JP2015181766A - 金属体検出装置およびパチンコゲーム機 - Google Patents

Abstract

【課題】金属体の存在位置を高い精度で検出する金属体検出装置を得る。
【解決手段】互いに並走する複数の駆動信号電極線と、互いに並走する複数の信号検出電極線とが、交差して格子状に配線された平板状のタッチパネル本体を主体に構成した金属体検出装置であって、前記タッチパネル本体の表面に設けた保護絶縁体の表面をタッチ面にし、前記タッチ面に接触する金属体に接してグラウンドに接地する導体ガイドを有し、前記駆動信号電極線と前記信号検出電極線の交差点に形成される静電容量への蓄積電荷量を検出することで前記タッチ面への金属体の接触位置を検出する接触位置検出手段を備えた金属体検出装置を用いる。
【選択図】図２

Description

本発明は、金属体の存在位置を検出する金属体検出装置に係り、特に、複数本の送信線と複数本の受信線とで検知領域をマトリクス状に配置して構成されるタッチパネル本体を用いて、金属体の有無およびその存在位置を検知する金属体検出装置、及び、その金属体検出装置を用いたパチンコゲーム機に関する。

平面的領域内で金属体が存在する位置を検出することが必要となることがある。例えば、平面領域内を移動する金属体の移動軌跡を検出する。具体的には、パチンコゲーム機における金属球の存在位置を検出することが挙げられる。

パチンコゲーム機は、当該ゲーム機において設定される特定の空間内で、金属球の金属体を移動させ、その金属体の移動先に応じて、賞の有無を決める。すなわち、パチンコゲーム機は、“パチンコ球”と呼ばれる金属球を、多数のピン（釘）の障害物が設けてある垂直な平面上を落下移動させて遊ぶゲーム機である。

パチンコゲーム機は、特許文献１では、図１のように、金属球Ｍを移動させるための空間を構成する遊技盤３と、それを一定間隔を保って覆うガラス板を有する。そして、打球発射装置が金属球Ｍを打ち出して、その金属球Ｍを打球レール４により遊技盤３の遊技領域５に導き入れる。

パチンコゲーム機は、通常、その遊技盤３の面を鉛直方向に立てて設置する。遊技盤３の遊技領域５には多数のピン（釘）が設置され、遊技盤３に沿って落下させる金属球Ｍが頻繁にピンに衝突して運動方向を変えるようにする。

また、遊技盤３の遊技領域５には、金属球Ｍが入って入賞となる複数個の入賞口６を設ける。入賞口６に入った金属球Ｍは、遊技盤３の背面に移動して、遊技盤から排出される。一方、入賞口６に入らなかった金属球Ｍは、遊技盤３の遊技領域５の下部に設けた排出孔に集めて最終的に遊技盤３から排出する。

特開２００５−０２７８３２号公報 特開平５−３８３７７号公報

金属球Ｍを用いてゲームを演出するパチンコゲーム機では、遊技盤３の金属球Ｍの入賞口６に設けた金属球検出スイッチによって金属球Ｍの入球を検出する。遊技盤３上の任意の位置の金属球Ｍの存在位置を検出して、表示手段がその金属球Ｍの位置に応じて様々な演出を行うようにできれば、パチンコゲーム機の演出効果を増すことができる。

特許文献２では、遊技盤３の任意の位置の金属球Ｍの位置を検出する手段として、電磁誘導を利用して金属球Ｍの位置を検出する技術が提案されている。

すなわち、特許文献２の技術では、遊技盤３の任意の位置の金属球Ｍの位置を検出するマトリクスセンサが、複数の並列した折り返し状の送信線と、それに直交する複数の並列
した折り返し状の受信線と、その間にある金属球Ｍとの間の磁気誘導を利用して金属球Ｍの位置を検出していた。

しかし、特許文献２の技術では、折り返し状の送信線及び受信線の配線が、折り返し前の配線と折り返し後の戻り配線の間隔が、金属球Ｍの大きさ程度の幅を持つので、その幅程度の位置検出誤差がある。すなわち、特許文献２の技術では、金属球Ｍの位置の検出誤差が金属球Ｍの直径の１１ｍｍ程度あるため、金属球Ｍの位置の検出精度が低い問題があった。

本発明の課題は、金属体の存在位置を高い精度で検出することができる金属体検出装置を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するために、互いに並走する複数の駆動信号電極線と、互いに並走する複数の信号検出電極線とが、交差して格子状に配線された平板状のタッチパネル本体を主体に構成した金属体検出装置であって、前記タッチパネル本体の表面に設けた保護絶縁体の表面をタッチ面にし、前記タッチ面に接触する金属体に接してグラウンドに接地する導体ガイドを有し、前記駆動信号電極線と前記信号検出電極線の交差点に形成される静電容量への蓄積電荷量を検出することで前記タッチ面への金属体の接触位置を検出する接触位置検出手段を備えたことを特徴とする金属体検出装置である。

本発明は、並走する駆動信号電極線の間隔及び信号検出電極線の間隔を任意に細かく設定して、タッチ面への金属体の接触位置の検出精度を自由に高く設定できるので、金属体の存在位置を高い精度で検出することができる金属体検出装置が得られる効果がある。

また、本発明は、上記の金属体検出装置であって、前記タッチパネル本体の表面と裏面とがともにタッチ面であることを特徴とする金属体検出装置である。

また、本発明は、上記の金属体検出装置であって、前記導体ガイドを前記タッチパネル本体のタッチ面に平行に移動させる可動部を有することを特徴とする金属体検出装置である。

また、本発明は、上記の金属体検出装置であって、前記平板状のタッチパネル本体を貫通し前記金属体を通す孔を有することを特徴とする金属体検出装置である。

また、本発明は、上記の金属体検出装置を有する飾り図柄表示装置を備えたパチンコゲーム機であって、前記飾り図柄表示装置が、表示手段と、少なくとも１つの前記金属体検出装置とを有することを特徴とするパチンコゲーム機である。

また、本発明は、上記のパチンコゲーム機であって、前記金属体検出装置の前記導体ガイドを前記タッチパネル本体のタッチ面に平行に移動させる可動部を有することを特徴とするパチンコゲーム機である。

また、本発明は、上記のパチンコゲーム機であって、前記金属体検出装置の前記平板状のタッチパネル本体を貫通し前記金属体を通す孔を有することを特徴とするパチンコゲーム機である。

また、本発明は、上記のパチンコゲーム機であって、前記飾り図柄表示装置が、表面側から裏面側に順に、前記金属体検出装置と、前記表示手段と、第２の前記金属体検出装置と、回転ドラムとで構成されることを特徴とするパチンコゲーム機である。

また、本発明は、上記のパチンコゲーム機であって、前記飾り図柄表示装置の表面に前記金属体検出装置のタッチ面を露出させ、前記金属体検出装置の表面のタッチ面で操作者の指の接触位置を検出させ、前記金属体検出装置の裏面のタッチ面で前記金属体の接触位置を検出させることを特徴とするパチンコゲーム機である。

本発明は、互いに並走する複数の駆動信号電極線と、互いに並走する複数の信号検出電極線とが、交差して格子状に配線された平板状のタッチパネル本体を主体に構成した金属体検出装置であって、そのタッチパネル本体の表面に設けた保護絶縁体の表面をタッチ面にし、そのタッチ面に接触する金属体に接してグラウンドに接地する導体ガイドを有することで、タッチパネル本体の駆動信号電極線と前記信号検出電極線の交差点に形成される静電容量への蓄積電荷量を検出する。

本発明によれば、並走する駆動信号電極線の間隔及び信号検出電極線の間隔を任意に細かく設定して、タッチ面への金属体の接触位置の検出精度を自由に高く設定できるので、タッチ面への金属体の接触位置を高い精度で検出できる金属体検出装置が得られる効果がある。

そして、タッチパネル本体により金属体の接触位置を検出するので、金属体の接触位置を高い精度で検出することができる効果がある。

本発明の第１の実施形態の金属体検出装置を用いたパチンコゲーム機の前面を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態の金属体検出装置を用いたパチンコゲーム機の飾り図柄表示装置の概略の構成を示す側断面図である。 本発明の第１の実施形態の金属体検出装置の導体ガイドとタッチパネル本体の配置を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態の金属体検出装置の導体ガイドとタッチパネル本体の配置を示す側断面図である。 本発明の第１の実施形態の金属体検出装置のタッチパネル本体の配線の概要を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態の金属体検出装置のタッチパネル本体の電極線のノードの配線の束を示す図である。 本発明の第１の実施形態の金属体検出装置のタッチパネル本体の駆動信号電極線と信号検出電極線の概観図である。 本発明の第１の実施形態の金属体検出装置のタッチパネル本体の駆動信号電極線と信号検出電極線の複数のノードを示す図である。 本発明の第１の実施形態の金属体検出装置のタッチパネル本体の模式的な部分断面図である。 本発明の第１の実施形態の金属体検出装置の回路と接触位置検出手段の回路のブロック図である。 本発明の第１の実施形態の金属体検出装置の送信回路及び受信回路の各部の出力信号波形を示す図である。 本発明の第１の実施形態の金属体検出装置の受信回路から出力される信号波形を示す図である。 本発明の第２の実施形態の金属体検出装置のタッチパネル本体の模式的な部分断面図である。 本発明の第３の実施形態の金属体検出装置のタッチパネル本体の模式的な部分断面図である。 本発明の第３の実施形態の金属体検出装置を用いたパチンコゲーム機の飾り図柄表示装置の概略の構成を示す側断面図である。 本発明の第４の実施形態の金属体検出装置を用いたパチンコゲーム機の飾り図柄表示装置の概略の構成を示す側断面図である。 本発明の第５の実施形態の金属体検出装置の導体ガイドとタッチパネル本体の配置を示す平面図である。 本発明の第５の実施形態の金属体検出装置を用いたパチンコゲーム機の飾り図柄表示装置の概略の構成を示す側断面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明が適用される本発明の第１の実施形態のパチンコゲーム機について、図１から図１２を参照して説明する。図１はパチンコゲーム機の遊技盤３の前面を示す正面図である。

本実施形態のパチンコゲーム機で、打球発射装置から発射された金属球Ｍが、打球レール４を通って遊技盤３の遊技領域５に入り、その後、遊技領域５を下りてくる。

ここで、遊技領域５の遊技盤３に沿って落下する金属球Ｍが頻繁に衝突して運動方向を変えるように、遊技盤３に多数のピン（釘）が分布して配置されている。

（飾り図柄表示装置）
遊技盤３の中央付近に飾り図柄表示装置１００を設ける。飾り図柄表示装置１００の周囲の遊技盤３の遊技領域５には金属球Ｍの入賞口６を設ける。入賞口６に入った金属球Ｍは、遊技盤３の背面に導いて、入賞口６に設けた金属球検出スイッチによって金属球の入球を検出する。

そして、入賞口６へ金属球が入ることに連動させて、飾り図柄表示装置１００の表示手段２による演出を行わせたり、その他の種々の表示装置による演出を行わせる。例えば、飾り図柄表示装置１００の表示手段２に、入賞口６に入った金属球の数を表示させたり、遊技における演出のための各種画像を表示させる。また、金属球の入賞口６には、その他の演出動作をさせるための可変機構を設けることができる。

更に、図２のように、飾り図柄表示装置１００の前面側には、タッチパネル本体１０を主体にした金属体検出装置１を設け、そのタッチパネル本体１０のタッチ面１２ａに金属球Ｍを接触させ、その金属球Ｍの位置を金属体検出装置１に検出させる。

以下で、飾り図柄表示装置１００の構成について詳しく説明する。飾り図柄表示装置１００は、図２の断面図のように、遊技者側から、タッチパネル本体１０を主体にした金属体検出装置１を備え、その後ろの表示手段２を配置し、更に奥に回転ドラム７を配置する。

表示手段２の前側の金属体検出装置１は、金属球Ｍが接触して通過するタッチパネル本体１０を主体に構成する。次の表示手段２は、飾り図柄の画像を表示する液晶表示装置（ＬＣＤ；画像表示装置）等で構成する。そして、その背後には、飾り図柄を可変表示する複数の回転ドラム７を設置する。

（主要な演出動作）
図１のように、パチンコゲーム機では、金属球Ｍが入賞口６に入ると、金属球Ｍを入賞
口６内の金属球検出スイッチで検出して、それに応答させて、飾り図柄表示装置１００の表示手段２と回転ドラム７とで変化する表示をさせて演出を行う。

更に、図２のように、金属球Ｍを飾り図柄表示装置１００の金属体検出装置１のタッチパネル本体１０の面上にも接触させて通過させる。金属体検出装置１が、金属球Ｍがタッチパネル本体１０の面上を通過する位置を検出すると、飾り図柄表示装置１００の表示手段２に、その金属球の位置に応答した表示を行わせて演出を行う。

（回転ドラム）
図１の平面図と図２の側面図のように、飾り図柄表示装置１００に円筒状の回転ドラム７を複数個（例えば３個）設けて、各回転ドラム７をモータで回転させる。また図２のように、各回転ドラム７の内部には、それぞれ、内側から回転ドラム７の表面を照明するドラム用バックライト８を設ける。

各回転ドラム７の表面には複数の飾り図柄を付して、回転ドラム７をモータで回転させることによって、回転ドラム７の表面の飾り図柄の可変表示を行う。ドラム用バックライト８からの光を、回転ドラム７の表面を透過させて飾り図柄表示装置１００の表示手段２を背面から照明させる。また、各回転ドラム７には、ドラム装飾用ＬＥＤ９も設ける。

図２のように表示手段２の裏側に配置されている回転ドラム７の表面に付されている図柄をドラム用バックライト８からの光で照明して、その光を表示手段２を透過させて、回転ドラム７の表面の図柄を表示手段２が表示する画像に重畳させて遊技者に視認させる。

なお、表示手段２には、液晶表示装置を用いる他に、有機ＥＬ表示装置等の他の表示装置を用いることもできる。また、回転ドラム７の代わりに他のバックライト手段を用いて飾り図柄表示装置１００を構成することもできる。

（金属体検出装置）
図２のように、飾り図柄表示装置１００には、表示手段２の遊技者側（前側）に、タッチパネル本体１０を主体に構成した金属体検出装置１を設ける。金属体検出装置１は、金属球Ｍに接触するタッチパネル本体１０と、その前面の金属球Ｍに接触する導体ガイド１１と、タッチパネル本体１０の電極線に接続する接触位置検出手段２０で構成する。

図３の平面図に、金属体検出装置１の導体ガイド１１とタッチパネル本体１０の配置を示す。図３の金属体検出装置１の導体ガイド１１は、タッチパネル本体１０のタッチ面１２ａに平行に移動する可動部を有し、その導体ガイド１１をガイド移動機構１１ｂが移動させる。

（導体ガイド）
図３の平面図と図４の側面図を参照して、導体ガイド１１の機構を詳しく説明する。導体ガイド１１の金属球Ｍに接触する部分に導体部分１１ａを設け、その導体部分１１ａをグラウンドに接続することで金属球Ｍをグラウンドに接地する。そのように接地されている金属球Ｍがタッチパネル本体１０へ接触している位置を、タッチパネル本体１０と接触位置検出手段２０によって検出する。

導体ガイド１１の断面は、図４（Ａ）あるいは図４（Ｂ）のように構成し、導体ガイド１１が金属球Ｍと接触する部分に導体部分１１ａを設ける。図４（Ａ）では、導体ガイド１１の絶縁体部分に導体部分１１ａが埋め込まれている場合を示し、図４（Ｂ）では、導体ガイド１１全体を導体部分１１ａで形成した場合を示す。

図４（Ａ）の導体部分１１ａは、導電性のフィルムやテープを貼り付けて形成することができ、あるいは導電性材料を印刷、あるいは埋め込んで導体部分１１ａを形成することができる。

図４（Ｂ）のように導体ガイド１１の全体を導体部分１１ａで構成する場合は、導体部分１１ａをタッチパネル本体１０から隔てて設置する。そうすることで、導体部分１１ａとタッチパネル本体１０との間に形成される容量を、金属球Ｍとタッチパネル本体１０との間に形成される容量よりも小さくする。それにより、導体部分１１ａの存在が金属球Ｍのタッチパネル本体１０による検出の妨げにならないように影響を小さくできる効果がある。

図３の平面図のように、導体ガイド１１の左右の端を上下に移動させるガイド移動機構１１ｂを設ける。ガイド移動機構１１ｂが導体ガイド１１を上下に移動させることで、その導体ガイド１１の保持する金属球Ｍのタッチパネル本体１０の面に接触する位置を上下の任意の位置に設定できる。

そして、金属球Ｍをガイド移動機構１１ｂに沿って左右に移動させることと、導体ガイド１１の上下移動とを合わせて、結局、金属球Ｍをタッチパネル本体１０の面の任意の位置に接触させることができる。

その金属球Ｍがタッチパネル本体１０の面に接触する位置を接触位置検出手段２０が検出し、その検出位置に応じて、飾り図柄表示装置１００の表示手段２に異なった表示をさせることでパチンコゲーム機の演出効果を高めることができる効果がある。

（タッチパネル本体）
図５の模式的な回路構成図のように、第１の実施形態の金属体検出装置１のタッチパネル本体１０の電極線と接触位置検出手段２０を接続して金属体検出装置１を構成する。タッチパネル本体１０は平板状であり、タッチパネル本体１０の駆動信号電極線（Ｙ１〜Ｙ５）と、信号検出電極線（Ｘ１〜Ｘ５）に接触位置検出手段２０の送信回路４０と受信回路５０を電気接続する。

（タッチパネル本体の電極線のマトリックス）
図５のように、タッチパネル本体１０には、駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５と、信号検出電極線（Ｘ１〜Ｘ５）を交差させて設ける。駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５には、接触位置検出手段２０の送信回路４０から駆動信号（パルス信号）を印加する。

そして、信号検出電極線（Ｘ１〜Ｘ５）には、接触位置検出手段２０の受信回路５０を接続し、その受信回路５０が電極線の交差点に形成された静電容量の充放電電流信号を受信する

接触位置検出手段２０の接触位置検出回路３０が、送信回路４０及び受信回路５０の動作を制御して、相互容量方式により、受信回路５０から出力される電極線の交差点の静電容量の蓄積電荷量を検出して、その蓄積電荷量を、金属球Ｍが無い場合の電極線の交差点の静電容量の蓄積電荷量と比較して、金属球Ｍのタッチ面１２ａへの接触位置を検出する。そして、接触位置検出手段２０が、金属球Ｍのタッチ面１２ａへの接触位置の座標を計算する。

図６に、タッチパネルの駆動信号電極線Ｙ及び信号検出電極線Ｘの電極線の配線の束の構成を示す。タッチパネルの駆動信号電極線Ｙ又は信号検出電極線Ｘの１つのノードの電極線の構成は、図６のように、例えば５ｍｍの幅に分散させて配置した９本の銅配線を束
ねてその両端を接続して電極線を構成する。

このようにタッチパネル本体１０の電極線の幅は５ｍｍ程度であるため、タッチパネル本体１０への金属球Ｍの接触位置を５ｍｍ程度の高い分解能で検出することができる効果がある。また、この電極線の幅をより狭い幅に設定することで、金属球Ｍの接触位置をより高い分解能で検出することができるようになる。

そして、図６の電極線で構成した駆動信号電極線Ｙと信号検出電極線Ｘを、タッチパネル本体１０で、図７の様に、互いに並走する複数の駆動信号電極線（Ｙ１〜Ｙ５）と、互いに並走する複数の信号検出電極線（Ｘ１〜Ｘ５）とを、互いに交差させて格子状に配置する。図７では例として電極線のノードの５Ｘ５のマトリックスを示した。実際には、図８のように、４０×２０等の多くの電極線で構成したマトリックスを用いる。ここで、駆動信号電極線Ｙと信号検出電極線Ｘは直交させて用いるか、又は、斜めに交差させて用いることもできる。

（タッチパネル本体の断面構造）
図９は、金属球Ｍが接触するタッチパネル本体１０の断面を模式的に示す断面図である。ここで、タッチパネル本体１０は、数ｍｍ程度の厚さで構成することができるため、実際には、タッチパネル本体１０は金属球Ｍに比較してかなり薄いものになる。

タッチパネル本体１０は、表面側から、メラミン樹脂やガラス板等の保護絶縁体１２と、透明接着剤１５ａと、表面側に複数の駆動信号電極線Ｙを設けたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の支持シート１３と、透明接着剤１５ｂと、表面側に複数の信号検出電極線Ｘを設けた支持シート１４の順に重ねて構成する。

タッチパネル本体１０の駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５と信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５は支持シート１３と１４によって支持する。支持シート１３の表面側に駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５を設け、支持シート１４で支持された信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５を、支持シート１３の裏面側に対向させて配置する。保護絶縁体１２と支持シート１３を透明接着剤１５ａで接着し、支持シート１３と支持シート１４を透明接着剤１５ｂで接着する。

（タッチパネル本体の金属球の検出動作）
金属体検出装置１は、タッチパネル本体１０の表面のタッチ面１２ａに接触した金属球Ｍの接触位置情報を以下のようにして取得する。

図９のタッチパネル本体１０の模式的な断面図に、電場の状況を破線で示す。タッチパネル本体１０の表面の、金属球Ｍがタッチするタッチ面１２ａは、メラミン樹脂やガラス板等の保護絶縁体１２で形成し、その保護絶縁体１２が駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５を保護する。

駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５と信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５とが支持シート１３を挟んで重なり合う電極の交差点には静電容量Ｃ１１、Ｃ１２が形成される。その静電容量を経由して駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５から信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５に電流が流れる。

図９のようにグラウンドに接地した導体に接触している金属球Ｍがタッチ面１２ａの表面に接触すると、金属球Ｍ側を経由してグラウンドまで電流が流れることで、電極線の交差点の静電容量Ｃ１１に流れる電流が減少することで、静電容量Ｃ１１に蓄積する電荷が減る。その電荷を接触位置検出手段２０の受信回路５０が測定する。

そして、接触位置検出回路３０が、駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５と信号検出電極線Ｘ１〜
Ｘ５の交差点の静電容量を走査して、その静電容量に蓄積する電荷の通常に蓄積する電荷量からの減少量を計算することで、金属球Ｍがタッチした位置を検出する。

（接触位置検出手段）
図１０のブロック図を参照して、タッチパネル本体１０の電極線に接続する接触位置検出手段２０の各機能要素を詳細に説明する。図１１に、送信回路４０と受信回路５０の各部の信号波形を示す。

接触位置検出手段２０では、図１０のように、接触位置検出回路３０が、送信回路４０を制御して、送信回路４０に駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５を順次に選択させて、図１１（Ａ）のように駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５にパルス状の駆動信号を印加させる。

また、触位置検出回路３０が、受信回路５０を制御して、受信回路５０に信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５を順次に選択させて、信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５からの信号を取り出させる制御を行う。

そうして、受信回路５０が、電極線の交差点の各静電容量に蓄積された電荷量を測定し、その値のディジタルデータを作成して接触位置検出回路３０に送信する。

（送信回路と受信回路）
送信回路４０は、図１０のように、駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５ごとにスイッチング素子が接続されて構成される駆動電極選択回路４１を有する。駆動電極選択回路４１は、接触位置検出回路３０に制御されて駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５を１本ずつ選択して、図１１（Ａ）のように、パルス状の駆動信号を順次に駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５に印加する。

受信回路５０は、図１０のように、受信電極選択回路５１と電荷積分回路５２とＡＤ変換回路５３とを備えている。接触位置検出回路３０がこの受信電極選択回路５１を制御して信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５を順に選択して、信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５からの出力信号を電荷積分回路５２に順次に入力させる。

受信電極選択回路５１は、駆動電極選択回路４１に選択された駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５の１つ毎に、信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５を１本ずつ順次に選択して、図１１（Ａ）のように信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５の充放電電流信号を電荷積分回路５２に送信する。これにより、駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５と信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５の全ての交差点の静電容量の充放電電流信号を読み出すことで、電極線の全ての交差点の静電容量ごとの充放電電流信号を取り出すことができる。

電荷積分回路５２は、図１１（Ｂ）のように、受信電極選択回路５１から入力された、信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５の充放電電流信号（アナログ信号）を時間積分して電極線の交点ごとの容量の蓄積電荷量をあらわす電圧信号に変換する。

その電圧信号をＡＤ変換回路５３に送信する。ＡＤ変換回路５３は、その電圧信号をディジタルデータであらわしたディジタル信号に変換して出力する。

駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５に駆動信号（パルス信号）を印加すると、電荷積分回路５２の出力のピークが所定の振幅で変化するが、金属球Ｍがその電極線の交差点にタッチすると、金属球Ｍが導電性を持つ金属球であり導体ガイド１１と接触してグラウンドに接地されているので、金属球Ｍと駆動信号電極線Ｙ、金属球Ｍと信号検出電極線Ｘとの間の電気力線に変化が生じ、図１２（Ｂ）のように、電荷積分回路５２の出力電圧が小さくなる。

（接触位置検出回路）
接触位置検出回路３０は、図１０のように、蓄積電荷マップ記憶回路３１と、接触位置座標変換回路３２に接続している。図１２に、金属球Ｍをタッチ面１２ａに接触させた場合の、送信回路４０と受信回路５０の各部の信号波形を示す。

蓄積電荷マップ記憶回路３１は、図１１（Ｂ）のように出力された、金属球Ｍが接触しない状態の電極線の交差点の静電容量に蓄積される電荷の量を記憶する。

接触位置検出回路３０は、受信回路５０から受信した、図１２（Ｂ）のような、電極線の交差点の静電容量の電荷の量と、蓄積電荷マップ記憶回路３１が記憶する、図１１（Ｂ）のような、電極線の交差点の静電容量の電荷の量の差を計算し、その差の大きさによって、金属球Ｍの接触位置を検出する。

ここで、位置が固定された導体ガイド１１がタッチパネル本体１０のタッチ面の近くにあって電極線の交差点の静電容量の電荷の量に影響を与えている場合も以下のように金属球Ｍの接触位置を検出することができる。

すなわち、蓄積電荷マップ記憶回路３１が、その導体ガイド１１の影響を受けた状態での、金属球Ｍが接触しない状態の、電極線の交差点の静電容量に蓄積される電荷の量を記憶する。そして、金属球Ｍがタッチ面に接触した場合には、電極線の交差点の静電容量の蓄積電荷の量が変化するので、その変化の差分を接触位置検出回路３０が計算することで金属球Ｍの接触位置を検出することができる効果がある。

接触位置検出回路３０は、電極線の交差点の静電容量の電荷の量と、蓄積電荷マップ記憶回路３１が記憶する電荷の量の差分が所定の閾値を越えた場合に、その位置に金属体（金属球Ｍ）が接触していると判定して金属体の接触位置を検出する。

接触位置座標変換回路３２は、接触位置検出回路３０の検出した金属球Ｍの接触位置の位置座標を計算してその位置座標のデータを出力する。

この金属球Ｍの接触位置の位置座標のデータはパチンコゲーム機のマイクロコンピュータ等の制御手段に送信され、その制御手段が、飾り図柄表示装置１００の表示手段２や回転ドラム７やその他の演出手段を制御して、金属球Ｍの接触位置に応じた演出動作を実行する。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、導体ガイド１１のガイド移動機構１１ｂを設けず、図１３のように、タッチパネル本体１０のタッチ面１２ａに導体ガイド１１の導体部分１１ａを接触させる。それ以外の要素は第１の実施形態と同様に構成する。

図１３（Ａ）は、導体ガイド１１の導体部分１１ａをタッチ面１２ａに接触させて固定した場合を示す。図１３（Ｂ）は、その導体ガイド１１を金属線による導体部分１１ａで形成した場合を示す。金属ワイヤによる導体部分１１ａをタッチ面１２ａに貼り付けておく。

本実施形態において、グラウンドに接続する導体部分１１ａをタッチパネル本体１０のタッチ面１２ａに接触させても、導体部分１１ａの位置が固定されている。そのため、たとえ、導体部分１１ａとタッチパネル本体１０の電極線との間の静電容量が金属球Ｍと電極線との間の静電容量よりも大きい場合であっても、導体部分１１ａとタッチパネル本体１０の電極線との間の静電容量は固定されていて変化しない。

接触位置検出手段２０の蓄積電荷マップ記憶回路３１が、その導体部分１１ａとの静電容量の影響を加えた状態での電極線の交差点の静電容量に蓄積される電荷の量を記憶する。それにより、接触位置検出回路３０が、受信回路５０から受信した電極線の交差点の静電容量の電荷の量と、蓄積電荷マップ記憶回路３１が記憶する電荷の量の差を計算し、その差の大きさによって、金属球Ｍの接触位置を検出することができる。

このため、図１３（Ｂ）の場合において、金属球Ｍが金属ワイヤで構成する導体部分１１ａに沿って移動したり、金属球Ｍが金属ワイヤで構成する導体部分１１ａに接触した場合に金属球Ｍのタッチパネル本体１０上の位置を検出することができる。

なお、図１３（Ｂ）の導体部分１１ａは、金属ワイヤを金属テープに置き換えるて構成することができる。すなわち、金属テープをタッチ面１２ａに貼り付けて導体部分１１ａとし、その金属テープに金属球Ｍが接触した場合にその金属球Ｍを検出することができる。

＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態のパチンコゲーム機の飾り図柄表示装置１００について、図１４と図１５を参照して説明する。

（タッチパネル本体の断面構造）
図１４は、第２の実施形態の飾り図柄表示装置１００のタッチパネル本体１０の断面を模式的に示す断面図である。タッチパネル本体１０は、表面側から、メラミン樹脂やガラス板等の保護絶縁体１２と、透明接着剤１５ａと、表面側に複数の駆動信号電極線Ｙを設けたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の支持シート１３と、透明接着剤１５ｂと、表面側に複数の信号検出電極線Ｘを設けた支持シート１４と、透明接着剤１５ｃと、メラミン樹脂やガラス板等の保護絶縁体１６の順に重ねて構成する。

駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５と信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５とが支持シート１３を挟んで重なり合う電極の交差点に静電容量Ｃ１１、Ｃ１２が形成される。

図１５に第２の実施形態のパチンコゲーム機の飾り図柄表示装置１００の構成を示す。第２の実施形態の飾り図柄表示装置１００の金属体検出装置１は、タッチパネル本体１０の裏面側に導体ガイド１１を配置する。すなわち、金属球Ｍに接触する導体ガイド１１を、タッチパネル本体１０と表示手段２の間に配置して、金属球Ｍをタッチパネル本体１０の裏面側のタッチ面１６ａに接触させる。

この導体ガイド１１は、第１の実施形態と同様にガイド移動機構１１ｂを用いて上下に移動させても良い。又は、第２の実施形態のように固定した導体部分１１ａで構成する導体ガイド１１を設置しても良い。

また、タッチパネル本体１０の表面側のタッチ面１２ａを、遊技盤３と一定間隔を保って覆うガラス板にあけた空孔から露出させ、操作者の指Ｆをタッチ面１２ａに接触できるように構成する。そして、図１４と図１５のように、金属体検出装置１が、タッチパネル本体１０の表面側のタッチ面１２ａに接触する操作者の指Ｆの位置を検出できるようにする。

ここで、操作者の指Ｆはグラウンドに接地している。また、タッチパネル本体１０は、タッチパネル本体１０の裏面側からタッチ面１６ａに接触する金属球Ｍの位置も検出する。このように、本実施形態のタッチパネル本体１０は、両面のタッチ面１２ａで操作者の指Ｆを検出し、タッチ面で金属球Ｍの接触を検出する。

（変形例１）
本実施形態の変形例１として、タッチパネル本体１０の表面側のタッチ面１２ａに導体ガイド１１を設置して金属球Ｍを走行させるとともに、裏面側のタッチ面１６ａにも導体ガイド１１を設置して、タッチパネル本体１０の表側の金属球Ｍと裏側の金属球とをともに検出するように構成することもできる。

＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態のパチンコゲーム機の飾り図柄表示装置１００について、図１６を参照して説明する。第４の実施形態の飾り図柄表示装置１００は、図１６の断面図のように、遊技者側から、タッチパネル本体１０を主体にした金属体検出装置１を備え、その後ろの表示手段２を配置し、更に奥に、第２のタッチパネル本体１７を主体にした第２の金属体検出装置１８を備え、最奥に、飾り図柄を可変表示する複数の回転ドラム７を設置する。

第４の実施形態は、第３の実施形態と同様に、金属体検出装置１のタッチパネル本体１０に接続した接触位置検出手段２０でタッチパネル本体１０への指Ｆ又は金属球Ｍの接触位置を検出する。

それとともに、第２のタッチパネル本体１７に接続した第２の接触位置検出手段２０ｂで金属球Ｍの第２のタッチパネル本体１７への接触位置を検出する第２の金属体検出装置１８を構成する。

＜第５の実施形態＞
第５の実施形態は、図１７の平面図と図１８の側面図のように、第４の実施形態の、表示手段２の奥の第２の金属体検出装置１８の第２のタッチパネル本体１７に、金属球Ｍを潜らせてタッチパネル本体１７の裏面に導く孔１７ｈを設ける。そして、その孔１７ｈに金属球Ｍを導く導体ガイド１１を設置する。タッチパネル本体１７の駆動信号電極線Ｙと信号検出電極線Ｘは、その孔１７ｈを避けて配線し、孔１７ｈで切断されることが無いようにする。

図１８のように、金属球Ｍを孔１７ｈを通過させてタッチパネル本体１７の表から裏に、あるいはその逆に、タッチパネル本体１７の表裏を自由に出入りさせることでパチンコゲーム機の演出効果を高める。

同様に、表面側のタッチパネル本体１０にも、金属球Ｍが表裏を自由に出入りできる孔１７ｈを形成して、同様な演出を行わせることもできる。

（変形例２）
変形例２として、孔１７ｈを設けたタッチパネル本体１７を用いるとともに、金属球Ｍを導く導体ガイド１１は、第１の実施形態と同様にガイド移動機構１１ｂを用いて上下に移動させる。それにより、金属球Ｍのタッチパネル本体１７上の運動の経路を複雑にして演出効果を高めることができる。

なお、本発明は、パチンコゲーム機への応用に限定されず、金属球Ｍ等の金属体を、本発明の金属体検出装置１を用いる種々のゲーム機、あるいは金属体の製造装置等の産業機器に用いることができる。

そして、金属体検出装置１は、金属体を導体ガイド１１に接触させて、導体ガイド１１
を介してグラウンドに接地させて、その金属体をタッチパネル本体１０に接触させて、タッチパネル本体１０の駆動信号電極線と信号検出電極線の交差点に形成される静電容量への蓄積電荷量を接触位置検出回路で検出することで前記タッチ面への金属体の接触位置を検出する接触位置検出手段によって金属体の接触位置を検出する。

１・・・金属体検出装置
２・・・表示手段
３・・・遊技盤
４・・・打球レール
５・・・遊技領域
６・・・入賞口
７・・・回転ドラム
８・・・ドラム用バックライト
９・・・ドラム装飾用ＬＥＤ
１０・・・タッチパネル本体
１０ｈ・・・孔
１１・・・導体ガイド
１１ａ・・・導体部分
１１ｂ・・・ガイド移動機構
１２・・・保護絶縁体
１２ａ・・・タッチ面
１３、１４・・・支持シート
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ・・・透明接着剤
１６・・・（裏面側）保護絶縁体
１６ａ・・・タッチ面
１７・・・第２のタッチパネル本体
１８・・・第２の金属体検出装置
２０・・・接触位置検出手段
２０ｂ・・・第２の接触位置検出手段
３０・・・接触位置検出回路
３１・・・蓄積電荷マップ記憶回路
３２・・・接触位置座標変換回路
４０・・・送信回路
４１・・・駆動電極選択回路
５０・・・受信回路
５１・・・受信電極選択回路
５２・・・電荷積分回路
５３・・・ＡＤ変換回路
１００・・・飾り図柄表示装置
Ｃ１１、Ｃ１２・・・静電容量
Ｆ・・・（操作者の）指
Ｍ・・・金属球
Ｘ１〜Ｘ５・・・信号検出電極線
Ｙ１〜Ｙ５・・・駆動信号電極線

Claims (9)

1. 互いに並走する複数の駆動信号電極線と、互いに並走する複数の信号検出電極線とが、交差して格子状に配線された平板状のタッチパネル本体を主体に構成した金属体検出装置であって、
   前記タッチパネル本体の表面に設けた保護絶縁体の表面をタッチ面にし、
   前記タッチ面に接触する金属体に接してグラウンドに接地する導体ガイドを有し、
   前記駆動信号電極線と前記信号検出電極線の交差点に形成される静電容量への蓄積電荷量を検出することで前記タッチ面への金属体の接触位置を検出する接触位置検出手段を備えたことを特徴とする金属体検出装置。
2. 請求項１記載の金属体検出装置であって、前記タッチパネル本体の表面と裏面とがともにタッチ面であることを特徴とする金属体検出装置。
3. 請求項１又は２に記載の金属体検出装置であって、前記導体ガイドを前記タッチパネル本体のタッチ面に平行に移動させる可動部を有することを特徴とする金属体検出装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の金属体検出装置であって、前記平板状のタッチパネル本体を貫通し前記金属体を通す孔を有することを特徴とする金属体検出装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項の金属体検出装置を有する飾り図柄表示装置を備えたパチンコゲーム機であって、前記飾り図柄表示装置が、表示手段と、少なくとも１つの前記金属体検出装置とを有することを特徴とするパチンコゲーム機。
6. 請求項５記載のパチンコゲーム機であって、前記金属体検出装置の前記導体ガイドを前記タッチパネル本体のタッチ面に平行に移動させる可動部を有することを特徴とするパチンコゲーム機。
7. 請求項５又は６に記載のパチンコゲーム機であって、前記金属体検出装置の前記平板状のタッチパネル本体を貫通し前記金属体を通す孔を有することを特徴とするパチンコゲーム機。
8. 請求項５乃至７の何れか一項に記載のパチンコゲーム機であって、前記飾り図柄表示装置が、表面側から裏面側に順に、前記金属体検出装置と、前記表示手段と、第２の前記金属体検出装置と、回転ドラムとで構成されることを特徴とするパチンコゲーム機。
9. 請求項５乃至８の何れか一項に記載のパチンコゲーム機であって、前記飾り図柄表示装置の表面に前記金属体検出装置のタッチ面を露出させ、前記金属体検出装置の表面のタッチ面で操作者の指の接触位置を検出させ、前記金属体検出装置の裏面のタッチ面で前記金属体の接触位置を検出させることを特徴とするパチンコゲーム機。

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