JP2002035202A - パチスロ - Google Patents

パチスロ

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JP2002035202A
JP2002035202A JP2000230255A JP2000230255A JP2002035202A JP 2002035202 A JP2002035202 A JP 2002035202A JP 2000230255 A JP2000230255 A JP 2000230255A JP 2000230255 A JP2000230255 A JP 2000230255A JP 2002035202 A JP2002035202 A JP 2002035202A
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JP
Japan
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circuit
electrode
oscillation
touch sensor
capacitance
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Application number
JP2000230255A
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English (en)
Inventor
Isao Kai
勲 甲斐
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Sensatec Co Ltd
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Sensatec Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動部がなく、そのため寿命が長く、異物等
でいたずらされにくい入力スイッチを持つパチスロマシ
ンを提供する。 【解決手段】 発振回路2と、この発振回路2に接続さ
れた電極6を備え、電極6への人体の接触で発振回路2
の発振条件が変化することにより、変化する発振回路2
の出力を検波平滑回路3を経て、比較回路4に入力し、
人体の接触でそのレベルが一定値以下になったとき、出
力回路よりスイッチング出力を出す静電容量式タッチセ
ンサを、パチスロマシンの入力スイッチとして採用し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はパチスロマシン、
特に制御用の入力スイッチに特徴を有するパチスロマシ
ンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のパチスロの制御用のスイッチには
(イ)機械式接点スイッチに押ボタンを用い、その動作
力及び復帰力を得るためのスイッチと押ボタン間にスプ
リングを用いたもの。(ロ)フォトインタラプタに押ボ
タンを用い、その動作力及び復帰力を得るため、フォト
インタラプタと押ボタン間にスプリングを用いたもの。
(ハ)タッチ電極とC−MOSICを用い、50/60
HZの商用周波数の電磁ノイズを増幅し、検波平滑を行
い、その電圧をスイッチングするもの。(ニ)2つの電
極を設け、この電極間を人体が接触することにより電極
間の抵抗値が変化することを利用し、抵抗値を検出する
もの。等がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の入力ス
イッチのうち、(イ)の押ボタン式のものは、パチスロ
ゲームは数秒間に1回行われ、その都度、各々の入力ス
イッチは操作される。これが毎日毎日繰り返されている
ため、その使用回数はとても多い。しかもパチスロマシ
ンは高価であるため、長期間の使用に耐えなければなら
ない。更に使用状況は動作タイミングを要することから
も、また人の心理的なこともあり、必要以上の力が加え
られ、極めて大きな衝撃を持って使用されるため、機構
的寿命及び接点寿命のため短期間に度々メンテナンス交
換を必要とし、そのため高価なパチスロは営業に使用で
きず、経済的な損失も大きい欠点がある。
【0004】また、上記(ロ)のものは、機械的接点を
使用していないため、接触不良はないが、(イ)と同
様、機構的寿命すなわちスプリング折やスライド部の磨
耗の欠点を持っている。
【0005】また、上記(イ)、(ロ)のものでは、一
般的にパチスロのゲームをするときは、コーヒーやジュ
ース等を飲みながら行う。この時、悪意はなくてもゲー
ムに夢中になると、スイッチの上にこぼれることも多
い。その時、スイッチのスライド部にかかると、それら
に含まれる砂糖等により、スライド部が滑らず、押ボタ
ンが復帰せず、動作したままとなる欠点がある。
【0006】特にゲームに負けると、悪意をもってガム
等を押ボタンのスライド部に付着させるゲーム者もお
り、その修復には多大の費用と時間を必要とする欠点が
ある。また、押ボタンは大きなストロークを押し込んで
入力するため、操作に時間がかかり、高度なテクニック
による高速操作ができない欠点がある。
【0007】また、上記(ハ)のものでは、商用電磁ノ
イズは配線に流れる電流の大きさに比較して大きくな
り、また配線からの距離の近さに比例して大きくなる。
したがって、配線に流れる電流が変化すると、電磁ノイ
ズは変化し、また設置場所によって個々に感度設定をす
る必要があり、大変煩わしい。すなわち、配線電流が大
きい時、動作感度を設定すると電流が少なくなった時、
動作しなくなることが多く、また電流が小さい時、動作
感度を設定すると、電流が大きくなった時、勝手に誤動
作する欠点がある。
【0008】また、パチスロマシン個々の配置換えをす
る毎に、個々の動作感度に設定する必要が生じる。しか
も、この感度設定は定性的ではあるが、定量的でないた
め、どこが一番良い点かもわからない欠点がある。
【0009】この方式の原理から考えても、検出素子は
高インピーダンスを要する、すなわちMOSトランジス
タを主に用いている。冬の乾燥した時、人体はその着物
により差はあるが、動く毎に多くの静電気を持つ。この
静電気が直接入力タッチ電極に印加される。特にMOS
トランジスタは、この静電気に弱いため、よく破損する
欠点がある。
【0010】また、上記(ニ)のものでは、2つの電極
間の抵抗を検出するため、感度設定が高いと、夏の汗ば
んだ、しかも脂手で触ると手を離しても一定の抵抗が残
り、動作が不安定となったり、動作したままになる欠点
がある。また、感度設定が低いと、乾燥した手の人では
動作しない欠点があり、しかも前記のコーヒー、ジュー
スやガム付着等のいたずらでも、同様の欠点がある。
【0011】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、可動部がなく、そのため寿命が長く、異
物等でいたずらされにくい入力スイッチを持つパチスロ
を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明のパチスロは、
メダル引き落とし、ゲームスタート、回転ドラムストッ
プ、メダル払い戻し等の入力を行う入力スイッチを備え
るパチスロにおいて、前記入力スイッチとして、人体が
接触することにより、人体が持つ静電容量を検出し、そ
の静電容量値が予め設定された静電容量を超えたとき、
電気的スイッチング出力を出す静電容量タッチセンサを
用いている。
【0013】このパチスロでは、静電容量タッチセンサ
としては、例えば発振回路と、この発振回路に接続され
た電極とを含むものが使用され、電極への人体の接触で
発振回路の発振条件が変化することにより、発振ゲイン
を変化させ、出力のレベルの変化より接触を検知するも
のであるから、スイッチの可動部がなく、機械的な部分
も少ないので、操作性に優れ、寿命も長いものとなる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。この発明の一実施形態パチ
スロマシンでは、入力スイッチに静電容量式タッチセン
サを用いている。図1ないし図5に、この実施形態パチ
スロマシンで使用する静電容量式タッチセンサの単体を
示している。この静電容量式タッチセンサ100は、ケ
ース体101が前面視方形のツバ部102と、センサの
回路部を搭載するプリント基板103、及びコネクタ1
04を収容するケース本体105と、取り付け用ロック
片106を備えている。ケース体101の前面には、表
面と面一に電極107が設けられている。この電極10
7は、後述するように、プリント基板103上の発振回
路に接続されている。プリント基板103は、ケース本
体105内で取り付けネジ108によってケース本体1
05に取り付けられている。
【0015】この静電容量式タッチセンサ100を3
個、パチスロマシンのドラムストップスイッチとして使
用した場合の前面図を図6に、また図6のB−B切断線
での断面図を図7に示している。各センサ100は、パ
ネル110に取り付けられている。ここではパネル面1
10と、各センサ100の表面は面一フラットに構成さ
れているので、例えばパネル面110の表面を各センサ
に沿って指を高速に移動させれば、瞬時にしてストップ
信号が入力される。
【0016】また、3本の指を使用してピアノタッチで
操作することもでき、もちろん電極をパネル面より高く
したり、あるいは低くしたり、感触を増すためのアクチ
ュエータを用いることも充分可能である。
【0017】ここで使用する静電容量センサの回路構成
及びその動作については、後に詳述するが、感度の設定
について少し説明する。このタッチセンサの感度設定に
関しては、一般的な人がコンクリート床上の椅子に座
り、電極を軽くタッチすると電源側が高周波的に完全な
接地がなされている場合は、150〜250PFに相当
する容量を発生する。これは椅子の形状、はき物の種
類、電源の配線状況によって変化するものである。した
がって最高の感度設定は150PF以下でないと検出で
きない場合が多い。
【0018】また、このセンサをパネルに取り付ける場
合、特に金属パネルが近くにある場合が一番大きな容量
を発生する。一般的にこの場合の容量は2〜3PFであ
る。したがって、多少の余裕を見ると、5PF以上の感
度設定でないとタッチセンサをパネルに取り付けた時、
動作したままとなる。以上の理由により、この実施形態
パチスロマシンで使用される静電容量式タッチセンサ検
出感度は5〜150PFに設定される。
【0019】図8は、この発明の一実施形態であるパチ
スロマシンに使用されるタッチセンサの回路構成を示す
ブロック図である。図8において、電源Vccは定電圧回
路1で一定電圧となり、発振回路2、検波平滑回路3、
比較回路4に電力が供給される。この発振回路2には、
直流カット用コンデンサC4 (電蝕防止)を介して電極
6が接続されている。
【0020】発振回路2の出力側には、検波平滑回路3
が接続され、発振出力が検波及び平滑される。検波平滑
回路3は比較回路4に接続されており、検波及び平滑さ
れた出力信号が、比較回路4で比較電圧(一定値)と比
較され、それに応じた出力が出力回路5に入力される。
出力回路5では、比較回路4の入力に応じて、人体が電
極6に接触したか否かの出力信号を出力する。
【0021】発振回路2は、コンデンサC1 、C2 、コ
イルL及びトランジスタTrからなるコルピッツ型発振
回路である。抵抗器R1 は発振ゲイン調整用のフィード
バック抵抗で、抵抗器R2 、R3 はトランジスタTrの
バイアス抵抗である。コンデンサC3 、C5 はバイパス
用のコンデンサである。電極6から携帯電話機等からの
電波ノイズを受けた場合、電波ノイズは、コンデンサC
4 、C5 、C3 を介して、電源ラインに逃されるため発
振回路2への影響はなく、電波ノイズによる誤動作を防
止できる。
【0022】電極6とGND間には、図9に示すよう
に、図8に示す回路がチップ部品10と共に搭載された
プリント基板7上の回路パターンのうち、電極6に接続
されるパターン8aとGNDに接続されるパターン8b
とで、ノイズ保護用ギャップ部Gが設けられている。な
お、ギャップ部Gのギャップgは、0.1〜0.2mm
が必要である。但し、図9ではノイズ保護用ギャップ部
Gは1箇所だけ設けられているが、プリント基板7の製
作時のエッチング不良等を考慮して、図10に示すよう
に複数(ここでは3つ)のギャップ部Gを形成しておく
ことが望ましい。
【0023】ノイズ保護用ギャップ部Gには、封止材料
(エポキシ樹脂やウレタン樹脂等)を使用するとき、そ
の浸入を防止するための粘着剤付き保護部材9が貼付さ
れ、この保護部材9によりギャップ部Gが覆われる。な
お、保護部材9は、粘着剤付きのシール等が最適である
が、封止材料でギャップgが塞がれずに放電可能な空間
を確保できるのであれば何でもよい。
【0024】プリント基板7上にチップ部品10等を実
装し、ノイズ保護用ギャップ部Gに保護部材9を貼付
し、このプリント基板7をケース(図示しない)等に納
めた上で、ケース内が封止材料で充填されることもあ
る。封止材料による封止を行う状態の要部拡大断面図を
示す図11において、保護部材9の粘着剤は、ノイズ保
護用ギャップ部Gに封止材料11が浸入するのを防ぐと
共に、放電可能なギャップgを確保する。
【0025】このように構成したタッチセンサでは、大
地間容量C0 を持った人体が電極6へ接触すると、発振
回路2の選択度Qが低下し、発振のゲインが下がる。発
振は検波平滑回路3で検波及び平滑され、電圧レベルの
下がった信号として比較回路4に入力される。比較回路
4では、比較電圧以下の入力レベルになると、出力はL
レベルからHレベルとなり、出力回路5に入力される。
そして、出力回路5からは人体の接触検出信号として出
力される。
【0026】発振回路2の発振ゲインと電極6に係る静
電容量との関係は、検出容量付近においては、図12に
示すように大きな傾斜を持つ近似直線になる。この場
合、少しの検出容量の変化では検出出力がON/OFF
されてしまうことがない。従って、温度変化等の環境変
化があっても、検出動作が安定している。
【0027】人体が電極6へ接触するとき、電極6に静
電気が放電されると、ギャップgで放電が起こり、ノイ
ズ保護用ギャップ部GからGNDに電流が流れ、回路が
保護される。
【0028】なお、発振回路2は、コルピッツ型に限定
されるものではなく、ハートレー型等の発振回路でもよ
い。
【0029】図13は、異なる発振回路を採用した静電
容量式タッチセンサの回路図である。
【0030】この回路において、Vccに印加された電源
電圧は、抵抗R3 を介してトランジスタTR1 にバイア
ス電流を流し、発振コイルLとコンデンサC2 ,C3
定数により定まる一定の周波数F≒1/{2π(LC)
1/2 }で、発振回路10が発振する。この発振強度は、
トランジスタTR1 のエミッタに接続される抵抗R2
値によって制御される。ここに、トランジスタTR
2 は、トランジスタTR1のパラメータが温度等により
変化するのを補正するため、ベース−エミッタ間を利用
する補正トランジスタである。
【0031】発振回路10が発振すると、発振回路10
の見掛け上のインピーダンスは極めて小さくなり、トラ
ンジスタTR1 に流れる高周波発振電流は大きくなる。
この高周波発振電流はコンデンサC4 により平滑される
ため、電流Isは大きな直流電流となる。この電流Is
の値をレベル弁別回路11で弁別し、その結果で出力回
路12を駆動するように構成されている。
【0032】発振回路10には、抵抗R1 を介して電極
15が接続されている。その電極15の発振回路10側
と電源グランドGNDとの間には、数十〜数百μmの静
電気放電用ギャップGが設けられ、ギャップGは発振回
路10を含む回路等が設けられた同一のプリント基板上
に少なくとも1箇所パターン形成されている。
【0033】発振回路10が発振し、大きな電流Isが
流れているとき、人が電極15に接触すると、人体容量
0 が発生する。すると、今まで浮いていた抵抗R1
人体容量C0 と直列になり、人体容量C0 が発振コイル
Lの両端に接続されるため、発振回路10の選択度Qは
大きく低下し、その結果、発振は停止する。
【0034】発振が停止すると、発振回路10のインピ
ーダンスは大きくなり、電流Isは極めて小さくなる。
この小さくなった電流Isがレベル弁別回路11で弁別
され、出力回路12が駆動される。つまり、電流Isが
一定値以上である場合を人体の非検出時、電流Isが一
定値よりも小さい場合を人体の検出時として、出力回路
12より出力信号が出力される。
【0035】この場合、レベル弁別回路11に波形整形
回路(シュミット回路)等を用いると、立ち上がり・立
ち下がりの鋭い出力を得ることができるのは勿論であ
る。また、抵抗R2 により検出感度を高くしておけば、
人体の電極15への接触だけでなく、人体の電極15へ
の接近も検出することが可能となる。
【0036】最近の化学繊維の着用や絨毯上での移動機
会の多い今日、特に冬場は人体には数万Vの静電気が発
生する。タッチセンサを他の用途に使用した場合でも、
同様にその静電気がタッチセンサに印加され、前記のよ
うに消滅を繰り返す。
【0037】今、数万Vの静電気がタッチセンサに印加
されると、発振回路10、定電圧回路、レベル弁別回路
11を構成する半導体は瞬間に破壊される。従って、こ
れらの保護がタッチセンサの基本条件であることはいう
までもない。
【0038】ここで示すタッチセンサにおいて、電極1
5に印加された静電気について説明する。まず、数千V
と比較的低い電圧の静電気が印加された場合、発振回路
10に印加される静電圧は、入力部と電源グランドGN
D、即ち発振コイルLの両端の電圧となる。一般的に、
発振コイルLの抵抗RL は数Ωの低抵抗であり、また電
極15を介する抵抗R1 としては数〜数十kΩの抵抗値
のものを用いる。静電圧をVS とし、VS =2000V
が抵抗R1 =5.1kΩ、RL =5.1Ωに印加された
場合、発振コイルLに印加される静電圧をVL とする
と、 VL =(RL ×VS )/(R1 +RL ) =(5.1×2000)/(5100+5.1) ≒2〔V〕 となり、約2Vの電圧しか発振コイルLに印加されな
い。印加される静電気の極性は(+)時や(−)時があ
るが、いずれの場合でも、静電圧VL は回路部品、特に
半導体を破壊することはない。
【0039】次に、静電圧が極めて高い場合について説
明する。静電圧VS =3万Vとすると、電極15と電源
グランドGNDとの間には極めて狭いギャップGが設け
られているため、約2000V以上になると、ギャップ
G間で放電が開始し、印加電圧は瞬時に2000Vから
0Vになり、2000V以上の電圧が発振コイルLに印
加されることはない。
【0040】しかし、この放電の瞬間は、静電圧の変化
率が極めて大きく、発振コイルLに流れていた電流が急
に無くなるため、エネルギー量は極めて小さいが大変大
きな電圧の高周波パルス状起電力が発振コイルLから発
生する。この起電力は他の半導体を破壊するのに十分な
電圧であるが、発振コイルLと並列に設けられているコ
ンデンサC2 、C3 によりバイパスされるため、高圧の
起電力が発振トランジスタTR1 、TR2 やその他の電
子部品に印加されることはなく、電子部品の破損を防止
できる。
【0041】また、帯電している人の手が電極15に接
触した瞬間も、急激な電圧の変化が印加される。コンデ
ンサC2 、C3 の合計容量をCX とすると、 CX =(C2 ×C3 )/(C2 +C3 ) となり、この合計容量CX と抵抗R1 は積分回路を形成
する。発振コイルLは数μHと非常に小さな誘導分しか
ないが、高周波時は高いインピーダンスとなるため、前
記積分回路で高周波分は消されることになる結果、低抵
抗分のみが機能することとなり、発振コイルLに印加さ
れる電圧は高くならない。
【0042】一方、ギャップGは、発振回路10を含む
回路等が設けられた同一プリント基板上にプリントパタ
ーンで数十〜数百μmのギャップで少なくとも1箇所、
しかも先端が鋭利に形成されているため、極めて小さな
スペースであり、コストが掛からず、低コストで小型化
の目的も達成できる。
【0043】また、図面には示されていないが、ギャッ
プGは、防護被膜(シール、剥離性被膜等)で覆われて
いるため、ゴミ等の付着により放電機能が停止したり、
或いは樹脂による回路基板のモールディング等によって
起こる封止部材等の高絶縁体の付着により放電機能が失
われたりすることがなく、安定した信頼性や品質が確保
される。
【0044】図14は、図13の発振回路10がコルピ
ッツ型であるのをハートレー型に替えたもので、図13
の回路について説明した上記論理は、図14の回路にお
いても全く同様に当てはまる。
【0045】なお、図13及び図14の回路によると、
僅かではあるが、直流電圧が常時印加されているため、
電極15には電触作用が働いている。このため、図15
の(a)〔図13に対応〕、(b)〔図14に対応〕に
示すように、直流分をカットするため検出容量やコンデ
ンサC2 、C3 より十分大きな容量のコンデンサC1
抵抗R1 と直列接続し、前記電触作用を防止することも
できる。
【0046】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、スプリン
グやスライド部の可動機構部を持たないので、可動部に
コーヒーやジュースが入ることによる不具合が発生しな
い。可動部がガムなどの付着によって機能を停止するこ
とがない。過大な衝撃や力を加えても機構破損等を起こ
さない。長期間の使用によるスプリング折やスライド部
の磨耗による寿命低下がない。接点を使わないため、接
点接触不良や接点寿命が関係ない。等の効果がある。
【0047】また、請求項2に係る発明によれば、人体
の静電容量を検出させるため、人体以外の物が触れて
も、誤動作することがない。設置場所による影響を受け
ない。手の汗や脂で誤動作することがない。等の効果が
ある。
【0048】また、請求項3に係る発明によれば、タッ
チ電極部には静電気対策が施されているため、人体の持
つ静電気による静電破損を受けることがない。
【0049】また、請求項4に係る発明によれば、静電
容量タッチセンサの検出容量を5〜150PFとしてい
るので、外部状況の影響を受けず、人の指の接触のみを
確実に検知できる。
【0050】また、この発明によれば、操作時、押す必
要がないため、高速ゲームが楽しめる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態であるパチスロマシンに
使用される静電容量式タッチセンサの前面図である。
【図2】同静電容量式タッチセンサの底面図である。
【図3】同静電容量式タッチセンサの側面図である。
【図4】同静電容量式タッチセンサの後面図である。
【図5】図1のA−A切断線から見た断面図である。
【図6】実施形態パチスロマシンのストップスイッチ
に、上記静電容量式タッチセンサを用いた場合のパネル
面図である。
【図7】図6のB−B切断線から見たパネルの断面図で
ある。
【図8】この発明の一実施形態パチスロマシンに使用す
るタッチセンサの回路構成を示すブロック図である。
【図9】同タッチセンサのノイズ保護用ギャップ部を示
す斜視図である。
【図10】図9のノイズ保護用ギャップ部の変更例を示
す斜視図である。
【図11】図9に示すタッチセンサのノイズ保護用ギャ
ップ部の要部拡大図である。
【図12】電極に係る静電容量C0 と発振ゲインとの関
係を示すグラフである。
【図13】上記実施形態パチスロマシンに使用されるタ
ッチセンサの他の回路(コルピッツ回路)構成を示すブ
ロック図である。
【図14】上記実施形態パチスロマシンに使用されるタ
ッチセンサの更に他の回路(ハートレー回路)構成を示
すブロック図である。
【図15】図13の回路における電極側の変更例を示す
部分回路図(a)、及び図14の回路における電極側の
変更例を示す部分回路図(b)である。
【符号の説明】
2、10 発振回路 3 検波平滑回路 4 比較回路 5 出力回路 6、15 電極 100 静電容量式タッチセンサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05F 3/02 H05F 3/02 L

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メダル引き落とし、ゲームスタート、回転
    ドラムストップ、メダル払い戻し等の入力を行う入力ス
    イッチを備えるパチスロにおいて、 前記入力スイッチとして、人体が接触することにより、
    人体が持つ静電容量を検出し、その静電容量値が予め設
    定された静電容量を超えたとき、電気的スイッチング出
    力を出す静電容量タッチセンサを用いたことを特徴とす
    るパチスロ。
  2. 【請求項2】前記静電容量タッチセンサは、発振回路
    と、この発振回路に接続された電極とを含むものであ
    り、前記電極への人体の接触で前記発振回路の発振条件
    が変化することにより、発振ゲインを変化させ、そのレ
    ベルを弁別させて人体の接触でレベルがある一定以下に
    なったとき、スイッチング出力を出すものであることを
    特徴とする請求項1記載のパチスロ。
  3. 【請求項3】前記静電容量タッチセンサは、前記電極が
    抵抗を介して発振回路に接続し、前記電極とGND間に
    微小な幅の少なくとも1個のギャップを設け、高い静電
    気が電極に印加されたとき、ギャップで放電させ、前記
    抵抗及び発振回路に印加される静電気電圧を一定の値以
    下に制限するようにしたことを特徴とする請求項1記載
    のパチスロ。
  4. 【請求項4】前記静電容量タッチセンサは、検出容量が
    5PF〜150PFであることを特徴とする請求項1、
    請求項2、または請求項3記載のパチスロ。
JP2000230255A 2000-07-31 2000-07-31 パチスロ Pending JP2002035202A (ja)

Priority Applications (1)

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