專利名稱：三維式中文輸入鍵盤的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及計算機外部設備技術領域，具體地指計算機中文輸入鍵盤。
現有的計算機鍵盤多為標準化全編碼鍵盤，其按鍵數量多達一百個左右，主要鍵區按英文打字機的字母排布布置，對操作者的指法要求較高，使用時手指需保持在鍵盤的第二排基準鍵位上，其它排的按鍵都是按與基準鍵的相對位置來記憶，擊鍵后要回歸基準鍵以便繼續輸入。因此操作者在進行西文字符輸入時必須具備熟練的技能，且兩手必須進行頻繁的移動換位。而用西文鍵盤實現中文輸入，則是根據漢字的形或音等進行編碼，用相應的按鍵替代進行輸入。操作者在熟悉西文鍵盤指法的基礎上，還必須牢記漢字輸入法編碼與按鍵之間的對應關系，這就進一步增加了中文輸入的難度，中文輸入的速度也難以提高。
本實用新型的目的就是要提供一種按鍵數目少、操作規律性強、直觀易學、輸入效率高、可包含多種中文輸入方式的三維式中文輸入鍵盤。
為達到上述目的，本實用新型所設計的三維式中文輸入鍵盤，包括鍵座鍵座上的按鍵、以及鍵座內部主要是由單片機構成的鍵盤控制器。鍵座上設有與其活動連接的上蓋板，上蓋板內設有多張可翻轉到鍵座上來的活頁式鍵義卡片，每張鍵義卡片的邊緣設有一突出的標識翼片，各標識翼片的大小不同，每張鍵義卡片上印制有含字形構件符號或拼音符號的矩形方塊，這些方塊形成一個由行、列構成的陣列排布；相應地在鍵座的上部設有用于放置由上蓋板內下翻過來的鍵義卡片的位置，在這個位置的邊緣設有一排光電開關小孔，光電開關小孔與鍵義卡片的標識翼片呈對應遮擋關系；鍵座上的按鍵由一排行鍵組和一排列鍵組構成，布置在鍵座的下部，行鍵組中的每個按鍵都通過鍵座上的標示弧道與鍵義卡片中的每行一一對應，列鍵組中的每個按鍵則直接與鍵義卡片中的每列一一對應；鍵盤控制器根據所按下的行鍵、列鍵以及當前下翻的鍵義卡片這三方面的組合狀況確定輸入相應的字符代碼。本實用新型這種以行和列的方式所確定的關系是一種二維關系，它是以少量固定的行鍵和少量固定的列鍵組合而成較多的鍵定義，在此基礎上還包含有多張鍵義卡片，每張鍵義卡片上可以是以某一種中文輸入法為主的鍵定義陣列排布，故稱之為三維式中文輸入鍵盤。其組合而成的鍵定義總數為行數×列數×鍵義卡片數，除可容納多種中文輸入方法外，還可以適當安排其他特殊字符鍵定義，例如開機所必須的操作的字符鍵定義。
本實用新型的優點在于所設計的少量行鍵和列鍵與鍵義卡片上的行、列一一對應，十分直觀，容易記憶和掌握；其組合式的按鍵操作規律性極強，使用時無須手指頻繁移位和回歸基準鍵位的動作，便于盲打，輸入速度大幅度提高，能適用于多種中文輸入方式如五筆字形方法、漢語拼音方法等。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細的說明
圖1為一種三維式中文輸入鍵盤的結構示意圖；圖2為圖1所示鍵盤的鍵盤控制器的電路結構示意圖；圖3為圖1所示鍵盤的鍵義卡片之一，五筆字型輸入法鍵義卡片。
圖中所示的三維式中文輸入鍵盤，具有鍵座2以及與其鉸接的上蓋板1，打開上蓋板1，其內設有五張可翻轉到鍵座2上來的活頁式鍵義卡片3，每張鍵義卡片3的邊緣設有一突出的標識翼片6，各標識翼片6的大小不同，每張鍵義卡片3上印刷有以某一種中文輸入法為主的、由行、列構成的鍵定義陣列排布。相應地在鍵座2的上部設有用于放置由上蓋板1內下翻過來的鍵義卡片3的位置4，在這個位置4的邊緣設有五個光電開關小孔5，五個光電開關小孔5與五張鍵義卡片3的五個標識翼片6呈對應遮擋關系。鍵座2上的按鍵主要由一排行鍵組8和一排列鍵組9構成，錯位布置在鍵座2的下部，以便盲打時容易區分行、列按鍵的位置。行鍵組8和列鍵組9分別設有七個按鍵，行鍵組8中的每個按鍵都通過鍵座2上的標示弧道7與鍵義卡片3中的每行一一對應，列鍵組9中的每個按鍵則直接與鍵義卡片3中的每列一一對應。這種位置上的對應關系十分直觀，便于操作和記憶。同時，在鍵座2上用于放置鍵義卡片3的位置4的邊緣外還設有一排與鍵義卡片3中的行一一對應的指示燈10，每個指示燈均勻排布在相應的標示弧道7上，用以提示按下的行鍵的位置。此外，在鍵座2上還安排有幾個使用頻率很高的功能鍵Enter鍵、Space鍵，Ctrl鍵和Shift鍵，它們均布置在行鍵組8和列鍵組9的下方位置。這幾個使用頻率很高的單擊鍵對方便操作、提高輸入速度也是很重要的。
鍵座2上的按鍵由設置在鍵座2內部的鍵盤控制器來控制。鍵盤控制器電路中A1(8751)為單片控制器，它的內部包含中央處理單元、隨機存儲器和程序存儲器，并且包含四個8位的I/O端口。其中在二個I/O端口上有14根I/O線用程序設定為輸入口，分別用于測量對應于行鍵組8中七個行鍵的開關S2～S15和對應于列鍵組9中七個列鍵的開關S1～S7的開關狀態。在第三個I/O端口中，有3根I/O線用程序設定為輸出狀態，這3根I/O線的狀態經過三至八譯碼器A2(74LS138)后，分別驅動由L1～L7這七個發光二極管構成的一排指示燈10，用以提示行鍵的位置；另外5根I/O線則被設定為輸入狀態，與放置在五個光電開關小孔5內的五個光電管T1～T5的輸出端相連，以完成自動識別鍵義卡片3的功能。在第四個I/O端口中，有4根I/O線設定為輸入狀態，用以測試對應于Enter鍵、Space鍵、Ctrl鍵和Shift鍵的開關SK1～SK4的開關狀態；余下的4根I/O線，則分別設為2根輸入狀態、2根輸出狀態，這4根線經過三態鎖存器A3(74LS125)組合為二根雙向信號線CLOCK、DATA，再加上+5V線和⊥線成為與PC機相連的4根線。
單片控制器A1工作時不斷地檢測行鍵、列鍵以及功能鍵的狀態，確定有按鍵按下后，程序自動識別組合按鍵的位置，并根據當時光電開關小孔5的遮擋狀態，在程序存儲器內讀取相應的表格，找出相應輸入法的字符代碼，該代碼最終通過與PC機相連的4線電纜串行輸出到主機進行處理。
本三維式中文輸入鍵盤使用時，先打開上蓋板l，選擇合適的輸入方法的鍵義卡片3，下翻到鍵座2上的相應位置4，單片控制器A1通過對光電開關小孔5受光狀態的檢測，可判別當前下翻出的鍵義卡片3的編號。下翻的鍵義卡片上印刷有某種輸入方法的字形構件符號或拼音字符等可作為按鍵時的參照，而被支撐住的上蓋板1還可作為文稿架使用。如圖3所示的五筆字型輸入法鍵義卡片，其上為五筆字型的字根區陣列排布，它的行、列與鍵座2上的相應行鍵組8、列鍵組9中的按鍵一一對應，即行鍵組8中的五個鍵直觀地表示“橫”、“豎”、“撇”、“捺”、“折”這五個字根代碼區號，列鍵組9中的五個鍵則代表五個字根代碼的位號。按鍵操作為組合式按鍵操作，即由行鍵和列鍵共同組合選中相應鍵義卡片中的字符輸入主機。例如“嘲”字的拆分為“口”、“十”、“早”、“月”四個字根，從鍵義卡片上可以直觀地看到這四個字根的分布情況。具體操作為第一步，行鍵二——列鍵3同時按下；第二步，行鍵一——列鍵2同時按下；第三步，行鍵二——列鍵2同時按下；第四步，行鍵三——列鍵3同時按下。四次組合按鍵完畢，“嘲”字自動顯示在屏幕的編輯位置上。此外，在該鍵義卡片上還排布有常用的阿拉伯數字和一些標點符號，以最大限度地提高鍵盤的利用率，并方便操作。
其他中文輸入方法的鍵義卡片的排布可按照便于操作和記憶的規律進行。這種排布最終是以相應字符代碼的表格反映在單片控制器A1內部的程序存儲器內。這種存儲器是一種可擦除可改寫的EPROM存儲器，這對于按鍵的重新定義或修改是十分方便的。可以不對電路部分硬件結構作任何改變，只需重新印制鍵義卡片，并修改程序存儲器內的字符代碼表格區即可。這種鍵功能定義由軟件設定，一方面具有很大的靈活性，另一方面也適合于擴展功能。
權利要求1.一種三維式中文輸入鍵盤，包括鍵座、鍵座上的按鍵、以及鍵座內部主要是由單片機構成的鍵盤控制器，其特征在于；鍵座上設有與其活動連接的上蓋板，上蓋板內設有多張可翻轉到鍵座上來的活頁式鍵義卡片，每張鍵義卡片的邊緣設有一突出的標識翼片，各標識翼片的大小不同，每張鍵義卡片上印制有含字形構件符號或拼音符號的矩形方塊，這些方塊形成一個由行、列構成的陣列排布；相應地在鍵座的上部設有用于放置由上蓋板內下翻過來的鍵義卡片的位置，在這個位置的邊緣設有一排光電開關小孔，光電開關小孔與鍵義卡片的標識翼片呈對應遮擋關系；鍵座上的按鍵由一排行鍵組和一排列鍵組構成，布置在鍵座的下部，行鍵組中的每個按鍵都通過鍵座上的標示弧道與鍵義卡片中的每行一一對應，列鍵組中的每個按鍵則直接與鍵義卡片中的每列一一對應；鍵盤控制器根據所按下的行鍵、列鍵以及當前下翻的鍵義卡片這三方面的組合狀況確定輸入相應的字符代碼。
2.根據權利要求1所述的三維式中文輸入鍵盤，其特征在于所說的鍵座上用于放置鍵義卡片的位置的邊緣外還設有一排與鍵義卡片中的行一一對應的指示燈，每個指示燈均勻排布在相應的標示弧道上。
3.根據權利要求1或2所述的三維式中文輸入鍵盤，其特征在于所說的鍵座上還設有使用頻率很高的Enter鍵、Space鍵、Ctrl鍵和Shift鍵，它們布置在上述一排行鍵組和一排列鍵組的下方位置。
4.根據權利要求1或2所述的三維式中文輸入鍵盤，其特征在于所說的一排行鍵組和一排列鍵組在鍵座上錯位布置。
5.根據權利要求3所述的三維式中文輸入鍵盤，其特征在于所說的一排行鍵組和一排列鍵組在鍵座上錯位布置。
專利摘要一種三維式中文輸入鍵盤,包括鍵座及上蓋板,上蓋板內設有多張活頁式鍵義卡片,每張卡片上為一種中文輸入法為主的鍵定義的陣列排布。在鍵座上部設有放置下翻過來的鍵義卡片的位置,該位置邊緣設有光電開關小孔與鍵義卡片的標識翼片呈對應遮擋關系。在鍵座的下部設有行鍵組和列鍵組,行、列鍵組中的按鍵分別與鍵義卡片中的行、列一一對應。鍵盤控制器根據所按下的行鍵、列鍵及下翻的卡片這三方面的組合狀況確定輸入相應的字符代碼。
文檔編號G06F3/023GK2283279SQ9720930
公開日1998年6月3日 申請日期1997年1月31日 優先權日1997年1月31日
發明者何方, 何嘉斌 申請人:何方