一种带触摸屏的柔性互连键盘及电子设备的制作方法

本发明涉及键盘设备技术领域，具体涉及一种带触摸屏的柔性互连键盘及电子设备。

背景技术：

键盘是计算机必不可少的设备，键盘是用于操作设备运行的一种指令和数据输入装置，也指经过系统安排操作一台机器或设备的一组功能键，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。但现有的键盘存在以下缺陷：①现有的电脑键盘只有物理键盘，没有触摸手写屏，如果面临输入各种符号或线条时，无法利用键盘快速输入，各种符合或线条包括但不限于希腊字母、集合符号、几何证明符号、逻辑符号和数理化公式等等；②平常人们使用的键盘都是直接放置在桌上，使用一段时间之后键盘内部元件会落满灰尘，所以要经常对键盘进行清理，既为了保持干净卫生，也是为了保证键盘的灵敏度，因为灰尘会影响键盘里的元件正常工作，但对整个键盘进行清理及其费事费力；③现有键盘上按键间距设计比较小时，会导致用户在使用过程中的误按，比如在按压想要按压的键位时，不小心按压到旁边多余的键位，导致输入指令错误。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种带触摸屏的柔性互连键盘及电子设备，通过设置单区键盘和触摸组件，提高了输入效率，同时通过封闭式隔尘，提高键盘是寿命，并降低了键盘维护难度，还能在一定程度上防止错误按压，进而提高用户的操作体验。

一种带触摸屏的柔性互连键盘，包括键盘外壳，所述键盘外壳左部和中部设置有单区键盘，所述键盘外壳右部设置有触摸组件，所述触摸包括触摸屏，所述触摸屏用于检测用户触控情况，所述单区键盘包括：多个在所述键盘外壳顶部均匀布局的键帽；设置在所述键帽底部的第一反馈组件；设置在所述键盘外壳内部的柔性薄膜层；以及设置在所述键盘外壳内部的第二反馈组件；其中，所述柔性薄膜层四周边缘卡设在所述键盘外壳内，多个所述键帽均穿入所述键盘外壳内部并且与所述柔性薄膜层连接一体；所述第一反馈组件包括设置在所述柔性薄膜层下方的第一电路板，所述第一反馈组件用于为按下所述键帽的用户提供触觉反馈并通过所述第一电路板检测用户触控情况；所述第二反馈组件包括设置在所述柔性薄膜层下方的第二电路板，所述第二反馈组件用于通过所述第二电路板检测用户触控情况。

优选地，柔性薄膜层上设置有多个均匀布局的卡位口，所述键帽与所述卡位口连接一体，所述第一反馈组件设置在所述卡位口内并且一端接触所述键帽底面，另一端接触所述键盘外壳。所有卡位口在整个柔性薄膜层上的布局方式，与所有键帽在键盘外壳顶面的布局方式相同，同时整个卡位口能够将整个第一反馈组件包围，从而让整个第一反馈组件都能够防尘。

优选地，卡位口包括：开设在所述柔性薄膜层上的方形通口；和围设在所述方形通口上的四个连接条；其中，所述连接条端部设置有卡扣，所述卡扣卡设在所述键帽上，所述四个连接条围设形成方形通道，所述第一反馈组件设置在所述方形通道内。通过四个连接条的设置，能够让整个卡位口更容易卡入键帽内，从而提高柔性薄膜层与卡位口之间的拆装效率。

优选地，第一反馈组件还包括：设置在所述第一电路板上的橡胶圆顶；和设置在所述橡胶圆顶中央的第一按压单元；其中，所述橡胶圆顶位于所述方形通道内并且其顶面接触所述键帽，所述第一按压单元用于按压所述第一电路板。当用户按压键帽时，键帽底面按压橡胶圆顶，使得橡胶圆顶塌缩，为按下按键的用户提供触觉反馈，从而让第一按压单元对第一电路板进行按压。

优选地，第二反馈组件还包括设置在所述柔性薄膜层上方的第二按压单元，所述第二按压单元用于按压所述第二电路板。第二按压单元设置在柔性薄膜层上方，在其跟随键帽运动过程中，先对柔性薄膜层进行按压，再间接按压第二电路板，在整个按压过程中，柔性薄膜层会发生形变，因此需要在卡位口与柔性薄膜层本体之间设置缓冲结构。

优选地，第二按压单元包括：设置在所述键帽右侧面的按压块；和设置在所述按压块底面的球形压点；其中，所述按压块能够跟随所述键帽运动，当所述按压块下移，所述球形压点按压所述第二电路板。在用户进行按压时，按压块跟随整个键帽运动，使得其底部的球形压点接触柔性薄膜层并继续向下运动，柔性薄膜层在球形压点的按压下接触第二电路板，使得第二电路板被间接按压。

优选地，第二电路板包括：橡胶顶板；设置在所述橡胶顶板底面的第一导线；正对所述橡胶顶板的橡胶底板；以及设置在所述橡胶底板顶面的第二导线；其中，所述第一导线和所述第二导线相互正对，所述第一导线和所述第二导线连接有扫描电路。在第二电路板被按压时，橡胶顶板会发生弯曲，使得其底面的第一导线向下弯曲，从而使得第一导线与第二导线之间的距离越来越短，直至两者接触，实现闭合开关，而键盘中的芯片沿着所有线路对所有第二电路板发出扫描信号，当一个第二电路板中的信号由于接触而改变时，芯片产生对应于连接到第二电路板的代码，此代码通过键盘电缆或通过无线连接发送到终端中，在此终端中被接收并解码为适当的键位信息。

优选地，键帽底部开设有凹槽，所述凹槽内壁开设有卡槽，所述卡扣卡设在卡槽内。凹槽能够使得整个连接条均设置在键帽内部，进一步提高卡位口与键帽之间的连接紧密性，从而提高了防尘性能。

优选地，触摸屏为eink电容触摸屏。eink电容触摸屏也称为电子墨水电容触摸屏，能够支持局部涂改。

还提供了一种电子设备，包括相互连接的键盘和处理器，所述键盘为上述任意优选方式中的带触摸屏的柔性互连键盘。处理器可以是专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，简称dsp)、数字信号处理设备(digitalsignalprocessingdevice，简称dspd)、可编程逻辑器件(programmablelogicdevice，简称pld)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述实施方式中的方法。

本发明的有益效果体现在：

1、在本发明中，整个键盘通过设置单区键盘和触摸组件，让用户可以通过触摸屏进行手写输入，然后经过触摸组件内识别软件将手写信息数字化，在面对输入各种符号或线条(包括但不限于希腊字母、集合符号、几何证明符号、逻辑符号和数理化公式等)时，大大提高了输入效率，提高用户体验；更重要的是，通过柔性薄膜层与键帽连接一体，同时柔性薄膜层四周边缘卡入键盘外壳内，让整个键盘外壳内部形成了上下两个互不接通的空间，由于第一电路板和第二电路板设置在柔性薄膜层下方，而灰尘只能通过键帽与键盘外壳之间的缝隙进入到柔性薄膜层的上方，从而避免了灰尘在第一电路板和第二电路板上进行堆积，大大提高了键盘内部电气元件的工作使用寿命，同时，若需要对键盘进行清理，只需将柔性薄膜层从整个键盘外壳内取出，即可进行快速清理，降低了键盘维护难度。进一步地，第一反馈组件和第二反馈组件分别通过第一电路板和第二电路板，对用户按压键帽这一动作进行检测，从而形成了两个按压信号，这两个按压信号为第一按压信号和第二按压信号，第一按压信号和第二按压信号的形成能够使得按压键帽这一动作有了更多的执行效果。具体地，当第一反馈组件和第二反馈组件中任意一个发生损坏，也就是说只需要检测到第一按压信号和第二按压信号，即可完成键帽对应代码的形成，因此能够提高键盘的使用寿命，防止键盘轻易无法实现功能；可以根据需求，将单区键盘内的某一区内的一些键帽对应的所有第二反馈组件额外相连，通过对这些第二反馈组件中的第二电路板额外通断设计，当出现相邻键帽之间的相邻第二反馈组件同时形成两个第二按压信号，第二电路板中的芯片判断两个相邻键帽的按压无效，需要用户重新按压，这样一来，会导致用户在使用过程中的误按，从而进一步提高用户的操作体验。

2、在本发明中，通过四个连接条的设置，能够让整个卡位口更容易卡入键帽内，从而提高柔性薄膜层与卡位口之间的拆装效率；凹槽能够使得整个连接条均设置在键帽内部，进一步提高卡位口与键帽之间的连接紧密性，从而提高了防尘性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的结构立体图；

图2为本发明的结构正视图；

图3为本发明图2中a处的结构透视图；

图4为本发明的键帽和第二按压单元相连后的结构剖面图；

图5为本发明的结构侧视图；

图6为本发明图5中b处的结构透视图。

附图标记：

1-键盘外壳，2-单区键盘，21-键帽，211-凹槽，2111-卡槽，22-第一反馈组件，221-第一电路板，222-橡胶圆顶，23-柔性薄膜层，231-卡位口，2311-方形通口，2312-连接条，2312a-卡扣，2313-方形通道，24-第二反馈组件，241-第二电路板，2411-橡胶顶板，2412-第一导线，2413-橡胶底板，2414-第二导线，242-第二按压单元，2421-按压块，2422-球形压点，3-触摸组件，31-触摸屏。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和出示的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图6所示，一种带触摸屏的柔性互连键盘，包括键盘外壳1，键盘外壳1左部和中部设置有单区键盘2，键盘外壳1右部设置有触摸组件3，触摸包括触摸屏31，触摸屏31用于检测用户触控情况，单区键盘2包括：多个在键盘外壳1顶部均匀布局的键帽21；设置在键帽21底部的第一反馈组件22；设置在键盘外壳1内部的柔性薄膜层23；以及设置在键盘外壳1内部的第二反馈组件24；其中，柔性薄膜层23四周边缘卡设在键盘外壳1内，多个键帽21均穿入键盘外壳1内部并且与柔性薄膜层23连接一体；第一反馈组件22包括设置在柔性薄膜层23下方的第一电路板221，第一反馈组件22用于为按下键帽21的用户提供触觉反馈并通过第一电路板221检测用户触控情况；第二反馈组件24包括设置在柔性薄膜层23下方的第二电路板241，第二反馈组件24用于通过第二电路板241检测用户触控情况。

在本实施方式中，需要说明的是，整个键盘通过设置单区键盘2和触摸组件3，让用户可以通过触摸屏31进行手写输入，然后经过触摸组件3内识别软件将手写信息数字化，在面对输入各种符号或线条(包括但不限于希腊字母、集合符号、几何证明符号、逻辑符号和数理化公式等)时，大大提高了输入效率，提高用户体验；更重要的是，通过柔性薄膜层23与键帽21连接一体，同时柔性薄膜层23四周边缘卡入键盘外壳1内，让整个键盘外壳1内部形成了上下两个互不接通的空间，由于第一电路板221和第二电路板241设置在柔性薄膜层23下方，而灰尘只能通过键帽21与键盘外壳1之间的缝隙进入到柔性薄膜层23的上方，从而避免了灰尘在第一电路板221和第二电路板241上进行堆积，大大提高了键盘内部电气元件的工作使用寿命，同时，若需要对键盘进行清理，只需将柔性薄膜层23从整个键盘外壳1内取出，即可进行快速清理，降低了键盘维护难度。进一步地，第一反馈组件22和第二反馈组件24分别通过第一电路板221和第二电路板241，对用户按压键帽21这一动作进行检测，从而形成了两个按压信号，这两个按压信号为第一按压信号和第二按压信号，第一按压信号和第二按压信号的形成能够使得按压键帽21这一动作有了更多的执行效果。具体地，当第一反馈组件22和第二反馈组件24中任意一个发生损坏，也就是说只需要检测到第一按压信号和第二按压信号，即可完成键帽21对应代码的形成，因此能够提高键盘的使用寿命，防止键盘轻易无法实现功能；可以根据需求，将单区键盘2内的某一区内的一些键帽21对应的所有第二反馈组件24额外相连，通过对这些第二反馈组件24中的第二电路板241额外通断设计，当出现相邻键帽21之间的相邻第二反馈组件24同时形成两个第二按压信号，第二电路板241中的芯片判断两个相邻键帽21的按压无效，需要用户重新按压，这样一来，会导致用户在使用过程中的误按，从而进一步提高用户的操作体验。

具体地，柔性薄膜层23上设置有多个均匀布局的卡位口231，键帽21与卡位口231连接一体，第一反馈组件22设置在卡位口231内并且一端接触键帽21底面，另一端接触键盘外壳1。

在本实施方式中，需要说明的是，所有卡位口231在整个柔性薄膜层23上的布局方式，与所有键帽21在键盘外壳1顶面的布局方式相同，同时整个卡位口231能够将整个第一反馈组件22包围，从而让整个第一反馈组件22都能够防尘。

具体地，卡位口231包括：开设在柔性薄膜层23上的方形通口2311；和围设在方形通口2311上的四个连接条2312；其中，连接条2312端部设置有卡扣，卡扣卡设在键帽21上，四个连接条2312围设形成方形通道2313，第一反馈组件22设置在方形通道2313内。

在本实施方式中，需要说明的是，通过四个连接条2312的设置，能够让整个卡位口231更容易卡入键帽21内，从而提高柔性薄膜层23与卡位口231之间的拆装效率。

具体地，第一反馈组件22还包括：设置在第一电路板221上的橡胶圆顶222；和设置在橡胶圆顶222中央的第一按压单元；其中，橡胶圆顶222位于方形通道2313内并且其顶面接触键帽21，第一按压单元用于按压第一电路板221。

在本实施方式中，需要说明的是，当用户按压键帽21时，键帽21底面按压橡胶圆顶222，使得橡胶圆顶222塌缩，为按下按键的用户提供触觉反馈，从而让第一按压单元对第一电路板221进行按压。

具体地，第二反馈组件24还包括设置在柔性薄膜层23上方的第二按压单元242，第二按压单元242用于按压第二电路板241。

在本实施方式中，需要说明的是，第二按压单元242设置在柔性薄膜层23上方，在其跟随键帽21运动过程中，先对柔性薄膜层23进行按压，再间接按压第二电路板241，在整个按压过程中，柔性薄膜层23会发生形变，因此需要在卡位口231与柔性薄膜层23本体之间设置缓冲结构。

具体地，第二按压单元242包括：设置在键帽21右侧面的按压块2421；和设置在按压块2421底面的球形压点2422；其中，按压块2421能够跟随键帽21运动，当按压块2421下移，球形压点2422按压第二电路板241。

在本实施方式中，需要说明的是，在用户进行按压时，按压块2421跟随整个键帽21运动，使得其底部的球形压点2422接触柔性薄膜层23并继续向下运动，柔性薄膜层23在球形压点2422的按压下接触第二电路板241，使得第二电路板241被间接按压。

具体地，第二电路板241包括：橡胶顶板2411；设置在橡胶顶板2411底面的第一导线2412；正对橡胶顶板2411的橡胶底板2413；以及设置在橡胶底板2413顶面的第二导线2414；其中，第一导线2412和第二导线2414相互正对，第一导线2412和第二导线2414连接有扫描电路。

在本实施方式中，需要说明的是，在第二电路板241被按压时，橡胶顶板2411会发生弯曲，使得其底面的第一导线2412向下弯曲，从而使得第一导线2412与第二导线2414之间的距离越来越短，直至两者接触，实现闭合开关，而键盘中的扫描电路会沿着所有线路对所有第二电路板241发出扫描信号，当一个第二电路板241中的信号由于接触而改变时，扫描电路中的芯片产生对应于连接到第二电路板241的代码，此代码通过键盘电缆或通过无线连接发送到终端中，在此终端中被接收并解码为适当的键位信息。

具体地，键帽21底部开设有凹槽211，凹槽211内壁开设有卡槽2111，卡扣卡设在卡槽2111内。

在本实施方式中，需要说明的是，凹槽211能够使得整个连接条2312均设置在键帽21内部，进一步提高卡位口231与键帽21之间的连接紧密性，从而提高了防尘性能。

具体地，触摸屏31为eink电容触摸屏31。

在本实施方式中，需要说明的是，eink电容触摸屏31也称为电子墨水电容触摸屏31，能够支持局部涂改。

一种电子设备，包括相互连接的键盘和处理器，键盘为上述任意实施方式中的带触摸屏31的柔性互连键盘。

在本实施方式中，需要说明的是，处理器可以是专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，简称dsp)、数字信号处理设备(digitalsignalprocessingdevice，简称dspd)、可编程逻辑器件(programmablelogicdevice，简称pld)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述实施方式中的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。