JP2020160147A

JP2020160147A - Reed for electronic wind instrument and electronic wind instrument

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Publication number: JP2020160147A
Application number: JP2019056921A
Authority: JP
Inventors: 秀雄濱中; Hideo Hamanaka
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: JP7346867B2

Abstract

To provide a reed for an electronic wind instrument capable of suppressing an influence of moisture to excellently detect a contact position of a human body, and an electronic wind instrument to which the reed is applied.SOLUTION: A reed body 22 applied to a mouthpiece 10 of an electronic wind instrument 100 has a stack structure in which a sensor electrode 32 of a first layer L1, a wiring group 44 of a second layer L2, a shield electrode 52 of a third layer L3, and a ground electrode 62 of a fourth layer L4 are stacked such that respective plane patterns thereof overlap in plane view. The sensor electrode 32 is a capacitance type sensor for detecting a contact position of a lip LP with the mouthpiece 10 bitten, and the shield electrode 52 is applied with a shield signal in synchronism with waveform change of a touch detection signal output from the sensor electrode 32.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、電子管楽器のマウスピースの構造に関する。 The present invention relates to the structure of a mouthpiece of an electronic wind instrument.

従来、アコースティック管楽器の形状や演奏方法を模した電子管楽器が知られている。例えば、サクソフォンやクラリネット等を模した電子管楽器においては、楽器本体に設けられた音高キーを操作することにより楽音の音程が指定され、マウスピースに吹き込む息の吹圧により音量が制御され、また、マウスピースを咥えたときの唇の位置や舌の接触状態、噛み圧等により音色が制御される。 Conventionally, electronic wind instruments that imitate the shape and playing method of acoustic wind instruments have been known. For example, in an electronic wind instrument that imitates a saxophone or clarinet, the pitch of the musical tone is specified by operating the pitch key provided on the instrument body, and the volume is controlled by the pressure of the breath blown into the mouthpiece. The tone color is controlled by the position of the lips when the mouthpiece is held, the contact state of the tongue, the biting pressure, and the like.

このような電子管楽器に適用されるマウスピースは、例えば特許文献１に記載されているように、マウスピース本体にリードを組み付けた構造を有し、リードには演奏時に唇の位置や舌の接触状態を検出するための感圧センサが複数設けられている。 As described in Patent Document 1, for example, the mouthpiece applied to such an electronic wind instrument has a structure in which a lead is attached to the mouthpiece body, and the lead is in contact with the position of the lips and the tongue during performance. A plurality of pressure-sensitive sensors for detecting the state are provided.

特開平７−７２８５３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-72853

上述した特許文献に記載されているようなマウスピースにおいては、唇の位置や舌の接触状態を検出するために感圧センサが用いられているが、一般に感圧センサは、応答性（レスポンス）が低いため、唇や舌の微妙な触れ加減と位置変化により楽音を制御するアコースティック管楽器に近い演奏感や演奏表現を再現できない場合があった。 In a mouthpiece as described in the above-mentioned patent document, a pressure-sensitive sensor is used to detect the position of the lips and the contact state of the tongue, but the pressure-sensitive sensor is generally responsive. Because of its low value, it may not be possible to reproduce the playing feel and expression similar to that of an acoustic wind instrument that controls musical sounds by subtly touching the lips and tongue and changing the position.

一方、近年、スマートフォンやタブレット端末等の普及に伴って、静電容量方式のタッチセンサやタッチパネルにおける応答性や検出精度が著しく向上している。この方式のタッチセンサは、人体との間に生じる静電容量の変化を検出するものであるため、上述したマウスピースのリードにセンサとして適用した場合、唾液や呼気に含まれる水滴や水分の付着により応答性や検出精度が影響を受ける場合があるという問題を有していた。 On the other hand, in recent years, with the spread of smartphones, tablet terminals and the like, the responsiveness and detection accuracy of capacitive touch sensors and touch panels have been remarkably improved. Since this type of touch sensor detects changes in capacitance that occur between the touch sensor and the human body, when applied as a sensor to the lead of the mouthpiece described above, water droplets and water contained in saliva and exhaled breath adhere. There is a problem that the responsiveness and the detection accuracy may be affected by the above.

そこで、本発明は、水分による影響を抑制して人体の接触位置を良好に検出することができる電子管楽器用リード、及び、当該リードを適用した電子管楽器を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a lead for an electronic wind instrument capable of suppressing the influence of moisture and satisfactorily detecting the contact position of the human body, and an electronic wind instrument to which the lead is applied.

本発明に係る電子管楽器用リードは、
唇の接触位置を検出するためのセンサ電極が配置されているセンサ層と、
前記センサ層よりマウスピースの内側に積層配置されるシールド層であって、シールド信号が印加されるシールド電極が、前記センサ電極と積層方向において重なる第１領域と、重ならない第２領域と、を有するシールド層と、
前記シールド層より前記マウスピースの内側に積層配置される接地層であって、接地電極が、前記センサ電極と積層方向において重なるように配置されている接地層と、
を有する。 The lead for an electronic wind instrument according to the present invention
A sensor layer on which sensor electrodes for detecting the contact position of the lips are arranged, and
A shield layer that is laminated inside the mouthpiece from the sensor layer, and a first region in which the shield electrode to which the shield signal is applied overlaps the sensor electrode in the stacking direction and a second region that does not overlap. With a shield layer
A grounding layer that is laminated and arranged inside the mouthpiece from the shield layer, and the grounding electrode is arranged so as to overlap the sensor electrode in the stacking direction.
Have.

本発明によれば、電子管楽器のマウスピースにおいて、演奏時の水分による影響を抑制して人体の接触位置を良好に検出することができる。 According to the present invention, in the mouthpiece of an electronic wind instrument, it is possible to suppress the influence of moisture during performance and to detect the contact position of the human body satisfactorily.

本発明に係る電子管楽器の一実施形態を示す外観図である。It is an external view which shows one Embodiment of the electronic wind instrument which concerns on this invention. 本発明に係る電子管楽器に適用されるマウスピースの一実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows one Embodiment of the mouthpiece applied to the electronic wind instrument which concerns on this invention. 一実施形態に適用されるマウスピースと演奏者の口腔との接触状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the contact state between the mouthpiece applied to one Embodiment, and the oral cavity of a performer. 一実施形態に適用されるリード本体の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of the lead body applied to one Embodiment. 一実施形態に適用されるリード本体の積層構造の一例を示す概略図（その１）である。It is the schematic (the 1) which shows an example of the laminated structure of the lead body applied to one Embodiment. 一実施形態に適用されるリード本体の積層構造の一例を示す概略図（その２）である。It is the schematic (the 2) which shows an example of the laminated structure of the lead body applied to one Embodiment. 一実施形態に適用されるリード本体のセンサ電極とシールド電極との関係を示す概略図層である。It is a schematic diagram layer which shows the relationship between the sensor electrode of the lead body and a shield electrode applied to one Embodiment. 一実施形態に適用されるリード本体の積層構造の具体例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a specific example of the laminated structure of the lead body applied to one Embodiment. 一実施形態に適用される積層構造による作用効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the action effect by the laminated structure applied to one Embodiment. 一実施形態に適用されるシールド信号による作用効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the action effect by the shield signal applied to one Embodiment. 一実施形態に適用されるシールド電極の開口率による作用効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the action effect by the aperture ratio of the shield electrode applied to one Embodiment.

以下、本発明に係る電子管楽器用リード、及び、当該リードを適用した電子管楽器の実施形態について図面を参照しながら詳しく説明する。 Hereinafter, a lead for an electronic wind instrument according to the present invention and an embodiment of an electronic wind instrument to which the lead is applied will be described in detail with reference to the drawings.

（電子管楽器）
まず、本発明に係る電子管楽器について簡単に説明する。本実施形態においては、一例としてサクソフォン形の電子管楽器を示して説明するが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、クラリネット等の、リードを備えた他のアコースティック管楽器を模した電子楽器にも適用することができるものである。
図１は、本発明に係る電子管楽器の一実施形態を示す外観図である。図１Ａは、本実施形態に係る電子管楽器を示す側面図であり、図１Ｂは、電子管楽器の正面図である。 (Electronic wind instrument)
First, the electronic wind instrument according to the present invention will be briefly described. In the present embodiment, a saxophone-type electronic wind instrument will be described as an example, but the present invention is not limited to this embodiment, and an electronic musical instrument imitating another acoustic wind instrument having a lead, such as a clarinet. It can also be applied to.
FIG. 1 is an external view showing an embodiment of an electronic wind instrument according to the present invention. FIG. 1A is a side view showing an electronic wind instrument according to the present embodiment, and FIG. 1B is a front view of the electronic wind instrument.

本発明が適用される電子管楽器１００は、例えば図１Ａ、図１Ｂに示すように、アコースティック管楽器のサクソフォンを模した外観を有し、管状の筐体を有する管体部２の一端側（図面上方端側）に演奏者が口に咥えるマウスピース１０が取り付けられ、他端側（図面下方端側）に楽音を発生するスピーカを有するサウンドシステム４が設けられている。また、管体部２の一側面（図１Ａの右方側の側面、図１Ｂの正面側の側面）には、演奏者（ユーザ）が指で操作することにより音高を決定する操作子６が複数配置されるとともに、他の側面（図１Ａの左方側の側面）には、電子管楽器１００における演奏状態を制御するための各種の操作スイッチや電源スイッチ等を有する操作部８が設けられている。また、図示を省略するが、管体部２には、マウスピース１０に設けられた各種センサからの検出信号や、操作子６における運指信号、操作部８からの制御信号に基づいて、サウンドシステム４から発生する楽音の音程や音量、音色等を制御する制御部が設けられている。 As shown in FIGS. 1A and 1B, for example, the electronic wind instrument 100 to which the present invention is applied has an appearance imitating a saxophone of an acoustic wind instrument, and has an appearance on one end side of a tube body portion 2 having a tubular housing (upper drawing). A sound system 4 is provided with a mouthpiece 10 that the performer holds in his mouth on the end side) and a speaker that generates a musical sound on the other end side (lower end side in the drawing). Further, on one side surface of the tube body portion 2 (the side surface on the right side in FIG. 1A and the side surface on the front side in FIG. 1B), an operator 6 that determines the pitch by being operated by a performer (user) with a finger. On the other side surface (the left side surface in FIG. 1A), an operation unit 8 having various operation switches, a power switch, and the like for controlling the playing state of the electronic wind instrument 100 is provided. ing. Further, although not shown, the tube body 2 has a sound based on detection signals from various sensors provided on the mouthpiece 10, fingering signals on the operator 6, and control signals from the operation unit 8. A control unit for controlling the pitch, volume, timbre, etc. of the musical sound generated from the system 4 is provided.

（マウスピース）
図２は、本発明に係る電子管楽器に適用されるマウスピースの一実施形態を示す概略図である。図２Ａは、本実施形態に係るマウスピースを示す概略断面図であり、図２Ｂは、マウスピースに適用されるリードユニットを示す概略斜視図であり、図２Ｃは、リードユニットの組み付け構造を示す概略斜視図である。また、図３は、本実施形態に適用されるマウスピースと演奏者の口腔との接触状態を示す概略図である。 (Mouthpiece)
FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of a mouthpiece applied to the electronic wind instrument according to the present invention. FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing a mouthpiece according to the present embodiment, FIG. 2B is a schematic perspective view showing a lead unit applied to the mouthpiece, and FIG. 2C shows an assembled structure of the lead unit. It is a schematic perspective view. Further, FIG. 3 is a schematic view showing a contact state between the mouthpiece and the oral cavity of the performer applied to the present embodiment.

マウスピース１０は、図２Ａに示すように、概略、マウスピース本体１１と、リードユニット２０とを有し、マウスピース本体１１の開口部１２に対して、リードユニット２０に設けられた薄板状のリード部２１を対向させて、演奏者が息を吹き込む吹込口となる僅かな隙を有するように、図示を省略した固定機構により組み付け固定されている。すなわち、リード部２１を有するリードユニット２０は、アコースティック管楽器のリードと同様に、マウスピース本体１１の下方側（図２Ａの下方側）の位置に組み付けられ、リード部２１の基端側（図２Ａ〜図２Ｃの右方側；管体部側）を固定端とすることにより、吹込口側となる先端側（図２Ａ〜図２Ｃの左方側）が自由端を形成する。 As shown in FIG. 2A, the mouthpiece 10 generally has a mouthpiece main body 11 and a lead unit 20, and has a thin plate shape provided in the lead unit 20 with respect to the opening 12 of the mouthpiece main body 11. The lead portions 21 are assembled and fixed by a fixing mechanism (not shown) so that the lead portions 21 face each other and have a slight gap that serves as a blow port for the performer to breathe. That is, the lead unit 20 having the lead portion 21 is assembled at a position on the lower side (lower side in FIG. 2A) of the mouthpiece main body 11 like the lead of an acoustic wind instrument, and is assembled on the proximal end side (FIG. 2A) of the lead portion 21. By setting the right side of FIG. 2C (the pipe body side) as the fixed end, the tip side (the left side of FIGS. 2A to 2C) which is the air inlet side forms a free end.

リードユニット２０は、例えば図２Ｂ、図２Ｃに示すように、リード本体２２と、リード本体２２を収納する溝部２３ａが設けられたユニット本体２３と、ユニット本体２３の溝部２３ａに収納されたリード本体２２を封止して外的環境から保護するカバー部材２４と、を有している。ここで、リード本体２２には、演奏者がマウスピース１０を口に咥えた際に、唇の接触位置や舌の接触状態を検出するための静電容量方式のタッチセンサが複数配置されている。また、リード本体２２が収納されるユニット本体２３には、少なくとも、リード本体２２に配列されたタッチセンサからの出力信号に基づいて検出した唇の接触位置や舌の接触状態に関する情報を、管体部２に設けられた制御部に送信する機能、及び、リード部２１における水分の付着等に起因するタッチセンサの検出感度への影響を抑制するためのシールド信号を印加する機能を備えた制御ＩＣ（図示を省略）が内蔵されている。リード本体２２と制御ＩＣとは、リード本体２２及びユニット本体２３に設けられた配線層及び電極パッドを介して電気的に接続されている。なお、リード本体２２の配線構造、及び、リード本体２２と制御ＩＣとの接続関係の具体例については後述する。 As shown in FIGS. 2B and 2C, the lead unit 20 includes a lead main body 22, a unit main body 23 provided with a groove portion 23a for accommodating the lead main body 22, and a lead main body housed in the groove portion 23a of the unit main body 23. It has a cover member 24 that seals 22 and protects it from the external environment. Here, the lead main body 22 is provided with a plurality of capacitive touch sensors for detecting the contact position of the lips and the contact state of the tongue when the performer holds the mouthpiece 10 in his mouth. .. Further, in the unit main body 23 in which the lead main body 22 is housed, at least information on the contact position of the lips and the contact state of the tongue detected based on the output signal from the touch sensor arranged in the lead main body 22 is transmitted to the tube body. A control IC having a function of transmitting to the control unit provided in the unit 2 and a function of applying a shield signal for suppressing the influence on the detection sensitivity of the touch sensor due to the adhesion of water on the lead unit 21 and the like. (Not shown) is built-in. The lead body 22 and the control IC are electrically connected to each other via a wiring layer and an electrode pad provided on the lead body 22 and the unit body 23. A specific example of the wiring structure of the lead body 22 and the connection relationship between the lead body 22 and the control IC will be described later.

電子管楽器１００の演奏状態において、例えば図３に示すように、上述したような構造を有するマウスピース１０に対して、演奏者が上側前歯Ｅ１をマウスピース本体１１の上部に当て、下側前歯Ｅ２を下側のリップ（下唇）ＬＰで巻き込んでリード部２１に押し付けることにより、マウスピース１０は上下方向から挟み込まれて保持される。このとき、ユニット本体２３に内蔵された制御ＩＣは、リード部２１に配列された複数のタッチセンサからの出力信号（センサ出力値）に基づいてリップＬＰの接触位置（リップポジション）やタン（舌部）ＴＮの接触状態を検出する。管体部２に設けられた制御部は、制御ＩＣにより検出されたリップＬＰの接触位置に応じて、発生する楽音の音色（音高）を制御し、また、タンＴＮの接触状態に応じて、タンギング（楽音のノートオン、ノートオフ）を制御する。ここで、リードユニット２０に内蔵される制御ＩＣ、及び、管体部２に設けられた制御部は、本発明に係る電子管楽器のプロセッサに対応する。 In the playing state of the electronic wind instrument 100, for example, as shown in FIG. 3, the performer puts the upper front tooth E1 on the upper part of the mouthpiece body 11 with respect to the mouthpiece 10 having the structure as described above, and the lower front tooth E2. Is caught by the lower lip (lower lip) LP and pressed against the lead portion 21, so that the mouthpiece 10 is sandwiched and held from the vertical direction. At this time, the control IC built in the unit main body 23 has a contact position (lip position) and a tongue (tongue) of the lip LP based on output signals (sensor output values) from a plurality of touch sensors arranged in the lead portion 21. Part) Detects the contact state of TN. The control unit provided in the tube body 2 controls the timbre (pitch) of the generated musical tone according to the contact position of the lip LP detected by the control IC, and also according to the contact state of the tonguing TN. , Control tonguing (note-on, note-off). Here, the control IC built in the lead unit 20 and the control unit provided in the tube body 2 correspond to the processor of the electronic wind instrument according to the present invention.

（リード）
次に、本実施形態に適用されるリード（リード本体）の具体例について図面を参照して詳しく説明する。
図４は、本実施形態に適用されるリード本体の一例を示す概略平面図である。ここで、図４に示すリード本体２２は、図３に示した演奏状態においてリップＬＰやタンＴＮが接触する側（又は、図２に示したマウスピース１０の下方側）から見た平面図である。また、図４においては、リード本体２２と制御ＩＣとの接続関係を示す。 (Lead)
Next, a specific example of the lead (lead body) applied to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 4 is a schematic plan view showing an example of a lead body applied to the present embodiment. Here, the lead main body 22 shown in FIG. 4 is a plan view seen from the side where the lip LP and the tongue TN come into contact (or the lower side of the mouthpiece 10 shown in FIG. 2) in the playing state shown in FIG. is there. Further, FIG. 4 shows the connection relationship between the lead main body 22 and the control IC.

本実施形態に適用されるリード本体２２は、図２Ｃに示したように、帯状（又は平板状）の外形を有し、例えば図４に示すように、平面視して（図４の紙面に垂直方向から見て）、複数のセンサ電極３２ａ〜３２ｍが配置されたタッチセンサ領域２２ａと、当該領域２２ａに隣接して、複数の電極パッドからなる電極パッド群３５が配置された外部接続領域２２ｂと、を有している。外部接続領域２２ｂに設けられた電極パッド群３５は、それぞれ個別の導電層や配線を介して、ユニット本体２３に内蔵された制御ＩＣ２５に接続されている。具体的には、後述するように、リード本体２２は複数の導電層（電極層や配線層）がそれぞれ絶縁層を介して積層された構造を有し、センサ層に設けられた複数のセンサ電極３２ａ〜３２ｍがそれぞれ接続された電極パッド群３５は、制御ＩＣ２５の容量検出端子ＣＳに個別に接続されている。ここで、複数のセンサ電極３２ａ〜３２ｍは、それぞれ静電容量方式のタッチセンサを形成する。また、シールド層に設けられたシールド電極が接続された電極層（図ではスルーホール３６ａ、３６ｂ）は、制御ＩＣ２５のシールド信号端子ＳＨに接続され、接地層に設けられた接地電極が接続された電極層（図ではスルーホール３８ａ、３８ｂ）は、制御ＩＣ２５の接地端子GNDに接続される。 The lead body 22 applied to the present embodiment has a strip-shaped (or flat plate-shaped) outer shape as shown in FIG. 2C, and is viewed in a plan view (on the paper surface of FIG. 4), for example, as shown in FIG. (Viewed from the vertical direction), a touch sensor region 22a in which a plurality of sensor electrodes 32a to 32m are arranged, and an external connection region 22b in which an electrode pad group 35 composed of a plurality of electrode pads is arranged adjacent to the region 22a. And have. The electrode pad group 35 provided in the external connection region 22b is connected to the control IC 25 built in the unit main body 23 via individual conductive layers and wirings. Specifically, as will be described later, the lead body 22 has a structure in which a plurality of conductive layers (electrode layers and wiring layers) are laminated via an insulating layer, and a plurality of sensor electrodes provided in the sensor layer. The electrode pad group 35 to which 32a to 32m are connected is individually connected to the capacitance detection terminal CS of the control IC 25. Here, the plurality of sensor electrodes 32a to 32m each form a capacitance type touch sensor. Further, the electrode layer (through holes 36a and 36b in the figure) to which the shield electrode provided on the shield layer is connected is connected to the shield signal terminal SH of the control IC 25, and the ground electrode provided on the ground layer is connected. The electrode layer (through holes 38a and 38b in the figure) is connected to the ground terminal GND of the control IC 25.

また、リード本体２２は、図２Ｃ及び図４に示すように、タッチセンサ領域２２ａと外部接続領域２２ｂとにおける幅寸法（図４の図面上下方向の寸法）が異なるように形成されている。例えば、図４に示したリード本体２２の長手方向（図面左右方向）に直交する方向（図面上下方向）を短手方向とした場合に、ユニット本体２３に内蔵された制御ＩＣ２５に接続される電極パッド群３５が設けられた外部接続領域２２ｂ側（基端側）の短手方向の長さ寸法が、センサ電極３２ａ〜３２ｍが配置されたタッチセンサ領域２２ａ側（先端側）の短手方向の長さ寸法よりも短くなるように設定されている。これにより、図２Ｃに示すように、リード本体２２をユニット本体２３の溝部２３ａに収納してカバー部材２４により封止する際に、溝部２３ａ内でのリード本体２２の収納位置を決定することができる。したがって、リードユニット２０の組み付け時に外部接続領域２２ｂに設けられた複数の電極パッドと、ユニット本体２３に設けられた電極パッドや接続端子（図示を省略）とをそれぞれ対応付けて良好に接続することができる。また、ユニット本体２３に対するリード本体２２の組み付け不良を防止することができるので、演奏時におけるリップＬＰの接触位置やタンＴＮの接触状態を正確に検出することができる。 Further, as shown in FIGS. 2C and 4, the lead main body 22 is formed so that the width dimension (dimension in the vertical direction in the drawing of FIG. 4) in the touch sensor region 22a and the external connection region 22b is different. For example, when the direction (vertical direction in the drawing) orthogonal to the longitudinal direction (horizontal direction in the drawing) of the lead main body 22 shown in FIG. 4 is the lateral direction, the electrodes connected to the control IC 25 built in the unit main body 23 The length dimension of the external connection region 22b side (base end side) where the pad group 35 is provided in the lateral direction is the lateral direction of the touch sensor region 22a side (tip end side) where the sensor electrodes 32a to 32m are arranged. It is set to be shorter than the length dimension. As a result, as shown in FIG. 2C, when the lead main body 22 is stored in the groove portion 23a of the unit main body 23 and sealed by the cover member 24, the storage position of the lead main body 22 in the groove portion 23a can be determined. it can. Therefore, when the lead unit 20 is assembled, the plurality of electrode pads provided in the external connection region 22b and the electrode pads and connection terminals (not shown) provided in the unit main body 23 are associated with each other and connected satisfactorily. Can be done. Further, since it is possible to prevent the lead main body 22 from being poorly assembled with respect to the unit main body 23, it is possible to accurately detect the contact position of the lip LP and the contact state of the tongue TN during performance.

図５、図６は、本実施形態に適用されるリード本体の積層構造の一例を示す概略図である。ここで、図５、図６に示す断面図は、説明を明瞭にするため、リード本体の各層における特定の導電層（電極層や配線層）のみを抽出して図示したものである。図５Ａは、本実施形態に適用されるリード本体の第１層（センサ層）を示す概略平面図であり、図５Ｂは、リード本体の第２層（配線層）を示す概略平面図である。図５Ｃは、リード本体の第１層及び第２層におけるセンサ電極及び配線層を示す概略断面図である。また、図６Ａは、本実施形態に適用されるリード本体の第３層（シールド層）を示す概略平面図であり、図６Ｂは、リード本体の第３層のシールド電極を示す概略断面図である。図６Ｃは、リード本体の第４層（接地層）を示す概略平面図であり、図６Ｄは、リード本体の接地電極を示す概略断面図である。 5 and 6 are schematic views showing an example of a laminated structure of lead bodies applied to the present embodiment. Here, the cross-sectional views shown in FIGS. 5 and 6 are drawn by extracting only specific conductive layers (electrode layers and wiring layers) in each layer of the lead body for the sake of clarity. FIG. 5A is a schematic plan view showing a first layer (sensor layer) of the lead body applied to the present embodiment, and FIG. 5B is a schematic plan view showing a second layer (wiring layer) of the lead body. .. FIG. 5C is a schematic cross-sectional view showing a sensor electrode and a wiring layer in the first layer and the second layer of the lead body. Further, FIG. 6A is a schematic plan view showing a third layer (shield layer) of the lead body applied to the present embodiment, and FIG. 6B is a schematic cross-sectional view showing a shield electrode of the third layer of the lead body. is there. FIG. 6C is a schematic plan view showing a fourth layer (grounding layer) of the lead body, and FIG. 6D is a schematic cross-sectional view showing the ground electrode of the lead body.

本実施形態に係るリード本体２２は、例えば図５、図６に示すように、第１層から第４層までの導電層がそれぞれ絶縁層を介して順次積層された構造（積層構造）を有し、各層の導電層が上述した外部接続領域２２ｂに設けられた複数の電極パッドに個別に接続されている。また、リード本体２２の最上面（第１層の上面側）及び最下面（第４層の下面側）には、それぞれ積層構造を保護するための絶縁性のカバー層（カバーレイ）７１、７２が設けられている。なお、本実施形態においては、便宜的に、第１層側を、演奏状態においてリード本体２２に対してリップＬＰやタンＴＮが接触する検出面側（又は、図２に示したマウスピース１０やリードユニット２０の下面側）とし、第４層側を、マウスピース本体１１の開口部１２に対向する背面側（図２に示したリードユニット２０の上面側）とする。 As shown in FIGS. 5 and 6, the lead main body 22 according to the present embodiment has a structure (laminated structure) in which conductive layers from the first layer to the fourth layer are sequentially laminated via an insulating layer, respectively. The conductive layer of each layer is individually connected to a plurality of electrode pads provided in the external connection region 22b described above. Further, on the uppermost surface (upper surface side of the first layer) and the lowermost surface (lower surface side of the fourth layer) of the lead main body 22, insulating cover layers (cover lays) 71 and 72 for protecting the laminated structure, respectively. Is provided. In the present embodiment, for convenience, the first layer side is the detection surface side (or the mouthpiece 10 shown in FIG. 2) in which the lip LP or the tongue TN comes into contact with the lead body 22 in the playing state. The lower surface side of the lead unit 20), and the fourth layer side is the back surface side (upper surface side of the lead unit 20 shown in FIG. 2) facing the opening 12 of the mouthpiece main body 11.

リード本体２２の図面最上層となる第１層はセンサ層であって、例えば図５Ａ、図５Ｃに示すように、帯状（又は平板状）の外形を有するリード基板３１の一面側（図５Ｃの上面側）に、演奏者がマウスピース１０を口に咥えて演奏する際のリップＬＰの接触位置を検出するリップセンサに使用されるセンサ電極３２ｂ〜３２ｍや、リード部２１へのタンＴＮの接触状態を検出するためのタンセンサに使用されるセンサ電極３２ａが設けられている。センサ電極３２ｂ〜３２ｍは、図５Ａに示すように、リード基板３１のタッチセンサ領域２２ａに、長手方向（図面左右方向）に、短冊状（又は、矩形状）の平面パターンを有する電極層が規則的に配置されている。なお、センサ電極３２ｂ〜３２ｍの平面パターンは、短冊状（又は、矩形状）に限定されるものではなく、例えばＶ字形状やＷ字形状、波形状等を有しているものであってもよく、また、任意のパターン寸法や個数に設定されているものであってもよい。 The first layer, which is the uppermost layer in the drawing of the lead body 22, is a sensor layer, and as shown in FIGS. 5A and 5C, for example, one surface side (in FIG. 5C) of the lead substrate 31 having a strip-shaped (or flat plate-shaped) outer shape. On the upper surface side), the sensor electrodes 32b to 32m used for the lip sensor that detects the contact position of the lip LP when the performer holds the mouthpiece 10 in his mouth and the tongue TN contacts the lead portion 21. A sensor electrode 32a used for a tongue sensor for detecting a state is provided. As shown in FIG. 5A, the sensor electrodes 32b to 32m are regularly formed with electrode layers having a strip-shaped (or rectangular) plane pattern in the longitudinal direction (left-right direction in the drawing) in the touch sensor region 22a of the lead substrate 31. Is arranged as a target. The plane pattern of the sensor electrodes 32b to 32m is not limited to a strip shape (or a rectangular shape), and may have, for example, a V shape, a W shape, a wave shape, or the like. It may be set to an arbitrary pattern size or number.

また、リード基板３１の一面側の外部接続領域２２ｂには、上述したユニット本体２３の制御ＩＣ２５に接続するための電極パッド群３５や、リード本体２２の他の層の導電層（電極層や配線層）と接続するためのスルーホール３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂ、４６ａ〜４６ｍ、また、電極パッド群３５とスルーホール４６ａ〜４６ｍとを個別に接続するための接続配線が設けられている。また、外部接続領域２２ｂには、その略全域に広がる形状の平面パターンを有するとともに、上記の電極パッド群３５やスルーホール４６ａ〜４６ｍ、接続配線の配置位置を避ける形状の平面パターンを有する電極層３４ａ〜３４ｃが設けられている。すなわち、電極層３４ａ〜３４ｃは、電極パッド群３５やスルーホール４６ａ〜４６ｍに電気的に接続しないように形成されている。一方、電極層３４ａはスルーホール３６ａに電気的に接続し、電極層３４ｂはスルーホール３６ｂに電気的に接続し、電極層３４ｃはスルーホール３８ａに電気的に接続するように形成されている。ここで、電極層３４ａ、３４ｂは、外部接続領域２２ｂの略全域に広がる平面パターンを有し、後述するシールド信号が印加されることにより、リード本体２２とユニット本体２３に設けられた配線層や電極パッド間に生じる寄生容量を低減することができる。 Further, in the external connection region 22b on one surface side of the lead board 31, the electrode pad group 35 for connecting to the control IC 25 of the unit body 23 described above and the conductive layer (electrode layer and wiring) of other layers of the lead body 22 Through holes 36a, 36b, 38a, 38b, 46a to 46m for connecting to the layer), and connection wiring for individually connecting the electrode pad group 35 and the through holes 46a to 46m are provided. Further, the external connection region 22b has a plane pattern having a shape that extends over substantially the entire area thereof, and also has a plane pattern having a shape that avoids the above-mentioned electrode pad group 35, through holes 46a to 46m, and the arrangement position of the connection wiring. 34a to 34c are provided. That is, the electrode layers 34a to 34c are formed so as not to be electrically connected to the electrode pad group 35 and the through holes 46a to 46m. On the other hand, the electrode layer 34a is formed so as to be electrically connected to the through hole 36a, the electrode layer 34b to be electrically connected to the through hole 36b, and the electrode layer 34c to be electrically connected to the through hole 38a. Here, the electrode layers 34a and 34b have a planar pattern that extends over substantially the entire area of the external connection region 22b, and by applying a shield signal described later, the wiring layers provided on the lead body 22 and the unit body 23 and the like. The parasitic capacitance generated between the electrode pads can be reduced.

なお、図中、７４ａ、７４ｂは、図２Ｂ、図２Ｃに示したように、リード本体２２をユニット本体２３の溝部２３ａに収納してカバー部材２４により封止する際に、溝部２３ａ内でのリード本体２２の収納位置を決定するための位置決め穴である。すなわち、本実施形態においては、上述したリード本体２２の外形形状（幅寸法）と、位置決め穴７４ａ、７４ｂの両方の位置決め手段によりユニット本体２３に対してより正確な位置に組み付けることができる。これにより、リード本体２２がユニット本体２３側（制御ＩＣ）と良好に電気的に接続されるとともに、カバー部材２４により良好に封止して水分による影響を抑制することができ、さらに、リード部２１の撓みを抑制してリード本体２２の積層構造を良好に保持することができる。なお、リード本体２２の位置決め手段は、必ずしも上記の両方の手段を有している必要はなく、いずれか一方のみを有しているものであってもよい。また、スルーホール３８ａ、３８ｂは、他の層の導電層（接地層）と電気的に接続する機能に加え、リード本体２２をユニット本体２３の溝部２３ａ内にビス固定するためのビス固定穴としての機能も有している。これにより、外部接続領域２２ｂに設けられた電極パッド群３５や電極層３４ａ〜３４ｃとユニット本体２３側（制御ＩＣ）とを良好に電気的に接続することができる。 In the drawings, 74a and 74b are shown in the groove 23a when the lead main body 22 is housed in the groove 23a of the unit main body 23 and sealed by the cover member 24, as shown in FIGS. 2B and 2C. This is a positioning hole for determining the storage position of the lead body 22. That is, in the present embodiment, it can be assembled at a more accurate position with respect to the unit main body 23 by the external shape (width dimension) of the lead main body 22 and the positioning means of both the positioning holes 74a and 74b described above. As a result, the lead body 22 can be satisfactorily electrically connected to the unit body 23 side (control IC), and can be well sealed by the cover member 24 to suppress the influence of moisture, and further, the lead portion can be suppressed. It is possible to suppress the bending of 21 and maintain the laminated structure of the lead body 22 satisfactorily. The positioning means of the lead body 22 does not necessarily have to have both of the above means, and may have only one of them. Further, the through holes 38a and 38b have a function of electrically connecting to a conductive layer (grounding layer) of another layer, and also serve as screw fixing holes for fixing the lead body 22 in the groove portion 23a of the unit body 23. It also has the function of. As a result, the electrode pad group 35 and the electrode layers 34a to 34c provided in the external connection region 22b can be satisfactorily electrically connected to the unit body 23 side (control IC).

リード本体２２の第２層は配線層であって、例えば図５Ｂ、図５Ｃに示すように、リード基板４１の一面側（図５Ｃの上面側）に、タッチセンサ領域２２ａに設けられたスルーホール４２ａ〜４２ｍと、外部接続領域２２ｂに設けられたスルーホール４６ａ〜４６ｍとをそれぞれ個別に接続する配線４４ａ〜４４ｍを有する配線群４４が設けられている。スルーホール４２ａ〜４２ｍは、上述したリード基板３１を貫通して、リード本体２２の第１層に設けられたセンサ電極３２ａ〜３２ｍにそれぞれ接続されている。また、スルーホール４６ａ〜４６ｍは、上述したリード基板３１を貫通し、さらに個別の接続配線を介して、第１層に設けられた電極パッド群３５にそれぞれ接続されている。これにより、タッチセンサ領域２２ａに設けられたセンサ電極３２ａ〜３２ｍは、第１層のセンサ層と後述する第３層のシールド層との間に設けられた配線群４４を介して、外部接続領域２２ｂに設けられた電極パッド群３５にそれぞれ接続される。なお、図中、スルーホール４２ａ〜４２ｍ及びスルーホール４６ａ〜４６ｍは、製造プロセスに起因してリード本体２２の第１層〜第４層を貫通するように形成される。以下、他のスルーホールにおいても同様の形状を有している。 The second layer of the lead body 22 is a wiring layer, and as shown in FIGS. 5B and 5C, for example, a through hole provided in the touch sensor region 22a on one surface side (upper surface side of FIG. 5C) of the lead substrate 41. A wiring group 44 having wirings 44a to 44m for individually connecting the 42a to 42m and the through holes 46a to 46m provided in the external connection area 22b is provided. The through holes 42a to 42m pass through the lead substrate 31 described above and are connected to sensor electrodes 32a to 32m provided in the first layer of the lead main body 22, respectively. Further, the through holes 46a to 46m penetrate the lead substrate 31 described above, and are further connected to the electrode pad group 35 provided in the first layer via individual connection wirings. As a result, the sensor electrodes 32a to 32m provided in the touch sensor region 22a are connected to the external connection region via the wiring group 44 provided between the sensor layer of the first layer and the shield layer of the third layer described later. It is connected to each of the electrode pad groups 35 provided in 22b. In the figure, the through holes 42a to 42m and the through holes 46a to 46m are formed so as to penetrate the first layer to the fourth layer of the lead body 22 due to the manufacturing process. Hereinafter, other through holes have the same shape.

リード本体２２の第３層はシールド層であって、例えば図６Ａ、図６Ｂに示すように、リード基板５１の一面側（図６Ｂの上面側）、又は、リード基板４１の他面側（図６Ｂの下面側）に、タッチセンサ領域２２ａ及び外部接続領域２２ｂの略全域に対応してシールド電極５２が設けられている。シールド電極５２は、図６Ａに示すように、リード基板３１の長手方向（図面左右方向）に、梯子状の規則的な平面パターンを有する電極層が配置されている。ここで、シールド電極５２は、上述した第１層のセンサ電極３２ａ〜３２ｍ及び電極層３４ａ〜３４ｃに対して、平面視した（図６Ａの紙面に垂直方向から見た）場合に、積層方向（図６Ｂの上下方向）に重なる形状の平面パターンを有するとともに、スルーホール３８ａ、３８ｂ、４２ａ〜４２ｍ、４６ａ〜４６ｍ及び位置決め穴７４ａ、７４ｂに対しては、その配置位置を避ける形状の平面パターンを有している。すなわち、シールド電極５２は、スルーホール３８ａ、３８ｂ、４２ａ〜４２ｍ、４６ａ〜４６ｍに電気的に接続しないように形成されている。一方、シールド電極５２はスルーホール３６ａ、３６ｂに電気的に接続するように形成されている。これにより、第３層に設けられたシールド電極５２は、外部接続領域２２ｂに設けられた電極層３４ａ、３４ｂに電気的に接続される。なお、シールド電極５２の平面パターンは、梯子状に限定されるものではなく、後述するように、第１層のセンサ電極３２ａ〜３２ｍの平面パターンに対して、特定の開口率を有しているものであれば、他の形状やパターン寸法を有しているものであってもよい。 The third layer of the lead body 22 is a shield layer, for example, as shown in FIGS. 6A and 6B, one surface side of the lead substrate 51 (upper surface side of FIG. 6B) or the other surface side of the lead substrate 41 (FIG. 6B). A shield electrode 52 is provided on the lower surface side of 6B) corresponding to substantially the entire area of the touch sensor region 22a and the external connection region 22b. As shown in FIG. 6A, the shield electrode 52 has an electrode layer having a ladder-like regular planar pattern arranged in the longitudinal direction (left-right direction in the drawing) of the lead substrate 31. Here, the shield electrode 52 is in the stacking direction (viewed from the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 6A) with respect to the sensor electrodes 32a to 32m and the electrode layers 34a to 34c of the first layer described above. A plane pattern having a shape that overlaps (in the vertical direction of FIG. 6B) is provided, and a plane pattern having a shape that avoids the arrangement positions of the through holes 38a, 38b, 42a to 42m, 46a to 46m and the positioning holes 74a, 74b is provided. Have. That is, the shield electrode 52 is formed so as not to be electrically connected to the through holes 38a, 38b, 42a to 42m, and 46a to 46m. On the other hand, the shield electrode 52 is formed so as to be electrically connected to the through holes 36a and 36b. As a result, the shield electrode 52 provided in the third layer is electrically connected to the electrode layers 34a and 34b provided in the external connection region 22b. The plane pattern of the shield electrode 52 is not limited to a ladder shape, and has a specific aperture ratio with respect to the plane pattern of the sensor electrodes 32a to 32 m of the first layer, as will be described later. If it is, it may have other shapes and pattern dimensions.

リード本体２２の図面最下層となる第４層は接地層であって、例えば図６Ｃ、図６Ｄに示すように、リード基板５１の他面側（図６Ｃの下面側）に、タッチセンサ領域２２ａ及び外部接続領域２２ｂの略全域に対応して接地電極６２が設けられている。接地電極６２は、図６Ｃに示すように、リード基板５１の略全域を均等に覆うベタ電極により形成されている。ここで、接地電極６２は、上述した第１層のセンサ電極３２ａ〜３２ｍ及び電極層３４ａ〜３４ｃ、第２層の配線群４４、第３層のシールド電極５２のいずれに対しても、平面視した（図６Ｃの紙面に垂直方向から見た）場合に、覆い隠すように重なる平面パターンに設定されている。加えて、接地電極６２は、スルーホール３６ａ、３６ｂ、４２ａ〜４２ｍ、４６ａ〜４６ｍ及び位置決め穴７４ａ、７４ｂの配置位置を避ける形状の平面パターンを有している。すなわち、接地電極６２は、スルーホール３６ａ、３６ｂ、４２ａ〜４２ｍ、４６ａ〜４６ｍに電気的に接続しないように形成されている。一方、接地電極６２はスルーホール３８ａ、３８ｂに電気的に接続するように形成されている。これにより、第４層に設けられた接地電極６２は、外部接続領域２２ｂに設けられた電極層３４ｃに電気的に接続される。 The fourth layer, which is the lowest layer in the drawing of the lead body 22, is a grounding layer. For example, as shown in FIGS. 6C and 6D, the touch sensor region 22a is located on the other surface side (lower surface side of FIG. 6C) of the lead substrate 51. The ground electrode 62 is provided corresponding to substantially the entire area of the external connection region 22b. As shown in FIG. 6C, the ground electrode 62 is formed of a solid electrode that evenly covers substantially the entire area of the lead substrate 51. Here, the ground electrode 62 is viewed in a plan view with respect to any of the above-mentioned first layer sensor electrodes 32a to 32m, electrode layers 34a to 34c, second layer wiring group 44, and third layer shield electrode 52. (Viewed from the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 6C), it is set to a plane pattern that overlaps so as to cover it. In addition, the ground electrode 62 has a planar pattern having a shape that avoids the arrangement positions of the through holes 36a, 36b, 42a to 42m, 46a to 46m and the positioning holes 74a, 74b. That is, the ground electrode 62 is formed so as not to be electrically connected to the through holes 36a, 36b, 42a to 42m, and 46a to 46m. On the other hand, the ground electrode 62 is formed so as to be electrically connected to the through holes 38a and 38b. As a result, the ground electrode 62 provided in the fourth layer is electrically connected to the electrode layer 34c provided in the external connection region 22b.

次に、本実施形態に適用されるリードの特徴について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
図７は、本実施形態に適用されるリード本体のセンサ電極とシールド電極との関係を示す概略図層である。また、図８は、本実施形態に適用されるリード本体の積層構造の具体例を説明するための図である。図８Ａは、本実施形態に適用されるリード本体の積層構造の具体例を示す概念図であり、図８Ｂは、リード本体の各層に設定される厚み寸法の一例を示す図である。 Next, the characteristics of the lead applied to the present embodiment will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 7 is a schematic diagram layer showing the relationship between the sensor electrode of the lead body and the shield electrode applied to the present embodiment. Further, FIG. 8 is a diagram for explaining a specific example of the laminated structure of the lead body applied to the present embodiment. FIG. 8A is a conceptual diagram showing a specific example of the laminated structure of the lead body applied to the present embodiment, and FIG. 8B is a diagram showing an example of the thickness dimension set for each layer of the lead body.

本実施形態に適用されるリード（リード本体）は、上述した積層構造において、第１層のセンサ電極３２ａ〜３２ｍの平面パターンに対して、第３層のシールド電極５２の平面パターンが特定の開口率を有するように設定されている。具体的には、図７に示すように、シールド層は、リード基板３１の一面側に短冊状の平面パターンを有して配置されたセンサ電極３２ａ〜３２ｍと、リード基板４１の他面側に梯子状の平面パターンを有して設けられたシールド電極５２とを重ね合わせて平面視した（図７の紙面に垂直方向から見た）場合に、センサ電極３２ａ〜３２ｍとシールド電極５２とが積層方向（図７の紙面に垂直方向）に重なっている領域（第１領域）と、重なっていない領域（第２領域）とを有している。そして、センサ電極３２ａ〜３２ｍの面積に対して、センサ電極３２ａ〜３２ｍとシールド電極５２とが重なっていない領域の面積の比（パターン相互の非重なり面積比）である開口率が、概ね５０〜９０％の範囲、より好ましくは７５〜８５％程度になるように設定されている。ここで、センサ電極３２ａ〜３２ｍ全体の面積に対するシールド電極５２の開口率が上記の範囲に設定されている必要があるため、シールド電極５２の梯子状の平面パターンの間隔（図７の左右方向のパターン間隔）は、各センサ電極３２ａ〜３２ｍの短冊状の平面パターンの配置間隔よりも小さく（すなわち、密に）なるように設定されている。 In the lead (lead body) applied to the present embodiment, in the above-mentioned laminated structure, the plane pattern of the shield electrode 52 of the third layer has a specific opening with respect to the plane pattern of the sensor electrodes 32a to 32 m of the first layer. It is set to have a rate. Specifically, as shown in FIG. 7, the shield layer is formed on the sensor electrodes 32a to 32m arranged with a strip-shaped plane pattern on one surface side of the lead substrate 31 and on the other surface side of the lead substrate 41. The sensor electrodes 32a to 32m and the shield electrode 52 are laminated when the shield electrodes 52 provided with a ladder-shaped plane pattern are overlapped and viewed in a plan view (viewed from the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 7). It has a region (first region) that overlaps in the direction (perpendicular to the paper surface of FIG. 7) and a region (second region) that does not overlap. The aperture ratio, which is the ratio of the area of the area where the sensor electrodes 32a to 32m and the shield electrode 52 do not overlap (the non-overlapping area ratio of the patterns) to the area of the sensor electrodes 32a to 32m, is approximately 50 to 50. It is set to be in the range of 90%, more preferably about 75 to 85%. Here, since the aperture ratio of the shield electrode 52 with respect to the entire area of the sensor electrodes 32a to 32m needs to be set in the above range, the interval of the ladder-shaped plane pattern of the shield electrode 52 (in the left-right direction in FIG. 7). The pattern spacing) is set to be smaller (that is, densely) than the arrangement spacing of the strip-shaped plane patterns of the sensor electrodes 32a to 32m.

また、本実施形態に適用されるリード本体の積層構造について、各層に適用可能な具体的な材質や素材の例を示すと、例えば図８Ａ、図８Ｂに示すように、第１層Ｌ１は、ポリイミド等からなるＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）をベース材として適用したリード基板３１の一面側（図８Ａの上面側）に、圧延銅箔を銅メッキした金属層からなるセンサ電極３２（センサ電極３２ａ〜３２ｍ）等が設けられている。また、第２層Ｌ２は、ＦＰＣからなるリード基板４１の一面側（図８Ａの上面側）に、圧延銅箔からなる配線群４４が設けられ、第３層Ｌ３は、リード基板４１の他面側（図８Ａの下面側）に、圧延銅箔からなるシールド電極５２が設けられている。すなわち、第２層Ｌ２及び第３層Ｌ３は、単一のリード基板４１の両面を利用して形成されている。また、第４層Ｌ４は、ＦＰＣからなるリード基板５１の他面側（図８Ａの下面側）に、圧延銅箔を銅メッキした金属層からなる接地電極６２が設けられている。これらの第１層Ｌ１〜第４層Ｌ４は、それぞれボンディングシート７６、７７を介して接着されて、図８Ａの上下方向に積層方向を有する積層構造が形成される。また、第１層Ｌ１の一面側、及び、第４層Ｌ４の他面側には、それぞれ保護絶縁用のカバー層（カバーレイ）７１、７２が接着剤を介して接着されている。 Further, regarding the laminated structure of the lead body applied to the present embodiment, examples of specific materials and materials applicable to each layer are shown. For example, as shown in FIGS. 8A and 8B, the first layer L1 is Sensor electrodes 32 (sensor electrodes 32a to) made of a metal layer in which rolled copper foil is copper-plated on one surface side (upper surface side in FIG. 8A) of a lead substrate 31 to which an FPC (flexible printed circuit board) made of polyimide or the like is applied as a base material. 32m) and the like are provided. Further, the second layer L2 is provided with a wiring group 44 made of rolled copper foil on one surface side (upper surface side in FIG. 8A) of the lead substrate 41 made of FPC, and the third layer L3 is the other surface of the lead substrate 41. A shield electrode 52 made of rolled copper foil is provided on the side (lower surface side in FIG. 8A). That is, the second layer L2 and the third layer L3 are formed by utilizing both surfaces of the single lead substrate 41. Further, the fourth layer L4 is provided with a ground electrode 62 made of a metal layer in which rolled copper foil is copper-plated on the other surface side (lower surface side in FIG. 8A) of the lead substrate 51 made of FPC. These first layers L1 to fourth layers L4 are bonded to each other via bonding sheets 76 and 77, respectively, to form a laminated structure having a stacking direction in the vertical direction of FIG. 8A. Further, cover layers (coverlays) 71 and 72 for protective insulation are adhered to one surface side of the first layer L1 and the other surface side of the fourth layer L4, respectively, via an adhesive.

なお、図８Ａにおいては、第１層Ｌ１から第４層Ｌ４までを単一のスルーホール７５により貫通させて電気的に接続した断面構造が示されているが、本図は各層をスルーホールにより電気的に接続できることを概念的に示したものに過ぎず、上述した図５、図６に示したリード本体２２の具体例に対応するものではない。 In addition, in FIG. 8A, a cross-sectional structure in which the first layer L1 to the fourth layer L4 are penetrated by a single through hole 75 and electrically connected is shown, but in this figure, each layer is formed by a through hole. It merely conceptually shows that it can be electrically connected, and does not correspond to the specific example of the lead body 22 shown in FIGS. 5 and 6 described above.

また、リード本体の積層構造の各層は、例えば図８Ｂに示すような厚み寸法に設定される。ここで、本実施形態においては、各層のリード基板３１、４１、５１の厚みが所定の条件の範囲内で極力厚くなるように設定されている。 Further, each layer of the laminated structure of the lead body is set to a thickness dimension as shown in FIG. 8B, for example. Here, in the present embodiment, the thicknesses of the lead substrates 31, 41, and 51 of each layer are set to be as thick as possible within a range of predetermined conditions.

（作用効果の検証）
（その１）
次に、本実施形態の作用効果について、比較例を示して詳しく説明する。ここでは、比較例として単一のリード基板の一面側に複数のセンサ電極（タッチセンサ）が設けられ、他面側にセンサ電極に接続された配線が設けられたリードを示して、本実施形態の積層構造による作用効果の有効性について説明する。 (Verification of action and effect)
(Part 1)
Next, the action and effect of this embodiment will be described in detail with reference to comparative examples. Here, as a comparative example, a lead in which a plurality of sensor electrodes (touch sensors) are provided on one surface side of a single lead substrate and wiring connected to the sensor electrode is provided on the other surface side is shown in the present embodiment. The effectiveness of the action and effect due to the laminated structure of the above will be described.

図９は、本実施形態に適用される積層構造による作用効果を説明するための図である。図９Ａは、比較例における寄生容量の発生状況とその影響を説明するための図であり、図９Ｂは、本実施形態における寄生容量の発生状況とその影響を説明するための図である。ここで、比較例において、本実施形態に対応する構成については類似の符号を付して示す。図１０は、本実施形態に適用されるシールド信号による作用効果を説明するための図である。図１０Ａは、比較例におけるタッチ検出信号の波形を示す図であり、図１０Ｂは、本実施形態におけるタッチ検出信号の波形を示す図である。 FIG. 9 is a diagram for explaining the action and effect of the laminated structure applied to the present embodiment. FIG. 9A is a diagram for explaining the occurrence state of the parasitic capacitance and its influence in the comparative example, and FIG. 9B is a diagram for explaining the occurrence situation of the parasitic capacitance and its influence in the present embodiment. Here, in the comparative example, the configurations corresponding to the present embodiment are shown with similar reference numerals. FIG. 10 is a diagram for explaining the action and effect of the shield signal applied to the present embodiment. FIG. 10A is a diagram showing a waveform of the touch detection signal in the comparative example, and FIG. 10B is a diagram showing a waveform of the touch detection signal in the present embodiment.

まず、単一のリード基板の一面側に複数のセンサ電極が規則的に配置されたリード構造を有する比較例において、例えば図９Ａの上段に示すように、演奏者がマウスピースを咥えることによりリード２１Ｐの一面側（図面上面側；検出面側）の外装ケース２３ｐに人体ＢＤが接触すると、人体ＢＤとセンサ電極３２ｐとの間にタッチ容量（静電容量）Ｃｔが生じる。このタッチ容量Ｃｔは、センサ電極３２ｐにより検出されて人体ＢＤの接触位置が決定される。 First, in a comparative example having a lead structure in which a plurality of sensor electrodes are regularly arranged on one surface side of a single lead substrate, for example, as shown in the upper part of FIG. 9A, a performer holds a mouthpiece. When the human body BD comes into contact with the outer case 23p on one surface side (upper surface side of the drawing; detection surface side) of the lead 21P, a touch capacitance (capacitance) Ct is generated between the human body BD and the sensor electrode 32p. This touch capacitance Ct is detected by the sensor electrode 32p to determine the contact position of the human body BD.

一方、図９Ａの上段に示すように、リード２１Ｐの他面側（図面下面側；背面側）の外装ケース２４ｐに唾液や呼気に含まれる水滴や水分ＷＴが付着すると、水分ＷＴとセンサ電極３２ｐとの間、及び、水分ＷＴと配線層４４ｐとの間に寄生容量Ｃｐが生じる。この寄生容量Ｃｐが大きくなると、図９Ａの中段、下段に示すように、水分ＷＴ周辺のセンサ電極３２ｐに容量成分が回り込んでしまい、タッチ容量Ｃｔとして検出されるため、人体ＢＤの正確な接触位置Ｐｂを決定できなくなるという問題を有している。 On the other hand, as shown in the upper part of FIG. 9A, when water droplets or moisture WT contained in saliva or exhaled air adheres to the outer case 24p on the other surface side (lower surface side in the drawing; back surface side) of the lead 21P, the moisture WT and the sensor electrode 32p A parasitic capacitance Cp is generated between the water WT and the wiring layer 44p. When this parasitic capacitance Cp becomes large, as shown in the middle and lower rows of FIG. 9A, the capacitance component wraps around the sensor electrode 32p around the moisture WT and is detected as a touch capacitance Ct, so that accurate contact with the human body BD is performed. There is a problem that the position Pb cannot be determined.

これに対して、本実施形態に示した積層構造を有するリードにおいては、図９Ｂの上段に示すように、リード部２１の一面側（図面上面側）の外装ケースに相当するユニット本体２３に人体ＢＤが接触すると、人体ＢＤと第１層のセンサ電極３２との間にタッチ容量Ｃｔが生じる。ここで、ユニット本体２３に内蔵された制御ＩＣ２５は、容量検出端子ＣＳを介してセンサ電極３２によりタッチ容量Ｃｔを検出する際に、シールド信号端子ＳＨを介して第３層のシールド電極５２にシールド信号を印加する。また、第４層の接地電極６２には常に接地電位が印加されている。 On the other hand, in the lead having the laminated structure shown in the present embodiment, as shown in the upper part of FIG. 9B, the human body is attached to the unit body 23 corresponding to the outer case on one side (upper surface side in the drawing) of the lead portion 21. When the BD comes into contact, a touch capacitance Ct is generated between the human body BD and the sensor electrode 32 of the first layer. Here, the control IC 25 built in the unit main body 23 shields the shield electrode 52 of the third layer via the shield signal terminal SH when the touch capacitance Ct is detected by the sensor electrode 32 via the capacitance detection terminal CS. Apply a signal. Further, a ground potential is always applied to the ground electrode 62 of the fourth layer.

これにより、リード部２１の他面側（図面下面側）の外装ケースに相当するカバー部材２４に水滴や水分ＷＴが付着した場合であっても、水分ＷＴに直接起因する寄生容量Ｃｐはベタ電極からなる接地電極６２により抑制、又は、キャンセルされ、さらに、接地電極６２に起因する寄生容量Ｃｐはシールド電極５２により抑制、又は、キャンセルされるので、水分ＷＴとセンサ電極３２との間に生じる寄生容量が無視できる程度に抑制、又は、キャンセルされる。したがって、図９Ｂの中段、下段に示すように、水分ＷＴ周辺のセンサ電極３２への容量成分の回り込みが抑制、又は、阻止されて、センサ電極３２により検出されたタッチ容量Ｃｔに基づいて、人体ＢＤの接触位置Ｐｂを正確に決定することができる。 As a result, even when water droplets or moisture WT adheres to the cover member 24 corresponding to the exterior case on the other surface side (lower surface side in the drawing) of the lead portion 21, the parasitic capacitance Cp directly caused by the moisture WT is a solid electrode. The parasitic capacitance Cp caused by the ground electrode 62 is suppressed or canceled by the ground electrode 62, and thus the parasitic capacitance Cp caused by the ground electrode 62 is suppressed or canceled by the shield electrode 52, so that the parasitic capacitance generated between the moisture WT and the sensor electrode 32 occurs. The capacity is suppressed or canceled to the extent that it can be ignored. Therefore, as shown in the middle and lower stages of FIG. 9B, the wraparound of the capacitance component to the sensor electrode 32 around the moisture WT is suppressed or prevented, and the human body is based on the touch capacitance Ct detected by the sensor electrode 32. The contact position Pb of the BD can be accurately determined.

ここで、シールド電極５２に印加されるシールド信号の作用効果について説明する。まず、上述した比較例に示したリード２１Ｐにおいて、タッチセンサを備えた一般的なデバイスに適用される接地手段（接地層）を備えている場合には、例えば図１０Ａに示すように、センサ電極３２ｐから出力されるタッチ検出信号の波形に鈍りが生じる。具体的には、図９Ａの上段に示したように、リード２１Ｐに水分ＷＴが付着すると、水分ＷＴとセンサ電極３２ｐや配線層４４ｐとの間に生じる寄生容量Ｃｐに替わり、接地手段と水分ＷＴとの間や、接地手段と人体ＢＤとの間に寄生容量が生じる。この状態で、センサ電極３２ｐにより人体ＢＤとの間に生じるタッチ容量Ｃｔをタッチ検出信号として出力すると、接地手段に起因する寄生容量がタッチ検出信号に影響を与えることにより、タッチ検出信号の波形が変化するタイミングで波形に鈍りが生じて、人体ＢＤの接触位置Ｐｂを正確に決定できなくなる。 Here, the action and effect of the shield signal applied to the shield electrode 52 will be described. First, when the lead 21P shown in the above-mentioned comparative example is provided with a grounding means (grounding layer) applied to a general device provided with a touch sensor, for example, as shown in FIG. 10A, the sensor electrode The waveform of the touch detection signal output from 32p becomes dull. Specifically, as shown in the upper part of FIG. 9A, when the moisture WT adheres to the lead 21P, the parasitic capacitance Cp generated between the moisture WT and the sensor electrode 32p and the wiring layer 44p is replaced with the grounding means and the moisture WT. Parasitic capacitance is generated between the ground contact means and the human body BD. In this state, when the touch capacitance Ct generated between the sensor electrode 32p and the human body BD is output as a touch detection signal, the parasitic capacitance caused by the grounding means affects the touch detection signal, so that the waveform of the touch detection signal becomes The waveform becomes dull at the timing of change, and the contact position Pb of the human body BD cannot be accurately determined.

そこで、本実施形態においては、センサ電極３２と接地電極６２との間にシールド電極５２を介在させた積層構造を有するリード本体２２において、各電極の平面パターンが積層方向に重なるように設けるとともに、図１０Ｂに示すように、センサ電極３２からのタッチ検出信号の波形が変化するタイミングに同期して、シールド電極５２に対してシールド信号を印加するように駆動する。ここで、シールド信号は、センサ電極３２からのタッチ検出信号の波形が変化するタイミングに同期して、十分な駆動能力を有する電流源を用いて、接地電極６２に起因する寄生容量の影響を抑制、又は、キャンセルするように所定の電流を供給する。これにより、タッチ検出信号の波形が変化するタイミングで接地電極６２に起因する寄生容量の影響を受けないので、タッチ検出信号における波形鈍りの発生を防止して容量検出感度を向上させることができ、人体の接触位置を正確に決定することができる。したがって、本実施形態に係るリード本体２２が組み付けられたマウスピース１０を備えた電子管楽器において、リード部２１の背面側に水分が付着した場合であっても、リップの接触位置に応じた適切な音色（音高）を有する楽音を生成することができる。 Therefore, in the present embodiment, in the lead main body 22 having a laminated structure in which the shield electrode 52 is interposed between the sensor electrode 32 and the ground electrode 62, the plane patterns of the electrodes are provided so as to overlap in the laminated direction. As shown in FIG. 10B, it is driven so as to apply the shield signal to the shield electrode 52 in synchronization with the timing when the waveform of the touch detection signal from the sensor electrode 32 changes. Here, the shield signal suppresses the influence of the parasitic capacitance caused by the ground electrode 62 by using a current source having sufficient driving ability in synchronization with the timing when the waveform of the touch detection signal from the sensor electrode 32 changes. , Or supply a predetermined current to cancel. As a result, since the parasitic capacitance caused by the ground electrode 62 is not affected at the timing when the waveform of the touch detection signal changes, it is possible to prevent the occurrence of waveform blunting in the touch detection signal and improve the capacitance detection sensitivity. The contact position of the human body can be accurately determined. Therefore, in the electronic wind instrument provided with the mouthpiece 10 to which the lead body 22 according to the present embodiment is assembled, even if water adheres to the back surface side of the lead portion 21, it is appropriate according to the contact position of the lip. It is possible to generate a musical tone having a timbre (pitch).

（その２）
次に、本実施形態に適用されるシールド電極の開口率による作用効果について説明する。ここでは、シールド電極の開口率を変化させた場合のセンサ電極の容量検出感度を検証した結果を示して、作用効果の有効性を説明する。 (Part 2)
Next, the action and effect of the aperture ratio of the shield electrode applied to the present embodiment will be described. Here, the effectiveness of the action effect will be explained by showing the result of verifying the capacitance detection sensitivity of the sensor electrode when the aperture ratio of the shield electrode is changed.

図１１は、本実施形態に適用されるシールド電極の開口率による作用効果を説明するための図である。図１１Ａは、検証対象となるシールド電極の一例を示す図であり、図１１Ｂは、シールド電極の開口率に対するセンサ電極の容量検出感度を示す図である。ここでは、リード基板のタッチセンサ領域に対応して設けられたシールド電極又はセンサ電極の平面パターンのみを示し、図６、図７に示したスルーホールや位置決め穴、外部接続領域に設けられる電極パッド等については図示を省略した。 FIG. 11 is a diagram for explaining the action and effect of the aperture ratio of the shield electrode applied to the present embodiment. FIG. 11A is a diagram showing an example of a shield electrode to be verified, and FIG. 11B is a diagram showing the capacitance detection sensitivity of the sensor electrode with respect to the aperture ratio of the shield electrode. Here, only the plane pattern of the shield electrode or the sensor electrode provided corresponding to the touch sensor region of the lead substrate is shown, and the through holes and positioning holes shown in FIGS. 6 and 7 and the electrode pads provided in the external connection region are shown. Etc. are not shown.

上述したように、本実施形態においては、シールド電極５２にシールド信号を印加することにより、接地電極６２に起因する寄生容量の影響が抑制、又は、キャンセルされるが、接地電極６２に起因する寄生容量が大きすぎると、シールド信号の波形に鈍りが生じてしまい、人体の接触位置を検出する際に誤動作の原因となる場合がある。 As described above, in the present embodiment, by applying the shield signal to the shield electrode 52, the influence of the parasitic capacitance caused by the ground electrode 62 is suppressed or canceled, but the parasitic caused by the ground electrode 62 is suppressed. If the capacitance is too large, the waveform of the shield signal becomes dull, which may cause a malfunction when detecting the contact position of the human body.

そこで、本実施形態においては、図７に示したように、センサ電極３２に対するシールド電極５２の開口率を適切に調整することにより、センサ電極３２における容量検出感度を向上させる。本願発明者は、このような観点に基づいて、シールド電極５２の開口率に対するセンサ電極３２の容量検出感度を検証した。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the capacitance detection sensitivity of the sensor electrode 32 is improved by appropriately adjusting the aperture ratio of the shield electrode 52 with respect to the sensor electrode 32. Based on this viewpoint, the inventor of the present application has verified the capacitance detection sensitivity of the sensor electrode 32 with respect to the aperture ratio of the shield electrode 52.

具体的には、図１１Ａに示すように、検証対象となるシールド電極５２の平面パターンとして、異なる開口率０％（図面上段）、５０％（図面中段）、８３％（図面下段）を有する３種類を用意した。開口率０％のシールド電極５２はベタ電極により形成され、開口率５０％及び８３％のシールド電極５２は梯子状の平面パターンにより形成されている。そして、これらのシールド電極５２の平面パターンの上層に、センサ電極３２ａ〜３２ｍの平面パターンが平面視して重なるように積層した検出対象に対して、上層のセンサ電極３２ａ〜３２ｍ側から人体が接触したと仮定した場合における、各センサ電極３２ａ〜３２ｍの容量検出感度を計測した。ここで、センサ電極３２ａ〜３２ｍの平面パターンは、図１１Ｂの下段に示すように、センサ電極３２ｂ〜３２ｌがそれぞれＶ字形状の平面パターンを有して規則的に配置されている。また図示を省略したが、シールド電極５２の下層側には上述した積層構造と同様に、センサ電極３２ａ〜３２ｍ及びシールド電極５２の平面パターンに対して平面視して重なるように平面パターンが設定された接地電極６２が設けられ、常に接地電位が印加されている。 Specifically, as shown in FIG. 11A, the plane patterns of the shield electrode 52 to be verified have different aperture ratios of 0% (upper part of the drawing), 50% (middle part of the drawing), and 83% (lower part of the drawing) 3 I prepared a type. The shield electrode 52 having an aperture ratio of 0% is formed of a solid electrode, and the shield electrode 52 having an aperture ratio of 50% and 83% is formed by a ladder-shaped planar pattern. Then, the human body comes into contact with the detection target in which the plane patterns of the sensor electrodes 32a to 32m are laminated so as to overlap the plane patterns of the shield electrodes 52 in a plan view from the upper layer of the sensor electrodes 32a to 32m. The capacitance detection sensitivities of the sensor electrodes 32a to 32m were measured on the assumption that the above was performed. Here, in the plane pattern of the sensor electrodes 32a to 32m, as shown in the lower part of FIG. 11B, the sensor electrodes 32b to 32l each have a V-shaped plane pattern and are regularly arranged. Although not shown, a plane pattern is set on the lower layer side of the shield electrode 52 so as to overlap the plane patterns of the sensor electrodes 32a to 32 m and the shield electrode 52 in a plan view, similar to the laminated structure described above. A ground electrode 62 is provided, and a ground potential is constantly applied.

このような検証の結果、図１１Ｂの上段に示すように、人体の接触に対するセンサ電極３２ａ〜３２ｍの容量検出感度（タッチ感度）Ｒａは、シールド電極５２の開口率０％の場合には、全般に容量検出値が低く、かつ、センサ電極間の検出値のバラツキが大きいことが判明した。これに対して、開口率５０％と８３％の場合には、全般に容量検出値が高く、かつ、センサ電極間の検出値のバラツキも小さく安定した特性を有していることが判明した。一方、下層の接地電極６２側（背面側）に水分が付着したと仮定した場合における、センサ電極３２ａ〜３２ｍの容量検出感度（背面側タッチ感度）Ｒｂは、シールド電極５２の開口率に関わらず全般に容量検出値が極めて低く、背面側からの水分等に起因する寄生容量の影響は接地電極６２により概ねキャンセルされていることが判明した。 As a result of such verification, as shown in the upper part of FIG. 11B, the capacitance detection sensitivity (touch sensitivity) Ra of the sensor electrodes 32a to 32m with respect to contact with the human body is generally when the aperture ratio of the shield electrode 52 is 0%. It was found that the capacitance detection value was low and the detection value varied widely between the sensor electrodes. On the other hand, when the aperture ratios were 50% and 83%, it was found that the capacitance detection value was generally high, and the variation of the detection value between the sensor electrodes was small, and the characteristics were stable. On the other hand, the capacitance detection sensitivity (rear side touch sensitivity) Rb of the sensor electrodes 32a to 32m on the assumption that moisture adheres to the ground electrode 62 side (rear side) of the lower layer is irrespective of the aperture ratio of the shield electrode 52. It was found that the capacitance detection value was extremely low in general, and the influence of the parasitic capacitance caused by moisture and the like from the back surface side was largely canceled by the ground electrode 62.

これらのことから、センサ電極３２ａ〜３２ｍに対するシールド電極５２の開口率を概ね５０〜９０％の範囲、より好ましくは７５〜８５％程度に設定することにより、接地電極６２に起因する寄生容量をより確実に抑制、又は、キャンセルして、センサ電極３２における容量検出感度を安定的に向上させることができることが証明された。なお、上記の検証において、開口率を９０％以上の高い数値に設定した場合、センサ電極３２ａ〜３２ｍとシールド電極５２の平面パターンの重なり、及び、接地電極６２とシールド電極５２の平面パターンの重なりがほとんどなくなり、上述したような接地電極６２に起因する寄生容量を抑制するシールド電極５２の本来の機能が著しく低下することになるため、上記の開口率の設定範囲から除外した。 From these facts, by setting the aperture ratio of the shield electrode 52 with respect to the sensor electrodes 32a to 32m in the range of about 50 to 90%, more preferably about 75 to 85%, the parasitic capacitance caused by the ground electrode 62 can be further increased. It was proved that the capacitance detection sensitivity of the sensor electrode 32 can be stably improved by surely suppressing or canceling. In the above verification, when the aperture ratio is set to a high value of 90% or more, the plane patterns of the sensor electrodes 32a to 32 m and the shield electrode 52 overlap, and the plane patterns of the ground electrode 62 and the shield electrode 52 overlap. Is almost eliminated, and the original function of the shield electrode 52 that suppresses the parasitic capacitance caused by the ground electrode 62 as described above is significantly reduced, so that the aperture ratio is excluded from the above setting range.

（その３）
次に、本実施形態に適用されるリード基板の厚みによる作用効果について説明する。
上述したように、本実施形態においては、シールド電極５２の開口率を調整し、所定のシールド信号を印加することにより、接地電極６２に起因する寄生容量の影響を抑制して、センサ電極３２の容量検出感度を向上させることができるが、これらの手段によっても接地電極６２に起因する寄生容量を十分に抑制、又は、キャンセルすることができず、人体の接触位置を正確に決定できない場合がある。 (Part 3)
Next, the action and effect of the thickness of the lead substrate applied to the present embodiment will be described.
As described above, in the present embodiment, by adjusting the aperture ratio of the shield electrode 52 and applying a predetermined shield signal, the influence of the parasitic capacitance caused by the ground electrode 62 is suppressed, and the sensor electrode 32 Although the capacitance detection sensitivity can be improved, the parasitic capacitance caused by the ground electrode 62 cannot be sufficiently suppressed or canceled even by these means, and the contact position of the human body may not be accurately determined. ..

そこで、本実施形態においては、図８に示したように、リード本体２２に適用される積層構造において、第１層〜第４層の電極層や配線層が設けられるリード基板３１、４１、５１の厚み寸法を適切に調整することにより、接地電極６２及びシールド電極５２に起因する寄生容量を抑制して、センサ電極３２における容量検出感度を向上させる。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, in the laminated structure applied to the lead main body 22, the lead substrates 31, 41, 51 provided with the electrode layers and the wiring layers of the first layer to the fourth layer are provided. By appropriately adjusting the thickness dimension of the sensor electrode 32, the parasitic capacitance caused by the ground electrode 62 and the shield electrode 52 is suppressed, and the capacitance detection sensitivity in the sensor electrode 32 is improved.

具体的には、図８Ｂに示したように、各層のリード基板３１、４１、５１の厚みが、一般的に使用されるポリイミド製のＦＰＣの厚み（概ね２５μｍ程度）よりも大きくなるように、例えば５０μｍ程度の厚みを有するように設定される。このように、各リード基板３１、４１、５１の厚みを厚くすることにより寄生容量を大幅に小さくすることができる。すなわち、寄生容量は、次の公式に基づいて算出することができるため、例えばリード基板３１、４１、５１の厚みを２倍に厚くすることにより、各リード基板３１、４１、５１に生じる寄生容量を半分にすることができる。なお、次式において、Ｃは寄生容量、ε_rはリード基板の比誘電率、ε₀は真空の誘電率、Ｓはリード基板を挟んで対向する導電層の面積、ｄはリード基板の厚みである。 Specifically, as shown in FIG. 8B, the thickness of the lead substrates 31, 41, 51 of each layer is made larger than the thickness of a generally used polyimide FPC (about 25 μm). For example, it is set to have a thickness of about 50 μm. In this way, by increasing the thickness of each of the lead substrates 31, 41, 51, the parasitic capacitance can be significantly reduced. That is, since the parasitic capacitance can be calculated based on the following formula, for example, by doubling the thickness of the lead substrates 31, 41, 51, the parasitic capacitance generated in each of the lead substrates 31, 41, 51 Can be halved. In the following equation, C is the parasitic capacitance, ε _r is the relative permittivity of the lead substrate, ε ₀ is the permittivity of the vacuum, S is the area of the conductive layers facing each other across the lead substrate, and d is the thickness of the lead substrate. is there.

上記のように、シールド電極５２と接地電極６２が対向して設けられるリード基板５１に生じる寄生容量が下がることにより、シールド信号の波形鈍りに起因する誤動作を抑制することができる。また、シールド電極５２とセンサ電極３２ａ〜３２ｍや配線群４４との間の距離（リード基板３１、４１の厚み寸法）が長くなることにより、接地電極６２に起因する寄生容量の影響を抑制してセンサ電極３２における容量検出感度を向上させることができる。 As described above, by reducing the parasitic capacitance generated in the lead substrate 51 provided with the shield electrode 52 and the ground electrode 62 facing each other, it is possible to suppress a malfunction caused by the waveform blunting of the shield signal. Further, by increasing the distance (thickness dimension of the lead substrates 31 and 41) between the shield electrode 52 and the sensor electrodes 32a to 32m and the wiring group 44, the influence of the parasitic capacitance caused by the ground electrode 62 is suppressed. The capacitance detection sensitivity of the sensor electrode 32 can be improved.

ここで、上述したように、各リード基板３１、４１、５１の厚みを厚くするほど、寄生容量の影響を抑制することができるが、各リード基板３１、４１、５１を厚くし過ぎるとリード全体の厚みが厚くなって、マウスピース１０の薄型化を阻害するとともにリード部２１の柔軟性を損なうことになる。そこで、本実施形態においては、リード本体２２の厚みの増加を極力抑えつつ、適度な柔軟性を保持することができる条件を満たす範囲内の一例として、ＦＰＣからなるリード基板３１、４１、５１の厚みを、既存の部材の厚みの２倍に相当する５０μｍ程度に設定する。これにより、適切な柔軟性を有するとともに容量検出感度を向上させたリードを備えた薄型のマウスピースを実現することができる。なお、このようなリード基板３１、４１、５１は、予め厚みを厚くしたＦＰＣを適用するものであってもよいし、例えば一般的に使用される２５μｍ程度の厚みを有するＦＰＣを複数層重ね合わせることにより所望の厚みを実現するものであってもよい。 Here, as described above, the thicker the thickness of each of the lead substrates 31, 41, 51 is, the more the influence of the parasitic capacitance can be suppressed. However, if the respective lead substrates 31, 41, 51 are made too thick, the entire lead can be suppressed. The thickness of the mouthpiece 10 becomes thicker, which hinders the thinning of the mouthpiece 10 and impairs the flexibility of the lead portion 21. Therefore, in the present embodiment, as an example within the range satisfying the condition that an appropriate flexibility can be maintained while suppressing an increase in the thickness of the lead main body 22 as much as possible, the lead substrates 31, 41, 51 made of FPC are used. The thickness is set to about 50 μm, which is twice the thickness of the existing member. This makes it possible to realize a thin mouthpiece having a lead having appropriate flexibility and improved capacitance detection sensitivity. The lead substrates 31, 41, and 51 may be to which FPCs having a thickened thickness are applied in advance. For example, a plurality of commonly used FPCs having a thickness of about 25 μm are laminated. Thereby, the desired thickness may be achieved.

なお、本実施形態においては、電子管楽器のマウスピースに適用されるリードについて詳しく説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述したような積層構造や複数のタッチセンサ（センサ電極）を備え、同様の使用環境や使用方法で、人体、或いは、人体に相当する誘電率を有する部材等の接触位置を検出することにより、所定の動作を制御するためのインターフェースデバイスとして様々な機器に適用するものであってもよい。 In the present embodiment, the lead applied to the mouthpiece of the electronic wind instrument has been described in detail, but the present invention is not limited thereto. For example, it is provided with the above-mentioned laminated structure and a plurality of touch sensors (sensor electrodes), and the contact position of the human body or a member having a dielectric constant corresponding to the human body is detected in the same usage environment and usage method. Therefore, it may be applied to various devices as an interface device for controlling a predetermined operation.

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲とを含むものである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。 Although some embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes the inventions described in the claims and the equivalent scope thereof.
The inventions described in the claims of the original application of the present application are described below.

（付記）
［１］
唇の接触位置を検出するためのセンサ電極が配置されているセンサ層と、
前記センサ層よりマウスピースの内側に積層配置されるシールド層であって、シールド信号が印加されるシールド電極が、前記センサ電極と積層方向において重なる第１領域と、重ならない第２領域と、を有するシールド層と、
前記シールド層より前記マウスピースの内側に積層配置される接地層であって、接地電極が、前記センサ電極と積層方向において重なるように配置されている接地層と、
を有する電子管楽器用リード。 (Additional note)
[1]
A sensor layer on which sensor electrodes for detecting the contact position of the lips are arranged, and
A shield layer that is laminated inside the mouthpiece from the sensor layer, and a first region in which the shield electrode to which the shield signal is applied overlaps the sensor electrode in the stacking direction and a second region that does not overlap. With a shield layer
A grounding layer that is laminated and arranged inside the mouthpiece from the shield layer, and the grounding electrode is arranged so as to overlap the sensor electrode in the stacking direction.
Leads for electronic wind instruments with.

［２］
前記センサ層に、前記センサ電極は複数配置されており、
前記シールド層と前記センサ層の間に、基端側から延びて前記複数のセンサ電極にそれぞれ繋がる配線が配置されている配線層を有する、［１］に記載の電子管楽器用リード。 [2]
A plurality of the sensor electrodes are arranged on the sensor layer.
The lead for an electronic wind instrument according to [1], further comprising a wiring layer in which wiring extending from the proximal end side and connecting to the plurality of sensor electrodes is arranged between the shield layer and the sensor layer.

［３］
前記センサ層に設けられるセンサ電極、前記配線層に設けられる配線、前記シールド層に設けられるシールド電極は、いずれも平面視したときに前記接地層に設けられる接地電極に覆い隠される、請求項２に記載の電子管楽器用リード。 [3]
2. The sensor electrode provided in the sensor layer, the wiring provided in the wiring layer, and the shield electrode provided in the shield layer are all covered by the ground electrode provided in the ground layer when viewed in a plan view. Leads for electronic wind instruments described in.

［４］
基端側における短手方向の長さは、先端側における短手方向の長さより短い、請求項１から３のいずれかに記載の電子管楽器用リード。 [4]
The lead for an electronic wind instrument according to any one of claims 1 to 3, wherein the length in the lateral direction on the proximal end side is shorter than the length in the lateral direction on the distal end side.

［５］
［１］から［３］のいずれかに記載の電子管楽器用リードと、
前記電子管楽器用リードが着脱可能に固定されているリードユニットと、
前記リードユニットが着脱可能に固定されているマウスピースと、
少なくとも１つのプロセッサと、
を備え、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記センサ電極からの検出信号に基づいて決定される唇の接触位置に応じた楽音が出力されるように制御する、電子管楽器。 [5]
The lead for an electronic wind instrument according to any one of [1] to [3],
A lead unit to which the lead for an electronic wind instrument is detachably fixed, and
A mouthpiece to which the lead unit is detachably fixed and
With at least one processor
With
The electronic wind instrument, wherein the at least one processor controls to output a musical tone according to a contact position of the lips determined based on a detection signal from the sensor electrode.

１０マウスピース
１１マウスピース本体
２０リードユニット
２１リード部
２２リード本体
２２ａタッチセンサ領域
２２ｂ外部接続領域
２３ユニット本体
２４カバー部材
２５制御ＩＣ
３１、４１、５１リード基板
３２、３２ａ〜３２ｍセンサ電極
３４ａ〜３４ｃ電極層
３５電極パッド群
４４配線群
５２シールド電極
６２接地電極
１００電子管楽器 10 Mouthpiece 11 Mouthpiece body 20 Lead unit 21 Lead part 22 Lead body 22a Touch sensor area 22b External connection area 23 Unit body 24 Cover member 25 Control IC
31, 41, 51 Lead substrate 32, 32a to 32m Sensor electrode 34a to 34c Electrode layer 35 Electrode pad group 44 Wiring group 52 Shield electrode 62 Ground electrode 100 Electrode wind instrument

Claims

A sensor layer on which sensor electrodes for detecting the contact position of the lips are arranged, and
A shield layer that is laminated inside the mouthpiece from the sensor layer, and a first region in which the shield electrode to which the shield signal is applied overlaps the sensor electrode in the stacking direction and a second region that does not overlap. With a shield layer
A grounding layer that is laminated and arranged inside the mouthpiece from the shield layer, and the grounding electrode is arranged so as to overlap the sensor electrode in the stacking direction.
Leads for electronic wind instruments with.

A plurality of the sensor electrodes are arranged on the sensor layer.
The lead for an electronic wind instrument according to claim 1, further comprising a wiring layer in which wiring extending from the proximal end side and connecting to the plurality of sensor electrodes is arranged between the shield layer and the sensor layer.

2. The sensor electrode provided in the sensor layer, the wiring provided in the wiring layer, and the shield electrode provided in the shield layer are all covered by the ground electrode provided in the ground layer when viewed in a plan view. Leads for electronic wind instruments described in.

The lead for an electronic wind instrument according to any one of claims 1 to 3, wherein the length in the lateral direction on the proximal end side is shorter than the length in the lateral direction on the distal end side.

The lead for an electronic wind instrument according to any one of claims 1 to 3,
A lead unit to which the lead for an electronic wind instrument is detachably fixed, and
A mouthpiece to which the lead unit is detachably fixed and
With at least one processor
With
The electronic wind instrument, wherein the at least one processor controls to output a musical tone according to a contact position of the lips determined based on a detection signal from the sensor electrode.