键盘技术
种类
薄膜键盘
薄膜键盘 ( Membrane Keyboard )经常由三层组成。顶层薄膜由一个框架支撑,其底部涂有一些导电的材料。底层中有一些断开的导电材料。当顶层薄膜被按下导致两层接触时,电路被接通。

最基本的平板薄膜键盘常见于微波炉、复印机等需要防水防尘的电器。由于此类键盘没有段落感,这些电器多有按键音或按键灯提示。一些早期的个人电脑,如Sinclair ZX80、ZX81、Atari 400,也使用这类键盘。
后来的薄膜键盘通过修改顶层薄膜的结构和机制,提高了键程和段落感。这些键盘使用一个带柄的吸盘按下顶层薄膜。
- 拱形開關


火山口式導套
改良式導套
- 剪刀腳开关

剪刀腳开关( Scissor Switch )是在拱形開關的基础上增加了剪刀形机械支撑的键盘。
- 屈蹲弹簧轴 ( Buckling-spring Switch )
由 IBM 公司所設計與生產機械鍵盤,共有兩代。初代為 Model F,於 1981 年推出,使用屈蹲彈簧軸並電容偵測。第二代,亦是較為出名的一代,於 1985 年所推出之 IBM Model M Enhanced Keyboard 鍵盤,此鍵盤的配位型式奠定日後所有鍵盤的基礎。據說,Model F 的設計初衷就是為克服橫樑彈簧軸 ( Beam Spring ) 的兩大問題:其一是軸體繁複、造價過高,其二是橫樑彈簧軸 ( Beam Spring ) 軸的高度過高,不符合當時逐漸抬頭的人體工學原則。
静电容键盘
- Topre軸 ( Topre Switch )
机械开关键盘
机械键盘( Mechanical Keyboard )是一种键盘的类型,每一个按键都由一个独立的微动开关(Switch,通称为「轴」)组成,因此按键段落感较强。
机械键盘历史沿革
鍵盤略分為三種型式:機械鍵盤、薄膜鍵盤、電容鍵盤;机械键盘于薄膜键盘之前被发明,是世界上最早使用的鍵盤型式,隨著 PC 的發明,機械鍵盤也隨之引進做為 PC 的標準輸入裝置,其盛行期約在 80 至 95 年,隨著橡膠帽薄膜键盘低製造成本與盛行,造价相对高昂的机械键盘逐渐被薄膜键盘所取代。
机械键盘的種類
在機械鍵盤盛行期,依軸心可略分:IBM、ALPS、Cherry MX、MLK、Mitsumi或其他軸等。
- 橫樑彈簧軸 ( Beam-spring Switch )
由 IBM 公司設計及生產之鍵盤採用,專利於 1971 年申請,並於同年開始生產,至 1981 年左右停產。因造價高昂,採用此科技的鍵盤多應用於大型電腦之終端機或其他高階電腦,軸體下方使用電容偵測。
- ALPS
由日本 ALPS 公司所推出的機械鍵盤軸心,在機械鍵盤盛行期市占率最高,其中以 BIG FOOT 系列 (又稱 ALPS 原生軸) 最為廣泛使用,其外觀特色在與鍵帽接口為口字型,1985 年台灣福華與 ALPS 公司技術合作生產鍵盤及鍵盤用開關,後推出 ALPS 演生軸,如 ALPS 簡易軸。
創立於 1953 年美國伊利諾州 Cherry 公司,在 1984 年取得專利所推出 Cherry MX 軸,其外觀特色在與鍵帽接口為十字型,雖有不錯的製造品質,但因成本較高,在機械鍵盤盛行期 (1980-1995) Cherry 銷售量遠低於 ALPS,市場僅見應用於高階伺服器或 PC。
- 其他軸
台灣白軸,於 1988 年推出並取得專利,結合 Cherry 外觀與 ALPS 按壓力值的機械軸心,與鍵帽接口為十字型[3]。
机械键盘的軸體
目前市面上销售的机械键盘绝大多数使用 Cherry 公司的MX轴,在專利保護結束之後,開始有越來越多不同的軸體出現在市面上(如:凱華)。MX系列轴体常见的有茶轴、青轴、黑轴以及红轴四种,并有白轴、灰轴、绿轴等少見或停产轴体。
轴体类型 | 鍵程 | 觸發行程 | 初始压力 | 触发压力 | 段落压力 | 段落行程 | 触底压力 | 触发声音 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
青轴(MX Blue) | 4-0.5mm | 2.2±0.6 mm | 25 cN min. | 50 ± 15 cN | 60 ± 15 cN | 1.75mm | 60 cN max. | 有 |
绿轴(MX Green) | 4-0.5mm | 2.2±0.6 mm | 25 cN min. | 70 ± 15 cN | 80 ± 15 cN | 1.75mm | 90 cN max. | 有 |
奶轴(MX White) | 4-0.5mm | 2.2±0.6 mm | 30 cN min. | 70 ± 20 cN | 80 ± 20 cN | 2mm | 90 cN max. | 有(较小) |
茶轴(MX Brown) | 4-0.4mm | 2±0.6 mm | 30 cN min. | 45 ± 15 cN | 55 ± 15 cN | 1.25mm | 60 cN max. | 有(較小) |
白轴(MX Clear) | 4-0.5mm | 2±0.6 mm | 40 ± 15 cN | 55 ± 20 cN | 65 ± 20 cN | 1.25mm | 100 cN max. | 无 |
红轴(MX Red) | 4-0.4mm | 2±0.6 mm | 30 cN min. | 45 ± 15 cN | 无 | 无 | 60 cN max. | 无 |
黑轴(MX Black) | 4-0.4mm | 2±0.6 mm | 30 cN min. | 60 ± 20 cN | 无 | 无 | 90 cN max. | 无 |
灰轴(MX Linear Grey) | 4-0.4mm | 2±0.6 mm | 30 cN min. | 80 ± 25 cN | 无 | 无 | 120 cN max. | 无 |
橘轴(MX Orange) | 4-0.05mm | 1.9±0.4 mm | 20 cN min. | 45 ± cN | 55 cN max. | |||
黃軸(MX Yellow) | 3.5mm | 1.2±0.3 mm | 20 cN min. | 45 ± cN | 70 cN max. | |||
銀軸(MX Silver) | 3.4mm | 1.2±0.4 mm | 30 cN min. | 45 ± 15 cN | 60 cN max. | |||
紫軸(MX Purple) | 4-0.0 | 1.5±mm | 20 cN min. | 45± cN | 60 cN max. |
表格说明:
cN (centi Newton):百分之一牛頓或厘牛顿,也叫厘牛、克力;1N=100cN。
触发:开关闭合,计算机接收到键盘电子信号。
总行程:开关的轴芯(十字柱)完成整个运动过程的位移长度。
触发行程:轴芯部分完成触发的位移长度。
初始压力:外物下按开关在轴芯即将发生位移时受到的压力。
触发压力:外物下按开关到触发时受到的压力。
段落压力:外物下按开关到段落点时受到的压力。
触底压力:外物下按开关到底部时受到的压力。
触发声音:外物下按开关到触发时的声音。
註:白軸(MX Clear)和奶軸(MX White)的中文名稱對應英文相當容易搞混,其原因在於:MX Clear 相較於 MX White 要早進入華人市場,因為軸體是白色的,Clear這個字亦有潔淨的意思,所以 MX Clear 就直接翻譯為白軸。而後到的 MX White 則翻譯為奶軸。
光学键盘
- 光軸
傳統機械鍵盤需要透過金屬接點觸發,而光軸則是透過光線觸發,藉此避免傳統機械軸在按壓彈簧時的反彈跳延遲。當使用者按下按鍵時,會有一道光束立刻通過軸心,在按鍵觸發時便同步傳送對應的訊號給電腦。
現況
近年來電玩競技盛行,機械鍵盤的獨特手感,使得機械鍵盤的關注度正慢慢回升,目前市面上常见的机械键盘,大部份使用 Cherry 公司(Cherry,通称樱桃)的MX机械轴(十字口),但也有少见的ALPS轴(方口)机械键盘,主要集中在低价位及少部分台湾产机械键盘上,另也有自行設計之機械軸,如 Logitech 推出了使用歐姆龍代工的 Romer-G 機械軸的鍵盤。
隨著 Cherry MX 軸專利過期[4],市場開始出現以 Cherry MX 機械軸作為設計對象之類似產品,如:凱華軸、冠泰軸、高特軸、佳達隆軸等[5],如中国的雷柏公司(RAPOO)推出过使用借鉴 Cherry MX轴的TCC軸机械键盘产品。
由於原廠 ALPS 原生軸與簡易軸停產多年,IROCKS 為複刻 ALPS 手感,重新設計軸體 (十字口) 並取得消音專利,於 2016 Computex 年推出 ALPS 手感自有軸。
參考資料
- . Cherry. [2015-08-29]. (原始内容存档于2015年3月17日).
- . Youku 优酷.
- . 鍵談坊. [2015-08-30].
- . [2015-08-29] (英语).
A low profile switch key has a base which slidingly supports a pushbutton. The pushbutton is slidingly engaged with a plunger body by a lost motion connection
- 劉達仁. . PCM電腦廣場. 2014-08-19 [2015-08-29].