主體61，連接在按鍵主體61底部的突起67，位於鍵盤上片7的下面，在按動按鍵主體61向下移動時與所述的按鍵主體61底部的突起67相連的手指位置電路4，位於手指位置電路4下面並與所述的突起67對應設置，且在按動按鍵主體61向下移動的壓力推動下與位於鍵盤下片8上的鍵入信號電路5相連的橡膠彈性體65。
[0047]如圖7所示的輸入按鍵6與手指位置電路組合是增加一套與現有鍵盤一樣的薄膜電路做手指位置電路，只是將這一套三層的薄膜電路的中間隔離層42適當加厚，以便在手指未輕壓按鍵主體61時，承託住按鍵本身的重量，保持上下兩層電路斷開。當手指輕按按鍵主體61時，按鍵主體61下部突起將由三層薄膜電路板構成的手指位置電路的上層電路41與下層電路43接通。鍵入信息時，敲擊按鍵主體61，按鍵整體沿著按鍵導軌62下移，橡膠彈性體65坍塌變形，其中的向下突出部分按壓接通鍵入電路5。撤去外力後，彈力使一切恢復原狀。
【權利要求】
1.一種在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，包括有依次連接的電腦顯示器(I)、電腦主機板(2)、解碼器(3)和鍵入信號電路(5)，其特徵在於，還設置有與所述的解碼器(3)的信號輸入端相連接的用於確定手指所處位置的手指位置電路(4)，所述的手指位置電路(4)和鍵入信號電路(5)的信號輸入端分別連接設置在鍵盤上的各個輸入按鍵(6)，並且，所述的手指位置電路(4)連接所述解碼器(3)的一個信號輸入埠，所述的鍵入信號電路(5)的信號輸出端連接所述解碼器(3)的另一個信號輸入埠。
2.根據權利要求1所述的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，其特徵在於，所述的設置在鍵盤上的各輸入按鍵(6)結構相同，均包括有:設置在鍵盤上片(7)的通孔上的按鍵導軌(62)，下端位於所述的按建導軌(62)內並沿所述的按鍵導軌(62)移動的按鍵主體(61)，位於按鍵主體(61)的下方在按動按鍵主體(61)向下移動的壓力推動下與位於鍵盤下片(8)上的鍵入信號電路(5)相連的橡膠彈性體(65)，所述的按鍵主體(61)上設置有在按動按鍵主體(61)向下移動的初始時刻就被觸動的觸動開關(63)，所述的觸動開關(63)與所述的手指位置電路(4)相連接。
3.根據權利要求2所述的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，其特徵在於，所述的觸動開關(63)為連接在按鍵主體(61)上且在按動按鍵主體(61)時就能夠觸動的觸摸感應開關，所述的觸摸感應開關的信號輸出端通過連接導線(64)連接所述的手指位置電路(4)的信號輸入端。
4.根據權利要求2所述的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，其特徵在於，所述的觸動開關(63)為連接在按鍵主體(61)上且在按動按鍵主體(61)時就能夠觸動的微觸開關，所述的微觸開關的信號輸出端通過連接導線(64)連接所述的手指位置電路(4)的信號輸入端。
5.根據權利要求2所述的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，其特徵在於，所述的觸動開關(63)包括有連接在所述按鍵主體(61)底部側邊的活動開關觸點(631)，與所述的活動開關觸點(631)相對應設置並連接在所述的手指位置電路(4)的信號輸入端的固定開關觸點(632 )，所述的活動開關觸點(631)在按動按鍵主體(61)向下移動時與所述的固定開關觸點(632)相接觸，並且所述的按鍵主體(61)與所述的橡膠彈性體(65)之間還設置有橡膠彈性體上段(66)。
6.根據權利要求1所述的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，其特徵在於，所述的所述的觸動開關(63)包括有設置在按鍵主體(61)底部側邊的常閉觸點(633)，與所述的常閉觸點(633)相接觸並連接在所述的手指位置電路(4)上的電路開關觸點(634)，所述的常閉觸點(633 )在按動按鍵主體(61)向下移動時與所述的電路開關觸點(634)斷開接觸，並且所述的按鍵主體(61)與所述的橡膠彈性體(65)之間還設置有橡膠彈性體上段(66)。
7.根據權利要求1所述的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，其特徵在於，所述的設置在鍵盤上的各輸入按鍵(6)結構相同，均包括有設置在鍵盤上片(7)的通孔上的按鍵導軌(62)，下端位於所述的按建導軌(62)內並沿所述的按建導軌(62)移動的按鍵主體(61 )，連接在按鍵主體(61)底部的突起(67)，位於鍵盤上片(7)的下面，在按動按鍵主體(61)向下移動時與所述的按鍵主體(61)底部的突起(67 )相連的手指位置電路(4 )，位於手指位置電路(4)下面並與所述的突起(67)對應設置，且在按動按鍵主體(61)向下移動的壓力推動下與位於鍵盤下片(8)上的鍵入信號電路(5)相連的橡膠彈性體(65)。
8.根據權利要求1所述的在顯示器上能動態顯示手指位置的鍵盤輸入系統，其特徵在於，所述的手指位置 電路(4)與所述的鍵入信號電路(5)結構相同，均採用矩陣電路。
【文檔編號】G06F3/02GK103713743SQ201310603657
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】姜福洋, 姜英喬 申請人:姜福洋