Клавиатура с вращаемыми блоками клавиш

Данное устройство относится к устройствам ввода информации в компьютерах, телефонах, приборах и т.п. и может использоваться в качестве клавиатуры.

Технический результат заявляемой полезной модели состоит в удобстве запоминания пользователем расположения символов на клавиатуре, отсутствии нагрузки и повреждений кистевых и пальцевых суставов рук, максимальном удобстве, эргономичности и универсальной пригодности для ввода и обработки текстов на любом языке, не требует усиленного внимания и психологической перестройки при частых переключениях с одной языковой раскладки на другую.

Сущность устройства: клавиатура, содержащая панель для настольных и переносных компьютеров, набор буквенных, цифровых, символьных и функциональных клавиш, отличается тем, что в ее верхней панели выполнены разнесенные друг от друга круглые отверстия, в которые вставлены с возможностью вращения вокруг оси левый и правый блоки с набором буквенных клавиш, предназначенных для ввода букв, знаков препинания и пунктуации, причем буквы всех языковых раскладок по артикуляционным свойствам отображаемых ими звуков речи, распределены по этим клавишам согласно правилу артикуляции элементарных звуков речи, а цифровые, символьные и функциональные клавиши расположены между двумя блоками буквенных клавиш, а также над ними и/или под ними.

Область применения

Данное устройство относится к устройствам ввода информации в компьютерах, телефонах, приборах и т.п. и может использоваться в качестве клавиатуры.

Данная клавиатура также может быть использована для людей, у которых имеются физические, психологические и психические отклонения и ограничения, в частности: тем, кто имеет дефекты слуха, речи, зрения, кто имеет нарушения в опорно-двигательном аппарате, кто страдает умственной отсталостью.

Уровень техники

Из уровня техники известна раскладка клавиатуры QWERTY, ставшая известной с 19 века.

Американский инженер Шолес вместе с коллегами разрабатывал пишущие машинки с конца 1860-х годов. [Why are the keys arranged the way they are on a QWERTY keyboard? http://computer.howstuffworks.com/question458.htm].

С 1875 года пишущие машинки с QWERTY клавиатурой для английского языка стали выпускать массовым тиражом. И вскоре несколько вариантов таких пишущих машинок получили статус государственного стандарта во многих странах.

Производители механических пишущих машинок максимально упрощали и удешевляли процесс производства. Одновременно они повышали надежность работы своих изделий.

На этих пишущих машинках плотно расположенные рычаги клавиш выходили вперед.

Рычаги были сделаны плоскими, поставлены плоскостью вертикально, чтобы весь пакет рычагов клавиш умещался в один горизонтальный ряд, чтобы рычаги обладали достаточным запасом прочности, не изгибались вниз при многократных ударах пальцами по клавишам.

Под буквенные и цифровые клавиши, выстроенные на клавиатуре в четыре горизонтальных ряда, подгонялась, повторяющимися ступеньками, длина соответствующих рычагов. Рычаги литер и рычаги механизма клавишного привода литер делались без «лишних» изгибов, чтобы максимально уменьшить риск зацепов литер и рычагов клавиш друг за друга. И чтобы не расходовать лишний металл, уменьшить риск деформации, зацепов и поломок рычагов клавиш при эксплуатации пишущих машинок, эти рычаги делались по возможности короче, но не короче такой длины, которая необходима для не слишком больших усилий по приводу литер в действие.

Форму верхних поверхностей клавиш изменили с круглой на прямоугольную. Величину верхних поверхностей клавиш сделали большей площади. До плотного заполнения промежутков между клавишами. Отчасти, это делали для того, чтобы, увеличивать

поверхность соприкосновения с подушечками пальцев. И тем самым, уменьшить силу давления на единицу поверхности подушечек пальцев. А также, для того чтобы пальцы не попадали в зазоры между клавишами и не травмировались.

Именно из-за всех таких технологических и технических решений клавиши вертикальных рядов механических пишущих машинок получили горизонтальные смещения относительно друг друга. Так вертикальные ряды клавиш выстроились по наклонной линии приблизительно 70 градусов (20 градусов снизу вверх, справа налево от вертикали). Из-за того, что вертикальные ряды клавиш скошены влево, при работе на пишущей машинке человеку надо было либо самому сесть под углом к клавиатуре, либо руки скособочить, либо пишущую машинку поставить на столе косо. Левой стороной дальше от себя. Но и это не обеспечивало комфортных условий работы оператора пишущей машинки, а в последующем компьютера.

Клавиши разных уровней на клавиатуре были расположены строго горизонтально. Без учета того, что у каждого человека пальцы на руках и фаланги пальцев имеют разную длину.

Из-за незнания, в то время, лучшего варианта размещения букв и для снижения частоты зацепов литер друг за друга, буквенные клавиши распределили по клавиатуре по так называемому принципу частоты встречаемости букв в неких стандартных текстах. Литеры часто встречающихся букв разнесли друг от друга на возможно большие расстояния. При этом якобы, предусмотрели близкое расположение друг к другу клавиш с такими буквами, которые часто встречаются в виде последовательностей из двух, трех, четырех букв подряд. Хотя существует миф и о том, что в середины горизонтальных рядов поставили клавиши часто встречающихся букв. К концам - все более редко встречающихся. Фактически, распределение букв и символов по клавишам QWERTY клавиатуры не имеет интуитивно понятного логического правила. Ни место в строке, ни место в столбце клавиатуры не подсказывает нам естественные артикуляционные особенности звуков речи, отображаемых буквами на соответствующих клавишах. По строкам и столбцам. По левой и правой частям. В бессмысленной мешанине расположены клавиши, как глухих, так и звонких согласных, как шипящих, так и взрывных согласных; как гласных, так и сонорных.

До сих пор ни один из общепринятых или вновь разработанных алфавитов не принят в качестве единого алфавита для всех языков Земли.

Раскладка клавиатуры под русскую кириллицу также была разработана с принципами, положенными в раскладку латиницы, независимо от уже широко применявшейся раскладки английского языка. Вероятно, также поступали и с иными языковыми раскладками. Оттуда и закрепился абсурд несовпадения клавиш, отображающих один и тот же звук речи в разных языковых раскладках, построенных на разных алфавитах.

Для разных национальных алфавитов не совпадает звуковое значение буквенных раскладок. Как правило, буквы разных языковых раскладок, имеющие схожее начертание и/или отображающие один и тот же звук речи, расположены на разных клавишах, в разных местах клавиатуры. Поэтому при переключениях с буквенной раскладки одного алфавита на другой (например, кириллица-латиница-кириллица), человеку каждый раз требуется некоторое время на адаптацию.

В неразъемной клавиатуре QWERTY левую и правую части, содержащие клавиши, отображающие буквы, знаки препинания и пунктуации, нет возможности независимо друг от друга поворачивать на такие углы, которые физиологически комфортны для каждого конкретного пользователя.

Имеющееся в конструкции некоторых моделей компьютерной QWERTY клавиатуры разделение на левую и правую части, которые, пусть даже располагаются под небольшим углом друг к другу, как правило, все равно не предоставляют возможности подстройки под индивидуальные требования. Конструктивные особенности таких клавиатур совершенно недостаточны и не решает все основные проблемы адаптации клавиатуры под индивидуальные физиологические параметры конкретных пользователей компьютеров. Клавиши, отображающие буквы и знаки препинания, распределены по клавиатуре беспорядочно. Это распределение не подчинено логике, опирающейся на очевидную классификацию по естественным, легко распознаваемым признакам звуков речи, отображаемых соответствующими буквами. Буквенные раскладки приходится тупо зазубривать. Конструктивное несовершенство клавиатуры провоцирует не вынужденные ошибки при наборе текста даже у самых старательных зубрил.

Зазубривание хаотичного расположения на клавиатуре буквенных и иных клавиш претит нормальной человеческой логике, особенно противно людям творческим, стремящимся к совершенству, порядку и гармонии во всем, а также имеющим рациональный, естественнонаучный склад ума. Еще труднее такое зазубривание дается людям с ограниченными возможностями, страдающим слабоумием.

Клавиши букв, отображающих тот или иной тип звуков речи, символ, функцию не окрашены в цвета, подсказывающие тип звука речи, символа, функции отображаемого конкретной буквенной или иной клавишей. Применять единую цветовую кодировку клавиш для всех языковых раскладок QWERTY клавиатуры невозможно, поскольку буквенно-звуковые значения в разных языковых раскладках не совпадают. А подключать для каждой языковой раскладки соответствующе раскрашенную клавиатуру не каждый станет. Да и все равно, каждый раз потребуется некоторое время на адаптацию. Косое, по линии под углом около 70 градусов (то есть, 20 градусов влево от вертикальной линии) взаимное расположение клавиш в столбцах неудобно, не физиологично. Так не в полной мере учитывается анатомия рук человека. Косое расположение клавиш вызывает

ненужные напряжения в кистях рук, мышцах и сухожилиях сгибателей и разгибателей, связках суставов пальцев рук. Это, в значительной мере, не соответствует физиологии, биомеханике движения пальцев, кистей и рук в целом. Это провоцирует профессиональные заболевания плечевых и локтевых суставов.

Такое косое расположение клавиш в столбцах (вертикальных рядах) еще более усиливает восприятие размещения букв на клавиатуре, как бессистемной, хаотичной мешанины буквенных клавиш по клавиатуре. Как неряшливое нагромождение буквенных клавиш на клавиатуре. Это сильно затрудняет поиск нужной буквы на клавиатуре не только тем людям, которые работают на клавиатуре от случая к случаю, но даже тем, кто работает регулярно.

Строго горизонтальное расположение буквенных клавиш не учитывает разный размер фаланг и разный размер разных пальцев на кистях рук человека. Поэтому, а также из-за косого расположения вертикально расположенных буквенных клавиш, и из-за отсутствия специальной конструктивной защиты, случаются довольно часто одновременные нажатия вместе с нужной клавишей еще и одной или двух клавиш, соседних по горизонтали и/или по вертикали.

Отсутствие на многих моделях клавиатуры возможности физиологически необходимого разнесения в стороны левой и правой частей клавиатуры, принуждает держать кисти рук слишком близко и почти параллельно друг другу. Это неудобно, противоречит физиологии, создает перенапряжения в мышцах, сухожилиях и связках области кисти, плечевых и локтевых суставов. И провоцирует развитие профессиональных заболеваний. Положение основания кистей ниже плоскости верхней поверхности клавиш на большинстве моделей клавиатуры без специальной подставки противоречит физиологии. Вызывает излишнее напряжение в разгибателях пальцев рук.

Одинаковая высота верхней поверхности всех клавиш противоречит анатомии и физиологии человека, поскольку не учитывает разный размер фаланг и разную длину разных пальцев руки человека. Более длинные пальцы приходится поднимать над клавишами. Это вынуждает совершать ненужные напряжения в кистях рук, мышцах и сухожилиях сгибателей и разгибателей пальцев рук и провоцирует профессиональные заболевания кистей рук.

Буквы в разных алфавитных раскладках, имеющие даже сходные начертания и означающие один и тот же элементарный звук речи, расположены, как правило, на разных клавишах. Что создает большие неудобства каждый раз при переключении с одной раскладки на другую и обратно. Каждый раз требуется некоторое время для адаптации. Распределение букв, отображающих знаки препинания, пунктуации, скобки и другие знаки не подчинено очевидной, интуитивно понимаемой, предугадываемой логике. Это очень сильно затрудняет поиск нужных знаков на клавиатуре.

На компьютерной клавиатуре имеются дублирующие друг друга клавиши. Например, дополнительная цифровая панель клавиш, где цифры расположены в виде отрезков натурального числового ряда по три цифры, расположенных друг над другом. Это воспринимается громоздко, затрудняет ориентацию на цифровой панели. И провоцирует ошибки в наборе цифр. Расположение цифровых клавиш линейно в одном горизонтальном ряду также неудобно и громоздко.

Нет единого стандарта устройства клавиатур для всех видов компьютеров. Клавиатуры настольных компьютеров и переносных компьютеров (ноутбуков) весьма сильно различаются. Что создает дискомфорт при смене работы то на настольном, то на переносном компьютере.

Размеры клавиш неоправданно завышены. Это препятствует оснащению клавиатуры достаточным количеством клавиш, которыми можно было бы запускать выполнение многих полезных функций нажатием на одну соответствующую специализированную клавишу. И принуждает к совершению избыточно больших перемещений подушечек пальцев даже при перемещениях между соседними горизонтальными рядами клавиш. Что приводит к перенапряжению мышц сгибателей и разгибателей пальцев и общему переутомлению пользователя компьютера.

На клавиатуре нет индикатора, показывающего вид буквенной (алфавитной) раскладки, которая в данный момент запущена на компьютере. Что сильно раздражает, когда вдруг обнаруживаешь, что набранный «вслепую» текст представляет собой абракадабру, представленную в иной, чем требуется, языковой раскладке. Это вынуждает пользователя использовать специальные программы, автоматически переключающие раскладку клавиатуры, которые в свою очередь часто производят ошибочное переключение раскладки, что также раздражает пользователя.

Клавиша «ВСТАВКА» (insert) расположена крайне неудобно. Ее часто ошибочно нажимают в попытке нажатия на соседние клавиши «удалить предшествующий символ (Backspace)», «удалить (delete)» или «в начало строки (home)». Из-за этого, при вводе текста, затираются буквы и другие символы, следующие после курсора. На клавиатуре нет даже светового индикатора, который предупреждал бы об активности этой каверзной, вредной функции «вставить (insert)».

На клавиатуре нет одной или нескольких специализированных клавиш для аппаратного (прямо на клавиатуре) переключения нескольких языковых буквенных (алфавитных) раскладок. Что создает затруднения в работе. Ведь порой, особенно при работе в Интернете, при вводе, скажем, буквенных элементов пароля, не срабатывает переключение раскладок при нажатии принятого сочетания клавиш. Хотя экранный значок в это время показывает, что включена нужная раскладка. И каждый раз требуется «насильно» переключать раскладку с помощью подвода курсора на экранный значок

действующей в данный момент клавиатурной раскладки и нажатия левой кнопки мышки. И, в открывшемся окошке, нажатия дважды, трижды на символ необходимой раскладки. На клавиатуре отсутствует специальная конструктивная особенность, которая предотвращала бы одновременное нажатие одним пальцем двух (или трех) рядом расположенных клавиш. Что провоцирует много ошибок.

На общепринятой компьютерной клавиатуре распределение цифровых клавиш неудобно. И абсолютно излишен расположенный справа блок цифровых клавиш, дублирующий располагающиеся над буквенными клавишами цифровые клавиши.

Расположение некоторых других клавиш также не имеет логического обоснования. Из уровня техники известна клавиатура (патент РФ№2268481), содержащая левую и правую части клавиатуры, которые предназначены для использования с соответствующей рабочей стороны с помощью соответственно левой кисти руки и правой кисти руки, отличающаяся тем, что угол между рабочей стороной каждой части клавиатуры и горизонтальной плоскостью находится в пределах 60-150°, клавиатура снабжена левым и правым опорными средствами для поддержания по крайней мере соответственно левой и правой кистей рук и/или предплечий во время использования соответствующей части клавиатуры, причем опорные средства выполнены так, чтобы позволить во время использования преимущественно горизонтальное смещение поддерживаемых с их помощью кистей и/или предплечий относительно соответствующей части клавиатуры, которая, в свою очередь, снабжена проверочной стороной, противоположно обращенной от соответствующей рабочей стороны, при этом каждая часть клавиатуры выполнена так, чтобы выполнение действий с частью клавиатуры могло визуально проверяться на проверочной стороне.

Техническим результатом данного изобретения является клавиатура, которая исключает возникновение повторяющихся переутомляющих повреждений при использовании клавиатуры или снижает вероятность такого возникновения до минимума.

Однако в остальном данная клавиатура имеет те же недостатки, что и присущи вышеописанному аналогу.

Из уровня техники известно устройство по патенту US 5137384, предназначенной для снижения нагрузки и повреждений кистевых и пальцевых суставов рук.

Клавиатура разделена на две части, расходящиеся в стороны по вертикали и ориентированы под положение, которое занимают руки человека в расслабленном состоянии.

Однако в остальном данная клавиатура имеет те же недостатки, что и присущи вышеописанному аналогу клавиатуры QWERTY.

Из уровня техники известно устройство по патенту US 6132118 на эргономичную клавиатуру, левые и правые стороны которой выполнены таким образом, что создают

опоры для рук, позволяя рукам человека опираться на дополняемую часть напротив большого пальца. Клавиатура такого типа может удобно использоваться на коленях оператора или на рабочем столе и также предназначена для снижения нагрузки и повреждений кистевых и пальцевых суставов рук.

Однако в остальном данная клавиатура имеет те же недостатки, что и присущи вышеописанному аналогу клавиатуры QWERTY.

Целью данной полезной модели является устранение недостатков, присущих общеизвестным типам клавиатур.

Технический результат заявляемой полезной модели состоит в удобстве запоминания пользователем расположения символов на клавиатуре, отсутствии нагрузки и повреждений кистевых и пальцевых суставов рук, максимальном удобстве, эргономичности и универсальной пригодности для ввода и обработки текстов на любом языке, не требует усиленного внимания и психологической перестройки при частых переключениях с одной языковой раскладки на другую.

Достижение результата

Клавиатура, содержащая панель для настольных и переносных компьютеров, набор буквенных, цифровых, символьных и функциональных клавиш, отличается тем, что в ее верхней панели выполнены разнесенные друг от друга круглые отверстия, в которые вставлены с возможностью вращения вокруг оси левый и правый блоки с набором буквенных клавиш, предназначенных для ввода букв, знаков препинания и пунктуации, причем буквы всех языковых раскладок по артикуляционным свойствам отображаемых ими звуков речи, распределены по этим клавишам согласно правилу артикуляции элементарных звуков речи, а цифровые, символьные и функциональные клавиши расположены между двумя блоками буквенных клавиш, а также над ними и/или под ними.

Все клавиши с буквами и знаками препинания и пунктуации расположены на панели клавиатуры в шесть основных и четыре дополнительных вертикальных ряда, содержащих по пять клавиш, причем буквенные клавиши симметрично разделены на равные левую и правую части, согласно признакам глухой-звонкий и гласный-сонорный, и расположены, соответственно, в левом и правом блоках буквенных клавиш.

Горизонтальные ряды этих буквенных клавиш в каждом, левом и правом блоке, могут быть выстроены по линиям дуг, выгнутых вверх для максимального физиологического удобства работы пальцами рук.

Цифровые клавиши собраны в два вертикальных ряда так, что левый ряд содержит клавиши с четными цифрами, а правый - с нечетными.

Вокруг каждой из клавиш выполнены луночные углубления таким образом, что уровень верхней поверхности клавиш выступает ниже уровня верхней панели клавиатуры.

Клавиши, несущие определенное функциональное назначение и/или столбцы буквенных и

цифровых клавиш выполнены в неярких пастельных цветовых тонах.

По краям круглых отверстий и блоков буквенных клавиш выполнены риски шкалы, совмещение которых задает соответствующую величину угла наклона к срединной вертикальной оси клавиатуры каждого блока буквенных клавиш.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 показано конструктивное устройство клавиатуры, где 1 - корпус клавиатуры, 2 - левый вращающийся блок буквенных клавиш, 3 - правый вращающийся блок буквенных клавиш, 4 - функциональные, цифровые и символьные клавиши, 5 - буквенные клавиши левого блока, 6 - буквенные клавиши правого блока, 7 - клавиши знаков препинания и управления, 8 - риски шкалы совмещения угла поворота блоков буквенных клавиш.

Сущность устройства

Корпус клавиатуры (1) (см. Фиг.1) состоит из пластмассовых панелей: верхней и нижней. Внутри корпуса встроена печатная плата с электронной начинкой, включающей специализированную микросхему, клавишные контакты, клавишные сборки.

Все клавиши, кроме клавиш для букв и знаков препинания, располагаются в отверстиях верхней и/или нижней и/или посередине панели корпуса клавиатуры (1). Большинство клавиш желательно делать размером, равным клавишам клавиатуры ноутбука, или даже их размер может быть меньше. Особенно желательно уменьшить вертикальный размер клавиш. Для того чтобы уменьшить расстояние между клавишами. Это нужно сделать для того, чтобы на клавиатуре можно было разместить достаточное количество клавиш, а также для того, чтобы уменьшить расстояния перемещения пальцев на соседние клавиши, чтобы меньше приходилось напрягать мышцы разгибателей и сгибателей пальцев. Это создаст очевидное удобство пользователю.

Предпочтительно, чтобы верхняя поверхность клавиш находилась на уровне поверхности верхней пластины корпуса клавиатуры или ниже этого уровня на 1-3 миллиметра.

В верхней панели корпуса клавиатуры предпочтительно формировать достаточного размера луночные углубления вокруг отверстий под клавиши. Для того чтобы при нажатии на клавишу подушечка пальца углублялась под уровень верхней панели и, оказывалась как бы за заградительным бортиком из участков верхней панели, находящихся между клавишами. Благодаря этим заградительным бортикам невозможным станет одновременное нажатие одним пальцем еще на любую другую соседнюю клавишу.

Это позволит избегать многих опечаток, неизбежных при использовании клавиатур с раскладкой типа QWERTY.

Механизм передачи силы давления пальцем на замыкательную площадку, находящуюся под каждой клавишей может быть различным. Например, могут быть или отдельные эластично-упругие клавиши. Или клавиши, являющиеся элементами единой конструкции

эластично-упругой накладки, в которой сформированы клавиши вместе с находящимися под клавишами замыкательными токопроводящими площадками, которые должны замыкать клавишные контакты на обычной плотной печатной плате. Или в виде единого пленочного пакета с замыкательными электропроводящими площадками на верхней пленке и печатной платы на нижней пленке, под которую подкладывается плотная пластмассовая опорная пластина.

На нижней поверхности плотной печатной платы основного корпуса клавиатуры, в ее наружных или нижних участках вблизи левого и правого круглого отверстия (предназначенного для блоков буквенных клавиш), располагают по одному многопиновому контакту. Эти контакты предназначены для подключения гибкого многожильного шлейфа подключения блока буквенных клавиш к печатной плате основного корпуса клавиатуры. Либо такой контакт аналогично встроен в пленочный пакет с замыкательными электропроводящими площадками.

На верхней панели корпуса клавиатуры предпочтительно выполнение отверстий под все клавиши, жидкокристаллический или светодиодный индикатор языковой раскладки, и светодиодные индикаторы активации функции верхнего регистра «Caps Lock» и «Scroll Lock», а также для мини планшета «Touch Pad» и его две клавиши.

В верхней панели корпуса клавиатуры (1) выполнены два больших круглых отверстия (2, 3) для размещения в них левого и правого блоков буквенных клавиш, соответственно. По краям этих круглых отверстий сформированы риски шкалы (8), по которой можно определять величину угла наклона к срединной вертикальной оси клавиатуры каждого блока буквенных клавиш. Эта шкала может быть в пределах от 70 до 130 градусов для левого блока (2) буквенных клавиш. И, зеркально к левому блоку, от 50 до 110 градусов для правого блока буквенных клавиш (3).

Два таких же круглых отверстия выполнены в эластичной накладке с клавишами и печатной плате, или в пленочном пакете и в его пластмассовой подкладке для прохождения через них оснований блоков буквенных клавиш.

Нижняя панель корпуса клавиатуры крепится к верхней панели обычным образом (шурупами или защелками, возможно, сформированными непосредственно на верхней или нижней панели корпуса клавиатуры).

Печатная плата или опорная пластина крепится к нижней панели клавиатуры шурупами, или винтами, или защелками.

Профиль нижней панели клавиатуры имеет специальную форму для крепления к ней поворачивающихся вокруг своей оси блоков буквенных клавиш (2, 3). Для этого под двумя большими круглыми отверстиями верхней панели, эластичной накладки и печатной платы (или пленочного пакета и его опорной пластины) выполнены две плоские круглые опорные пластины, диаметр которых может быть на 10-30 миллиметров меньше диаметра

корпуса блока буквенных клавиш. Это необходимо для того, чтобы гибкие многожильные шлейфы электрических проводников, обеспечивающих подключение блоков буквенных клавиш к основной печатной плате, имели пространство, препятствующее заклиниванию этими шлейфами блоков буквенных клавиш. В этот пространственный карман шлейфы будут свободно свисать вниз без угрозы быть зажатыми между блоками буквенных клавиш и соответствующими участками нижней панели корпуса клавиатуры.

Одним из главных предлагаемых новшеств клавиатуры являются два - левый (2) и правый (3) блока буквенных клавиш, которые предназначены для того, чтобы расположенные на них столбцы буквенных клавиш (5) и (6), соответственно, могли быть повернуты на такой угол, который удобен конкретному пользователю. Каждый из двух блоков буквенных клавиш (2, 3) представляет собой специализированную конструкцию, собранную в круглом пластмассовом корпусе.

В верхней панели корпуса каждого блока буквенных клавиш имеются отверстия для клавиш. Вокруг отверстий клавиш левого и правого блока буквенных клавиш также должны быть достаточных размеров луночные углубления, как в верхней панели корпуса клавиатуры.

Внизу верхней панели корпуса блока буквенных клавиш под клавишами сформированы по одной лунке (углублению) без отверстий. С помощью этого углубления можно будет осуществлять поворот блоков буквенных клавиш на индивидуально удобный угол, упираясь в эти лунки пальцем.

У нижнего или нижне-наружного участка края верхней панели корпуса левого и правого блоков буквенных клавиш сформированы по одной риске (8), предназначенных для визуального контроля величины угла поворота блоков буквенных клавиш, относительно соответствующей шкалы верхней панели корпуса клавиатуры (1).

Конфигурация клавиш (5) левого блока (2) буквенных клавиш зеркально повторяется на конфигурации клавиш (6) правого блока (3).

Механизм передачи силы давления пальцем на замыкательную площадку клавиши блока буквенных клавиш аналогичен тому, который используется для других клавиш клавиатуры и может быть различным. Например, в единой конструкции эластичной накладки со сформированными на ней эластичными клавишами и находящимися под клавишами замыкательными токопроводящими площадками, которые должны замыкать клавишные контакты на обычной плотной печатной плате. Или в виде единого пленочного пакета с замыкательными электропроводящими прокладками на верхней пленке и печатной платы на нижней пленке, под которую подкладывается плотная пластмассовая опорная пластина.

Вблизи наружного или нижнего участка на нижней поверхности плотной печатной платы в каждом блоке буквенных клавиш, должен располагаться контакт для подключения

гибкого многожильного шлейфа подключения блока буквенных клавиш к печатной плате основного корпуса клавиатуры. Либо такой контакт аналогично встроен в пленочный пакет с замыкательными электропроводящими прокладками блока буквенных клавиш. Плотная печатная плата или опорная пластмассовая пластина под пленочный пакет устройства замыкания электрических контактов клавиш крепится на нижней панели корпуса блока буквенных клавиш на такой высоте над нижней панелью, чтобы между ними свободно умещалась головка крепежного пластмассового винта.

В нижней панели корпуса буквенных клавиш имеется осевое отверстие для прохождения через него пластмассового крепежного винта.

Вокруг этого отверстия, на верхней поверхности, должен быть сформирован возвышающийся бортик, плотно примыкающий к головке крепежного винта. Этот бортик предназначен для того, чтобы препятствовать прокручиванию головки винта во время плотного закручивания его гайки. Так будет обеспечено надежное закрепление каждого блока буквенных клавиш в нужном положении. Либо крепежный винт может быть сформирован в виде неотделяющейся выступающей детали нижней панели корпуса буквенных клавиш.

В нижней панели левого и правого корпусов блоков буквенных клавиш, в их наружном или нижнем участке нижней поверхности, надо предусмотреть по одному отверстию, для пропускания через эти отверстия гибких электропроводящих многожильных шлейфов. В разобранном состоянии корпусов клавиатуры и блоков буквенных клавиш в левый и правый контакты на нижней поверхности плотной печатной платы корпуса клавиатуры (или в соответствующие контакты, встроенные в пленочный пакет корпуса клавиатуры) и в соответствующие контакты на нижней поверхности плотной печатной платы корпусов левого и правого блоков буквенных клавиш (или в соответствующие контакты, встроенные в пленочные пакеты корпусов левого и правого блоков буквенных клавиш) вставляются гибкие многожильные электропроводящие шлейфы достаточной длины. В нижние панели корпусов блоков буквенных клавиш вставляют пластмассовые крепежные винты, если эти винты не являются неотделимыми частями этих нижних панелей.

Блоки буквенных клавиш вставляются в соответствующие большие круглые отверстия верхней панели корпуса клавиатуры и предусматривают такое положение электропроводящих шлейфов, чтобы они не мешали вращению блоков буквенных клавиш. Пластмассовые крепежные винты блоков буквенных клавиш входят в отверстия опорных пластин нижней панели корпуса клавиатуры.

Пластмассовые гайки неплотно накручиваются на пластмассовые крепежные винты, чтобы блоки буквенных клавиш могли легко поворачиваться. В переносном компьютере клавиатура может быть иной тип устройства крепления и поворота блоков буквенных

клавиш.

Конструктивно можно предусмотреть функцию эргономичного позиционирования «вертикальных» рядов клавиш левого (5) и правого (6) блока буквенных клавиш относительно друг друга. Вертикальные ряды клавиш в левой и правой частях буквенного блока клавиш можно делать настраивающимися под индивидуальные предпочтения каждого пользователя. Настройка могла бы позволять независимо немного поворачивать каждый столбец клавиш под углом, чтобы мог получиться немного расходящийся вверх пакет столбцов клавиш. А также настраивать каждую клавишу каждого горизонтального ряда клавиш на разные уровни по высоте относительно друг друга, согласно размерам пальцев и отдельных фаланг рук пользователей.

Буквенную часть эргономичной клавиатуры можно делать строго по индивидуальным биометрическим показателям каждого человека. То есть делать строго индивидуальную, ортопедическую клавиатуру.

Расположение клавиш на левом и правом блоках буквенных клавиш.

Буквенная раскладка латиницы английского языка и кириллицы русского языка на левом (5) и правом (6) блоках буквенных клавиш приведена в строгое соответствие с правилом артикуляции элементарных звуков-знаков речи.

На каждом, левом и правом блоках буквенных клавиш, буквы, отображающие элементарные звуки речи, а также некоторые другие символы, распределены в пяти специализированных вертикальных столбцах (или горизонтальных рядах) клавиш.

Каждый такой столбец (или горизонтальный ряд) содержит по пять клавиш.

Каждый из трех средних специализированных столбцов (или горизонтальных рядов) клавиш в каждом блоке клавиш отображает элементарные звуки речи только одного конкретного типа артикуляции. Эти специализированные столбцы клавиш предназначены для букв, отображающих следующие шесть типов артикуляции элементарных звуков речи. Глухие взрывные. Глухие шипящие. Гласные. Сонорные. Звонкие шипящие. Звонкие взрывные.

В каждом специализированном столбце клавиш буквы построены в естественную последовательность артикуляции звуков, согласно зонам их артикуляции. Например, в столбце гласных (5), отображающих элементарные гласные звуки, этот ряд букв следующий, снизу вверх: А, Э, Ы, О, У.

А именно, самые нижние клавиши (первого горизонтального ряда) предназначены для букв, которые отображают звуки речи, произносимые в самой глубокой, первой артикуляционной зоне.

Второй ряд клавиш (отсчет ведется снизу вверх) предназначен для букв, которые отображают звуки речи, артикулируемые во второй артикуляционной зоне.

Третий ряд клавиш предназначен для букв, которые отображают звуки речи,

артикулируемые в третьей артикуляционной зоне.

Четвертый ряд клавиш предназначен для букв, которые отображают звуки речи, артикулируемые в четвертой артикуляционной зоне.

Пятый ряд клавиш предназначен для букв, которые отображают звуки речи, артикулируемые в пятой артикуляционной зоне.

Три средних столбца буквенных клавиш левого блока буквенных клавиш (5) и три средних столбца буквенных клавиш в правом блоке (6) упорядочены таким образом, чтобы по типам их букв, отображающих элементарные звуки речи, эти столбцы построились в лево-правой симметрии по следующим парным признакам.

Глухие взрывные - звонкие взрывные.

Глухие шипящие - звонкие шипящие.

Гласные - сонорные. То есть, самые внутренние из трех средних специализированных столбцов клавиш предназначены для отображения букв элементарных звуков речи: гласных - в левом блоке и сонорных - в правом блоке.

Рядом с гласными и сонорными расположены столбцы клавиш для шипящих согласных.

Глухих - в левом блоке и звонких - в правом блоке.

Далее, рядом с шипящими согласными, расположены столбцы клавиш для взрывных согласных. Глухих - в левом блоке и звонких - в правом блоке.

Итак, в левом блоке буквенных клавиш (5), слева направо, располагаются - глухие взрывные согласные, глухие шипящие согласные, гласные. В правом блоке буквенных клавиш (6), слева направо, располагаются - сонорные, звонкие шипящие согласные, звонкие взрывные согласные.

Большинство людей правши. Удар правши левой другой по плотному предмету будет относительно слабым и потому приглушенным. А удар правой рукой - более сильным и звучным, звонким. Аналогия: при произношении глухих согласных и гласных напряжение мышц речевого тракта имеет меньшую степень и сила голоса воспринимается менее мощной, чем при произношении, соответственно, звонких согласных и сонорных.

В левую и правую части блока буквенных клавиш включены по два дополнительных столбца клавиш. Для того чтобы с клавиатуры удобно было вводить и те буквы, которые в том или ином алфавите дублируют отображение тех элементарных звуков-знаков речи, которые уже отображены буквами этих алфавитов на тех клавишах, которые расположены на основных шести столбцах клавиш блоков буквенных клавиш.

Применено следующее правило. Дублирующие буквы, как правило, помещаются в том блоке буквенных клавиш, и в том горизонтальном ряду буквенного блока клавиш, к которым относится звук речи, отображаемый дублирующей буквой.

Если дублирующая буква отображает глухой шипящий или взрывной звук, значит, она располагается в дополнительном столбце кнаружи от столбца глухих взрывных.

Если дублирующая буква отображает гласный звук, значит, располагается в дополнительном столбце внутрь от столбца гласных.

Если дублирующая буква отображает звонкий шипящий или взрывной звук, значит, располагается в дополнительном столбце кнаружи от столбца звонких взрывных.

Если дублирующая буква отображает сонорный звук, значит, располагается в дополнительном столбце внутрь от столбца сонорных.

Если дублирующая буква отображает звук, артикулируемый во второй артикуляционной зоне, значит, по возможности, эта буква должна располагаться в соответствующем дополнительном столбце на второй клавише снизу.

Те клавиши в буквенном блоке клавиш, которые предназначены для открывающих и закрывающих кавычек и скобок, располагают симметрично.

Для облегчения ориентации пользователя предпочтительно окрашивать клавиши или лунки около клавиш в разные неяркие, пастельные цвета. Цвет клавиш должен раскрывать тип символов, отображаемых клавишей. И, кроме того, цветовые пятна могли бы формировать детали некоего стилизованного рисунка, типа ствола дерева с лиственной кроной, неба, звезд, лужиц и т.д.

Предпочтительно исключить возможность размещения на клавиатуре таких клавиш, которые дублируют отдельные символы, вводимые с клавиш основного блока клавиатуры.

Вместо этого предлагается разместить единым комплексом клавиши (4) для ввода цифр, знаков математических операций и других символов между и, отчасти, над левым (2) и правым (3) блоками буквенных клавиш. Где для ввода цифр надо предоставить два средних столбца клавиш. Левый столбец клавиш, где отсчет ведется снизу вверх, предназначен для ввода четных цифр и нуля: 0, 2, 4, 6, 8; Справа от столбца клавиш четных цифр расположить столбец клавиш для ввода нечетных цифр, отсчет ведется снизу вверх: 1, 3, 5, 7, 9. По бокам от верхних цифровых клавиш можно симметрично разместить столбцы клавиш для ввода знаков математических операций: плюс и минус, умножение и деление, возведение в степень и десятичный логарифм. Под цифрами можно поместить клавиши отображающие точку и запятую.

Предпочтительно поместить стандартный блок из четырех клавиш управления курсором между левой и правой частями блока буквенных клавиш, под клавишами запятой и точки комплекса клавиш цифр и математических символов.

Предпочтительно расположить комплекс клавиш (7) для работы большими пальцами рук книзу и внутрь от блоков буквенных клавиш. В этом комплексе размещают два вертикальных ряда клавиш, удлиненных по горизонтали. Можно предусмотреть возможность независимого настраивания этих клавиш по вертикали, горизонтали и поворота вокруг оси для достижения индивидуального физиологически комфортного

положения.

Эти клавиши для работы большими пальцами должны обеспечивать следующие функции.

Левые клавиши снизу вверх: «быстрое перемещение курсора в начало строки» (home); «левый верхний регистр» (shift); «левый пробел» (space). Правые клавиши снизу вверх: «быстрое перемещение курсора в конец строки» (end); «правый верхний регистр» (shift); «пробел» (space).

Форма верхней поверхности каждой клавиши может быть с физиологичным углублением, для повышения площади соприкосновения с подушечкой пальца. Что уменьшит силу давления на единицу поверхности кожи пальца.

Материал верхней поверхности клавиш должен быть достаточно эластичным, упругим и прочным.

Любая клавиша на клавиатуре может отображать любой символ.

Принцип работы устройства

Клавиатура с вращаемыми блоками клавиш универсально совместима с такими языковыми раскладками, в которых каждая буква отображает, как правило, лишь один звук речи. Слоговые алфавиты подобных хирагана, вероятно, не удастся разместить на 50 клавишах блоков буквенных клавиш по алгоритму закона артикуляции. При всех языковых раскладках буквы латиницы (кириллицы, греческого алфавита, симметрицы), одинаковые по написанию и/или звучанию отображаемых ими звуков, расположены на одних и тех же клавишах. Поэтому оператор не будет путаться при переключениях с одной языковой раскладки на другую. «Клавиатура с вращаемыми блоками клавиш» максимально соответствует биомеханике пальцев оператора компьютера.

Многие пользователи с одного взгляда, интуитивно могут понять суть правил, по которым устроена «Клавиатура с вращаемыми блоками клавиш» и как размещаются буквы и цифры. И понимают, как надо располагать клавиатуру и как располагать руки на клавиатуре.

Для уверенной работы на заявляемой клавиатуре десятью пальцами по вводу в электронный документ текста и чисел не требуется сколько-нибудь длительного обучения. Достаточно уяснить очень простые правила, по которым размещены буквы.

Очень быстро и естественно произойдет переход на десятипальцевый «слепой» метод.

Само расположение буквенных и цифровых клавиш на клавиатуре является подсказкой о расположении букв в столбцах клавиш и место этих клавиш в столбцах. Буквы размещены на клавишах в естественном строгом порядке правила артикуляции, по принципам симметрии.

В левом блоке буквенных клавиш, в средних трех столбцах, расположены буквы глухих взрывных, глухих шипящих и гласных звуков речи.

В правом блоке буквенных клавиш, в средних трех столбцах, расположены буквы

сонорных, звонких шипящих и звонких взрывных звуков речи.

Все буквы (не дублирующие), отображающие один и тот же тип звуков речи, размещены на клавишах только того столбца (вертикального ряда) клавиш, который предназначен именно для этих букв.

Место буквы в столбце клавиш однозначно определяется местом (зоной) артикуляции того звука речи, который отображает данная буква. Соответственно пяти артикуляционным зонам. Чем глубже (более внутренне) в речевом аппарате человека расположена артикуляционная зона звука речи, отображаемого данной буквой, тем ниже уровень буквы в вертикальном ряду клавиатуры. И наоборот, чем более внешне расположена артикуляционная зона отображаемого звука речи, тем выше расположена буква в вертикальном ряду клавиатуры.

Основные буквы гласных расположены в столбце клавиш, предназначенных для работы вторым (указательным) пальцем левой руки, в основной позиции.

Основные буквы сонорных расположены в столбце клавиш, предназначенных для работы вторым (указательным) пальцем правой руки, в основной позиции.

Основные буквы глухих шипящих расположены в столбце клавиш, предназначенных для работы третьим (средним) пальцем левой руки.

Основные буквы звонких шипящих расположены в столбце клавиш, предназначенных для работы третьим (средним) пальцем правой руки.

Основные буквы глухих взрывных расположены в столбце клавиш, предназначенных для работы четвертым (безымянным) пальцем левой руки.

Основные буквы звонких взрывных расположены в столбце клавиш, предназначенных для работы четвертым (безымянным) пальцем правой руки.

Как правило, те буквы (если таковые есть в используемой буквенной раскладке), которые дублируют буквы, отображающие, либо глухие шипящие, либо глухие взрывные звуки речи, расположены в столбце клавиш, предназначенных для работы пятым пальцем (мизинцем) левой руки.

Как правило, те буквы (если таковые есть в используемой буквенной раскладке), которые дублируют буквы, отображающие, либо звонкие шипящие, либо звонкие взрывные звуки речи, расположены в столбце клавиш, предназначенных для работы пятым пальцем (мизинцем) правой руки.

Как правило, те буквы (если таковые есть в используемой буквенной раскладке), которые дублируют буквы, отображающие гласные звуки речи, расположены в столбце клавиш, предназначенных для работы вторым (указательным) пальцем левой руки, который отведен на этот вертикальный ряд клавиш.

Как правило, те буквы (если таковые есть в используемой буквенной раскладке), которые дублируют буквы, отображающие сонорные звуки речи, расположены в столбце клавиш,

предназначенных для работы вторым (указательным) пальцем правой руки, который отведен на этот вертикальный ряд клавиш.

Столбцы клавиш каждого буквенного блока клавиш должны быть настроены так, чтобы имели эргономичный наклон. Столбцы клавиш левого блока буквенных клавиш должны быть наклонены в сторону столбцов клавиш правого блока буквенных клавиш. А столбцы клавиш правого блока буквенных клавиш должны быть наклонены в сторону столбцов клавиш левого блока буквенных клавиш. Полусогнутые пальцы пользователь размещает над буквенными клавишами.

Разгибая и сгибая свободно пальцы рук, пользователь отмечает положение линий траектории ногтевых фаланг пальцев. Если линии траектории не совпадают со столбцами клавиш, следует довернуть блоки буквенных клавиш до того положения, в котором получится такое совпадение.

Для этого надо ослабить гайку крепления под левым блоком буквенных клавиш.

Упершись пальцем в лунку, расположенную под клавишами, повернуть блок буквенных клавиш на такой угол, чтобы столбцы клавиш совпадали с траекторией движения пальцев левой руки при сгибании-разгибании. Отметить взаимное расположение рисок на верхних панелях корпуса клавиатуры и шкалы корпуса блока буквенных клавиш. Удерживая одной рукой блок буквенных клавиш в этом положении, плотно завинтить крепежную гайку другой рукой. Эти же операции повторяют с правым блоком буквенных клавиш. Предлагаемая компьютерная клавиатура максимально удобна, эргономична и универсально пригодна для ввода и обработки текстов на любом языке. Разные языковые раскладки по признаку звукового значения буквенных клавиш максимально унифицированы. Частые переключения с одного языка на другой не потребуют усиленного внимания и психологической перестройки. Клавиатура с вращаемыми блоками клавиш в максимальной степени удовлетворяет всем требованиям современного уровня техники.

Не требующая длительного и нудного обучения интуитивно понятная эргономичная клавиатура с вращаемыми блоками клавиш особенно необходима таким детям и взрослым, у которых имеются физические, психологические и психические отклонения и ограничения. Тем, кто имеет дефекты слуха, речи, зрения, кто имеет нарушения в опорно-двигательном аппарате, кто страдает умственной отсталостью.

1. Клавиатура с вращаемыми блоками буквенных клавиш, содержащая панель для настольных и переносных компьютеров, набор буквенных, цифровых, символьных и функциональных клавиш, отличающаяся тем, что в ее верхней панели выполнены разнесенные друг от друга круглые отверстия, в которые вставлены с возможностью вращения вокруг оси левый и правый блоки с набором буквенных клавиш, предназначенных для ввода букв, знаков препинания и пунктуации, причем буквы всех языковых раскладок по артикуляционным свойствам отображаемых ими звуков речи распределены по этим клавишам согласно правилу артикуляции элементарных звуков речи, а цифровые, символьные и функциональные клавиши расположены между двумя блоками буквенных клавиш, а также над ними и/или под ними.

2. Клавиатура по п.1, отличающаяся тем, что все клавиши с буквами и знаками препинания и пунктуации расположены на панели клавиатуры в шесть основных и четыре дополнительных вертикальных ряда, содержащих по пять клавиш, причем буквенные клавиши симметрично разделены на равные левую и правую части, согласно признакам глухой-звонкий и гласный-сонорный, и расположены, соответственно, в левом и правом блоках буквенных клавиш.

3. Клавиатура по п.2, отличающаяся тем, что горизонтальные ряды буквенных клавиш в каждом, левом и правом блоке выстроены по линиям дуг, выгнутых вверх для максимального физиологического удобства работы пальцами рук.

4. Клавиатура по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что цифровые клавиши собраны в два вертикальных ряда так, что левый ряд содержит клавиши с четными цифрами, а правый - с нечетными.

5. Клавиатура по п.1, отличающаяся тем, что вокруг каждой из клавиш выполнены луночные углубления таким образом, что уровень верхней поверхности клавиш выступает ниже уровня верхней панели клавиатуры.

6. Клавиатура по п.1, отличающаяся тем, что клавиши, несущие определенное функциональное назначение и/или столбцы буквенных и цифровых клавиш выполнены в неярких пастельных цветовых тонах.

7. Клавиатура по п.1, отличающаяся тем, что по краям круглых отверстий и блоков буквенных клавиш выполнены риски шкалы, совмещение которых задает соответствующую величину угла наклона к срединной вертикальной оси клавиатуры каждого блока буквенных клавиш.