キーボード

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タイピングのコンピュータのキーボードの

コンピュータのキーボードは、ある周辺 入力装置をモデルにしたタイプライターのキーボードの[1]ボタンまたは配置使用するキーとして機能するように、機械的レバー又は電子スイッチ。初期のパンチカード紙テープ技術に取って代わり、テレプリンタースタイルのキーボードを介した対話は、1970年代からコンピューターの主な入力方法であり、1980年代からコンピューターのマウスによって補完されてきました。

キーボードのキー(ボタン)には通常、文字のセットが刻印または印刷されており、キーを押すたびに、通常、1つの書かれた記号に対応します。ただし、一部の記号を作成するには、複数のキーを同時にまたは順番に押し続ける必要がある場合があります。[2]ほとんどのキーボードキーは文字数字、または記号(文字)を生成しますが、他のキーまたはキーを同時に押すと、MicrosoftWindowsで使用されるControl-Alt-Deleteの組み合わせなどのシステムコマンドを実行するようにコンピューターに指示できます[3] [4]最近のコンピューターでは、キーの押下の解釈は一般にソフトウェアに任されています。コンピューターに送信される情報であるスキャンコードは、どの行と列のどのキーが押されたか、離されたかのみを示します。[5]

通常の使用法では、キーボードはワードプロセッサWebブラウザソーシャルメディアアプリなどのアプリケーションソフトウェアにテキスト、数字、記号を入力するためのテキスト入力インターフェイスとして使用されます

歴史

一方、タイプライターは:電気データ入力と通信するための装置は、2つのデバイスの有用性から主に派生したように、すべてのキーベースのテキスト入力デバイス、コンピュータキーボードの決定的な祖先であるテレタイプ(またはテレタイプ)とkeypunches現代のコンピューターのキーボードがそのレイアウトを継承したのは、そのようなデバイスを介してでした。

初期の1870年代のように、テレプリンターのようなデバイスを同時に入力するために使用されたと送信株式市場への電信ライン全体でキーボードからテキストデータ株式相場マシン即座にコピーされ、上に表示するティッカーテープ[6]テレプリンターは、より現代的な形で、1907年から1910年にかけて、アメリカの機械エンジニアであるチャールズ・クラムとその息子のハワードによって開発され、初期には電気エンジニアのフランク・ピアンが貢献しました。以前のモデルは、Royal EarlHouseFrederickG.Creedなどの個人によって個別に開発されました

以前、ハーマンホレリスは最初のキーパンチデバイスを開発しました。これはすぐに進化して、1930年代までに通常のタイプライターに似たテキストと数字の入力用のキーを含むようになりました。[7]

テレプリンターのキーボードは、20世紀のほとんどの間、ポイントツーポイントおよびポイントツーマルチポイント通信で強力な役割を果たしましたが、キーパンチデバイスのキーボードは、同じくらい長い間、データの入力と保存で強力な役割を果たしました。電動タイプライターのキーボードを組み入れ最も早いコンピュータの開発:開発ENIACのコンピュータは、入力及び紙ベースの出力装置の両方としてキーパンチ装置を組み入れ、つつBINACのコンピュータは、磁気への両方のデータエントリのための電気機械的制御されたタイプライターを利用しましたテープ(紙の代わりに)とデータ出力。[8]

キーボードは、1984年に消費者向けデバイスとしてマウスが導入されるまで、パーソナルコンピューティングの時代に至るまで、主要で最も統合されたコンピュータ周辺機器であり続けました。この時点で、まばらなグラフィックスを備えたテキストのみのユーザーインターフェイスは、比較的グラフィックスが豊富なアイコンに取って代わられました。画面上[9]ただし、スマートフォンタブレットなどのモバイルパーソナルコンピューティングデバイスがキーボードをオプションの仮想タッチスクリーンベースのデータ入力手段として採用している場合でも、キーボードは現在まで人間とコンピューターの対話の中心であり続けています。

タイプと標準

キーボードキー
Lenovo製のデスクトップ用有線コンピューターキーボード

さまざまなタイプのキーボードが利用可能であり、それぞれが特定のニーズに合った特定の機能に焦点を合わせて設計されています。[10] 現在、ほとんどのフルサイズキーボードは、通常、単にISOISO / IEC 9995 -2)、ANSIANSI - INCITS 154-1988)、およびJISJISと呼ばれる3つの異なる機械的レイアウトのいずれかを使用しています。X 6002-1980)、関連する世界、米国、および日本の標準をそれぞれ発行している組織を大まかに指します。 (実際、「ISO」や「ANSI」などの機械的レイアウトは、指定された規格の主要な推奨事項に準拠していますが、これらの規格のそれぞれは、実際には他の方法も許可しています。)ANSI規格の英数字キーボードには、オンになっているキーがあります。センターは3/4インチ(0.75インチ(19 mm))で、キーストロークは少なくとも0.15インチ(3.8 mm)です。[要出典]

最新のキーボードモデルには、101、104、105などと呼ばれ、「フルサイズ」キーボードとして販売されている、指定された標準に従って設定された数の合計キーが含まれています。[11]米国の慣習に一致する最新のキーボードには、通常104個のキーがありますが、105キーのレイアウトは世界の他の地域では標準です。この番号は常に続くわけではなく、コンパクトさやユーザーの好みのために、個々のキーまたはセクション全体は通常スキップされます。最も一般的な選択は、テンキーを含めないことです。テンキーは通常、英数字セクションで完全に置き換えることができます。ラップトップやワイヤレス周辺機器には重複したキーがないことが多く、ほとんど使用されていません。機能キーと矢印キーはほとんどの場合存在します。

キーボードのサイズを決定するもう1つの要素は、キーのサイズと間隔です。キーは指で簡単に押すことができる大きさでなければならないという実際的な考慮事項によって、削減は制限されます。または、ツールを使用して小さなキーを押します。

デスクトップまたはフルサイズ

デスクトップコンピュータのキーボードには、アルファベット文字と数字、活字記号と句読点、1つまたは複数の通貨記号とその他の特殊文字、ダイアクリティックス、およびさまざまなファンクションキーが含まれますキーボードのキーに刻まれたグリフのレパートリーは、全国大会や言語のニーズに適合しています。コンピューターのキーボードは電動タイプライターのキーボードに似ていますが、コマンドキーWindowsキーなどの追加のキーが含まれています

ノートパソコンサイズ

ラップトップのキーボードは通常、移動距離が短く、キーのセットが少なくなっています。

ラップトップおよびノートブックコンピュータのキーボードは、通常、キーストロークの移動距離が短く、移動距離が短く、キーのセットが少なくなっています。テンキーがない場合があり、ファンクションキーは、標準のフルサイズキーボードでの配置とは異なる場所に配置される場合があります。ラップトップキーボードのスイッチメカニズムは、ラバードームよりもシザースイッチである可能性が高くなります。これは、フルサイズキーボードの傾向とは逆です。

フレキシブルキーボード

フレキシブルキーボードは、通常のタイプとラップトップタイプのキーボードの接点です。キーの完全な配置からは通常、キーの距離が短い場合はラップトップです。さらに、柔軟性により、ユーザーはキーボードを折りたたんだり回転させたりして、保管と転送を向上させることができます。ただし、キーボードを入力するには、硬い面に置いておく必要があります。市場に出回っているフレキシブルキーボードの大部分[12]は、シリコンでできています。この材料はそれらを防水および防塵にします。これは、キーボードが頻繁に洗浄される病院[13]や、その他の汚れた環境や清掃が必要な環境で役立ちます。

ハンドヘルド

AlphaGripハンドヘルドキーボード

ハンドヘルドエルゴノミクスキーボード[14] [15]は、ゲームコントローラーのように保持できるように設計されており、テーブルの表面に平らに配置する代わりに、そのまま使用できます。

通常、ハンドヘルドキーボードは、標準のキーボードにあるすべての英数字のキーと記号を保持しますが、一度に2セットのキーを押すことによってのみアクセスできます。1つは、標準キーボードで大文字を使用できる「Shift」キーと同様のファンクションキーとして機能します。[16]ハンドヘルドキーボードを使用すると、ユーザーは部屋の中を移動したり、椅子に寄りかかったりしながら、コンピューターの前または離れた場所で入力することができます。[17]ハンドヘルドエルゴノミクスキーボードのいくつかのバリエーションには、1つのハンドヘルドデバイスに含まれるマウスの移動と入力を可能にするトラックボールマウスも含まれています。[18]

親指サイズ

PDAやスマートフォンなど、キーボードが組み込まれていないデバイス用に、より小型の外部キーボードが導入されました小さなキーボードは、作業スペースが限られている場合にも役立ちます。[19]

親指キーボード(親指ボード)は、のようないくつかのパーソナルデジタルアシスタントで使用されパームトレオブラックベリーと、いくつかのウルトラモバイルPCなどOQO

数値キーボードには、数値、加算、減算、乗算、除算の数学記号、小数点、およびいくつかのファンクションキーのみが含まれています。これらは、多くの場合、数字キーパッドのない小型のキーボード(通常はラップトップコンピューターのキーボード)でのデータ入力を容易にするために使用されます。[20]これらのキーは、まとめて数字パッド、数字キー、または数字キーパッドと呼ばれ、次のタイプのキーで構成できます:算術演算子数字矢印キーナビゲーションキーNum LockEnterキー

多機能

LCDファンクションキー付き多機能キーボード

多機能キーボードは、標準キーボードを超える追加機能を提供します。多くはプログラム可能で構成可能なコンピューターキーボードであり、一部は通常マルチスクリーン作業環境で複数のPC、ワークステーション、およびその他の情報ソースを制御します。ユーザーは、標準機能に加えて追加の主要機能を備えており、通常、単一のキーボードとマウスを使用して複数のソースにアクセスできます。

WEYスマートタッチ
タッチ付き多機能キーボード

多機能キーボードは、カスタマイズされたキーパッド、マクロ/プリセット用の完全にプログラム可能な機能またはソフトキー、生体認証またはスマートカードリーダー、トラックボールなどを備えている場合があります。新世代の多機能キーボードは、ビデオのストリーミング、オーディオビジュアルメディアとアラームの制御、実行のためのタッチスクリーンディスプレイを備えています。アプリケーション入力、個々のデスクトップ環境の構成など。多機能キーボードを使用すると、ユーザーはPCやその他の情報ソースへのアクセスを共有することもできます。複数のインターフェース(シリアル、USB、オーディオ、イーサネットなど)を使用して、外部デバイスを統合します。一部の多機能キーボードは、ビデオウォールを直接かつ直感的に制御するためにも使用されます。

多機能キーボードの一般的な環境は、金融トレーダー制御室のオペレーター(緊急サービス、セキュリティ、航空交通管理、業界、公益事業管理など)にとって複雑で高性能な職場です

非標準レイアウトおよび特殊用途タイプ

コード付き

他のキーボードは通常、1つのアクションを各キーに関連付けますが、コーディッドキーボードは、アクションをキーの押下の組み合わせに関連付けます。利用できる組み合わせはたくさんあるので、コーディッドキーボードは、少ないキーでボード上でより多くのアクションを効果的に生成できます。裁判所の記者のステノタイプマシンは、コード付きキーボードを使用して、一度に1文字ではなく、ストロークごとに音節を入力することで、テキストをはるかに高速に入力できるようにします。最速のタイピスト(2007年現在)は、ほとんどの裁判所の記者やクローズドキャプションの記者が使用する一種のコード付きキーボードであるステノグラフを使用しています。一部のコーディッドキーボードは、片手でしか使用できないデバイスや、大きなキーボード用のスペースがない小型のモバイルデバイスなど、キーの数が少ない方が望ましい状況でも使用できるように作られています。コーディッドキーボードは、熟練するために通常は組み合わせの練習と暗記が必要なため、多くの場合あまり望ましくありません。

ソフトウェア

ソフトウェアキーボードまたはオンスクリーンキーボードは、多くの場合、キーボードの画像を画面に表示するコンピュータプログラムの形式を取ります。マウスやタッチスクリーンなどの別の入力デバイスを使用して、各仮想キーを操作してテキストを入力できます。ソフトウェアキーボードは、他のタイプのハードウェアキーボードの追加のコストとスペース要件のために、タッチスクリーン対応の携帯電話で非常に人気があります。Microsoft Windows、Mac OS X、および一部の種類のLinuxには、マウスで制御できるオンスクリーンキーボードが含まれています。ソフトウェアキーボードでは、マウスはソフトウェアによって与えられた画面上の文字上で操作する必要があります。文字をクリックすると、ソフトウェアはそれぞれの文字をそれぞれの場所に書き込みます。

投影

プロジェクションキーボードは、通常はレーザーを使用して、キーの画像を平らな面に投影します。次に、デバイスはカメラまたは赤外線センサーを使用して、ユーザーの指が動く場所を「監視」し、ユーザーの指が投影された画像に触れたときにキーが押されたとカウントします。プロジェクションキーボードは、非常に小さなプロジェクターからフルサイズのキーボードをシミュレートできます。 「キー」は単なる投影画像であるため、押しても感じられません。プロジェクションキーボードのユーザーは、タイピング時に「与える」ことができないため、指先の不快感が増すことがよくあります。キーを投影するには、平らで無反射の表面も必要です。ほとんどのプロジェクションキーボードは、フォームファクタが小さいためPDAやスマートフォンで使用するために作られています

光キーボードテクノロジー

光光学キーボード、光応答キーボード、光電キーボード、および光キー作動検出テクノロジーとしても知られています。

光学キーボード技術[21]は、LED光センサー利用して作動したキーを光学的に検出します。最も一般的には、エミッターとセンサーは周囲に配置され、小さなPCBに取り付けられています。光は、キーボード内部の左右に向けられ、それのみ作動キーによって遮断することができます。ほとんどの光学キーボード[22]は、作動するキーを決定するために少なくとも2つのビーム(最も一般的には垂直ビームと水平ビーム)を必要とします。一部の光学キーボードは、特定のパターンで光を遮断する特別なキー構造を使用しており、キーの列ごとに1つのビーム(最も一般的には水平ビーム)のみを許可します。

キータイプ

英数字

ギリシャ語のキーボードを使用すると、ユーザーはギリシャ語ラテン語の両方のアルファベットを入力できますMacBook Pro)。
コントロールWindowsの、およびAltキーのキーは、重要な修飾キーです。
スペース士官候補生のキーボードは、多くの修飾キーを持っています。

アルファベット、数字、句読点のキーは、タイプライターキーボードと同じ方法で使用され、ワー​​ドプロセッシングプログラム、テキストエディタ、データスプレッドシート、またはその他のプログラムにそれぞれの記号を入力します。これらのキーの多くは、修飾キーまたはShiftキーが押されたときに異なる記号を生成します。 ShiftキーまたはCapsLockキーを押すと、英字が大文字になります。 Shiftキーを押すと、数字が記号または句読点になります。アルファベット、数字、句読点のキーは、一部の修飾キーと同時に押すと、他の機能も持つことができます。スペースバーは最下行の水平バーで、他のキーよりもかなり幅が広くなっています。英数字と同様に、機械式タイプライターの子孫でもあります。その主な目的は、入力中に単語間のスペースを入力することです。どちらの手からでも親指で簡単に使える大きさです。オペレーティングシステムによっては、スペースバーをコントロールキーなどの修飾キーと一緒に使用すると、現在のウィンドウのサイズ変更または閉じる、ハーフスペース、バックスペースなどの機能が含まれる場合があります。コンピュータゲームやその他のアプリケーションでは、キーは、ジャンプしたりチェックボックスにマークを追加したりするなど、タイピングの通常の目的に加えて、無数の用途があります。デジタルビデオを再生するための特定のプログラムでは、スペースバーは再生を一時停止および再開するために使用されます。

修飾キー

修飾キーは、2つを組み合わせて押すと、別のキーの通常の動作を変更する特別なキーです。たとえば、Microsoft WindowsのAlt+F4は、アクティブなウィンドウでプログラムを閉じます。対照的F4に、特定のプログラムで特定の機能が割り当てられていない限り、を押してもおそらく何も起こりません。通常、修飾キー自体は何もしません。最も広く使用されている修飾キーには、ControlキーShiftキーAltキーがありますAltGrのキーは、それらの上に印刷された3つのシンボルを持っているキーのためのアクセスの追加のシンボルに使用されています。 MacintoshおよびAppleキーボードでは、修飾キーはOptionキーそれぞれコマンドキー上のSun MicrosystemsののLispマシンのキーボード、メタキーは、改質剤として使用されると、Windowsのキーボードのため、そこにあるWindowsキーコンパクトなキーボードレイアウトでは、多くの場合Fnキーを使用しますデッドキー」を使用すると、アクセントなどの発音区別符号を次の文字に配置できます(たとえば、Composeキー)。Enter / Returnキーを押すと、通常、コマンドライン、ウィンドウフォーム、またはダイアログボックスでデフォルトの機能が動作します。これは通常、「入力」を終了して目的のプロセスを開始することです。ワードプロセッシングアプリケーションでは、Enterキーを押すと段落が終了し、新しい段落が始まります。

カーソルキー

ナビゲーションキーまたはカーソルキーには、カーソルを画面上のさまざまな位置に移動するさまざまなキーが含まれています。[23] 矢印キーは、カーソルを指定された方向に移動するようにプログラムされています。 PageUpキーやPageDownキーなどのページスクロールキーは、ページを上下にスクロールします。ホームキーは、カーソルが置かれている行の先頭にカーソルを返すために使用されます。Endキーは、行の末尾にカーソルを置きます。Tabキーは、次のタブストップにカーソルを進めます。Insertキー主に、カーソルが現在の位置の前後に存在するテキストを上書きする上書きモードと、カーソルが現在の位置に文字を挿入してすべての文字を1つ先の位置に強制する挿入モードを切り替えるために使用されます。Deleteキーを破棄解放された場所に向けて、以下のすべての文字を一つの位置「バック」を移動先にカーソルの位置の文字。多くのノートブックコンピュータのキーボードでは、Deleteというラベルの付いたキー(DeleteとBackspaceが同じキーに印刷される場合があります)は、Backspaceキーと同じ目的を果たします。バックスペースキーは直前の文字を削除します。 ロックキー選択した設定に応じて、キーボードの一部をロックします。ロックキーはキーボードの周りに散らばっています。ほとんどのスタイルのキーボードには、テンキーの右上隅に、有効になっているロックを示す3つのLEDがあります。ロックキーには、Scroll LockNum Lock(テンキーを使用できるようにする)、およびCapsLockが含まれます[24]

システムコマンド

4800-52メインフレーム/ダム端末キーボード、1980年代半ば頃。修飾子キーと矢印キー、改行キー、ブレークキー、空白キー、および繰り返しキーのあいまいな構成に注意してください。

SysRqをプリントスクリーンコマンドは、多くの場合、同じキーを共有しています。SysRqは、以前のコンピューターではクラッシュから回復するための「パニック」ボタンとして使用されていました(この意味では、Linuxカーネルによってある程度使用されています。MagicSysRqキーを参照してください)。[画面の印刷]コマンドは、画面全体をキャプチャしてプリンタに送信するために使用されていましたが、現在のところ、通常、スクリーンショットをクリップボードに配置します。

ブレークキー

ブレークキー/ Pauseキーは、もはや明確に定義された目的を持っていません。その起源は、通信回線を一時的に中断するキーを望んでいたテレプリンターユーザーにまでさかのぼります。ブレークキーは、複数のログインセッションを切り替える、プログラムを終了する、モデム接続を中断するなど、いくつかの異なる方法でソフトウェアによって使用できます。プログラミング、特に古いDOSスタイルのBASIC、Pascal、Cでは、プログラムの実行を停止するためにBreakが(Ctrlと組み合わせて)使用されます。これに加えて、Linuxとその亜種、および多くのDOSプログラムは、この組み合わせをCtrl + Cと同じように扱います。最近のキーボードでは、ブレークキーには通常Pause / Breakというラベルが付いています。ほとんどのWindows環境では、Windowsキーと一時停止のキーの組み合わせでシステムプロパティが表示されます。

エスケープキー

エスケープキー(多くの場合、Escキーを略す)「のほぼすべての時間の」[25]信号ストップ- [26] QUIT - [27]が、私は「ダイアログから出て行け」しましょう[25] またはポップアップウィンドウ):[ 28] LET MEESCAPE。

今日のEscキーのもう1つの一般的なアプリケーションは、多くのWebブラウザーで[停止]ボタンをトリガーすることです。[29]

ESCの起源

ESCは、テレタイプモデル33(1964年に導入され、多くの初期のミニコンピューターで使用されていた)の標準キーボードの一部でした[30] 12月 VT50 1974年7月導入も、Escキーを持っていました。TECOのテキストエディタ(CA 1963)とその子孫のEmacs(CA 1985)は広範囲にEscキーを使用します。

歴史的には、シフトキーの一種としても機能し、後続の1つ以上の文字の解釈が異なるため、エスケープシーケンスという用語は、通常はエスケープ文字が前に付いた一連の文字を指します。[31] [32]

Microsoft Windowsを実行しているマシンでは、キーボードにWindowsキーを実装する前は、「スタート」ボタンを呼び出す一般的な方法は、Ctrlキーを押しながらEscキーを押すことでした。このプロセスは、Windows 95、98、Me、NT 4、2000、XP、Vista、7、8、および10でも引き続き機能します。[33]

キーを入力してください

Enterキーがあります。1つは英数字キーにあり、もう1つは数字キーにあります。コンピューターで何かを作業していて、その作業で何かをしたい場合、Enterキーを押すと、注文したコマンドが実行されます。もう1つの機能は、次の段落用のスペースを作成することです。ある段落を入力して入力を終了し、2番目の段落が必要な場合は、Enterキーを押すと、間隔が空けられます。

シフトキー

Shiftキー:Shiftキーと文字を押すと、Shiftキーで押された文字が大文字になります。もう1つの使用法は、使用可能と思われるよりも多くの記号を入力することです。たとえば、アポストロフィキーの上部には引用符が付いています。引用符を入力したいが、そのキーだけを押した場合、表示される記号はアポストロフィになります。引用符は、必要なキーとShiftキーの両方が押された場合にのみ表示されます。

メニューキー

メニューキーやアプリケーションキーは、Windows指向のコンピュータのキーボード上にあるキーです。これは、通常のマウスの右ボタンではなく、キーボードを使用してコンテキストメニューを起動するために使用されます。キーの記号は通常、メニューの上にカーソルを置いた状態を表す小さなアイコンです。一部のSamsungキーボードでは、アイコンのカーソルが表示されず、メニューのみが表示されます。このキーは、Windowsキーと同時に作成されました。このキーは通常、マウスの右ボタンがマウスにない場合に使用されます。一部のWindowsパブリック端末では、ユーザーが右クリックできないようにキーボードにメニューキーがありません(ただし、多くのWindowsアプリケーションでは、Shift + F10キーボードショートカットを使用して同様の機能を呼び出すことができます)。

テンキー

すべてではありませんが、多くのコンピューターキーボードには、アルファベットキーボードの右側に数字キーパッドがあり、多くの場合、数字、基本的な数学記号(たとえば、加算、減算など)、およびいくつかのファンクションキー。アルファベットの一番上の行の上にある数字キーの行に加えて、ほとんどのデスクトップキーボードには、キーボードの右側に数字パッドまたはアカウンティングパッドがあります。NumLockが設定されている場合、これらのキーの番号は番号の行と重複します。そうでない場合は、刻印された代替機能があります。数値に加えて、このパッドには、加算、減算、乗算、除算の記号などの計算に関係するコマンド記号があります。このキーのEnterキーは、等号を示します。

その他

一部のキーボードのマルチメディアボタンを使用すると、インターネットにすばやくアクセスしたり、スピーカーの音量を制御したりできます。

、日本/韓国語のキーボードがあるかもしれない言語の入力キーを使用する言語を変更します。一部のキーボードには、電源管理キー(電源キー、スリープキー、スリープ解除キーなど)があります。Webブラウザまたは電子メールにアクセスするためのインターネットキー; および/またはボリュームコントロールなどのマルチメディアキー。または、指定されたアプリケーションを起動するようにユーザーがプログラムできるキー、またはすべてのウィンドウを最小化するようなコマンド。

複数のレイアウト

オペレーティングシステム内に複数のキーボードレイアウトをインストールし、OS内に実装された機能を介して、または外部アプリケーションを介してそれらを切り替えることができます。Microsoft Windows、[34] Linux、[35]、およびMac [36]は、キーボードレイアウトを追加し、それらから選択するためのサポートを提供します。

イルミネーション

キーボードとキーパッドは、特にモバイル用の機器では、内側から照らされる場合があります。コンピュータに組み込まれているキーボードと外部キーボードの両方がバックライトをサポートしている場合があります。外部バックライトキーボードは、有線USB接続を備えている場合もあれば、ワイヤレスで接続されてバッテリーから電力を供給されている場合もあります。照明は、暗い環境でのキーボードまたはキーパッドの使用を容易にします。

一般的な生産性のために、キーの周りの光をそらすことなく、キーのみを均一にバックライトで照らすことができます。

LEDインジケータライトが統合されたキー

多くのゲーミングキーボードは、複数の色と色分けされたキーを備え、美的で機能的な魅力を持つように設計されており、ゲーマーが暗い部屋でプレイしているときにコマンドキーを見つけやすくなっています。[37]他の方法で照らされていない多くのキーボードは、機能がアクティブになっている場合、いくつかの重要なファンクションキー、またはハウジングの他の場所に小さなLEDインジケータライトが付いている場合があります(写真を参照)。

テクノロジー

キースイッチ

1970年代初頭の最初の電子キーボードでは、キースイッチは金属フレームの穴に挿入された個々のスイッチでした。これらのキーボードの価格は80〜120 米ドルで、メインフレームのデータ端末で使用されていました。最も人気のあるスイッチタイプは、リードスイッチ(スイッチプランジャーに取り付けられた磁石の影響を受ける、ガラスカプセル内の真空に囲まれた接点)でした。[要出典]

1970年代半ばには、低コストの直接接触キースイッチが導入されましたが、環境に開放されているため、スイッチサイクルでの寿命ははるかに短くなりました(定格1,000万サイクル)。しかし、これは当時のコンピューター端末での使用にはより受け入れられるようになり、モデルが進歩するにつれてモデルの寿命がますます短くなり始めました。[38]

1978年、Key Tronic Corporationは、容量性ベースのスイッチを備えたキーボードを発表しました。これは、自己完結型スイッチを使用しない最初のキーボードテクノロジの1つです。[39]スイッチプランジャーに導電性コーティングされたマイラープラスチックシートが付いたスポンジパッドがあり、下のプリント回路基板には2つの半月形のトレースパターンがありました。キーを押すと、プランジャーパッドと下のPCBのパターンの間の静電容量が変化し、集積回路(IC)によって検出されました。これらのキーボードは、誘導性やホール効果などの他の「ソリッドステートスイッチ」キーボードと同じ信頼性を備えていると主張されていますが、直接接触キーボードとは競合しています。キーボードの価格は60ドルに達し、KeyTronicは急速に最大の独立したキーボードメーカーになりました。

一方、IBMは、独自の特許技術を使用して独自のキーボードを作成しました。古いIBMキーボードのキー[40]は、「バックリングスプリング」メカニズムで作成されました。このメカニズムでは、キーの下のコイルスプリングが、ユーザーの指からの圧力で座屈し、導電性トレースが付いた2枚のプラスチックシート(膜)を一緒に押して回路を完成させるハンマー。これにより、カチッという音が鳴り、タイピストに物理的なフィードバックが与えられ、キーが押されたことを示します。[41]

最初の電子キーボードのタイプライターキーの移動距離は0.187インチ(4.75 mm)、キートップの高さは0.5インチ(12.7 mm)、キーボードの厚さは約2インチ(5 cm)でした。時間の経過とともに、市場で受け入れられる主要な移動は少なくなり、最終的に0.110インチ(2.79 mm)に着陸しました。これと一致して、Key Tronicは、わずか約1インチの厚さのキーボードを導入した最初の会社でした。そして今、キーボードの厚さはわずか約0.5インチです。

ベースとなっているCherryMXの「ブラック」スイッチを表示するためにいくつかのキートップが取り外されたキーボードMXスイッチは、メカニカルキーボードの一般的な選択肢です。
触覚的でクリック感のない「茶色」バージョンのCherryMXスイッチは、分解された形(4つの部分、左と中央)で示され、上部がオフ(右上)で再組み立て(右下)されています。

キートップはキーボードの重要な要素です。当初、キーボードのキートップは、以前のタイプライターのように、上部に「皿の形」がありました。キーボードのキーレジェンドは、指や指の爪による極端な機械的摩耗にさらされ、ハンドオイルやクリームにさらされるため、数千万回のくぼみに対して非常に耐久性がなければなりません。スイッチは、決して受け入れられませんでした。したがって、最初の電子キーボードの場合、キーの凡例は2ショット(またはダブルショット、または2色)の成形によって作成されました。この場合、キーシェルまたはキーの凡例が付いたキーの内側が最初に成形され、次に、他の色が2番目に成形されます。しかし、コストを節約するために、昇華印刷レーザー彫刻、キーボード全体を同時に印刷するために使用できる両方の方法。

当初、キーキャップの表面に特殊なインクを印刷し、熱を加えるとインク分子がプラスチックモジュールに浸透して混ざり合う昇華印刷では、フィンガーオイルが分子を分散させるため問題がありましたが、必然的に非常にこれを防ぐために、ハードクリアコーティングが施されました。 IBMがキーボードで最初に大量に使用した昇華印刷と一致して、IBMは、皿の代わりに一貫して曲面を使用することで、キーの凡例の高品質な印刷を容易にする単一湾曲皿キーキャップを導入しました。しかし、昇華またはレーザー印刷の問題の1つは、プロセスに時間がかかりすぎ、明るい色のキーに暗い凡例しか印刷できないことでした。別の注意点として、IBMは、個別のシェル、つまり「キーキャップ」を使用する点でユニークでした。"、キートップベース。これにより、さまざまなキーボードレイアウトの製造がより柔軟になった可能性がありますが、これを行う理由は、昇華印刷に使用する必要のあるプラスチック材料が標準のABSキートッププラスチック材料とは異なるためです。

3つの最終的な機械技術により、キーボードは現在の場所に到達し、コストは10ドルをはるかに下回りました。

  1. 「モノブロック」キーボードの設計は、個々のスイッチハウジングが削除され、代わりにワンピースの「モノブロック」ハウジングが使用されるように開発されました。これが可能だったのは、キーボードの幅全体でスイッチプランジャーの穴とガイドに非常に厳しい公差を提供できる成形技術により、キーのプランジャーとハウジングのクリアランスが狭すぎたり緩すぎたりしないようにするためです。バインドするキー。
  2. モノブロック下でのコンタクトスイッチメンブレンシートの使用。この技術はフラットパネルスイッチメンブレン由来し、スイッチ接点は上下の層の内側にスペーサー層を挟んで印刷されているため、上の領域に圧力がかかると直接電気接点が形成されます。メンブレン層は、非常に大量で低コストの「オープンリール」印刷機で印刷でき、各キーボードメンブレンは後でカットおよびパンチアウトされます。

プラスチック材料は、電子キーボードの開発と進歩において非常に重要な役割を果たしました。 「モノブロック」が登場するまで、GEの「自己潤滑性」デルリンは、数千万サイクルの生涯使用の打撃に耐えることができるキーボードスイッチプランジャー用の唯一のプラスチック材料でした。スイッチプランジャーにグリースを塗ったり、給油したりすると、汚れが付着するため望ましくありませんでした。時間の経過とともに、最終的には感触に影響を与え、キースイッチをバインドすることさえあります(ただし、キーボードメーカーは、特にキープランジャーとハウジングの許容誤差を十分に制御できず、スムーズなキー押し下げ感を得ることができない場合は、これをキーボードに忍び込ませることがあります。バインドを防止します)。しかし、デルリンは白黒でしか入手できず、キートップには適していなかった(柔らかすぎる)ため、キートップはABSプラスチックを使用しています。ただし、プラスチック成形が厳しい公差の維持を進め、キーの移動長が0.187インチから0.110インチ(4.75mmから2.79mm)に短縮されたため、単一部品のキートップ/プランジャーをABSで作成し、キーボードのモノブロックも使用できるようになりました。 ABS製。

一般的な使用法では、「メカニカルキーボード」という用語は、個々のメカニカルキースイッチを備えたキーボードを指します。各スイッチには、下部にスプリングがあり、側面に金属製の電気接点がある完全に収納されたプランジャーが含まれています。プランジャーはスプリング上にあり、プランジャーを半押しするとキーが接点を閉じることがよくあります。他のスイッチでは、プランジャーを完全に押し下げる必要があります。接点を閉じるためにプランジャーを押す必要がある深さは、起動距離として知られています。ソフトウェアで起動距離を再設定できるキースイッチ付きのアナログキーボード、レーザー光線を遮断して動作する光学スイッチ、磁石を使ってホールセンサーを起動するキースイッチを使用したホール効果キーボードもご用意しています。

コントロールプロセッサ

スキャン手順

コンピューターのキーボードには、キーの押下をコンピューターの電子機器が理解できるキーコード[42](通常はスキャンコードに変換するための制御回路含まれています。キースイッチは、プリント回路基板を介して電気XYマトリックスに接続され、Yラインに電圧が順次供給され、キーが押されると、Xラインをスキャンして順次検出されます。

最初のコンピューターのキーボードは、メインフレームのコンピューターのデータ端末用であり、個別の電子部品を使用していました。最初のキーボードマイクロプロセッサは1972年にGeneralInstrumentsによって導入されましたが、キーボードは1978年に利用可能になって以来シングルチップ8048 マイクロコントローラバリアントを使用しています。 [43]キーボードスイッチマトリックスは入力に配線され、キーストロークをキーに変換しますコード、および取り外したキーボードの場合は、コードをシリアルケーブル(キーボードコード)を介してコンピューターのマザーボード上のメインプロセッサーに送信します。このシリアルキーボードケーブル通信は、コンピューターの電子機器がCaps Lock、Num Lock、およびScrollLockライトの照明を制御する範囲でのみ双方向です。

コンピューターがクラッシュしたかどうかのテストの1つは、CapsLockキーを押すことです。キーボードは、メインコンピューターで実行されているキーボードドライバーにキーコードを送信しますメインコンピュータが動作している場合、メインコンピュータはライトをオンにするように命令します。他のすべてのインジケータライトも同様に機能します。キーボードドライバーは、キーボードのShift、Alt、および制御状態も追跡します。

一部の低品質のキーボードでは、電気設計が不十分なため、複数のキーエントリまたは誤ったキーエントリがあります。これらは、複数のキーを同時に押すことができない不適切なキースイッチの「デバウンス」または不適切なキースイッチマトリックスレイアウトが原因で発生します。どちらの状況についても、以下で説明します。

キーボードのキーを押すと、キーの接点が数ミリ秒間互いに「バウンド」してから、しっかりと接触する場合があります。解放されると、非接触状態に戻るまで、さらに跳ね返ります。コンピューターが各パルスを監視している場合、ユーザーが1つだけだと思ったものに対して多くのキーストロークが表示されます。この問題を解決するために、キーボード(またはコンピューター)のプロセッサーは、キーストロークを時間の経過とともに集約して1つの「確認済み」キーストロークを生成することにより、キーストロークをデバウンス」します。

一部の低品質キーボードもロールオーバーの問題を抱えています(つまり、複数のキーが同時に押された場合、またはキーが非常に速く押されたために複数のキーが同じミリ秒以内に押された場合)。初期の「ソリッドステート」キースイッチキーボードは、キースイッチが互いに電気的に絶縁されているため、この問題はありませんでした。初期の「直接接触」キースイッチキーボードは、すべてのキースイッチに絶縁ダイオードを設けることでこの問題を回避しました。これらの初期のキーボードには「nキー」ロールオーバーがありました。これは、任意の数のキーを押すことができ、キーボードは次に押されたキーを認識し続けることを意味します。しかし、絶縁ダイオードを持たない「直接接触」キースイッチマトリックスで3つのキーが同時に押される(電気的に閉じられる)と、キーボードの電子機器は4番目の「ファントム」を見ることができます。3つのキーのX線とY線の交点であるキー。一部のタイプのキーボード回路は、一度に最大数のキーを登録します。 「ファントムキーブロック」または「ファントムキーロックアウト」とも呼ばれる「3キー」ロールオーバーは、3つのキーのみを登録し、3つのキーの1つが解除されるまで他のすべてを無視します。これは、特に高速タイピング(指が前のキーを離す前に新しいキーを押す)では望ましくありません。特に高速タイピング(指が前のキーを離す前に新しいキーを押す)、および特に高速タイピング(指が前のキーを離す前に新しいキーを押す)、およびゲーム(複数のキーを押すために設計されています)。

直接接触メンブレンキーボードが普及するにつれ、最も一般的なキーシーケンスを分析し、これらのキーを配置して、電気キーマトリックスにファントムキーが生成されないようにすることで、使用可能なキーのロールオーバーが最適化されました(たとえば、3つまたは4つ配置するだけです)。同じXまたは同じYラインで同時に押される可能性のあるキー。これにより、ファントムキーの交差/ショートが発生しなくなります。そのため、通常、3番目のキーをブロックしても問題はありません。しかし、低品質のキーボードデザインや知識のないエンジニアはこれらのトリックを知らない可能性があり、ゲームごとにレイアウトが大きく異なるか構成可能であるため、ゲームでは依然として問題になる可能性があります。

接続タイプ

Appleワイヤレスキーボード

ケーブルを使用してキーボードシステムユニット(より正確にはキーボードコントローラーに接続する方法はいくつかあります。これには、マザーボードに一般的に見られる標準のATコネクタが含まれ、最終的にはPS / 2USB接続に置き換えられました。 iMacシリーズのシステム以前は、Appleはキーボードコネクタに独自のApple DesktopBusを使用していました

ワイヤレスキーボードが普及しています。ワイヤレスキーボードには、送信機が組み込まれ、受信機がコンピューターのキーボードポートに接続されている必要があります。無線周波数(RF)または赤外線(IR)信号のいずれかで通信しますワイヤレスキーボードは、業界標準のBluetooth無線通信を使用する場合があります。その場合、受信機はコンピューターに組み込まれている可能性があります。ワイヤレスキーボードは電源を入れるためにバッテリーを必要とし、データの盗聴のリスクがある可能性がありますワイヤレスソーラーキーボードは自然光または人工光を使用して小さなソーラーパネルからバッテリーを充電します。1984年のApricotPortableは、IRキーボードの初期の例です。

代替のテキスト入力方法

マウスで制御されるオンスクリーンキーボードは、身体の不自由なユーザーが使用できます

光学式文字認識(OCR)は、すでに書き留められているが機械可読形式ではない既存のテキストを変換するためのキーの再生成よりも望ましいです(たとえば、1940年代のLinotypeで作成された本)。言い換えると、テキストを画像から編集可能なテキスト(つまり、文字コードの文字列)に変換するために、人がそれを再入力するか、コンピューターが画像を見て各文字が何であるかを推測することができます。OCRテクノロジーはすでに印象的な状態に達しており(たとえば、Googleブック検索)、将来に向けてさらに多くのことを約束しています。

音声認識は、音声を機械可読テキスト(つまり、文字コードの文字列)に変換します。この技術も高度な状態に達しており、さまざまなソフトウェア製品に実装されています。特定の用途(たとえば、医学的または法的な口述の書き起こし、ジャーナリズム、エッセイや小説の作成)では、音声認識がキーボードに取って代わり始めています。ただし、音声コマンドとディクテーションを発行する際のプライバシーの欠如により、この種の入力は多くの環境に不適切になります。

ポインティングデバイスは、物理的なキーボードの使用が不適切または不可能な状況でテキストや文字を入力するために使用できます。これらのアクセサリは通常、より頻繁に使用される文字または文字の組み合わせにすばやくアクセスできるレイアウトで、ディスプレイに文字を表示します。この種の入力の一般的な例は、GraffitiDasher、および画面上の仮想キーボードです。

その他の問題

キーストロークロギング

暗号化されていないワイヤレスBluetoothキーボードは、ユーザーが入力したキーをログに記録する目的でBluetoothパケットをスニッフィングおよび記録するために、キーボードと同じ部屋に秘密のリスニングデバイスを配置することにより、信号の盗難に対して脆弱であることが知られています。2011以前のMicrosoftワイヤレスキーボードには、この脆弱性があることが文書化されています。[44]

キーストロークロギング(多くの場合、キーロギングと呼ばれます)は、ユーザーのキーストロークをキャプチャして記録する方法です。特定の事務作業で従業員の生産性を測定するために合法的に使用される一方で、違法行為を見つけるために法執行機関によって使用されます、さまざまな違法または悪意のある行為のためにハッカーによっても使用されます。ハッカーは、パスワードまたは暗号化キーを取得する手段としてキーロガーを使用し、他のセキュリティ対策を回避します。

キーストロークロギングは、ハードウェアとソフトウェアの両方の手段で実現できます。ハードウェアキーロガーは、キーボードケーブルに接続されているか、標準のキーボード内に取り付けられています。ソフトウェアキーロガーは、ターゲットコンピューターのオペレーティングシステムで動作し、ハードウェアへの不正アクセスを取得したり、OSが提供する機能でキーボードに接続したり、リモートアクセスソフトウェアを使用して、記録されたデータをターゲットコンピューターからリモートの場所に送信したりします。一部のハッカーは、ワイヤレスキーロガースニファーを使用して、ワイヤレスキーボードとその受信機から転送されるデータのパケットを収集し、2つのデバイス間のワイヤレス通信を保護するために使用されている暗号化キーを解読します。

スパイウェア対策アプリケーションは、多くのキーロガーを検出してクレンジングすることができます。監視ソフトウェアの責任あるベンダーは、スパイウェア対策プログラムによる検出をサポートしているため、ソフトウェアの悪用を防ぎます。ファイアウォールを有効にしても、キーロガー自体は停止しませんが、適切に構成されている場合は、ログに記録された資料がネット上で送信されない可能性があります。ネットワークモニター(リバースファイアウォールとも呼ばれます)を使用して、アプリケーションがネットワーク接続を試みたときにユーザーに警告することができます。これにより、ユーザーはキーロガーが「自宅に電話をかける」のを防ぐことができます。「入力した情報を使用します。自動フォーム入力プログラムは、キーボードをまったく使用しないことでキーロガーを完全に防ぐことができます。ほとんどのキーロガーは、ログイン資格情報の入力とフォーカスウィンドウの別の場所での文字の入力を交互に行うことでだまされる可能性があります。[45]

キーボードは、キーボードで押されたキーを再構築するための特別なスパイ装置を使用して検出できる電磁署名を発することも知られています。Identity TheftCouncilのエグゼクティブディレクターであるNealO'Farrellは、InformationWeekに次のように述べています。すべてのキーストロークによって生成された電磁信号をキャプチャしてデコードします」とO'Farrell氏は述べています。「彼らは近くのオフィスのコンピューターからキーストロークをキャプチャすることさえできましたが、テクノロジーは特定のコンピューターに集中するほど高度ではありませんでした。」[46]

身体的傷害

コンピュータのキーボードデスクの適切な人間工学的設計は、時間の経過とともに発生し、長期的な障害につながる可能性のある反復運動過多損傷を防ぐために必要です。[47] 研究によると、以前に提唱されていた直立姿勢は椎間板変性症につながる可能性があり、45度のリクライニング姿勢の方が健康的であることが示唆されています。[48]

キーボードを使用すると、手、手首、腕、首、または背中に重傷(つまり、手根管症候群またはその他の反復運動過多損傷)を引き起こす可能性があります。[49]怪我のリスクは、1時間に数回起きて歩き回るために頻繁に短い休憩を取ることによって減らすことができます。同様に、ユーザーは手や手首の使いすぎを避けるために、1日を通してタスクを変える必要があります。キーボードで入力するときは、手を伸ばす必要がないようにキーボードとマウスを配置して、肘を横にして肩をリラックスさせてください。手首がまっすぐになるように椅子の高さとキーボードトレイを調整し、手首を鋭いテーブルの端に置かないようにする必要があります。[50]タイピング中は手首や手のひらレストを使用しないでください。[51]

特別なキーボード、マウスの交換、ペンタブレットのインターフェースから音声認識ソフトウェアに至るまでのいくつかの適応技術は、怪我のリスクを減らすことができます。一時停止ソフトウェアは、頻繁に一時停止するようにユーザーに通知します。縦型マウスやジョイスティックマウスなど、より人間工学に基づいたマウスに切り替えると、安心できる場合があります。

マウスの代わりにタッチパッドまたはグラフィックタブレット付きのスタイラスペンを使用することで、腕や手の繰り返しの負担を軽減できます。[52]

も参照してください

参考文献

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外部リンク