一種具有鼠標功能的鍵盤的制作方法
【專利摘要】一種具有鼠標功能的鍵盤，包括觸摸板、左鍵、右鍵，觸摸板位于鍵盤內部，按鍵區的下方，觸摸板采用浮空觸控技術，如納米觸控摸，這種鍵盤將鼠標功能和鍵盤功能有機融合在一起，用戶的鼠標操作和鍵盤操作都在鍵盤上完成，通過手指不同的運動，實現不同的操作，上下運動，是打字操作；水平運動，是鼠標操作，鍵盤能自動識別用戶的不同操作，并做出正確響應。這種鼠標具有使用方便，重量輕，體積小，便于攜帶的特點。可以與鍵盤結合，用于筆記本電腦時，可以取代普通觸摸板。
【專利說明】一種具有鼠標功能的鍵盤
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鍵盤，尤其是一種與鼠標融合的鍵盤。
【背景技術】
[0002]鍵盤和鼠標都是常用的輸入設備，缺一不可，由于這兩者的功能和原理區別甚大，所以難以融合，鍵盤只具有輸入文字的功能，而鼠標只具有定位光標的功能。在筆記本電腦上，鼠標通常采用觸摸板，觸摸板位于鍵盤的下方，和鍵盤是分離的，用戶在操作時，如果既要用鍵盤，也要用鼠標，則手必須在鍵盤和鼠標(觸摸板)兩者之間來回移動，操作不便。并且還造成了電腦體積和重量過大，攜帶不便。為了解決鼠標使用和攜帶不便的問題，本發明提出一種新型的鼠標裝置，將鍵盤和鼠標融合在一起，在鍵盤上既能完成文字輸入操作，也能完成鼠標操作，用戶在操作電腦時，手不必在鍵盤和鼠標之間來回移動，操作非常方便，同時還提高了筆記本的便攜性。
【發明內容】
[0003]—種融合了鼠標功能的鍵盤，包括左鍵、右鍵，觸摸板，其特征是:左鍵、右鍵位于鍵盤上。觸摸板指能感應觸摸的裝置，又稱為觸控板等。觸摸板位于鍵盤的按鍵區的按鍵底部的下面，觸控板采用浮空觸控技術(floating touch)，浮空操作又叫懸空操作，指在隔著一定距離或者有一定介質時，也能進行觸控操作，而不必接觸，如電容觸控技術能利用其自電容實現浮空觸控；納米觸控膜也可以實現浮空觸控操作。
本發明中觸摸板包括傳感器(sensor)，控制芯片及電路，相應的驅動程序等。觸摸板分兩種模式:工作模式和非工作模式。工作模式時，能響應用戶操作；非工作模式時，不響應用戶操作。工作模式分成三種:鼠標模式、鍵盤模式、純感應模式；鼠標模式，觸摸板具有鼠標的功能，具體功能是感應手指信號或壓力信號并控制光標和左右鍵等按鍵等操作，還可以有多點觸控等功能，鍵盤模式，觸摸板具有鍵盤的功能，具體功能是感應手指信號或壓力信號并輸入字符，包括控制字符等，純感應模式，感應有無手指信號或手指信號的強弱，或者有無壓力或壓力大小。純感應模式是鍵盤模式和鼠標模式工作過程的一部分。在不同的優選方案中，觸摸板可以具有上述一個模式或多個模式或全部模式。根據不同的條件，觸摸板在各種模式之間轉換。手指懸空時，在觸摸板形成電信號，稱為手指信號；物體接觸到觸摸板時，形成的電信號為接觸信號；物體壓到觸摸板時，形成的信號稱為壓力信號。
觸摸板上方的鍵盤按鍵帶有開關觸點，當按鍵被按下/彈起時，觸點處于開或關狀態，控制觸摸板進入不同模式。如:
1、按下鍵盤按鍵時，開關觸點關閉，觸摸板進入鍵盤模式，輸入對應的字符。按鍵彈起時，開關觸點打開，觸摸板進入鼠標模式。
2、按下按鍵時，開關觸點關閉，觸摸板進入非工作模式，不響應用戶的操作。按鍵彈起時，開關觸點打開，觸摸板進入鼠標模式。
其它控制邏輯類似，在此不一一列舉。 在另一個優選方案中，觸摸板上方的按鍵被按下時，手指靠近觸摸板，按鍵的下部接觸或施加壓力到觸摸板上，觸摸板感應到壓力點或接觸點所在位置或者按下按鍵的手指的位置，輸入該位置對應的按鍵所代表的字符；如果沒有感應到按鍵被按下，而感應到手指信號，貝1J控制光標。
浮空操作時，手指信號的強弱與手指的距離有關，當按下按鍵時，手指與觸摸板的距離變近，根據觸摸板感應信號強弱的不同，可以判斷出按鍵是否按下，并進一步檢測出手指位置。另外，當觸摸板感應到接觸或感應到壓力時，都能判斷出按鍵被按下并檢測出具體位置。
觸摸板可以是壓感觸摸板，能感應到壓力或檢測壓力大小或感應到壓力點位置。也可以在觸摸板與鍵盤按鍵接觸或下方對應部位安裝壓力感應器，當鍵盤按鍵被按下時，按鍵底部使壓力感應器受力，或者使觸摸板在按鍵底部的壓力下變形，使壓力感應器受力，發出信號，輸入按鍵代表的字符；
在另外一種優選方案中，觸摸板只有鼠標工作模式和非工作模式，只起到鼠標作用，不起到鍵盤作用，字符通過鍵盤按鍵輸入，操作方法和工作過程與普通鍵盤相同。觸摸板上方的鍵盤按鍵通過一個連接結構連接一個觸點，觸點位置在觸摸板一側或上方或下方，觸點接通，代表輸入了該按鍵代表的字符；連接機構的作用是在按鍵被按下時，使觸點接通，按鍵彈起時，使觸點斷開。
鍵盤上按鍵的間隙安裝有托放手指的指托。指托的作用是在食指做鼠標操作時，托放其它手指，這既能避免誤操作，又能為食指的移動提供支撐力。所述指托上安裝感應裝置，感應手指是否放在指托上；如果感應到手指放在指托上，則觸摸板進入鼠標模式，沒有感應到手指，則觸摸板不進入鼠標模式，感應裝置能進一步提高觸摸板工作的準確率。
左鍵、右鍵位于鍵盤的空格鍵附近或者指托上。
觸摸板上方的按鍵為玻璃材質、塑料材質或者其它能進行浮空操作的材質，為提高效果，可以在按鍵上開微孔。
鍵盤的其它按鍵之間的間隙被填充，使鍵盤表面更平滑，便于手指移動。
【專利附圖】
【附圖說明】
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圖1:鍵盤俯視圖
1:左鍵
2:右鍵 3:指托
4:觸摸板,虛線表示其位于內部圖2:按鍵觸點連接圖
1:按鍵
2:連接機構
3:觸點
4:觸摸板
【具體實施方式】
: 實施例1
如圖1所示，左鍵1、右鍵2位于空格鍵附近，用大拇指操作，觸摸板4位于按鍵區中央部位的內部，內置在鍵盤之中。觸摸板采用浮空觸摸技術，如納米觸控膜，納米觸控膜是一種電容觸摸技術的改進，允許手指與表面隔一段距離操作。當手指隔著按鍵實體時，納米觸控摸也能產生觸控信號，這樣，即使觸控板位于按鍵下部，沒有和手指直接接觸，也能實現觸控操作。浮空操作的距離約lcm，超過Icm時，信號微弱，觸摸板不響應。為提高浮空操作的性能，觸摸板上方的按鍵為玻璃材質，開許多人眼看不見的小孔，以提高浮空操作的性倉泛。
觸控板是在按鍵區的中央位置，使用食指操作，按鍵區的其它位置不安裝，其它手指不會被觸摸板所感應到。
當食指貼著鍵盤表面移動時，控制鼠標光標移動。左鍵、右鍵的功能和普通鼠標的功能—致。
為減小各個按鍵的間隙，在第一排字母鍵和第二排字母鍵之間安裝有托放手指的指托3，當用戶使用觸摸板時，可以把手指放在指托上，指托既能避免手指誤按鍵盤，也能為食指的移動提供著力點。左鍵和右鍵也可以安裝在指托上，用中指或無名指操作。觸摸板的控制電路位于鍵盤內部。
用戶在操作鍵盤時，輸入文字的操作方法和普通鍵盤一樣，在按下觸摸板上方的那幾個按鍵時，鍵盤按鍵下表面接觸并按壓觸摸板，觸摸板感應到壓力，并檢測出壓力點位置，根據壓力點位置和按鍵的對應關系，輸入對應按鍵代表的字符。在操作鼠標時，手指放在指托上，指托上的觸摸開關感應到手指并發出信號，使觸摸板進入鼠標模式，此時，觸摸板能控制光標移動。指托上的觸摸開關使觸摸板在不同模式之間切換，當手指放在觸摸開關上時，觸摸板進入鼠標模式，控制光標移動；當手指沒有放在觸摸開關上時，觸摸板進入鍵盤模式，根據觸摸壓力點的位置，輸入該點對應的按鍵代表的字符。
用大拇指操作左鍵、右鍵，或用中指操作指托上的左鍵、右鍵。食指貼在按鍵表面上移動，按鍵下的觸摸板感應手指的移動，并控制光標的移動。
手指在剛剛接觸到觸摸板時，需要判斷出手指的動作是移動光標還是擊鍵，為了判斷動作類型，觸摸板需等待一段時間，這段時間稱為無效時間，該時間內，觸摸板不響應觸摸動作。無效時間的定義是:觸摸板不響應觸摸動作的時間段。通常是按鍵被按下(或者是鍵盤向主機發出按鍵按下的電信號)的時刻之前或之后或之前和之后的一段時間，這段時間的長短可以根據需要取值，在該實施例中，無效時間是按鍵按下這一時刻之前的0.1秒至之后的0.1秒。無效時間能避免在按下按鍵時，鼠標執行誤操作。當用戶按下按鍵時，手指會短暫接觸到按鍵上的觸摸板，如果此時光標發生移動，就是誤操作，無效時間能消除這種誤操作。無效時間的長度也可以設置為其它值，比如0.2秒、0.3秒等。
采用多點觸控時，當檢測到其它手指位置不動，而只有食指移動時，光標隨著食指移動。其它情況下，即使有觸控操作，光標也不移動。
使用該鍵盤，在電腦操作過程中，手不必離開鍵盤就既能實現鍵盤輸入，又能實現鼠標控制，避免在鍵盤和鼠標之間來回移動手，實現電腦“盲操作”。
實施例2
浮空壓感觸摸板安裝在鍵盤按鍵區中央位置，按鍵的下方，取消指托及其上的感應開關，通過觸摸壓力感應區分按鍵操作和光標移動操作。當手指按下按鍵時，按鍵的下部對觸摸板施加一個壓力，觸摸板檢測出壓力點位置，并根據按鍵與觸摸板不同位置的對應關系，判斷出是哪個按鍵被按下，輸入被按下的按鍵代表的字符；當手指在按鍵表面移動時而沒有按下按鍵時，觸摸板在純感應模式下，感應到手指信號，而沒有感應到壓力，或者感應到手指的信號與按鍵被按下時的信號強弱不同，由此判斷是鼠標操作，進入鼠標模式，控制光標移動。手指在按鍵表面移動時，和觸摸板的距離比按下按鍵時的距離大，觸摸板浮空感應的信號強弱與手指的距離有關，根據信號強弱不同，可區分出手指是在按鍵表面還是按下了按鍵，以此進一步確定是鍵盤操作還是鼠標操作。
取消指托感應開關后，在鼠標操作時，其它手指不必放在指托上。
觸摸板上方的按鍵材質使用普通鍵盤常見的塑料材質。
用戶在鍵盤上輸入字符時，操作方法與普通鍵盤一樣，但是其工作過程與普通鍵盤不同，是通過觸摸板實現字符輸入；在控制鼠標時，手指在中央按鍵的表面移動，用大拇指操作左右鍵。鍵盤和鼠標操作都在鍵盤上完成，可以實現“盲操作”。
實施例3
如圖2，觸摸板4位于按鍵‘G’、‘H’、‘B’、‘N’的下方，手指浮空操作觸摸板，控制鼠標，與實施例1不同的是觸摸板只用于控制鼠標，不用于輸入字符，此例中，鍵盤輸入字符的方法與普通鍵盤的方法類似，通過按鍵、觸點等方式實現，如圖2所示是上述四個按鍵和對應的觸點的結構圖，按鍵I通過連接結構2連接到觸點，觸點位于觸摸板的一側，其它按鍵的結構與普通鍵盤一樣。輸入上述四個字符的過程是:當按鍵I按下時，連接機構2使觸點3接通，輸入按鍵I代表的字符。輸入其它字符的過程與普通鍵盤一樣。
在不影響觸摸板工作的情況下，觸點也可以位于按鍵和觸摸板之間或者觸摸板的下方。
“GHJKL”和“B匪，.”兩排按鍵之間安裝指托，指托上安裝觸摸感應開關。當感應開關感應到手指時，觸摸板進入鼠標工作模式；沒有感應到手指時，觸摸板進入非工作模式。在指托上也安裝鼠標左右鍵，左右鍵與觸摸開關合并，使用右手中指和無名指操作。
用戶在鍵盤上輸入字符時，操作方法與普通鍵盤一樣，其內部工作過程也與普通鍵盤相同；在控制鼠標時，右手中指小指無名指移到指托上，食指在上述四個按鍵的表面移動，用大拇指操作左右鍵，鍵盤和鼠標操作都在鍵盤上完成，可以實現“盲操作”。
實施例4
浮空觸摸板安裝在鍵盤按鍵區中央位置，按鍵的下方，按鍵和觸摸板的下方與每個按鍵對應的位置安裝有觸點，觸摸板具有柔性，當鍵盤按鍵被按下時，按鍵底部對觸摸板施加壓力使之向下變形，接觸下方的觸點并使其接通，從而輸入被按下的按鍵所代表的字符。
手指在按鍵表面移動時，和觸摸板的距離約1cm，比按下按鍵時的距離(0.5cm)大，觸摸板浮空感應的信號強弱不同，根據信號不同，區分出手指是在按鍵表面還是按下了按鍵。如果是在按鍵表面，則為鼠標操作，控制光標。如果是按下了按鍵，則鼠標不響應，避免誤操作。
用戶在鍵盤上輸入字符時，與普通鍵盤的操作方法一樣；在控制鼠標時，手指在鍵盤中央按鍵的表面移動，用大拇指操作左右鍵，可以實現“盲操作”。
【權利要求】
1.一種具有鼠標功能的鍵盤，其特征是:包括鼠標左鍵、鼠標右鍵、觸摸板，觸摸板能進行浮空操作，觸摸板位于鍵盤按鍵的下面。
2.基于權利要求1所述的一種具有鼠標功能的鍵盤，其特征是:觸摸板分工作模式和非工作模式，工作模式時，觸摸板響應用戶操作；非工作模式時，觸摸板不響應用戶操作；工作模式分為三種:鼠標模式、鍵盤模式和純感應模式；鼠標模式，觸摸板具有鼠標的功能，具體功能是感應手指信號或壓力信號并控制光標等鼠標操作；鍵盤模式，觸摸板具有鍵盤的功能，具體功能是感應手指信號或壓力信號并輸入字符等鍵盤操作；純感應模式，感應有無手指信號或手指信號的強弱，或者有無壓力或壓力大小；觸摸板可以具有一種、多種或全部模式。
3.基于權利要求1所述的一種具有鼠標功能的鍵盤，其特征是:觸摸板上方的鍵盤按鍵帶有開關觸點，當按鍵處于不同的按下/彈起狀態時，觸點處于打開或關閉狀態，根據按鍵的狀態，觸摸板進入相應模式。
4.基于權利要求1所述的一種具有鼠標功能的鍵盤，其特征是:觸摸板上方的鍵盤按鍵被按下時，手指靠近觸摸板或者按鍵的下部接觸或施加壓力給觸摸板，觸摸板感應到手指信號或按鍵的接觸或按鍵的壓力，并檢測出手指或接觸點或壓力點位置，輸入該位置對應的按鍵所代表的字符；如果沒有感應到按鍵被按下，而感應到手指信號，則控制光標。
5.基于權利要求1所述的一種具有鼠標功能的鍵盤，其特征是:觸摸板上方的鍵盤按鍵通過一個連接結構連接一個觸點，觸點接通，則輸入了該按鍵代表的字符；連接機構的作用是在按鍵被按下時，使觸點接通，按鍵彈起時，使觸點斷開。
6.基于權利要求1所述的一種具有鼠標功能的鍵盤，其特征是:鍵盤上按鍵的間隙安裝有托放手指作用的指托。
7.基于權利要求1所述的一種具有鼠標功能的鍵盤，其特征是:鼠標左鍵、鼠標右鍵位于鍵盤空格鍵附近或者在指托上。
8.基于權利要求6所述的一種具有鼠標功能的鍵盤，其特征是:所述指托上安裝感應裝置，感應手指是否放在指托上；如果是，則觸摸板進入鼠標模式，如果否，則觸摸板不進入鼠標模式。
9.基于權利要求1所述的一種具有鼠標功能的鍵盤，其特征是:觸摸板上方的按鍵為玻璃材質或者其它能進行浮空操作的材質。
10.基于權利要求1所述的一種具有鼠標功能的鍵盤，其特征是:觸摸板是壓感觸摸板。
【文檔編號】G06F3/044GK104133558SQ201410376079
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月2日 優先權日:2014年7月13日
【發明者】不公告發明人 申請人:胡世曦