[发明专利]多状态多功能资料处理键及键阵列

说明书

本发明关于用于资料输入与装置控制的键和键盘

现今较高密度集成电路使得电脑和其它电子装置进一步的微小化。由于传统的资料输入装置例如键和键盘越做越小，它们变得很难使用。对于英文语系世界惯用的英文字母和数字资料输入，除了一般的10个数字外，尚需包括26个英文字母再加上某些标点与功能键。每个英文字母、数字、或功能指定给一个唯一键，这样就导致了一个非常大的传统电脑键盘。使用小很多的键以减低传统键盘的大小，将只会使键盘变得很难使用且容易发生错误。此问题成为将使用传统键盘的电子物品继续小型化的主要障碍。

现有技术揭示了多种方式尝试解决此问题。例如，在传统的按键式电话中，英文字母和数字安排在12个键之中。每个键载送最多三个英文字母和一个数字。欲区别每一个英文字母或数字，需使用精密的设计。在美国专利案号为4,918,721于1990年4月17日发给哈氏的专利，和美国专利案号4,825,464于1989年4月25日发给魏氏的专利中揭示了两种这样的设计。

在哈氏与魏氏专利中，需要一独特的键敲击顺序以识别一个单一英文字母。由于多个繁杂且容易发生错误的步骤，这些设计很难使用。这些不同的设计没有一定的标准可寻，它们是任意的。因此，没有一个被接受成为一般的标准。

在美国专利案号为4,065,650于1977年12月2日颁给路氏的专利中，揭示一种具有一组侧面致动的用于计算机的键盘，但其不允许英文字母输入。

在美国专利案号为4,769,516于1988年8月6日颁给艾氏的专利，和美国专利案号为4,029,915于1977年7月14日颁给欧氏的专利中，揭示了具有多方向键的键盘。在艾氏发明，每个键最多只能产生3个英文字母或数字。但是使用者需要利用手指藉着延伸、弯曲或垂直地压下而致动这些键。此外，每个键的内部构造非常复杂。在欧氏专利中，多方向数字和多功能键做成一列而成为可置于笔上的计算机键盘。

上述任何专利均未揭示这样一种功能键盘，即其尺寸非常小巧，并能执行所有的英文字母、数字加上其它特别的操作功能。

因此，本发明的目的为提供一种键盘，该键盘具有减低数目的键，却能以简单、容易、直接的方式完整地编码，所有在传统键盘中正常具有英文字母、数字和操作功能其均具备。

本发明的另一个目标是使键盘尺寸减小，但不用减小键的大小，因此操作者能容易地执行资料输入，不会敲到相邻键，如常发生在具有较小尺寸的拥塞键盘内的误敲情形。

本发明的另一目标为提供具有键数目减少的键盘，却能具有所有的英文字母、数字和操作功能，可容易、快速、精确和舒适地使用，不需使用任何多重下压的记忆设计。

本发明的另一个目标为提供一个构造简单、整体尺寸很小的键盘，其制造成本低且功能可靠，但却保留任何传统键盘的方便性和实用性。

本发明的进一步目标为提供一个可广泛使用于各种不同装置和仪器的键盘，这些装置需要使用键来输入资料或控制。

本发明提出这样一种多功能、多功能键，包括：

一种键顶构件，其键面具有n个键面区，分别代表总共n个状态或输入信号，其中每一个键面区分别代表了一个特定的状态或输入信号；

一个弹性构件，位于该键顶构件和电路板之间，该弹性构件可容纳该键顶构件在操作者控制下的移动，并使该键顶构件回返到一个中立位置；

n-1个键接点，定位并连接于该键顶构件的底部；及

n-1个板接点，与该电路板连接，每个该板接点唯一地与该键接点的其中之一相配。

本发明还提出一种使用上述键的键盘，包括：多个键和用于支持这些键的结构，其特征在于，

所述的的多个键中包括二个以上的多功能、多状态键，其中每个多功能.多状态键包括：

一个键顶构件，其键面具有n个键面区，分别代表总共n个状态或输入信号，其中每一个键面区分别代表一个特定的状态或输入信号；

一个弹性构件，位于该键顶构件和电路板之间，该弹性构件可容纳该键顶构件在操作者控制下的移动，并使该键顶构件回返到一个中立位置；

n-1个键接点，定位并连接于该键顶构件的底部；及

n-1个板接点，与该电路板连接，每个该板接点唯一地与该键接点的其中之一相配；

且在每一多功能、多状态键中，其n个键面区中的n-1个键面区，每个分别且唯一地和一个键接点及其相配的板接点相关；

且其中每一多功能、多状态键的键顶构件可有n个不同移动操作，其中每一个操作代表了一个特定的状态或输入信号。