FE EXAM

キーボード(方式と配列)

キーを押して文字や命令を入力する代表的な入力装置

DIAGRAM
メンブレン
メカニカル
静電容量

① キーの方式(断面構造の比較)

メンブレン方式KEYメカニカル方式KEY静電容量無接点方式KEYゴムドーム接点シート(3層)押すと上下シートが触れて通電安価・静か・大量生産向きバネ金属接点スイッチキーごとに独立カチッと打鍵感耐久性が高い・高価円すいバネ静電容量センサ接点が触れ合わない(無接点)摩耗しにくい・高耐久

② キー配列(JIS配列 と US配列の違い)

JIS配列(日本語キーボード)Enter変換/無変換かな表記ありキー数が多い(約109)@は2の右下など独自配置US配列(英語キーボード)Enter左右Shiftが長いかな表記なしキー数が少ない(約104)@はShift+2に配置記号位置がJISと異なる
解説

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キーボードとは

キーを押すキーボード文字コード(0/1の信号)

キーボードとは、ずらりと並んだキー(ボタン)を押すことで、文字や数字、命令をコンピュータに入力する装置です。マウスと並んで最も基本的な入力装置(=人間の操作をコンピュータに伝える機器)の代表です。

仕組みはシンプルで、キーを押すとそのキーに対応した信号(どのキーが押されたかを表す番号)がコンピュータに送られ、それが文字コード(=文字に割り当てられた数値)に変換されて画面に表示されます。ピアノの鍵盤を思い浮かべると分かりやすく、押した鍵によって違う音(=違う信号)が鳴る、というイメージです。

ひとくちにキーボードと言っても、キーを押したことをどう検知するか(方式)と、キーの並び方(配列)に種類があります。上の図解の①で方式を、②で配列の違いを整理しています。

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主な方式と特徴

キーが押されたことを検知する方式には、大きく分けて次の3つがあります。
メンブレン方式:キーの下にゴムのドームと、薄い接点シートが3層重なっています。押すと上下のシートが触れて通電し、入力を検知します。構造が単純で安価・静か。一般的な家庭用キーボードの多くがこれです。
メカニカル方式:キーごとにバネと金属接点の独立したスイッチが入っています。「カチッ」という打鍵感があり耐久性が高い反面、価格は高めです。
静電容量無接点方式:接点が物理的に触れ合わず、静電容量(電気をためる量)の変化でキー押下を検知します。接点が摩耗しないため非常に高い耐久性を持ちます。

方式検知の仕組み特徴
メンブレンゴムドーム+接点シートの接触安価・静か・大量生産向き
メカニカルキーごとの独立スイッチ(バネ+金属接点)打鍵感が良い・高耐久・高価
静電容量無接点静電容量の変化(非接触)摩耗しにくく非常に高耐久

例えるなら、メンブレンは「下敷きを2枚重ねて押すと触れ合う」ような単純な仕組み、メカニカルは「カチカチ鳴るボールペンのノック」のように1つ1つが独立した機構、静電容量は「手をかざすと反応する自動ドアのセンサ」のように触れずに変化を捉えるイメージです。

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JIS/US配列の違い

配列とは、キーの並び方や記号の割り当て方の決まりのことです。日本でよく使われるのがJIS配列(日本工業規格に基づく配列)、英語圏で標準的なのがUS配列(英語配列)です。

主な違いは次の通りです。
かな表記:JISはキーに「あ・い・う」などのかなが印字され、US配列にはありません
キーの数:JISは「変換・無変換」などの日本語入力用キーがある分だけ多く(約109個)、US配列は少なめ(約104個)
Enterキーの形:JISは縦長の逆L字、US配列は横長の一段
記号の位置:例えば@(アットマーク)はJISでは「2」の右下あたり、US配列ではShift+2に割り当てられています

身近な例で言うと、同じ車でも国によってウインカーやワイパーのレバーの位置が違うのと似ています。やりたいこと(運転=文字入力)は同じでも、操作するスイッチの場所が違うため、配列を切り替えると最初は記号がずれて戸惑うことがあります。プログラミングなどで記号を多用する人が、あえてUS配列を選ぶこともあります。

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