Оптическая механическая клавиатура. Механическая клавиатура (Mechanical Keyboard). Особенности ножничной мембранной клавиатуры

В данном обзоре рассмотрим разные типы переключателей, которые используются в современных клавиатурах.

История

В 1980-х, на заре развития компьютеров, все клавиатуры были механическими. Особенно отличилась компания Cherry, которая выпускала механические свитчи начиная с 1953 года. Однако со временем конкуренты (в том числе Apple и Microsoft) решили, что знают, что для пользователя лучше – и стали использовать в своих клавиатурах чувствительные мембранные подложки.

Производители пробовали и другие решения (ёмкостные, герконовые), но они не стали популярными. Сейчас прогресс не стоит на месте, по-прежнему появляются новые технологические приемы – например, оптико-механический переключатель от Razer.

Механические переключатели

Ключевое отличие механических клавиатур от остальных – в них есть размыкаемые контакты. Суть в том, что, когда человек нажимает на кнопку, регистрация нажатия (срабатывание) происходит ровно на середине хода (обычно два миллиметра). В мембранной же клавиатуре кнопку необходимо прожать до самого конца, чтобы она сработала.

Механические клавиатуры стоят дороже из-за своего более сложного устройства. За нажатие кнопки отвечает отдельный механизм, к тому же часто используются позолоченные контакты.

Механические клавиатурные переключатели долговечны, и даже через несколько лет эксплуатации ощущения от их использования будут точно такими же (в то время как мембранные со временем нажимаются туже из-за затвердения резиновых куполов). Еще один важный для многих плюс – механика поддерживает неограниченное количество одновременных нажатий.

К недостаткам относят высокую шумность при работе и довольно «кусачую» цену.

Механические свитчи не все одинаковые, у них есть четыре подвида, выделенные в серии Cherry MX:

Синие . Подходят в первую очередь тем, кто много печатает. Обладают тактильной отдачей (характерным щелчком во время нажатия). Этот вид самый громкий и похож на печатную машинку по своему звучанию.
Коричневые .Относятся к универсальным свитчам – тоже есть тактильная отдача, однако щелчок намного тише, чем у синих. Для срабатывания требуется меньшая сила нажатия. Вариант подходит и тем, кто много печатает, и геймерам. Существует фирменная разработка Logitech Romer-G – тот же Brown, но с укороченным ходом и выходом под светодиод.
Черные . Чисто игровые клавиатурные переключатели. Тактильная отдача отсутствует, но в играх она и не требуется, поскольку игрок и так всегда нажимает кнопки до упора. Есть плюс и для печатания: из-за большой силы нажатия, которую требуют черные свитчи, нет риска, что будут случайно задеваться рядом стоящие кнопки.
Красные . Также считаются игровыми переключателям. Требуют малой силы нажатия, не имеют тактильной отдачи. Красные свитчи достаточно тихие. Многие считают, что для печаи они не подходят, но это индивидуальный вопрос, нужно пробовать. Из фирменных наработок на такие свитчи больше всего похожи SteelSeries QS1, но ход последних короче.
RGB Black / Red / Brown / Blue . Особая категория, которая отличается только возможностью подключения светодиодов.

Важно помнить, что клавиатура с механическими переключателями не прибавляет умения в играх и не дает какого-то преимущества; однако, по мнению большинства пользователей, повышает комфорт пользования компьютером.

Гибридные емкостные свитчи

Единственный пример таких переключателей, представленный сегодня на рынке, производится фирмой Topre из Японии. Конструкция у них механическая, однако для регистрации нажатия используется специальный датчик – он измеряет емкость контактов внизу свитча, поскольку в зависимости от силы нажатия она меняется. Срабатывание регистрируется только в заданный момент и никак иначе.

Подобные клавиатуры тише и мягче линейных, хотя по надежности им не уступают. Показывают неплохие результаты и в наборе текста, и в играх. К сожалению, обладают высокой ценой (до 10 000 рублей на 2019 год).

Примеры современных механических клавиатур

Logitech G910 Orion Spectrum

ASUS (STRIX TACTIC PRO)

Corsair Vengeance K70

Мембранные переключатели

Такая конструкция состоит из:

крышки;
пластмассового вертикального стержня с колпачком в нижней части;
трехслойной мембраны.

Когда человек до упора зажимает клавишу, то ее стержень сначала касается верхнего мембранного слоя, далее «проталкивает» этот первый слой сквозь проём во втором слое, вплоть до соприкосновения с нижним. Коснувшись нижнего слоя, колпачок тем самым замыкает цепочку – сигнал идет в компьютер, функция клавиши срабатывает. Средний слой нужен, чтобы избежать замыкания контактов между первым и третьим слоями, если пользователь нечаянно заденет кнопку. Поэтому мембранные свитчи реагируют только на полное нажатие.

Форма и толщина колпачка-наконечника влияют на тактильную отдачу, уровень сопротивления, и в целом на особенности ход клавиш. Но все-такие главной особенностью считается именно так называемая «bottoming out» (необходимость нажатия кнопки до самого конца, чтобы она сработала).

Несколько эксплуатационных нюансов клавиатур с мембранными свитчами:

Ход клавиши составляет 3,5-4 мм. После остановки мембранный слой самостоятельно отправляет ее обратно. В редких клавиатурах ход равен 2-3 мм.
Клавиатуры с мембранными переключателями определенно самые негромкие из всех представленных на рынке. Дело в том, что конструкция не содержит твердых элементов, которые могут стучать друг об друга, а прокладки из силикона или резины почти полностью устраняют звук нажатия кнопок.
Стандартный срок службы устройств такого типа рассчитывается исходя из 1 миллиона нажатий на одну клавишу. Но особо качественные дорогостоящие модели, где используются сверхпрочные материалы, выдерживают по 10 миллионов нажатий на одну клавишу. Тем не менее, со временем любые колпачки становятся менее эластичными и более чувствительными к прикосновениям; на этот фактор влияет степень загрязнения клавиатуры, вулканизация резины из-за УФ-излучения, дефекты производства или чрезмерная нагрузка на силиконовые (резиновые) прокладки. В результате уже в первый год использования наблюдается разница в требуемой силе нажатия между часто и редко используемыми клавишами.
Сила срабатывания переключатели колеблется от 25 грамм-сил до 150, но большинство свитчей в современных мембранных клавиатурах относится к категории от 60 до 80, то есть требуется средняя сила нажатия, чтобы сигнал поступил в компьютер.
По своей архитектуре большинство мембранных переключателей не относятся к тактильным и возвращают пользователю достаточно мягкую «отдачу»; в подобных клавиатурах упор делается на амортизацию. Некоторые желающие, которые с техникой на «ты», собственными силами корректируют уровень тактильности – однако с механическими клавишами мембрана всё равно в этом плане никогда не сможет конкурировать.

Стоит отметить, что мембранные свитчи бывают двух видов: куполообразные и плоскопанельные («dome»/«flat panel»). Вторые не оснащены округлой прокладкой-колпачком и скорее напоминают плоские кнопки, используемые, скажем, в микроволновках. Ход таких клавиш минимален. В компьютерных клавиатурах вариант практически не используется, хотя изредка его встраивают в специализированные модели (как портативные устройства для путешественников) или, напротив, стационарные промышленные компьютеры.

Примеры современных мембранных клавиатур

Logitech G213 Prodigy

Razer DeathStalker Essential

Genius Scorpion K9

Плунжерные переключатели

Существуют также плунжерные переключатели — подвид мембранных. По сути, представляют собой ту же самую мембрану, только немного усовершенствованную таким образом, чтобы ощущения от нажатия были ближе к механике.

Обычные мембранные клавиатуры имеют цельную клавишу, нажатие на которую сразу передаёт давление на купол. Звук зависит от мягкости купола и формы клавиши.

В плунжерной же, колпачок клавиши (на изображении -1) и поршень или плунжер (на изображении — 2) разделены. Колпачки, чаще всего, совместимы с механическими переключателями. Полностью конструкция плунжерного переключателя состоит из:

1 – клавиша (колпачок)
2 – плунжер (поршень)
3 – блокиратор колпачка
4 – стабилизатор плунжера
5 – силиконовый или резиновый купол

В виду неоднозначности конструкции, данный вид клавиатурных переключателей не пользуется большой популярностью.

Примеры современных плунжерных клавиатур

Tesoro Lobera

Tt eSports Challenger Edge Pro RGB

Оптические переключатели

Свежая разработка фирмы Razer.

В то время как традиционные механизмы основаны на физическом соприкосновение движимых частей друг с другом, в этом виде свитчей используется совершенно иная конструкция – оптико-механическая.

Ключевое отличие заключается в том, что вместо физического контакта для подачи сигнала используется световой луч. Когда пользователь зажимает клавишу, свет от специального оптического датчика проникает через свитч и передает на компьютер сигнал, служащий командой для выполнения нужного действия.

В силу конструктивных особенностей оптические переключатели лишены каких бы то ни было задержек при срабатывании. При нажатии слышен звук щелчка, тактильная отдача присутствует.

По ощущениям в процессе эксплуатации, Razer Opto-Mechanical напоминает переключатели Razer Mechanical Switch, разработанные специально для геймеров и составляющие твердую конкуренцию механическим Cherry MX. Однако в Opto-Mechanical нажатие срабатывает конкретно в то мгновение, когда слышится звук щелчка. Во всех предыдущих моделях это было неосуществимо из-за свойств механизмов. Так что компания Razer своим нововведением задала новую планку в скорости отклика свитчей.

Примеры оптомеханических клавиатур

A4 Tech Bloody B820R

Razer Huntsman

Заключение

Выбирая игровую клавиатуру, ориентироваться логичнее всего на свои личные ощущения и предпочтения.

Механические клавиши имеют минимальное время задержки, но при этом обладают характерным звуком, щелчком при нажатии, в виду своей механической конструкции. Если вам нравится громкое сопровождение нажатия клавиш и их тактильные ощущения — то вам подойдут механические переключатели. Если вы хотите печатать максимально в тишине — выбирайте мембранные. Вряд ли ваш скилл от этого пострадает.

Однако, если вам нужна просто максимальная скорость реакции на нажатие клавиш, то лучший вариант на сегодня — это оптические переключатели.

Изобретение относится к способу ввода информации через оптическую клавиатуру и устройству реализации оптической клавиатуры. Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является упрощение и расширение функциональных возможностей оптической клавиатуры. Способ ввода информации через оптическую клавиатуру осуществляют путем кодового прерывания светового потока в щелевом световоде на одном участке, а на другом следующем участке при дальнейшем движении клавиши световой поток изменяют пропорционально движению клавиши вниз и вверх на этом участке. Устройство содержит основание с микроканалами, расположенными в виде меандра, и вертикальными прорезями, над которым установлена крышка, имеющая прорези, выполненные соосно с прорезями основания, взаимодействующими с перевернутыми П-образными выступами кодовой пластины, установленной над крышкой на высоте, равной высоте П-образного выступа и опирающейся на параллельные прорезям крышки ее возвышения, на которые опирается кодовая пластина своими перемычками, при этом каждый П-образный выступ для прохождения светового потока имеет горизонтальные кодовые щели разной длины и взаимодействует с каждой клавишей клавиатурной пластины. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

Рисунки к патенту РФ 2347260

Область техники

Изобретение относится к области информационных технологий, а именно к способу ввода информации через оптическую клавиатуру и устройству оптической клавиатуры для его осуществления.

Уровень техники.

Известно устройство многоцелевой оптической клавиатуры (патент РФ №2131141, МПК G06F 3/023, опубл. 27.05.99 г.). Устройство содержит множество прямоугольных клавиш, верхняя часть которых изготовлена из прозрачного материала и выступает вверх через клавиатуру, неудерживаемая плоской пружиной, расположенной между средней пластиной и фланцем, а вертикальные боковые поверхности изготовлены из непрозрачных материалов, причем каждая из клавиш имеет соответствующий оптический прерыватель, снабженный вышеуказанным фланцем, переднюю пластину клавиатуры со множеством отверстий, выполненных с возможностью установки соответствующих верхних частей клавиш, которые размещены в заранее определенной матрице. Группы фотосоединителей, оптическую направляющую, расположенную между средней пластиной и плоским блоком дисплея, на лицевой стороне которого выполнены изображения знаков, при этом оптический прерывающий блок выполнен из непрозрачного материала, а оптическая направляющая имеет то же расположение, что и отверстия клавиатуры и группы фотосоединителей, содержащих светоизлучающий диод и фототранзистор, расположенных на передней и задней частях и на левой и правой частях клавиатуры, кроме того, оптические направляющие выполнены с возможностью приема всех оптических прерывающих блоков, связанных с верхними частями клавиш, а плоская пружина установлена на средней пластине, имеющей малые отверстия, сформированные с тем же размещением, что и отверстия клавиатуры. Устройство данной клавиатуры достаточно сложно, т.к. берет на себя функции интерфейса программных средств, что значительно удорожает предлагаемый способ ввода информации.

Из патентной литературы известна заявка на патент РФ №2001118853, МПК G06F 3/023, опубл. 20.07.03 г. (прототип как для способа, так и для устройства), в которой описывается устройство малой клавиатуры для различных малогабаритных приборов и других интерфейсных устройств, которое использует оптические методы регистрации при нажатии, наклоне, повороте, вращении, смещении соответствующих элементов ввода действий оператора.

Данное устройство также достаточно сложно, т.к. использует на каждую клавишу как максимум 3 комплекта пар излучатель света/приемник света с использованием только принципа его прерывания (0,1) и формирования на этой основе локального кода символа или пошаговой функции.

Сущность изобретения

Задачей создания изобретения является разработка простого и надежного способа ввода информации через оптическую клавиатуру и устройства для его реализации.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 1-м пункте формулы изобретения, таких как способ ввода информации через оптическую клавиатуру, заключающийся в том, что определение кода нажатой клавиши осуществляют путем кодового прерывания светового потока в щелевом световоде на одном участке, а на другом следующем участке при дальнейшем движении клавиши световой поток изменяют пропорционально движению клавиши вниз и вверх на этом участке.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных во 2-м пункте формулы изобретения, общих с прототипом, таких как устройство оптической клавиатуры, в котором элемент управления при приведении вручную в действие оператором обеспечивает выполнение по меньшей мере двух функциональных команд, при этом различные положения элемента управления идентифицируются с помощью оптических индикаторов с использованием источника и приемника света, и отличительных существенных признаков, таких как устройство содержит основание с микроканалами, расположенными в виде меандра, и вертикальными прорезями, над которым установлена крышка, имеющая прорези, выполненные соосно с прорезями основания, взаимодействующими с перевернутыми П-образными выступами кодовой пластины, установленной над крышкой на высоте, равной высоте П-образного выступа, и опирающейся на параллельные прорезям крышки ее возвышения, на которые опирается кодовая пластина своими перемычками, при этом каждый П-образный выступ для прохождения светового потока имеет горизонтальные кодовые щели разной длины и взаимодействует с каждой клавишей клавиатурной пластины.

Согласно пункту 3 формулы микроканал основания и внутренняя поверхность крышки имеют покрытие со светоотражающими свойствами и вместе образуют щелевой световод.

Согласно пункту 4 кодовая пластина имеет гофрированную поверхность, на которой расположены ряды П-образных выступов, связанных между собой гофрами, а между рядами - перемычками, при этом на левой стороне П-образного выступа выполнено большое окно, а на правой - кодовые щели разной длины и выше которых размещено малое окно, которое выполнено в виде трапеции, при этом высота кодовых щелей равна толщине щелевого световода, а верхние части большого и малого окон находятся на одном уровне.

Согласно пункту 5 формулы каждая клавиша, являющаяся частью клавиатурной пластины, имеет гофрированный ободок, расположенный в зоне, вокруг клавиши, а в нижней части - выступ для взаимодействия с П-образным выступом с верхней стороны кодовой пластины.

Согласно пункту 6 формулы при выполнении кодовой пластины из прозрачного материала, кодовые щели выполнены в виде штрихкодовых линий на одной из сторон П-образного выступа.

Технический результат от использования изобретения - упрощение устройства и расширение функциональных возможностей клавиатуры. Автором предлагается клавиатура с кодовым прерыванием света от одного излучателя света и с одним его приемником, которые также могут располагаться вне клавиатуры, что значительно упрощает устройство и стоимость клавиатуры. При этом клавиатура может быть с любым количеством клавиш и любым их расположением. Также добавляются новые функции, которые недоступны в существующих клавиатурах.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.

На фиг.1 схематично показано расположение всех элементов устройства для одной клавиши; на фиг.2 - основание; на фиг.3 - крышка; на фиг.4 - кодовая пластина; на фиг.5 - клавиатурная пластина; на фиг.6 - П-образные выступы; на фиг.7 - клавиша; на фиг.8 - график последовательности оптически сигналов; на фиг.9 - вид правой стороны П-образного выступа.

Оптическая клавиатура имеет конструкцию (фиг.1), состоящую из 4 основных частей: 1-й части - основания (1), 2-й части - крышки (2), 3-й части - кодовой пластины (3), 4-й части - клавиатурной пластины (4).

Основание 1 (фиг.2) имеет с верхней стороны микроканал 5, расположенный в виде меандра. Через определенный шаг микроканал имеет прорези 6, пересекающие его в виде узких углублений.

Сверху основания располагается крышка 2 (фиг.3) с соосно расположенными прорезями 7 того же размера, что и в основании 1. Верхняя поверхность основания и нижняя поверхность крышки выполнены из светоотражающего материала или имеют зеркальную поверхность, поэтому при совмещении они совместно образуют щелевой световод 8, который имеет вход 9 для ввода излучения и выход 10 для индикации излучения. Верхняя часть крышки имеет возвышения 11 параллельные прорезям 7.

Над крышкой располагается кодовая пластина 3 (фиг.4), которая опирается на возвышения крышки 11 перемычками 12, соединяющими ряды 13 кодовой пластины 3. Кодовая пластина имеет на нижней стороне перевернутые П-образные выступы 14, объединенные через гофры 15 в ряды 13 (фиг.6). Каждая нижняя часть П-образного выступа 14 кодовой пластины 3 располагается внутри прорезей 7, но выше прорезей 6 основания 1, т.е. над щелевым световодом 8. Над кодовой пластиной 3 находится клавиатурная пластина 4 (фиг.5) с клавишами 16, имеющими вокруг себя в зоне 17 гофр 18 для создания возможности движения клавиши перпендикулярно вниз при нажатии на нее (фиг.7). Каждая клавиша в нижней части имеет выступ 19, который соприкасается с верхней частью П-образного выступа 14.

При нажатии на клавишу 16 выступ 19 давит на верхнюю часть П-образного выступа 14, при этом нижняя часть П-образного выступа 14, находящаяся до этого в прорези 7, перекрывает щелевой световод 8 через соответствующую прорезь 6 основания 1 (фиг.1). Левая часть П-образного выступа 14 имеет большое окно 20 для непрерывного пропуска света при движении его через прорези 6 и 7 и щелевой световод 8 при нажатии на клавишу 16. Правая часть П-образного выступа 14 имеет в нижней части кодовые щели 21, выше которых располагается малое окно 22 (фиг.6). Верхние части большого и малого окон находятся на одном уровне. Между кодовой пластиной 3 и клавиатурной пластиной 4 может быть расположена дополнительная пластина в виде гофрированной пружины для подпружинивания клавиш (на чертеже не показана).

Предлагаемая клавиатура может использоваться в двух вариантах:

1) когда электронная часть (схема преобразования оптических сигналов вместе с парой излучатель света - приемник света) находятся в системном блоке или входят в состав разъема подключенного через порт USB-2;

2) когда электронная часть находится внутри клавиатуры в виде небольшой микроплаты.

Устройство работает следующим образом.

Известно, что при нажатии на клавишу происходит формирование кода данной клавиши и запись его в буфер компьютера, в выделенную область оперативной памяти с определенной вместимостью. Код формируется специальной микросхемой - контроллером клавиатуры.

В предлагаемой клавиатуре код создается каждой клавишей в процессе нажатия на нее, т.е. происходит кодовое прерывание света при прохождении П-образного выступа 14 через прорези 7 и 6 щелевого световода 8. При этом образуется последовательность оптических сигналов в виде пачек импульсов света (фиг.8), имеющих разную амплитуду (два типа амплитуд, соответствующих 0 или 1) в случае непрозрачного материала и инверсию пачки импульсов в случае прозрачного материала, т.е. скважность импульсов. Число импульсов в пачке равно 8, что соответствует байту и используется во всех клавиатурах. Для записи кода клавиши (1 байта) в оперативную память, необходимо последовательность импульсов преобразовать в соответствующий формат байта, что осуществляется программно соответствующим драйвером данной клавиатуры. При нажатии на клавишу а) и ее отжатии г) фиг.8 последовательность импульсов или скважность инвертируются по направлению этой последовательности, поэтому программа-драйвер должна различать эту инверсию, блокируя последнюю, или же ее использовать, когда необходимо нажать одновременно несколько клавиш (например, Shift + символ). Также, это свойство можно использовать для расширения пользовательских функций. Например, если малое окно 22 сделать в виде трапеции 25 (фиг.9), то при движении треугольного участка б) через прорезь 6 щелевого световода 8 ток (напряжение) в приемнике света 10 будет изменяться пропорционально (возрастать на участке б) при движении клавиши 16 вниз или уменьшаться при движении клавиши вверх - участок в) (фиг.8). Т.о. используя движение клавиши на участке б), в), можно реализовать такие функции, как колесико на мыши при просмотре документов с гораздо меньшими усилиями (не нужно вращать); увеличение или уменьшение масштаба (не нужно двигать мышь в сторону); упростить многие рутинные операции при использовании мыши (захват объектов, назначение свойств и многое другое). При неполных нажатиях на клавиши или случайных одновременных нажатиях на несколько клавиш программа-драйвер аннулирует их, т.е. нормально воспринимаются только полные нажатия и отжатия клавиш, что позволяет адекватно воспринимать команды оператора. Таким образом, определение кода нажатой клавиши осуществляют путем кодового прерывания светового потока в щелевом световоде на одном участке правой стороны П-образного выступа, а на другом следующем участке при дальнейшем движении клавиши световой поток изменяют пропорционально движению клавиши вниз и вверх на этом участке.

Алгоритм работы клавиатуры:

1. В начальном состоянии излучатель света и приемник включены (свет входит в щелевой световод 8 через вход 9 и выходит из щелевого световода 8 через выход 10 на индикацию фиг.1), на выходе приемника постоянно находится сигнал 1, соответствующий участку 23 фиг.8.

2. При нажатии на выбранную клавишу 16 фиг.1 ее нижняя выпуклая часть 19 смещает П-образный выступ 14 вниз через прорезь 7 крышки 2 фиг.3 и далее через прорезь 6 основания 1 фиг.2, пересекая нижней частью П-образного выступа световой поток в щелевом световоде 8 и выдавая на выходе приемника сигнал 0.

3. При появлении первой кодовой щели в правой части П-образного выступа на участке а) фиг.8 появляется импульс длинный (1) или короткий (0) в зависимости от длины кодовой щели в данной позиции и, давая на выходе приемника после преобразования 0 или 1.

4. После 1-й кодовой щели свет снова перекрывается, давая на выходе приемника сигнал 0.

5. При появлении 2-й щели повторяется п.3 и так далее 8 раз (по числу бит в байте).

6. При дальнейшем движении П-образного выступа щелевой световод пересекают большое окно 20 и малое окно 22, давая на выходе сигнал 1 (участок 23 фиг.8).

8. После получения обратной последовательности импульсов кода нажатой клавиши, программа-драйвер выдает в буфер символов код данной клавиши.

10. В случае использования участка, следующего после кодового, при дальнейшем движении клавиши вверх (вниз) на этом участке 24 световой поток изменяется пропорционально (участок б, в, фиг.8, 9), что позволяет реализовать специальные функции пользователем.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ ввода информации через оптическую клавиатуру, отличающийся тем, что определение кода нажатой клавиши осуществляют путем кодового прерывания светового потока в щелевом световоде на одном участке, а на другом следующем участке при дальнейшем движении клавиши световой поток изменяют пропорционально движению клавиши вниз и вверх на этом участке.

2. Устройство оптической клавиатуры, в котором элемент управления при приведении вручную в действие оператором обеспечивает выполнение по меньшей мере двух функциональных команд, при этом различные положения элемента управления идентифицируются с помощью оптических индикаторов с использованием источника и приемника света, отличающееся тем, что оно содержит основание с микроканалами, расположенными в виде меандра, и вертикальными прорезями, над которым установлена крышка, имеющая прорези, выполненные соосно с прорезями основания, взаимодействующими с перевернутыми П-образными выступами кодовой пластины, установленной над крышкой на высоте, равной высоте П-образного выступа и опирающейся на параллельные прорезям крышки ее возвышения, на которые опирается кодовая пластина своими перемычками, при этом каждый П-образный выступ для прохождения светового потока имеет горизонтальные кодовые щели разной длины и взаимодействует с каждой клавишей клавиатурной пластины.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что микроканал основания и внутренняя поверхность крышки имеют покрытие со светоотражающими свойствами и вместе образуют щелевой световод.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что кодовая пластина имеет гофрированную поверхность, на которой расположены ряды П-образных выступов связанных между собой гофрами, а между рядами -перемычками, при этом на левой стороне П-образного выступа выполнено большое окно, а на правой - кодовые щели разной длины и выше которых размещено малое окно, выполненое в виде трапеции, при этом высота кодовых щелей равна толщине щелевого световода, а верхние части большого и малого окон находятся на одном уровне.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что каждая клавиша, являющаяся частью клавиатурной пластины, имеет гофрированный ободок, расположенный в зоне, вокруг клавиши, а в нижней части - выступ для взаимодействия с П-образным выступом с верхней стороны кодовой пластины.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что при выполнении кодовой пластины из прозрачного материала кодовые щели выполнены в виде штрихкодовых линий на одной из сторон П-образного выступа.

Механические клавиатуры надёжнее мембранных, однако и они имеют предел прочности, особенно если используются не для игр, а для массового набора текста: ломаются штоки крепления клавиш, в самих клавишах разбалтываются углубления, контакты начинают срабатывать через раз, «двоят», а то и вовсе отказываются работать. На заре компьютерной индустрии применяли и другие решения, в том числе, герконовые и ёмкостные, однако, они не прижились. Качественные клавиатуры стоят дорого и относиться к ним, как к расходникам, не очень разумно, поэтому вопрос повышения надёжности стоит довольно остро. Да и скорость срабатывания у механических переключателей ограничена самим принципом их работы и некоторым профессиональным игрокам хотелось бы меньшего времени отклика.

Компания Razer взялась за дело и в настоящее время разрабатывает новый тип переключателей для механических клавиатур под названием Purple — этот цвет ещё не занят в номенклатурах Cherry и Kailh. С виду они похожи на любые другие переключатели такого рода: черный пластиковый корпус, из которого выходит крестообразный шток фиолетового цвета. Но сам принцип работы совершенно иной: вместо механических контактов в Razer Purple используется принцип прерывания луча — примерно так же работают колёсики в современных мышах.

Logitech MX Master: хорошо видны спицы колеса. Рядом с переключателем находится часть оптопары

Надо сказать, что Razer не первые, кто продвигает данную технологию: похожие принципы используются в переключателях A4tech Bloody LK . Но у Razer есть преимущество: если переключатели Purple пойдут в серию, вслед за ними будет выпущена целая серия других моделей, базирующихся на этой же технологии — с различными тактильными характеристиками.

А так работают оптические переключатели A4tech

Платформа изначально планируется модульной, поэтому пользователь сам сможет выбрать, какие модели переключателей в каких позициях ему необходимы. Такая клавиатура уже существует, называется она Epic Gear Defiant . Возможно, в первых поколениях клавиатур Razer с оптическими переключателями такой универсальности и не будет, но впоследствии компания обязательно придёт к этому. Кроме того, оптические переключатели позволяют до некоторой степени изменять параметры срабатывания программно, с помощью соответствующей прошивки или настроек ПО клавиатуры. Компания также продолжит работы по совершенствованию традиционных механических переключателей серий Green, Orange и Yellow. В дальнейшем возможно также использование иных принципов, например, датчиков на эффекте Холла.

Ассортимент игровой периферии компании A4Tech пополнила клавиатура Bloody B860, у которой во всех клавишах применены оптические переключатели Light Strike, а также имеется защита от влаги и подсветка. Давайте рассмотрим клавиатуру детальнее.

Характеристики

Тип клавиатуры: проводная
Количество клавиш: 104
Переключатели: Light Strike Blue, оптико-механические
Ресурс переключателей: 100 млн нажатий
Подсветка: только оранжевая
Количество одновременных нажатий: неограниченно
Интерфейс: USB 2.0
Частота опроса порта: 1000 Гц
Длина провода: 1,8 м
Размеры (длина × ширина × высота): 461 × 233 × 39 мм
Масса: 1170 г
Рекомендованная розничная цена: 110 USD

Комплектация

A4Tech Bloody B860 поставляется в простой картонной коробке тёмных оттенков. На фронтальной части по центру изображён окровавленный след ладони, а правее — левая часть клавиатуры с присоединённой специальной подставкой под запястье левой руки. На обратной стороне упаковки размещена информация о применённых переключателях и ключевые характеристики клавиатуры. В комплект поставки входят:

инструкция пользователя;
сменные колпачки для игровых клавиш оранжевого цвета (8 штук QWERASDF);
инструмент для снятия колпачков с клавиш;
подставка для запястья левой руки с винтом для закрепления.

Дизайн

У клавиатуры A4Tech Bloody B860 несомненно оригинальный дизайн, ключевой составляющей которого является алюминиевая пластина.

Края пластины обработаны и безопасны, над её поверхностью размещены клавиши, т. е. перед нами так называемая скелетная компоновка.

С обратной стороны корпус клавиатуры прикрыт полупрозрачным пластиком. Для изменения угла наклона клавиатуры относительно поверхности стола предусмотрены удобно откидывающиеся ножки. Четыре прорезиненные пластины по углам обратной стороны клавиатуры обеспечивают хорошее сцепление с поверхностью стола и эффективно препятствуют случайному сдвигу.

Механизмы клавиш защищены силиконовым водонепроницаемым слоем и барьером высотой 6 мм, который обеспечивает защиту от влаги.

Это значит, что если случайно разлить на клавиатуру жидкость, она должна сохранить работоспособность.

В правом верхнем углу клавиатуры расположен специальный проём, который предлагается использовать в качестве подставки для смартфона. В этом случае смартфон располагается вертикально, и пользователь всегда будет замечать периферийным зрением оповещения о событиях на его экране, не отвлекаясь от игры или работы.

На клавиатуре нет никаких дополнительных клавиш, например, мультимедиа.

Шрифты для кириллицы и для латиницы одинаковые по высоте, но кириллические символы чуть уже, чем латиница. При этом символы нанесены рядом, расстояние между двумя соседними чуть более 1 мм, в результате они сливаются, что мешает в поиске нужной клавише тем, кто не владеет методом слепой печати. Светодиоды подсветки расположены по верхней стороне клавиш, поэтому символы на колпачках прижаты также к верхнему краю, что обеспечивает их равномерную подсветку.

В правой части клавиатуры, чуть выше клавиш Ins, Hm, PgUp находятся индикаторы NumLock, WinLock (Gaming mode), ScrollLock и CapsLock.

Клавиша Enter одноэтажная.

Колпачки клавиш снабжены цилиндрической выемкой под подушки пальцев. Нижние углы клавиш срезаны, видимо, в целях оригинального вида.

Высота клавиш — 10 мм, ход до срабатывания — 3 мм, общий ход — 5 мм. В клавиатуре A4Tech Bloody B860 применены оптико-механические переключатели Light Strike Blue.

Традиционно механические переключатели цвета Blue считаются оптимальным решением для набора текстов: момент срабатывания сопровождается характерным звуком, а тактильно пользователь ощущает преодоление некоторого сопротивления. В случае с оптико-механическими переключателями тактильного ощущения нет, т. к. нет соответствующего механизма, вместо этого используется инфракрасный луч, который при нажатии на клавишу попадает на приемник, в результате чего происходит отправка символа. Такое решение обеспечивает минимальную задержку времени, всего 0,2 мс. В случае механических переключателей задержка может быть от 18 до 30 мс, хотя вряд ли малые величины может заметить пользователь. Что касается сопровождающий нажатие звук, так называемый клик, то он реализован посредством специального механизма, для которого задействована технология — LK Sound Creator Tech. Говоря простым языком — клик тут есть, и звучит он чётко и громко.

Обещано, что клик будет чётким и хорошо слышим очень продолжительное время.

В переключателе LK используется пружина, обеспечивающая возврат клавиши в исходное положение. Поэтому переключатели нельзя назвать чисто оптическими, хотя если рассматривать только аспект замыкания цепи, то тогда это чисто оптическое решение. Ресурс у переключателей LK обещан в 100 млн нажатий.

Если посмотреть на клавиатуру сбоку, то можно заметить, что ряды с клавишами расположены под некоторым углом, образуя дугу. Это должно обеспечивать лучшую эргономику при использовании.

Входящие в комплект восемь сменных колпачков отличаются цветом и имеют силиконовое покрытие, что хорошо чувствуется тактильно подушками пальцев.

Используя модификатор Fn в комбинации с функциональными клавишами с F1 по F7, можно управлять уровнем громкости в системе и мультимедийным плеером. Комбинация Fn и F8 деактивирует клавишу Win. Комбинация Fn и стрелки вверх/вниз позволяет регулировать яркость подсветки.

Подсветка тут реализована одноцветная, но она не сильно помогает различать символы разных раскладок из-за их почти одинаковых размеров и близкого расположения.

Производитель отдельно отмечает, что широкую клавишу пробел в данной модели специально усилили двумя винтами, что должно положительным образом сказаться на надежности её функционирования.

Входящая в комплектацию клавиатуры подставка под левое запястье сделана прорезиненного пластика, приятного на ощупь и гибкого. Подставка фиксируется в прорезях на клавиатуре и закрепляется комплектным винтом. Во время игровых марафонов подставка обеспечивает хорошую поддержку для запястья.

Провод клавиатуры защищён чёрно-красной текстильной оплеткой, а штекер красного цвета оснащён рельефным изображением следа ладони и надписью Bloody.

Для записи макросов и их назначения на клавиши используется специальное фирменное приложение.

ПО KeyDominator

Фирменное приложение KeyDominator можно скачать на официальном сайте Bloody (можно просто перейти по ссылке, которая указана в книжке «Инструкция пользователя»). Приложение предоставляет широкие возможности для создания макросов и их назначения на клавиши для быстрого запуска. Интерфейс понятный, так как почти полностью переведён на русский.

В разделе Button есть возможность назначать уже созданные макросы на любые клавиши. Для внесения изменений в настройки клавиш нужно нажать на нужную клавишу курсором мышки по проекции клавиатуры, чтобы занести желаемую кнопку в список справа, в котором вы можете установить на каждую отдельную клавиши желаемое действие или макрос. Все действия разбиты по категориям для упрощённой навигации.

Приложение универсальное и подходит для работы со всеми клавиатурами Bloody, поэтому раздел RGB Animation недоступен в случае B860.

В разделе Oscar Macro при помощи одноимённого редактора можно создавать макросы. Интерфейс не самый очевидный, но при должном терпении всё получается.

Раздел Super-Combo даёт возможность воспользоваться упрощённым интерфейсом Combo для создания простых макросов, состоящих обычно из одного действия, которое, например, должно повторяться при удержании клавиши. Удобно при фарминге.

Практика

Мы опробовали клавиатуру Bloody B860 в таких играх, как CS: GO, Dota2, WoW, Starcaft II и Arma 3. Дополнительная подставка для запястья левой руки оказалась действительно удобной: при длительных сражениях рука ощутимо меньше устает. Отметим также, что подставка устойчива к загрязнениям.

Созданные макросы вызывались и отрабатывали без каких-либо проблем. Во время тестов обнаружилось, что клавиша-модификатор Fn периодически залипала, что оказалось неприятным сюрпризом. Остаётся надеяться, что нам просто не повезло с конкретным экземпляром клавиатуры.

Тактильно клавиши LK нажимаются с усилием, как у Cherry MX Blue, с хорошо слышимым кликом, но без преодоления некоторого сопротивления в момент срабатывания. Поэтому по ощущениям они скорее напоминают Cherry MX Red. При этом ход до срабатывания у Cherry MX короче на 0,8 мм, чем у переключателей LK, но при реальном использовании эта разница вряд ли будет ощутима большинством пользователей. В общем, к работе оптико-механических переключателей LK у нас претензий нет, клавиатура вполне пригодна для регулярного использования в работе с текстами и для игр.

Diagnosis

Игровая клавиатура A4Tech Bloody B860 примечательна своим внешним видом и применёнными в ней оптико-механическими переключателями Light Strike. Ложкой дёгтя является неудачно реализованные кириллические символы — они плохо читаемы. Зато пользователям наверняка понравится удобная подставка под левое запястье и имеющаяся в клавиатуре защита от случайно пролитой жидкости. Кроме того, фирменное приложение KeyDominator позволяет создавать разной степени сложности макросы и назначать их на выбранные клавиши.

Удобная подставка для запястья левой руки
Гибкие возможности по созданию макросов
Оригинальный дизайн клавиатуры
Имеется защита от случайно пролитой жидкости

Contra:

Кириллический шрифт сливается с латиницей

Интерес к клавиатурам с механическими переключателями за последние годы значительно возрос, но самому принципу исполнилось уже несколько десятков лет. Tesoro решила перейти на новый эволюционный виток, представив оптические переключатели собственной разработки. В нашу тестовую лабораторию как раз поступила клавиатура Excalibur SE Spectrum с новыми переключателями.

В обычных механических клавиатурах используются микропереключатели, которые срабатывают при нажатии клавиши. В них применяется металлический контакт, который со временем может окислиться или истереться. В результате переключатель выйдет из строя. Конечно, производители давно задумались над улучшением контактов, та же Cherry использует технологию Gold Crosspoint, которая продляет срок службы контактов и уменьшает риск выхода переключателей из строя. Но все же потребность в альтернативных технологиях остается. Возможной альтернативой могут стать оптические переключатели. Tesoro как раз вывела на рынок новые переключатели Tesoro Optical Switches, в нашу тестовую лабораторию поступила клавиатура Excalibur SE Spectrum на их основе.

Tesoro уже довольно давно занялась разработкой оптических переключателей. Впервые они были . История повторилась на конференции DreamHack, где . Tesoro выслала в нашу тестовую лабораторию клавиатуру Excalibur SE Spectrum, которая, скорее всего, не появится в продаже. Tesoro Excalibur SE Spectrum с переключателями Tesoro Optical Switches, по всей видимости, представляет собой тестовую платформу. Поэтому в статье мы будем концентрироваться не столько на клавиатуре Excalibur SE Spectrum, сколько на оптических переключателях. Потребителям новые переключатели Optical Switches станут доступы в виде опции апгрейда для клавиатуры .

Технические спецификации - Excalibur SE Spectrum:

Переключатели: Tesoro Optical Switches, Blue
Сила срабатывания: 60 г
Ход до срабатывания: 2,2 мм
Ход до стопа: 4 мм
Срок службы: 100 млн. нажатий
Key Rollover: 6-key / N-key
Подсветка: RGB
Кабель: 1,8 м, в гладкой оплетке
Преимущества: новые оптические переключатели, защита от брызг
Габариты: 45 x 15 x 3,4 см
Вес: 1,24 кг
Цена: продажи пока не планируются

Клавиатура в деталях

Tesoro предлагает несколько моделей клавиатур Excalibur. Все модели выполнены в классическом дизайне, они полноразмерные, то есть содержат и цифровую панель. Клавиатура Excalibur SE Spectrum не стала исключением. Но за классическим "фасадом" скрывается инновационная технология оптических переключателей. Благодаря встроенной RGB-подсветке клавиши можно подсвечивать разными цветами радуги, доступны различные эффекты. Но Tesoro не прилагает программное обеспечение, поэтому все настройки (не только подсветки) придется выполнять напрямую на клавиатуре. Что касается эффектов подсветки, то нам не хватило бегущей волны. Впрочем, большинство пользователей все равно предпочитают статическую подсветку.

Конечно, поддерживаются привычные игровые функции, такие как Full N-Key/6 Key Rollover, есть возможность заблокировать клавишу Windows. Можно даже записывать макросы, запись стартует при нажатии комбинации Fn+Home. Для вызова макросов можно использовать вторичную функцию клавиш от F1 до F4. Tesoro добавила наклейку с доступными комбинациями клавиш, чтобы пользователи не запутались.

Клавиатура Excalibur SE Spectrum подключается к системе USB-кабелем длиной 1,8 м. Клавиатура устанавливается на четыре резиновых ножки, две задние ножки откидываются, что позволяет придать клавиатуре дополнительный наклон. Снаружи никак и не скажешь, что Excalibur SE Spectrum использует какие-либо особенные микропереключатели.

Да и по внешнему виду переключатели мало отличаются от других моделей. Tesoro использовала привычное крестовое крепление для колпачков клавиш, знакомое нам по переключателям Cherry. А сами переключатели выполнены в прозрачном корпусе, через который просвечивают RGB LED, установленные выше крепления. Разве что по надписи Tesoro на переключателях можно догадаться, что перед нами особая модель.

Чтобы показать принцип работы переключателей, ниже мы приводим схему строения переключателей в разрезе. У Tesoro Optical Switches с первого взгляда можно найти много сходств с обычными переключателями. Колпачки клавиш надеваются на крестовое крепление. Последнее, в свою очередь, подпирается снижу пружиной. При нажатии клавиши необходимо преодолеть сопротивление пружины. Но у оптических переключателей нет механических контактов. Вместо них при нажатии блокируется инфракрасный луч.

При нажатии луч инфракрасного света прерывается, клавиша срабатывает. Tesoro показала работу переключателей не только на схеме, но и на видеоролике:

Отсутствие механических контактов дает несколько преимуществ. Проблема механического износа контактов осталась в прошлом. Да и ИК-луч не может заржаветь. Tesoro не зря указывает весьма приличный срок службы в 100 млн. нажатий. У популярных переключателей Cherry MX он составляет "всего" 50 млн. нажатий. Впрочем, и такого количества более чем достаточно для интенсивного использования клавиатуры на протяжении многих лет. Кроме того, подобные заявления производителей проверить сложно. Но вполне логично, что износ у оптических переключателей меньше, чем у механических. Наконец, оптические переключатели защищены от проникновения пыли и капель воды. Поэтому клавиатура с такими переключателями выдержит не только интенсивное использование, но и "несчастные случаи" с проливанием жидкости.

Геймерам будет интересно еще одно преимущество. Использование светового барьера для срабатывания клавиши приводит к меньшим задержкам, чем в случае механических переключателей. Tesoro указывает время отклика переключателей 0,1 мс. К сожалению, спецификации конкурирующих переключателей, например, от той же Cherry, отсутствуют. Кроме того, время отклика непосредственно клавиатуры может быть больше.

Практические тесты

Признаемся, мы ожидали несколько иных тактильных ощущений от переключателей Optical Switches Blue. Как можно было предположить, замена механики на оптику должна уменьшить тактильную отдачу. Но переключатели Blue нейтрализуют этот эффект. Как и в случае Cherry MX Blue, Tesoro выбрала "кликающие" и тактильные переключатели с силой срабатывания 60 г. Точка срабатывания прощупывается, клавиши издают громкий "клик", поэтому ошибки при наборе вряд ли возникнут. Ход до точки срабатывания 2,2 мм чуть больше, чем у переключателей Cherry MX Blue, но на практике это не заметно. По уровню шума переключатели сравнимы с MX Blue. Клавиатуру вряд ли стоит использовать в условиях офисного пространства, или если у вас в комнате есть соседи, иначе она быстро начнет раздражать окружающих.

Как и в случае MX Blue, кликающие и тактильные переключатели – не лучший вариант для геймеров. Все же геймеры предпочитают линейные переключатели. Tesoro планирует в будущем представить и другие варианты оптических переключателей, которые как раз лучше подойдут геймерам. Кроме того, с новыми вариантами появится возможность менять оптические переключатели на клавиатуре. В результате можно использовать разные типы переключателей на клавиатуре, что позволяет создавать индивидуальные раскладки. Да и срок службы клавиатуры можно будет увеличить. Если переключатель сломается, его можно будет просто заменить.

Заключение

Принцип работы оптических переключателей очень сильно отличается от традиционных механических моделей. Но на практике особой разницы мы не заметили – по крайней мере, в случае используемых переключателей Blue. Задержка срабатывания переключателей меньше, но в играх мы так и не смогли обнаружить какие-либо отличия от типичной игровой клавиатуры на механических переключателях (тех же Cherry MX).

С другой стороны, и хорошо, что по тактильным ощущениям разница с обычными механическими переключателями невелика. Привыкать к ним не придется. Если вы комфортно чувствуете себя с переключателями Cherry MX Blue, то и на Optical Switches Blue перейдете легко. Если вы набираете длинные тексты, то сможете воспользоваться преимуществом меньшего износа оптических переключателей – клавиатура проработает дольше. Также к плюсам отнесем защиту от пыли и капель воды.

В итоге оптические переключатели вряд ли сделают традиционные механические переключатели устаревшими. Но микропереключатели Tesoro взбодрят рынок. Оптические переключатели Blue станут весьма достойной альтернативой кликающим и тактильным переключателям других производителей. Революционных изменений мы не получим, но кому-то преимущества оптических переключателей вполне могут приглянуться.

Преимущества Tesoro Optical Switches: