タッチペンはなぜ反応する!?静電気で反応しているのか!?解説!

2021年6月4日スマホ,素朴な疑問

今日は私が住んでいる地域の大きなスーパー、「マックスバリュー」のセールが行われています。
毎週火曜日と水曜日に行われている火水ぴか市というものがあるのですが、月に一度だけ普段の火水ぴか市よりお得なスーパー火水ぴか市があるみたいです。

知人から聞いて知りました。
今日は買い物にいけなかったので明日いってこようかしら?

やまちゃんです♪

皆さんはスマホを使うときにタッチペンを使ったことがありますか?
中には使ったことがないよ~という方もいらっしゃると思いますがタッチペンがどういうものなのかは知っていますよね!?
もしくはゲーム機のDSやwii Uにもタッチペンが付いていました。

ここでふと疑問が思い浮かんできました。

タッチペンってなんで反応するの!?
読者の皆さん
読者の皆さん

私も思いましたし、多分読者の方も思ったはずです!!うん、思いましたね?

なんとなく静電気?とか検討はつくと思いますが実際のところどうなのかを調べてきましたのでご紹介します!
名付けて、タッチペンの仕組みをしろう!!

タッチペンの仕組み

タッチペンの仕組みを説明していきます。
タッチペンは別名「スタイラスペン」とも呼ばれますが日常的にはタッチペンと呼ぶのでここではタッチペンで話します。

タッチペンを購入した方は分かるかもしれないのですが、購入する際にいくつか見比べますよね。見比べていると種類があることに気づきます。そう、実はタッチペンには種類があるのです。

種類によって仕組みが異なるので分けて説明していきます。
「静電式」と「感圧式」という2種類です。
ペンの種類というよりかは、動きを伝える仕組みが2種類あります。

あ、やっぱ静電気じゃん!w
読者の皆さん
読者の皆さん

静電式

はい。もうわかりますね。静電式のタッチペンは静電気を利用しています。
ということでこのブログの本題である悩みは解決しましたね。

答えは静電気で反応している!!です。

これだけだと根本的な仕組みをは理解できていないので詳しく知りたい方はご覧くださいね!
答えが分かったから別に興味ないという方はここまでです。ありがとうございました!

静電式は主にスマホやタブレットに利用されていますね。人体の静電気をペンを伝って画面に反応させます。力を入れることなくスマホ画面を操作できるので画面の上でペンを動かしている感覚で使えるタッチペンです。

通常、私たち人間の指先から微弱な電気が流れています。その指でスマホ画面を触ると静電気が発生してスマホ側が「あ、こっちに静電気起きたからここ触ったんだ!」と認識し、タップしてくれたりスクロールしてくれたりします。

簡単に言えば、指の代わりになっているペンです。

感圧式


こちらは静電式とは違い、静電気は利用しません。感圧式は画面を押された圧力をスマホ側が感知して動きます。
そのため感圧式のタッチペンはいわば「ただの棒」です。

スマホ画面をぎゅっと押されるだけで反応します。感圧式のタッチペンをなくしてしまっても大丈夫。割りばしとか先が細い棒があれば代用できます。静電気を使わないためタッチペンの素材は関係ない点がいいですね。何も考えずに棒でタッチするだけで反応してくれる!

DS等のゲーム機についているタッチペンは感圧式のタッチペンなので、DSについているタッチペンをスマホで使ってみると反応しないはずです。

デジタイザースタイラス

先ほどタッチペンの種類(感知の種類)は2種類といいましたが実はまだあるんです。それが「デジタイザースタイラス」です。
「スタイラスペン」は先に紹介したペンの種類ですが、それにデジタイザーという言葉が付いたペンです。

なんだか、デジタルで新しいペンなのかな?みたいな雰囲気ですね。
初めて聞いた!という方も多いと思います。デジタイザースタイラスという中にさらに4種類あります。紹介だけしますね。
・電磁誘導方式(Galaxy Note)
・アクティブES方式
・N-trig
・Apple Pencil

全ての共通点として挙げられるのは「ペン先が非常に細く作られている」ということです。指で文字を書いた場合とデジタイザースタイラスのペンで文字を書いた場合とでは天と地ほどの差があります。

静電式のタッチペンも細いのですが、デジタイザースタイラスには勝てません。細かな文字を書き、濁点などを付けるとなると、思うところにかけません。
指で文字を書く時でも、思ったところに線が引けない!!とかあると思います。

そしてさらに、手のひらを画面上においてもタッチペンが反応する!という機能(パームリジェクションという名前があります)が付いています。静電式を例に挙げると、皆さんも経験があると思いますがタブレットでタッチペンを利用していて、文字を書くときに親指の付け根の下の肉が画面に触れていて、タッチペンが反応しなかったりしたことないでしょうか?

静電式は画面に触れているとタッチペンが反応しませんが、このデジタイザースタイラスは問題ないのです!!

そのため、手のひらが画面に触れていても文字を書くことが可能です。

濡れた手で触ると誤動作するわけ


濡れた手でスマホ画面を触るとうまく反応してくれなかったり、水滴が画面上にあると高速的に反応したりした経験はないでしょうか?
ありますよね。私もあります。これはなぜ起きるのかというと、
結論、人間も水滴も電気を通す。からです。

静電式のスマホ画面は人間の指が触れると静電気が発生し、ここに指があるんだ。と感知します。で、水滴が画面上にある場合はどうなるでしょうか。
これも同じで静電気が発生しています。ただし、指とは違い水滴のため振動等の揺れで動いてしまうため、その都度静電気が発生します。静電気が細かく発生することでスマホ画面側は、高速的に反応しているということになります。

水滴を画面から拭いてあげれば直るので問題ありませんね!

まとめ

以上、タッチペンの仕組みを説明しました。最初の2つ静電式と感圧式は普段使っている物でもあるので理解しやすかったと思いますが後半のデジタイザースタイラスに関しては説明が難しくて省きました。調べていたのですが、かなり専門的な話になってしまう様なので紹介だけにとどめました。
簡単に言うと静電式よりもペン先が細かく、細い文字も描けるよ!という感じですかね。
興味がある方は調べてみてください。

最後まで読んでくれてありがとうございます。

明日もまた、よろしくお願いします。