ITパスポート 令和6年度 問76：computer_systemに関する問題

答えは c「静電容量方式」 です。

スマホの画面は、私たちの指がほんの少し電気を帯びていることを利用しています。指が画面に近づくと、画面に流れている弱い電気の量がほんの少し変わります。その変化を画面が感じ取って「ここを触ったな」と分かるしくみです。だから手袋をすると反応しにくいのです。

👉 覚え方：「静電気の“静電”＝指の電気を感じる方式」とおぼえる。

ほかの選択肢：a 感圧式＝ぐっと“押す力”で反応（昔のATMのペン入力みたいな）／b 光学式＝光をさえぎったかで判定／d 電磁誘導方式＝専用ペンを使うお絵描きタブレットのしくみ。

なぜこれが正解か

正解は c 静電容量方式。画面表面の透明電極が作る微弱な電界に、導体である指が近づくと静電容量（電気をためる量）が変化する。この変化量から接触位置を検出する。指が触れる（近づく）だけで反応し、マルチタッチにも対応するため、スマートフォンやタブレットで広く採用されている。

各選択肢の解説

• a 感圧式：画面を物理的に押す圧力で位置を検出。手袋やペンでも操作可だが多点検出は不得手。
• b 光学式：赤外線などの光の遮断で位置を検出。大型ディスプレイや一部の機器で使用。
• d 電磁誘導方式：専用ペンと画面コイル間の電磁誘導を利用。ペンタブレットで筆圧検出に使う。

覚え方・ひっかけ注意

「静電容量＝指の“電気”を感じる」とセットで暗記。感圧式（押す力）と混同しやすいので、スマホ＝静電容量、と固定する。

理論的背景

タッチパネルの検出方式は複数存在し、現代のスマートフォン・タブレットに採用される「静電容量方式（Capacitive Touch）」はその主流である。静電容量方式の動作原理：人体は導電体であり、指がパネル表面に近接すると、ガラス表面に形成された導電性コーティング（ITO：酸化インジウムスズ）との間に電気容量（静電容量）が形成される。この容量変化をX/Y格子状に配置されたセンサー電極で検出し、位置座標を算出する。投影型静電容量方式（Projected Capacitance）では、センサーをガラスの内側に配置し表面保護ガラスを通して容量変化を検出するため、堅牢性が高くマルチタッチ（複数点同時検出）が実現できる。相互容量方式（Mutual Capacitance）は行列状の電極間に電界を形成して指による変化を測定し、自己容量方式（Self Capacitance）は各電極の自己容量変化を測定する方式であり、前者がマルチタッチ精度に優れる。

実務での使われ方

スマートフォンでの静電容量方式の採用は2007年の初代iPhoneのリリース以降に急速に普及し、現在はスマートフォン・タブレット・ノートPCのタッチパッド・キオスク端末の標準方式となっている。実装では感圧レベルの検出（3D Touch・Haptic Touch）、手袋対応モード（高感度設定）、スタイラスペン対応（Apple Pencil・Samsung S PenはMPP規格）など機能拡張が続いている。一方、工場・医療・屋外など「手袋着用が前提」または「異物付着環境」では感圧式や赤外線方式が依然として採用される。車載HMI（Human Machine Interface）では操作精度とハプティクスフィードバックの組み合わせによるユーザー体験設計が課題となっており、電気自動車（EV）の普及とともに車内タッチUI設計の重要性が高まっている。

試験での位置づけ

タッチパネル方式はITパスポートの「テクノロジ系／コンピュータシステム（入力デバイス）」で出題される。本問のように「スマートフォンで広く採用されている方式」という設問で静電容量方式を識別する問題形式は頻出。主要4方式（感圧式・光学式・静電容量方式・電磁誘導方式）の特徴と用途の違いを整理することが必要。近年のシラバス改訂でIoTデバイス・ウェアラブルデバイスの入力インターフェースが出題範囲に加わっており、タッチパネル技術の応用場面（スマートウォッチの小型ディスプレイ・XRデバイスのタッチセンサー）を含めた理解が求められる傾向がある。基本情報技術者（FE）ではタッチセンサーの電気回路特性・ADC（アナログデジタル変換）・割り込み処理との関連で問われることがある。

選択肢の発展補足

選択肢aの感圧式（Resistive Touch）は2層の抵抗膜を圧力で接触させて位置検出する方式。指先だけでなくスタイラス・爪・手袋でも操作可能だが、マルチタッチが困難でガラス保護が難しいという弱点から現代のスマートフォンではほぼ採用されていない。ATMや古い産業機器では今も使用されている。選択肢bの光学式（Optical Touch）は赤外線LEDとフォトセンサーを画面周囲に配置し、指による赤外線の遮断位置を検出する方式。大型ディスプレイ・インタラクティブホワイトボードに使われる。選択肢dの電磁誘導方式（EMR：Electromagnetic Resonance）は専用スタイラスペン（ワコム等）とデジタイザの電磁誘導で高精度な位置・筆圧・傾き検出を実現する方式で、グラフィックタブレット・一部のWindows Surface系デバイスに採用されている。指でなくペンのみが反応する点が静電容量方式との大きな差異。