トラックボール
トラックボール (Trackball) は、マウスなどと同様にコンピュータの操作に用いるポインティングデバイスの一種。
目次
概要
上面についている球体（ボール）を手で回転させて、読み取らせた回転方向や速さに応じてカーソル（ポインタ）などを操作する。
メーカーや商品によっては、例えばケンジントンのExpert Mouseやロジクール (Logitech) のMarble Mouseなど、トラックボールという名称を使用せず、マウスの名を冠している商品もある。
トラックボールの歴史[1]における最も古い記録は、1966年には既に米ニューヨークのOrbit Internationalが、米空軍にトラックボールを出荷していたという記録がある[2]。
特徴
トラックボールの操作は、マウスのように装置そのものを持って動かすのではなく、指先や手のひら（機種によっては足にも対応）を使ってボールだけをその場で回転させることで行う。似たような性質のものではタッチパッド、ポインティング・スティックなどもある。
その操作の特性上、操作のための広い面積や腕全体を動かす必要がなく机上の狭いスペースでも使用できる。ノートパソコンに2cm程度の小型のトラックボールを搭載するものや、スマートフォンに数mmの小型のトラックボールを搭載した物もある。足でも使える機種の場合、ポインターは足で操作できるため、両方の手が自由に使える利点がある。
機器のある一部分に固定して設置できることや、手のない人、身体は思うように動かせないが、指先だけは正常に動かせる人など、身体障害者も利用可能なことから、画像診断装置（超音波診断装置など）のような医療用途の他、工業用や軍事用と公共施設に設置されているパソコンにも多く用いられる。
また、子供でも操作しやすいことから、子供向けとしてデザインされたトラックボールもいくつか存在する。
操作性
ボールの操作は、指をボールにつけたまま回すほか、ボールの慣性を利用して勢いよく回転させるような使い方もできる。大きなボールを備えたものは操作の正確性に優れCADなどのオペレーションにも利用されている。重量、直径が大きいものほど慣性を利用した用法に有利である。直径が小さい場合、解像度の高いディスプレイ上を動かすには不適であるが、パソコン上の設定から検知感度を変更することで対応することもできる。
トラックボールとマウスの操作性の大きな違いを比較すると、（パソコンで感度や移動量を調整すれば対応できるが）一般的なマウスではポインタを大きく画面の端から端まで動かす際に一度マウスを設置面から浮かせて別に位置に置き、また動かす必要があるのにひきかえ、トラックボールは指先の位置をすこしずらすだけで対応することができる。腕を大きく動かす必要がないため、肘や肩などにかかる負荷はマウスに比べて低い。
また、指先といったトラックボールに接触している極めて限定された部分の入力しか受け付けないため、ポインタのぶれも少ない。マウスならば腕や肘だけではなく、身体全体の動きが入力に影響してしまうこともままあるため、不意に身体を動かしたり、マウスから手を離す際、意図せずポインタがずれる現象が発生するが、トラックボールでは意図的に行わない限りめったに起こりえない現象である。
マウスが光学式になったのと同様に、トラックボールにも光学式のものが多くなっている。マウスではボールそのものがなくなったが、トラックボールの場合はボールの回転を光の反射で読み取るため、同じ形状ならば操作感に大きな違いはない。 メンテナンス性に関しては多少の差異がある。例えば、光学式では採光部分（CCDが球体の回転を読み取る窓）や球体支持部などへの定期的な掃除の負担が軽減される。
トラックボールの形状パターンには後述のようにいくつかの種類があり、これもまた種類ごとに異なる操作性を持っている。
ゲームとトラックボールの関係
慣れにもよるが、マウスに比べると素早く直感的にポインティングすることが不得意な一面もある。また、マウスとは違い、五本ある指のうち最もよく使う親指、人差し指、中指のいずれか一つもしくは手のひら全体を用いてボールを操作するという特性から、近年の高価な上位マウスに比較して多数のサブボタンを導入しにくいという欠点もある。トラックボールにもボタンが数多く付いているものがあるが、通常よく使う3本指のうちいずれか一つが常にトラックボール操作に塞がれるため、マウスに比べれば使い勝手は悪い。上記のような理由から、トラックボールはハードコアにコンピューターゲームを利用しているユーザーからは敬遠されがちな傾向にある。
一方でトラックボールと関わり合いのあるビデオゲームは古くからあり、『ミサイルコマンド』や『マーブルマッドネス』、『アウトトリガー』といったトラックボールを操作系に採用したアーケードゲームも少なからず存在する。また過去にはアタリからコンシューマーゲーム機用のトラックボールが発売されていたこともある。しかし、こうしたトラックボールを用いたゲームは、ボールが回転する方向、速度などをゲーム性として利用したものが大半で、十字キーやジョイスティックのような操作をさせることを目的として導入されている事例はあまり多くない。手を放してもホームポジションやニュートラルポジションに戻らないという特性から、素早く的確に複雑なコマンド入力を必要と迫られる格闘ゲームなどにはマウスと同様に不向きである。業務用ゲーム機としてのトラックボールは独特の操作性の反面、難点も多い。激しいプレイでの故障、手の怪我、メンテナンスが多くなり、通常のレバー、ボタンの操作と比較すると部品が少ない。現在ではトラックボールを使用するゲームは極稀である。家庭用ゲームでは、前述した業務用ゲームの移植版が一部あるのみで、トラックボール使用を強制するゲームはほぼない。
現状
過去にはマウスと並んでポインティングデバイスの代表格だったが、一般へのパソコン普及が加速し始めた頃には、既に主流はマウスに移っていた。ノートパソコンにトラックボールを採用する事例は少なくなかったが、本体の薄型化が進行するにつれて、ボールの直径が筐体の薄型化の阻害要因になること、ボールの直径を小さくした場合に良好な操作性を確保することが難しいこと等から、トラックボールを搭載する製品はほとんど見られなくなり、タッチパッドやポインティング・スティックが主流となった。
現在ではマウスが標準となり、ノートパソコンからもトラックボールが消えてしまったため、目にする機会は少なくなった。しかし、現在でもトラックボールを好むユーザーは存在しており、有名企業を含むいくつかのメーカーから新製品がリリースされている。また、プレゼンテーション用の製品など、手で持ち上げて使うためのポインティングデバイスにおいては、現在でも小型のトラックボールを採用している製品が少なくない。
デスクトップ向け市場においてトラックボールを生産している主なメーカーはケンジントン・テクノロジー・グループ、サンワサプライ、ロジクールの3社である。かつてはマイクロソフトもトラックボール製品を製造していたが、2006年に生産終了となった模様である。シャープのデジタルテレビパソコン「インターネットAQUOS」などのキーボードにも標準で搭載されている[3]。
ポインティングデバイス以外には、マウスやペンタブレットと組み合わせて、画面のスクロールや表示の拡大縮小などを割り当てることによって、アプリケーションソフトをより素早く操作できるようにしたものがある。
スマートフォンでの利用
中心部に小型のトラックボールが配されている
2008年頃からスマートフォンでタッチパネルに加えトラックボールを使用する物がある。操作に両手を使用するタッチパネルに対して、片手でも直感的な操作ができるトラックボールが補完的に採用されること多い。BlackBerry Boldなどはタッチパネルは使わずQWERTYキーボードとトラックボールのみのスマートフォンとなっている。代表的な製品としてandroidスマートフォンのHT-03Aやシャープから発売された、電子ブックリーダーGALAPAGOSやブックリーダーSH-07Cなどがある。 テンプレート:-
形状の種類
トラックボールは机に設置するタイプの大きなものから、片手で持ったまま使える小型のものもあり、特に小型のものはプレゼンテーションなどの場面で利用されている。また、マウスは平たい場所で使用しなければ操作はほぼ不可能だが、トラックボールは可動面が天井を向いている製品が大半のため、ある程度固定された場所さえあればよく、利用する場所を選ばない。
手のひら操作タイプ
台座上面の中ほどに大型の球が載っているもの。大きな球の周囲にさらにボタンが配置されているため、大型の製品が多い。古くから存在するトラックボールの典型的な形状である。ボールは手のひらか、あるいは中指や人差し指の「はら」で転がす。ボールが大きく、そのぶん慣性も大きいため、勢いを付けて速くカーソルを移動させる事ができる。 テンプレート:-
人差し指操作タイプ
一般的なマウスに似た形をしており、マウスならばボタンやホイールがついている部分に人差し指や中指の先で転がすためのボールが載っているもの。手のひら操作タイプに比較するとボールのサイズは小さめであることが多い。デバイス自体のサイズは通常のマウスか、それより少し大きいほどのサイズの製品が多い。 テンプレート:-
親指操作タイプ
一般的なマウスに似た形をしており、ボタンやホイールも一般のマウスと同様の配置になっていることが多い。球はデバイスの左側面に配置されており、デバイスを右手で持ったときに親指でボールを転がすように作られている。握り方やボタン操作の指はマウスを操作する場合と同じである。形状が左右非対称になっていて右手用のものを左手で操作することは難しいので、左右が反転した左手用のものもある。また、前述の2種のタイプに比べて操作感が大きく異なる。 テンプレート:-
空中操作が出来るタイプ
トラックボールは必ずしも机上に固定しておく必要がない特長を生かして、空中で手に持った状態で使用できる製品が制作可能なのもトラックボールならではである。タッチパネルのないノートパソコンやタブレットデバイスをフィールドで運用する際に便利なほか、インドアユースにおいても机に縛られないパソコンの使用が出来ることから、いくつかのメーカーは「ごろ寝マウス」などと銘打って販売している。その形状から、多くは左右の手で使用可能であり、慣れ次第では通常のデスクトップマウス並みの操作を行うことも可能である。デバイスを抱えたその手の中で操作すれば、片手のみでのポインティング操作が完結し、残った反対の手でキーボードを操作できるようになる。
なお、身体の動きに障害がある者に人気があるのもこのタイプであり、机に手を乗せる姿勢を取るのが難しいような障害を持つ者にとっては、これなしにコンピューティングは難しいと言う物もいる。 テンプレート:-
構造とメンテナンス
Microsoft Trackball Optical
トラックボールはその構造上、操作球を支持しておく構造を持たなければならない。そしてその構造は操作球の動きを妨げず、滑らかな操球感を実現しなければトラックボールとしての実用性をスポイルしてしまう。
初期のトラックボールは、通常のボールマウスと同様に2軸のシャフトによってX軸Y軸の移動量を検出していた。この構造は後に改良が重ねられ、ミニチュアベアリングを用いた形式に進化した。ただしこの構造は複雑で部品点数も多く、何よりコストがかかる。しかし比較的耐久性があることから、時代が進んだ後も根強い愛好者がいる。
トラックボールで最も一般的に普及した支持形式は、トラックボールハウジングに硬質の数ミリ径の小さなボールを配置し、それにより操作球を支持する支持球式である。小さな支持球の点接触により、摩擦摺動でありながら滑らかに操作球が動くようにしたものであり、ベアリングや軸を用いるより構造を簡略化し、コストを抑えることが可能となった。ただし、モーション検出方式が光学式、またはそれに準ずる物でないと構造的に使えない。
最も受け入れられた支持球式ではあったが、摩擦摺動であることからどうしても耐久性に難がある宿命が生じてしまう事ともなった。 この形式のトラックボールを使用していると、どうしても汚れや埃による操作球の動きの渋さが出てくる。この程度ならば操作球を取り外し清掃することで解決可能だが、どうしても解決が難しかったのが支持球の摩耗である。
初期の支持球式、または価格の安いトラックボールマウスは、支持球にステンレス等の合金を用いている。一見堅そうな金属支持球だが、意外なほど摩耗には弱く、操作球との摩擦と巻き込んだ硬質の埃の影響により接触面が平たく削れていってしまう欠点がある。こうなると点接触が面接触になり、非常に操球感を悪くするばかりか操作球まで傷を付けてしまう。
これを解決すべく登場したのが、非常に硬度の高いルビーや酸化アルミニウムセラミックスを用いた支持球で、これらはダイヤモンドに次ぐ硬度を持ち、通常まず摩耗しないことから、摩耗問題の決定打として比較的高級なトラックボール製品には好んで用いられる。
また、現在でも製品の絶対数の少ないトラックボール市場において、使い慣れた古い製品を使い続けたいという需要もあり、有志によりさまざまな補修方法が考えられており、支持球のセラミック化もその一つである。サイズの適合するセラミックボールを入手し、金属支持球をリプレースする改造であるが、現行のトラックボールを部品取りとするほか、ラジコンの駆動系部品からセラミック製のベアリングボールを入手するなど様々な方法が考案されている。
脚注
関連項目
外部リンク
テンプレート:Basic computer components- ↑ トラックボールファンFAQ『トラックボールの歴史は？』
- ↑ oldmouse.com『ORBIT X-Y Ball Tracker』
- ↑ 『インターネットAQOUS仕様書』によると、「入力装置 トラックボール（キーボードに内蔵）」とある。
