电脑键盘

1714年，亨利·米爾（Henry Mill）在英國獲得了一項機器專利，該機器的外型與打字機相似^[7]，因此可能至少在18世紀就已經有類似鍵盤的雛形出現。在1868年，被称作「打字机之父」的美国人克里斯多福·萊瑟姆·肖爾斯，發明了美國第一台打字機並获得了专利^{[8][9][10][11]}，之後他又發明了QWERTY键盘^[12]，該種鍵盤配置被現今大多的電腦鍵盤採用。

雖然打字機可以確定是所有以「鍵」來輸入文字之設備的祖先，但電腦鍵盤作為一個電機數據輸入和通訊設備，其技術大幅度的源自於電傳打字機與按鍵打孔機（Keypunch），電腦鍵盤並繼承了前述設備的佈局。在1870年代，就有類似電傳打字機的設備就被用於股票市場中，這類的設備透過鍵盤和電報線將文本數據鍵入並傳輸到股票行情票帶機（stock ticker machines），接著被立即復制並顯示在票帶上（ticker tape）^[13]。赫爾曼·何樂禮開發了第一種按鍵打孔機設備：打孔卡片製表機（Tabulation Machine），到了1930年代，這些設備很快的演變出類似於普通打字機的文字和數字輸入鍵^[14]。

在20世紀大部分時間裡，電傳打字機上的鍵盤在點對點通訊中擔綱很重要的角色，而按鍵打孔機上的鍵盤則擔綱了數據輸入和存儲中的角色。之後，鍵盤開始被結合在計算機的設計中，電子數值積分計算機即結合了按鍵輸入設備和以紙張為基礎的輸出設備，而二進制自動計算機（Binary Automatic Computer，BINAC）也利用鍵盤將數據輸入到磁帶中^[15]。

到了個人電腦的時代，鍵盤一直作整合性最高的電腦周邊設備，直到1980年代滑鼠開始作為消費型電腦設備為止，當時純文字的電腦介面已被相對豐富的圖形介面所取代^[16]。但是鍵盤仍然是人機互動的核心，即使是智慧型手機、平板電腦等採用觸控螢幕的電子設備，也使用虛擬化的鍵盤作為主要的輸入方式。

键盘的排列方式有很多种。之所以有不同的键盘排列是因为不同的人使用不同的语言，需要对他们来说最简单的方式来使用键盘。

最常见的键盘是机械打字机时代的QWERTY键盘或者近似的设计。当时打字机的键安装在摇杆上，使用频率高的键不能放得太近，以防止摇杆互相碰撞而卡住。QWERTY键盘和它的兄弟们就沿用了打字机键盘的设计，从而也为之后的电子键盘所采用。由于当时技术条件的限制，这种键盘设计在人体工学方面考虑得很少。随着现代电子学的发展，这些限制就不存在了。也有很多新的键盘设计涌现，如德沃夏克键盘，但是没有被广泛使用。

键盘上的键的数量最初标准是101个，Windows键盘是104个，Apple键盘是79个，后来又发展到130个甚至更多。越来越多的功能键增加到键盘上，如打开一个网页浏览器或邮件客户端。在1990年代后期，美国曾经销售过一种“因特网键盘”，将功能键设置为预定义的因特网快捷键，按下这些快捷键就可以打开浏览器进入到指定的网站。

连接方式

键盘连接到电脑的方式有很多种。其中包括标准的DIN连接器，通常在80486之前的主板都是这种设计，后来被PS/2连接器取代。现在应用更广的是USB连接器。早期的苹果电脑使用苹果电脑总线（ADB）作为键盘连接器。

新型设计

一个标准的键盘从体积上来说是比较大的，因为所有的键的尺寸必须让手指能方便敲击。也有一些缩小键盘的尺寸的设想被提出来，比如Chord键盘，通过同时按下一组键来代表一个字符，从而减少键的数量。而GKOS键盘则应用在无线设备上。另外还有一些游戏控制杆，可以输入数据和字符，也是键盘的一种变化。

一种新型的键盘叫做虚拟激光投影键盘，将键盘的图像投射在一个表面上，投影仪的传感器确认哪个键被“按下”，之后转化成相应信号给电脑或PDA设备。

标准

原则上，电脑键盘遵循ISO/IEC 9995标准。

電腦所採用的鍵盤主體與英文打字機鍵盤類似，從外觀上來看，電腦鍵盤分為打字鍵區、功能鍵區、編輯鍵區和數字鍵區等四區。

打字鍵區

• 鍵盤上共有12個功能鍵，分別是，位於鍵盤上方。依照軟體特性不同，可設定常用按鍵或命令於功能鍵上。

  數字鍵區

  在鍵盤的右方數字鍵區，具有數字鍵功能與編輯鍵功能。

  1. 數字鎖定鍵：用來切換數字鍵和編輯鍵的功能。
  2. 插入鍵：插入和置換兩種輸入模式的切換鍵。
  3. 刪除鍵：把游標處的字刪除，右方的字會自動補上來。

  4. 在打字鍵區與編輯數字鍵區的中間設有編輯鍵區，專供編輯之用。共有方向鍵及插入鍵、刪除鍵、歸位鍵、結束鍵、上一頁鍵、下一頁鍵等。

     1. 方向鍵：有四個鍵，可使游標上、下、左、右移動。
     2. 插入鍵：Insert鍵。
     3. 刪除鍵：delete鍵。
     4. 歸位鍵：游標跳到該列的首位，使編寫更為迅速。
     5. 結束鍵：使游標移到該列資料的最後一個字右方。
     6. 跳離鍵：ESC鍵，用來跳出目前所執行的功能，或取消輸入用。
     7. 上一頁鍵：上鍵，使螢幕往上翻一頁。
     8. 下一頁鍵：下鍵，使螢幕往下翻一頁。

     鍵數

     • 104鍵：最常見的全鍵數版本。
     • 107鍵：編輯鍵區移下一行，END貼着↑，頂行增加三個功能鍵。
     • 108鍵：沒有數字區上的三個LED，變成四個功能鍵。
     • 101鍵: 比104鍵的版本少了3個功能鍵、1個選單鍵，多了Fn鍵，這種形式常在有數字鍵盤的15吋笔记本电脑出現。
     • 87鍵：沒有數字區的104鍵版本

• 根據switch（開關）設計分類
  • 機械式（Mechanical）

  每一個按鍵都有一個獨立的機械觸點開關（switch），利用柱型彈簧提供按鍵的回彈力，用金屬接觸觸點來控制按鍵的觸發。

  • 薄膜式（Membrane）

  鍵盤中有一整張雙層膠膜，通過膠膜提供按鍵的回彈力，利用薄膜被按下時按鍵處碳心于線路的接觸來控制按鍵觸發。這種鍵盤的成本十分低，市面上絕大部份鍵盤都是薄膜式鍵盤。

  • 導電橡膠式（Conductive Rubber）
  • 無接點靜電容量式（Capacitives）

• 根據鍵帽印字方法分類
  1. 無刻印
  2. 油墨印刷
  3. 镭射印刷
  4. 二色成型
  5. 熱昇華印刷

打字

• 字母数字键盘，带有字母和数字的打字键盘。
  • 技术分类：打字机键盘、电脑键盘
  • switch分類：薄膜式鍵盤、機械式鍵盤、導電橡膠鍵盤、靜電式鍵盤
  • 键盘布局：QWERTY、AZERTY、QWERTZ、德沃夏克键盘、MALT鍵盤
  • 著名产品：
    主条目：QWERTY

    将键盘规范成现在这种的“QWERTY”键盘按键布局，是因为一开始打字机的键盘是完全按照字母顺序排列的，而打字机是一个机械结构的打字机器，因此如果打字时速度过快，某些键的组合非常容易出现卡键问题。是克里斯托夫·拉森·肖尔斯（Christopher Latham Sholes）解决了这个问题，他发明了QWERTY键盘的布局，他将最常用的几个字母安置在相反方向，以此最大限度放慢打字时敲键速度，从而避免卡键。克里斯托夫·拉森·肖尔斯在1868年就这个设计申请了专利，1873年采取这种布局的第一台商用打字机成功地投放市场。

    但是，实际使用时人们发现，QWERTY的键盘按键布局方式非常没有效率。例如：一般情况下人们惯用右手，但使用QWERTY结果的键盘，卻使左手负担了57%的工作量。两个小拇指及左无名指都是没有力气的手指，却要频频要使用它们。使用率仅占整个打字工作的30%左右的字母排被放在了键盘的中列，因此，为了打一个单词，人们经常需要上下往复移动手指。

    在1888年全美举行了公开的打字比赛，一个叫做马加林的法院速记员按照明确的指法分工进行盲打，速度非常快，而且错误仅有万分之三，使在场人都惊讶不已。据记载，当时马加林得到的奖金是500美元，从这以后很多人开始效仿这种打字方法，盲打技术在专业打字领域大行其道，在美国也开始出现了专门培养打字员的学校。

    非英语键盘

    除了英文输入时需要把较常用的键分开外，其他语言的打字机也需要这样处理，而每一种语言常用的键均不同，例如法语：

    e	t	i	n	s	a	r	o	l	u	d	c	é
    14%	9%	8.2%	7.9%	7.5%	7.3%	6.5%	6.4%	5.7%	5.2%	4.6%	3.5%	2.7%

    ^[17]於是就有了AZERTY键盘（面向法语用户）和QWERTZ键盘（面向德语用户）等。 另外，日文的鍵盤會增加用於日文輸入法切換的按鍵，具備這樣功能的鍵盤在標準的104鍵之外還會多四個按鍵。

    DVORAK式键盘

    主条目：德沃夏克鍵盤

    由于上述的盲打技术的广泛使用，打字机的打字速度基本可以满足日常工作的需要了。然而，一个叫德沃拉克（Dvorak）的华盛顿人在1934年，又发明了一种新的键盘排列方法。这种设计的键盘使左右手能交替敲击键盘，可以缩短一半的训练周期，平均打字速度也提高了约1/3。

    DVORAK式键盘布局原则是：

    1. 尽量让左右手交替来击打键盘，避免单手连击；
    2. 将越排击键平均移动距离尽量缩短；
    3. 将最常用到的字母排列在导键的位置上。

    Windows中已经内置了对“DVORAK”键盘的支持，点击“控制面板－键盘”，进入“输入法区域设置”选项，接着单击“添加”按钮，将“输入法区域设置”设置为“英语（美国）”，并在“键盘布局/输入法”栏内找到“美国英语-DVORAK”，确认后，便變成“DVORAK”键盘。

    MALT键盘

    后来，莫尔特（Lillian Malt）又设计了比“DVORAK”键盘更加合理、高效的“MALT”键盘。莫尔特改变了原本交错的字键行列，“后退键”（Backspace）及其它原本远离键盘中心的键更容易触到，打字时拇指的使用频率也更高了。但“MALT”键盘并没能得到广泛地应用。

    數字鍵盤

    數字鍵盤又稱九宮鍵盤，會計人員方便使用，不需额外安裝程式。

     

    無線鍵盤

    無線傳送式鍵盤

    無線傳送

    • 紅外線傳送，使用紅外線技術的無線鍵盤，因紅外線收發器並非現時智能設備及電腦之基本裝置，紅外線傳送已很少產品會採用。
    • 藍牙傳送，使用藍牙技術的無線键盘。
    • 2.4GHz、5GHz無線傳送，利用2.4GHz或5GHz無線電波作傳送，因並沒有標準規格，使用時必須插上廠商提供之收發器，曾經是最流行之無線鍵盤傳送技術，但因藍牙裝置普及，現續漸被藍牙傳送所取代。

    由于使用方便，无线电脑键盘现在越来越流行。然而，无线键盘需要电池才可以工作，同时也会带来安全方面的隐患，无线的传送容易被窃听。^[18]另外，無綫鍵盤並不受遊戲玩家歡迎，主因是精確度及遊戲用途的功能都不及有綫鍵盤。

    Apple標準鍵盤

    主条目：蘋果標準鍵盤

    苹果电脑使用的键盘与普通PC的有些许差异，比如1980年代麥金塔電腦的键盘上有“苹果键”，上面标有 标志，后来苹果键被“command⌘”键代替。

通常，键盘被用来输入文本到文本编辑器、文字处理器或者其他文本工具。

现在的电脑把解释键值转换的工作交给了软件。键盘给每一个物理的键定义了对应的键值，然后将所有的输入报告给控制软件，由软件决定相应的输出。

命令

键盘也用来输入电脑命令。IBM PC最著名的例子莫过于Ctrl+Alt+Del组合。现在的Microsoft Windows的版本中，按下这三个键，将出现一个对话框，包括当前任务，关机等选项。而Linux，MS-DOS和WINDOWS早期版本中，Ctrl+Alt+Del这个组合对应的命令就是重新启动。

游戏

键盘是电脑游戏的主要控制方式之一。方向键或者重定义为方向键的一组键（如WASD四个键）用来控制游戏角色的移动。在很多游戏中，很多键可以根据玩家的喜好来定义。

电脑键盘上的键通常分成以下几类：

• 人体工学
• 打字机
• 电脑
• ASCII
• 德沃夏克键盘
• 输入法
• 中文输入法

• 键盘如何工作 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• AT键盘接口
• 键盘和鼠标
• 键盘设计的人体工学研究

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