Re: [鍵盤] 薄膜與機械的定義問題
※ 引述《hidog (.....)》之銘言:
: 標題: [鍵盤] 薄膜中的王者 libertouch開箱
: 時間: Sat Sep 17 16:24:06 2016
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(恕刪)
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: 推 y11971alex: 在國外我們通稱的薄膜鍵盤叫塑膠穹頂鍵盤因為Topre有 09/18 00:08
: → y11971alex: 穹頂但是沒薄膜而Model M有薄膜但是沒穹頂所以後者在 09/18 00:08
: → y11971alex: 國外仍然歸為機械式淺見這種分法較公允因為薄膜只是電 09/18 00:08
: → y11971alex: 路載體與手感關係不大 09/18 00:08
: 推 garwalkvc: 希望大大專文解釋一下(汗) 09/18 00:11
: 推 y11971alex: (我嗎?) 09/18 00:22
: → hidog: 喔喔 台灣基本上是用訊號觸發原理來分 09/18 10:33
: → hidog: 因為使用壽命直接bound在觸發原理上面. 09/18 10:33
: → hidog: 有做手感的薄膜,壽命頂多達到薄膜的上限,也沒辦法維修 09/18 10:34
: → hidog: 在可維修這點,薄膜還是沒辦法跟機械式相比. 09/18 10:34
承蒙版主及 garwalkvc 大大的不棄,小弟覺得還是應該撰文釐清一下上面的推文才好,
畢竟不知為何原因四條推文都沒有標點,可能造成誤解。
鍵盤最主要的結構就是開關,開關在生活中隨處可見,如電燈開關等,都是開關。其用途
大抵就是要能使電流通達或隔絕,造成數位 (或開或關) 資訊的傳遞。因為鍵盤按鍵之後
一定要回彈,所以開關必有使「開」的狀態下自動回復成「關」的狀態必要的結構。
因此鍵盤結構可分為兩部分而言,一是電路,使控制器得以探知各個鍵的狀態,二是觸發
兼回彈結構,使使用者可以方便操作電路的開閉。
下面先談電路,電路就小弟的觀察有兩大種,第一種是點對點電路,英文曰 Point-to-
point,如圖:
https://farm4.staticflickr.com/3887/14771736775_8d82fcbb2b_k.jpg

(1964)
http://tinyurl.com/jz2zq6z
(1965)
簡而言之,就是每個迴路,都拉一條電線,人工焊接,現已罕見。此技術具有彈性、耐用
的優點。
另外這種結構,在電視卻很常用,應該是電視裡面空間大,且有高壓真空管的緣故:
http://tinyurl.com/7xpyvn5
第二種稱印製電路,英文曰 Printed circuit (board) 即 PCB 之意。
印製電路又可區分兩種,一種是電路板,有單層或多層等構造,也有穿孔等結構。製作大
量相同的電路,可將迴路用機械用導電的材料印刷在一定的表面上,取代獨立的電線,可
省下大量人力物力,在六零年代開始普及,如圖:
http://tinyurl.com/hmcrny5
這種電路板具有一定的韌性,但是仍有形種固定、不易彎曲的缺點,所以又有薄膜版的電
路出現。薄膜電路綜合了點對點的彈性及電路板的便利,可說是一款折衷的設計。
因為薄膜不容易做成單張多層的結構,所以薄膜多半要用多張來解決交錯電路的問題,如
圖:
http://tinyurl.com/gqpvwva
電路還有排列的問題。印製電路多半採用矩陣電路,也就是說各個鍵都在一個交叉點上,
按下後電路閉合,控制器從一面供電,在另一面偵測電流,依邏輯判定哪個鍵按下。但點
對點電路一般不採用矩陣,而是直接每個鍵獨立偵測,這是後話並與 Rollover 有關。
談完電路,再談觸發結構,也就是俗稱的軸。軸的功能是操作迴路的開閉,但也有分純電
路 (直接控制電流) 及間接觸發 (用他種方式控制電流)。
據小弟所知有下列幾種:
一、感光軸:這種軸一經按下就會遮斷或開啟光源,而光源則會以各種方式導致電流的發
生或通過,使控制器能偵測到鍵的按下。很舊的電梯上會用這種方式做防夾人設計,人在
電梯門口就會遮斷光源,電梯就不會關門、發生危險。另外這種軸因為沒有實體,理論上
感光的部分有無限次數使用壽命,不過其他部分還是會損壞的。
小弟只看過一種感光鍵盤:
http://tinyurl.com/zlrk4uj
(1970)
二、霍爾效應:以磁場接近電流會導致電場的改向,並以控制器偵測這種變化。早年比較
有耐用度需要的鍵盤,都會用這種結構。Honeywell 是本結構的大廠:
http://tinyurl.com/j4ttpyx
(1975)
http://tinyurl.com/z687oln
(1972)
↓的材料
三、電容:以導電游離於電容之上,偵測其電量,有多種作法,市面上最典型的有 Topre
不過多年前 IBM 跟英群都有用過這種偵測方式。
http://techreport.com/r.x/topre-type-heaven/diagram.png


(1981)
http://tinyurl.com/hddzyhs
(年份未詳)
四、接觸:這就是所謂的純電路,不假其他機制,使用者直接控制電路的開閉。典型的設
計就有 Cherry MX 及「薄膜鍵盤」。Cherry MX 利用軸心將內部的兩個觸點隔開,按下
時軸心移開,電流就會暢通,導致觸發。
薄膜鍵盤道理也一樣,利用三層薄膜,上下兩層各有縱橫電路,用中間一層隔開。鍵按下
時,以鍵下方的矽膠穹頂將上下兩層電路,利用薄膜的延展性壓合,導致電流通過。
http://tinyurl.com/h4f6xfz
(1985)
http://tinyurl.com/86pfr4j
(年份未詳)
-----------
看到這裡,大家可能有疑問,為何要寫這篇文。其實很簡單,因為確實出現過用矽膠穹頂
又有 PCB 的鍵盤出現過:
http://tinyurl.com/gqvq5dm
(其實 Topre 也是用矽膠穹頂外加電容偵測 PCB 的科技)
而更有用薄膜但沒有矽膠穹頂的鍵盤出現,大名鼎鼎的 Model M 就是其中的翹楚。
http://i.imgur.com/o0JuuDY.png

還有最近版主自日本帶回的 LibreTouch,也是一種。
↓市面上常見而
國外認為手感低劣的鍵盤,稱為 Dome keyboard 即穹頂鍵盤的意思,畢竟手感的來源還
是穹頂的緣故,跟底下的薄膜電路並無直接關係。
穹頂的功能,就類似機械軸內部的彈簧的功能,只是回彈裝置,與觸發結構不能謂有直接
的關聯。
最近看到 Symbian 大大的佳作假機械‧真薄膜一文,更是使小弟有了靈感。
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畢竟那種兼有軸心、又用薄膜電路的鍵盤,好像超然於「機械 VS 薄膜」的意識形態之外
說明有一些詞彙的精確性似乎有待商榷。
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推
09/25 10:07, , 1F
09/25 10:07, 1F
※ 編輯: y11971alex (199.7.157.107), 09/25/2016 10:11:51
推
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本段應 philxiao 大改正
BTC 的海綿加錫箔應該算電容式的,錫箔的功用與 Topre 的彈簧類似。
※ 編輯: y11971alex (99.226.169.52), 09/25/2016 12:08:53
推
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※ 編輯: y11971alex (99.226.169.52), 09/26/2016 11:18:09
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