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タッチパッドまたはトラックパッドは、ポインティングデバイスの一種です。[ 1 ]その最大の構成要素は触覚センサーです。これは、ユーザーの指の位置と動きを検出し、それを2Dの動きに変換してグラフィカルユーザーインターフェイスのポインタを制御する、平らな表面を持つ電子機器です。タッチパッドはノートパソコンで一般的ですが、デスクトップコンピュータではマウスの方が一般的です。トラックパッドは、デスクスペースが限られているデスクトップ環境で使われることがあります。ワイヤレスタッチパッドは、取り外し可能なアクセサリとしても利用できます。トラックパッドは小型化できるため、携帯情報端末（PDA）や一部のポータブルメディアプレーヤーにも使用されていました。
タッチパッドは、静電容量センシングや抵抗膜式タッチスクリーンなど、いくつかの方法で動作します。2010年代に最も一般的に使用された技術は、指がパッドに触れた場所の静電容量の変化を感知するものです。静電容量ベースのタッチパッドは、鉛筆の先端やその他の接地されていない、または非導電性の器具を感知しません。手袋で絶縁された指も問題になる可能性があり、静電容量式タッチパッドは医療機器のポインティングデバイスとしてはほとんど使用されていません。[ 2 ]
タッチスクリーンと同様に、タッチパッドも絶対位置を感知しますが、その解像度はサイズによって制限されます。ポインティングデバイスとして一般的に使用される場合、指のドラッグ動作は、オペレーティングシステムのディスプレイへの出力上でカーソルのより細かい相対的な動きに変換されます。これは、マウスを持ち上げて再び表面に置く操作に似ています。標準的なマウスの左右ボタンに相当するハードウェアボタンが、タッチパッドの隣に配置されている場合もあります。
タッチパッドと関連するデバイスドライバソフトウェアによっては、パッドをタップすることをマウスのクリックとして解釈し、タップの後に連続したポインティング動作（「クリック 1.5 回」）を行うことでドラッグを指示できる場合があります。[ 3 ]触覚タッチパッドでは、タッチパッドの表面にボタン機能を組み込むことで、クリックとドラッグが可能になります。[ 4 ] [ 5 ]選択するには、物理ボタンの代わりにタッチパッドを押し下げます。ドラッグするには、「クリック 1.5 回」の操作を行う代わりに、オブジェクト上で押し下げ、圧力を解放せずにドラッグし、完了したら離します。タッチパッドドライバでは、複数の指を使用して他のマウスボタンをエミュレートすることもできます（一般的には、右クリックには 2 本の指でタップします）。
タッチパッドは、物理的なボタンではなくソフトウェアボタンに依存している場合、クリックパッドと呼ばれます。物理的にはクリックパッド全体がボタンを形成しますが、論理的には、ドライバーは指の位置に応じてクリックを左ボタンまたは右ボタンのクリックとして解釈します。[ 6 ]
タッチパッドには、マウス以外の機能に使用できる「ホットスポット」と呼ばれる領域があります。たとえば、特定のタッチパッドでは、タッチパッドの端に沿って指を動かすとスクロールホイールのように動作し、スクロールバーを制御して、フォーカスのあるウィンドウを垂直方向または水平方向にスクロールできます。多くのタッチパッドでは、スクロールに2本指ドラッグを使用します。また、一部のタッチパッドドライバはタップゾーンをサポートしています。タップゾーンとは、タップすると機能を実行する領域で、たとえば、メディアプレーヤーの一時停止やアプリケーションの起動などが可能です。これらの機能はすべてタッチパッドデバイスドライバソフトウェアで実装されており、無効にすることもできます。
1980年、ゼロックスは中規模および大規模企業向けのワードプロセッシングワークステーションであるXerox 860で、コンピュータシステムにタッチパッドを搭載した最初の製品の一つ（あるいは最初の製品）を提供しました。[ 7 ] [ 8 ] Xerox 860のキーボードの右側には、円形のタッチパッドが埋め込まれており、ゼロックスはこれを「Cat」（容量活性化トランスデューサの略）と名付けました。ゼロックスは、テキスト文字列を選択してコピー、削除、挿入、または文書内で移動するための代替入力方法としてCatを提供しました。[ 9 ] [ 10 ] [ 7 ] : 30
1982年までに、アポロのデスクトップコンピュータにはキーボードの右側にタッチパッドが搭載された。[ 11 ] 1年後の1983年に発表された、バッテリー駆動のクラムシェル型ノートパソコンのGavilan SCには、キーボードの下ではなく上にタッチパッドが搭載されており、これが標準となった。[ 12 ]
1989年に発表されたPsionのMC 200/400/600/WORDシリーズ[ 13 ]には、タッチパッド[ 14 ]に似た新しいマウス代替入力デバイスが付属していたが、カーソルをストロークの方向に移動させるのではなく、パッド上の特定の点をクリックすることで位置を合わせるため、グラフィックタブレットにより近いものであった[ 15 ] 。
タッチパッド付きノートパソコンは、1992 年にOlivettiとTriumph-Adlerによって発売されました。 [ 16 ] Cirque は、1994 年に GlidePoint というブランド名で、広く普及した最初のタッチパッドを発表しました。[ 17 ] [ 18 ] Apple は、1994 年にPowerBook 500シリーズで、Cirque の GlidePoint 技術を使用した現代的な配置のタッチパッドを発表しました。 [ 19 ] [ 20 ] Apple はこれを「トラックパッド」と呼んでおり、以前のPowerBookモデルのトラックボールに取って代わりました。2008 年以降、Apple のMacBookおよびMacBook Proの改訂版では、トラッキング サーフェスにボタンが統合された「触覚タッチパッド」デザインが採用されています[ 4 ] [ 5 ] [ 21 ] (タッチパッド サーフェスの下部がクリック可能なボタンとして機能します)。[ 22 ]
GlidePoint ポインティング デバイスをいち早く採用したもう 1 つは Sharp でした。[ 17 ]その後、Synaptics がTouchPad というブランド名でタッチパッドを市場に投入し、Epson はActionNoteでこの製品をいち早く採用しました。[ 17 ] 1990 年代にノートパソコンにタッチパッドが導入され始めると、この製品を何と呼ぶべきかについて混乱が生じることがよくありました。一貫した用語は使用されず、glidepoint、タッチセンシティブ入力デバイス、タッチパッド、トラックパッド、ポインティング デバイスなど、さまざまな用語が使われていました。[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]
ユーザーには、ポインティングスティック、タッチパッド、またはトラックボールを購入するオプションがよく提示されました。デバイスの組み合わせは一般的でしたが、タッチパッドとトラックボールが一緒に含まれていることはまれでした。[ 26 ] 2000年代初頭以降、タッチパッドはノートパソコンのポインティングデバイスとして主流となり、この時期以降に製造されたほとんどの消費者向けノートパソコンにはタッチパッドのみが搭載され、ポインティングスティックは置き換えられました。
タッチパッドは主に一体型のポータブルノートパソコンで使用され、本体の近くに平らな面は必要ありません。タッチパッドはキーボードの近くにあり、ディスプレイ画面上でカーソルを移動させるには比較的短い指の動きで済みます。これは利点である反面、タイピング中にユーザーの手のひらや手首が誤ってマウスカーソルを動かしてしまう可能性もあります。今日のノートパソコンには、場合によっては最大5本の指を同時に感知できるマルチタッチタッチパッドが搭載されており、2本の指でタップしてコンテキストメニューを表示したり、2本の指でドラッグしてスクロールしたり、ジェスチャーでズームイン/ズームアウトや回転を行うなど、より多くの入力オプションを提供しています。物理ボタン付きのタッチパッドは、現在ではハイエンドのビジネス/プロフェッショナル向けノートパソコンのオプションとなっています。
1次元タッチパッドは、iPod Classicポータブル音楽プレーヤーのメニューナビゲーションの主要な制御インターフェースであり、一部のWacomデジタイザータブレットの追加入力方法でもあります。Wacomデジタイザータブレットでは、1軸に沿った動きのみを感知するため、「クリックホイール」と呼ばれています。Creative Labsも、Zen Touchを皮切りに、 ZenシリーズのMP3プレーヤーにタッチパッドを使用しています。第2世代のMicrosoft Zune製品ライン（Zune 80/120およびZune 4/8 ）は、Zune Padにタッチ機能を使用しています。
タッチパッドは、デスクトップコンピュータ用の外付け周辺機器としても存在するが、あまり見かけることはない。しかし、タッチパッド層は、追加の入力オプションとしてグラフィックタブレットに統合することができる。
外付けのコンピューターキーボードにはタッチパッドが内蔵されているものもある[ 27 ]（特にHTPC向けキーボード）。また、ハードウェアボタンの代わりにタッチ入力面のみを備えたキーボードもある（クリーンルーム向けの典型的なソリューション）。[ 28 ]
光学式トラックパッドは主に超小型電子機器の一部として使用され、一部のハンドヘルドノートパソコンや初期のスマートフォンには光学式トラックパッドが搭載されていた。
2024年9月9日、AppleはiPhone 16、iPhone 16 Plus、iPhone 16 Pro、iPhone 16 Pro Maxを発表し、サイドボタンの横に「カメラコントロール」と呼ばれる単一の一次元トラックパッドを搭載し、ユーザーがより簡単に写真やビデオを撮影できるようにしました。また、力覚センサーで強く押すか軽く押すかを区別し、静電容量式タッチセンサーで指でスライドさせてズーム、露出、被写界深度を調整できるようにしました。[ 29 ] [ 30 ]
タッチパッドの動作原理には、マトリックス方式と容量シャント方式の2つの主要な方法があります。マトリックス方式では、一連の導体が2つの層に平行線状に配置され、絶縁体で隔てられ、互いに直角に交差してグリッドを形成します。この2次元グリッドアレイ内のペア間に高周波信号が順次印加されます。ノード間を流れる電流は静電容量に比例します。指などの仮想接地が導電層間の交点のいずれかに置かれると、電界の一部がこの接地点にシャントされ、その場所の見かけ上の静電容量が変化します。この方式は、1994年4月にジョージ・ガーフェイドに付与された米国特許第5,305,017号によって認められました。
Analog Devices社がアプリケーションノートで説明している容量シャント方式[ 31 ]は、センサの反対側にある送信機と受信機の間の容量の変化を検出します。送信機は200～300kHzで振動する電界を生成します 。送信機と受信機の間に指などの接地点を配置すると、電界線の一部がシャントされ、見かけ上の容量が減少します。
一部のBlackBerryスマートフォンに搭載されているようなトラックパッドは、光学式コンピューターマウスと同様に光学的に動作します。
主な製造業者は以下のとおりです。
ガビラン携帯型コンピュータは、テキスト入力キーボードと液晶ディスプレイの間にタッチセンサーパネルを使用している。このパネル上で指を動かすと、画面上のカーソルが移動し、メニューからコマンドを選択できる。
小さな長方形のパネルに指を置くと、カーソルが画面に表示されます。パネルの左下から中央まで指を動かすと、カーソルも左下から画面の中央まで平行に移動します。