キーボードの世界

はじめに

普段何気なく使っているキーボードですが、実は「物理キー配列」にはさまざまな種類があります。
この記事では 国際規格の違いとキー配列方式を整理してみました。
現在 Keyball39 を愛用しているが、基盤から自作することにも挑戦したいと思い調べてみたところ、意外と種類が多くて面白かったので、その内容をまとめています。

国際規格による違い

歴史

1. タイプライター時代（1870年代〜）

現在のQWERTY配列はタイプライターの時代に生まれました。キーが詰まりにくいように文字の並びが工夫され、それがそのままコンピュータにも引き継がれています。
この時代は国ごとに独自配列が存在し、ドイツ語の「QWERTZ」、フランス語の「AZERTY」など多様でした。
参考：wikipedia QWERTY配列

2. コンピュータ初期（1960〜70年代）

IBMをはじめとするメーカーが独自に配列を実装しました。
ただしまだ「規格」として統一されていたわけではなく、各社の実装や国ごとにバラバラでした。

3. 国際規格化（1980年代）

多様な配列を整理するために、各地域・用途に応じて国際規格が定められました。

• ANSI（American National Standards Institute）
  アメリカ国内向け規格。シンプルで流通量も多く、現在「US配列」として世界的に広く普及。

• ISO（International Organization for Standardization）
  ヨーロッパ向け規格。逆L字型のEnterや短い左Shiftなどが特徴で、多言語対応を意識。

• JIS（Japanese Industrial Standards）
  日本独自規格。無変換／変換／かなキーなど、日本語入力に特化したキーを追加。

ANSI配列

アメリカで策定された配列で、グローバルスタンダードにもなっています。
Enterキーは横長、左Shiftキーが大きいのが特徴です。

ISO配列

国際標準化機構（ISO）が定めた配列で、ヨーロッパで主流となっています。
Enterキーが逆L字型、左ShiftキーがANSIより短く、隣にキーが追加されているのが特徴です。

JIS配列

日本独自の規格で、日本語入力に特化したキーが配置されています。
「無変換」「変換」キーや「かな」キーが搭載されており、Enterキーも縦長で大きいのが特徴です。

画像：keyboard-layout-editor にて作成

キー配列の種類（文字の配列）

歴史

1870年代、タイプライターが普及する中で、キーの物理的な干渉（タイプバーの詰まり）を避けるための改良が数多く行われました。初期型は楽器の鍵盤のような配列でしたが、ボタン式に進化し、試行錯誤の末に現在も標準的に用いられている QWERTY配列 が誕生しました。
この配列は「効率性」よりも「機械的な制約回避」を優先して設計されたものであり、そのため入力効率という観点では必ずしも最適ではありません。

20世紀に入ると、入力速度の向上やタイピストの疲労軽減を目的に、アルファベットの頻度分析やバイグラム（文字の連続ペア）統計に基づいた改良が試みられるようになりました。その代表例が1930年代に登場した Dvorak配列 です。母音を左手に、頻出子音を右手に配置するなど、科学的根拠に基づいて設計され、理論的にはQWERTYよりも効率的とされました。

しかしDvorakは、QWERTYからの乖離が大きすぎたために学習コストが高く、結果的に標準化に失敗しました。この反省を踏まえ、21世紀以降は「QWERTYの操作感をなるべく残しつつ効率を改善する」というアプローチが主流になります。その代表例が2006年に登場した Colemak です。ColemakはQWERTYとの互換性を重視しながらも、効率面での改善を実現したため、現代のオルタナティブ配列として広く支持を集めています。

さらに、その後は 「効率だけでなく快適性や移行コストも考慮した派生配列」 が次々に生まれました。

Workman（2010年代）
Colemakを改良し、特に「横方向の指移動の削減」に注目した配列。長時間タイピングによる疲労軽減を狙った設計で、エルゴノミクス志向のユーザーに支持されている。

Norman
QWERTYを大きく崩さず、頻度の高いキーを効率化する「現実的な改良版」。
少数の変更で済むため、学習コストが低く「日常用途で使いやすい」ことを重視。

Minimak
「最小限の変更で効率を改善する」ことをコンセプトにした配列。
数個のキーだけ動かせば良いため、学習障壁が極めて低い。

MTGAP
アルゴリズムによる探索で設計された最適化配列。
頻出文字やバイグラム、指ごとの負荷を定量的に評価し、人間の直感ではなく計算に基づいて配置を決定している。
19タイプライターのキー詰まりを回避するための設計

以下では代表的な配列について特徴をまとめる

QWERTY

Dvorak

Colemak

Workman

Norman

Minimak

MTGAP

配列ごとの比較

配列	特徴	効率性	学習コスト	互換性
QWERTY	歴史的標準。制約回避優先	△	◎	◎
Dvorak	科学的根拠に基づく設計	◎	×	×
Colemak	QWERTY互換を残し効率改善	○	○	○
Workman	横移動を減らし疲労軽減	○	○	△
Norman	少数変更で実用改善	△	◎	○
Minimak	最小限変更で効率改善	△	◎	○
MTGAP	アルゴリズム最適化	◎	△	×

キー配列方式(物理キーの配列）

スタガード（Staggered）

オーソリニア（Ortholinear）

カラムスタガード（Column Staggered / Columnar）