CN103885601A - 变更输入设备的键位置的方法、输入设备及便携式计算机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供变更输入设备的键位置的方法、输入设备及便携式计算机，通过简单的操作来将由磁铁定位于就绪位置的多个键定位于释放位置。键(105b)包含键磁铁(171)，且保持磁铁(161b)安装于横滑块(109b)。键(105b)通过保持磁铁(161b)对键磁铁的吸引力而定位于就绪位置。如果使横滑块(109b)滑动，则分离突起(163b)推压倾斜面(175c)而使保持磁铁与键磁铁之间的间隔扩大。进一步使两者的间隔在左右方向扩大，在吸引力降低时，键基于重力而定位于释放位置。

Description

变更输入设备的键位置的方法、输入设备及便携式计算机
技术领域
本发明涉及实现键通过磁铁而定位于就绪位置的类型的输入设备的轻薄化的技术，进而涉及将未被按下的键从就绪位置释放的技术。
背景技术
对于键盘，要求其给予用户通过手指而感觉到开关的动作的操作感觉(tactile)，并且即使长时间操作也不会疲劳。为了应对该需求，在多数笔记本型个人计算机(笔记本电脑)中，采用所谓的缩放(pantograph)方式的键盘。在缩放方式的键盘中，各键包含缩放件(或者Scissormechanism)之类的支承构造和橡胶圆点之类的给予相对于手指的按下压力的反作用力的弹力部件。
对于缩放方式的键盘而言，如果按下的键顶部慢慢地向垂直方向移动(travelling)，则缩放件的底部慢慢地将橡胶圆点的上部压扁。随着朝向垂直方向的移动距离变长，橡胶圆点的变形的程度变大，对手指的反作用力也增大。如果移动距离进一步变长，则达到屈服点的橡胶圆点的顶部急剧地凹陷，反作用力也降低。
由于键开关设定为在达到屈服点不久之后动作，所以用户感觉到反作用力的降低来识别键开关的动作。由于手指即使感觉到急剧的反作用力的降低也无法突然停止操作，所以在键开关动作之后，还压入键。伴随着键的移动，反作用力进一步变强，不久用户停止按下的操作。这样的操作感觉无法从显示于显示器的软件键盘获得，而是伴随键的物理移动的键盘所保有的独特性能。
由于即使手指按下键顶部的端部，缩放件也能够保持键顶部的姿势，所以在键顶部沿垂直方向移动的期间，将键顶部的表面几乎维持为水平。缩放式的键盘需要用于键顶部沿垂直方向移动的规定的行程，所以在应用于薄型的笔记本电脑上具有局限性。现有技术公开给予与缩放式的键盘相似的操作感觉并且实现轻薄化的薄型键盘。
图15是对现有技术所公开的薄型键盘的原理进行说明的侧面方向的剖视图。键10包含键顶部11、框架19以及基座21。在键顶部11的端部安装有磁铁17b，在框架19上安装有吸引磁铁17b的磁铁17a。在键顶部11的下侧(内侧)形成有倾斜面(Chamfer)13a、13b。
在基座21上设置有具备倾斜面的坡道15a、15b。以倾斜面13a、13b沿着坡道15a、15b的倾斜面滑动的方式调整两者的形状以及角度。倾斜面与坡道的组合在图中仅表示出两组，但实际上配置于平面呈矩形状的键顶部11的四个角之下。图15(A)表示键10被按下之前的就绪位置。在就绪位置上，键顶部10通过磁铁17a、17b的吸引力而在Z轴方向(垂直方向)定位于最上部。此时四组坡道与倾斜面水平地维持键顶部的表面。
图15(B)表示键10被按下时的状态。由于在就绪位置上，磁铁17a、17b稳固地互相吸引，所以使手指感觉到相对于按压力的阻力。如果为了克服该阻力而增强按压力，则倾斜面13a、13b沿坡道15a、15b的倾斜面滑动，并且相对于Z轴方向的按压力而生成X轴方向(水平方向)上的分力。因此，键顶部11在被按下时同时沿Z轴方向和X轴方向移动。
磁铁17a与磁铁17b的吸引力与距离的平方成反比。如果距离离开一定程度以上，则两者的吸引力以及由此所带来的相对于手指的阻力急剧地降低，而转移至图15(C)的状态。在图15(C)中，键顶部11移动至Z轴方向以及X轴方向的最大位置，配置于基座21的表面的键开关(未图示)动作。此时用户通过相对于手指的阻力的急剧地降低而识别键开关的动作。
如果用户使手指离开或使按下力变弱，则键顶部11通过磁铁17a、17b的吸引力而返回就绪位置。键顶部的倾斜面与坡道的倾斜面的组合，在就绪位置期间以及移动期间，维持键顶部11的姿势。键顶部11仅移动Z轴方向的规定的行程，但用户直到手指感觉到大的反作用力为止，感到键顶部11移动了比规定的行程长的行程。这样对于键10而言，通过将相对于键顶部11的按下压力转换为垂直方向与水平方向的移动，从而能够将键顶部11保持为水平，并且给予良好的操作感觉，并且能够轻薄化。
现有技术文献所公开的键盘，具备通过垂直方向的按下压力而将键转换为垂直方向的移动和水平方向的移动的机构。以后，在本说明书中将该方式的键盘称为斜滑动式键盘。斜滑动式键盘在就绪位置上，如图15(A)所示那样键顶部11的表面比框架19的表面伸出长度S。
在将斜滑动式键盘搭载于笔记本电脑的情况下，当以显示器与键盘面面对面的方式闭合显示器框体时，为了不使键顶部或者显示器损伤而需要在两者之间空出稍许的间隙。因此，图15(A)的键盘的垂直方向的长度是决定笔记本电脑的厚度的一个重要因素，所以优选斜滑动式键盘也实现进一步的轻薄化。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种通过简单的操作来变更由磁铁定位于就绪位置的输入设备的键的位置的方法。进而，本发明的目的在于提供一种通过简单的操作而能够轻薄化的输入设备。进而，本发明的目的在于提供一种搭载有这种输入设备的便携式计算机。
本发明涉及具备通过磁铁而定位于就绪位置的键的输入设备。在第一方式中，输入设备具备：键，该键搭载有键磁铁；以及保持磁铁，通过该保持磁铁对键磁铁的吸引力而将键定位于就绪位置。释放机构将保持磁铁与键磁铁的距离增大从而使键从就绪位置移动至释放位置。释放机构能够使保持磁铁与键磁铁的距离返回至就绪位置的状态，从而使键从释放位置移动至就绪位置。
如果键移动至就绪位置，则键顶部的位置移动至下方，所以能够实现不进行键操作时的输入设备的轻薄化。另外，在将输入设备构成为除了进行键操作以外还作为触摸板来利用的情况下，能够消除键与键盖之间的高度差而提供平坦的操作面。进而，在将输入设备用于能够以电脑模式或者平板模式使用的兼容类型的笔记本电脑的情况下，能够防止在以平板模式使用时输入设备的键与桌子上表面接触而损伤。输入设备也可以具有在键从就绪位置移动至释放位置时使键同时沿垂直方向与水平方向移动的移动机构(travelling mechanism)。
释放机构能够包括第一滑块，该第一滑块搭载有多个保持磁铁，且能够在多个键之间沿水平方向滑动。结果，通过使第一滑块滑动从而能够同时将多个键定位于释放位置。如果第一滑块包括对键施加使键磁铁从保持磁铁远离的方向上的力的分离机构，则能够使键磁铁与保持磁铁的间隔更加扩大而有效地将键定位于释放位置。
分离机构能够构成为抑制定位于释放位置的键向就绪位置移动。移动机构可以构成为包括坡道构造，当键磁铁与保持磁铁的吸引力比在就绪位置的吸引力低时，该坡道构造使键基于重力而落下至释放位置。
坡道构造可以包含抑制机构，该抑制机构抑制定位于释放位置的键沿垂直方向移动。如果释放机构包含沿水平方向滑动而使多个第一滑块滑动的第二滑块，则通过第二滑块的操作能够使更多的键定位于释放位置。如果第二滑块包含使多个第一滑块分别对第二滑块施加的反作用力的最大值所产生的时间错开的时间调整机构，则能够减少使第二滑块移动的力。在多个键的周围配置有键盖的情况下，能够在就绪位置键的顶部从键盖伸出，在释放位置键的顶部定位于与键盖基本相同的平面。
对于第二方式所涉及的输入设备而言，释放机构使保持磁铁移动至保持磁铁与键磁铁之间产生磁排斥力的位置，从而使键从就绪位置移动至释放位置。对于第三方式所涉及的输入设备而言，释放机构一边沿X轴方向移动一边与倾斜面卡合来对键施加Z轴方向上的力，从而使键从就绪位置移动至释放位置。在第四方式中，使键磁铁和保持磁铁中的至少一方由磁性材料的金属片构成。
根据本发明，能够提供一种通过简单的操作来变更由磁铁定位于就绪位置的输入设备的键的位置的方法。进而，根据本发明，能够提供一种通过简单的操作而能够轻薄化的输入设备。进而，根据本发明，能够提供一种搭载有这种输入设备的便携式计算机。
附图说明
图1是对斜滑动式键盘100的简要结构进行说明的图。
图2是用于对键盘100的简要结构进行说明的分解立体图。
图3是对纵滑块107、111、横滑块群109、113以及键群105的平面的配置进行说明的图。
图4是对构成横滑块群109的一部分的横滑块109a的构造进行说明的图。
图5是对构成键群105的键105a的构造进行说明的图。
图6是对使横滑块109a滑动时保持磁铁161b与键磁铁171从就绪位置移动至复位位置时的平面的动作进行说明的图。
图7是对框架115的构造进行说明的图。
图8是对坡道构造225、227进行说明的立体图。
图9是对坡道构造225、227与键105b的倾斜突起173c、173d卡合的情况进行说明的图。
图10是对滑动引导件103a的构造进行说明的图。
图11是对另一释放机构的结构进行说明的俯视图。
图12是对又一释放机构的结构进行说明的俯视图。
图13是对将键盘100应用于兼容类型的笔记本电脑501的例子进行说明的图。
图14是对应用于笔记本电脑501的释放机构的结构进行说明的图。
图15是对现有的斜滑动式键盘的构造进行说明的剖视图。
具体实施方式
图1是对斜滑动式键盘(以下称为键盘)100的简要结构进行说明的图。图1(A)是整体的俯视图，图1(B)、图1(C)是键105b的附近的俯视图，图1(D)、图1(E)是从图1(A)的箭头A方向观察的键105b的附近的侧视图。在图1(A)示出包含键盖101与键105b的键群105。在键盖101上，如图1(B)、图1(C)所代表的那样，在各键所配置的位置上形成有盖开口101b。
图1(B)、图1(D)表示键105a被手指按下前的状态，图1(C)、(E)表示键105a被手指按下后的状态或者通过本发明被释放后的状态。这里，如图1(A)、图1(D)所示，相对于键盘100而定义三维直角坐标。在键盖101的平面上，在长边方向上设定x轴，在短边方向上设定y轴，在与键盖101的平面垂直的方向上设定z轴。另外，将对放置在桌子上的键盘100进行操作时的z轴方向的手指的位置称为上，将桌子的位置称为下。进而，将操作键盘100时的y轴方向的手掌的位置称为近前，将其相反的位置称为里侧。在图1(A)中，在x轴方向上设定左和右。
关于z轴方向上的键105b的顶部平面(键顶部)的位置，将按下前的位置称为就绪位置，将按下后的状态下的位置称为按下位置，将通过本发明释放后的位置称为释放位置。按下位置是通过手指对键105b施加按下压力的状态下的z轴方向上的位置。
释放位置如以后所说明的那样，是通过键的重量或者辅助部件所产生的强制力而定位的状态下的z轴方向上的位置。按下位置与释放位置的键的位置是在比就绪位置更靠下侧且几乎相同的位置，但根据定位的方法的不同而多少有所不同。当通过以后所说明的移动机构而键105b的位置在按下位置与释放位置之间变化时，z轴方向的位置与y轴方向的位置同时变化，x轴方向的位置不变化。
在图1(B)、图1(C)的俯视图中，盖开口101b的尺寸在y轴方向上比键105b大。在就绪位置上，如图1(B)所示，在盖开口101b的近前侧的边缘与键105b的近前侧的边缘之间形成有长度y1的移动空间，如图1(D)所示，键105b的键顶部相对于键盖101的平面突出高度z1。作为一个例子z1为0.9毫米。
高度z1是为了在操作键群105时不使手指与对应的盖开口的边缘接触而设置的。像以后对构造进行说明那样，各键在按下时利用该移动空间同时沿z轴方向与y轴方向移动。在按下位置或者复位位置上，如图1(C)所示，在盖开口101b的里侧的边缘与键105b的里侧的边缘之间形成有长度y1的移动空间，如图1(D)所示，键顶部定位于与键盖101的平面几乎相同的平面上。此外，形成图1(B)、图1(C)所示的移动空间的盖开口的边缘与键的边缘的位置关系是一个例子，例如，也可以在就绪位置上在近前侧形成移动空间，在按下位置或者释放位置上在里侧形成移动空间。另外，也可以在x轴方向上形成移动空间。
图2是用于对键盘100的简要结构进行说明的分解立体图。在键盖101的下方，按顺序示出一对滑动引导件103a、103b、键群105、一对纵滑块107、111及横滑块群109、113、框架115、基座117以及传感器片119。对于键盖101而言，在键群105的各键所配置的位置上形成有盖开口，在其他部分表面平坦地形成。滑动引导件103a、103b主要划分纵滑块107、111的y轴方向上的移动路径。
纵滑块107、111在就绪位置与释放位置之间一边沿y轴方向滑动，一边使横滑块群109、113沿x轴方向滑动。作为一个例子，横滑块群109包含五个横滑块，横滑块群113包含六个横滑块。横滑块群109、113在就绪位置与释放位置之间沿x轴方向滑动。
纵滑块107、111与横滑块群109、113配合，将键群105定位在就绪位置或者释放位置。框架115主要划分横滑块群109、113的移动路径，并且对各键提供以后所说明的移动机构。基座117确保键盘100的强度。传感器片119提供在各键被按下时闭合(close)且在就绪位置打开(open)那样的开关功能。
传感器片119能够由对键的机械压力进行检测的薄膜开关、对电极的靠近进行检测的静电电容开关、或者对安装于键的键磁铁的磁性进行检测的磁传感器等构成。有强度需要的纵滑块107、111以及基座117由铝等轻金属形成，其他元件能够由塑料材料形成。
图3是对纵滑块107、111、横滑块群109、113以及键群105的平面的配置进行说明的图。键群105以在x轴方向上形成多行的方式基本整齐地配置，且在行之间配置有构成横滑块群109、113的横滑块109a～109e、113a～113f中的任一个。在纵滑块107、111上分别形成有引导开口153a～153e、157a～157f。进而，在纵滑块107、111上形成有向z轴方向突出的驱动销151a、151b、155a、155b。
纵滑块107、111构成为在用户对驱动销151a、151b、155a、155b施加力时沿y轴方向滑动。在键盖101上形成有能够供驱动销151a、151b、155a、155b滑动的开口，从而能够从键盖101上对驱动销进行操作。横滑块109a～109e伴随着纵滑块107朝向y轴方向滑动而沿x轴方向滑动，横滑块113a～113f伴随着纵滑块111朝向y轴方向滑动而沿x轴方向滑动。
图4是对构成横滑块群109的一部分的横滑块109a的构造进行说明的图。其他横滑块的构造也能够从图4理解。图4(A)是俯视图，图4(B)是从近前侧观察的侧视图。在横滑块109a的上表面，与配置于x轴方向的各键105a～105h的位置对应地安装有保持磁铁161a～161h。在横滑块109a的近前侧的侧面，与各键105a～105h的位置对应地形成有分离突起163a～163h。在横滑块109a的下表面的端部形成有与引导开153a卡合的滑动销167。
进而，在横滑块109a的下表面，形成有与形成于框架115的引导开口211(参照图7)等卡合的引导销165a～165h。引导销165a～165h与引导开211等卡合，允许横滑块109a朝向x轴方向移动并且抑制其朝向y轴方向移动。返回图3，横滑块109a～109e的滑动销与引导开口153a～153e卡合，横滑块113a～113f的滑动销与引导开157a～157f卡合。
引导开153a、157a由包含对滑动销进行引导的方向上的矢量分量中的x方向分量与y方向分量两个分量的区域构成。其他引导开口153b～153e、157b～157f由包含x方向分量与y方向分量两个分量的区域以及只包含y方向分量的区域构成。如果使纵滑块107、111分别沿y轴朝里侧滑动，则横滑块109a～109e通过各滑动销所卡合的引导开口153a～153e的x方向分量而向左方滑动，横滑块113a～113f通过滑动销所对应的引导开157a～157f的x方向分量而向右方滑动。
这里暂且对键的构造进行说明。图5是对构成键群105的一部分的键105b的构造进行说明的图。其他键的构造也能够从图5理解。图5(A)是从近前侧斜上方观察的立体图，图5(B)是从里侧斜上方观察的立体图。在键105b上，在就绪位置上与保持磁铁161b对置的位置埋入有键磁铁171。对于键磁铁171而言，一部分从与横滑块109a对置的键105a的侧面174a露出，以便在就绪位置与保持磁铁161b吸附。
在侧面174b上形成有倾斜突起173a、173b，在侧面174d上形成有倾斜突起173c、173d。倾斜突起173a～173d像以后进行的说明那样与形成于框架115的坡道构造配合而提供移动机构。在侧面174a上形成有凹槽部175。凹槽部175包含倾斜面175c。倾斜面175c与x-y平面垂直且以从右向左升高的方式从里侧向近前倾斜。倾斜面175c像以后进行说明的那样与分离突起163b配合而提供释放机构。
返回图4，在横滑块109a～109e的平面上，分别安装有多个保持磁铁，且各保持磁铁在就绪位置与所对应的键的键磁铁吸附。磁铁在吸附时吸引力最强。在使纵滑块107向里侧滑动时，需要使安装于横滑块109a～109e的全部保持磁铁从键磁铁脱离，如果磁铁的脱离同时进行，则需要较大的力驱动纵滑块107。
在图3中，在引导开口153b～153e的只包含y方向分量的区域与任一个滑动销卡合的期间，即使使纵滑块107沿y轴方向滑动，该横滑块的反作用力也不会施加。通过对各引导开口153b～153e的矢量分量进行调整，从而在使纵滑块107移动时，各横滑块109a～109e给予纵滑块107的反作用力的最大值所产生的时间不同步，从而能够减少施加于纵滑块107的力。
引导开口153a～153e的形状能够由各种曲线形成，以便使横滑块109a～109e滑动时施加于纵滑块107的力分散。在图3中，随着使纵滑块107向里侧滑动，使磁铁脱离时的从横滑块109a直至109e的反作用力按顺序施加。纵滑块111的引导开口157a～157f与横滑块群113也以成为同样的关系的方式构成。
图6是对使横滑块109a滑动时保持磁铁161b与键磁铁171从就绪位置移动至复位位置时的平面的动作进行说明的图。图6(A)是里侧的侧视图，图6(B)是表示就绪位置的图6(A)的A-A向视的剖视图，图6(C)是表示释放位置的与图6(B)相同的位置的剖视图。凹槽部175包含利用顶面175d划分z轴方向的空间区域175a、175b。
在就绪位置，键105b通过空间区域175a，不会受到分离突起163b的限制而能够向下方移动。当横滑块109a从就绪位置向左方滑动时，分离突起163b一边通过空间区域175b，一边沿着倾斜面175c滑动，在释放位置移动至侧面174a。由于分离突起163b的y轴方向上的移动被横滑块109a的滑动销抑制，所以通过分离突起163b的移动而键105b的侧面174a被按压，如图6(C)所示那样移动至近前侧。
图7是对框架115的构造进行说明的图。图7只放大表示保持键105b的部分，相对于其他键的部分也是相同的构造。图8是对坡道构造225、227进行说明的立体图。其他坡道构造也同样地构成。键105b所配置的区域被侧壁201～207包围。侧壁203、207也具有支承键盖101的作用。基座117在键105b所配置的区域的底部露出。在基座117的一部分上形成有开口，传感器片119在该开口露出。在基座117上安装有对按下的键105b起到缓冲作用的薄的弹力部件209。
在侧壁201、205上形成有供横滑块109a、109b的引导销插入的引导开口211、213，在其上表面配置有横滑块109a、109b。在侧壁203、207上形成有坡道构造221～227。提供如下移动机构：在键105b收纳于框架115时，坡道构造221～227分别与键105a的倾斜突起173a～173d卡合，从而使按下的键105b同时向下侧与近前侧移动。
如图8所示，坡道构造225、227具备以朝下向近前侧下降的方式倾斜的底侧的倾斜面225a、227a、以及与它们对置的顶侧的倾斜面225b、227b(参照图9)。图9是对坡道构造225、227与键105b的倾斜突起173c、173d卡合的情况进行说明的图。图9(A)表示就绪位置，图9(B)表示释放位置。
如图9(A)所示，在就绪位置上，键105b的键磁铁171与保持磁铁161b吸附，键105b定位于最里侧。倾斜突起173c、173d位于比由坡道构造225、227的倾斜面225a、225b与倾斜面227a、227b形成的空间区域靠外侧的位置，但键105b由于被保持磁铁161b限制所以不会从框架115脱离。
另外，可以在框架115或者横滑块109a上设置机械式地进行限制的构造，以便断开磁铁彼此的吸附就绪位置的键105b也不会从键盘100脱离。如图9(B)所示，在释放位置，倾斜突起173c、173d沿坡道构造的倾斜面225a、227a滑动而同时向近前方向与下方移动。倾斜突起173a、173b沿坡道构造221、223滑动的情况也相同。
图10是对滑动引导件103a的构造进行说明的图。滑动引导件103b的构造也能够从图10中理解。图10(A)是俯视图，图10(B)是仰视图。图10(A)也示出了横滑块群109。在滑动引导件103a的底面上形成有引导槽255，该引导槽255用于供纵滑块107沿y轴方向滑动。在引导槽255的底面形成有引导开口251、253。
在引导开口251、253分别插入纵滑块107的驱动销151a、151b。另外，在滑动引导件103a的x轴方向上形成有作为用于使各横滑块109a～109e沿x轴方向顺利地移动的引导件而发挥功能的狭缝257a～257e。滑动引导件103a固定于基座117，起到防止沿y轴方向滑动的纵滑块107基于横滑块群109的反作用力而沿x轴方向移动，并且防止对各横滑块在滑动销的附近施加较大的应力的作用。
接下来，参照图6以及图9对键盘100的动作进行说明。以下，代表键群105而对键105b的动作进行说明，其他键也同样地动作。在图6(B)、图9(A)的就绪位置上，键磁铁171与保持磁铁161b吸附。首先对键105b从就绪位置向按下位置移动时的动作进行说明。在就绪位置的键105b被按下之前，横滑块109a定位于就绪位置，所以即使分离突起163a存在，通过空间区域175a的存在键105b也能够向下方移动。
按下的力具有足够的大小以使保持磁铁161b与键磁铁171脱离。被按下的键105b一边使倾斜突起173a～173d沿坡道构造221～227的底侧的倾斜面滑动，一边同时向近前方向和下方移动。键105b通过坡道构造221～227抑制倾斜突起173a～173d朝向x轴方向移动。另外，在四个位置的移动机构的移动中，键顶部的姿势维持为水平。用户能够在键105b的底部与弹力部件209接触而稍微凹陷时感受到较大的反作用力然后解除手指的力。键105b的底部与弹力部件209接触不久之前或者接触不久之后，传感器片119的开关机构动作而检测键105b的按下。
在按下位置，键磁铁171相对于保持磁铁161b从就绪位置的位置向下方与近前方向移动，但两者以残留有使键105b返回至就绪位置的吸引力的方式调整磁场的强度。如果手指从键顶部离开，则基于保持磁铁161b与键磁铁171的吸引力，而倾斜突起173a～173d沿坡道构造221～227的底侧的倾斜面与顶侧的倾斜面之间升高，键105b返回至就绪位置。
接下来，对键105b从就绪位置向释放位置移动时的动作进行说明。当用户对驱动销151a、151b施加力而使纵滑块107朝里侧方向移动至释放位置时，分离突起163b的前端部按压倾斜面175c而使保持磁铁161b与键磁铁171远离，且进一步使两者的距离慢慢地扩大。同时，保持磁铁161b向左方从键磁铁171逐渐离开。伴随着保持磁铁161b与键磁铁171的距离在x轴方向上和y轴方向上扩大，两者的吸引力呈指数函数地降低。
不久，如果分离突起163b与键105b的侧面174a接触，则键105b的重力变得比磁铁间的吸引力大，键105b基于重力向下方落下。键105b与被按下时相同通过移动机构而移动至释放位置。即使使键盘100上下反转，由于倾斜突起173a～173d被坡道构造的上侧的倾斜面阻挡，因而键105b也维持释放位置。
即使倾斜突起173a～173d沿坡道构造221～227的底侧与顶侧的倾斜面之间上升而键105b欲返回就绪位置，也因定位于释放位置的分离突起163b与键105b的侧面174a相碰而被抑制。因此，只要横滑块109a定位于释放位置，键105b就与键盘10的姿势无关地维持释放位置。
接下来，对释放位置的键105b向就绪位置移动时的动作进行说明。如果使纵滑块107向近前方向滑动而返回至就绪位置，则横滑块群109也向右方滑动而返回至就绪位置。在就绪位置分离突起163b定位于与空间区域175a对应的位置，所以不会妨碍键105b向上方移动而移动至就绪位置的动作。如果保持磁铁161b与键磁铁171的x轴方向上的位置一致，则两者的吸引力急剧地增加，键105b通过移动机构返回至就绪位置。
通过至此的说明，对为了使键群105从就绪位置移动至释放位置，而主要将纵滑块、横滑块、形成于横滑块的分离突起以及形成于键的凹槽部作为释放机构而发挥功能的情况进行了说明。释放机构构成为能够实现以下三个功能，即、使在就绪位置的保持磁铁与键磁铁的吸引力通过两者的距离增大而降低的功能(第一功能)，将吸引力降低后的键定位至释放位置的功能(第二功能)，以及将键确保于释放位置的功能(第三功能)。
第一功能通过利用分离突起163b与凹槽部175的倾斜面175c将键磁铁171朝向近前方向分离、以及利用纵滑块107与横滑块109a将保持磁铁161b朝向左方分离，来实现。第二功能通过键105b的重量来实现。第三功能通过坡道构造225、227的顶侧的倾斜面225b、227b与倾斜突起173c、173d的卡合、以及定位于释放位置的分离突起163b与键105b的侧面174a，来实现。
第一功能也能够仅通过利用纵滑块107与横滑块109a将保持磁铁151b朝向左方分离来实现。第二功能也能够通过对键施加重力以外的力来实现。第三功能也能够利用磁铁来取代分离突起163b而实现。接下来，对实现这些功能的释放机构的其他例子进行说明。
图11是对另一释放机构的结构进行说明的俯视图。图11(A)表示就绪位置，图11(B)表示释放位置。键307示出键磁铁305露出的状态，但实际的键磁铁305的z方向上的位置如图5、图6所说明的那样比键顶部靠下侧。
由键307和框架的侧壁309a、309b构成的移动机构的构造与图7～图9所说明的构造相同。在横滑块301上安装有保持磁铁303。横滑块301能够沿x轴方向滑动但限制朝向上侧以及里侧的移动来在框架上设置引导件(未图示)。保持磁铁303配置为N极303b与S极303a朝向x轴方向。键磁铁305朝向x轴方向配置S极305a与N极305b，以便在就绪位置与保持磁铁303之间产生吸引力。
现在，如图11(B)所示，如果使横滑块301向左方滑动而移动至释放位置，则保持磁铁303的N极303b与键磁铁305的N极305b对置，在两者间产生磁排斥力从而键307向近前方向移动，同时基于排斥力以及重力向下方移动而定位于释放位置。
定位于释放位置的键307基于保持磁铁的N极303b与键磁铁的N极305b的排斥力来抑制返回至就绪位置。该构造在使横滑块301沿x轴方向滑动时，使保持磁铁303与键磁铁305在就绪位置产生吸引力，在释放位置产生排斥力，从而实现第一功能、第二功能以及第三功能。
图12是对又一释放机构的结构进行说明的俯视图。图12(A)是从键401的里侧观察的立体图，图12(B)是表示就绪位置的里侧的侧视图，图12(C)是表示释放位置的里侧的侧视图。移动机构的构造与图7～图9所说明的构造相同。在键401的里侧的侧面407形成有包含底侧的倾斜面405a的凹槽部405。
在该结构中，保持磁铁(未图示)以在就绪位置与释放位置上向任意方向都无法移动的方式固定于框架(未图示)。在横滑块(未图示)上形成有分离突起409，图中没有示出但在框架上以使横滑块无法向上侧移动的方式设置引导件。分离突起409一边和横滑块一起保持z轴方向上的位置一边在就绪位置与释放位置之间沿x轴方向移动。
如图12(B)所示，在就绪位置，键401相对于分离突起409而相对地位于最上侧。凹槽部405由于在分离突起409的上侧包含空间区域405b，所以能够在就绪位置被按下时向下方移动。分离突起409在向左方移动至释放位置时沿着倾斜面405a滑动。
如图12(C)所示，倾斜面405a从朝向z轴方向的移动被抑制的分离突起409受到下方的力而移动至释放位置。在释放位置，键401相对于分离突起409而相对地位于最下侧。此时，键401通过移动机构而同时向下方和近前方向移动。倾斜面405a在释放位置上也通过分离突起409抑制朝向上侧的移动，所以即使键盘反转，也不会返回就绪位置。如果使横滑块返回就绪位置，则解除分离突起409对倾斜面405a的抑制，从而键401返回至就绪位置。图12的释放机构通过倾斜面405a与分离突起409来实现第一功能～第三功能。
对于键盘100而言，虽利用键磁铁与保持磁铁的吸引力，但也能够在任一方利用强力的磁铁，而由与磁铁吸附的磁性材料的金属片构成另一方。键盘100能够在释放位置上使键盖101的表面几乎成为平面，所以在组装有触摸传感器而作为触摸板利用的情况下也适用。另外，键盘100也能够应用于以电脑模式与平板模式都能够使用的兼容类型的笔记本电脑。
图13是对将键盘100应用于兼容类型的笔记本电脑501的例子进行说明的图。图13(A)表示以电脑模式使用的状态。对作为触摸屏幕而发挥功能的显示器505进行收纳的显示器框体503，在从在表面511上安装有键盘100与触摸板513的系统框体打开的状态下，被使用。在电脑模式下，也能够使键盘100处于释放位置作为触摸板来利用。
另外，如果在闭合显示器框体503时使键盘100处于释放位置，则能够使整体的厚度变薄。在由图3所示的驱动销151a、151b、155a、155b进行键朝向释放位置的移动的情况下，在键盖101的表面上设置能够供驱动销移动的引导开口。引导开口形成于设置在键盖的凹槽部，从而能够使驱动销的顶部不从键盖的表面突出。然而，笔记本电脑501包含使纵滑块的滑动与显示器框体503的开闭联动的新的释放机构。
笔记本电脑501使显示器框体503从闭合的状态向箭头A的方向以铰接块515a、515b为中心而几乎旋转360度，从而能够以平板模式使用。在以平板模式使用时，如图13(B)所示，系统框体507的表面511位于桌子、膝盖上。就绪位置的键盘100由于键顶部从表面511突出而容易损伤，所以优选在平板模式时定位于释放位置。
图14是对笔记本电脑501所采用的释放机构601的构造进行说明的图。在图14(A)～(C)中左侧是侧视图，右侧是与之对应的俯视图。释放机构601以与铰接块515a联合动作的方式构成。铰接块515a包含离合器(c1utch)603以及固定部607。铰接块515a固定于系统框体507，固定部607与显示器框体503结合。铰接块515a相对于旋转动作而给予适度的摩擦力，以便在显示器框体503打开时能够在任意位置上停止。
释放机构601包含圆筒状的齿轮605、金属片651、纵滑块653以及横滑块657。齿轮605在与铰接块603的离合器603结合时，与固定部607的旋转对应地绕与铰接块515a共用的轴旋转。在齿轮605的周围规则地形成有多个突起609。在金属片651上连续地形成有与突起609卡合的多个开口。金属片651的一端固定于齿轮605，另一端固定于纵滑块653的端部。
在齿轮605旋转时，金属片651相对于齿轮605卷入或者放出来对纵滑块653施加y轴方向上的力。对于金属片651而言，需要有能够卷入到齿轮605的程度的挠性，同时也需要有不仅针对拉伸还针对挤压的刚性。为了提高金属片651的放出时的刚性，能够在放出部分设置夹住金属片651的上下来进行引导的引导部件，以使金属片的放出部分的剖面像金属性的卷尺的那样弯曲成弓状。在纵滑块653上形成有供横滑块657的引导销(未图示)卡合的引导开口655。
引导开口655与图3所说明的引导开口不同，由包含y方向分量与左方的x方向分量两个分量的区域、包含y方向分量与右方的x方向分量两个分量的区域以及只包含y方向分量的区域构成。因此，如果在图14(A)的释放位置的状态下将金属片651放出而使纵滑块653向近前侧移动，则横滑块657首先向右方移动，然后在就绪位置暂时停止移动，不久向左方移动而返回至释放位置。在横滑块657的附近配置有键659。横滑块657与纵滑块653的朝向y轴方向的移动联动而沿x轴方向移动由此将键659定位于就绪位置或者释放位置的构造，与至此所说明的构造相同。
接下来，对释放机构601的动作详细地进行说明。图14(A)是表示显示器框体503闭合的状态，横滑块657移动至左端，键659定位于释放位置。使此时的显示器框体503与系统框体507的角度(显示器角度)成为0度。如果从图14(A)的状态使显示器角度扩大，则伴随着纵滑块653向近前侧移动，横滑块657被引导开口655的包含右方的x方向分量的区域引导而向右侧移动。
而且，在显示器角度变为80度时，键659的位置从释放位置变为就绪位置。图14(B)表示显示器角度从80度到145度时的情况。在该范围中，由于引导开口655不包含x方向分量，所以即使显示器角度变化而纵滑块653滑动，横滑块657也不移动，从而能够将笔记本电脑501以电脑模式使用。
进而，如果显示器角度超过145度，则横滑块657的引导销与引导开口655的包含左方的x方向分量的区域卡合而使横滑块657向左方移动。图14(C)表示显示器角度接近180度时的情况。而且，如果显示器角度达到180度，则键659定位于释放位置。
铰接块603构成为显示器角度从0度至180度被结合，从超过180度到达360度脱离。因此，即使显示器角度超过180度，金属片651也不会再放出。显示器角度为360度时成为图13(B)的状态，键盘100定位于释放位置。此外，这里说明的显示器角度是一个例子，能够在本发明的思想的范围内任意地选定。
至此对本发明附图所示的特定的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于附图所示的实施方式，只要能够实现本发明的效果，能够采用至此所知的任意结构。
附图标记说明
100...斜滑动式键盘(键盘)；101...键盖；101b...盖开口；103a、103b...滑动引导件；105...键群；105a～105h、307、401、659...键；107、111、653...纵滑块；109、113...横滑块群；109a～109e、113a～113f、301、657...横滑块；115...框架；117...基座；119...传感器片；153a～153e、157a～157f、655...引导开口；161a～161h、303...保持磁铁；163a～163h、409...分离突起；165a～165h...引导销；167...滑动销；171、305、403...键磁铁；173a～173d...倾斜突起；173c...倾斜面；211、213...引导开口；221～227...坡道构造；501...笔记本电脑。

Claims (20)

1.一种输入设备，具备通过磁铁而定位于就绪位置的键，
所述输入设备的特征在于，具有：
键，该键搭载有键磁铁；
保持磁铁，通过该保持磁铁对所述键磁铁的吸引力而将所述键定位于所述就绪位置；以及
释放机构，该释放机构将所述保持磁铁与所述键磁铁的距离增大从而使所述键从所述就绪位置移动至释放位置。
2.根据权利要求1所述的输入设备，其特征在于，
具有移动机构，当所述键从所述就绪位置向所述释放位置移动时，所述移动机构使所述键同时沿垂直方向与水平方向移动。
3.根据权利要求2所述的输入设备，其特征在于，
所述释放机构包括第一滑块，所述第一滑块搭载有多个所述保持磁铁，且能够在多个所述键之间沿水平方向滑动。
4.根据权利要求3所述的输入设备，其特征在于，
所述第一滑块包括分离机构，所述分离机构对所述键施加使所述键磁铁从所述保持磁铁远离的方向上的力。
5.根据权利要求4所述的输入设备，其特征在于，
所述分离机构抑制定位于所述释放位置的所述键向所述就绪位置移动。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的输入设备，其特征在于，
所述移动机构包括坡道构造，当所述键磁铁与所述保持磁铁的吸引力比在所述就绪位置的吸引力低时，所述坡道构造使所述键基于重力而落下至所述释放位置。
7.根据权利要求6所述的输入设备，其特征在于，
所述坡道构造包括抑制机构，所述抑制机构抑制定位于所述释放位置的键沿垂直方向移动。
8.根据权利要求3～7中任一项所述的输入设备，其特征在于，
所述释放机构包括第二滑块，所述第二滑块沿水平方向滑动而使多个所述第一滑块滑动。
9.根据权利要求8所述的输入设备，其特征在于，
所述第二滑块包括时间调整机构，所述时间调整机构使所述多个第一滑块分别对所述第二滑块施加的反作用力的最大值所产生的时间错开。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的输入设备，其特征在于，
具有配置于所述多个键的周围的键盖，在所述就绪位置所述键的顶部从所述键盖伸出，在所述释放位置所述键的顶部定位于与所述键盖基本相同的平面。
11.一种输入设备，具备通过磁铁而定位于就绪位置的键，
所述输入设备的特征在于，具有：
键，该键搭载有键磁铁；
保持磁铁，该保持磁铁配置为在所述就绪位置上该保持磁铁与所述键磁铁之间产生吸引力；以及
释放机构，该释放机构使所述保持磁铁移动至所述保持磁铁与所述键磁铁之间产生磁排斥力的位置，从而使所述键从所述就绪位置移动至释放位置。
12.一种输入设备，定义X轴、Y轴以及Z轴，具备通过磁铁而定位于就绪位置的键，
所述输入设备的特征在于，具有：
键，该键形成有倾斜面且搭载有键磁铁；
保持磁铁，通过该保持磁铁对所述键磁铁的吸引力而将所述键定位于所述就绪位置；以及
释放机构，该释放机构一边沿所述X轴方向移动一边与所述倾斜面卡合来对所述键施加所述Z轴方向上的力，从而使所述键从所述就绪位置移动至释放位置。
13.一种输入设备，具备通过磁铁而定位于就绪位置的键，
所述输入设备的特征在于，具有：
键，该键搭载有由磁铁或者磁性材料的金属片构成的吸附部件；
保持部件，该保持部件由磁铁或者磁性材料的金属片构成，通过该保持部件对所述吸附部件的磁吸引力而将所述键定位于所述就绪位置；以及
释放机构，该释放机构将所述吸附部件与所述保持部件的距离增大从而使所述键从所述就绪位置移动至释放位置。
14.一种便携式计算机，包括搭载有触摸屏幕的显示器框体和搭载有键盘的系统框体，
所述便携式计算机的特征在于，
所述键盘具有：
键，该键搭载有键磁铁；
保持磁铁，通过该保持磁铁对所述键磁铁的吸引力而将所述键定位于就绪位置；以及
释放机构，该释放机构将所述保持磁铁与所述键磁铁的距离增大从而使所述键从所述就绪位置移动至释放位置。
15.根据权利要求14所述的便携式计算机，其特征在于，
所述便携式计算机是能够以电脑模式以及平板模式使用的兼容类型，在所述电脑模式下，使所述系统框体的底面朝下来使用，在所述平板模式下，使所述显示器框体旋转至与所述系统框体背靠背，使所述系统框体的搭载有所述键盘的面朝下来使用。
16.根据权利要求15所述的便携式计算机，其特征在于，
所述释放机构与所述显示器框体的旋转联动，至少在闭合所述显示器框体时以及处于所述平板模式时，将所述键盘定位于所述释放位置，在处于所述电脑模式时，将所述键盘定位于所述就绪位置。
17.一种键位置变更方法，定义了X轴、Y轴以及Z轴，对具备通过磁铁而定位于就绪位置的键的输入设备的所述键的所述Z轴方向上的位置进行变更，
所述键位置变更方法的特征在于，具有：
通过保持磁铁对所述键磁铁的吸引力而将所述键定位于所述就绪位置的步骤；
通过对所述保持磁铁相对于所述键磁铁在所述X轴方向上的位置进行变更从而使所述保持磁铁对所述键磁铁的吸引力降低的步骤；以及
通过所述键的重力而将所述键定位于释放位置的步骤。
18.根据权利要求17所述的键位置变更方法，其特征在于，
使所述吸引力降低的步骤包括对所述键磁铁相对于所述保持磁铁在Y轴方向上的位置进行变更的步骤。
19.根据权利要求17或18所述的键位置变更方法，其特征在于，
具有：将所述保持磁铁相对于所述键磁铁的位置返回至所述就绪位置的位置的步骤；以及
在直至所述保持磁铁的位置返回至所述就绪位置的位置为止的期间将所述键保持于所述释放位置的步骤。
20.根据权利要求17～19中任一项所述的键位置变更方法，其特征在于，
使所述吸引力降低的步骤包括在所述保持磁铁与所述键磁铁之间产生磁排斥力的步骤。
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