スタイラス（コンピューティング）

コンピューティングにおいて、スタイラス（またはスタイラスペン）は、コンピュータモニター上の先端の位置を検出できる小さなペン型の器具です。描画したり、タップして選択したりするために使用されます。新しいコンピューター、モバイルデバイス（スマートフォンやパーソナルデジタルアシスタント^[1]）、ゲームコンソール^[2]、グラフィックスタブレット^[1]などのタッチスクリーンを備えたデバイスは通常、指先で操作できますが、スタイラスを使用すると、より正確で制御可能な入力が可能になります。^{[3]スタイラスは、}ポインティングデバイスとしてマウスやタッチパッドと同じ機能を持ち、その使用は一般にペンコンピューティングと呼ばれます。

スタイラスがコンピュータ関連で最初に使用されたのは、1643年のパスカルの計算機でした。^[4]この装置には、選択した数字に応じて回転するダイヤルがあり、ギア、ドラム、巧妙な工学技術により、加算、減算、乗算、除算（9の倍数を使用）を行うことができました。ダイヤルを回すためにスタイラスが使用されました。

その後のこの種の装置には、1860年代のアリスモメーターや1920年のアディエーターなどがある。 ^[5]アディエーターは、ケースに入れられた小さな硬い金属板をスタイラスで動かすポケット型の機械式加算機だった。金属板の側面には、結果を表示するために目に見える数字があった。加算、減算、乗算、除算が可能だった。1967年にはHEXADATモデル^[6]が登場し、プログラミングで16進数に4関数の計算を適用できるようになった。電子計算装置でスタイラスが初めて使用されたのは、1957年にトム・ダイモンドが実演したスタイレーターだった。 ^{[7] [8]}

グラフィックタブレットには、抵抗型および静電容量型のタッチスクリーンだけでなく、さまざまな種類のスタイラスが使用されています。静電容量型スクリーンは、複数の指の同時使用が検出されるスマートフォンやマルチタッチサーフェスで広く使用されており、スタイラスではこれを再現できません。^[9]

静電容量式（パッシブとも呼ばれる）スタイラスは、ゴムや導電性フォーム、または銅などの金属でできたペン先を使用して指をエミュレートします。電源は必要なく、指を使用できるマルチタッチ面であればどこでも使用できます。通常は、スマートフォンやタブレット コンピューターで一般的な静電容量式スクリーンです。ゴムやフォームでできたスタイラスのペン先は大きいことが多いため、正確なメモや描画が難しくなります。

静電容量式スタイラスは、画面の静電場を歪ませることで機能します。^[10]静電容量式スタイラス（および人間の指）からの入力を受信する画面は、ペンによる圧力、ペンの傾きを認識できず、静電容量式スタイラス、指、または手のひらを入力として区別することもできません。これらのタッチはすべて画面上のマークとして認識されます。

静電容量式スタイラスは導電性材料（通常は金属棒またはバレル）で作られており、手とゴム/フォーム^{[11] [より良い情報源が必要]}または銅などの金属チップとの間で電荷を伝達します。デジタル部品がないため、静電容量式スタイラスは製造コスト効率に優れています。DIY静電容量式スタイラスは、家庭にある材料で作ることもできます。^[12]

静電容量式スタイラスは、指からの入力を受け入れる あらゆるマルチタッチサーフェスで動作します。

アクティブ（デジタルとも呼ばれる^[1]）スタイラスペンには、ペン内部にデジタル部品または回路が組み込まれており、タッチデバイス上のデジタイザーと通信します。この通信により、筆圧感度、傾き、プログラム可能なボタン、手のひら検出、消しゴムチップ、設定の記憶、書き込みデータ送信などの高度な機能が可能になります。アクティブスタイラスペンが機能するには、そのデジタル部品プロトコルが、操作するタッチスクリーンのデジタイザー技術と一致している必要があります。アクティブスタイラスペンは、取り外し可能または充電可能なバッテリーで駆動するか、インダクタンスによって受動的に動作します。

アクティブ スタイラスは、グラフィック タブレットまたはマルチタッチデバイスのデジタイザーと通信するために、メーカーごとに異なるプロトコルを使用します。ペンのデジタル プロトコルはデバイスのデジタイザーと一致している必要があります。一致していないと、ペンからの入力はデバイスに登録されません。

一般的なアクティブ スタイラス プロトコルは次のとおりです。

• Microsoft ペン プロトコル (MPP) (旧称 N-trig)
• Wacom AES 1.0 および 2.0
• ワコムEMR
• ユニバーサル スタイラス イニシアチブ(USI)
• Apple Pencil アクティブ投影型静電容量方式 (APC)
• ブルートゥース

アクティブスタイラスの例:

• Microsoft Surface ペン
• サムスンSペン
• Google Pixelbook ペン
• アップルペンシル

スタイラスの性能は次の4つの特性によって測定されます。^[13]

1. 快適
2. 抵抗
3. バランスと重量
4. 精度：
   1. 応答性とスピード
   2. ジッター
   3. 傾き
   4. 圧力のレベル
   5. 手のひら拒否または検出^[14]は、手や手のひらが画面の表面に置かれているときにタッチデバイスが画面を登録またはマークするのを防ぐもので、スタイラス、OSソフトウェア、画面デジタイザー技術の組み合わせによって効果的に機能します。

スタイラスの性能は次の4つの特性によって測定されます。^[15]

1. 互換性
2. 寸法
3. 重さ
4. 精度：
   1. 圧力感度
   2. 傾斜サポート
   3. バッテリー寿命
   4. 充電メカニズム
   5. スマートフォンのスタイラスペンは、デバイス上でメモを取ったり、絵を描いたり、デジタルアートを作成したりしたいスマートフォンユーザーの間で人気のツールになっています。優れたスタイラスペンは、スマートフォンを操作する際の精度と使いやすさに大きな違いをもたらします。特に、小さなタッチスクリーンを指で操作するのが難しい人にとっては大きな違いです。

• アクティブペン
• アップルペンシル
• デジタルペン
• 手書き認識
• ライトペン
• ペンコンピューティング
• サーフェスペン

ウィキメディア・コモンズには、 Stylusに関連するメディアがあります。

• ペンコンピューティング、タッチスクリーン、タブレットに関する参考文献の注釈付き書誌
• YouTubeのペンベース コンピューティングの歴史に関するメモ