專利名稱：字母鍵位核心模塊式電腦通用鍵盤的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型電腦外部輸入設備，即一種可在臺面上或立面上或持于手上使用的，駁接在多種電腦設備上的使用的電腦通用鍵盤。
背景技術：
在人類社會進入二十一世紀后，隨著微電子工業(yè)和信息技術產業(yè)高速發(fā)展，人們正在步入一個嶄新的電子信息化時代。當前在臺式PC電腦、便攜移動電腦、移動信息手機、信息家電、自控機設備等技術高速發(fā)展下，作為信息和自控產品的重要輸入工具之一的鍵盤正面臨著鍵盤鍵位形式及其結構安排滯后的嚴峻挑戰(zhàn)和變革的需求?，F(xiàn)實由于人人都不可避免要加入有鍵盤信息輸入的社會生活環(huán)境之中，這就使專業(yè)打字和日常生活信息輸入的分工細化與剝離。對大多數(shù)人來說已電子化的鍵盤在手指輸入過程中，采用雞啄米式的單指、雙指、單手多指的鍵盤點擊按鍵，仍可以滿足一般生活和工作中的鍵盤輸入需求。而現(xiàn)行主要流通使用的電子通用鍵盤仍是桌面式雙手可盲打操作使用的專業(yè)通用鍵盤，無論是專業(yè)打字員還是休閑老人用的鍵盤仍都是延續(xù)使用著1868年由Mr.Christopher、Mr.Latham和Mr.Sholes發(fā)明的“QWERTY”鍵位布局安排的通用鍵盤。所謂“通用鍵盤”就是指包括至少含有A、B、C……Y、Z這26個拉丁字母鍵位和10個阿拉伯數(shù)字鍵位的一切鍵盤。自1873年這個有著26個拉丁字母鍵盤“QWERTY”鍵位布局安排的機械打字機問世以來，人們未曾間斷的根據社會技術進步對這種鍵盤鍵位布局安排進行改革，如1936年Mr.August；Mr.Dvorak發(fā)明的DUORAK鍵盤(圖13)、1989年美國4824268專利鍵盤、2003年PCT-CA03-01461專利的“XPeRT”鍵盤(圖14)等，有著數(shù)以千計的關于鍵盤方面的設計改進方案。這些雙手打字鍵盤為了順應潮流，向著電子化、智能化、多媒體、多功能和人體工程學力向不斷研究發(fā)展，憑借新奇、實用、舒適不斷鞏固雙手鍵盤在其輸入設備中的巨人地位。然而面臨現(xiàn)代技術進步和“無縫計算”信息社會的到來，入們對信息交互傳輸、人機對話的基本介面-鍵盤提出了更高的要求，更多的固定、便攜、手持移動電子設備終端迫切需要高效易學的可單手作臺面操作和手持操作輸入的通用鍵盤出現(xiàn)。近二十年來，人們有的用簡單的A、B、C……字母的線性排列來布局安排小型單手通用鍵盤，很多人發(fā)明并申請了專利，如1986年中國CN86203165實用新型專利；1991年美國5059048專利；1994年美國5367298專利；2002年中國CN 02135635發(fā)明專利，它們都公開了以便于對字母位置的理解記憶、提高輸入效率和向小型便攜方向發(fā)展為目的對字母鍵位結構重新布局的單手操作通用鍵盤。但這些通用鍵盤的不足之處是其結構安排中的鍵位布局缺乏詳盡分析論證，行列布局格式固定僵化，未考慮到手持拇指操作問題，同時也沒有考慮到世界語言中使用最多的漢語文字的漢語拼音輸入問題和標調輸入鍵位問題。此外諸如法語、德語、西班牙語、世界語等語言多出的標調特形字母都使人們感到字母輸入鍵位存在鍵位不足的問題。人們以往對這些世界上共存的多種語言文字在電子通用鍵盤信息輸入這個課題上從未很好協(xié)調過，也未曾考慮鍵盤字母鍵位的核心化、模塊化、組合便利化、使之靈活配用于不同沒備的問題，這樣就使以往發(fā)明創(chuàng)造的電腦鍵盤在真正通用性與國際性上受到了局限。
因此要克服現(xiàn)行電腦鍵盤的不足就要深入了解、研究和發(fā)現(xiàn)各種語言文字在鍵盤輸入上的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)它們之間的協(xié)調點和鍵盤鍵位結構安排的關鍵點，形成創(chuàng)造新型電腦鍵盤的基礎和出發(fā)點。
以往技術在電腦鍵盤的獨立字母鍵位安排上很少考慮到漢字輸入的″拼音轉變法″方式使用的重要性，即依靠輸入漢語拼音字母用自動識別軟件或硬件字庫轉變?yōu)闈h字輸出。漢語拼音字母共26個拉丁字母與英文字母基本外形一致，可作一個漢字拼音起頭的音的字母也就是聲母字母有23個，其余的不起頭只作跟在后面的音叫韻母。單作韻母的字母有I、U、U三個(韻母U由字母V代替)，26個字母中A、E、O既可單獨作特殊聲母-零聲母(直接拿韻母起頭)又可作聲母后面的韻母。字母N、G在漢語拼音當中是兩個很特殊聲母字母，它們不但是兩個單聲母還可以作韻母的韻尾構成復合韻母的一部分。字母N可以和字母A、E、I、U組成多種復合韻母，字母N后加上字母G組成“NG”韻尾字母組合，它與A、E、I、O、U也可以組成多種復合韻母。從分析得知字母N在漢語拼音字母連接鏈中占有承前啟后的重要地位。字母G除作為單聲母在拼音開頭出現(xiàn)外，其它情況就是緊跟字母N后與字母N共生處在拼音字母連接鏈的尾端。聲母H是組成三個常用雙字聲母ch、sh、zh的字母之一，其在漢語拼音字母連接鏈中也占有較重要地位。經隨機統(tǒng)計，在漢語拼音字母使用中，前12位使用頻度高的字母由高到低排列分別是I、N、A、E、U、H、G、O、D、S、Y、Z占文字拼音字母總點擊率的83.3％(見圖15)，其中I、N、A、E、U、H、G、O八個字母自身高于平均點擊率，最高的字母I占14.5％、次高的字母N占11％、最低的字母O占5.3％。
以往技術在電腦鍵盤的鍵位安排中同樣沒有充分考慮到英語文字字母輸入的特點及規(guī)律。英文字母共26個拉丁字母，前12位使用頻度高的字母由高到低排列分別是E、O、T、A、I、N、S、R、H、L、D、C占字母總點擊次數(shù)的82.9％(見圖18)，其中前十個字母自身高于平均點擊率，它們最高的是字母E占12％、次高的是字母O占9.4％、最低的是字母L占4.1％。特別是字母H在英語文字鏈中也占有承前啟后的重要作用，如ch、sh、th、wh前綴組合。輔音字母N與元音字母A、E、I、O、U也有著密切交融的鄰接和分隔音節(jié)的關系?，F(xiàn)行鍵盤中英語中常用詞綴、字母組合等在鍵位布局安排上和方便記憶上都缺乏應有考慮。
以往技術在電腦鍵盤的鍵位安排中也未考慮顧及法語文字字母輸入的特點及規(guī)律。法文字母除基本應備26個拉丁字母外、還有五種注腳音符形成的12個標調字母，法語中前十二位使用頻度高的字母由高到低分別是E、S、A、I、N、R、U、T、L、O、D、P占字母點擊次數(shù)的84.3％(見圖15)，其中前十個字母自身高于平均點擊率，它們最高的是字母E占14.9％、次高的是字母S占9.6％、最低的是字母O占5.2％，其所有標調字母點擊率僅占百分之幾，它們分布在符號鍵位中和數(shù)字上擋鍵位中，沒有固定專設區(qū)。
經對上述客觀規(guī)律作隨機統(tǒng)計比較可以得出漢、英、法三種語言字母點擊率排序規(guī)律是漢語前十位字母是I、N、A、E、U、H、G、O、D、S占總點擊率77.6％英語前十位字母是E、O、T、A、I、N、S、R、H、L占總點擊率76.7％法語前十位字母是E、S、A、I、N、R、U、T、L、O占總點擊率77.5％三種語言前十位中共有的字母是E、A、I、N、O、S六個字母。三種語言的字母混合點擊率由高到低排列是(見圖15)前十位是E、I、A、N、O、S、T、U、R、H占總點擊率72.8％；中間六位是L、D、G、M、C、Y占總點擊率16.6％；合計前十六位占總點擊率89.4％，后十位是P、W、F、B、J、V、Z、X、Q、K和標調字母占總點擊率10.6％。
所以充分考慮漢語文字拼音字母使用頻度、字母鏈順序構成和以英語、法語為代表的西方語言文字字母使用頻度、字母鏈順序構成，分析中西語言文字之間在表音字母輸入上的共同點和關聯(lián)規(guī)律找出組成漢、英、法三種語言的混合化高頻度字母，特別是點擊率排序為E、I、A、N、O、S、T、U、R、H、L、D、G、M、C、Y這十六個字母是多么重要，因為這就是我們發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造新的電腦鍵盤結構安排技術的起點和必由之路?？梢哉f，電腦鍵盤的字母鍵位結構布局安排是鍵盤的靈魂，作好字母輸入區(qū)的鍵位安排是鍵盤結構安排的關鍵。以往技術方案對N、G、H這三個字母鍵位與A、E、I、O、U五個元音/韻母字母鍵位在多種語言共享這個技術層面是上多么缺乏統(tǒng)一安排和全面深入的了解與運用。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是創(chuàng)造出一種可用于臺面或立面或手持進行單手操作或是單手及雙手扶持于手中由拇指操作的，能夠滿足人體工程學要求適于體閑操作需要的，可根據鍵盤造型和使用需要靈活組配設計出四縱列或五縱列或六縱列字母鍵位排列并依然保持基本核心鍵位群體排列不變的電腦鍵盤；創(chuàng)造出使人們無論遇到何種排列的本技術方案電腦鍵盤都一樣熟悉使用，在文字輸入時手指點擊移動距離小、操作順暢高效，既方便漢語拼音文字輸入又方便以英語為核心的西方文字輸入的電腦鍵盤。
本實用新型是以現(xiàn)行電子信息技術為實體基礎，通過對漢語拼音文字和英語等西方語言文字的字母使用規(guī)律的研究分析和運用，創(chuàng)造出技術解決方案的。
本技術方案中的電腦鍵盤具有現(xiàn)行鍵盤已有應有的硬件裝置、器件和驅動軟件，在鍵盤操作區(qū)中有字母鍵位群組成的字母輸入區(qū)和諸如數(shù)字符號、功能切換、指標導航、編輯控制等鍵位區(qū)域及鼠標控制器件、存儲器件等，其特征在于本技術方案中電腦鍵盤的字母輸入區(qū)(1)中26個拉丁字母鍵位被分為兩部分，一部分為高點擊率呈塊形區(qū)域排列的基本核心鍵位群；另一部分為低點擊率分散排列的外圍游離鍵位?；竞诵逆I位群理論上應采取n行×m列鍵位組成點擊率集中并高于60％以上的、輸入順暢高效、有學習記憶特點的鍵位陣列，n、m分別代表3、4、5數(shù)字之一，這個陣列的行列形式、參加字母和鍵位排列順序確定為產品標準后，形成在本系列鍵盤中統(tǒng)一固定不變的將為人們熟悉操作的字母鍵位核心模塊(2)，所余下26-(n×m)個低點擊率字母鍵位作為外圍游離鍵位根據字母輸入區(qū)的排列走向布置在核心模塊的周邊，使鍵盤的字母輸入區(qū)形成不少于n行和不少于m列的排列區(qū)域，當人們遇到這種不同排列的本方案電腦鍵盤時只要看到統(tǒng)一共有的字母鍵位核心模塊就能一樣很快熟悉鍵盤的使用。在有九個以上字母鍵位鍵位陣列的核心模塊中都有N鍵位與A、E、I、O、U五個元音字母鍵位中的三個鍵位在行列線上連接形成的2×2方陣的鍵位核心(4)，G鍵位與這個核心的N鍵位緊密相連。
根據圖16中漢語、英語和法語字母點擊率統(tǒng)計表的研究統(tǒng)計結果和體閑使用以拇指操作的電腦鍵盤的結構特點，本技術方案中基本核心鍵位群是采取大小適中的鍵陣形式，即由有A、E、I、O、U、N、G、H字母參加的十二或十六個高點擊率字母鍵位組成最具靈活組配能力的3×4或4×4行列字母鍵位核心模塊(2)。這個字母鍵位核心模塊和所余外圍游離字母鍵位配合，可以靈活組配設計出滿足電腦鍵盤體閑使用與不同造型和鍵盤排列需要的不少于四縱列和三橫行或四橫行鍵位排列布局的鍵盤字母輸入區(qū)(1)。本方案中3×4或4×4行列鍵陣字母鍵位核心模塊(2)的重要特征是N鍵位與A、E、I、O、U五個元音字母鍵位中的至少四個鍵位在行列線上相連接形成高點擊率字母鍵位組鏈(3)，N鍵位在這個組鏈中與其中三個鍵位形成2×2行列的鍵位核心(4)，G鍵位與這個核心的N鍵位相連，H鍵位隔著這個核心的一個元音字母鍵位與N鍵位直線相連。
本技術方案中3×4或4×4行列鍵陣字母鍵位核心模塊(2)的典型特征是以N鍵位為中心A、E、I、O、U這五個元音字母鍵位采取聚攏形態(tài)，構成以N鍵位和一個元音字母鍵位為共用鍵位的兩個互相融合的字母鍵位核心(4)形式，即A、E、I、O、U五個元音字母鍵位呈C形三面圍接N鍵位于開口中形成3×2陣列形式的字母鍵位核心組(5)，G鍵位與N鍵位在開口方向一邊相連，H鍵位隔著一個元音字母鍵位與N、G鍵位在行列線上直線相連，使A、E、I、O、U、N、G、H八個字母鍵位形成一個高點擊率的典型意義的字母鍵位核心區(qū)(6)；字母鍵位核心區(qū)還可以是由H、I、N、G鍵位由左至右排列在同一行，從左至右相連的E、A鍵位和O、U鍵位分別處在I、N鍵位的上下兩方排列形成，使E、I、O三個字鍵位成為H和N鍵位的共軛元音字母鍵位，這樣E、A、O、U、H、I、N、G八個鍵位連在一起構成軸對稱的具有諸如ing等多個橫置常用英文字母組合和漢語拼音韻母組合、輸入順暢的最佳字母鍵位核心區(qū)(6A)，其漢語拼音點擊率高達70％，英語字母點擊率54％，法語字母點擊率50％。
本技術方案中字母鍵位核心模塊(2)的標準4×4行列鍵陣的安排特征是，由E、I、A、N、O、S、T、U、R、H、L、D、G、M、C、Y這漢語、英語和法語字母平均點擊率在前十六位字母鍵位組成，在4×4鍵位行列中行序由上到下、字母由左到右的核心模塊鍵陣排列是C、E、A、R，H、I、N、G，T、O、U、D，S、L、Y、M，這種布局排列構成了輸入漢語拼音文字和英語、法語文字的手指點擊移程距離最小、字母點擊率為漢語88.4％、英語91.5％、法語87.9％最佳高效的標準字母鍵位核心模塊(2A)，從其右上到左下的扇狀拇指靈活移動區(qū)域中布滿了高點擊率字母鍵位。
在包含有字母鍵位核心模塊(2)的字母輸入區(qū)(1)中安排有以H字母鍵位為靠近中心目標聚攏了C、T、S、Z、W五個輔聲字母鍵位中的至少三個字母鍵位并使它們在行列線上相連一起構成的雙輔聲字母鍵位組鏈(7)。
鍵盤還可根據單指操作情況設置單擊暫用、雙擊自鎖的雙態(tài)功能切換鍵位，即單點擊一次該鍵位暫時自鎖進入狀態(tài)，使用一次后狀態(tài)自動失效，雙點擊該鍵位持續(xù)自鎖保持狀態(tài)，等再點擊一次該鍵后解除狀態(tài)，這里用加注符號的Shift Lock鍵位、Alt Lock鍵位、Num Lock鍵位和Caps Lock鍵位來取代傳統(tǒng)的Shift、Alt、Num Lock、Caps Lock鍵位。在實施中利用鍵盤硬件電路上設置的與、非門邏輯電路或軟件設置識別程序控制這些雙態(tài)功能切換鍵位操作是容易辦道的，使單擊該鍵時激活功能切換鍵進入暫時自鎖狀態(tài)、指示燈點亮，相關鍵位按下使用一次后信號反饋觸發(fā)該鍵控制電路使其自動解除狀態(tài)、指示燈熄滅；在連續(xù)兩下點擊該鍵激活功能切換鍵進入深度自鎖狀態(tài)、指示燈點亮，相關鍵位被多次使用后，需再點擊一次該鍵使邏輯電路或軟件判斷以解除狀態(tài)、指示燈熄滅。使用這樣的單擊暫用、雙擊自鎖的雙態(tài)功能切換鍵位(18)方便了單手、特別是單指的鍵盤操作和對鍵盤鍵位的濃縮，一個默認鍵位加有Shift Lock鍵位、Alt Lock鍵位，Num Lock鍵位和CapsLock鍵位控制或以其它什么名稱出現(xiàn)的Lock鍵位，在系統(tǒng)協(xié)調下可以再增加四個鍵角上的鍵位標符，這就極大增加了一個鍵位的信息、符號承載量。
為了解決漢語拼音標調和一些語言多出的標調字母問題，本方案在字母輸入區(qū)(1)鍵位行列周邊上設置四個從傳統(tǒng)鍵盤的符號鍵組中找出適于現(xiàn)行軟、硬件的既用于漢語拼音聲調輸入又用于擴展西文標調字母輸入的聲調/標調字母鍵位(9)，它們分別被安排為“[{”鍵位代表陰平--聲符、“]}”鍵位代表陽平/聲符、“、～”鍵位代表上聲v聲符、“、|”鍵位代表去聲\聲符，它們可以在非英語、非漢語狀態(tài)下由軟、硬件支持在Caps Lock、Shift Lock、Alt Lock三個功能鍵的切換下并加上默認字母使每個鍵位產生四個帶有標調符號的字母，這樣使四個聲調/標調字母鍵位(9)共可產生十六個某種語言特形字母。這種安排打破傳統(tǒng)鍵盤字母輸入區(qū)只有26個拉丁字母鍵位的局限，使本電腦通用鍵盤預留標調鍵位滿足多種語言文字輸入，使之真正國際化、通用化。
電腦鍵盤的字母輸入區(qū)(1)可任意設計為四縱列和三橫行或四橫行以上字母鍵位布局，其中最佳安排布局是呈四縱列七行或五縱列六行或六縱列五行排列，字母鍵位核心模塊(2/2A)嵌入其中一域，五縱列六行排列是最適中標準型排列的字母輸入區(qū)(1)。
電腦鍵盤的字母輸入區(qū)(1)可呈五縱列六行鍵位陣列，按行序由上到下、字母由左到右的布局是B、 C、E、A、R，Z、 H、I、N，G，X、 T、O、U、D，P、 S、L、Y、M，K、 W、F、V、J，--、/、v、\、Q，排列組成最佳五縱列字母輸入區(qū)(1A)，最佳高效字母鍵位核心模塊(2A)安排嵌入其右上部，在漢語拼音中--為陰平、/為陽平、v為上聲、\為去聲這四個常用聲調號，它們作為四個語言聲調/標調字母鍵位(9)可以加入最下一行，也可以為空格鍵和功能鍵位取代。
電腦鍵盤的字母輸入區(qū)(1)也可呈四縱列七行鍵位陣列，按行序由上到下、字母由左到右的布局是Z、 B、 X、 P，C、 E、 A、 R，H、 I、 N、 G，T、 O、 U、 D，S、 L、 Y、 M，W、 F、 V、 J，K、空格鍵、Q，排列組成最佳四縱列字母輸入區(qū)(1B)，字母核心模塊(2A)安排嵌入其中段，空格鍵嵌入最下行中部，聲調/標調字母鍵位(9)可以加在最上一行或最下一行，也可以被其它功能鍵位取代。
電腦鍵盤的字母輸入區(qū)(1)還可呈六縱列五行鍵位陣列，按行序由上到下、字母由左到右的布局是K、 B、C、E、A、R，Q、 Z、H、I、N、G，X、 W、T、O、U、D，F(xiàn)、 P、S、L、Y、M，--、/、v、\、V、J，排列組成最佳六縱列字母輸入區(qū)(1C)，標準字母鍵位核心模塊(2A)安排嵌入其右上部，十個外圍游離字母鍵位(8)在最左兩列和最下一行，四個語言聲調/標調字母鍵位(9)可加入最下一行左邊，也可為空格鍵和功能鍵位取代。對于有十余個較多標調字母的語言文字，如法語、西班牙語等其腳注標調字母可以采用即時加注或加上擋鍵位形式。
電腦鍵盤的字母輸入區(qū)(1)和附屬鍵位、器件可根據設備需要安排成電路和機械上相連的兩個區(qū)域；一個鍵盤上可以安排左右兩個軸對稱的字母輸入區(qū)(1)和字母鍵位核心模塊(2)以照顧左右手都可工作。電腦通用鍵盤上還可設置有中西文或兩種語言文字的轉換鍵位和其它轉換鍵位等功能鍵位(12)；鍵盤的數(shù)字鍵位區(qū)(10)和符號鍵位(11)可位于字母輸入區(qū)(1)上方或側方或作為上擋鍵疊加于字母輸入區(qū)(1)內的字母鍵位上，鍵盤的鍵位行列可以有斜度和規(guī)律性嵌入交錯；空格鍵位和Enter鍵位可嵌入字母輸入區(qū)(1)內或置于其外，空格鍵位可以有兩個分開設置的鍵位。
本方案鍵盤可以根據設備需要在字母輸入區(qū)周邊設置相應的數(shù)字鍵位、字符鍵位、功能鍵位、導航快捷鍵位(13)、指標移動器件，指標移動器件(14)可以是帶有點擊功能的鼠標控制軌跡球或鼠標控制觸控板或鼠標控制搖桿或鼠標控制光電板等。
電腦鍵盤實體的硬件制造可以移植現(xiàn)行OEM器件統(tǒng)籌設計，特別是效仿移動電話手機鍵盤技術實現(xiàn)完美的電腦鍵盤為人們所用。
本技術方案鍵盤作為電腦設備延伸外設這個整體，在新增擴展鍵區(qū)、功能鍵和功能器件的情況下，在稍加調整設定的現(xiàn)行軟件支持下仍可利用各種現(xiàn)有有線技術如USB接口技術，無線、紅外線、藍牙等數(shù)據協(xié)議技術方式與其終端設備進行信號數(shù)據交換，在其鍵盤體上設置存儲器件插口座(16)、微型硬盤插口座(17)和顯示器件等。在現(xiàn)有技術統(tǒng)籌下新型概念下的通用鍵盤完全可以執(zhí)行通用鍵盤+鼠標器+外置個性字庫+外置存儲器+移動信息設備的部分功能直至全部功能。
本實用新型技術方案的有益效果1.電腦鍵盤整體布局可靈活多樣鍵盤結構布局能根據設備需要以字母鍵位核心模塊(2/2A)為中心周邊布置游離字母鍵位及調號鍵位可靈活方便組配成四縱列或五縱列或六縱列字母輸入區(qū)來實現(xiàn)鍵盤的多種適用性。
2.電腦鍵盤具有獨特高效、統(tǒng)一的字母鍵位核心模塊便于人們認知、熟練使用在各種行列鍵陣的核心模塊中最好的是標準4×4行列最佳高效字母鍵位核心模塊(2A)可擔負90％左右的中西文字母點擊率，其獨特布局使人們無論遇到何種排列的本方案鍵盤都一樣能熟悉使用，中西文輸入操作時擊鍵范圍集中、手指移動距離小、點擊順暢高效。
3.電腦鍵盤字母鍵位中西文輸入兼顧、好學易記、鍵位布局流暢鍵盤的字母輸入區(qū)兼顧適應漢語拼音文字和以英語為代表的西方多種語言文字的輸入，鍵盤字母輸入區(qū)上以H鍵位為中心的連接C、S、Z、T、W鍵位的左路字母鍵位組鏈形成漢語拼音ch，sh，zh雙字母聲母、英語ch，sh，th，wh前綴；其以N鍵位為中心連接A、E、I、O、U、G鍵位的右路字母鍵位組鏈形成漢語拼音an，un，eng，ong，ing…多個雙韻母字母群和英語ing后綴。對于英語來說鍵盤字母鍵位容易記住，在字母鍵位核心模塊(2A)第一行有E、A、R可形成ea，er，ar詞綴；第二行有I、N、G可形成in，ing詞和詞綴；第三行有S、O、U可形成so，ou詞和間綴；第四行有L、Y、M可形成ly，my等詞綴和詞。對于漢語拼音來說也記憶方便，如鍵位核心組(5)的E、A、I、O、U、N鍵位加上旁邊的G鍵位，七個集中有序排列的字母鍵位幾乎囊括了所有的漢語拼音韻母組合。所有英語輔音字母和漢語拼音的聲母環(huán)繞其語言中元音字母/韻母字母的周邊使鍵位點擊尋找、學習記憶有規(guī)律可尋。
4.電腦鍵盤可實現(xiàn)手持拇指休閑操作，可微型化便攜使用由于鍵盤字母輸入區(qū)安排布局為四到六縱列，寬度在4-6厘米左右，并使鍵盤其它鍵位區(qū)在其上方延伸，這均屬于單手拇指可觸及范圍；如使數(shù)字鍵位區(qū)、符號鍵位區(qū)和功能鍵位區(qū)等處于字母輸入區(qū)的左側，雙手拇指可共同操作這個鍵盤。本技術可使鍵盤向微型化縱置手持式方向發(fā)展，使其能成為隨身攜帶的開機密鑰控制器。
5.電腦鍵盤擴展了字母輸入鍵位、方便多種文字輸入本鍵盤技術方案打破了字母輸入區(qū)只有26個位置的傳統(tǒng)觀念，增添四個為一組的標聲/標調字母鍵位(9)，充分考慮了鍵盤適應多種語言國際化新需求。
6.電腦鍵盤以人為本給便攜手持操作的鍵盤增加了辦公和休閑使用新功能本技術方案可根據使用需求增加了Shift Lock、Alt Lock等雙態(tài)功能切換鍵位、語言轉換鍵等便捷使用的鍵和菜單導航鍵組，可以加入軌跡球、觸控搖桿、觸控板、光電觸控器等拇指操作的電腦游標控制裝置，還可在鍵盤側置具有個性化字庫及軟件內容的存儲卡和微型硬盤，使鍵盤也成為智能終端隨身攜帶。
7.本方案電腦鍵盤其結構可使鍵盤制造的更加精巧美觀符合人體工程學和美學需求本方案鍵盤的微型化趨勢可以給人們以無限創(chuàng)造其精巧外觀的空間，運用現(xiàn)代手機鍵盤技術可以輕而易舉的將其在外觀造型上、鍵盤背景燈色上、鍵字發(fā)光上、上擋鍵分色顯示上，給予人們無論在晝與夜以使用上的身心享受，并特別適于雙態(tài)功能切換鍵的使用。


現(xiàn)有十二個實施例附圖和三個現(xiàn)行技術說明圖表圖1.是《鍵盤字母核心模塊圖譜》圖2.是《鍵盤字母輸入區(qū)例圖》圖3.是《四縱列字母輸入區(qū)鍵盤整體結構圖列》圖4.是《五縱列字母輸入區(qū)鍵盤整體結構圖列》圖5.是《六縱列字母輸入區(qū)鍵盤整體結構圖列》圖6.是《四縱列鍵位字母/數(shù)字共鍵位手持鍵盤》圖7.是《六縱列字母鍵位單手桌面鍵盤》圖8.是《五縱列鍵位手持鍵盤》圖9.是《橫置桌/持兩用鍵盤》
圖10.是《橫向折疊桌/持兩用鍵盤》圖11.是《3×3行列字母鍵位核心模塊雙手桌用鍵盤》圖12.是《帶屏手持智能鍵盤》圖13.是《DUORAK鍵盤圖》圖14.是《XPeRT鍵盤圖》圖15.是《漢、英法語言字母點擊率統(tǒng)計表》附圖中所標各部位及裝置標號序列是鍵盤字母輸入區(qū)(1)、 五縱列字母輸入區(qū)(1A)、四縱列字母輸入區(qū)(1B)、 六縱列字母輸入區(qū)(1C)、字母鍵位核心模塊(2)、標準字母鍵位核心模塊(2A)、高點擊率字母鍵位組鏈(3)、字母鍵位核心(4)、字母鍵位核心組(5)、 字母鍵位核心區(qū)(6)、最佳字母鍵位核心區(qū)(6A)、 雙輔聲字母鍵位組鏈(7)、外圍游離字母鍵位(8)、標聲/標調鍵位(9)、數(shù)字鍵位(10)、符號鍵位(11)、功能鍵位(12)、導航編輯鍵位(13)、指標控制器件(14)、USB接口插座(15)、存儲器件插口座(16)、微型硬盤插口座(17)、雙態(tài)功能切換鍵位(18)。
具體實施例參見圖1.的《字母鍵位核心模塊圖譜》是本方案實施基礎-字母鍵位核心模塊(2)的多種行×列鍵陣可選的實施方案舉例，從圖1-1～13舉出十三種各式鍵陣例子的核心模塊(2)來示意其中2×2方陣的字母鍵位核心(4)；高點擊率字母鍵位組鏈(3)；字母鍵位核心組(5)；字母鍵位核心區(qū)(6/6A)等在字母鍵位排列上的關系。圖1-1中是3×3鍵陣，有一核心(4)在N鍵位與五元音鍵位相連的組鏈(3)中，G鍵位與N鍵位緊密相連，H鍵位隔著一個元音字母鍵位與N鍵位在行列線上相連，其點擊率為63.5％；圖1-2中是3×3鍵陣，有兩個相互融合的核心(4)即一個核心組(5)，G鍵位與N鍵位相連，其點擊率為63.1％；圖1-3中是3×4鍵陣，有一個核心組(5)，H、G鍵位分別處在核心組(5)的I、N鍵位左右兩側形成核心區(qū)(6A)，其點擊率為75％；圖1-4中是3×4鍵陣，有一個N鍵位與五元音鍵位相連的組鏈(3)和其內的核心(4)，點擊率為75.1％；圖1-5中是4×3鍵陣，有兩個相互融合的核心(4)即一個核心組(5)，H鍵在O鍵上方、G鍵在N鍵下方，四鍵直線相連穿過核心組(5)形成八鍵位核心區(qū)(6)，點擊率為79.2％。圖1-6～10都是4×4鍵陣由漢、英、法語平均點擊率前十六位的E、I、A、N、O、S、T、U、R、H、L、D、G、M、C、Y鍵位按不同供選方式排列組成，它們的點擊率均為89.4％，圖1-6中有一個N鍵位與五元音鍵位相連的組鏈(3)和其內的核心(4)，在H鍵位與N鍵位之間有E、O、A、U四個共軛元音字母鍵位，C、H、T、S四個輔音字母鍵位連成一線；圖1-7中有一個N鍵位與四個元音鍵位相連的沒有U鍵位連接上的組鏈(3)和其內的核心(4)；圖1-8中有一個O、U在I、N鍵位上方，E、A在I、N鍵位下方的核心區(qū)(6A)；圖1-9中有N鍵位與五個元音鍵位相連的組鏈(3)和其內的核心(4)，G鍵位與N鍵位緊密相連，H鍵位隔著一個元音字母鍵位與N鍵位直線相連；圖1-10中是4×4鍵陣標準排列的最佳字母鍵位核心模塊(2A)，內有一個高效的核心區(qū)(6A)，其內形成多個橫向英文字和字母組合如ear、in、to、sly、ea、ing、ou、ly，點擊順暢，其點擊率為89.4％；圖1-11中是5×4鍵陣排列，內部層次豐富，有核心、核心組、核心組鏈、核心區(qū)和縱列相連的雙輔聲字母鍵位組鏈(7)，由二十個字母鍵位組成的點擊率為93.9％的核心模塊(2)；圖1-12中是4×5鍵陣排列，布局層次豐富區(qū)域分明，可見左路雙輔聲字母鍵位組鏈和右路元音/韻母字母鍵位組鏈加H鍵位組成的核心區(qū)(6A)，其點擊率為94.4％；圖1-13是理論上的5×5行列極限鍵陣排列，除Q鍵位外二十五個字母參加的，可認為是層層嵌套的心、核組、組鏈、區(qū)所構成的最大級字母鍵位核心模塊(2)，其平均點擊率為98.6％。
參見圖2.的《鍵盤字母輸入區(qū)布局圖》是本方案常用三種縱列布局的字母輸入區(qū)(1)的實施舉例，在這些例中標出核心組(5)、核心區(qū)(6A)、核心模塊(2A)、雙輔聲字母鍵位組鏈(7)、標聲/標調字母鍵位(9)和外圍游離字母鍵位(8)。圖2-1是五縱列六橫行排列布局的標準字母輸入區(qū)(1A)，十個外圍游離鍵位(8)成L狀一縱列一橫行邊圍排列將核心模塊(2A)托于右上部，四個標聲/標調鍵位(9)在最下行。圖2-2展示了四縱列七橫行排列布局并加有標調鍵位行的瘦窄式字母輸入區(qū)(1B)，十個外圍游離鍵位(8)成上下兩部分邊圍排列將核心模塊(2A)夾于中間部，四個標聲/標調鍵位(9)排在輸入區(qū)上面一行。圖2-3是六縱列五橫行排列布局的肥寬式字母輸入區(qū)(1C)，十個外圍游離鍵位(8)成兩縱列及加一橫行兩部分邊圍排列將核心模塊(2A)托于右上部，有四個法語即時加注用的標聲/標調鍵位(9)在最下行左邊，如排在右邊，V、J鍵位也可以排K、P鍵位下方。
參見圖3.的《四縱列字母輸入區(qū)鍵盤實施結構圖》實施例是本方案中鍵盤結構基本實施例之一，在字母輸入區(qū)(1)中都有字母鍵位核心模塊(2A)，圖3-1是59鍵位的鍵盤實施結構圖例，字母輸入區(qū)(1B)在鍵盤右下方，其上方依次有符號鍵位(11)、數(shù)字鍵位(10)、導航編輯鍵位(13)，標聲/標調鍵位(9)、功能鍵位(12)、雙態(tài)功能切換鍵位(18)在鍵盤最左側縱列；圖3-2是63鍵位的鍵盤實施結構圖例，字母輸入區(qū)(1B)在鍵盤腰部下方，其上方依有符號鍵位、數(shù)字鍵位、導航編輯鍵位，標聲/標調鍵位和雙態(tài)功能切換鍵位在鍵盤最下兩行；圖3-3是48鍵位的鍵盤實施結構圖例，字母輸入區(qū)(1B)在鍵盤下部，其上方安排有標聲/標調鍵位(9)、符號鍵位、導航編輯鍵位、中/英語言切換的功能鍵位和Alt Lock、Ctrl Lock、Caps Lock雙態(tài)功能切換鍵位，數(shù)字鍵位作為上檔鍵位與字母鍵位共用一鍵，由Num Lock功能鍵位切換。
參見圖4.的《五縱列字母輸入區(qū)鍵盤實施結構圖》實施例是本方案中鍵盤結構基本實施例一，在字母輸入區(qū)(1)中都有字母鍵位核心模塊(2A)，圖4-1是71鍵位的鍵盤實施結構圖例，字母輸入區(qū)(1A)在鍵盤中下右側，其上方依次有德語用的特形字母的標聲/標調鍵位(9)、符號鍵位、導航編輯鍵位，肩負數(shù)字/F功能鍵雙重任務的數(shù)字鍵位在鍵盤最左側形成單獨縱列，功能鍵位在最下一行；圖4-2是77鍵位的鍵盤實施結構圖例，字母輸入區(qū)(1A)在鍵盤腰部下方右側，其上方依次有符號鍵位、數(shù)字鍵位、導航編輯鍵位，其下方有標聲/標調鍵位(9)和部分功能鍵位，F(xiàn)功能鍵位在鍵盤最左側形成單獨縱列；圖4-3是60鍵位的鍵盤實施結構圖例，字母輸入區(qū)(1A)在鍵盤下部，其上方依次安排有標聲/標調鍵位、符號鍵位、數(shù)字鍵位、導航編輯鍵位，功能鍵位和雙態(tài)功能切換鍵位在最下一行。
參見圖5.的《六縱列字母輸入區(qū)鍵盤實施結構圖》實施例是本方案中鍵盤結構基本實施例之一，在字母輸入區(qū)(1)中都有字母鍵位核心模塊(2A)，圖5-1是83鍵位的鍵盤實施結構圖例，字母輸入區(qū)(1C)在鍵盤腰部下方右側，其上方依次有符號鍵位、數(shù)字鍵位、部分功能鍵位和導航編輯鍵位，F(xiàn)功能鍵位在鍵盤最左側形成單獨縱列，鍵盤左上角有便于左手指操作的第二個空格鍵，鍵盤下部有標聲/標調鍵位、功能鍵位和雙態(tài)功能切換鍵位；圖5-2是71鍵位的鍵盤實施結構圖例，字母輸入區(qū)(1C)在腰部下方，其下方有部分符號鍵位、功能鍵位和雙態(tài)功能切換鍵位，其上方有標聲/標調鍵位、數(shù)字鍵位、導航編輯鍵位和部分功能鍵位，數(shù)字鍵位在Fn功能鍵位切換下同時肩負F功能鍵作用。
圖6至圖12是七個鍵盤產品的實施例圖，從圖中可以看到由行列鍵陣組成的字母鍵位核心模塊(2/2A)與鍵盤字母輸入區(qū)一起在鍵盤產品上的宏觀面貌及其所處在產品上的位置所在，使我們便于體會到其鍵盤布局結構給產品帶來的優(yōu)越性效果。圖6《四縱列鍵位字母/數(shù)字共鍵位手持鍵盤》中的四縱列鍵位字母/數(shù)字共鍵位手持拇指操作用的電腦鍵盤其布局簡潔，基本滿足使用需求，Num Lock功能鍵控制字母與數(shù)字切換，有軌跡球鼠標控制器件(14)和USB接口插座(15)；圖7《六縱列字母鍵位單手桌面鍵盤》中的六縱列字母輸入區(qū)的鍵盤是桌面使用為主的單手電腦鍵盤，其前端有軌跡球鼠標指標控制器件(14)，側面有SD卡存儲器件插口座(16)，大寫字母和上擋鍵位由Caps Lock，ShiftLock雙態(tài)功能鍵位(18)來切換；圖8《五縱列鍵位手持鍵盤》中的手持電腦鍵盤具有觸控板鼠標器(14)和四個標調鍵位使信息輸入和控制能力提高，在鍵盤尾部有USB接口(15)；圖9《橫置桌/持兩用鍵盤》中的鍵盤是六縱列字母輸入區(qū)的橫置鍵盤，便于在桌上、膝上、持于手中用拇指操作或手指點擊使用，其打開角度可調，鍵盤中部有較大鍵位擴展區(qū)，右上角有便于拇指使用的觸控板鼠標指標控制器(14)；圖10.是《橫向折疊桌/持兩用鍵盤》中的鍵盤為袖珍折疊便攜式電腦鍵盤，橫向打開可展于桌上點擊操作或持于手中拇指操作，前端有USB插座由插頭連線于電腦上；圖11《3×3行列字母鍵位核心模塊雙手桌用鍵盤》中鍵盤是置于桌面上雙手點擊使用的，只有九個字母鍵位的核心模塊(2)在鍵位群的右側，這個3×3行列的鍵位核心模塊使字母鍵位群形成三行多縱列的字母輸入區(qū)，使整個鍵盤具有傳統(tǒng)鍵盤式樣；圖12《帶屏手持智能鍵盤圖》中的帶屏智能鍵盤是帶翻蓋顯示屏的便攜式電腦智能鍵盤，其脫機后可隨時輸入信息，其有微型硬盤插口座(17)和觸控板鼠標指標控制器(14)，其字母輸入區(qū)及環(huán)周鍵位呈交錯狀排列。
權利要求1.一種可在臺面上或立面上或手持使用，以有線或無線或紅外線等方式連接電腦設備的電腦通用鍵盤，同其它現(xiàn)行電腦鍵盤一樣其具有26個拉丁字母鍵位、數(shù)字鍵、符號鍵、功能鍵等輔助鍵位和相應軟硬器件裝置用于電腦輸入和操控，其特征在于鍵盤的字母輸入區(qū)(1)由將26個拉丁字母鍵位分為高點擊率團塊形區(qū)域排列的基本核心鍵位群和低點擊率分散排列的外圍游離鍵位兩部分組成；基本核心鍵位群的行列形式采取n行×m列，由n×m個字母鍵位組成的點擊率集中的鍵位陣列，n、m代表3、4、5之一數(shù)，這個陣列的行列形式、入選字母和位置排序確定后就形成統(tǒng)一固定不變的字母鍵位核心模塊(2)；所余26-(n×m)個字母作為外圍游離鍵位布置在核心模塊周邊，使電腦鍵盤字母輸入區(qū)(1)成為大于n行或m列的形態(tài)可變的排列區(qū)域；在有九至二十五個字母鍵位的不同陣列的字母鍵位核心模塊(2)中，都有N鍵位與A、E、I、O、U五個元音字母鍵位中的三個元音字母鍵位在行列線上連接形成的2×2方陣的字母鍵位核心(4)，G鍵位與這個核心的N鍵位緊密相連。
2.根據權利要求1所述的電腦通用鍵盤，其特征在于基本核心鍵位群采取3×4或4×4行列鍵陣形式，由有A、E、I、O、U、N、G、H字母鍵位參加的十二或十六個字母鍵位組成字母鍵位核心模塊(2)；這個字母鍵位核心模塊和所余的外圍游離字母鍵位群體構成四縱列或三橫行或四橫行以上鍵位陣列的字母輸入區(qū)(1)；這個嵌入字母輸入區(qū)(1)的字母鍵位核心模塊(2)中安排有N鍵位與A、E、I、O、U這五個元音字母鍵位中的至少四個鍵位在行列線上連接形成的字母鍵位組鏈(3)，在這個組鏈中N鍵位與三個元音字母鍵位形成2×2方陣的字母鍵位核心(4)，G鍵位與這個核心的N鍵位緊密相連，H鍵位隔著鍵位核心(4)的一個元音字母鍵位與N鍵位在行列線上相連。
3.根據權利要求1所述的電腦通用鍵盤，其特征在于鍵盤字母輸入區(qū)(1)的字母鍵位核心模塊(2)中以N鍵位為中心的A、E、I、O、U這五個元音字母鍵位采取聚攏形態(tài)，構成以N鍵位和其中一個元音字母鍵位為共用鍵位的兩個互相融合的字母鍵位核心(4)形式，即A、E、I、O、U五個元音字母鍵位呈C形三面圍接N鍵位于開口中構成3×2鍵陣的字母鍵位核心組(5)，G鍵位與N鍵位在開口一邊接連，H鍵位隔著一個元音字母鍵位與N、G鍵位在行列線上直線相連，由A、E、I、O、U、N、H、G八個字母鍵位形成字母鍵位核心區(qū)(6)。
4.根據權利要求1所述的電腦通用鍵盤，其特征在于鍵盤標準的字母鍵位核心模塊(2)是4×4行列鍵陣，是由E、I、A、N、O、S、T、U、R、H、L、D、G、M、C、Y這十六個字母鍵位組成，在鍵陣行列中，行序由上到下、字母由左到右的排列順序是C、E、A、R，H、I、N、G，T、O、U、D，S、L、Y、M，構成了標準字母鍵位核心模塊(2A)。
5.根據權利要求1所述的電腦通用鍵盤，其特征在于鍵盤在包含有字母鍵位核心模塊(2)的字母輸入區(qū)(1)中安排有以H字母鍵位為目標聚攏了C、T、S、Z、W五個輔聲字母鍵位中的至少三個字母鍵位在行列線上相連構成的雙輔聲字母鍵位組鏈(7)。
6.根據權利要求1所述的電腦通用鍵盤，其特征在于鍵盤在字母輸入區(qū)(1)鍵位行列旁邊或之中還安排設置了四個聲調/標調字母鍵位(9)；這四個聲調/標調字母鍵位(9)分別被選定安排為“[{”鍵位代表漢語拼音陰平-聲符；“]}”鍵位代表漢語拼音陽平/聲符；“、～”鍵位代表漢語拼音上聲v聲符；“\|″鍵位代表漢語拼音去聲\聲符。
7.根據權利要求1所述的電腦通用鍵盤，其特征在于鍵盤的字母輸入區(qū)(1)是四縱列或五縱列或六縱列鍵位布局，字母鍵位核心模塊(2/2A)整體嵌入其中一域，它們可以分別是以下情況之一鍵盤的字母輸入區(qū)(1)是五縱列鍵位陣列按B、C、E、A、R，Z、H、I、N、G，X、T、O、U、D，P、S、L、Y、M，K、W、F、V、J，-、/、v、\、Q，排列組成五縱列鍵盤字母輸入區(qū)(1A)，-、/、v、\四個語言聲調/標調字母鍵位(9)加入最下一行，也可以為空格鍵和其它符號功能鍵位取代；鍵盤的字母鍵位區(qū)(1)是四縱列鍵位陣列按Z、B、X、P，C、E、A、R，H、I、N、G，T、O、U、D，S、L、Y、M，W、F、V、J，K、空格鍵、Q，排列組成四縱列鍵盤字母輸入區(qū)(1B)，空格鍵(10)嵌入最下行中部；鍵盤的字母輸入區(qū)(1)是六縱列鍵位陣列按K、B、C、E、A、R，Q、Z、H、I、N、G，X、W、T、O、U、D，F(xiàn)、P、S、L、Y、M，-、/、v、\、V、J，排列組成六縱列鍵盤字母輸入區(qū)(1C)，-、/、v、\四個語言聲調/標調字母鍵位(9)加入最下一行，也可以為空格鍵和其它符號功能鍵位取代。
8.根據權利要求1所述的電腦通用鍵盤，其特征在于鍵盤設置有單擊暫用、雙擊自鎖的Shift Lock鍵位、Alt Lock鍵位、Num Lock鍵位及Caps Lock鍵位等雙態(tài)功能切換鍵位(18)。
9.根據權利要求1所述的電腦通用鍵盤，其特征在于鍵盤的字母輸入區(qū)(1)和附屬鍵位、器件可安排成電路和機械上相連的兩個區(qū)域；鍵盤上安排有中西文或兩種語言文字的功能轉換鍵位和其它轉換鍵位等功能鍵位(12)；鍵盤的數(shù)字鍵位和符號鍵位可在字母輸入區(qū)(1)上、下方或側方或作為上擋鍵位疊加于字母輸入區(qū)(1)內的字母鍵位鍵體點擊面上；鍵盤的鍵位行列可以有斜度和規(guī)律性嵌入交錯。
10.根據權利要求1所述的電腦通用鍵盤，其特征在于鍵盤字母輸入區(qū)(1)的上方設置有導航編輯鍵位和帶有點擊功能的鼠標控制軌跡球或鼠標控制觸控板或鼠標控制搖桿或鼠標控制光電板等指標控制器件(14)及其輔助點擊鍵位；在鍵盤體側部可以有USB接口插座(15)、存儲器件插口座(16)和微型硬盤插口座(17)。
專利摘要本實用新型公開了一種字母鍵位核心模塊式電腦通用鍵盤，其特征在于鍵盤26個字母鍵位分為點擊率60％以上的核心鍵位群和低點擊率外圍游離鍵位兩部分，核心鍵位群采取3×3以上行列鍵陣排成定式結構的字母鍵位核心模塊，模塊內N鍵位與A、E、I、O、U元音字母鍵位中的三個鍵位形成2×2方陣的鍵位核心，G和N鍵位緊密相連。本方案優(yōu)點是兼顧漢語拼音文字和西方文字輸入、適于單手和手持拇指操作，標準4×4行列鍵陣90％點擊率的核心模塊和游離字母鍵位能靈活組配出四至六縱列鍵位字母輸入區(qū)的鍵盤，人們無論遇到何種排列的本方案電腦通用鍵盤都因有統(tǒng)一易記的指移動距離小、點擊順暢高效的字母鍵位核心模塊而熟悉鍵盤的操作，滿足電腦休閑使用和中西文字高效輸入的需求。
文檔編號G06F3/023GK2758852SQ20042008905
公開日2006年2月15日 申請日期2004年9月1日 優(yōu)先權日2004年9月1日
發(fā)明者張黎 申請人:張黎