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出典検索?: "タッチパネル" ? ニュース ・ 書籍 ・ スカラー ・ CiNii ・ J-STAGE ・ NDL ・ dlib.jp ・ ジャパンサーチ ・ TWL（2023年2月）
据え置き型のタッチ画面を使って音楽を聴く

タッチパネル（英: touch panel）[1]あるいはタッチスクリーン（英: touch screen）[2]とは、液晶パネルのような表示装置とタッチパッドのようなポインティングデバイスを組み合わせた部品であり、画面に直接触れて操作するための入力装置である。タッチ画面、接触画面などとも。
概要

タッチパネルは表示と入力の2つの機能を備えており、コンピュータなどから受けた画像情報を液晶ディスプレイなどに表示すると共に、操作者が画面に表示された絵やピクトグラムの範囲に指先や「スタイラス」などと呼ばれるペン状の道具で触れると触れられた位置（座標）を感知してその情報をコンピュータなどへ送出する。

直感的に扱えることが望ましい機器に組み込まれることが多い。画面に表示された部分に直接触れればよく、操作が直感的で理解しやすいため、扱いやすい装置を作ることが可能となる。

従来は触れられている位置を1点のみしか検出できなかったが、マルチタッチスクリーンやタッチFLOのような複数の点を検出できるタッチパネルが登場し、マウスやボタン操作に比べて難のあった操作性が大幅に改善され、勝るとも劣らない使い勝手となっている[3]。

なおタッチパネル（タッチスクリーン）は表示と入力の機能の両方を備えたものだけを指しており、表示機能を持たないタッチパッドやペンタブレットは含めない。

スマートフォンのタッチスクリーン

タブレットのタッチスクリーン

タッチパネル式の自動券売機（オムロン製）

タッチスクリーン式の自販機

博物館などのタッチスクリーン式の案内板や説明板

タッチスクリーン式のキオスク端末

タッチスクリーン式のキオスク

使用機器

タッチパネルは、次のような機器に使われている。

スマートフォン、タブレットコンピュータ、携帯情報端末（PDA）、デジタルオーディオプレーヤー、電子辞書、携帯ゲーム機

カーナビ

一部のノートパソコン・デスクトップパソコン

現金自動預け払い機（ATM）、マルチメディアステーション（コンビニエンスストアに設置されている多機能端末）

一部の自動販売機（特に自動券売機）

コピー機、ファックス


その他にも[注釈 1]

動作原理別
マトリクス・スイッチ詳細は「マトリックススイッチャ」を参照

マトリクス・スイッチは今では古い方式である。碁盤の目のように配列された電極によるスイッチが並んでおり、操作者がその面の一部を押さえると、上下2層の電極が接触することで電気回路が構成され、縦と横の位置情報を検出する仕組みである。

これを簡略化して以下に示す。 碁盤の目のように平面に並べられたスイッチ １ ２ ３ ４ ５A ○ ○ ○ ○ ○ ○押されていないスイッチB ○ ○ ○ ○ ○ ●押されたスイッチC ○ ○ ○ ○ ○D ○ ○ ○ ○ ○E ○ ○ ○ ○ ○ １ ２ ３ ４ ５A ○ ○ ○ ○ ○B ○ ○ ○ ○ ○ 3のCが押されたという情報が送られるC ○ ○ ● ○ ○D ○ ○ ○ ○ ○E ○ ○ ○ ○ ○ １ ２ ３ ４ ５A ○ ○ ○ ○ ○B ○ ○ ○ ○ ○ 4のEが押されたという情報が送られるC ○ ○ ○ ○ ○D ○ ○ ○ ○ ○E ○ ○ ○ ● ○

例では5×5であるが、実際には遥かに細かく格子状に並んでいる。タッチパネルからの位置信号を受けた外部装置が、それぞれのスイッチの位置情報に対応した適切な動作を行なう。

構造的には2層構造の透明電極からなり、例えばA - Eまでの水平の帯状電極と、1 - 5までの垂直な帯状電極を向かい合わせに僅かな隙間をあけておいて、上から押した時にだけ接点が生じるようにすれば、上の図の2番目では3からCに電流が流れ「3C」という出力が発生し、3番目の図では「4E」という出力が発生する。これは電子手帳などの初期の携帯用情報機器に利用されたが新たに製造される機器では本方式はほとんど採用されず、物理的接触によらず隙間を設けない他の新しい方式になっている。
電極
マトリクス・スイッチは透明な素材を電極に利用している。
制約
マトリクス・スイッチは、操作者が押した位置情報をある程度の大きさの範囲として大雑把に検出することしかできず、また、表示する画面レイアウトをマトリクス・スイッチにあわせて設計しなければならない制約がある。例えば銀行のATMは銀行毎の専用装置となってしまう。また個人が携帯するPDAや携帯電話、音楽プレーヤーといった細かな操作精度を要求する装置には採用しづらい。
抵抗膜方式タッチパネル（抵抗膜方式）

マトリクス・スイッチに代わるものとして抵抗膜方式が現れた。透明電極を構成する金属薄膜は抵抗を持っている。対向する2枚の抵抗膜のうち1枚に対して電圧をかけておくと、操作した位置に応じた電圧が2枚目に発生する。電圧を検知することによりアナログ量として操作した場所を検知することができる。

抵抗膜方式には欠点が2つあり、面積が大きくなればなるほど精度が下がること、もう1つは金属薄膜を2枚必要とするために透明度が劣ることである。前者はマトリクス・スイッチ構造を応用し複数のエリアを独立して検知することで回避でき、後者は抵抗膜方式の本質的な構造によるもので材料を工夫する以外の対処方法はない。なお、圧力さえかけられれば機能するため押さえるものは指でなくとも良い[3]。

小面積の機器では非常に低コストであることから現在も多く採用されている。複合機の操作パネル、低価格の液晶デバイス等に使われる。
表面弾性波方式

表面弾性波方式は抵抗膜方式の欠点である透明度の低さを解決するために開発された。剛性の高いガラスなどの基板の複数の隅に圧電素子を取り付けて振動波を発生させる。板に触れていると固定点となり、振動波はそこで吸収され一部は跳ね返る。跳ね返りを圧電素子の電圧の発生によって検出する。各々の反射時間を計測して指などの接触した場所を検知することができる。超音波方式とも呼ばれる。

抵抗膜方式に比べて視認性に優れ、構造的にも堅牢で寿命が長く出来る。抵抗膜方式同様に、押さえるものは必ずしも指でなくとも良いがある程度制約はある[3]。

面積に対して能動素子が大変少なくて済むことから大画面の機器に使われる。また堅牢なことから公共端末に多用される。
赤外線方式

主に赤外線LEDが光源であり、透過型ではこの赤外光を遮断することで位置を検出するが赤外光だけではスイッチの押し下げを感知できない。