磁気スイッチは、連続的に変化するアナログ信号を出力するため、調整可能な作動ポイントが可能になります。コントローラは任意の位置でステムの正確な深さを読み取ることができ、つまり作動点はソフトウェアによって定義されます。対照的に、機械式スイッチはバイナリの「オン」または「オフ」信号を出力します。作動点は金属板バネの物理的な接触位置によって決定され、工場で固定されています。これは単に「精度」の違いではなく、信号自体の性質の根本的な違いです。
I. 機械式スイッチ: 物理的なイベントとしての作動
従来の機械式スイッチの内部構造は、ステム、スプリング、金属板バネ、電気接点とシンプルです。
キーを押すと、ステムが下に移動し、金属板バネが変形します。板バネが変形の臨界点に達すると、可動接点が固定接点に物理的に接触し、回路を閉じて「キーが押された」信号をコンピュータに送信します。キーを離すと、板バネがスナップバックし、接点が分離し、回路が開きます。
このプロセスでは、作動点は板バネの物理的な位置によって決定されます。作動は、板バネが接触する場所で正確に発生します。これは調整可能なパラメータではなく、スイッチの機械構造の固有の部分です。たとえば、作動点は、チェリー レッド スイッチの場合は 2.0mm、シルバー スイッチの場合は 1.2mm、ブラウン スイッチの場合は 2.0mm に固定されています。これらの値は、製造時に金属板バネの形状にハードコードされています。
ユーザーはこれを変更できません。スイッチを別の作動ポイントを持つスイッチと交換しない限り、そのポイントは固定されたままです。
II. 磁気スイッチ: ソフトウェアの決定としての作動
磁気スイッチはまったく異なる構造をしています。金属板バネや物理的な接点がありません。代わりに、ステムの下部に永久磁石が取り付けられ、ホール効果センサーがPCB上のその真下に配置されています。
キーを押すと、磁石がセンサーに近づき、検出された磁場の強さが変化します。この変化は連続的で、磁石が 5mm 離れているときには 1 つの電圧値を出力し、3mm 離れているときには別の電圧値を出力し、1mm から離れているときにはさらに別の電圧値を出力します。
センサーは、単純な「オン」または「オフ」状態ではなく、アナログ信号を出力します。マイクロコントローラは、この電圧値を非常に高い周波数(8000Hzなど)で継続的に読み取り、校正曲線を使用してステムの正確な位置に変換します。次に、この計算された位置をユーザー定義の作動しきい値と比較します。
“ユーザは作動ポイントを1.5mmに設定しました。現在のステム位置が1.2mmの場合、スレッショルドに達していないため、作動は行われません。現在のステム位置が1.6mmの場合、スレッショルドを超え、作動が行われます。
作動ポイントの 1.5mm の図はソフトウェア パラメータであり、ハードウェア内の固定された物理的な位置ではありません。ユーザーは、この値を 0.1mm、4.0mm、またはその間のドライバ ソフトウェアを介して調整できます。変更されると、マイクロコントローラの意思決定ロジックがそれに応じて更新され、作動ポイントが効果的にシフトされます。
スイッチのメカニズム自体は変更されません。
III. 主な違い: 連続値と離散値
この 2 つを比較すると、根本的な違いが明らかになります。
メカニカルスイッチは、“0”と“1の2つの状態に限定された離散値を出力します。マイクロコントローラは、キーが押されたかどうかしか知らず、キーが1.5mmまたは3.5mmに移動したかどうかは認識しません。作動は、状態が0から1(金属接点リーフの固定された物理的位置によって決定されるモーメント)に切り替わる正確な瞬間に発生します。
磁気スイッチは連続値を出力します。移動経路に沿ったステムのすべての位置は、特定の電圧値に対応します。マイクロコントローラは、キーが現在2.3mmにあるか、2.3mmから1.8mmに移動していることを検出できます。作動ポイントは、物理的なイベントが発生した瞬間によって定義されるのではなく、位置データがスレッショルドを超えたとソフトウェアが判断した瞬間によって定義されます。
アクチュエーションポイントを定義する権限は、コンタクトリーフの物理的な形状からマイクロコントローラのファームウェアロジックに移行しました。
これが、磁気スイッチが調整可能な作動移動を可能にする根本的な理由です。磁気スイッチが「より高い精度」を持っているというのではなく、信号の性質上、作動点を可変ソフトウェアパラメータとして定義できるのです。機械式スイッチの信号特性により、作動点は金属接点が接する物理的な位置、つまりソフトウェアでは変更できない位置に固定されます。
IV. この違いは他に何を伴いますか?
調整可能な作動ポイントは始まりにすぎません。磁気スイッチは連続的な位置データを出力するため、機械式スイッチでは根本的に実現できない機能が解き放たれます。
ラピッドトリガー:アクチュエーションポイントとリセットポイントはどちらも調整可能です。従来のメカニカルスイッチでは、再作動が行われる前に接点が完全に分離する必要がありますが、対照的に、磁気スイッチは、指が 0.1mm だけ離した瞬間にリセットを登録するように構成できるため、迅速な停止や繰り返し入力に対して超高速の応答が可能になります。
DKS (ダイナミック キーストローク): 1 つのキーで、押す深さに基づいてさまざまなコマンドをトリガーできます。コントローラーはキーの位置を正確に追跡するため、ユーザーは歩行の浅押し、ランニングの深押しなどの設定を構成できます。
アナログ入力: 磁気スイッチからの連続データはコントローラーのジョイスティック軸にマッピングできますが、これはメカニカル スイッチのバイナリ (オン/オフ) 信号では不可能な偉業です。
これらの機能はすべて、磁気スイッチが連続データを出力するのに対し、機械式スイッチは離散データを出力するという 1 つの基本的な違いに基づいています。調整可能な作動は、この根本的な違いの最も直感的でユーザーが認識できる現れです。
