コンピューターのキーボード: それは何で、どのように機能しますか?

キムによって 更新しました： 2022 年 6 月 26 日

パソコンのキーボード は、あらゆるコンピューターに不可欠なコンポーネントであり、タスクを実行するためにマシンと対話するために使用されます。 いくつかのキーとボタンで構成されており、その中には特殊な機能を持つものもあります。 キーボードは、コマンドやデータを入力するために使用され、通常はマウスまたはトラックパッドが付属しています。

この記事では、 キーボードの構造 そしてそれがどのように動作しますか。

パソコンのキーボードとは？

コンピューターのキーボード 文字、数字、およびその他の記号をコンピューターに入力するために使用される入力デバイスです。 通常、上下に配置された数列のキーで構成され、各キーに異なる機能があります。 キーボード レイアウトは、オペレーティング システムや国によって異なります。. コンピューターのキーボードで入力すると、指示やデータをデバイスにすばやく入力できるため、時間を節約できます。

コンピュータのキーボードは、ほとんどが印刷版のレイアウトに基づいていますが、特別な機能のための追加のキーも含まれています。 彼らはまた、典型的には 人間工学に基づいて設計された 長時間の快適なタイピングを実現します。 多くのキーボードも機能します ショートカット または、特定の Web ページやアプリケーションを開くなどの一般的な作業タスク用の専用ボタン。 さらに、タイピストが特定の文字をすばやく正確に見つけられるように、キーのサイズが異なる場合があります。 一部のキーボードには カスタマイズ可能な照明オプション ユーザーが好みに応じてバックライトの配色をカスタマイズできるようにします。

パソコンのキーボードの種類

コンピュータのキーボードにはさまざまな形やサイズがあります。 ただし、いくつかの一般的なキーボード タイプを使用できます。 コンピュータの目的と実行する必要がある作業に応じて、各タイプのキーボードはニーズに応じて異なります。

• メンブレンキーボード: これらのキーボードは、キーの下に平らなゴム製の表面があり、メンブレン スイッチを使用してキーの押下を登録します。 通常、安価で掃除や交換が簡単ですが、他のタイプのキーボードよりも触覚が鈍くなる傾向があります。
• メカニカルキーボード: その名前が示すように、これらは各キーキャップの下にあるメカニカル スイッチを使用して、タイピングやゲームの際の応答感を高めます。 この追加されたレベルの品質のため、これらのタイプはメンブレン モデルよりも高価になる傾向がありますが、作業中またはゲーム中の精度を重視するユーザーに優れたユーザー エクスペリエンスを提供します。
• ワイヤレスキーボード: ワイヤレスまたは「Bluetooth」キーボードは、ケーブルではなく電波を使用してコンピュータやその他のデバイスに接続します。 通常はワイヤレス専用ですが、必要に応じてワイヤレス USB レシーバーを接続することもできます。 これらのスタイルはワイヤーが不要なため、移動性が向上し、リモート ワーク環境に最適です。
• 人間工学キーボード: これらの特別なデザインは、タイピング中に手をさらにサポートする湾曲したキー レイアウトを特徴としており、手根管症候群 (CTS) のリスクを軽減します。 人間工学に基づいたモデルの中には、別のサイズのキーが付属しているものもあります。これにより、より大きなキー上での指の配置の間違いによるエラーが少なくなり、より速く入力できます。 より速く、より快適なタイピング セッションを探しているタッチ タイピスト。

コンピュータのキーボードの構造

コンピューターのキーボードの構造を理解する 基本的なタイピング スキルを習得し、キーボード ショートカットに習熟するには不可欠です。 コンピュータの主要な入力デバイスであるキーボードは、データの入力を可能にするさまざまなコンポーネントと機能で構成されています。

このセクションでは、 コンピューターのキーボードの構造 データ入力を容易にするために各部分がどのように機能するかについて説明します。

キーボード・レイアウト

標準的なコンピューターのキーボード レイアウトには 104 個のキーがあります。 として知られるレイアウト クワーティは、キーボードの左上隅にある最初の 1873 つのキーにちなんで名付けられました。 XNUMX 年に Christopher Sholes によってデザインされ、最も一般的に使用される文字と特殊文字が含まれています。

A キーパッド は、計算のために右側に配置されます。 入力します 情報を送信するためのキー。 また、 テンキー 左側に 数字キー 計算に使用したり、Microsoft Excel や Word などのプログラムやアプリケーションにデータを入力したりするために使用します。

その他の一般的なキーは次のとおりです。 F1 ～ F12 一番上の行に沿って見つかります。 主に、次のようなプログラム内のショートカットやコマンドにアクセスするために使用されます。 画面を印刷する & 名前を付けて保存。 A キャプスロック キーも含まれており、Caps Lock が無効になるまで、入力した文字を小文字ではなくすべて大文字で表示できます。 Alt (代替) & Ctrl (コントロール) キーは、その周りにある他のファンクション キーと組み合わせると、追加のショートカット オプションを提供します。

　 矢印キー はこれらのファンクション キーの下にあり、特定のタスクで必要なときに上下左右に移動できるようにします。 あ スペースキー 入力時に単語間にスペースを提供します。 バックスペース カーソルの左側のテキストを消去します。 タブ カーソルを一定数のスペースだけ前方に進めます。 インセット & 削除 それぞれテキストを削除または追加します。 返品 別の行に進む前に入力されたものを受け入れます。 エスケープ ウィンドウを閉じるか、プログラムを一時停止します。 Windows キーは通常どちらかの端にあり、主に次のような他のボタンと同時に押された選択メニュー項目を開くために使用されます。 R (実行コマンド).

キーの種類

コンピューターのキーボードに関して言えば、キーは目的と機能に基づいてさらにカテゴリに分類できます。 通常、それぞれにさまざまな機能を持つ XNUMX つのキー タイプがあります。以下にリストします。

• 英数字キー: アルファベットと数字を表します。 これらは、コンピューターのキーボードで見られる最も一般的なタイプのキーであり、数字、句読点、および記号のキーだけでなく、すべての英字が含まれます。
• ファンクションキー: 標準のコンピュータ キーボードの上部に配置されている 12 個のファンクション キーは、キーストロークを組み合わせて使用​​できます ( Control [Ctrl]、Alt [Alt] または Shift [Shift] ボタン) を使用して、アプリケーションの開閉や Microsoft Office プログラムのリボン タブ間の移動など、片手で多くの操作を実行できるようにします。
• 特別なファンクションキー: これらは主にアプリケーション内で特定のタスクを実行するために使用され、使用されているプログラムによって異なります。 例としては Control+C (コピー)、Control+X (切り取り)、Control+V (貼り付け). さまざまなプログラムで作業するときに特定のキーが何をするかについての詳細は、プログラムのヘルプ メニューで専用のショートカット キーの説明を参照してください。
• ナビゲーション & コマンド キー: ナビゲーション キーには、ドキュメント内でカーソルを簡単に移動できる矢印キーが含まれています。 行の先頭または末尾にすばやく到達できるホーム キーとエンド キー。 既存のテキストの前にテキストを挿入するのに役立つ挿入キー; Page Up キーと Page Down キーを使用すると、すばやく上下にスクロールできます。 コマンドまたは Windows キー 次のようなショートカットキーの組み合わせを介してメニューにアクセスすることにより、アプリケーションのメニューやその他の機能にすばやくアクセスできます Alt+F4 でアプリケーションまたはプログラムを終了 等々

キーボードスイッチ

コンピュータのキーボード 何百もの小さなメカニカル スイッチで構成されており、押すとアクティブになり、コンピューターに信号が送信されます。 各キーはバネ仕掛けのスイッチに取り付けられており、押されると、システムのコントローラーがピックアップできる信号をトリガーします。 ほとんどのキーボードが使用 ラバードームまたはメカニカルスイッチ 各キーストロークを登録します。後者は、応答時間が速く、耐久性が高いため、ゲーマーの間でより人気があります。

最も一般的なタイプのキーボード スイッチは、 メンブレンスイッチ、絶縁体材料によって分離された導電性材料の XNUMX つの層で構成されます。 キーが押されると、プランジャーが最上層に押し下げられ、XNUMX つの導電層の間に電気的接触が生じ、スイッチの信号がアクティブになります。

繰り返しになりますが、一部のハイエンド ゲーミング キーボードで使用されているその他のスイッチは、 メカニカルスイッチ & 電気機械スイッチ ような 静電容量センシング スイッチ (CMOS) or 磁気抵抗スイッチ (MR). メカニカル スイッチは、従来のラバー ドーム キーよりも押す力が大きくなりますが、より強力で信頼性の高いリアクション スプリングが内蔵されているため、作動時の触覚応答が向上し、耐久性が向上します。 電気機械式キーボード スイッチは、直接の物理的な接触ではなく電子的に圧力を感知するため、ボタンの寿命を犠牲にすることなく、より高い精度でより速いタイピング速度を提供します。

コンピュータのキーボードはどのように機能しますか?

コンピュータのキーボード コンピュータの最も一般的な入力デバイスの XNUMX つです。 それらは、テキスト、数字、およびその他の特殊文字をコンピューターシステムに入力するために使用されます。 しかし、それらはどのように正確に機能するのでしょうか? この記事では、 コンピューターのキーボードのしくみ また、コンピューターの使用がどのように簡単になるかについても説明します。

キーボードスキャン

キーボードスキャン コンピュータのキーボードとコンピュータのメイン プロセッサとの間の通信方法です。 スキャン プロセスは次のように機能します。キーボードのキーが押されると、接触面を介してプリント回路基板 (PCB) の下側に電気信号が送信されます。 次に、この信号によってスイッチがアクティブになり、H ブリッジ回路が作動し、キーボード コントローラーとメイン コンピューターの CPU に、どのキーが押されているかが通知されます。

キーボード スキャンの背後にある基盤となるテクノロジは、次のように知られています。 マトリックスコーディング. マトリックス コーディングでは、XNUMX 次元のグリッド パターンまたはマトリックスでさまざまな接点を接続して、キーストロークごとに固有の信号を生成します。 マトリックス コーディングには XNUMX つの基本的なタイプがあります。 直接だがペアワイズ or 直接アドレス指定のマトリックス. 直接かつペアワイズには、個々の接点をペアに個別に配線する必要がありますが、直接アドレス指定では回路が単純なため、必要な検出が少なくなります。

キーを押すたびに、どのキーが押されたかを確認するために、XNUMX 点中 XNUMX 点にアクセスする必要があります。 信号は、CPU によって登録された組み合わせを識別するために、行固有および列固有のピンからこれらの XNUMX つのワイヤに沿って送信され、別のボタンが押されたときに新たに開始する前に、その XNUMX 回のキー押下のスキャン プロセスを完了します。

キー押下検出

コンピューターのキーボードの使用 キー押下検出技術 キーが押されたことを検出します。 これには、すべてが連携して動作する多数のコンポーネントを使用することが含まれます。

最も基本的なコンポーネントは、 個別スイッチ キーボードの各キーの下にあります。 キーが押されると、このスイッチは電気信号をキーボードのメイン回路基板に送信し、それをコンピュータ自体に中継します。 その結果、何かを入力したり、他のキーを押したりするたびに、キーボードからの入力として登録されます。

キーの下のスイッチは、長持ちするように設計されています。 何百万ものプレスこれにより、キーボードが今後何年にもわたって正確で耐久性を維持できるようになります。 使用するスイッチの種類に応じて、電気信号を送信する前に、特定のキーのセットが異なるレベルの圧力または移動を必要とする場合があります。 たとえば、一部のスイッチでは次のことが可能です。

• より短い移動距離 他の人よりもプレッシャーが少なくて済みます。
• これらのスイッチをさまざまなタイプのキーボードに組み込むことで、開発者は特定のサイズのキーボードをゲームから事務作業まであらゆる用途に適したものにすることができます。

キーボード通信

キーボードがコンピュータと通信できるようにするメカニズムは複雑で、複数のコンポーネントが関係しています。 最も単純な場合、キーボードは、信号を読み取り可能なデータに変換する別のコントローラー ボードに接続されます。 その後、データはいくつかの専用ケーブル タイプの XNUMX つを介して送信されます (多くの場合、 PS/2 または USB) コンピューターに送信され、そこで処理および操作されます。

物理的なボタンを押すと、a と呼ばれる電子スイッチが作動します。 メンブレンスイッチ. このスイッチは、小さなスペーサーで区切られた XNUMX 枚の柔軟なシートに取り付けられています。 打鍵の圧力がかかると、上部のフレキシブルシートがその下のXNUMX番目のシートと接触し、電気信号がキーボード本体内のコントローラーボードに送信されます。 このコントローラ ボードは、押されたキーに関する情報を受け取り、各キーの押下を スキャンコード キーボード上の位置に対応します。 結果として得られるスキャン コードは、USB または PS/2 ポートを介して送信される機械語命令コードによって最終的に読み取り可能なテキストに変換され、書き込みまたはゲーム コマンドがモニター画面に表示されます。

現代のキーボードの別のコンポーネントには、 バックライト技術 夜間の使用や、ゲーム シナリオでのキーの強調表示に使用できます。 LED ライトは特定のキーの下に配置されており、メイン ディスプレイ自体に対して必要な光の量に応じて、オンとオフを切り替えることができます。

コンピュータのキーボードを使用する利点

コンピュータのキーボード コンピューターで入力する便利な方法を提供します。 それらは、提供することでユーザーの生活を楽にするように設計されています ショートカット キー、人間工学に基づいたデザイン、および指先での素早い応答時間. さらに、キーボードは汎用性が高く、ドキュメントの入力、プレゼンテーションの作成、ビデオ ゲームの制御など、さまざまな用途に使用できます。

探検しましょう パソコンのキーボードを使うメリット:

生産性の向上

コンピューターのキーボードの使用 多くのシナリオで生産性を大幅に向上させることができます。 コンピューターのキーボードは、コンピューターまたはラップトップやタブレットなどの他のデバイスにテキストを入力するために使用されるデバイスです。 これは通常、長方形のベースに複数のキーが並んでおり、ユーザーがデータをすばやく正確に入力できるようにします。

仮想キーボードやタッチスクリーン キーボードなどの他のタイプのキーボード入力と比較して、コンピューターのキーボードは、 エラーを減らしながらより速いタイピング速度. さらに、他の形式のキーボード操作では利用できないさまざまな種類のショートカットや機能へのアクセスを提供します。 これにより、データ入力がより効率的になり、ユーザーの時間を節約できます。

さらに、一部のコンピュータ キーボードには、特定の目的のために設計された一連の特殊キーが装備されています。 たとえば、 「挿入」キー ユーザーは既存のテキストを上書きせずに文字を挿入できます。 これは、頻繁に修正を行ったり、既存のテキスト文字列に新しい情報を追加したり、精度と速度を必要とする他の同様のタスクを実行したりする必要がある場合に特に便利です。

最後に、最新のキーボードには多くの場合、次のような追加機能があります。 マルチメディアキー 特定のアプリケーションや機能にすばやくアクセスできるようにする (つまり、サウンドをミュートする)。 これにより、ユーザーはキーボードから手を離すことなく特定のコマンドを実行できるようになり、ワープロ プログラムやオーディオ プレーヤーなどのアプリケーションを操作する際の全体的な効率が向上します。

精度の向上

使い方 キーボード タイピングの精度と生産性を向上させる優れた方法です。 目の前のタスクから目を離さずにデータやコマンドをすばやく入力できる機能は、より効率的に進めるのに役立ちます。 を使用して 人間工学に基づいたキーボード、キーは簡単にアクセスでき、論理的な順序でラベル付けされているため、エラーのリスクはさらに少なくなります。 ドキュメントをより速く入力できるという事実は、正確性やタイプミスのために継続的に読み直すことによるエラーも減らします。

さらに、機能を備えた特殊なキーボードを使用すると、 記号または数学表記のキー 特定のソフトウェア アプリケーションでのプログラミングでは、これらのタスクで精度をさらに向上させることができます。

人間工学の改善

パソコンの存在 キーボード ユーザーは手首、手、その他の身体部分への負担を軽減できます。 人間の手は、マウスやタッチパッドを使用するときのように、常に指を大きく広げることに慣れていないため、キーボードを使用すると、ユーザーにとってより簡単で快適になります。 キーボードを使用すると、ユーザーは手首を使って入力できます。 ニュートラルポジション 各キーは、ほとんどのマウス ボタンよりも押す力が少ないためです (つまり、あまり曲がっていません)。 こうすることで、手や指にかかる張力や圧力が軽減され、次のような状態になるリスクが軽減されます。 手根管症候群 or 繰返しひずみ傷害.

さらに、キーボードには通常、ユーザーが作業面の角度を調整してさらに快適に使用できるようにする調整可能なレッグ スタンドが備わっています。 .

まとめ

結論として、 キーボード は、コンピュータ ユーザーのツールキットの不可欠な部分であり、その仕組みを理解することは、知識のあるユーザーになるための最初のステップです。 利用可能なさまざまなタイプのキーボード、それらの基本的な設計と機能を理解することによって、 メンテナンスのヒント それらを良好な状態に保つことで、コンピュータを最大限に楽しむことができます。

使用しているキーボードの種類に関係なく、その機能とコンポーネントを明確に理解することで、利用可能なすべての機能を最大限に活用できます。 さらに、キーボードを定期的にメンテナンスすることで、キーボードの寿命を延ばし、最適に機能し続けることができます。

こんにちは、私はキムです。母親であり、メディア作成と Web 開発のバックグラウンドを持つストップモーション愛好家です。 私は絵を描くこととアニメーションに大きな情熱を持っており、今はストップモーションの世界に真っ向から飛び込んでいます。 私のブログでは、私が学んだことを皆さんと共有しています。