Switch quang học là gì? Khác gì với Switch cơ học?

Chắc hẳn bạn đã nghe nói rất nhiều về switch quang học vì đây là một thuật ngữ quen thuộc đối với cộng đồng mê công nghệ, đặc biệt là máy tính, laptop. Để có cái nhìn tổng quan rõ ràng hơn về loại switch này, hãy cùng tìm hiểu xem switch quang học là gì, những ưu và nhược điểm của nó ra sao, và sự khác biệt so với switch cơ nhé!

Switch quang học là gì?

Switch quang học là switch có cấu tạo tương tự như các loại switch cơ bản khác, nhưng khác biệt ở chỗ nó thay thế bộ đọc tín hiệu bằng ánh sáng và cảm biến thay vì sử dụng mạch điện trở và cơ chế đóng mở như các switch truyền thống.

Việc sử dụng cảm biến ánh sáng trong switch quang học cho phép nhận biết các chuyển động thực hiện theo hướng dọc của switch như một hành động gõ phím. Cơ chế này giúp loại bỏ các vấn đề về hao mòn kim loại, gỉ sét và bụi bặm mà thường gặp trong các bàn phím cơ sử dụng switch truyền thống.

Switch quang học có cấu tạo ra sao

Cấu trúc cơ bản của một chiếc switch quang học tương tự như switch cơ, bao gồm 5 phần chính sau đây:

1. Vỏ phía trên (Top housing)
2. Thân cơ (Stem)
3. Cụm ống kính (Cụm thấu kính)
4. Vỏ phía dưới (Bot housing)
5. Lò xo (Lò xo)

Switch quang học có thiết kế với cấu trúc gồm phần trên là nút nhấn và phần dưới chứa một trục nhựa cùng với hệ thống lò xo. Ngoài ra, switch quang học còn đi kèm với hệ thống đèn LED tín hiệu và bộ thu. Thường thì chúng được đặt thẳng trên bảng mạch nhằm mang lại sự thẩm mỹ, tối ưu hóa tính êm ái trong quá trình vận hành và đồng thời giảm chi phí sản xuất.

Switch quang học hoạt động như thế nào?

Nguyên lý chặn ánh sáng: Không giống với switch cơ truyền thống, switch quang học hoạt động khác biệt bởi việc không sử dụng hai mảnh đồng nhưng thay vào đó, nó sử dụng một bộ tạo tín hiệu bao gồm đèn LED tạo tín hiệu và một bộ nhận tín hiệu ánh sáng. Dòng tín hiệu ánh sáng luôn bị chia cắt bởi stem. Khi stem nhận được sự va chạm từ lực gõ, nó sẽ bị nén xuống, tạo ra một khoảng trống sáng để ánh sáng có thể truyền từ đèn tới bộ nhận, kết quả là tạo ra tín hiệu.

Nguyên lý khúc xạ: Hoạt động của nó dựa trên nguyên tắc chuyển đổi tín hiệu ánh sáng, thay vì tạo ra tín hiệu bằng cách che kín hoặc mở, nó thay đổi hướng di chuyển của ánh sáng bằng một khối lăng kính nằm trên stem. Đèn tín hiệu luôn phát sáng nhưng không chiếu trực tiếp vào bộ nhận. Khi stem chịu sự va chạm từ lực gõ và lún xuống, khối lăng kính sẽ di chuyển vào luồng tia sáng và điều hướng một phần của nó đến bộ nhận, gửi toàn bộ luồng tia sáng về phía bộ nhận để tạo ra tín hiệu.

Một điểm nổi bật đáng chú ý ở switch quang học là khả năng điều chỉnh điểm nhận phím. Trong switch cơ truyền thống, người ta sử dụng hai lá đồng để tạo tín hiệu, và giữa chúng luôn có khoảng cách cố định, không thể thay đổi, tạo ra hai mức tín hiệu duy nhất: "nhận phím" và "không nhận phím". Trong khi đó, switch quang học có thể điều chỉnh số lượng chùm sáng bắt được bởi bộ nhận, dựa trên mức độ mở của khoảng trống sáng. Điều này cho phép loại switch này tạo ra tín hiệu với nhiều mức độ khác nhau dựa trên sự lún của stem.

Ưu và nhược điểm của switch quang học

Ưu điểm:

• Độ bền ưu việt: Switch quang học loại bỏ hoàn toàn tiếp xúc cơ học giữa hai lá kim loại, đồng thời loại trừ hiện tượng hao mòn, ma sát, gỉ sét và bụi bẩn trong quá trình sử dụng. Vì vậy, tuổi thọ của loại switch này vượt xa switch cơ thông thường.
• Tốc độ phản hồi siêu nhanh: Nhờ sử dụng cảm biến quang học, tín hiệu truyền đi với tốc độ vượt trội, chỉ mất khoảng 0.02 ms, nhanh hơn tới 250 lần so với mức trung bình là 5 ms của switch cơ thông thường.
• Độ chính xác tuyệt đối: Điều này là một đặc điểm quan trọng của switch quang học, đặc biệt thu hút sự chú ý đáng kể từ phía các game thủ hàng đầu. Ngoài việc đảm bảo phản ứng nhanh và độ bật hợp lý, sự chính xác tối đa của switch cũng đóng một vai trò không thể thiếu.

Nhược điểm:

Trước hết, cần thảo luận về khía cạnh giá cả của các loại switch quang học. Bởi vì đây là công nghệ chưa được phổ biến, các nhà sản xuất tất yếu phải đầu tư nhiều hơn để tiến hành nghiên cứu. Điều này dẫn đến việc giá bán của dòng switch này cao hơn.

Cấu trúc của switch quang có nhiều điểm khác biệt so với switch cơ, nổi bật là cảm giác nhẹ nhàng và mượt mà hơn. Do đó, việc thích nghi với switch quang học có thể mất thời gian hơn đối với người dùng đã quen với loại switch cơ. 

Bởi vì là dòng sản phẩm mới xuất hiện trên thị trường nên số lượng các hãng cung cấp switch quang học còn hạn chế, không đa dạng và cạnh tranh giá để cho người tiêu dùng lựa chọn.

Switch quang học vs switch cơ

Tốc độ phản hồi: Không phải tất cả các loại switch quang đều nhanh hơn switch cơ. Thêm vào đó, không có mối liên hệ nào giữa khoảng cách kích hoạt và tốc độ phản hồi của các phím. Mặc dù tốc độ phản hồi của hai loại switch cơ được so sánh qua các dữ liệu đo được có vẻ nhanh hơn so với switch quang Gateron Black, nhưng switch Razer Purple lại vượt trội hơn đối với các loại switch khác với sự chênh lệch lên đến 30 ms. Điều này chứng tỏ rằng tốc độ phản hồi của switch quang vẫn giữ ưu thế hơn.

Giá thành: Với việc xuất hiện chưa nhiều trong thị trường và thường chỉ có trên các bàn phím tầm trung và cao cấp, sản xuất switch quang học đòi hỏi một số lượng lớn tài nguyên, dẫn đến mức giá cao hơn so với switch cơ học. Ngược lại, switch cơ học đã tồn tại từ lâu, cho phép người dùng co sự đa dạng hơn trong việc lựa chọn về kiểu dáng và giá cả.

Độ bền: Nhờ sự ứng dụng của cơ chế ánh sáng, switch quang học đạt tuổi thọ cao hơn, khoảng 100 triệu lần nhấn, so với con số thông thường là 50 triệu lần nhấn của switch cơ. Vì vậy, nếu bạn quan tâm đến độ bền của bàn phím, việc xem xét sử dụng switch quang học có thể là lựa chọn thích hợp.

Sửa chữa: Do việc đa dạng trong thiết kế, switch cơ đem lại khả năng bảo trì và sửa chữa dễ dàng hơn so với switch quang học. Người dùng có thể tìm thấy hướng dẫn về cách bôi trơn hoặc thay thế màng công tắc của switch cơ trên nhiều trang web. Ngược lại, mặc dù khả năng sửa chữa và thay thế của switch quang vẫn còn hạn chế, nhưng sự bền bỉ của chúng giúp bạn yên tâm hơn và không cần quá lo lắng về vấn đề hỏng hóc trong quá trình sử dụng.

Khả năng sử dụng: Công tắc quang học thường là lựa chọn xuất sắc hơn khi được sử dụng trong việc chơi game, trong khi công tắc cơ học lại phù hợp tốt hơn cho các nhu cầu sử dụng hàng ngày. Lý do cho điều này đơn giản là switch quang học của Razer thể hiện tốc độ phản hồi nhanh hơn lên đến 30 ms so với switch cơ, điều này góp phần làm cho trải nghiệm chơi game trở nên mượt mà và nhanh chóng hơn.

Hy vọng bài viết trên đây đã giúp bạn hiểu rõ hơn về loại switch quang học, cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động, ứng dụng của nó để giúp bạn lựa chọn được sản phẩm phù hợp nhất. Nếu đang quan tâm đến Switch, hãy xem ngay các sản phẩm trên Phong Cách Xanh  để có các lựa chọn tốt nhất nhé!