专利名称：显示于屏幕上的集约型中英文键盘的制作方法
个人计算机和其它以计算机为基础衍生而来的信息电器(如网络电视机，掌上型电脑记事本兼网络浏览器，掌上型电子字典，带电邮和上网功能的无线电话机及游戏机)正在世界范围内得到越来越广泛的应用。这些电子设备基本上可以归入两类有较大显示屏幕(如13寸以上的显象管或液晶显示)的台式机(desktop,laptop)和较小屏幕(如四分之一VGA，即320×240点阵)的掌上机(Handheld Devices)。而无论是台式机还是掌上机，要为华人社会(使用中文为主，兼用少量外文)所广泛接受，必须配备良好的汉字输入界面(Chinese User Interface)。
本发明提供了一套在功能上互为补充的显示于屏幕上的集约型中英文键盘(以下简称屏显键盘)，要充分理解其无与伦比的优势所在，有必要就当前市场上存在的汉字输入方案的上佳者作一简要分析。
■标准键盘输入这是在台式机上使用最普遍的的中英文输入方式。所谓的标准键盘是指由A-Z共26个英文字母，0-9共十个阿拉伯数字，一些标点符号，特殊字符及功能键等一共一百多个机械按钮所组成的键盘。这种标准键盘的一大特点是其26个英文字母的排列是按照各个字母在英文中的出现频度而决定的，比如说字母X和Z在英文中出现很少，于是这两个键就被排在靠边角的位置。然而汉语拼音中x,z和zh的使用频度很高，可以说用标准英文键盘进行汉字的拼音检索输入存在先天性的缺陷。
固然，用标准键盘进行汉字输入并不局限于拼音输入一种方案。实际上汉字五笔输入法颇为流行，而且在计算机技能较高的使用者手下五笔输入法的输入速度要高过拼音输入。但是无论是拼音输入、注音符号输入、还是五笔输入或其它什么缩码输入方案，如果使用者对键盘上各键的位置不够熟悉一这在使用计算机年头不长的华人当中很普遍，则汉字输入将是一个既费时间，又使眼睛容易疲劳的过程先看一眼键盘找到一个键，把手指头移过去敲击一下，再把眼光移到显示屏幕上确认显示出来的字符没有差错，然后再把眼光移回键盘去搜索下一个要敲击的键。
■手写输入这是当前配备了点触屏幕的掌上机上最流行的汉字输入方法，联想电脑公司的一些台式机则配备了外接的手写板，原理大同小异。手写输入的显著优点是直观省脑子，而且对于中国大陆与台港澳的华人来说，能按正确笔顺写汉字(简体或繁体)的人数超过准确掌握拼音或注音符号的人数，因此市场潜力很大。
但是汉字手写输入至少有两个很大的缺陷，首先是人们习以为常的带连笔甚至有些潦草的手写体汉字还不能为计算机所准确辨认。使用者为达到90％左右的一次输入准确率就必须一笔一划按照汉字标准的笔顺很仔细地书写。这就带来了两个问题，其一是汉字输入速度难以提高--有些汉字多达20个笔画，何况当计算机不能正确辨认的时候还得费时间进行修改；其二是当使用者手持书写笔往屏幕上写字时，为防止出现断续笔画，就必须在笔端连续施加较大的压力，这样时间稍长就会引起把持掌上机的另一只手的疲劳，甚至发生不自主的颤抖，至于持笔的那只手也不轻松--动作机械，笔又通常很细。可以说，汉字手写输入是省了脑子累了双手。
汉字手写输入的另一大缺陷是需要很强的软硬件支持。使用者在屏幕上写下一个汉字，计算机要将其几十乘几十的点阵与几千个汉字的标准点阵进行比较而找出最佳候选汉字(一个或多个)，即使采用各种“智慧”算法(比如即时分析手写输入的笔画，籍以缩小在数据库里搜索比较的范围)，计算量仍然很大。何况汉字写在屏幕上有高矮胖瘦，笔画长短之变形，为提高计算机辨认成功率，通常还得把手写输入的原始点阵作些矫正得出几个不同版本，拿去再跟标准字库的点阵进行比较，这又把计算量增加了好几倍。所以凡提供汉字手写输入的掌上机，较之相同档次的英文版掌上机，都往往要用高一档的CPU(中央处理器)，用更高分辨率的感应屏幕，用速度更高、容量更大的RAM(随机存储器)。而这一切不仅增加了产品成本，又加快了电池消耗，还限制了外形尺寸和整机重量的压缩，最终影响产品竞争力。
由此看来汉字手写输入是一种未来技术，当前在掌上机上应用尚属勉强。而即使将来计算机芯片成本和能耗进一步降低，手写汉字输入也不能完全替代拼音输入，因为外籍人士和海外的第二代以降的华人会发现使用由英文字母组成的拼音比手写汉字要容易得多。
屏显键盘这类键盘随着掌上机的普及而快速进化，当前(2000年3月)以拼音(或注音符号)键盘与部首键盘为常见。
屏显拼音键盘又有两种变例，其一是直接借用英文键盘的26个字母布局，用这种屏显拼音键盘输入汉字速度很低，举例说要输入“江”就得把j,i,a,n,g五个字母点一遍。
第二种屏显拼音键盘由两幅交替显示的画面构成(见于联想和众全两个公司的掌上型PC)，在第一幅面上罗列了汉字的所有可能的首音节拼音，如ang,b,e,zh等等，一旦使用者点击选中上面的一个，拼音键盘就进入第二幅显示，显示的是所有可能的末音节拼音，如a,iu,iang,ueng等等。此时使用者再点击选中一个音节，在独立于拼音显示区之外的一长条候选汉字区里便有一些汉字罗列出来供选用。此第二种屏显拼音键盘乍看起来似乎能提高输入速度，比如输入“江”只需点击第一幅显示的j和其二幅当中的iang，但实际上由于每幅画面显示的拼音音节都太多，要从中挑出所要的音节颇费时间且易引起眼睛疲劳，何况用两个幅面切换显示首末音节，切换过程中的视觉跳跃又进一步加重了使用者的眼睛疲劳。
至于汉字部首检字输入，由于使用者在输入过程中得数出每个汉字的笔画数目，速度上看通常比不上手写、拼音或五笔输入。但对于文化程度不高的使用者，或在汉字输入量非常有限的情况下(比如只需提供几个关键字给互联网搜索引擎)，不失为一种简单直观的输入方案。笔者只在台式机上见过一种屏显部首键盘，一股脑儿在一个比巴掌大的长方框内将两百多个偏旁部首罗列出来，看上去眼花缭乱，查找颇不容易，且这种方案显然无法直接移植到掌上机上。
本发明对现有屏显拼音键盘和部首键盘作出了显著的改进，其中的屏显拼音键盘更是创造性地将所有的声母、精选的韵母集、四个声调、隔音符、以及一个候选字符区(能显示几十个候选汉字或其它字符)有机地结合成一个集约化的整体。配备本发明所提供的屏显键盘的台式机和掌上机，将可以较低的软硬件配置提供比手写输入更快的汉字输入，对于计算机初学者来说其输入速度也可能高于标准键盘输入。输入中英文及阿拉伯数字混杂的文本，更是本发明的一大长处-因为本发明在汉字输入间歇将一些英文字母和阿拉伯数字显示于候选字符区内，中英文可以混杂输入而无须浪费时间来回切换中文与英文键盘。本发明还为台式机使用者提供了一种可以由用户任意修改内容的范文字盘，使用者可以方便地截取范文片断进行拷贝输入；本发明为掌上机使用者提供的自编常用字词键盘，则非常适合存放因人而异的常用专有名词或其它个人常用的字词。这后两种输入方式也会对文化程度不高的使用者有很大帮助--他们可以请人将自己常用的汉字(词)预先输入计算机存储起来，日后需要这些字词的时候其操作就如传统印刷工人从铅字盘里往外挑拣活字一般简单直观。
以下结合附图分别以配备鼠标器的台式机(附
图1-16)和配备点触笔的掌上机(附图17和18)为例说明本发明的要点。由于注音符号(在港台较常用)与拼音(在中国大陆较普及)是一一对应的关系，繁体字(在港台通用)与简体字(在大陆通用)也是一一对应的关系，在以下的叙述中仅以拼音和简体字为例，而没有给出使用注音符号和繁体字的例子。1．在台式机上的应用本发明应用于台式机时，有一个主菜单，也叫第一级菜单，见附图1。
附图1屏显键盘主菜单。
主菜单用来提示用户挑选第二级菜单的五种键盘和字盘，图中从左到右依次为拼音键盘，注音符号键盘，偏旁部首键盘，英文键盘(包括阿拉伯数字及标点符号)，和实用范文字盘。最右端的“X”方框用以关闭此一菜单，以便用户选用其它文字输入方案。这个窄长条菜单在计算机屏幕上显示时总是“浮”在其它视窗(windows)之上，大小以能看清显示内容且又不占用太多屏幕显示空间为宜。1.1拼音键盘(附图2至附图9)使用者一旦点触附图1主菜单左边第一个写有“pinyin”的长方框，屏幕上即显示附图2所示的拼音键盘的初始状态。
附图2台式机上屏显拼音键盘的初始状态一个个带字符的(长)方框犹如传统印刷方式下的铅字，不同的是本键盘上的活字可以无数次重复取用。附图2的显示格式同时也是上一个汉字输入已经完成，下一个汉字的拼音检字尚未开始时的拼音键盘显示格式。
该拼音键盘浮于其正在服务的应用软件视窗之上，而且可以被“拖动”(drag，拼音键盘最上端的那个灰色长条就是作这个用途的)到屏幕上任意位置，以免遮蔽正在编辑输入的正文。该键盘支持简体与繁体汉字两种输入方式，只要点击键盘左上方的“简”与“繁”即可在两种方式之间转换，图中所示为简体输入方式。
拼音键盘的主体(除去上述“简”和“繁”两个字，那个拖动键盘用的长条，以及那个带×的方框)分为四个区域声母在上部，韵母与隔音符和声调在右侧，候选字符区在左边和中部，还有一些功能键在底部靠左。本发明的屏显拼音键盘采用这种排列方式乃是顺应汉语拼音大多起于声母，韵母相随，或只有韵母而没有声母，最后是声调的规律(只有一个反例拼音er是先韵母后声母，但用这个拼音的汉字很少。吴景龙主编，商务印书馆1986年版《汉英词典》收录汉字6000余个，仅有12个字用这个拼音)，在汉字输入时使用者基本上可以挪动鼠标照顺时针单一方向划着准圆圈移动，一路依次点触声母(如果那个拼音含声母的话)、韵母、声调和候选汉字。而一个汉字输入完成以后又不用浪费时间来回移动鼠标即可紧接着开始下一个汉字的输入，把影响输入速度的无效鼠标移动降低到接近极限。而协调的色调搭配，加上声母之间、候选字符区内错落有致的留空，不仅可以提高肉眼搜索字符的速度，还能缓解眼睛的疲劳及减轻操作鼠标的那只手的肌肉紧张。
以下就拼音键盘的四个主要部分的构成和功能作详细介绍(参见附图2)。■声母区约占整个拼音键盘的四分之一空间。声母的排列顺序按照汉语拼音教学的习惯，bpnf,gkh等或四个、三个或两个一组，组与组之间留有空白。其中的y和w虽不是严格意义上的声母，但实用上与声母有相同功能，故本拼音键盘将它们收入声母区。■韵母区(含音调和隔音符)约占整个拼音键盘的三分之一空间。韵母的排列也是按照汉语拼音的教学习惯，如aoe三个连在一起。不难看出15个单韵母都收入了，一些复韵母，如ie和ue也收入了。但iang等一些复合韵母没有收入，这是因为它们只是单韵母的简单组合，拼音输入时完全可以用已经收入的单韵母们组合而成。本拼音键盘收录复韵母的依据是ie和ue的发音并不完全是拼音i和e，u和e的简单合成，而in,ing,iu,un和ui分别是ien,ieng,iou,uen和uei的缩写(un实际上有两种读音，分别代表un和ün两个复韵母，但由于实用上后者只与j,q,x和y进行组合，这样ü上面的两点总是省去而成un)，将此7个复韵母收入可以减少复合韵母输入过程中可能因模棱两可而产生混淆。于是有了附图2所示的由22个单复韵母组成的精选韵母集。在这22个韵母当中，i和u又显得较为特殊，图中它们用字体较大的斜体字，还比其它韵母占有更大的长方框，而且处于韵母区中最显要的第一行。这是因为汉语拼音中其它没有显示在本拼音键盘上的11个组合韵母ia,iao,ian,iang,iong,ua,uo,uai,uang,ueng和uan(uan实际上有两种读音，分别代表了单列状态下的uan和üan，但由于实用上后者只与j,q,x和y进行组合，ü上面的两点总是省去而成uan)，都是以i或u为首与其它单韵母组合而成的，因而在汉语拼音中使用频度很高。将i和u放大了放在韵母区最上面一行(当点触完一个声母，接着要点触一个韵母时，这里是光标或点触笔移动的必经之地)，可在屏显拼音键盘上提高组合韵母的点触输入速度，且能在最大程度上保证实现前述的“单方向顺时针鼠标移动”原则，因而提高汉字输入的总体速度。
韵母区最左边靠近候选字符区的地方，是纵向自上而下排列的隔音符和阴平、阳平、上声和去声四种声调(这四声之外的轻声不仅出现几率很低，人们日常使用又多与阴平等同，故汉字数据库完全可以将发轻声的汉字都当阴平处理，本拼音键盘也就不将轻声单列标出)。带声调的拼音检字是本发明的一大特色，因为统计地看一个简单的声调输入即可把单个汉字的检索范围缩小到四分之一，在使用词语输入功能时效果更为显著，而且在一些词语的拼音输入时声调符号能起相当于隔音符的作用。当然声调的输入是视用户个人喜好作为可选功能而存在的，实际上随着声母韵母的逐一点触输入，候选汉字的显示也不断更新，许多情况下不等到输入声调，需要的汉字已然找到。何况还有翻页键可用于翻找多于一帧的候选汉字，所以如果使用者不输入声调，多费点周折同样是可以检索到需要的汉字的。■候选字符显示区四行共40个字符，约占拼音键盘的三分之一空间。附图2中的候选字符区显示的是拼音检字输入尚未开始之前的初始状态(下文将会说到，在一个汉字或词语的输入已然完成，而以点触声母和韵母为标记的下一个汉字输入尚未开始之时-所谓的“汉字输入间歇”，候选字符区的显示与附图2所示的初始状态相同)。第一行是0-9十个阿拉伯数字，第二至四行为二十六个小写英文字母加上/@．四个互联网搜索引擎的常用字符。使用者只要滑动鼠标器将屏幕上的光标移到这四十个字符的任何一个上面，按下鼠标器的选择键作一次“点触”，对应的字符便被输入到正在编辑的正文之中去了。
在屏显拼音键盘(还有下文将说明的偏旁部首键盘)的候选字符区附带显示阿拉伯数字、英文和其它字符，以便在两个汉字或词语的输入间歇进行其它字符的输入而无须切换键盘，是本发明的另一大特色。
其实当今在标准键盘上用拼音方式进行汉字检索输入，同样支持中英文混杂输入。在刚进入拼音输入模式或在两个汉字输入的间歇，其候选汉字显示长条虽是空白的，但这时候键盘上许多键都处于待命状态，使用者可以不用退出拼音模式，直接从键盘上输入阿拉伯数字0-9，大写英文字母A-Z(但必须退出拼音模式才能输入小写字母a-z)，以及一些标点符号和特殊字符。
只是当前市场上的屏显拼音键盘，失去了这个不用切换键盘而进行中英文混合输入的功能。当前市场上的屏显拼音键盘，其候选字符区是与声母韵母或英文字母a-z所在的“主键盘”相分离的一个长条，一次最多能显示10个汉字且在初始状态下是空白的(这大约是承袭了标准键盘拼音输入的传统)。此时使用者能做的只能点触屏幕上的声母、韵母或英文字母开始汉字检索，欲要输入阿拉伯数字或英文字母，必得先退出拼音键盘模式。
由此看来本发明提供的屏显拼音键盘一上来就将0-9和a-z和盘托出，乃是弥补了现行屏显拼音键盘的一大缺陷，而提供了与标准键盘拼音输入相类似的中英文混合输入功能。所不同的是在本屏显拼音键盘上可以直接输入的是小写英文字母a-z(有别于标准键盘上可以直接输入的大写A-Z)，这是考虑到常规英文中除了句首和专有名词用大写字符外，小写字符是主体，使用频度更高。至于使用者需要输入大写英文字母，只要点触附图2底部靠中间位置的那个表示向下翻页的箭头键，本屏显拼音键盘的候选字符区即变成附图3的显示格式。
附图3拼音键盘候选字符区的大写英文字母和其它字符在附图3的显示格式下，不仅能输入大写英文字母A-Z，还能输入加减乘除符号和其它一些常用标点符号。本屏显拼音键盘不用切换到别的键盘而实现大小写英文字母的输入，甚至比标准键盘的拼音输入模式更胜一筹。
在候选字符区的下方另有大半行六个随时可用(例如在刚刚输入了声母，韵母还有待输入时)的功能键，它们是向左删除、制表键(Tab)、空格键、回车换行键和候选字符翻页键(向上和向下各一个)。一旦此六键的前四键之一被点触选中，正在编辑输入的正文便作相应更改。两个候选字符翻页键视当时的候选字符多寡而有效或失效，如在附图2状态下向下翻页键呈灰色表示有效，而向上翻页键淡出呈白色表示无效。附图3则正好相反。
本发明的屏显拼音键盘其候选字符区将保持附图2或附图3的显示格局直到声母或韵母之一被点触选中为止。那时本拼音键盘进入汉字输入模式，附图4的示例是声母zh被点触选中后的显示格式(实际应用中具体候选汉字的先后排列次序视采用静态或动态“高频先出”的模式而会有所不同)。
附图4拼音键盘在声母zh输入之后的情形在附图4中，声母、韵母、隔音符与音调的显示格式都保持拼音字盘的初始格式不变，但候选汉字区缩小到只有三行。附图2中候选字符区的最上面一行现在变成一个带“左删除”箭头的长方框(以下简称“拼音框”)，用以显示正在输入的拼音(在线组词的过程中也可暂时用于显示汉字)。拼音框右边的那个箭头，用以向左删除拼音显示框中的声母、韵母、隔音符或声调。图示状态下，使用者刚刚输入了声母“zh”，候选汉字区里已经显示了一些汉字。如果需要的汉字已在其中，台式机使用者可以挪动光标将其“捡”到正文中去。一旦一个汉字被挑中输入，本拼音键盘便恢复附图2的显示。此时操作员可以从其候选字符区选取字符输入，或者不理会那些字符而点触声母或韵母开始下一个汉字或词语的输入。
附图5用拼音键盘向一个文本编辑视窗输入汉字附图5是利用拼音键盘进行汉字文本输入的一个例子，可以看到拼音键盘浮在文本编辑视窗之上。使用者已经输入“正月里，家家户户”(显示于正文区域内)，现正要输入“张灯结彩”四字的第一字“张”。用户于是在本屏显拼音键盘内顺序点触“zh”、“ang”和“-”三个方框，完成一个完整的拼音输入。这时zbang-显示于拼音框中，同时八个与此拼音相对应的汉字出现在候选汉字显示区内(以上文提到的那本《汉英词典》为准，总共有八个汉字使用zhang-这个拼音)。现在用户只需用鼠标器指挥光标点触“张”字所在的方框就可将“张”输入到正文当中，共计只用了四次点触来完成“张”字的输入。在附图5中，由于总共八个候选汉字都已显示出来，那两个候选字符翻页键都淡出而不起作用。
本拼音键盘也支持当前通行的汉语词语的检索输入和在线组词，附图6,7,8和9是实现在线组词功能的一个例子。一位笔名农驽马的作家要将这个名字组成词组以便日后方便调用。他于是用鼠标器挪动光标准备依次点触输入字符串nong/nu/maν，附图6的显示状况是已输入nong/nu/，有待输入maν的屏显拼音键盘。
附图6用拼音键盘进行在线组词，刚输入两个完全拼音的情形由于本键盘具有下文介绍的多字词语检索功能，拼音对号的农奴一词以及以农奴为开首二字的农奴主和农奴制度两个词语也一并罗列出来。这三个词分列于三个长度不同的长方框内，显示于候选汉字区内第一行，同时在第二行显示了与拼音nong/对号的五个汉字，在第三行显示了与拼音nu/对号的三个汉字。注意附图6里面拼音框内显示的拼音nong/与nu/之间有一个空格，那是软件根据上下文自动加入的，作家不用亲劳。
输入两个拼音而计算机把相关的三字以上的词语也在候选字符区罗列出来，也是本专利拼音键盘提供的新技术，称为“双拼音多字词语检索法”，可以有效地提高汉语多字词语的输入速度。当前的拼音输入方案在使用者输入两个拼音的时候总是只搜索和提示两个字的词语。本专利基于汉语字词的拼音使用统计规律，把三个字以上的那些词语(前提是其起首二字的拼音与输入的两个拼音相符)一并显示出来，而不太会出现候选词语太多(那样翻页搜索费时累眼睛)的情况。这个有关汉语拼音的统计规律是在上文说到的《汉英词典》的6000余汉字当中，发音为yi(去声)的单字最多，共51个，xi(阴平)次之为48个，也就是说各占0.8％左右，其余拼音对应的汉字都不多于40个；另外该词典收录50000余词语，也就是说平均看一个汉字作为起首字可构成大约8个词语。当然不同的词典收录的字词会有差异，但这本词典的字词收录范围已经颇为广泛，从统计学角度看可以当个可信的典型。所以用“不多于1％”来估计任何通用汉语字词数据库里单个完全拼音所代表的汉字比率，从概率统计角度看是可信的；同样可以说一个汉字平均构成“不多于10个”以其为起首字的两个字以上的词语。
基于这个统计规律，再合理假设有一个信息电器的汉语字词数据库收录了6000单字条目，并以1∶10的比率收录60000词语(以每个词平均3个字，一个汉字占用2字节存储空间计算，60000个词语共占用360K字节，在现在的信息电器上不是难事)，本专利再作以下推论。当有两个完全拼音输入的时候，计算机以第一个完全拼音去检索6000个单字的数据库，按1％符合几率至多将得到60个拼音相符的汉字。下一步计算机可望在60000个词语的数据库里按1∶10的比率找到600个以此60个汉字为起首字的词语。最后计算机再拿输入的第二个完全拼音与这600个词语的第二字拼音逐一比较，同样的1％符合几率，平均看将筛选出6个词语-可以全数显示在候选字符区的一帧当中。正是基于这样的统计规律，本专利提出了“双拼音多字词语检索法”。在实用上由于平均一个完全拼音只代表10个左右的汉字(上面的推理过程用了一个完全拼音代表60个汉字的极端例子)，即使输入的是两个不完全拼音(如不带声调，或欠缺韵母)，使用“双拼音多字词语检索法”检索出来的词语(二字或更多字)也不会太多。至于如何快速检索汉语字词数据库，已超出本专利的范围，笔者将提出分立的专利申请。
附图7用拼音键盘进行在线组词，三个完全拼音都已输入现在再回到在线组词的话题上来，见附图7。作家农驽马在附图6的基础上再点触输入拼音maν，此时候选字符区内的显示向上滚动一行，原来显示词语的第一行消失，在底部新出现了一行与拼音maν相对应的六个候选汉字，与此同时那个向上翻页的箭头由白色转为灰色，指明上面还有一页候选字符。
附图8用拼音键盘进行在线组词，已输入三个汉字的第一个在附图8中，“农”字已被点触选中，拼音框中原有的拼音nong/即被“农”所取代，在候选汉字框中那行与拼音nong/相对应的候选汉字自动消失，与此同时那个向上翻页的箭头由灰色转回白色，表示在本显示区之外再无别的候选字符。如此而往，作家接着完成输入他笔名的第二和第三字。台式机随即将“农驽马”这个新词存入原有词库备用，整个在线组词过程悄然完成。
附图9两个非完全拼音与新词库里的四个候选词对上了号附图9中作家决定调用自己的笔名，他准备如前一样输入三个完全的拼音，但刚刚输入两个不甚完整的拼音(nu尚缺声调)便发现已经找到了自己的笔名，而且“农驽马”所在的方框排在几个词语的最前头-假设新造的词语使用频率较高通常。以下只要再点触一次就可实现“农驽马”三个汉字的一起输入。在这个例子里，如果用手写汉字输入，则“农驽马”三字为17划，每写完一个字还得在候选字集里挑出正确的字，所以还得加三次点触；本拼音键盘因为有了在线组词功能和“双拼音多字词语检索法”，只需点触输入n、ong、/、n、u，再加一次点触即输入了三个汉字，一共只要点触屏幕6次，哪个方案输入词语更便捷是不言而喻的。1.2注音符号键盘附图1的台式机屏显键盘主菜单中自左向右数第二格代表注音符号键盘。汉语注音符号与汉语拼音是一一对应的关系，例如注音符号ㄛ在功能上完全等同于汉语拼音的“o”，不同的只是注音符号比拼音通常要使用大一些的点阵进行显示。然而这并没有明显造成注音符号键盘与拼音键盘的功能差异，所以本说明书不再给出注音符号键盘的应用例子。1.3部首键盘(附图10,11和12)附图10屏显部首检字键盘的初始显示附图10是在台式机上以偏旁部首检字法为手段进行汉字检索输入的屏显部首键盘(简称部首键盘)，当用户点触附图1主菜单左侧第三长方格时便出现在台式机屏幕上。部首键盘上端是部首笔画选择键，右侧是部首以外的余部笔画选择键。而简繁体切换和左删除、制表键(Tab)、空格、回车换行键以及候选字符翻页键的功能与拼音键盘中的功能相同。在汉字输入间歇显示的候选阿拉伯数字、英文字母和其它符号也与拼音键盘一致。
附图11屏显部首检字键盘，用户选择了三划的偏旁部首附图11是在用户点触部首笔画“三”之后的部首键盘显示(共计有40个部首为三画，为简便起见图中仅列出10个，但这并不妨碍意思的表达)。不象拼音键盘要占用候选字符区的一行用以显示正在输入的一组拼音，部首键盘在汉字输入状态下仍有四行的候选字符区。但在这个部首字盘中候选字符区是两用的，附图11中那些占用了候选字符区的偏旁部首并不能直接进入被编辑的文本中，它们只是起过渡作用的“备选偏旁部首”而已。要找到真正的候选汉字，还需点触选中备选偏旁部首中的某一个，再选择输入一个所希望的余部笔画数目。如图所示以下两个键“宀”(候选偏旁部首)，和“五”(余部笔画数)被依次点触选中，方能得到附图12的十二个候选汉字。
附图12向搜索引擎输入“宙”字-宝盖头，余部为五划附图12是用本发明的屏显部首键盘在互联网的搜索引擎上输入汉字的例子。本例假设用要在互联网上就“宇宙”二字进行检索，“宇”字已然输入，现在正在输入“宙”字。有关点触输入次序已在上一段落说明，现在只差一次点触就能把汉字“宙”输入到搜索引擎中去了。1.4英文键盘(附图13和14)附图13屏显英文键盘的小写字母和其它字符附图14屏显英文键盘的大写字母和其它字符附图13是主菜单中左数第四格所代表的屏显英文键盘(提供英文字母、阿拉伯数字和其它符号)，该键盘里的字符排列参照标准英文键盘，再增加了加减乘除、汉语书名号、和汉语顿号、句号等标准英文键盘里没有的字符。显示于盘面的所有字符只需一次点触便完成输入。附图13中有一个键画有向上的空心箭头，相当于标准英文键盘的“shift”键，点触此键则附图13中的小写英文字母全部变成附图14中的大写英文字母，同时向上的空心箭头变成向下(用以将显示变回小写字母)，而屏显英文键盘上其它字符保持不变。1.5实用范文字盘(附图15,16)附图15从屏显实用范文中取用一个词语附图16改编屏显实用范文实用范文字盘是本发明的又一大特色，有了它可以从一篇范文中截取字、词、句子乃至整段中英文字作一次性拷贝输入，尤其适合既不懂拼音也不会部首检字的人士使用。附图15是这种实用范文字盘的字词取用状态。与前述的拼音、部首和英文三种键盘有明显不同的是，实用范文字盘里的候选文字没有用(长)方框逐一围起来呈“铅字”状(也正因为如此，它叫字盘而非键盘)。这是为了让用户可以灵活选用任意长度的范文片断输入到正文中去。附图15上用户已用鼠标器的选择键将范文片断作了重彩(highlight)处理，下一步再用鼠标器移动光标在重彩区内点触一下，“和蔼可亲”一词的输入便告完成。否则如果用户点触的是重彩区外的任何地方，重彩即告消失，没有任何字词被输入。
本发明提供的范文字盘还有范文改编的功能以便不同用户(如小学生，商人)拥有自己的常用字词集。当实用范文字盘处于“范文改编”状态时，该字盘就象一个常规的文本输入视窗一样，可以选用本发明提供的拼音、注音符号、部首和英文字盘进行新的字词句的输入和更改。附图16是用本发明的屏显拼音键盘进行范文改编的例子，即将输入的是汉字“如”。
范文改编完毕经存盘后，下次再进入范文字盘的字词取用状态时，显示于附图15候选文字区的将是磁盘中存储的自编范文。由于范文字盘的使用比其它四种屏显键盘略微复杂一些，字盘上端设有一个“使用说明”键以便给用户提供帮助。2．在掌上机上的应用(附图17、18)以下再说明本发明的屏显键盘在掌上机上的应用要点。针对掌上机的显示区域面积较小的特点，附图17所示的拼音键盘较之用于台式机的拼音键盘更为简约。
附图17用于掌上机的屏显拼音键盘的初始显示■首先是附图17中的韵母比附图2中少了一个“ü”。这个韵母本身使用频度不算低，但在实用中绝大多数情况都是由“u”代替的，只剩下用于l和n之后还保留ü的符号。事实上在前文引述的那本汉英词典的6000余汉字之中，仅有28个字的拼音包含符号ü。巧合的是u音用在l和n之后的几率也较低，所以这区区几个带ü的拼音，在点触屏幕输入时完全可以用“u”代替而不会引起屏显拼音键盘候选汉字集的过度膨胀。■其次是附图17的掌上机屏显键盘较之附图2的键盘，声母区域内的横向留空压缩，韵母区最右边一列取消，原有的iu,ui和ue三个韵母挪到韵母区的第一行去显示，隔音符的位置相应往左移动。i和u这两个常用于组成复合韵母的单韵母虽然没有得到比其它韵母更大的显示空间，但仍在韵母区第一行且用较大号的斜体字符显示，方便用户快速搜索定位。■再次是用于掌上机的屏显拼音键盘候选字符区域也较小，只有三行共24个方框(这些方框有可能几个一组横向合并而成显示词语用的长方框)，图中是在两次汉字或词语输入的间歇显示了0-9十个阿拉伯数字，a-h八个小写英文字母，以及其它六个常用字符。两个有向上和向下空心箭头的翻页键用以在候选字符区罗列其它小写与大写英文字母及更多字符。在用拼音进行汉字检字时，这两个箭头同样用以翻页显示未能在同一画面显示的候选汉字。
经过以上这一番裁剪，配有1/4VGA大小的显示器件的掌上机使用本拼音键盘不会存在尺寸问题，因为候选字符区内的单字方框横向达到了17个象元，完全能清楚地显示任何汉字。
另外附图17键盘顶部没有灰色长条(附图2中该灰条用于在计算机屏幕上拖动屏显拼音键盘)，可以省出一块空间供其它功能模块的显示。键盘顶上的那个旋转形箭头代替了台式机的主菜单功能在附图17所示的拼音检字输入状态下点触一次，则进入简体汉字输入的注音符号检字功能，如此重复可依次实现→拼音→注音符号→部首→英文及符号→常用字词→等五种屏显键盘的循环切换。此处称常用字词而非“实用范文”，是考虑到用点触笔通常只适宜输入置于某个限定界面(比如长方框)之内的字词，而不易象鼠标器那样可以灵活界定一段文字进行重彩处理再拷贝输入。当然，考虑到掌上型电脑记事本的存储器空间限制，具体到某一型号可以只支持这五种中英文输入方式的一种或数种，比如只支持简体字拼音键盘与部首键盘两种输入方式。
附图18用屏显拼音键盘在掌上机上输入“会议”二字附图18是用拼音键盘在掌上型电脑记事本上输入文本的范例。可以看到附图4中部的用于显示正在输入的拼音的长方框没有在附图18中出现，因为那个拼音框主要是为在线组词而设，但在掌上型电脑记事本上文字输入远不如桌面PC机频繁，一般来说随机而来的词语库已然够用。至于有限数量的因人而异的常用人名地名，完全可以用自编常用字词的方式存下来备用。
图18中用户正要输入“会议”两字。他(她)点触的是声母h韵母ui和声调第四声(去声)，以及声母y韵母i再加去声，在候选字符区域显示了两个候选词语和一些单字。现在用户只要在写有“会议”一词的长方格子上点触一次，会议两字便会出现在“王总”二字后面，同时屏显拼音键盘的候选字符区恢复附图17的显示，等待下一个汉字或词语或其它字符的输入。
关于掌上机屏显拼音键盘以外的其它几种键盘，可以本着外形小巧、编程简单、运行速度快、节省内存空间等基本原则，参照掌上型屏显拼音键盘的例子，在本文前述的台式机屏显键盘的基础上作小量修改而得到，在此不再给出例子。
综上所述，本发明提供的一整套屏显中英文键盘非常直观易用，一般使用者只要经过最小量的学习就能熟练掌握，不仅将有助于信息电器在中国的普及，提高文本输入的速度，而且会对华侨和外籍人士学习汉语有所帮助。
权利要求
本发明提供了一套在功能上互为补充的显示于信息电器屏幕上的集约型中英文键盘和字盘，它们是拼音键盘、注音符号键盘、偏旁部首键盘、英文与符号键盘、以及实用范文字盘(仅用于台式机)和常用字词键盘(仅用于掌上机)。其共有的特点是每个屏显键盘或字盘都将功能键、候选汉字、词语及字符，按一定的规则排列显示于一体化的长方框内。所有的键盘和字盘都包含四个能随时对正在编辑输入的文本作相应更改的功能键，它们是左删除、制表(Tab)、空格和回车。使用者用鼠标器加屏显光标、手写笔或其它设施来点触(click)屏显键盘上的拼音符号、注音符号、偏旁部首、汉字(包括词语)、英文与其它字符，或重彩(highlight)后拷贝字盘上的中英文混合文本的片断，实现直观快速的文本输入。除英文与符号键盘之外的屏显键盘或字盘都支持简体字和繁体字两种输入方式。1．本发明的屏显拼音键盘的主体分成四个区功能键区，声母区，韵母区(含单复韵母、四个声调和隔音符)，以及候选字符区。■功能键区占据底边左首半行位置，有左删除，制表(Tab)，空格，回车，向上和向下翻页键(用于搜索候选字符区内多于一帧的字符)。■声母区占据顶部第一行全部和第二行左首半行，收录了汉语拼音的所有声母并将它们按汉语拼音的教学习惯分小组排列bpmf,dtnl,jqx,zh ch sh r,zcs,以及yw；各小组之间留有空隙。■韵母区占据拼音键盘右侧和右下角，上端与声母区相接，收录了7个复韵母ie，ue,in,ing,iu,un,ui，和所有15个单韵母(在用于掌上机时ü的功能由u代行)。其余没有收入的复合韵母都可以通过韵母i或u与其它韵母组合而成，故i和u被放在韵母区最上面一行中央位置，并且用较大号的斜体字显示，以方便使用者定位并快速点触输入。隔音符与声调在韵母区最左边纵向排列。■候选字符区在左侧中部，上端与声母区相邻，右侧与韵母区相接。如此安排声母区，韵母区和候选字符区的相对位置，符合汉语拼音最常见的声母+韵母+音调的组合，在汉字输入过程中光标或手写笔可基本上按顺时针单一方向挪动，减少无效动作，提高以汉字为主要内容的文本的输入速度。
2．本发明的屏显拼音键盘的候选字符区有两种显示模式以实现单一键盘上的中英文混合文本的输入■在汉字输入开始之前的初始状态或在两个汉字或词语输入的间歇，显示0-9十个阿拉伯数字、其它一些常用字符、以及a-z二十六个英文小写字母的全部或部分(用向下翻页键可以显示没有在初始状态显示出来的小写字母和A-Z英文大写字母)。这些字符可以被点触而直接输入到正在编辑的文本中。■当拼音输入开始之后，候选字符区内汉字或词语的内容随拼音输入的进行而时时更新，在这过程中任何时候都可以点触选中其中的任何一个汉字或词语输入到文本中去，随即候选字符区的显示恢复到初始状态。
3．本发明的拼音键盘应用于PC机等配有较大尺寸显示器的信息电器时，一旦开始汉字输入，在备选字符区最上面一行形成一个“拼音框”用以显示那组正在输入的拼音(可能包含声母、韵母、隔音符和声调)，以方便词语检索以及在线组词。
4．本发明的拼音键盘应用于掌上型电脑记事本之类只有小面积显示窗口的信息电器时，不单设一行显示正在输入的声母、韵母、隔音符和声调，以留出尽可能大的显示区域罗列备选汉字和词语。但仍然支持词语输入的功能。
5．本发明的拼音键盘使用一种独创的“双拼音多字词语检索法”也就是当输入两个完全或不完全拼音时，显示器上不仅显示与两个拼音相符的二字词语，还连带把起首二字拼音相符的多字词语一并罗列出来，以提高汉语多字词语的拼音检索速度。
6．本发明的屏显部首键盘其主体也分四个区域上端为部首笔画一、二直至九划，以及十划以上；右侧为余部笔画一、二直至十二划，以及十三划以上；左侧中部为候选字符区；底边靠左为左删除，制表(Tab)，空格，回车，向上和向下翻页键等六个功能键(功能键的使用与拼音键盘相同)；
7．本发明的部首键盘也支持中英文混合输入，其候选字符区有三种显示模式■在汉字输入开始之前的初始状态或在两个汉字或词语输入的间歇，显示0-9十个阿拉伯数字，a-z二十六个英文小写字母(用向下翻页键可以显示A-Z英文大写字母)和其它一些常用字符，这些数字、字母和字符可以通过点触直接输入到正在编辑的文本中去。■当一个部首笔画被选中之后，这个候选字符区用来显示备选的偏旁部首。这些偏旁部首不能被直接输入到文本中去，有待用户点触选中其一，再选中一个余部笔画才能完成汉字的索引。■这时候选字符区显示的才是可以直接点触输入的候选汉字。
8．本发明的英文与符号字盘参照标准英文键盘排列二十六个英文字母，字盘上专有一键用以切换显示大写英文字母与小写英文字母。
9．本发明的实用范文字盘有“字词取用”与“自编范文”两种状态。在字词取用状态，单字和任意长度的词语、句子或段落在被“重彩”处理后可以经一次点触完成拷贝输入。自编范文存盘后，即成为驻留(default)范文支持未来的字词取用。
全文摘要
本发明提供了一套多个在功能上互为补充的显示于屏幕上的集约型中英文键盘,分别支持拼音、注音符号、偏旁部首、英文以及重彩加拷贝的输入方式。其中的屏显拼音键盘更是将汉语所有的声母、精选的韵母集、四个声调、隔音符、以及一个候选字符区(能显示几十个候选汉字或其它字符)有机地结合成一个集约化的整体,辅以“双拼音多字词语检索法”,非常适合在配备了感应显示屏幕的掌上机上进行笔触式快速中英文混合文本的输入。
文档编号G06F3/023GK1318786SQ00106658
公开日2001年10月24日 申请日期2000年4月14日 优先权日2000年4月14日
发明者张吉善 申请人:张吉善