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第94回 あなたはどのタイプがお好み? −パソコン用キーボード−

 パソコンは、ソフトウエアしだいでさまざまな用途に使える、たいへん便利な機械です。それをより便利に、そして快適に使うための「入力装置」も、実にさまざまなものが考案され、実用化されてきました。
 今回は、そのうち、キーボードのことについてお話ししたいと思います。

キーボードの基本動作
 パソコン用キーボードとは、それぞれのキーに割り当てられた信号を、タイプされた順にパソコン本体へ送信する装置、ということができます。つまり、キーひとつひとつが信号をON/OFFするスイッチで、通常の状態ではOFF、押し下げた状態でONを表わします。
 それぞれのキーに割り当てる信号の座標は、通常「行」と「列」で構成されることから、「キーボードマトリクス」と呼ばれます。Aのキーを押した時に、そのマトリクスを読み取り、パソコン本体へ「Aのキーが押されました」という信号を送信するのは「キーボードマイコン」の役割です。
 この動作を円滑に行なうと同時に、快適なタイピングを実現するため、キーボードには実にさまざまな工夫が盛り込まれています。たとえばキートップ自体の配置と形状、キートップを保持する機構などによって、キーボードの使い心地は大きく変わります。また、信号をON/OFFするための「スイッチ」と、キーのストローク(キーを押し下げ/押し戻す動き)を司る「ばね(スプリング)機構」も、非常に重要な構成要素になります。
 今回は、そのスイッチとばねに注目してみましょう。

「メンブレンスイッチ」と「ラバーカップ」

 現在、市販されているパソコン用キーボードは、ほとんどが「メンブレンスイッチ」と「ラバーカップ」を組み合わせた構造を採用しています。
 メンブレンスイッチとは、フィルム上にマトリクスの回路パターンを印刷したシートによるスイッチです。さまざまな構造がありますが、基本は接点と接点の間に絶縁体をはさみ、ある程度以上に押し下げられた状態になると接点同士が接触して電気が流れ、スイッチがONになる、というものです。
 キーボード用の回路は、非常に多くのスイッチによって構成されています。たとえば、デスクトップパソコン用日本語キーボードで現在最もポピュラーなタイプでは、109個ものキー、すなわちスイッチを持っています。
 メンブレンスイッチは印刷で作れるため、数多くのスイッチを持たなければならないキーボード用回路を作る上で、たいへん都合がいいのです。つまり、製造コストの点で有利になります。


 ラバーカップは、ゴムでできたドーム状のばねです。通常はキートップをイニシャル位置に保持し、押し下げられた状態から再びイニシャル位置へ復帰させる役割を果たしています。また、キーを押し下げて行く過程の感触、いわゆるタイプ感を大きく左右します。
 ばね機構に関しては、ラバー以外に金属ばねを併用することで、タイプ感などを向上させているものもあります。また、ストロークが小さくなりがちなノートパソコン用キーボードでは、ストローク中にキートップがぐらつくことを防ぐ目的で、パンタグラフなどの補助ガイド機構を併用していることも珍しくありません。

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