专利名称：文字输入键盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种文字输入键盘，特别是一种将书写、语音和按键合作进行输入操作的键盘。
背景技术：
目前，人们使用计算机做的最大量的工作是撰写和输入文字性文件，信件。这些工作在非英语，尤其是非拼音文字为母语的国家由于键入非英文文字的方式太慢、太需要专门的技巧，绝大多数人的书写工作还没有被计算机取代，极大地影响了他们的工作效率，妨碍了计算机的普及，进而影响了整个社会的工作效率。原因在于，全世界都普遍采用了从英文打字机演变和发展起来的计算机输入键盘，即目前的所谓“标准键盘”。非英语国家的人们在使用他们自己的文字输入时，就必须要进行编码转换，即把非英语文字通过各种编码以适应基于英语的标准键盘，变通地使自己的语言能够通过这种键盘输入计算机。例如，中国采用了拼音、五笔型等根据字音或字形等将每个汉字进行拆解，将编码复合在各个相应的英语字母键上来确定汉字的输入办法。根据本发明人的了解以及对已公开专利文献的检索发现，目前计算机的非英语输入大多是基于上述的在标准键盘上的编码来实现的，无论简单、复杂，都需使用者进行相应的专门学习。近几年来，由于计算机性能和识别技术的提高，已经出现了书写或语音识别的方法将文字输入计算机，例如中国的汉王笔。但是，目前无论书写还是语音输入，都无法结合现有键盘高效率地进行文字输入。辅助编辑功能的实现也都是基于上述通用形式的所谓“标准键盘”。中国专利公开CN2393147Y提供了一种安装有手写板的键盘，但该手写板仍然是与上述标准键盘相结合，其按键部分仍然无助于提高工作效率。因此，以基于英语的键盘结构用于非英语的文字书写或语音进行输入，其缺点是显而易见的。原因都在于所谓标准键盘并非为汉字输入而设计，无论何种输入方法都与非英语文字的使用、编辑方式不能完美地协调，都需经过一个“翻译”过程——人为地按读音或笔划将字或词拆开，再经机器的确认、合并才能转化为有效的输入。作为使用者，不但需要学习这种机器可识别的专门“语言”，还要经过长时间训练适应目前这种“标准键盘”的各个键位，且使用中不可能不影响使用者的思维逻辑条理。这对大多数非拼音文字为母语的人而言确实是很不方便的，大大制约了计算机在这部分人群中，尤其是中、老年人群中的普及使用。另一方面，目前出现的书写板输入方式中，由于上述标准键盘存在的缺陷，不得不将很大一部分书写以外的功能附加在书写笔上。负责书写的手除了必须完成基本字符的撰写外，还必须通过书写笔担负起一些删改、编辑、选择标点符号、更换书写笔功能等多项任务，这使得书写手的工作非常繁忙，降低了书写的效率。而另一只手由于键盘限制又无法有效地发挥作用而显得无事可做。何况，目前的语音和书写式文字输入方式还存在识别率不够高的缺陷，往往需要随时进行更改和编辑，书写手的工作十分繁重。但是，目前的标准键盘结构是针对双手同时操作而设计的，不但无法仅仅使用一只手来高效率地操作，有些功能，例如复合键上的“上位(Shift)”键位功能，则更需要暂时放下书写笔，左、右手同时使用才能完成指令的输入。所以，目前这种书写板与标准键盘的结合，由于上述原因而无法实现比较完满的输入及编辑效果，输入速度严重滞后于使用者的思维、构思速度。同样，单纯的语音输入也存在类似的问题，且更不能离开键盘的帮助。
发明内容
针对上述情况，一种与非英语文字的输入相适应的新结构键盘成为市场的亟需。本发明在此提供一种将书写、语音和按键合作进行输入操作的文字输入键盘。它完全摒弃了目前所谓标准键盘的布局和键位结构，采用一种适应书写和语音输入、能最大限度发挥单手作用的键盘结构。不同于现有技术，本发明并不使用任何需要专门掌握的笔划或读音“编码”方式，也无需对识别键位进行专门的训练，习惯右手或左手书写的人群，都可以使用本发明的原理容易地获得适用的对称键盘结构。本发明具有如下所述的基本原理与结构。
作为与书写或/和语音输入方式的结合，本发明键盘的功能着重于对文字的编辑与控制功能，以及数字和标点符号的键入功能。与现有标准键盘相比，本发明把标准键盘上作为重要输入键位的26个英文字母键放在并不显著的位置上，并且，使这些键位与其他功能键复合在一起，需要时通过切换键切换使用。因为在非拼音文字的书写或语音输入上，英文字母并不是作为主要符号输入的，使用频率较低。这种布置因此可以大大简化键盘的结构和体积。据此，可以在与现有键盘面积相当的情况下将书写板和语音输入的拾音装置组合在一起，而并不比以往的现行的标准键盘占用更多的表面积。
本发明键盘上保留了目前标准键盘上的绝大多数功能键，即除去字母键以外的其他键，特别是保留了负责光标移动及完成编辑任务的一系列符号、数字、编辑、功能选择键等，例如左移、右移、前页、后页、HOME、END、DELETE、BACKSPACE、TAB等键。保留了负责对于计算机进行管理用的功能键、例如Ctrl、ALT、Print Screen、Esc、System Rq、F1、F2、……F12等等。但把它们都安排在特别适合于单手使用的位置。
本发明键盘除了对上述重新布置的按键外，还装有书写输入用的书写板。根据用户运用右手书写或左手书写的习惯，可以以对称方式布置分成左位键盘和右位键盘。所述左位键盘是将所有保留下来的按键统统集中布置在整个键盘的左边，留下右边的空间布置书写输入用的书写板，适合右手书写习惯的人使用。同样，右位键盘是将所有保留下来的按键统统集中布置在整个键盘的右边，留下左边的空间布置书写输入用的书写板，适用于习惯左手书写的人群。
在键盘表面空间许可的情况下左位键盘书写板的右边(右位键盘书写板的左边)还可以安装一个带有数字锁定键(Number Lock)的数字输入键盘，数字锁定键松开时，这些键可以用来移动光标和负责删除。换言之，形成左右手各控制一个键盘，当使用者想同时进行书写输入时，可以将这只手离开键盘，改用书写方式输入，另一手可以继续进行光标的移动和进行编辑活动等等。为了进一步缩小键盘整体的面积，也可以用外接方式另外接入一个专用的小型数字输入键盘进行数字输入及实现上述编辑功能。
对于拥有语音输入功能的计算机，在进行语音输入的同时，本发明键盘更可以用两只手同时利用键盘的光标移动和删除等功能，对语音输入的结果进行删除和编辑。也可以用一只手对语音输入的结果进行修改和编辑的同时，另一只手同时用书写输入的方式进行输入。
总之，在本发明的键盘中，修改、编辑、标点符号等控制功能全交给了书写手之外的另一只手，而且在该手最方便的位置上；对英文字母、数字，本键盘都做了尽可能减少书写手工作量的安排，而书写手只需在书写板上完成正确的书写即可。
本发明键盘表面的说明性文字尽可能采用将要使用这个键盘的人们最熟悉的文字来标示。非英语国家尽量采用他们自己本国的文字。例如在中国销售的键盘应该采用中文标注每个键的功能；在日本或韩国应该分别采用日文和韩文等等。于是，一些专用的键盘甚至可以完全没有英文键，这将使许多对于英文不熟悉的人们不再惧怕键盘，也因此不再产生使用计算机时的心理压力。
另一方面，提高识别效率的最重要手段就是缩小识别对象的范围。本发明键盘预留了一些按键，使得使用者可以快速地把识别对象切换到某一符号领域，例如标点符号；或者，借助软件的帮助，甚至切换到某一个使用者惯用的词汇、措辞和书写字体，这样就大大减少了识别的错误，提高了书写速度和书写人使用新键盘的兴趣。
根据上述原则，本发明键盘上可以安装有本国文字识别按键，用于启动文字识别程序，并按该国文字来识别书写输入信号；可以安装有数字识别按键，用于启动数字识别程序，并按阿拉伯数字来识别书写输入信号；可以安装有中文大写数字转换按键，用于将键入的阿拉伯数字自动转换成中文大写的数字；可以安装有英文识别按键，用于启动英文手写识别程序，并按英文字母来识别书写输入信号；可以安装有标点符号识别按键，用于启动符号识别程序，并按标点符号来识别书写输入信号。如果用户喜欢可以将标点符号键设定为手指不能离开的形式，即手指按下时计算机启动识别程序，并按标点符号来识别书写输入信号。一旦手指离开，计算机便恢复手指按下前的识别程序。键盘上可以安装一个特别的专用键，用于启动所谓“个人风格”的设置。为了说明的方便，这里我们暂时将这个键命名为“个性”或“个人”键，当按下“个性”键时，计算机便启动相应的识别程序，并按计算机中已经设定了的这个使用者的字体来识别他的书写输入信号，这个信号可以代表某个字，也可以代表一个词甚至一个句子。由于一个计算机上可能允许不止一个经常使用者。因此，当“个性”键按下时，最好有一个指示灯同时亮起，以便对其他使用者进行提醒。上述各项用于启动相关识别程序的识别键可以根据具体需要个别安装，也可以统统组合安装在某一个键盘上。
本发明键盘也可以键入英文字母，但二十六个英文字母是按英文字母表的顺序排列的，这就使不熟悉传统键盘上英文字母排列方式的人也可以方便地找到他所要写的字母。由于前述的原因，英文字母并不是作为常规的输入方式，本发明所附的例子中将英文字母复合在数字键位上通过专用的控制按键来进行切换操作。
特别要强调的是，本发明所述键盘可以单独在现有计算机上使用，也可以作为附件与现有标准键盘同时接插在计算机上用于选择使用；同一台计算机上，即可以单独使用本发明键盘的书写输入方式进行文字输入，也可以通过本键盘的切换功能切换到语音输入方式，甚至书写和语音输入同时使用。各种模式的选择都可以通过结合本发明键盘结构的软件设置来实现，对所属领域的技术人员而言是显而易见的，在此无需赘述。
下面结合附图描述几种应用本发明原理设计的实施例。这些实施例都是用于汉语文字输入的，其他非英语文字输入都可以根据这些原理来进行类似设计。
图1是本发明所述书写键盘的典型键位布置示意图；图2是本发明所述书写键盘用于便携式电脑的键位布置示意图；图3是本发明所述书写键盘考虑到人机工程学问题和需要经常进行单一类型的信号或指令的输入时的特殊结构示意图；图4是本发明所述书写键盘考虑到人机工程学问题时的另一种特殊结构示意图。
具体实施例方式
根据图1，一种适用于右手书写，左手进行编辑、修改等工作的本发明键盘的典型键位布置。其中书写板设置在键盘上靠右一侧，可以是固定在键盘上，或者以适应书写位置可旋转地安装在键盘上；按键偏向左侧布置，可以只用左手方便地进行全部操作。与传统标准键盘相比，本键盘保留了标准键盘上的所有修改、编辑及控制功能键。但将英文字母键复合在功能选择键F1至F12，以及部分符号键上。需要输入英文字母时通过专门设置的“汉字/英文”切换键进行键位功能的切换，并可以通过“大写/小写”键切换字母的大小写。这些操作都可方便地由左手独立进行，并同时由设置在键盘上的相关指示灯显示当前状态。同样，本键盘的数字键是和标点符号、光标移动键复合在一起的，通过专门设置的“数字/汉字”切换键进行键位功能的切换，同样也配合有相应的指示灯显示。本键盘还设置了“外文”、“标点”等切换键，用于限定书写符号的识别范围，大大提高了数别的准确率。“光标/笔”、“语音”键则用于设定输入方式的切换。“专人”键用于设定个人风格或自定义符号，用于将经常输入的复杂语句或图形设置为简单的输入符号以提高工作效率。“跳出”键相当于标准键盘上的“Esc”键，主要用于终止功能的设定使键位功能回到初始默认状态。以上仅仅介绍了本实施例键盘特别设置的几个功能键，其他键位的作用与标准键盘相应键位的作用完全相同，但全部采用使用者本国文字，本实施例中是以中文来标示。
根据图2，用于便携式电脑的键位布置，相对于图1所示的典型键位布置，更省略了英文字母键，以进一步缩小表面积。英文字母可以通过直接书写来进行输入。其他本键盘所设置的特殊键位与图1所示上一实施例中的功能相同。为了适应便携式电脑的特点，本键盘中保留了一部分标准键盘中的编辑功能键，如“Pause/Break”等。
根据图3，这一类书写键盘也可称作带按键的书写板。该实施例键盘考虑到人机工程学问题，特别适用于需要经常进行单一类型的信号或指令的输入，且工作内容重复、强度较大的人群，例如作家、文秘、记者、文字编辑等，他们最需要的是汉字的输入。又例如经常需要输入数字的财务、统计和税务工作人员，他们最大的工作量是大小写的数字的输入。因此可以根据他们的特殊要求进一步简化了键位的设置，并考虑到输入者的舒适性把键盘设计成符合人体工程学的结构，把键盘上的书写位置向上倾斜一个角度，可以减轻书写手手腕的紧张程度。键盘另一侧所设置的键位功能与前述的实施例相似。这种键盘可以和普通标准键盘同时在计算机上连接着，可以各自发挥作用互不干扰。
根据图4，是将图3所示符合人体工程学的结构与图1或图2所示键盘相结合的又一种实施例结构，它分三个部分手写板输入部分(图4的右下方)、常用编辑键和数字键部分(图4的左下方的左键盘)和不常用的功能键和英文字母及符号键部分(图4的中间上方)。各个部分的键位设置与前两个实施例相似，但将书写板和常用的编辑键和数字键部分，分别向左上和右上倾斜一个角度，使两只手的手腕都处于比较舒适的放松的状态。键位的功能设置仿照前面的实施例，无需赘述。
上述实施例仅以最基本的示意方式给出。通过上述提示，对本领域技术人员而言可以获得各种不同的具体结构，均不超出本发明所要求保护的实质范围。
权利要求
1.一种文字输入键盘，包括书写板部分和按键部分，其特征在于，所述按键部分，包括通行标准键盘上设置的符号、数字、编辑、功能选择键，均设置在所述键盘的一端便于由单手操作，书写板设置在键盘的另一端由另一只手进行文字及符号的书写。
2.根据权利要求1所述文字输入键盘，其特征在于，其中，所述按键部分中将英文字母键按字母排列顺序依次与其他功能键复合在一起，在需要时通过切换键切换使用；或者，不设置英文字母键键位。
3.根据权利要求1所述文字输入键盘，其特征在于，所述键盘的按键部分设置有限定书写符号识别范围的识别按键，包括下述之一或全部本国文字识别按键，用于启动文字识别程序，并按该国文字来识别书写输入信号；数字识别按键，用于启动数字识别程序，并按阿拉伯数字来识别书写输入信号；英文识别按键，用于启动英文识别程序，并按英文字母来识别书写输入信号；标点符号识别按键，用于启动符号识别程序，并按标点符号来识别书写输入信号；“个人风格”键，用于启动计算机相应的识别程序，这个程序中已经设定了的对这个使用者的书写字体的识别方法和他常用的词汇库；以及“中文数字大写”键，启动中文大写数字转换按键，用于将键入的阿拉伯数字自动转换成中文大写的数字。
4.根据权利要求1所述文字输入键盘，其特征在于，所述键盘的按键部分设置有复合键位切换键，包括“本国文字/英文”、“大写/小写”、“数字/本国文字”、“光标/书写”、“书写板/语音”切换键，用于切换使用状态，可以设置有相应的指示灯来显示使用状态。
5.根据权利要求4所述文字输入键盘，其特征在于，其中的“书写板/语音”切换键具有三种状态可选择的结构，即它可以将输入方式设置为单纯的书写输入方式、单纯的语音输入方式或书写与语音相结合的输入方式之一。
6.根据权利要求1至5之一所述文字输入键盘，其特征在于，所述键盘的按键部分都采用使用者本国语言来进行标示。
7.根据权利要求1所述文字输入键盘，其特征在于，所述键盘的书写板部分和按键部分之一或同时向上倾斜成符合使用者手腕的自然操作角度的位置。
全文摘要
一种文字输入键盘,由书写板部分和按键部分共同组成,所述按键部分包括通行标准键盘上设置的符号、数字、编辑、功能选择键,设置在所述键盘的一端便于由单手操作,书写板设置在键盘的另一端由另一只手进行文字书写;其中,所述按键部分中英文字母键按字母排列顺序依次与其他功能键复合在一起,可以在需要时通过切换键切换使用;或者,不设置英文字母键键位。按键部分还设置有限定书写符号识别对象范围的专用键以及用于复合功能切换的切换键。
文档编号G06F3/023GK1387114SQ0212427
公开日2002年12月25日 申请日期2002年7月15日 优先权日2002年7月15日
发明者曹志强 申请人:曹志强