薄膜鍵盤、機械鍵盤,它們的原理到底哪裡不一樣?
薄膜鍵盤、機械鍵盤,它們的原理到底哪裡不一樣?
2016.12.25 | 產品

許多讀者或許對鍵盤的研究不深,常常在商場或購物網站選購鍵盤時,常常看到許多不同的名稱,例如背光鍵盤、電競鍵盤、多媒體鍵盤、無線鍵盤、機械鍵盤等等,而被弄得一頭霧水吧。這次筆者就來針對不同的鍵盤觸發種類,做個簡單的介紹,讓大家能對這些差異有所認識。

功能、分類大不同

鍵盤最主要的功能就是用來輸入文字,所以就需要具備能夠滿足各國語言輸入需求的設計,以台灣常見的鍵盤來說,是以英文的QWERTY鍵盤配製為基礎,並加入注音符號與倉頡字根,能夠進行中、英文輸入。

這種鍵盤的名稱來源,是因為「QWERTY」是鍵盤字母區左上方第一行的前6個字母,這種鍵盤是由克里斯多福•蕭爾斯(Christopher Sholes)設計,會這樣安排的主要原因,是因為還在使用打字機的1870年代,為了要把常用的字母隔開,而減少打字時連動杆之間的擠壓及避免發生故障,隨著時間演進就成為標準的英文、拉丁字母的標準鍵盤配置。

在尺寸的分類上,主要可以分為具備打字區、編輯鍵區、數字鍵區的標準尺寸鍵盤(也稱作100%鍵盤),或是拿掉無數字鍵區的80%鍵盤,或是只有打字區的60%鍵盤,以及只有數字鍵的20%鍵盤。如果以背光功能來分類,則可分為沒有背光的一般鍵盤,或是在按鍵下方設有小型光源的單色背光,或是採用全採LED的可調整的彩色背光鍵盤。只於照連線方式來分類,則可分為有線與無線鍵盤,目前有線鍵盤大多採用USB介面,而無線鍵盤則採用藍牙或2.4GHz RF無線電波傳輸。

另一個常見的分類,就是按照功能進行區分,除了一般用途鍵盤之外,還有加入播放、暫停、快轉、音量控制等功能的多媒體鍵盤,或是加入巨集、快捷鍵、多鍵同時輸出(NKRO)、防鬼鍵的電競鍵盤。

上面講到的這些鍵盤,大多可以直接從外觀進行分辨,所以要區別彼此並不會太過困難。至於筆者這次主要介紹的部分,則是根據鍵盤按鍵下方的機構設計進行說明,這些不同的機構各有不同的觸發原理,因此也會影響打字時的手感。

從外觀可以清楚分辨這是款無線60%鍵盤.jpg
從外觀可以清楚分辨這是款無線60%鍵盤。
圖/ T客邦
因為此款鍵盤會發出彩色的背光,因此可以判斷搭載全彩LED背光功能.jpg
因為此款鍵盤會發出彩色的背光,因此可以判斷搭載全彩LED背光功能。
圖/ T客邦
電競鍵盤的造型通常比較酷炫,也不難從多樣的功能鍵看出端倪.jpg
電競鍵盤的造型通常比較酷炫,也不難從多樣的功能鍵看出端倪。
圖/ T客邦

薄膜式鍵盤是最基本的選擇

所謂的觸發方式,就是指鍵盤內部的電子元件如何偵測到使用者按下按鍵的方式,其中最基本、便宜的設計就是薄膜式鍵盤,在所有鍵盤之中佔了相當大的比例。

薄膜式鍵盤的主要構造由3層薄膜形成,上下層會在按鍵對應的位置,留下圓型的導電接觸點,中間層則為絕緣層,可以避免上下層直接互相接觸造成短路。當使!!者按下鍵盤的按鍵時上層的導電薄膜就會受到擠壓,而碰觸到下層導電薄膜,如此一來就會接通電路,能夠送出按鍵被按壓的訊號。

由於這類鍵盤的生產方式簡單,成本也很低廉,所以無論有線或無線鍵盤,大概只要低於新台幣1,000元的產品,大多就是薄膜式鍵盤。然而它最大的問題,就是比較容易因為硬體設計的缺陷而發生鍵位衝突,常見的情況就是會在同時按下多顆按鍵時,其中幾個按鍵的訊號沒有發出,或是沒有按下的按鍵卻發出訊號,可能會造成遊戲操作的問題,若有電競需求的使用者可以尋求支援N-Key Rollover(NKRO)的產品,以避免鍵位衝突的問題。

薄膜式鍵盤採用3層薄膜構成的設計,透過上、下層是否因按鍵擠壓而接觸,做為觸發的判斷.jpg
薄膜式鍵盤採用3層薄膜構成的設計,透過上、下層是否因按鍵擠壓而接觸,做為觸發的判斷。
圖/ T客邦

薄膜式鍵盤還可混搭不同機構

一般的薄膜式鍵盤,在導電薄膜上會鋪上1片橡膠帽,當使用者壓下按鍵時,橡膠帽會受力彎曲,而放開後則會反彈回去,其過程中帶來的回饋力道,就會形成打字時的手感,由於橡膠帽會隨時間變質老化,造成越來越難按甚至彈不回來的情形,因此耐用性比較差。

至於常見於筆記型電腦的薄型鍵盤,因為一般橡膠帽太占空間,而改採較薄橡膠帽搭配剪刀腳的機構設計,在壓下按鍵的過程中,X型的剪刀腳械構會穩定整個鍵帽,並在反彈時讓鍵盤回到原始狀態,提升打字手感。

另外也有些薄膜式鍵盤,會在按鍵與橡膠帽間加入POM導套,可以讓薄膜式機構的反饋力道更平均地分散在鍵帽上,所以按壓鍵帽時並不會像普通薄膜式鍵盤一般感到晃動,整體穩定性較高。

常見於筆記型電腦的剪刀腳結構設計,可以降低鍵盤的厚度,同時提供穩定的手感.jpg
常見於筆記型電腦的剪刀腳結構設計,可以降低鍵盤的厚度,同時提供穩定的手感。
圖/ T客邦
有些薄膜式鍵盤會在橡膠帽上方加入POM導套,若採十字軸型式,還可以替換機械式鍵盤用的鍵帽.jpg
有些薄膜式鍵盤會在橡膠帽上方加入POM導套,若採十字軸型式,還可以替換機械式鍵盤用的鍵帽。
圖/ T客邦

機械鍵盤手感因軸而異

至於我們常常在電競鍵盤的標示上看到的「機械軸」或「機械式鍵盤」等稱呼,則是因為在每個按鍵下方,都透過獨立的機械式開關來觸發訊號,而這些零件就稱為鍵軸。

機械軸可以拆分為塑膠軸心、彈簧與觸發用的銅片,當壓下按鍵時,塑膠軸心就會去擠壓銅片,並讓2片銅片接觸在一起以送出訊號,放開按鍵時則由彈簧提供回彈力道。由於彈簧的耐用度比橡膠帽高,因此鍵盤的整體壽命也會比較長。

機械式鍵盤的另一個特色,就是打字手感會因不同的機械軸而異,以德國Cherry所生產的機械軸為例,其名稱是以塑膠軸心的顏色而定,青軸會有很大的卡榫聲,打起來有段落感但回彈力道較輕,黑軸則是按下的聲音較小,打起來無段落感但回彈力道較強,使用者可以依個人喜愛選擇不同的機械軸。

由於電競玩家對操作手感的要求較高,因此許多電競鍵盤會推出各種不同機械軸版本,讓玩家選擇最順手的版本.
由於電競玩家對操作手感的要求較高,因此許多電競鍵盤會推出各種不同機械軸版本,讓玩家選擇最順手的版本。
圖/ T客邦
將機械軸拆解後,可以看到軸帽、軸心、彈簧、底座、銅片等部分.png
將機械軸拆解後,可以看到軸帽、軸心、彈簧、底座、銅片等部分。
圖/ T客邦

高階專屬的電容鍵盤

除了薄膜式與機械式鍵盤之外,比較常見的觸發方式還有採用似於電容開關原理的電容鍵盤,它運作的原理是當壓下按鍵時,會改2片變電極間的距離,藉此產生電容值的變化,進而觸發鍵盤訊號。

電容鍵盤最大的優點就是訊號的觸發由電容值的變化產生,整個觸發過程不需任何元件的接觸,不像薄膜式或機械式鍵盤,靠導電薄膜與機械軸的接觸導電產生訊號,因此電容鍵盤也稱為無接點式鍵盤。這種設計的好處在於機械結構沒有實際接觸,不但讓操作更加靈敏,也可以減少磨損,讓使用壽命得以延長。

俗話說得好,不可能又要馬兒好、又要馬兒不吃草,電容鍵盤最大的缺點就是價格不便宜,以日本Topre所推出的電容鍵盤為例,新台幣7,000至8,000元的產品比比皆是,其他廠商較便宜的電容鍵盤也逼近新台幣5,000元,可能會讓想要嘗試的玩家打退堂鼓。

以Topre的電容鍵盤為例,它的回彈力量是由內部的錐形彈簧提供,能夠提供穩定的操作手感.jpg
以Topre的電容鍵盤為例,它的回彈力量是由內部的錐形彈簧提供,能夠提供穩定的操作手感。
圖/ T客邦
從拆解圖可以看到電容鍵盤的彈簧與機械式鍵盤長得並不一樣.jpg
從拆解圖可以看到電容鍵盤的彈簧與機械式鍵盤長得並不一樣。
圖/ T客邦

認清使用需求,操作手感需親自體驗

回歸挑選鍵盤的主題來看,筆者建議讀者在挑選鍵盤時能先思考自己的使用需求,例如是以文書工作為主,還是要用在遊戲的比重多一點,然後再思考是要追求舒適的手感,還是敏捷的操作性,以及對其他功能的需求為何。

以筆者自己的需求為例,雖然我會玩許多遊戲,但是主要都是使用手把與搖桿操作,幾乎不會以鍵盤操作遊戲,反而是因為工作需求需要長時間打字,加上時常需要輸入數字,因此首選的尺寸莫過於100%鍵盤。至於在打字手感方面,因為從學生時期就習慣了某款薄膜式鍵盤的手感,也因價格便宜的關係,所以在辦公室、家中都購買相同的鍵盤,讓自己能在最熟悉的情況下工作。

至於以遊戲為主要考量的話,則可優先考慮具有防鬼鍵與NKRO功能的鍵盤,以免因為發生鍵位衝突而影響操作。至於在快捷鍵與巨集方面,則可視遊戲需求而定,如果常玩的遊戲需要輸入許多長串指令的話,則可選擇巨集功能較強的鍵盤,讓自己能以更短的時間輸入指令搶得先機。

不過最重要的,還是需要並親自到賣場試用、比較各鍵盤不同的操作手感,畢竟在網路上看了半天規格與介紹,還是不如親自體驗來的實際,如此一來才不會賣到與自己手感習慣相差太多的鍵盤。

本文授權轉載自:T客邦

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迎戰大缺工時代!德國凱馳在台首推「智慧自主洗地機器人」,開啟商用清潔革命
迎戰大缺工時代!德國凱馳在台首推「智慧自主洗地機器人」,開啟商用清潔革命

在少子化與高齡化的雙重夾擊下,台灣勞力結構正面臨前所未有的嚴峻挑戰,預估從2020至2030年間,15至64歲的勞動人口將減少約10.3%。「缺工」不再是短期波動,而是長期影響各行各業的結構性危機,尤以高度依賴人力的清潔產業為甚。

然而在後疫情時代,社會對場域的衛生標準只增不減,加上大型商場、交通樞紐、物流中心與高科技廠房的建設面積每年持續擴增,清潔人員招募困難且年齡漸趨中高齡,有限人力難以扛起龐大的日常清潔工作。

面對亟待填補的市場空缺,全球清潔設備領導品牌德國凱馳,憑藉深厚的專業底蘊與嚴謹的研發標準,首次在台推出「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」,為台灣大型商用場域提供劃時代的智慧清潔解方。

凱馳總經理李恒毅觀察,少子化與高齡化衝擊清潔產業,透過更省時省力的「人機協作」模式,可大幅減輕第一線清潔人員負擔。
凱馳總經理李恒毅觀察,少子化與高齡化衝擊清潔產業,透過更省時省力的「人機協作」模式,可大幅減輕第一線清潔人員負擔。
圖/ 數位時代

凱馳總經理李恒毅強調,「KIRA BR 50並非要取代清潔人員,而是建立更省時省力的『人機協作』模式。」在傳統模式下,清潔人員必須拖著重達數十公斤的水桶與設備,在大面積區域來回奔波,耗時費力。有了KIRA BR 50後,機器人能精準且獨立承接大面積地板的頻繁清掃與洗刷,讓清潔人員將珍貴時間與專注力轉移至桌面、扶手及高接觸頻率的精細區域清潔,大幅減輕第一線負擔。

集結百年洗地技術與智慧科技,四大特點樹立清潔標竿

事實上,市場不乏新創科技公司推出清潔機器人,但凱馳業務總監李敍均指出,大多新創公司擅長科技部分,但對於「如何把地洗乾淨」的清潔本質缺乏經驗。德國凱馳成立近百年來,早已是這方面的專家,歷經總部反覆打磨,KIRA BR 50結合凱馳的專業工藝與前沿科技,以四大特點樹立智慧清潔標竿。

凱馳業務總監李敍均指出,「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」經過德國總部嚴格打磨才正式問世,展現德國工藝的嚴謹與專業。
凱馳業務總監李敍均指出,「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」經過德國總部嚴格打磨才正式問世,展現德國工藝的嚴謹與專業。
圖/ 數位時代

首先是「高效清潔」,相較一般清潔機器人使用盤刷,容易讓污垢在地面旋轉滯留,KIRA BR 50採用獨家滾刷技術,一次完成預掃、收集垃圾、洗地與擦乾,搭配側刷貼近牆角,完成零死角邊緣清潔。每分鐘超過1300轉的高轉速刷頭,加上業界最高刷壓,大幅提升清潔效果,最高每小時可自主清潔高達2365平方公尺,相當於5.6座籃球場,一小時即可完成約兩次台北車站大廳的清潔作業,非常適合面積廣大的車站、機場、物流中心等大型場域使用。

第二是「極致安全」,隨著智慧設備進入高科技產業與政府機關等敏感場域,企業對設備安全與隱私防護的要求也日益提高,KIRA BR 50配備「3D點陣式影像偵測技術」,當機器人在環境感知與避障時僅呈現去識別化的點陣雲,不記錄或上傳實體影像,從源頭杜絕案場影像與隱私資訊被記錄或外洩的疑慮。此外資料傳輸裝置均支援AES-256位元高規格加密,並通過IEC與Syss等多項國際認證的自主導航、電氣安全與防駭客入侵設計,領先競品,建立清潔機器人極致安全的新標準。

第三是「解放人力」,大面積且重複的洗地工作交給機器人後,第一線員工便能投入更多需要專業服務的細緻清潔工作;同時搭配四合一自動工作基站,能自動高速充電、補充清水、排放汙水、清洗水箱,讓清潔人員更加省事。

第四是「友善操作」,考量許多清潔人員為中高齡族群,機身特別以簡單顏色和圖形化介面標示清潔人員可獨立操作的簡易按鈕,直覺易懂。針對開放式大面積,僅需人工操作一次,機器人便可在短時間內自主完成地圖掃描與路徑規劃,並具備智慧記憶功能,能自動回補因臨時障礙物而漏洗的區域,無須專業工程師提前設定地圖與電子圍籬,大幅降低使用門檻。

第一線清潔龍頭實測驗證,人機協作打造清潔新紀元

這套智慧清潔方案在正式推向市場前,也已在台灣機場等第一線大型場域實地驗證,與凱馳合作長達10多年的台灣清潔產業龍頭——信實集團,正是這場科技變革的最佳見證者。

信實集團副總經理趙雪吟相當期待未來在大型公共場域中引進KIRA BR 50,藉此提升清潔效率。
信實集團副總經理趙雪吟相當期待未來在大型公共場域中引進KIRA BR 50,藉此提升清潔效率。
圖/ 數位時代

信實集團承攬機場、車站等眾多大型公共標案,對設備品質與安全極為挑剔,信實集團副總經理趙雪吟坦言,「服務業缺工已經是全面性挑戰,第一線清潔產業長期面臨人力招募困境,引進自動化設備是不可逆趨勢。」

早在一、兩年前他親赴德國凱馳,看到KIRA BR 50後,便非常期待正式在台上市的一天。此次信實率先參與驗證,對KIRA BR 50展現出的穩定度與清潔效率印象深刻,不僅能高效自主洗地,完成後還會返回工作站維護充電,讓有限人力集中於精細工作上。

「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」具備四大特點,以高效清潔與極致安全協助企業穩定清潔量能。
「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」具備四大特點,以高效清潔與極致安全協助企業穩定清潔量能。
圖/ 數位時代

趙雪吟也特別強調,公家機關與大型企業標案對設備的製造品質、電氣安全與資安防護有嚴格標準,凱馳耗費數年進行嚴謹測試與多項國際認證,正是信實能放心將機器人引入重要案場的關鍵,期望未來導入至更多大型公共場域。

隨著KIRA BR 50正式登台,凱馳不僅為缺工時代提供最佳解方,也展現作為全球清潔設備領導品牌的前瞻視野,敏銳洞察清潔產業缺工、高齡化的必然趨勢,從第一線人員與企業實際需求出發,提前佈局研發對應智慧產品。未來凱馳將持續以領航者之姿,引進多元的專業清潔機型,讓「人機協作」不再只是前瞻概念,而是兼顧品質、安全與人本價值的最佳幫手,全力助攻台灣清潔產業邁向更高效、智慧、也更有溫度的全新紀元。

在2026台北國際自動化工業大展中,凱馳也將「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」帶到現場,展示人機協作的智慧清潔模式。
在2026台北國際自動化工業大展中,凱馳也將「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」帶到現場,展示人機協作的智慧清潔模式。
圖/ 數位時代
關鍵字: #機器人

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