CN102221896A - 一种新式计算机键盘 - Google Patents

Abstract

本发明是一种新式计算机键盘，涉及计算机键盘的键位布局、标识、定义、代码和电路图的改进，其特征是：整个键盘键位从上至下6行16列共89键，称为89型键盘，键位呈行列矩阵正位式左右对称布局，分功能键区、控制键区和字符键区三大区域。控制键呈【凹】型布局，字母键呈左右90度翻转【凸】型对立布局，数字键在键盘中央呈【工】型布局。由于采用了新式布局，优化了电路图并对增设了组合符号，数学公式、文本控制等新功能，不但减少了键盘尺寸，降低了产品生产工艺及成本，还提升了功能，使得键盘用途得到了大提升和大飞跃，适用于一切用键盘操作的计算机。

Description

一种新式计算机键盘

技术领域

本发明是一种新式计算机键盘，涉及计算机键盘的键位布局、标识、定义、代码和电路图的改进，适用于一切用键盘操作的计算机。

背景技术

现有计算机标准键盘为104键(104型键盘)，主键区87键，6行18列，副键区17键。主键区是分散性及错位性布局，存在如下弊端：1、主键区布局偏左，长期使用，影响坐姿及身心健康；2、键位呈错位布局，不但容易按错键，还容易造成手指疲劳和伤害；3、键位字符排列杂乱无章，增加初学者训练指法的时间；4、常用文本符号不全，影响文稿编辑；5、没有数学公式功能，无法处理数理化公式；6、许多语言如拉丁文、西里尔文等的字母常带有修饰符号，而键盘缺乏直接输入修饰符号功能，7、英文、中文等语言和***文属于两种不同方向的书写语言，有时常在一篇文档中混合出现，键盘无法直接对文本顺序及单词词序的顺逆方向有效控制，不能满足文档中顺逆双向语言文字的混合编排需求，8、副键盘(俗称数字小键盘)位于键盘的右侧，不适合习惯左手的人操作。

本发明对比现有键盘的布局法，对其缺陷及不足做了如下改进：1、调整键盘布局：把控制键区与字符键区整合，使控制键对称位于字符键两侧，方便双手操作；将键盘错位布局改为矩阵布局，减轻和消除手指的弯曲程度；把数字小键盘呈【工】型布局键盘中央，把翻页键和方向键成【丄】型布局键盘左右下角，方便左右手的操作。2、调整字符定位：将英文字母按汉语拼音声母表bpmf特征顺序对称定位，做到字母排列有序化，减少初学时指法训练时间；将英文字母大写与小写同档定位，有利于小学生认识键盘；将国际通用标点符号设置键盘第二行，将括号和引号等双型符号对称设置于键盘中央，将其他特殊专业符号对称定位，方便记忆及盲打。3、扩展键盘档位：分键位为上、中、下三档，增加常用字符的数量标识，方便符号的输入。4、扩展键盘功能：增加文本顺序及单词词序的顺逆方向控制，方便顺逆双向书写语言的混合排版；增加数学公式键，方便数理化公式的编辑；增设组合符号键，方便带修饰符号的衍生字母的输入。5、以6行×16列方式改进和优化键盘电路图。

发明内容

一种新式计算机键盘，其特征是：整个键盘键位从上至下6行16列共89键，称为89型键盘，键位呈行列矩阵正位式左右对称布局，分组合键区、控制键区和字符键区三大区域，电路图采用6行×16列矩阵布局扫描。

一、组合键区：

组合键区位于第1行，从左到右共16键，键位由01，02，03，04，05，06，07，08，09，10，11，12，13，14，15，16号组成，上档标识并定义数学公式，中档和下档标识并定义组合符号。

(一)数学公式

数学公式是一系列定义了具有数学标记语言(MathML)功能并在计算机显示***中能够自动调节尺度变化适应数字或数学表达式输入的变长或变宽数学符号，按下标识数学公式的键位，会自动在文本中显示相应的数学公式模板，控制光标在数学公式模板虚框中定位，可以输入数字或数学表达式。

数学公式包括分数型公式、弧线型公式、括号型公式、上下标公式、根式公式、求和公式、极限公式等，其功能是：控制数字或表达式在公式模板虚框中定位输入，调节数学公式符号的尺度以适应公式符号内外或上下的数字或表达式的长度或宽度的变化，即：

分数型公式：控制光标在分数线上部或下部定位，根据输入内容调节分数线的长度。

分数型公式包括斜分数线(/)、横分数线(一)、等号线(＝)、可逆线

弧线型公式：控制光标在弧线下面定位，根据输入内容调节弧线的长度或跨度。

弧线型公式包括弧形

公式与线型(-)公式。

括号型公式：控制光标在括号内定位，根据输入内容调节括号的跨度和高度。

括号型公式包括左右型单括号({、})、双括号(()、[])与上下型括号

上下标公式

控制光标在前置字符的上标部或下标部定位，输入内容。

根式公式

控制光标在根次上与根号内定位，根据输入内容调节根号高度和宽度。

求和公式(∑)：控制光标在求和符号的顶部或底部定位，输入内容。

极限公式(lim)：控制光标在极限符号底部定位，输入内容。

数学公式，在计算机显示***中是以公式模板形式显示，数字或数学表达式输入在模板的虚框中；在计算机内部是以数学标记语言(MathML)控制，控制格式为：

<Math><公式标识>{参数}{参数}</Math>(参数允许为空值)

各个键位标识的数学公式符号与公式模板及数学标记语言对应如下：

按下公式符号键后，就会在文档中相应位置产生公式模板，移动光标，就可以在模板的虚框(打印时不可见)中输入数字或表达式，虚框会根据输入的内容自动调整跨度。

(二)组合符号

组合符号是一系列定义了具有Unicode代码，在计算机显示***中能够自动与基本字母形成叠加功能的带虚圆圈

的字符。在基本字母后面不间隔输入组合符号，***会自动将组合符号与基本字母进行叠加，组合生成新的衍生字母。如：

U+0075    U+0308    U+00FC

内存排列：

U+0075    U+0308    U+0304    U+01D6

内存排列：

U+0041    U+030A    U+0331    U+0041    U+0331    U+030A

内存排列：

组合符号的好处在于：它能与基本字母组合衍生成等同扩展字母的衍生字母，从而解决了键盘键位过少而扩展字母过多无法一一定位不能适应各种语言输入的矛盾。

各个键位标识的组合符号及组合符号代码对应如下：

组合符号设置，方便带修饰符号字母如ā、á、ǎ、à、

的语言输入。

二、控制键与字符键整合键区：

第2至第6行由控制键与字符键组成，行列矩阵正位式左右对称布局，共73键，其中：

第2行从左到右共16键，键位由17，18，19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30，31，32号组成，其中17和18号及31和32号为控制键，19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30号等12键为字符键。

第3行从左到右共16键，键位由33，34，35，36，37，38，39，40，41，42，43，44，45，46，47，48号组成，其中33和34号及47和48号为控制键，35，36，37，38，39，40，41，42，43，44，45，46号等12键为字符键。

第4行从左到右共14键，键位由49，50，51，52，53，54，55，56，57，58，59，60，61，62号，其中49和62号为控制键，各占2个键位，用于标识和定义空格键(Space)和回车键(Enter)，50，51，52，53，54，55，56，57，58，59，60，61号等12键为字符键。

第5行从左到右共16键，键位由63，64，65，66，67，68，69，70，71，72，73，74，75，76，77，78号组成，其中63和64号及77和78号为控制键，65，66，67，68，69，70，71，72，73，74，75，76号等12键为字符键。

第6行从左到右共11键，键位由79，80，81，82，83，84，85，86，87，88，89号组成，全为控制键，其中83和85号为长键，各占2个半键位长度，用于标识和定义上档键(Shift↑)和下档键(Shift↓)；82和86号各占1个半键位长度，用于标识和定义快捷键Ctrl和Alt；84号键位于中央，用于标识和定义***组合键Key。

字符键的作用是输出字符，控制键的作用是控制字符的输出格式和显示状态。

(一)、字符键区：

位于控制键区中间4行12列共48键，行列矩阵正位式左右对称布局，由通用标点符号键区、字母键区和中央数字键区组成，每键分上、中、下三档左右对称标识键位符号，其中：

(1)、通用标点符号键区由第二行的19-30号键位组成，共12键，中档键位左右对称标识12个国际通用标点符号。

(2)、中央数字键区在键盘中央呈【工】型布局，由第三行的39-42，第四行的55-56，第五行的69-72号键位组成，共10键，中档键位标识0-9等10个***数字。

(3)、字母键区由第三行的35-38，43-46，第四行的50-54，57-61，第五行的65-68，73-76号键位组成，共26键，呈左右90度翻转【凸】型对立布局，中档键位标识英文字母，按汉语拼音声母表bpmf特征顺序同档标识大写与小写，左右对称；即：Aa、Bb、Pp、Mm、Ff与Ee、Dd、Tt、Ll、Nn对称，Ww、Gg、Kk、Hh与Yy、Jj、Qq、Xx对称，Zz、Cc、Ss、Oo与Ii、Uu、Vv、Rr对称。

字符键区各键位的符号标识如下：

A、标点符号键区：

B、字母键区：

C、中央数字键区：

(二)、控制键区：

位于字符键区两侧及底部，由第二行的17-18，31-32；第三行的33-34，47-48；第四行的49，62；第五行的63-64，77-78；第六行的79-89号组成，共25键，左右对称呈【凹】型布局，标识和定义语言控制、文序和词序控制、粗体和斜体控制、大小写和全半角控制、上档与下档、清除与删除、空格与回车、方向与翻页、组合Key键等25个控制键；其中：

文序(123)控制键的作用：控制文本的秩序按顺序(123)或逆序(321)方式排列。

词序()控制键的作用：控制单词的词序按顺序(abc)或逆序(cba)方式排列。

文序键与词序键是双向(左→右和左←右)语言功能控制切换，***默认文本与单词的书写顺序按(左→右)方式(123或abc)排列运行；按下它，会切换成按逆序(左←右)方式(

或

)排列运行。

本发明通过定义如下双向语言秩序代码标记和Unicode代码来控制计算机的双向语言输入和显示：

是Left-To-Right Embedding(左向右嵌入)的缩写：左→右。

是Right-To-Left Embedding(右向左嵌入)的缩写：左←右。

是Left-To-Right Override(左向右覆写)的缩写：左→右。

是Right-To-Left Override(右向左覆写)的缩：左←右。

粗体(

/B)控制键的作用：控制字符按常规(B)或粗体(

)方式输出。

斜体(

)控制键的作用：控制字符按常规(I)或斜体(

)方式输出。

粗体键与斜体键是切换键，***默认字符为常规字体方式；按下它，会切换成粗体或斜体方式。

本发明定义了如下HTML语言标签来控制粗体和斜体显示功能：

键位  标识  功能描述  语言标签定义    键位    标识  功能描述  语言标签定义

17

/B              粗体控制  <b>……</b>     32

斜体控制     <i>……</i>

b是Bold(粗体)的缩写，i是Italic(斜体)的缩写。

控制键区各键位的符号标识及功能定义描述如下：

三、扫描电路

本发明的键盘内部电路图由6根行导线和16根列导线组成6行×16列行列矩阵布局扫描电路，行导线用数字1、2、3、4、5、6编码，列导线用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F编码，各个键位对应的行列扫描码如下：

本发明优化了电路图结构，简化了电路图的设计工艺和生产工序，大大降低了生产成本。

附图说明

图1：计算机键盘布局图：按键呈行列方阵正位布局，表中数字01……89为按键键号。

图2：计算机键盘键位标识图。

图3：编辑键区和中央数字键盘标识图：数字键盘在中央呈【工】型布局，翻页键和方向键分别在键盘左、右下角呈【丄】型布局，左右对称。

图4：键盘字母指法图。

图5：键盘字母布局图：呈左右90度翻转【凸】型对立布局，字母大小写同档定位，按汉语拼音声母bpmf顺序左右对称排列。

图6：控制键区控制键布局图，呈【凹】型左右对称布局。

图7：键盘电路图：实线为行线，位于上层，虚线为列线，位于底层。

图8：键盘电路图扫描码：表中上行为按键键号，下行为键位扫描码。

图9：键盘字符的Unicode内码。

具体实施方式

一、字体语言标签：

/B键与键

粗体语言标签：<b>abc</i>；显示为：

斜体语言标签：<i>abc</b>；显示为：abc

当字体为正常体时，按下【

/B】或【】键，切换显示【粗体】或【斜体】。

当字体为【粗体】或【斜体】时，按下【

/B】或【

】键，切换显示正常体。

二、组合符号：

U+0075    U+0308    U+0304    U+01D6

内存排列：

三、文本控制：文序键(123)与词序键(abc)

1、词序控制键(abc)

该键为双向(左→右和左←右)语言功能控制切换，控制单词书写词序是从左向右(左→右)还是从右向左(左←右)排列运行。***默认形式为从左向右(左→右)abc顺序排列运行(该词序适合世界上大多数右向书写语言)。如：

内存：Chinese

显示：Chinese

按下该键，切换词序控制为(cba)，切换成从右向左(左←右)cba逆序排列运行(该词序适合***及以色列等左向书写语言)。如(为方便理解，用下划线英文字母举例)：

内存：

Chinese

显示：esenihC

2、文序控制键(123)

该键为双向(左→右和左←右)语言功能控制切换，控制文本书写秩序是从左向右(左→右)还是从右向左(左←右)排列运行。***默认形式为从左向右(左→右)123顺序排列运行(该文序适合世界上大多数右向书写语言)。如：

内存：

I am a Chinese

显示：I am a Chinese

按下该键，切换文序控制为(321)，切换成从右向左(左←右)321逆序排列运行(适合***语言等少数左向书写语言)。如：

内存：I am a Chinese

显示：Chinese a am I

文序控制(123)与词序控制(abc)的混合使用，可以轻易的解决在同一段落中或者同一行中，两种顺逆书写方向不同的语言的双向混合排版问题，是之有一致性的排列方向。

为方便理解，用反向英文单词(底划线)来代表逆向书写语言(如***语)：

(1)、顺向语言中嵌入逆向语言：

内存：

I am a Chinese，I love my homeland！

显示：I am a Chinese，I evol vm dnalemoh！

(2)、逆向语言中嵌入顺向语言：

内存：

I am a Chinese，

I love my homeland！

显示：！homeland my love I，esenihC a ma I

四、数学公式标识语言

1、根式输入

按下键盘上根式公式标识

产生根号模板：

移动光标↑至根次位置，输入【3】，移动光标→至根号内，输入【a+b】。

根号公式的标记语言为：<Math><公式标识>{根次}{根数}</Math>，

即： $<\mathrm{Math}><\sqrt{}>\left\{3\right\}\{a+b\}</\mathrm{Math}>.$

2、分数输入

按下分数公式标识【-】，产生分数模板：

移动光标↑至分数线上方，输入【c+d】，移动光标↓至分数线下方，输入【a+b】。

分数公式的标记语言为：<Math><公式标识>{分子}{分母}</Math>，

即：<Math><->{c+d}{a+b}</Math>。

3、上下标输入

先输入字母M，然后接着按下上下标公式标识

产生上下标模板：

移动光标↑至上标处，输入【2】，移动光标↓至下标处，输入【1】。

上下标公式的标记语言为：<Math><>{上标}{下标}</Math>，

即：<Math><>{2}{1}</Math>。

注：上下标标记语言中，没有公式标识符号，键位标识

中的X只是起直观作用。

4、括号输入 $\left\{\begin{array}{c}{3x}^2+4y+5=0\\ {4x}^2+8y+7=0\end{array}\right.$

按下括号公式标识【{】，产生括号模板：输入一行后，按回车键输入下一行(括号根据行数自动调整跨度)。

括号公式的标记语言为：<Math><公式标识>{}{括数}</Math>，

即：

注：上述标记语言中，上标语言是嵌入其中的，这里为了表达直观，括数中直接引用表达式。

5、顶底标输入

按下顶底标公式标识【∑】，产生括号模板：∑，移动光标↑至顶标处，输入【i＝1】，移动光标↓至底标处，输入【n】。

顶底标公式的标记语言为：<Math><公式标识>{顶标}{底标}</Math>，

即：<Math><∑>{i＝1}{n}</Math>。

Claims (8)

1.一种新式计算机键盘，其特征是：整个键盘键位从上至下6行16列共89键，键位呈行列矩阵正位式左右对称布局，分组合键区、控制键区和字符键区三大区域；其中：

第1行为组合键区，从左到右共16键，键位01-16号，上档标识并定义数学公式，中档和下档标识并定义组合符号；

第2至第6行为控制键与字符键整合键区，行列矩阵正位式左右对称布局，共73键，由控制键与字符键组成，字符键的作用是输出字符，控制键的作用是控制字符的输出格式和显示状态，其中：

第2行从左到右共16键，键位17-32号，其中17和18号及31和32号为控制键，19-30号等12键为字符键；

第3行从左到右共16键，键位33-48号，其中33和34号及47和48号为控制键，35-46号等12键为字符键；

第4行从左到右共14键，键位49-62号，其中49和62号为控制键，各占2个键位长度用于标识和定义空格键和回车键，50-61号等12键为字符键；

第5行从左到右共16键，键位63-78号，其中63和64号及77和78号为控制键，65-76号等12键为字符键；

第6行从左到右共11键，键位79-89号，全为控制键，其中83和85号为长键，各占2个半键位长度，用于标识和定义上档键和下档键；82和86号各占1个半键位长度，用于标识和定义快捷键，84号键位于中央，用于标识和定义***组合键；

2.如权利要求1所述的一种新式计算机键盘，其特征是：键盘布局第1行组合键区的键位上档标识了16个数学公式符号；

数学公式是一系列定义了具有数学标记语言(MathML)功能并在计算机显示***中能够自动调节尺度变化适应数字或数学表达式输入的变长或变宽数学符号，其功能是：按下标识数学公式的键位，会自动在文本中***相应的数学公式模板，控制光标在数学公式模板虚框中定位，可以输入数字或数学表达式；

数学公式，在计算机显示***中是以公式模板形式显示，数字或数学表达式输入在模板的虚框中；在计算机内部是以数学标记语言(MathML)控制，控制格式为：

<Math><公式标识>{参数}{参数}</Math>(参数允许为空值)

各个键位标识的数学公式符号与公式模板及数学标记语言对应如下：

3.如权利要求1所述的一种新式计算机键盘，其特征是：键盘布局第1行组合键区的键位中档和下档各标识了16个组合符号；

组合符号是一系列定义了具有Unicode代码，在计算机显示***中能够自动与基本字母形成叠加功能的带虚圆圈

的字符，其特性是：在基本字母后面不间隔输入组合符号，***会自动将组合符号与基本字母进行叠加，组合生成新的衍生字母；

各个键位标识的组合符号及组合符号代码对应如下：

4.如权利要求1所述的一种新式计算机键盘，其特征是：第2至第6行为控制键与字符键整合键区，字符键区位于控制键区中间，4行12列共48键，行列矩阵正位式左右对称布局，由通用标点符号键区、字母键区和中央数字键区组成，每键分上、中、下三档左右对称标识键位符号，其中：

标点符号键区由第二行的19-30号键位组成，共12键，中档键位左右对称标识12个国际通用标点符号；

字母键区由第三行的35-38，43-46，第四行的50-54，57-61，第五行的65-68，73-76号键位组成，共26键，呈左右90度翻转【凸】型对立布局，中档键位标识英文字母，按汉语拼音声母表bpmf特征顺序同档标识大写与小写；

中央数字键区在键盘中央呈【工】型布局，由第三行的39-42，第四行的55-56，第五行的69-72号键位组成，共10键，中档键位标识0-9等10个***数字；

各键位的符号标识如下：

一、标点符号键区：

二、字母键区：

三、中央数字键区：

5.如权利要求1所述的一种新式计算机键盘，其特征是：第2至第6行为控制键与字符键整合键区，控制键区位于字符键区两侧及底部，由第二行的17-18，31-32；第三行的33-34，47-48；第四行的49，62；第五行的63-64，77-78；第六行的79-89号组成，共25键，呈【凹】型布局，左右对称标识和定义功能键，各键位符号标识及功能定义描述如下：

6.如权利要求1和5所述的一种新式计算机键盘，其特征是：第2行的17与32号控制键左右对称布局，标识了粗体和斜体符号，定义了粗体和斜体HTML语言标签控制功能；

键位  标识  功能描述  语言标签定义  键位  标识  功能描述  语言标签定义

17

/B              粗体控制  <b>……</b>   32

斜体控制<i>……</i>

7.如权利要求1和5所述的一种新式计算机键盘，其特征是：第2行的18与31号控制键左右对称布局，标识了具有左右双向语言功能控制切换的文序和词序符号，定义了左右双向语言秩序代码标记和Uni code控制代码；

文序控制键的作用：控制文本的秩序按顺序或逆序方式书写的方向切换；

词序控制键的作用：控制单词的词序按顺序或逆序方式排列的方向切换；

8.如权利要求1所述的一种新式计算机键盘，其特征是：键盘内部电路图由6根行导线和16根列导线组成行列矩阵布局扫描电路，行导线用数字1、2、3、4、5、6编码，列导线用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F编码，各个键位对应的行列扫描码如下：

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