鍵盤的構造及分類
鍵盤的構造及分類
你了解鍵盤嗎？你知道鍵盤的構造和分類嗎？不知道？沒關系，小編帶你深入了解鍵盤。
鍵盤的構造：
鍵盤的外殼。目前臺式PC電腦的鍵盤都采用活動式鍵盤，鍵盤作為一個獨立的輸入部件，具有自己的外殼。鍵盤面板根據(jù)檔次采用不同的塑料壓制而成，部分優(yōu)質鍵盤的底部采用較厚的鋼板以增加鍵盤的質感和剛性，不過這樣一來無疑增加了成本，所以不少廉價鍵盤直接采用塑料底座的設計。
有的鍵盤采用塑料暗鉤的技術固定鍵盤面板和底座兩部分，實現(xiàn)無金屬螺絲化的設計。所以分解時要小心以免損壞。
外殼為了適應不同用戶的需要，鍵盤的底部設有折疊的支持腳，展開支撐腳可以使鍵盤保持一定傾斜度，不同的鍵盤會提供單段、雙段甚至三段的角度調整。
常規(guī)鍵盤具有CapsLock(字母大小寫鎖定)、NumLock(數(shù)字小鍵盤鎖定)、ScrollLock三個指示燈，標志鍵盤的當前狀態(tài)。這些指示燈一般位于鍵盤的右上角，不過有一些鍵盤如ACER的Ergonomic KB和HP原裝鍵盤采用鍵帽內(nèi)置指示燈，這種設計可以更容易的判斷鍵盤當前狀態(tài)，但工藝相對復雜，所以大部分普通鍵盤均未采用此項設計。
不管鍵盤形式如何變化基本的按鍵排列還是保持基本不變，可以分為主鍵盤區(qū)，數(shù)字輔助鍵盤區(qū)、F鍵功能鍵盤區(qū)、控制鍵區(qū)，對于多功能鍵盤還增添了快捷鍵區(qū)。
鍵盤電路板是整個鍵盤的控制核心，它位于鍵盤的內(nèi)部，主要擔任按鍵掃描識別，編碼和傳輸接口的工作。
鍵盤的接口有AT接口、PS/2接口和最新的USB接口，高檔的品牌機多采用PS/2接口，最早也是IBM公司的專利俗稱“小口”，不過越來越多新型主板都開始提供PS/2鍵盤接口。而兼容機尤其是較老的主板常常提供AT接口也被稱為“大口”，所幸的是市場上有一種大小口鍵盤轉換連接器，售價只有區(qū)區(qū)幾元錢，它一舉解決了兩種接口鍵盤的兼容性問題。USB作為新興的結構，一些公司迅速推出了USB接口的鍵盤，USB接口只是一個賣點，對性能的提高收效甚微，愿意嘗鮮且USB端口尚不緊張的朋友可以考慮。
鍵帽的反面可見都是鍵柱塞，直接關系到鍵盤的壽命，其摩擦系數(shù)直接關系到按鍵的手感。
鍵盤的分類
一、一般分類
鍵盤的種類很多，一般可分為觸點式和無觸點式兩大類前者借助于金屬把兩個觸點接通或斷開以輸入信號，后者借助于霍爾效應開關(利用磁場變化)和電容開關(利用電流和電壓變化)產(chǎn)生輸入信號。
二、按編碼分類
從編碼的功能上，鍵盤又可以分成全編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種.
全編碼鍵盤是由硬件完成鍵盤識別功能的，它通過識別鍵是否按下以及所按下鍵的位置，由全編碼電路產(chǎn)生一個唯一對應的編碼信息(如ASCII碼)。非編碼鍵盤是由軟件完成鍵盤識別功能的，它利用簡單的硬件和一套專用鍵盤編碼程序來識別按鍵的位置，然后由CPU將位置碼通過查表程序轉換成相應的編碼信息。非編碼鍵盤的速度較低，但結構簡單的，并且通過軟件能為某些鍵的重定義提供很大的方便。
三、按應用分類
按照應用可以分為臺式機鍵盤、筆記本電腦鍵盤、工控機鍵盤，速錄機鍵盤，雙控鍵盤、超薄鍵盤六大類。
四、按碼元性質分類
按碼元性質可以分為字母鍵盤和數(shù)字鍵盤兩大類。
雙USB控制鍵盤，可以一個鍵盤控制兩臺電腦，一鍵2秒切換快捷方便。目前只有國內(nèi)3R品牌。
一般臺式機鍵盤的分類可以根據(jù)擊鍵數(shù)、按鍵工作原理、鍵盤外形分類。
五、按工作原理分類
按照鍵盤的工作原理和按鍵方式的不同，可以劃分為四種：
1.機械鍵盤(Mechanical) 采用類似金屬接觸式開關，工作原理是使觸點導通或斷開，具有工藝簡單、噪音大、易維護的特點。
2.塑料薄膜式鍵盤(Membrane)鍵盤內(nèi)部共分四層，實現(xiàn)了無機械磨損。其特點是低價格、低噪音和低成本，已占領市場絕大部分份額。
3.導電橡膠式鍵盤(Conductive Rubber)觸點的結構是通過導電橡膠相連。鍵盤內(nèi)部有一層凸起帶電的導電橡膠，每個按鍵都對應一個凸起，按下時把下面的觸點接通。這種類型鍵盤是市場由機械鍵盤向薄膜鍵盤的過渡產(chǎn)品。
4.無接點靜電電容鍵盤(Capacitives)使用類似電容式開關的原理，通過按鍵時改變電極間的距離引起電容容量改變從而驅動編碼器。特點是無磨損且密封性較好。
鍵盤的按鍵數(shù)曾出現(xiàn)過83鍵、93鍵、96鍵、101鍵、102鍵、104鍵、107鍵等。104鍵的鍵盤是在101鍵鍵盤的基礎上為WINDOWS 9X平臺提供增加了三個快捷鍵(有兩個是重復的)，所以也被稱為WINDOWS 9X鍵盤。但在實際應用中習慣使用WINDOWS鍵的用戶并不多。107鍵的鍵盤是為了貼合日語輸入而單獨增加了三個鍵的鍵盤。在某些需要大量輸入單一數(shù)字的系統(tǒng)中還有一種小型數(shù)字錄入鍵盤，基本上就是將標準鍵盤的小鍵盤獨立出來，以達到縮小體積、降低成本的目的。
六、按文字輸入分類
按文字輸入同時擊打按鍵的數(shù)量可分為單鍵輸入鍵盤，雙鍵輸入鍵盤和多鍵輸入鍵盤，現(xiàn)在大家常用的鍵盤屬于單鍵輸入鍵盤，速錄機鍵盤屬于多鍵輸入鍵盤，最新出現(xiàn)的四節(jié)輸入法鍵盤屬于雙鍵輸入鍵盤。
七、按常規(guī)分類
常規(guī)的鍵盤有機械式按鍵和電容式按鍵兩種。在工控機鍵盤中還有一種輕觸薄膜按鍵的鍵盤。機械式鍵盤是最早被采用的結構，一般類似金屬接觸式開關的原理使觸點導通或斷開，具有工藝簡單、維修方便、手感一般、噪聲大、易磨損的特性，大部分廉價的機械鍵盤采用銅片彈簧作為彈性材料，銅片易折易失去彈性，使用時間一長故障率升高，現(xiàn)在已基本被淘汰，取而代之的是電容式鍵盤。它是基于電容式開關的鍵盤，原理是通過按鍵改變電極間的距離產(chǎn)生電容量的變化，暫時形成震蕩脈沖允許通過的條件。理論上這種開關是無觸點非接觸式的，磨損率極小甚至可以忽略不計，也沒有接觸不良的隱患，具有噪音小，容易控制手感，可以制造出高質量的鍵盤，但工藝較機械結構復雜。還有一種用于工控機的鍵盤為了完全密封采用輕觸薄膜按鍵，只適用于特殊場合。
八、按外形分類
鍵盤的外形分為標準鍵盤和人體工程學鍵盤。人體工程學鍵盤是在標準鍵盤上將指法規(guī)定的左手鍵區(qū)和右手鍵區(qū)這兩大板塊左右分開，并形成一定角度，使操作者不必有意識的夾緊雙臂，保持一種比較自然的形態(tài)，這種設計的鍵盤被微軟公司命名為自然鍵盤(Natural Keyboard)，對于習慣盲打的用戶可以有效的減少左右手鍵區(qū)的誤擊率，如字母“G”和“H”。有的人體工程學鍵盤還有意加大常用鍵如空格鍵和回車鍵的面積，在鍵盤的下部增加護手托板，給以前懸空手腕以支持點，減少由于手腕長期懸空導致的疲勞。這些都可以視為人性化的設計。
鍵盤的外殼。目前臺式PC電腦的鍵盤都采用活動式鍵盤，鍵盤作為一個獨立的輸入部件，具有自己的外殼。鍵盤面板根據(jù)檔次采用不同的塑料壓制而成，部分優(yōu)質鍵盤的底部采用較厚的鋼板以增加鍵盤的質感和剛性，不過這樣一來無疑增加了成本，所以不少廉價鍵盤直接采用塑料底座的設計。外殼為了適應不同用戶的需要，鍵盤的底部設有折疊的支持腳，展開支撐腳可以使鍵盤保持一定傾斜度，不同的鍵盤會提供單段、雙段甚至三段的角度調整。
鍵盤的接口有AT接口、PS/2接口和最新的USB接口，現(xiàn)在的臺式機多采用PS/2接口，大多數(shù)主板都提供PS/2鍵盤接口。而較老的主板常常提供AT接口也被稱為“大口”，現(xiàn)在已經(jīng)不常見了。USB作為新型的接口，一些公司迅速推出了USB接口的鍵盤，USB接口只是一個賣點，對性能的提高收效甚微，愿意嘗試且USB端口尚不緊張的用戶可以選擇。
九、人體工程學鍵盤
人體工程學鍵盤是在標準鍵盤上將指法規(guī)定的左手鍵區(qū)和右手鍵區(qū)這兩大板塊左右分開，并形成一定角度，使操作者不必有意識的夾緊雙臂，保持一種比較自然的形態(tài)，這種設計的鍵盤被微軟公司命名為自然鍵盤(Natural Keyboard)，對于習慣盲打的用戶可以有效的減少左右手鍵區(qū)的誤擊率，如字母“G”和“H”。有的人體工程學鍵盤還有意加大常用鍵如空格鍵和回車鍵的面積，在鍵盤的下部增加護手托板，給以前懸空手腕以支持點，減少由于手腕長期懸空導致的疲勞。這些都可以視為人性化的設計。
人體工程學又叫人類工學或人類工程學，是第二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展起來的一門新學科。它以人-機關系為研究的對象，以實測、統(tǒng)計、分析為基本的研究方法。具體到產(chǎn)品上來，也就是在產(chǎn)品的設計和制造方面完全按照人體的生理解剖功能量身定做，更加有益于人體的身心健康。人體工程學鍵盤是把普通鍵盤分成兩部分，并呈一定角度展開，以適應人手的角度，輸入者不必彎曲手腕，同樣可以有效的減少腕部疲勞。
使用計算機和打字機都需要進行鍵盤操作，目前工作人員長時間從事鍵盤操作往往產(chǎn)生手腕、手臂、肩背的疲勞，影響工作和休息。從人體工程學的角度看，要想提高作業(yè)效率及能持久地操作，操作者應能采用舒適、自然的作業(yè)姿勢，工作人員因現(xiàn)有的鍵盤操作條件而采用不正常的姿勢，是導致身體疲勞的主要原因。因為在目前的工作臺上操作鍵盤，如果工作人員手腕放在臺面上，由于鍵盤的鍵面高于工作臺面，必然要讓腕部上翹，時間一長會引起腕關節(jié)疼痛;而懸腕或懸肘的操作雖然較為靈活，但由于手部缺乏支撐，手臂或肩背的肌肉不得不保持緊張，故不能持久，也易疲勞。對這個問題，人體工程學現(xiàn)有的研究結論是“鍵盤自臺面至中間一行鍵的高度應盡量降低”。鍵盤前沿厚度超過50mm就會引起腕部過分上翹，從而加重手部負荷。此厚度最好保持在30mm左右，必要時可加掌墊。即通過減薄鍵盤本身的厚度和在鍵盤前增加手部的支撐件來解決。鍵盤可減薄的程度是有限的。
中間分離的鍵盤可以使使用者的手部及腕部較為放松，處于一種自然的狀態(tài)。這樣可以防止并有效減輕腕部肌肉的勞損。這種鍵盤的鍵處于一種對使用者而言舒適的角度。
十、四節(jié)輸入法鍵盤
最近，一種稱為四節(jié)輸入法的鍵盤出現(xiàn)，該鍵盤與Qwerty鍵盤布局和輸入方法都有區(qū)別，其合適的鍵盤尺寸，廣闊的語種適應性，便于盲打的入手簡便性以及按鍵式鼠標替代方案使其成為新一代鍵盤的有力競爭者。
四節(jié)輸入法鍵盤的特別之處在于將26個英文字母按字母表結構和順序分為四節(jié)，每節(jié)7或6個字母，并按每節(jié)首字母命名為AHOU四節(jié)，舉例說明，A節(jié)輸入abcdefg 7個字母，O節(jié)輸入opqrst 6個字母，以左手小指、無名指、中指和食指分別掌控四個節(jié)位鍵，以右手食指、中指、無名指和小指的7個中上鍵位輸入對應的7或6個字母，按四個上鍵輸前4 ，三個中鍵輸后3的口訣輸入，因此，小指上鍵只輸入d和k兩個字母。雙手可同時擊鍵，輸入對應字母，輸入速度與現(xiàn)行鍵盤相當。
四節(jié)輸入法鍵盤有以下優(yōu)點
1.按鍵數(shù)量小，只有50鍵，因此鍵盤尺寸可按男士雙手并列操作的需要設計，采用獨有的通用技術實現(xiàn)男女通用，該通用鍵盤純鍵面尺寸只有21.5cm*11.7cm。適合直接用于12英寸和10英寸筆記本電腦，折疊式鍵盤可實現(xiàn)5英寸袖珍筆記本電腦成年人通用。同時設計有中小學生規(guī)格鍵盤，可令中小學生早早熟練該布局。
2.布局簡單，使用方便該鍵盤右手核心鍵區(qū)只有14鍵，可直接輸入數(shù)字，按分節(jié)方式可輸入字母，單獨點擊四個節(jié)位鍵，可進行音調標注。輸入操作輔助功能鍵采用中間布局，操作簡便。
3.字符輸入能力強大，該鍵盤具有至少10倍切換力，，可輕松實現(xiàn)110個通用字符的輸入，
4.國際適用性強：留有7個字母的空間，對于主流文字的33個以內(nèi)字母的語種具有強大的兼容性，適于俄文(33個字母)，阿拉伯文(31個字母)，德文(30個字母)，西班牙文(29個字母)以及其他26個以內(nèi)的歐美文字。日文采用該布局時，只需右手核心鍵區(qū)11個或12個鍵位，即可全部完成字母直接輸入，為日文字母盲打輸入提供了便利。
5.易于盲打。左右手核心鍵區(qū)依掌形設計，只需找好適合的姿勢和角度，即可進行直接盲打訓練。
6.獨有的按鍵式鼠標替代方案：利用左手核心12鍵中的9鍵和左手拇指鍵，對鼠標實用功能進行替代，設有通常和迅速兩種鼠標移動模式和減速控制鍵，可實現(xiàn)迅速移動，慢速移動，標速移動，及點擊準確移動，減速控制更強化了鼠標移動的靈活性和準確性。
四節(jié)輸入法鍵盤順應鍵盤功能化的趨勢，鍵盤設有輸入和鼠標功能兩種狀態(tài)，適用于多媒體功能和上網(wǎng)功能，全鍵盤50鍵可直接實現(xiàn)50種左右的實用功能，可外加10種左右組合功能。功能操作空前便捷。
十一、超通用臺式機鍵盤
為了進一步減少四節(jié)輸入法鍵盤的推廣阻力，四節(jié)輸入法鍵盤的發(fā)明人推出了超通用臺式機鍵盤，該鍵盤采用兩面設計，一面為現(xiàn)行鍵盤，另一面為雙規(guī)格四節(jié)輸入法鍵盤，按左右布局排列，其左側為成人通用鍵盤，右側為學生規(guī)格鍵盤。
超通用臺式機鍵盤的推出，解決了兩種鍵盤布局的平等競爭問題，同時解決了四節(jié)輸入法鍵盤兩種最常用規(guī)格一次購置的問題，解除了使用中隨手型變大而產(chǎn)生的規(guī)格變化導致的鍵盤淘汰。
除了硬件方面的通用化設計，發(fā)明人還利用虛擬延展技術解決了規(guī)格轉換過程中出現(xiàn)的按鍵刮碰干擾問題，這一技術同樣適用于現(xiàn)行鍵盤規(guī)格轉換過程中出現(xiàn)的按鍵刮碰現(xiàn)象。
十二、數(shù)字鍵盤
目前，數(shù)字鍵盤有8鍵位拼音字母設定和10鍵位拼音字母設定兩種標準，分別是：1、2abc、3def、4ghi、5jkl、6mno、7pqrs、8tuv、9wxyz、0和1abc、2def、3ghi、4jk、5lm、6np、7oqr、8stu、9vwx、0yz。
字母設定原理分析：
8鍵位字母設定標準是根據(jù)英文習慣設定的，服務于英文輸入。英文字母順序是A—Z，數(shù)字鍵盤字母設定的順序也是A—Z;英文中字母q、x、z不常用，所以數(shù)字鍵盤的7、9鍵位是四個輔音字母共處一個鍵位;英文中需要單詞間隔，所以數(shù)字鍵盤0鍵位不設定字母，僅作為空格鍵使用;英文中句點經(jīng)常使用，所以數(shù)字鍵盤的1鍵位也不設定字母;8鍵位字母設定等同于8進制，剛好是2進制的倍數(shù)，易于英文字母與2進制數(shù)字對應。
10鍵位字母設定標準根據(jù)漢語拼音方案設定的，欲服務于中文輸入，卻失之偏頗。首先，每鍵位僅設定兩個聲母，卻占用了極其寶貴的英文空格鍵位;其次，o、n分開設定鍵位，卻打亂了英文字母的自然順序，留有瑕疵;其三，漢語音節(jié)控制在兩重碼以內(nèi)，付出多占用兩個數(shù)字鍵位代價，卻仍需其它鍵位區(qū)分音節(jié)重碼，沒有質的提升。
9鍵位漢語拼音字母設定介于8鍵位與10鍵位之間，兼顧漢語拼音與英文習慣。首先，既保留了空格鍵位設定，又很好地參與了漢語音節(jié)的編碼;其次，按照漢語拼音字母自然順序設定一列韻母字母和兩列聲母，分處數(shù)字鍵盤的1—9鍵位，增加了一個編碼鍵位，編碼空間大幅提高，其三，僅9鍵位字母設定，卻實現(xiàn)了漢語音節(jié)“零”重碼，以及數(shù)字聲母簡拼與數(shù)字音節(jié)全拼有效分離，發(fā)生質的飛躍，并節(jié)約了其他鍵位。這就是“雅格博”數(shù)字鍵盤9鍵位拼音字母設定——1agb、2okp、3ehm、4ijf、5uqd、6vxt、7nzn、8ycl、9wsr、0。
9鍵位漢語拼音字母設定的1agb鍵盤，用1表示a和g用01表示b、用2表示o和k用02表示p、用3表示e和h用03表示m、用4表示i和j用04表示f、用5表示u和q用05表示d、用6表示v和x用06表示t、用7表示n(韻母)和z用07表示聲母n、用8表示y和c用08表示l、用9表示w和s用09表示r、0;用y表示ia、用w表示ua、用g或w表示ng，將現(xiàn)有漢語音節(jié)簡化;用手機數(shù)字鍵盤輸入漢字時，數(shù)字聲母(21個)不重碼，數(shù)字韻母(共35個簡化韻母)不重碼，所以全部數(shù)字漢語音節(jié)不再重碼了;因為1agb鍵盤字母設定順序采用漢語教學順序排列和布局，有規(guī)律，加上數(shù)字漢語音節(jié)簡短、明了、無重碼，所以易學、易記，上手快，打字快!
十三、薄膜式鍵盤
由三層導電薄膜(上層與下層都有電路，中間則是絕緣層)所組成。這就是這鍵盤來做觸發(fā)動作的關鍵，不過在導電薄膜上還有其他種類，有的是使用橡膠帽，有的是使用機械模組，橡膠帽是現(xiàn)在一般市面上看得到的都可以這么說。
薄膜鍵盤以成本低、工藝簡單和手感好等優(yōu)勢占有著絕大部分市場，我們?nèi)粘Ｉ钪?所使用的鍵盤基本都是都是薄膜鍵盤，薄膜鍵盤的結構非常簡單，除下我們可以直接接觸的 鍵盤上下蓋、鍵帽以后，可以看到按鍵下方的硅膠帽，薄膜電路和電路板。
十四、夜光鍵盤
夜光鍵盤目前越來越受大家喜愛。目前市場上的背光鍵盤大致分為二種，一類是以LED發(fā)光二極管作為背光，另一類是電光板作為背光。
目前LED背光鍵盤又分為單色LED夜光鍵盤與變色LED夜光鍵盤(雷蛇一些變色鍵盤就屬于這類)，LED鍵盤與電光板鍵盤相比，LED由于它比較簡單，所以它的價格通常比較便宜，但由于每個LED的亮度存在比較大的區(qū)別，所以它的背光均勻度難以確保，再加上一個LED鍵盤是由很多個LED發(fā)光管組成，所以它的耗電也相對比較大。
光電板夜光鍵盤市場上比較少，主要由于它采用的是價格比較高的光電板，所以高端背光鍵盤或軍用夜光鍵盤均產(chǎn)用這類。優(yōu)點是它亮度非常均勻、耗電極低、壽命長、質量穩(wěn)定、而且光電板只有0.5mm左右、還可以折疊、光電板的尺寸還可以任意剪裁，缺點就是價格高，不能改變顏色，幽靈背光鍵盤就屬于這類。