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一种球形键盘及字符输入方法

xiaoxiao2020-07-22  2

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一种球形键盘及字符输入方法
【专利摘要】本发明涉及一种球形键盘及字符输入方法,包括半球形的左旋转筒、半球形的右旋转筒及设置于左旋转筒与右旋转筒之间的相对固定板;所述左旋转筒、右旋转筒及相对固定板上分别设置有多个按键,所述左旋转筒与右旋转筒相对设置;在左旋转筒与右旋转筒发生沿中心轴线的相对平动或绕中心轴线的相对转动时,使相同按键输出不同字符,所述中心轴线为经过两个半球形的顶点的直线。本发明根据左右半球运动形成的相对不同错位位置区分,使单个按键通过键盘电路产生输出多个不同的字符,实现“一键多用”,仅有27个按键,实现标准键盘上101个按键所能全部输入的字符,极大缩小键盘体积,便于使用。
【专利说明】一种球形键盘及字符输入方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种键盘,特别涉及一种球形键盘及字符输入方法。
【背景技术】
[0002]目前,公知的输入字母、符号的键盘装置是来源于17世纪的打字机键盘,其主要原理是将英文字母、各种符号、控制等按键平面排列在键盘上,通过手指按压不同的按键,触发电子或机械装置,对各类人机交互设备产生各种字母和符号的输入。
[0003]由于技术的发展,目前需要由键盘输入字母和符号的设备非常多,尤其是20世纪40年代计算机发明以来,键盘作为一种主要的计算机输入设备,被广泛应用。但是,目前的键盘,主要缺点是:按键数量多,体积键过大,不便于携带。
[0004]近年来,手机、平板电脑等小型化、便携式智能产品已经普及。很多人机交互式电子设备都可以通过技术进步做到体积减少,但由于字母和符号的主要输入设备——键盘,一直无法小型化。传统键盘无法做到随身随时使用,成了这些便携设备主要的“瓶颈”。因此很多便携式智能产品不得不丢弃键盘而采用声音、触摸笔画输入等方式,但始终比不上键盘的输入速度以及输入字符的准确性。所以目前迫切需要一种能能持握在手中,随时随地进行字符输入的键盘。

【发明内容】

[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种按键数量少、键盘体积小能持握于手中并且能够完成现有键盘输入功能的球形字符键盘及字符输入方法。
[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种球形键盘,包括半球形的左旋转筒、半球形的右旋转筒及设置于左旋转筒与右旋转筒之间的相对固定板;
[0007]所述左旋转筒、右旋转筒及相对固定板上分别设置有多个按键,所述左旋转筒与右旋转筒相对设置;
[0008]在左旋转筒与右旋转筒发生沿中心轴线的相对平动或绕中心轴线的相对转动时,使相同按键输出不同字符,所述中心轴线为经过两个半球形的顶点的直线。
[0009]本发明的有益效果是:本发明根据左右半球运动形成的相对不同错位位置区分,使单个按键通过键盘电路产生输出多个不同的字符,实现“一键多用”,仅有27个按键,实现标准键盘上101个按键所能全部输入的字符,极大缩小键盘体积,便于使用。
[0010]在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
[0011]进一步,所述左旋转筒与右旋转筒中的任一旋转筒上设置有旋转轴的旋转轴,另一个旋转筒上设置有与旋转轴相适应的容腔,所述旋转轴的头部深入所述容腔内并卡在容腔的开口内部,所述旋转轴和容腔内壁上设置有多点电位器,按键电路与多点电位器串联,在左旋转筒与右旋转筒发生相对平动或转动时,多点电位器的阻值发生变化,进而使相同按键输出不同字符。
[0012]进一步,所述旋转轴的竖边上还设置有凸台,所述凸台与所述容腔的外壁通过回中弹簧连接,使左旋转筒和右旋转筒在无外力作用的条件下处于运动轨迹的中间位置,多点电位器输出的阻值为中间值。
[0013]进一步,所述旋转轴的头部与容腔的开口之间还设置有多个滚珠,使左旋转筒和右旋转筒发生相对旋转。
[0014]进一步,所述左旋转筒和右旋转筒上的按键呈扇形排列,且每个按键下面均设置有一个字符按键触点开关。
[0015]进一步,所述左旋转筒上设置有10个按键,根据人的左手手指生理形状排列;所述右旋转筒上设置有10个按键,根据人的右手手指生理形状排列。
[0016]进一步,所述相对固定板上还设置有按键显示器。
[0017]进一步,所述相对固定板上还设置有若干个切换按键和若干个方向按键。
[0018]进一步,一种应用球形键盘的字符输入方法,包括以下步骤:
[0019]步骤1:多点电位器检测左旋转筒与右旋转筒的相对平动或者相对转动的方向;
[0020]步骤2:字符按键触点开关检测左旋转筒和右旋转筒上的按键是否按下;
[0021]步骤3:根据相对平动或者相对转动的方向及按下的按键位置确定输入字符;
[0022]步骤4:在相对固定板上显示输入字符。
[0023]进一步,所述步骤3还包括,根据相对固定板上的切换按键输入相应字符。
【专利附图】

【附图说明】
[0024]图1为本发明立体图;
[0025]图2为本发明“左上右下”状态立体图;
[0026]图3为本发明“左下右上”状态立体图;
[0027]图4为本发明整体结构剖视图;
[0028]图5为本发明A-A向剖面图;
[0029]图6为本发明B-B向剖面图;
[0030]图7为本发明按键位置示意图;
[0031]图8为本发明左旋转筒主要按键电路原理图。
[0032]附图中,各标号所代表的部件列表如下:
[0033]1、左旋转筒,2、左辅助按键,3、左主要按键,4、左辅助按键显示器,5、左主要按键显不器,6、切换按键,7、方向按键,8、相对固定板,9、右主要按键显不器,10、右辅助按键显示器,11、右主要按键,12、右辅助按键,13、右旋转筒,14、字符按键触点开关,15、回中弹簧,16、滚珠,17、多点电位器,18、旋转轴,19、容腔,20、凸台。
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
[0035]如图1所示,为本发明立体图;图2为本发明“左上右下”状态立体图;图3为本发明“左下右上”状态立体图;图4为本发明整体结构剖视图;图5为本发明图4的A-A向剖面图;图6为本发明图5的B-B向剖面图;图7为本发明按键位置示意图;图8为本发明左旋转筒主要按键电路原理图。[0036]实施例1
[0037]—种球形键盘,包括半球形的左旋转筒1、半球形的右旋转筒13及设置于左旋转筒I与右旋转筒13之间的相对固定板8 ;
[0038]所述左旋转筒1、右旋转筒13及相对固定板8上分别设置有多个按键,所述左旋转筒I与右旋转筒13相对设置;
[0039]在左旋转筒I与右旋转筒13发生沿中心轴线的相对平动或绕中心轴线的相对转动时,使相同按键输出不同字符,所述中心轴线为经过两个半球形的顶点的直线。
[0040]所述左旋转筒I与右旋转筒13中的任一旋转筒上设置有T形结构的旋转轴18,另一个旋转筒上设置有与旋转轴18相适应的容腔19,所述旋转轴18的头部深入所述容腔19内并卡在容腔19的开口内部,所述旋转轴18和容腔19内壁上设置有多点电位器17,按键电路与多点电位器17串联,在左旋转筒I与右旋转筒13发生相对平动或转动时,多点电位器17的阻值发生变化,进而使相同按键输出不同字符。
[0041]所述旋转轴18的竖边上还设置有凸台20,所述凸台20与所述容腔19的外壁通过回中弹簧连接,使左旋转筒I和右旋转筒13在无外力作用的条件下处于运动轨迹的中间位置,多点电位器17输出的阻值为中间值。
[0042]所述旋转轴18的头部与容腔19的开口之间还设置有多个滚珠16,使左旋转筒I和右旋转筒13发生相对旋转。
[0043]所述左旋转筒I和右旋转筒13上的按键呈扇形排列,且每个按键下面均设置有一个字符按键触点开关14。所述相对固定板8固定于左旋转筒I上、右旋转筒13上或者独自为一体。所述左旋转筒I上设置有10个按键,根据人的左手手指生理形状排列;所述右旋转筒13上设置有10个按键,根据人的右手手指生理形状排列。所述相对固定板上还设置有按键显示器,或者将输入的字符的信息以有线或者无线的方式发送给计算机,在计算机屏幕上对输入的字符进行显示。所述相对固定板上还设置有若干个切换按键和若干个方向按键。
[0044]一种应用球形键盘的字符输入方法,包括以下步骤:
[0045]步骤1:多点电位器17检测左旋转筒I与右旋转筒13的相对平动或者相对转动方向;
[0046]步骤2:字符按键触点开关14检测左旋转筒I和右旋转筒13上的按键是否按下;
[0047]步骤3:根据相对平动或者相对转动的方向及按下的按键位置确定输入字符;根据相对固定板8上的切换按键6输入相应字符;
[0048]步骤4:在相对固定板8上显示输入字符。
[0049]图1、图2和图3中,左旋转筒I的凹槽安装滚珠16并与右旋转筒13凹槽扣合,使左右旋转筒能相对旋转。如图5所示,4个回中弹簧15连接左右旋转筒的容腔19的外壁上,能使左右手在弹力作用下能清晰感觉到两个旋转筒相对运动的不同位置的情况。设置于旋转筒中心的容腔19内部安装旋转式多点电位器17,用以按键电路区分旋转筒相对运动的不同位置。如图6所示,所述旋转轴18设置于旋转同的中心,旋转轴18的头部深入所述容腔19的内部。如图4所示,相对固定板8可以固定在右旋转筒13上,主要是用来安装按键显示器左辅助按键显示器4,左主要按键显示器5,右主要按键显示器9,右辅助按键显示器10以及部分功能按键,如切换按键6,方向按键7。左右旋转筒上,按左右手指立体形状,各安装5个左主要按键3和5个右主要按键11,共计10个主要按键。这10个主要按键,根据左右旋转筒相对不同的3个位置,共有10*3 = 30个排列方式,结合3个切换按键6,作为常用的字母、数字和符号的输入键。在不同位置每一个按键所代表的不同字符,需要通过左右主要按键显示器显示出来,方便提醒使用者输入字符。除了主要字符外,目前计算机键盘还有若干控制键,所以左右旋转筒上还安装有5个左辅助按键2以及5个右辅助按键12,用以输入不常用的计算机控制按键,同时,辅助按键其不同位置代表的不同控制按键,则通过左辅助按键显示器4以及右辅助按键显示器10来显示区分。
[0050]在图7所示的字符按键安排示意图中,10个左右主要按键安装在旋转筒上,这10个主要按键分别命名为ML1,ML2,ML3,ML4,ML5,MR1,MR2,MR3,MR4,MR5。这10个按键用于常用大小字母、数字及符号这三种类型字符的输入,因此还要设置三个切换按键6来实现这三种不同类型字符输入。三个切换按键分别是:Cap Lock(大小写锁定)、Num Lock(数字锁定)、Symb0lL0Ck (符号锁定)。下面对这三种类型字符输入进行对应字符_键位编码如下:
[0051]当Caps Lock、Num Lock>Symbol Lock三个切换按键处于断开状态时,主要按键用于26个小写英文字母输入。在键位排列上,由于“QWERTY”键盘按键的排列方式已经形成习惯,本发明并不打算改变原来键盘键位排列方式,按键和左右旋转筒的位置形成的小写英文字母键位表可以安排如表1:
[0052]
【权利要求】
1.一种球形键盘,其特征在于:包括半球形的左旋转筒(I)、半球形的右旋转筒(13)及设置于左旋转筒(I)与右旋转筒(13)之间的相对固定板(8); 所述左旋转筒(I)、右旋转筒(13)及相对固定板(8)上分别设置有多个按键,所述左旋转筒(I)与右旋转筒(13)相对设置; 在左旋转筒(I)与右旋转筒(13)发生沿中心轴线的相对平动或绕中心轴线的相对转动时,使相同按键输出不同字符,所述中心轴线为经过两个半球形的顶点的直线。
2.根据权利要求1所述的球形键盘,其特征在于:所述左旋转筒(I)与右旋转筒(13)中的任一旋转筒上设置有T形结构的旋转轴(18),另一个旋转筒上设置有与旋转轴(18)相适应的容腔(19),所述旋转轴(18)的头部深入所述容腔(19)内并卡在容腔(19)的开口内部,所述旋转轴(18)和容腔(19)内壁上设置有多点电位器(17),按键电路与多点电位器(17)串联,在左旋转筒(I)与右旋转筒(13)发生相对平动或转动时,多点电位器(17)的阻值发生变化,进而使相同按键输出不同字符。
3.根据权利要求2所述的球形键盘,其特征在于:所述旋转轴(18)的竖边上还设置有凸台(20),所述凸台(20)与所述容腔(19)的外壁通过回中弹簧连接,使左旋转筒(I)和右旋转筒(13)在无外力作用的条件下处于运动轨迹的中间位置,多点电位器(17)输出的阻值为中间值。
4.根据权利要求2或3任一所述的球形键盘,其特征在于:所述旋转轴(18)的头部与容腔(19)的开口之间还设置有多个滚珠(16),使左旋转筒(I)和右旋转筒(13)发生相对旋转。
5.根据权利要求1所述的球形键盘,其特征在于:所述左旋转筒(I)和右旋转筒(13)上的按键呈扇形排列,且每个按键下面均设置有一个字符按键触点开关(14)。
6.根据权利要求5所述的球形键盘,其特征在于:所述左旋转筒(I)上设置有10个按键,根据人的左手手指生理形状排列;所述右旋转筒(13)上设置有10个按键,根据人的右手手指生理形状排列。
7.根据权利要求1至3、5至6任一所述的球形键盘,其特征在于:所述相对固定板(8)上还设置有按键显示器。
8.根据权利要求1至3、5至6任一所述的球形键盘,其特征在于:所述相对固定板(8)上还设置有若干个切换按键(6)和若干个方向按键(7)。
9.一种应用如权利要求1至8任一所述的球形键盘的字符输入方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1:多点电位器(17)检测左旋转筒(I)与右旋转筒(13)的相对平动或者相对转动的方向;步骤2:字符按键触点开关(14)检测左旋转筒(I)和右旋转筒(13)上的按键是否按下; 步骤3:根据相对平动或者相对转动的方向及按下的按键位置确定输入字符; 步骤4:在相对固定板(8)上显示输入字符。
10.根据权利要求9所述的字符输入方法,其特征在于:所述步骤3还包括,根据相对固定板(8)上的切换按键(6)输入相应字符。
【文档编号】G06F3/023GK103941883SQ201410181016
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】胡华 申请人:胡华

【专利交易】【专利代理】【商标和版权申请】【高新技术企业认定】Tel:18215660330

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