一种触控键盘的制作方法

本发明涉及计算机输入技术领域，特别涉及一种触控键盘。

背景技术：

键盘是用于操作设备运行的一种指令和数据输入装置。键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。传统的键盘主要包括导电橡胶式键盘、塑料薄膜式键盘和机械键盘，当我们操作键盘时，会发出敲击的声音，并且也不美观。追求个性和时尚的消费者越来越多，传统键盘已经满足不了大众的需求，同时对于一些对灵敏度要求较高的领域，如电竞、打字等，传统的键盘已经不能满足大众的要求。

综上所述，如何提高键盘输入的灵敏度，并且提高用户体验是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种触控键盘，可以显著提高键盘输入的灵敏度和提高人机交互效果。其具体方案如下：

一种触控键盘，包括用于连接计算机的连接模块、键盘底座和按键，所述按键包括按键外壳、第一电极、压电元件、第二电极和按键底板，所述按键底板与所述键盘底座连接，所述按键外壳与所述第一电极连接，所述第一电极和所述第二电极之间设有所述压电元件，其中，所述第一电极与所述压电元件上表面无作用力接触或临界接触，所述第二电极与所述压电元件下表面无作用力接触或临界接触。

优选的，所述按键外壳为玻璃外壳。

优选的，所述玻璃外壳上设有通过蚀刻得到的凸起标示。

优选的，所述凸起标示表面设有有色油墨。

优选的，所述按键外壳与所述第一电极之间设有菲林，且所述第二电极和所述按键底板之间设有菲林。

优选的，所述键盘底座还包括位于所述键盘底座两端的且与所述键盘底座一体成型的呈弧形设置的支脚。

优选的，所述键盘底座和所述支脚均为玻璃件。

优选的，所述触控键盘还包括设置于所述键盘底座下表面的振动模块，所述振动模块根据所述连接模块传输的控制信号进行振动。

优选的，所述振动模块包括位于所述键盘底座两侧下表面靠近所述支脚的2组振动马达。

优选的，所述触控键盘还包括设置于所述键盘底座下表面边缘的用于验证用户身份信息的指纹识别模块。

可见，由于压电元件被挤压时则会相应产生电荷，即用户按压按键的瞬间，压电元件就会受到用户按压键盘的压力，产生相应的电荷，计算机即可判断用户进行了输入动作，相对的，使用传统键盘输入，用户需要将按键彻底按压到底部，计算机才判断用户做出输入动作；从时间长短来看，用户的手指接触到触控键盘或接触传统键盘时，触控键盘则做出输入判断，而传统键盘需要用户进一步按压按键才能做出输入判断，因此本发明公开的触控键盘输入的灵敏性显著高于传统键盘的输入灵敏性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1本发明公开的一种触控键盘的结构示意图；

图2本发明公开的一种触控键盘的按键结构示意图；

图3本发明公开的一种触控键盘被按压时，压电元件产生电荷的示意图；

图4本发明公开的一种具体的触控键盘的结构示意图；

图5本发明公开的又一种具体的触控键盘的结构示意图；

图6本发明公开的再一种具体的触控键盘的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种触控键盘，参见图1所示，包括用于连接计算机的连接模块11、键盘底座12和按键13，上述按键包括按键外壳131、第一电极132、压电元件133、第二电极134和按键底板135。

需要说明的是，本申请文件中所述的按键指广义上用户对触控键盘的某一结构进行按压，则计算机端产生相应的输入动作的过程中的被用户按压的结构，并非指传统键盘中按下后弹起的狭义上的按键。

可以理解的是，连接模块11既包括有线连接，例如通过USB数据线连接，还包括无线连接，例如蓝牙、WiFi。触控键盘选择一种连接方式与计算机进行连接即可。

图2所示的是按键的具体结构，按键外壳131与第一电极132连接，第一电极131和第二电极134之间设有压电元件133，第二电极134与按键底板135连接，按键底板则与键盘底座连接。第一电极和第二电极分别与压电元件接触但无作用力，即当用户手指接触按键时，第一电极与压电元件上表面出现压力，第二电极与压电元件下表面出现压力，从而产生相应电荷。当然，第一电极和第二电极两者与压电元件接触方式也可以为临界接触，即第一电极和压电元件上表面之间、第二电极和压电元件下表面之间有可以忽略的空隙，用户手指接触时，则会产生相应压力，从而产生电荷。

需要说明的是，本申请文件中所述的无作用力指没有按键结构重力之外的外部施加的作用力。具体的，触控键盘处于正常放置状态，压电元件上表面与第一电极之间，仅存在按键外壳和第一电极两者的自身重力，无外部施加的其他作用力，压电元件下表面和第二电极之间，仅存在按键外壳、第一电极和压电元件三者的自身重力，无外部施加的其他作用力，需要进一步说明的是，附着在按键表面的灰尘等环境附着物的重力忽略不计，因空气流动造成的气压作用在按键表面的按压也忽略不计。

此外，在特定情况下，需要在触控键盘处于非正常防止状态下操作，即将触控键盘呈一定角度放置，例如需要将触控键盘底部竖直固定在墙上，本发明中所述的无作用力则指无触控键盘本身构造的重力之外的外部施加的压力。

参见图3所示，用户按压按键后，第一电极132与第三电极134共同挤压压电元件133，压电元件内部产生极化现象，压电元件和第一电极的接触端产生正电荷，压电元件和第二电极的接触端产生负电荷，带电量与按压程度呈正相关。由于压电元件被挤压时则会相应产生电荷，即用户接触按键的瞬间，压电元件就会受到用户按压键盘的压力，相应产生了电荷，计算机即可判断用户进行了输入动作，相对的，使用传统键盘输入，用户需要将按键按压到预设位置，计算机才判断用户做出输入动作，通常该预设位置为按键被按压到底端的位置。从时间长短来看，用户的手指接触到触控键盘或接触传统键盘时，触控键盘则做出输入判断，而传统键盘需要用户进一步按压按键才能做出输入判断，因此本发明公开的压电式触控键盘输入的灵敏性显著高于传统键盘的输入灵敏性。

在实际操作中，由于不同用户输入习惯不同，一些用户喜欢轻触按压输入，另一些用户偏好用力按压输入，因此，用户可以设定检测压电材料带电量的阈值来区分按压和非按压的操作，也可以区分用户手指放在按键上无操作和有操作的情况。当超过该阈值，则计算机判定用户通过按压按键进行了字符输入。

在一种实施方案中，按键外壳采用玻璃材质，为玻璃外壳。由于按键外壳为玻璃材质，可在按键底座中设置彩色led灯，增加键盘的视觉效果。当然，按键外壳也可以采用其他的材质。当然，按键外壳可根据用户偏好和外观设计，相应采用不同透明度的玻璃或有色玻璃，在此不做限定。

为了让用户在使用中手指对不同按键有不同触感，同时为了让用户在不看键盘时更好地对按键定位，按键的玻璃外壳上设有通过蚀刻得到的凸起标示。

凸起标示表面设有有色油墨，以将凸起标示与按键的其他部分区别开。有色油墨可以是单色，也可以是多种颜色构成的彩色油墨，具体色彩可根据客户喜好确定，在此对颜色不做限定。

可以对上述触控按键进行优化，在按键外壳与第一电极之间设置菲林，相应的，在第二电极和按键底板之间设有菲林，可以增加按键在按压时的触感，同时可以为玻璃按键增加底色。

在另一种具体的实施例方案中，参见图4所示，上述键盘底座12还包括位于上述键盘底座两端的且与上述键盘底座一体成型的呈弧形设置的支脚121，也可以不做弯曲。为了使键盘和底座看起来更具有一体性，键盘底座和上述支脚均为玻璃件，当然，支脚也可以是其他材质。当然，键盘支脚可以采用3D热弯技术，将键盘底座两端的透明玻璃或者塑料部分进行加热弯曲，以形成支脚。当键盘底座和支脚采用的玻璃件时，两者可以是具有一定透明度的玻璃件，也可以采用有色玻璃件，键盘底座和支脚的玻璃颜色可以相同，也可以不同。

本发明对玻璃件的透明度与颜色不做任何限定，即本发明针对按键、键盘底座和支脚所采用的材料为玻璃进行保护，而本技术领域的技术人员按照本发明公开的内容，在具体的实现过程中采用的任一种玻璃的透明度与颜色均应属于本发明的保护范围。

在又一种具体的实施方案中，参见图5所示，上述触控键盘还包括设置于上述键盘底座下表面的振动模块14，上述振动模块根据上述连接模块传输的控制信号进行振动。振动模块14包括位于上述键盘底座两侧下表面靠近上述支脚的2组振动马达。

振动模块也可以使设在键盘底座下表面中间的振动马达，也可根据用户习惯将振动模块设置在键盘底座下表面任意位置。

触控键盘通过连接模块与计算机连接，当计算机内运行的程序根据程序的运行内容发送振动指令，连接模块将该振动指令发送至振动马达以控制振动马达进行振动。例如，用户使用计算机玩格斗游戏，当出现击打动作时，则格斗游戏程序发送振动指令，控制振动马达振动，以给用户振动反馈。此外，触控键盘支持在用户按压按键时，通过振动马达振动来对用户的按压动作进行反馈。

可以理解的是，由于触控键盘根据用户按压进行输入，存在某个按键被用户无意识按压或被其他物体压住，从而影响正常输入。因此，安装在计算机的键盘驱动程序，判断按键被按压下超过预设时长，则通过振动马达提醒用户。

参见图6所示，上述触控键盘还包括用于验证用户身份信息的指纹识别模块。用户在计算机中存入指纹信息后，可以通过指纹识别模块对该计算机指纹解锁，当然，也可以使用指纹识别模块进行应用程序的验证输入，例如通过指纹识别模块来对网络购物中用户验证步骤进行输入。

为了方便用户进行指纹验证，指纹识别模块设置于键盘底座下表面边缘。当然，也可以根据用户习惯，将该指纹识别模块设置在键盘底座下表面其他位置、上表面的任一位置或键盘底座的侧面。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种触控键盘进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。