專利名稱：可選鍵、可換鍵位、多功能自由組合式鍵盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可選鍵、可換鍵位、多功能自由組合式鍵盤，屬計算機技術(shù)領(lǐng)域。
目前，廣泛使用的計算機鍵盤鍵位布局是由機械英文打字機發(fā)展而來的。在相當長的一段時間內(nèi)，它是最好的鍵盤布局，因為它充分考慮了常用字母的輸入和大多數(shù)人的方便。但是隨著計算機的發(fā)展和鍵盤在非英語國家的應(yīng)用，現(xiàn)在的鍵盤布局已經(jīng)開始不適應(yīng)更新的需求了。根據(jù)目前采用的鍵盤生產(chǎn)技術(shù)，一旦成型布局就不能改變了。而在不同的領(lǐng)域和工作需求下應(yīng)該有不同的布局，生產(chǎn)廠家不可能照顧到各個領(lǐng)域，只好在維持原有鍵盤布局基本不動的情況下做一些細微的優(yōu)化。另外，目前所使用的鍵盤有一個重大的缺陷，如果其中一個鍵損壞了，那么整個鍵盤就報廢了。而且，越來越多的軟件操作使用組合鍵。例如常用的撤銷功能使用“Ctrl+Z”，打開資源管理器使用“Windows+E”。這給經(jīng)常使用這些軟件的人帶來不便。
現(xiàn)行鍵盤每個鍵位下有橫、縱兩條信號線路，這兩層線路一般采用印刷線路薄膜作為介質(zhì)，中間用帶孔的墊片隔開，其基本原理如圖1所示。一般狀況下橫、縱兩條線斷開，1所指的部分類似一個開關(guān)，當某一特定鍵被按下時，確定的橫、縱線路被導(dǎo)通，鍵盤的掃描芯片時刻工作，每隔極短時間對每個橫縱坐標進行掃描，如果發(fā)現(xiàn)特定的Xn和Ym導(dǎo)通，則可以唯一確定某一特定的鍵被按下，這時由掃描芯片向計算機發(fā)出掃描碼。上述鍵盤鍵的特性是與位置有關(guān)的，特定的鍵只能在特定的位置上，這就是它的致命缺點。
本實用新型的目的是設(shè)計一種可選鍵、可換鍵位、多功能自由組合式鍵盤，使之可以根據(jù)用戶需求，任意布置鍵盤上各鍵的位置。
本實用新型設(shè)計的可選鍵、可換鍵位、多功能自由組合式鍵盤，該鍵盤由鍵盤外殼、插口和電路板組成；插口布置在鍵盤上，電路板固定在鍵盤外殼內(nèi)，插口上插有一般鍵和組合鍵，所述的一般鍵包括鍵帽、封蓋、觸發(fā)回復(fù)橡膠、上層導(dǎo)電薄膜、絕緣墊片、下層導(dǎo)電薄膜、鍵插接端，上述各層依次疊壓封裝；所述的組合鍵包括鍵帽、封蓋、觸發(fā)回復(fù)橡膠、上層導(dǎo)電薄膜、絕緣墊片、中層導(dǎo)電薄膜、絕緣墊片、下層導(dǎo)電薄膜、鍵插接端，上述各層依次疊壓封裝。
本實用新型設(shè)計的鍵盤，其優(yōu)點是(1)鍵盤底座大小、形狀可以任意選擇。(2)根據(jù)用戶自己的需求，鍵盤的鍵可以隨時任意取舍，需要的留下，不需要的舍棄。(3)根據(jù)用戶自己的需求，鍵盤的鍵位可以隨時任意調(diào)整，這種調(diào)整不依賴于軟件，而是用戶將特定的鍵插入任意位置都可以使用。(4)鍵盤的某一個鍵損壞時，只需更換該鍵即可。(5)根據(jù)用戶的需求，可以選擇不同的功能組合鍵，布局在鍵盤的任意位置。


圖1是普通鍵盤的信號觸發(fā)原理圖。
圖2是本實用新型鍵盤的外觀圖，圖2a是沒有插接鍵的鍵盤，圖2b是插接了鍵的鍵盤。
圖3是一般鍵內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖4是組合鍵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖5是鍵盤底座插接結(jié)構(gòu)局部圖。
圖6是電路板布線局部圖。
圖7是防塵蓋外觀圖。
圖8是防塵蓋仰視圖。
以下結(jié)合附圖，詳細介紹本實用新型的內(nèi)容。圖1-圖8中，1是開關(guān)，2是鍵盤外殼，3是插口，4是一般鍵，5是組合鍵，6是鍵帽，7是封蓋，8是觸發(fā)回復(fù)橡膠，9是上層導(dǎo)電薄膜，10是導(dǎo)電觸點，11是絕緣墊片，12是下層導(dǎo)電薄膜，13是導(dǎo)電觸點，14是鍵插接端，15是導(dǎo)電插孔，16是導(dǎo)電插孔，17是鍵帽，18是上層導(dǎo)電薄膜，19是中層導(dǎo)電薄膜，20是導(dǎo)電觸點，21是導(dǎo)電觸點，22是下層導(dǎo)電薄膜，23是插接件，24是導(dǎo)電柱，25是電路板，26是插接單元，27是插接單元電路，28是焊接孔，29是線路，30是絕緣插頭。
如圖2所示，本實用新型設(shè)計的可選鍵、可換鍵位、多功能自由組合式鍵盤，該鍵盤由鍵盤外殼2、插口3和電路板25組成；插口3布置在鍵盤上，電路板25固定在鍵盤外殼2內(nèi)，插口3上插有一般鍵4和組合鍵5，所述的一般鍵包括鍵帽6、封蓋7、觸發(fā)回復(fù)橡膠8、上層導(dǎo)電薄膜9、絕緣墊片11、下層導(dǎo)電薄膜12、鍵插接端14，上述各層依次疊壓封裝；所述的組合鍵包括鍵帽17、封蓋7、觸發(fā)回復(fù)橡膠8、上層導(dǎo)電薄膜18、絕緣墊片11、中層導(dǎo)電薄膜19、絕緣墊片11、下層導(dǎo)電薄膜22、鍵插接端14，上述各層依次疊壓封裝。
本實用新型鍵盤的底座大小和形狀是可以根據(jù)需要選擇的，底座上布滿了插口，每一個插口都可以插入一個鍵，如圖2所示。鍵是與底座是相對獨立的，可以選擇需要的鍵，插接在鍵盤底座的任意插口里，比如，某使用者需要一個“A”鍵插在鍵盤的右下角，這種鍵盤就可以實現(xiàn)這個功能，而普通鍵盤是滿足不了這種需求的。本實用新型的鍵結(jié)構(gòu)可以使特定的鍵插在鍵盤底座任意位置上，同一個鍵無論插在什么位置上都起同樣的作用，鍵盤不用插滿，不使用的鍵就不需要插接。另外，本實用新型還設(shè)計了一種鍵，可以完成多個鍵組合完成的功能，比如“Ctrl+A”，“Ctrl+Alt+Del”等，比如，某位Photoshop的使用者需要按下熱鍵“Ctrl+V”實現(xiàn)“粘貼”功能，在普通鍵盤上只能同時用兩個手指才能完成這個操作，而這種鍵盤就可以提供這樣的組合鍵，只需按一個鍵就可以完成兩個鍵的功能，甚至三個鍵的功能。在不需要插鍵的接口上可以插入防塵蓋。這樣組合出來的鍵盤既與普通鍵盤相似，又具有個性化、實用等特點。鍵盤底座采用不易損壞的電路和結(jié)構(gòu)，這樣在某個鍵損壞時，只需拔掉這個壞鍵，再插上一個新的即可。這種鍵盤作為商品出售時，鍵盤底座和鍵是分別銷售的，消費者可以根據(jù)需要選擇底座一個、一般鍵若干、功能鍵若干、防塵蓋若干，自己進行組裝。組裝后的鍵盤樣式，如圖2b所示(組合方式極多，在此僅舉一例)。
這種鍵盤的鍵分為兩種，它們分別是一般鍵、組合鍵。每一個鍵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都不同，比如上面標有“B”和標有“C”的鍵內(nèi)部結(jié)構(gòu)是不同的，這樣的鍵插接在特殊設(shè)計的鍵盤底座上，不管它插在哪個接口上都可以完成相同的功能，因為觸發(fā)信號取決于鍵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。也就是說一個上面標有“A”的鍵，無論是插在鍵盤底座的左上角還是右下角或者是中間都可以實現(xiàn)“A”的功能，按下它計算機(或其他設(shè)備)就接收到“A”鍵觸發(fā)的信號。
一般鍵的結(jié)構(gòu)如圖3所示，鍵插接端14插入鍵盤底座上的插口3，其上的導(dǎo)電插孔15內(nèi)部鑲嵌有金屬導(dǎo)體，可以將X、Y信號線引入鍵的內(nèi)部。信號薄膜是一種表面鍍有金屬膜的柔軟絕緣物質(zhì)，這種絕緣物質(zhì)具有一定的彈性，邊緣伸出觸點，此觸點為雙面導(dǎo)電。鍵封裝固定以后，上層導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電觸點10與鍵插接端的一個導(dǎo)電插孔15接觸，下層導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電觸點13與鍵插接端的另一個導(dǎo)電插孔16接觸，這樣就使信號薄膜與相應(yīng)的X,Y信號線相連接。當鍵被按下時，觸發(fā)回復(fù)橡膠8受擠壓，這時上層和下層信號薄膜導(dǎo)通，特定的X和Y信號線導(dǎo)通，鍵松開后又會斷開，鍵的觸發(fā)完成。使用橡膠和薄膜作為觸發(fā)介質(zhì)是目前廣泛使用的辦法，技術(shù)成熟而且耐用，這里主要做的改進是鍵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只要改變上層和下層信號薄膜的導(dǎo)電觸點位置，改變鍵帽上印刷的文字，就可以制作出不同的鍵，同樣的鍵插接在鍵盤底座的任意插口都會完成同樣的觸發(fā)功能。
組合鍵的實現(xiàn)，如圖4所示。比如“Ctrl+A”組合鍵，“Ctrl”是換檔鍵，必須先觸發(fā)，因此要把“Ctrl”所使用的信號線路放在上面的部分，18的信號觸點和19上表面的信號觸點20引入的是觸發(fā)“Ctrl”的橫坐標信號線和縱坐標信號線，下面的部分為“A”所使用的信號線路，19的下表面信號觸點21和22的信號觸點引入的是觸發(fā)“A”的橫、縱信號。
根據(jù)本實用新型的原理還可以堆疊三層，以實現(xiàn)三鍵組合，例如“Ctrl+Alt+Del”。這種鍵盤的掃描芯片部分可以與普通鍵盤相同，這樣可以保證新型鍵盤的兼容性，降低新型鍵盤的開發(fā)、生產(chǎn)成本。
這種鍵盤底座插接結(jié)構(gòu)(局部)如圖5所示，每一個插接件23提供一個插口3，鍵插接端14可以插接在插接件23上。插接件23上的導(dǎo)電柱24與下面的電路板25焊接導(dǎo)通，同時與鍵插接端14的導(dǎo)電插孔15相接觸，將橫、縱信號線引入鍵內(nèi)。
鍵盤底座內(nèi)部使用一塊電路板25，電路板布線方式(局部)如圖6所示，其中實線部分為上層，虛線部分為下層，28是導(dǎo)電柱與電路板的焊接孔，每一個插口單元27(點劃線框內(nèi))都布有所有的橫，縱坐標信號線路，而且分布方式相同。這樣，每一個插口都是相同的、等效的，鍵的功能不會受插接位置的影響，而是取決于其自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。本實用新型設(shè)計的電路板線路圖以8×8方格為一個插接單元，在具體應(yīng)用中可以采用其他布線方式，但其原理相同。
防塵蓋的外觀和結(jié)構(gòu)如圖7所示，圖8是它的仰視圖，它的下表面布滿插口，內(nèi)部是絕緣的，它是用來插接在沒有鍵的空位上的，這樣可以保護鍵盤底座，防止灰塵進入和意外損傷，同時也解決了不美觀的問題。
這種鍵盤可以廣泛應(yīng)用在計算機圖像處理、殘疾人計算機、游戲、特種行業(yè)和商用查詢計算機等方面，也為用戶個性化配置計算機提供了廣闊的空間。
權(quán)利要求1.一種可選鍵、可換鍵位、多功能自由組合式鍵盤，其特征在于，該鍵盤由鍵盤外殼、插口和電路板組成；插口布置在鍵盤上，電路板固定在鍵盤外殼內(nèi)，插口上插有一般鍵和組合鍵；所述的一般鍵包括鍵帽、封蓋、觸發(fā)回復(fù)橡膠、上層導(dǎo)電薄膜、絕緣墊片、下層導(dǎo)電薄膜、鍵插接端，上述各層依次疊壓封裝；所述的組合鍵包括鍵帽、封蓋、觸發(fā)回復(fù)橡膠、上層導(dǎo)電薄膜、絕緣墊片、中層導(dǎo)電薄膜、絕緣墊片、下層導(dǎo)電薄膜、鍵插接端，上述各層依次疊壓封裝。
專利摘要本實用新型涉及一種可選鍵、可換鍵位、多功能自由組合式鍵盤,該鍵盤由鍵盤外殼、插口和電路板組成;插口布置在鍵盤上,電路板固定在鍵盤外殼內(nèi),插口上插有一般鍵和組合鍵。本實用新型的鍵盤,鍵盤形狀可以任意選擇,用戶可根據(jù)自己的需求,任意組合、取舍按鍵,還可任意布局按鍵在鍵盤的位置。
文檔編號G06F3/023GK2462475SQ0025656
公開日2001年11月28日 申請日期2000年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月1日
發(fā)明者郝巖冰 申請人:郝巖冰