Колпачок клавиши

Контакты

Рис. 18.3. Типичный механический переключатель, используемый в клавиатурах NMB. При нажатии клавиши происходит замыкание контактов

других традиционных устройств (например, мыши или дисковода), заставило производителей значительно снизить цены, что привело к прекращению или перепрофилированию их производства в пользу менее дорогих мембранных клавиатур.

Механические переключатели компании Alps Electric используются многими производителями клавиатур механического типа, в том числе и самой Alps Electric. Также к числу производителей относятся компании Adesso, Inc. (www.adessoinc.com), NMB Technologies (www.nmbtech.com), Chicony, Cherry (которая использует в клавиатурах серии G80 собственные клавиши с ресурсом в 50 млн нажатий; www.cherrycorp.com), Avant Prime и Stellar (продукция которых конкурирует с классическими клавиатурами Northgate; www.ergo-2000.com), Kinesis (www.kinesis-ergo.com), SIIG (www.siig.com) и Focus (www.focustaipei.com). Большая часть продукции этих производителей реализуется на рынках OEM, поэтому, просматривая подробные спецификации, обращайте внимание, не является ли та или другая клавиатура моделью с механическими переключателями.

Замыкающие накладки

Клавиши с замыкающими накладками широко применялись в старых клавиатурах. Они использовались в большинстве старых совместимых клавиатур компании Keytronics и др. В них прокладка из пористого материала с приклеенной снизу фольгой соединяется с кнопкой клавиши (рис. 18.4).

При нажатии клавиши фольга замыкает печатные контакты на плате. Когда клавиша отпускается, пружина возвращает ее в исходное положение. При этом пористая прокладка смягчает удар, но клавиатура становится слишком "мягкой". Основной недостаток этой

Кнопка

Нажатие на клавишу

Возвратная

пружина

Пористая

прокладка

Фольга

Т

Контакты на печатной плате

Фольга замыкает

контакты

Рис. 18.4. Конструкция клавиши с замыкающей накладкой из фольги

конструкции - отсутствие щелчка при нажатии (нет обратной связи), поэтому в системах с такой клавиатурой часто приходится программным образом выводить на встроенный динамик компьютера какие-нибудь звуки, свидетельствующие о наличии контакта. Компания Compaq использовала подобные клавиатуры в своих компьютерах. Ощущения от работы на них сугубо индивидуальные (лично мне эти клавиатуры не нравятся).

Еще один недостаток такой конструкции состоит в том, что она весьма чувствительна к коррозии фольги и загрязнению контактов на печатной плате. Если это происходит, нажимать клавишу иногда приходится несколько раз, что, конечно же, действует на нервы. К счастью, чистить такую клавиатуру гораздо проще, чем другие. Можно снять печатную плату и получить доступ сразу ко всем накладкам, а не вынимать каждую клавишу в отдельности. После этого можно почистить накладки и саму плату - клавиатура будет как новенькая. Правда, через некоторое время ее опять придется чистить. Для предотвращения коррозии и улучшения электрического контакта воспользуйтесь специальным составом Stabilant 22a компании D.W. Electrochemicals. Из-за отмеченных выше недостатков клавиатуры этого типа сейчас практически не используются, им на смену пришли конструкции с резиновыми колпачками.

Компания Key Tronic, которая является наиболее известным производителем клавиатур на основе этой технологии, в настоящее время использует в конструкциях среднего и высшего уровней технологию мембранных переключателей с центрированием контактных пластин. Поэтому клавиатуры с замыкающими накладками, по всей видимости, могут встретиться только в системах ранних версий.

Резиновые колпачки

Клавиатура с резиновыми колпачками похожа на предыдущую конструкцию, но превосходит ее во многих отношениях. Вместо пружины в ней используется резиновый колпачок с замыкающей вставкой из той же резины, но с угольным наполнителем. При нажатии клавиши шток надавливает на резиновый колпачок, деформируя его. Деформация колпачка сначала происходит упруго, а затем он "проваливается". При этом угольный наполнитель замыкает проводники на печатной плате. При отпускании резиновый колпачок принимает первоначальную форму и возвращает клавишу в исходное состояние.

Замыкающие вставки делаются из очищенного угля, потому они не подвержены коррозии и сами по себе очищают металлические контакты, к которым прижимаются. Колпачки обычно прессуются все вместе в виде листов резины, покрывающих плату целиком и защищающих ее от пыли, грязи и влаги. Количество деталей в такой конструкции минимально. Все это обеспечивает высокую надежность клавиатуры и ее широкое распространение.

Мембранная клавиатура

Эта является разновидностью предыдущей, но в ней нет отдельных клавиш: вместо них используется лист с разметкой, который укладывается на пластину с резиновыми колпачками. При этом ход каждой клавиши ограничен, и такая клавиатура не годится для обычной печати. Но, поскольку рассматриваемая клавиатура состоит фактически из трех пластин и минимума других деталей, она может оказаться незаменимой в экстремальных условиях. Мембранные клавиатуры часто используются в пультах управления (станками, агрегатами и т. п.), т. е. там, где необходимо вводить большие объемы данных.

Тем не менее в настоящее время мембранные клавиатуры уже практически не используются в промышленности или в ресторанах быстрого питания. В течение последних лет мембранные переключатели со стандартными колпачками клавиш полностью заменили переключатели с резиновыми колпачками, получив при этом широкое распространение на рынке клавиатур низшего и среднего классов. Мембранные переключатели, имеющие достаточно низкую себестоимость, стали общепризнанным фаворитом на дешевых рынках стран Тихоокеанского бассейна. Клавиатуры с этими переключателями могут встретиться в местных магазинах компьютерной техники или быть в комплекте с купленным компьютером. Несмотря на то что срок жизни дешевых мембранных переключателей ограничен 5-10 млн нажатий, лучшие модели выдерживают до 20 млн нажатий, что доказывает надежность переключателей такого типа (рис. 18.5).

Мембранные клавиатуры обеспечивают более надежный и жесткий контакт, чем клавиатуры с резиновыми колпачками или устаревшие клавиатуры с замыкающими накладками, но по чувствительности уступают механическим или емкостным переключателям. Единственным исключением является серия клавиатур, разработанных компанией Key Tronic на основе технологии мембранных переключателей с центрированием контактных пластин. Их особенностью является технология Ergo, определяющая пять уровней удельной силы (от 35 до 80 граммов), которые зависят от относительной силы пальцев, нажимающих ту или иную клавишу. Так, например, чтобы нажать клавишу мизинцем левой руки (клавиши <Q>, <Z> или <A>), требуется усилие, равное 35 г. Для тех клавиш, которые используются другими пальцами, сила нажатия будет больше. Максимальное усилие приходится на клавишу пробела - 85 г. Для сравнения можно сказать, что стандартное усилие нажатия любых клавиш обычной клавиатуры равно 55 г (рис. 18.6). Для получения дополнительной информации, относящейся к клавиатурам Ergo, обратитесь на Web-узел компании Key Tronic (www.keytronic.com).

Чтобы выбрать наилучшую мембранную клавиатуру из огромного числа существующих на сегодняшнем рынке, следует в первую очередь обратить внимание на долговечность используемых переключателей. Надежные переключатели хотя и увеличивают себестоимость клавиатуры, но вместе с тем продлевают срок ее службы.