JP5079565B2 - 再生装置及び再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、記憶されたデジタルデータの自在な再生が可能な再生装置の技術に関する。

ディスコクラブ等でディスクジョッキー等の操作者が使用する再生装置では、頭出し、スクラッチ再生等の操作手段として、回転操作可能な円盤状の操作子を備える。このような再生装置は、操作子の回転方向、回転速度、回転の変化量及び操作子への操作者による操作の有無を検出し、検出した操作に応じたスクラッチ再生等の特殊再生を行う（例えば、特許文献１及び２参照）。

操作子に対する操作者の押圧を検出する構成においては、一般に、操作子の外縁下方に円周上に複数のスイッチが配置される（例えば特許文献２参照）。操作者が操作子を操作する際に、操作子が下方に下がってスイッチを押す事で、押圧が検出される。スイッチとしては、機械式スイッチやメンブレンスイッチが用いられる。
また、特許文献１には、誘電体物質よりなる圧力感知層を筐体に設け、圧力感知層により操作子外縁の押圧を検出する構成が開示されている。
さらに、特許文献１には、静電容量の変化を検知する静電容量センサを用いる可能性について記載されているが、その具体化については何ら開示されていない。

しかし、これら従来の操作子を用いる押圧検出方法には、以下のような不都合がありうる。まず、スイッチで検出する場合、スイッチ配置部と非配置部の操作感触の違いや、ストローク（操作子とスイッチまでの距離）やクリック感による操作の違和感がありうる。また、物理的接触により経年劣化が生じやすく、検出精度が維持できないおそれがある。さらに、このようなスイッチを設ける構成は、金型等の製造コストが高い。

次に、圧力感知層で検知する場合、圧力感知層と操作子とがシートを介して常に接触することとなり、摩擦等による劣化が激しく、高精度の検出が維持されない等の問題があり、現実的ではない。また、スイッチを用いる場合も同様であるが、操作子側と筐体側との間の位置関係で押圧検出するため、装置全体のデザインに制約がある。

この点、静電容量センサ（例えば、特許文献３参照）を操作子に適用して操作子自体において押圧検出できれば、物理的接触による経年劣化が起こりにくくなり、デザイン面での自由度も上がり、製造コストも低い等、望ましい。

特開２００２−３４３０２６号公報（段落００８２等） 特開２００５−１９０６３３号公報 特開平１１−２５８０９０号公報

ここで、静電容量センサは、通常、照明のオン・オフを制御するスイッチ等に用いられるなど、それほど高い押圧検出精度は求められない。しかし、ディスクジョッキー等が用いる再生装置では、操作子への押圧の有無に応じて音声処理を切換え、音声を止める等の処理を例えば拍単位でリアルタイムで行う。このため、再生装置の操作子に用いる押圧検出手段には、高い押圧検出の精度が求められる。

しかし、静電容量センサを単純に操作子に適用した場合、人が近接した事による静電容量変化や外来ノイズの影響等で、誤検出が発生してしまう。特許文献１には静電容量検出を行う場合に生じるこの問題については何ら開示されていない。このように、従来より、静電容量の変化を検出して操作者の操作子への押圧を高精度に検出可能な操作子及びこれを備えた再生装置の実用化が求められていた。本発明は、上記従来技術における問題点を解決することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様における再生装置は、
メモリに記憶されたデータの読み出しに関する入力のための回転可能な操作円盤部と、
前記操作円盤部の中心から４つの方向の領域に分割し、当該分割した４つの方向の領域における前記操作円盤部の押下に応じた静電容量のセンサ値を検出する４つのセンサパターンと、
前記４つのセンサパターンが検出した前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値を出力する静電容量センサ部と、
前記操作円盤部が押下されない状態での前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値をそれぞれの参照値として記憶する記憶部と、
前記静電容量センサ部が出力した前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値と前記記憶部に記憶した前記それぞれの参照値の差分値に基づいて前記操作円盤部が押下された方向及び大きさの値をベクトル量の値として算出し、算出した前記ベクトル量の値が前記記憶部に予め記憶した第１のしきい値を超えた場合は前記操作円盤部の押圧があったと判定し、算出した前記ベクトル量の値が前記記憶部に予め記憶した第１のしきい値を超えない場合は前記静電容量センサ部が出力した前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値の総和が前記記憶部に予め記憶した第２のしきい値を超えたときに前記操作円盤部の押圧があったと判定する制御部と、
を備える、ことを特徴とする再生装置。

上記構成において、前記参照値は、前記制御部が前記操作円盤部の押圧があったと判定していない一定期間毎に更新されることが好ましい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の態様における再生方法は、
メモリに記憶されたデータの読み出しに関する入力のための回転可能な操作円盤部を備える再生方法であって、
前記操作円盤部の中心から４つの方向の領域に分割し、当該分割した４つの方向の領域における前記操作円盤部の押下に応じた静電容量のセンサ値を４つのセンサパターンで検出するステップと、
前記４つのセンサパターンが検出した前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値を出力するステップと、
前記操作円盤部が押下されない状態での前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値をそれぞれの参照値として記憶するステップと、
出力した前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値と記憶した前記それぞれの参照値の差分値に基づいて前記操作円盤部が押下された方向及び大きさの値をベクトル量の値として算出し、算出した前記ベクトル量の値が予め記憶した第１のしきい値を超えた場合は前記操作円盤部の押圧があったと判定し、算出した前記ベクトル量の値が予め記憶した第１のしきい値を超えない場合は出力した前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値の総和が予め記憶した第２のしきい値を超えたときに前記操作円盤部の押圧があったと判定するステップと、
を備える。

上記方法において、前記参照値は、前記操作円盤部の押圧があったと判定していない一定期間毎に更新されることが好ましい。

本発明によれば、静電容量の変化を検出して操作者の操作子への押圧を高精度に検出可能な再生装置及び再生方法が提供される。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。以下に示す実施の形態では、記録媒体に記録されたデジタルオーディオデータについてスクラッチ再生等の特殊再生が可能な再生装置を例として説明する。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、これに限定されない。

図１に、本発明の実施の形態にかかる再生装置の構成を示す。図１に示す再生装置１０は、制御部１２と、再生部１４と、信号処理部１６と、メモリ制御部１８と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０と、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）２２と、操作部２４と、表示部２６と、を備える。

制御部１２は、以下で詳述する再生装置１０の動作を統括的に制御する。

再生部１４は、内蔵又はリムーバブル記録媒体に記録された圧縮された及び／又は非圧縮のデジタルオーディオデータを再生する。記録媒体としては、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ハードディスク、フラッシュメモリ等が挙げられる。再生部１４は、記録媒体にトラック単位で記録された圧縮デジタルオーディオデータを再生し、所定フォーマットに変換して出力する。

再生部１４が再生したデジタルオーディオデータは、信号処理部１６に入力される。信号処理部１６は、デジタルオーディオデータの復調、同期信号の抜き出し等の処理を行い、デジタルオーディオデータをメモリ制御部１８に出力する。

メモリ制御部１８は、入力されたデジタルオーディオデータをＲＡＭ２０に書き込むよう制御する。ＲＡＭ２０は、入力されたデジタルオーディオデータを記憶する。また、メモリ制御部１８は、ＲＡＭ２０が記憶したデジタルオーディオデータをＲＡＭ２０から読出すよう制御する。

ＲＡＭ２０から読み出されたデジタルオーディオデータはＤＡＣ２２に出力される。ＤＡＣ２２は、デジタルオーディオデータをアナログオーディオ信号に変換する。ＤＡＣ２２により変換されたアナログオーディオ信号は、出力端子２３から出力される。デジタル入力可能な機器に出力する場合には、ＤＡＣ２２を設けず、所定のデジタルフォーマットで出力するようにしてもよい。

表示部２６は、液晶表示装置等から構成され、現在再生しているトラックの再生時間、トラックナンバー等を表示する。

操作部２４は、再生ボタン、再生停止ボタン等が設けられた、例えば図２に示すような操作パネルを備え、再生制御に関する指示を受け付けるとともに、後述する操作子４２からスクラッチ再生等の指示を受け付ける。

図1に戻り、操作部２４は、操作者による後述する操作子４２の押圧の有無を静電容量の変化により検出するための静電容量センサ部２８と、操作子４２の回転操作状態を検出する回転検出部３０と、を備える。

図３に、本実施の形態にかかる再生装置１０の上部側断面図を示す。図３に示す再生装置１０は、筐体４０の操作パネル等を構成する上面略中央に操作子４２が設けられて構成されている。筐体４０は、例えばプラスチック材料から構成され、例えば立方形状の外観を構成する。

図に示す操作子４２は、取付テーブル４４と、センサ基板部４８と、導電カバー部５０と、操作円盤部５４と、回転軸５６と、を備える。

取付テーブル４４は、筐体４０の略中央に露出して配置された有底メサ状部材から構成される。取付テーブル４４は、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）材料等よりなる。取付テーブル４４は、外縁に傾きを有する例えば内径１１４ｍｍ、高さ５ｍｍの周縁部４５と、中心に設けられた例えば内径１９ｍｍ、高さ５．７ｍｍの筒状の固定部４６を備える。周縁部４５と固定部４６とは、固定部４６を中心として放射状に延びる複数、例えば６つの例えば高さ３ｍｍのビーム４７によって接続されている。
また、固定部４６にはネジ止め溝４６ａが形成され、ネジ止め溝４６ａにはそれぞれネジ穴４６ｂが設けられている。ネジ穴４６ｂの１つにとめられたネジ５８は、筐体４０に装着されかつ接地された図示しない板金と電気的に接続され、グランド電位に設定される。

センサ基板部４８は、紙フェノールやガラスエポキシ基材、銅箔パターン等から構成された、環状の円盤状部材から構成される。センサ基板部４８は、例えば内径４２ｍｍ、外径１０２ｍｍで形成され、取付テーブル４４のビーム４７の上、周縁部４５と固定部４６との間に、固定部４６がその内側に露出する状態で配置される。

図４に取付テーブル４４の上に配置されたセンサ基板部４８の上面図を示す。図４に示すように、センサ基板部４８の上面には、静電容量検出用の例えば銅箔から構成されるセンサパターン４９が帯状に形成されている。センサパターン４９はセンサ基板部４８の外周に沿って４つ等間隔に形成されている。図４において操作者がセンサ基板部４８の下方に居る場合に、センサパターン４９は操作者に対して上下左右にそれぞれ配置される。センサパターン４９は、操作者の上下左右方向の後述する操作円盤部５４の押圧を検出するために設けられる。センサパターン４９は、配線４８ａ及びはんだづけ部４８ｂを介して図示しないセンサチップに電気的に接続される。

センサ基板部４８の内側に露出する固定部４６に設けられたネジ止め溝４６ａは、略十字状に形成されている。また、固定部４６には、２つのサポート溝４６ｃが互いに対向して形成されている。サポート溝４６ｃは、ネジ止め溝４６ａよりも深く、例えば深さ３．７ｍｍで形成される。

図３に戻り、導電カバー部５０は、りん青銅等の導電材料からなる、薄い円板状部材から構成される。導電カバー部５０の中央には開口が形成され、その内周縁にはＬ字状に折り曲げられて形成された屈曲部５０ａが設けられている。

図５に、導電カバー部５０の上面図を示し、図６に矢視線断面図を示す。図に示すように、導電カバー部５０の内周縁には、４つの屈曲部５０ａが略等間隔に形成されている。また、導電カバー部５０の内周縁には、略垂直に折り曲げられて形成された舌状のサポート部５０ｂが互いに対向する位置に２つ設けられている。サポート部５０ｂは、屈曲部５０ａの底部よりも深く、例えば深さ３ｍｍで形成されている。なお、屈曲部５０ａの数は、４つに限られず、またその形状も任意である。

図３を参照して、導電カバー部５０は、取付テーブル４４上に配置されたセンサ基板部４８の上方にこれを覆うように配置される。導電カバー部５０は、４つの屈曲部５０ａがネジ止め溝４６ａに、サポート部５０ｂがサポート溝４６ｃに、それぞれ嵌合した状態でネジ止めされて固定される。

導電カバー部５０は、センサ基板部４８のセンサパターン４９の上方に、所定距離離間するよう固定部４６に固定される。導電カバー部５０とセンサパターン４９との距離は、サポート部５０ｂの高さによって決定される。センサパターン４９と導電カバー部５０との間は、例えば１ｍｍに設定される。導電カバー部５０は、上方からの押圧力に対して例えば０．５ｍｍ程度たわむことができるよう構成されている。

後述するように、静電容量センサ部２８は、操作円盤部５４の押圧に応じてセンサパターン４９が感知する静電容量を検出する。センサパターン４９と導電カバー部５０との距離が大きいほど検出のために十分な容量変化量を確保できる。しかし、押圧の際の上下の操作量と操作トルクが増加するため、操作感が悪くなる。したがって、センサパターン４９と導電カバー部５０との距離については、操作感を悪くせずに、かつ、押圧検出のための容量変化量を確保可能なものとする必要がある。

ここで、サポート部５０ｂは導電カバー部５０がたわんだときの内周側の支点として機能する。サポート部５０ｂに支点として力が集中することで、ネジ止め部に直接力が加わりにくい構成とすることができる。これにより、導電カバー部５０の変形等を防ぐと共に、導電カバー部５０とセンサパターン４９との間の距離を最大限一定に維持することができる。

導電カバー部５０が小径である場合には問題とならないが、径が大きくなるにつれ、内周側に加わる力を調節し、導電カバー部５０の本体の平坦性を確保する必要がある。サポート部５０ｂは、たわみ時に導電カバー部５０の内周側に加わる力を集中させ、力の調節に寄与する。なお、サポート部５０ｂは、２つに限られず、またその形状も任意である。

屈曲部５０ａをネジ止めするネジ５８の１つは、ネジ止め溝４６ａを介して図示しない筐体４０の板金と電気的に接続され、導電カバー部５０はネジ止めされた状態でグランド電位に設定される。これにより、導電カバー部５０とセンサ基板部４８のセンサパターン４９との間には、相対距離に応じた静電容量が形成される。

センサパターン４９はグランド電位にある導電カバー部５０にセンサ面がカバーされている。このため、センサパターン４９は導電カバー部５０によりシールドされた状態となり、操作者の手や、その他大地アースに近いものが近づいても、検出される静電容量値には変化は生じない。一方、導電カバー部５０が上方からの押圧力によりたわんだとき、導電カバー部５０とセンサパターン４９との距離が縮まり、検出される静電容量には変化が生じる。

図示しないセンサチップは、センサパターン４９が感知する静電容量に応じたセンサ値を制御部１２に出力する。センサパターン４９及び図示しないセンサチップは、本実施形態における静電容量センサ部２８を構成する。

制御部１２は、静電容量センサ部２８からセンサ値を受け取り、後述する操作円盤部５４が押圧されたか否かを判定する。制御部１２は、以下で詳述するように、センサ値と所定の参照値、しきい値との差分をとり、差分の変化に基づいて押圧判定処理を行う。処理に用いる参照値、しきい値は、記憶部１３に記憶されている。

操作円盤部５４は、導電カバー部５０の上に配置され、ポリカーボネート等のプラスチック材料よりなる環状円盤状部材から構成される。操作円盤部５４は、例えば１２０ｍｍの外径と、例えば１ｍｍの厚みを有する。センサ基板部４８及び導電カバー部５０のサイズは操作円盤部５４のサイズに基づいてこれよりも小径に設定される。

操作円盤部５４と導電カバー部５０との間にはマット部６０が設けられている。マット部６０は、操作円盤部５４より小さい外径を有し、好ましくは摩擦係数が小さく、静電気が発生しにくいプラスチック材料（ナイロン等）等よりなる。操作円盤部５４はマット部６０の上を回転する。

本例において、マット部６０は、複数枚の、例えば、４枚のプラスチックシートを重ねて構成されている。各シートは、同じ材料より構成されていなくてもよく、例えば、中心にナイロンから構成されるシートを設け、その両側にナイロンから構成されるシートを複数枚重ねるようにしてもよい。このように、マット部６０を複数枚のシートを重ねた構成とすることにより、操作円盤部５４の滑りやすさを向上させることができ、かつ、操作者に好ましい操作感覚（押圧感）を与えることができる。
また、マット部６０は、導電カバー部５０への圧力を分散させ、緩和させる緩衝材としての機能も有する。薄い板状部材から構成される導電カバー部５０に局所的に力が加わると、変形等の劣化が起こりやすくなり、マット部６０はこれを防ぐ。導電カバー部５０の変形は、押圧判定の精度を劣化させうる。

回転軸５６は、センサ基板部４８、取付テーブル４４、導電カバー部５０及び操作円盤部５４の略中心を貫通して設けられている。回転軸５６の一端は、操作円盤部５４の上面においてキャップ５７に固定される。このため、操作円盤部５４は、回転軸５６から外れることがなく、マット部６０を介してセンサ基板部４８の上方を回転することができる。

また、回転軸５６の他端は筐体４０の内部に延び、図示しない重し及びスリットシートが設けられている。重しは、例えば、２８ｇの重量、直径４６ｍｍ程度の例えば鉄製の円盤から構成される。操作円盤部５４を操作者が回転させたとき、重しも同様に回転し、操作円盤部５４の回転に慣性力を与える。ここで、操作円盤部５４には、十分な回転性が求められるが、マット部６０の滑りやすさと、重しの付勢力とが重要な要因となる。

操作円盤部５４及びマット部６０は、アナログレコードプレーヤにおける、アナログレコード及びスリップマットにそれぞれ対応する。操作者、例えば、ディスクジョッキーは、アナログレコードプレーヤにおけるのと同様の操作感覚で操作円盤部５４を回転操作し、スクラッチ再生等を行うことができる。

同じく回転軸５６の他端に設けられた図示しないスリットシートは、プラスチック材料等よりなる円盤状部材から構成される。操作円盤部５４とスリットシートとは、回転軸５６を介して一体的に回転する。従って、筐体４０の上面に露出する操作円盤部５４が回転操作されると、筐体４０内部でスリットシートが操作円盤部５４の回転に対応した回転速度及び方向に回転する。スリットシートの外周部には、図示しないスリットが設けられている。スリットは、例えば、長方形状の開口部又はカーボンが含まれた印刷塗料による印刷によって形成されている。

スリットシートの外周部の近傍には、スリットシートの回転速度及び回転方向を検出する図示しない回転検出部３０が筐体４０に設置されている。回転検出部３０は、２つの光センサ（フォトインタラプタ）を備え、回転するスリットシートのスリットの動きを検出できる位置に配置される。回転検出部３０は、スリットを検出すると、２つの光センサから位相が異なる（例えば、９０°の位相差）パルス信号を発生して制御部１２に出力する。

制御部１２は、入力される２相のパルス信号の位相差に基づいて操作円盤部５４の回転方向を判別する。また、制御部１２は、単位時間に入力されたパルス信号のパルス数から操作円盤部５４の回転速度を判別する。

なお、本例では、回転検出部３０に光センサ（フォトインタラプタ）を用いる構成としたが、ロータリエンコーダ等の他の回転検出手段を用いて操作円盤部５４の回転状態（回転方向、回転速度）を検出するようにしてもよい。

（押圧判定処理）
以下、制御部１２が静電容量センサ部２８からのセンサ値に基づいて操作円盤部５４の押圧の有無を判定する処理について図面を参照して詳細に説明する。図７に、押圧判定の処理フローを示す。

電源がオンのとき、静電容量センサ部２８は静電容量のセンサ値を定期的に出力し、制御部１２はセンサ値を受け取る（ステップＳ１１）。センサ値は、操作者の上下左右方向に対応するセンサパターン４９における４つの値である。

本実施形態においては、４つのセンサパターン４９の割当を図８に示す範囲に設定した場合について説明する。図において、操作者が図の下方に存在するとした場合の、図中の円を中心角９０度ずつで分割した範囲（上下左右）を各センサに割り当てる。図において、左下から右上に延びる分割線をＸ軸、右下から左上に延びる分割線をＹ軸とし、その接点を原点とする。このとき、左は（Ｘ，Ｙ）＝（−，＋）、上は（Ｘ，Ｙ）＝（＋，＋）、右は（Ｘ，Ｙ）＝（＋，−）、下は（Ｘ，Ｙ）＝（−，−）で表せる。以下では、各領域におけるセンサ値をａ，ｂ，ｃ，ｄと表し、これらに基づいて各処理を行うものとする。

図７に戻り、制御部１２は、記憶部１３に記憶された各方向における参照値を読出し、取得したセンサ値との差分（Δａ、Δｂ、Δｃ、Δｄ）を抽出する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。

センサ値は、静電容量センサ部２８から出力される、静電容量を反映する実測値である。参照値は、操作円盤部５４が押下されない状態でのセンサ値である。よって、差分は、操作円盤部５４が非押下状態からどの程度押下されたかを表す物理量である。

参照値は、適宜更新される。例えば、制御部１２は、この押圧判定処理において押圧が一定期間検出されなかったとき、現在のセンサ値を参照値として更新記憶する。これにより、環境変化に対して参照値は補正される。

次いで、制御部１２は、抽出した差分値に基づいて２つの変化値（相対値、絶対値）をそれぞれ算出する。相対値は、センサ値をベクトル量に換算して得られる値であり、絶対値は、センサ値から直接得られる値である。

まず、相対値の算出について説明する。制御部１２は、Ｘ軸及びＹ軸方向の変化量（ｘ、ｙ）を算出する（ステップＳ１４）。ここで、ｘ＝（Δａ＋Δｃ）−（Δｂ＋Δｄ）、ｙ＝（Δａ＋Δｂ）−（Δｃ＋Δｄ）である。なお、差分を用いずに直接センサ値（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を用いても良い。

次いで、制御部１２は、ベクトル量演算を行う（ステップＳ１５）。座標軸における角度αは、α＝ａｔａｎ（ｙ／ｘ）により算出でき、ベクトル量ｒは、ｒ＝｜ｙ／ｓｉｎα｜で算出できる。これにより、押下された方向及びその大きさ（ベクトル量）が得られる。

ベクトル量の算出後、制御部１２は、記憶部１３から相対値しきい値Ｒ_Tを読出し、得られたベクトル量ｒと比較し、ベクトル量ｒが所定の相対値しきい値Ｒ_Tを超えるか否かを判定する（ステップＳ１６）。ベクトル量ｒが相対値しきい値Ｒ_Tを超える場合（ｒ＞Ｒ_T）、制御部１２は押圧があったと判定する（ステップＳ１９：Ｙｅｓ、ステップＳ２０）。

相対値しきい値Ｒ_Tは、十分高い感度で押圧が検出可能なベクトル量であり、経験的に設定される。相対値しきい値Ｒ_Tは、例えば、一方向の押下があったときに、押下があったと判定するベクトル量に設定される。

例えば、一方向のみに押下があった場合には検出に十分なベクトル量が得られる。しかし、対角方向に同時に押下があった場合には、ベクトルが互いに打ち消し合って検出に十分なベクトル量が得られず、押圧が検出されないおそれがある。このため、相対値しきい値Ｒ_Tを設定し、得られたベクトル量ｒが相対値しきい値Ｒ_T以下の場合には、複数方向の押下を救済するため、後述するように、さらに絶対値を用いた押圧判定が行われる。

制御部１２は、絶対値として、４方向の差分値の総和Ｗを算出する（ステップＳ１７）。ここで、総和Ｗは、Ｗ＝Δａ＋Δｂ＋Δｃ＋Δｄで表せる。この総和Ｗは、４方向における変化値（押圧量）の総和を表し、全体としてどの程度押下されたかを表す物理量である。

次いで、制御部１２は、記憶部１３から絶対値しきい値Ｗ_Tを読出し、得られた総和Ｗと比較し、総和Ｗが絶対値しきい値Ｗ_Tを超えるか否かを判定する（ステップＳ１８）。

制御部１２は、ベクトル量ｒが相対値しきい値Ｒ_T以下であり、押圧があったと判定しない場合であっても（ｒ≦Ｒ_T、ステップＳ１９：Ｎｏ）、総和Ｗが絶対値しきい値を超える場合（Ｗ＞Ｗ_T）には、押圧があったと判定する（ステップＳ２１：Ｙｅｓ、ステップＳ２０）。
また、総和Ｗが絶対値しきい値以下の場合（Ｗ≦Ｗ_T）には、押圧はないと判定する（ステップＳ２１：Ｎｏ、ステップＳ２２）。

絶対値しきい値Ｗ_Tは、経験的に設定される任意の値である。絶対値しきい値Ｗ_Tは、例えば、相対値しきい値Ｒ_Tの所定倍など、相対値しきい値Ｒ_Tに連動して定める事ができる。相対値しきい値Ｒ_Tが、一方向の押下があったときに押下があったと判定するベクトル量に設定された場合には、絶対値しきい値Ｗ_Tをこの値よりも大きい値に設定すればよい（Ｗ_T＞Ｒ_T）。この場合、４方向で全体として十分な押圧があったとみなすことができ、複数方向が同時に押下された場合でも検出することができることとなる。

このようにして、一方向の押下など判定に十分なベクトル量が得られる場合にはベクトル量（相対値）で判定するとともに、複数方向の同時押しにより、十分なベクトル量が得られない場合にも絶対値で判定することにより継続的にかつ安定的に押下を検出する事ができる。

ここで、逆に、センサ値から得られる絶対値のみを用いて押圧判定をする場合には、方向ごとにある程度の感度ばらつきが生じうる。また、高精度の検出とするには、高精度の板金加工が必要であり、製造コストを増大させうる。さらに、使用状態によっては、高精度の構造が維持できないことも考えられる。さらにまた、４方向のセンサ値をそれぞれ用いるためアルゴリズムが複雑になり、単押しと複数同時押しとの間で連続して処理されず、音途切れ等が発生しうる。

本実施形態では、基本的に相対値（ベクトル量）を用いて押圧判定を行うため、上記のような４方向のセンサ値（絶対値）を直接用いる場合の不都合は発生しない。このため、絶対値を用いる場合と比べて、より精度の低い構造でも高精度の押圧検出が可能であり、製造コストは実質的に低減される。また、単押し、複数押しによらず、押下されている間は安定的に継続して押圧検出されるため、不意な音途切れ等のない再生が可能となる。

（再生処理）
上記で説明したように、制御部１２は、静電容量センサ部２８からセンサ値を受け取って押圧判定を行う。一方で、制御部１２は、回転検出部３０からは操作円盤部５４の回転状態に関する信号（以下、回転状態信号という。）を受け取る。制御部１２は、押圧判定を行いつつ、回転状態信号に基づいて、例えば、以下のようにオーディオ信号の再生を制御する。

＜通常再生＞
制御部１２は、押圧がなく、回転状態信号が共に入力されていない状態では、記録媒体に記録されたオーディオデータを通常の速度及び順序で再生する。

＜スクラッチ再生＞
制御部１２は、押圧があり、回転状態信号が入力されたとき、判定した操作円盤部５４の回転速度及び回転方向に対応した読み出し速度及び読み出し順序でＲＡＭ２０からデジタルオーディオデータを読み出すようにメモリ制御部１８を制御する。メモリ制御部１８は、ＲＡＭ２０に記憶されたデジタルオーディオデータの読み出し速度及び読み出し順序（オーディオデータを昇順又は降順アドレスで読み出す）を制御する。例えば、制御部１２は、操作円盤部５４が時計回り方向に回転操作されると、その回転速度に応じた読み出し速度で、ＲＡＭ２０に記憶されたデジタルオーディオデータを昇順アドレスで読み出すように制御をする。また、操作円盤部５４が反時計回り方向に回転操作されると、その回転速度に応じた読み出し速度で、ＲＡＭ２０に記憶されたデジタルオーディオデータを降順アドレスで読み出すように制御をする。

スクラッチ再生を行う場合、操作者は、通常再生をしているときに手で操作円盤部５４を押しながら素早く時計回り方向又は反時計回り方向に回転させる。通常、アナログレコードプレーヤを用いてスクラッチ再生を行うとき、ターンテーブルの回転に逆らって素早くアナログレコードを回転させるために、操作者は、アナログレコードを押しながら回転操作を行う。このため、操作者がアナログレコードと同様の操作感覚で操作円盤部５４を操作すると、操作円盤部５４は下方向に押圧されながら回転操作される。

操作者が操作円盤部５４を押しながら回転操作すると、操作円盤部５４及び導電カバー部５０は、押圧力により下方向にたわむ。このとき、静電容量が変化し、静電容量センサ部２８は変化に応じたセンサ値を制御部１２に出力する。また、回転検出部３０は、回転しているスリットを検出すると、回転状態信号（上述したパルス信号）を発生して制御部１２に出力する。

制御部１２は、センサ値に基づいて、上述したように押圧の有無を判定する。制御部１２は、押圧がありかつ回転状態信号が入力されているとき、回転状態信号に基づいて判定した操作円盤部５４の回転速度及び回転方向に対応した読み出し速度及び読み出し順序でＲＡＭ２０からデジタルオーディオデータを読み出すようにメモリ制御部１８を制御する。

操作者が操作円盤部５４から手を離しスクラッチ再生を終了すると、操作円盤部５４及び導電カバー部５０は、弾性により押圧前の状態に戻る。このとき、静電容量センサ部２８からのセンサ値に基づいて制御部１２は、押圧が無いと判定する。制御部１２は、回転検出部３０から回転状態信号が入力されていても、押圧がないとき、メモリ制御部１８に通常再生時の読み出し速度でＲＡＭ２０からデジタルオーディオデータを読み出す制御をさせる。したがって、操作円盤部５４が慣性によって回転している間に発生した回転状態信号が制御部１２に入力されていても、押圧がなければ、スクラッチ再生から通常再生に戻ることができる。

以上説明したように、上記実施の形態にかかる操作子４２は、静電容量の変化を通じて操作者による操作子４２の押圧を検出する静電容量センサ部２８を備える。ここで、静電容量センサ部２８を構成するセンサパターン４９は、グランド電位に設定された導電カバー部５０にカバーされている。

このため、操作者と、センサパターン４９との間の静電容量値に影響されずに、導電カバー部５０とセンサパターン４９との間の静電容量変化のみが検出可能となる。すなわち、センサパターン４９は導電カバー部５０により、シールドされた状態となり、操作者の手や、その他大地アースに近いものがセンサに近づいても、実際に操作円盤部５４が押圧され、微少な、物理的変化を生じるまでは、静電容量変化は発生せず、非押圧時の誤検出は実質的に回避される。

また、静電容量変化によって操作子４２の押圧を検出する構成であることから、スイッチを用いて押圧を検出する構成と異なり、物理的接触による経年劣化等の問題は実質的に回避・軽減され、さらに、スイッチの配置場所による操作感覚の違いや、クリック感による違和感も生じない。さらにまた、押圧検出手段を操作子４２の内部に設けることができるため、再生装置１０の全体的デザインへの制約は少なくなり、金型等のコスト低減も可能となり、センサ交換等の修理も容易となる。

その構造においては、薄い平板状の導電カバー部５０を用い、その内周縁に屈曲部５０ａを形成し、内側に露出する固定部４６にネジ止め固定するとともに、サポート部５０ｂにおいて支える。この構成により、比較的大径の導電カバー部５０を用いることができる。
また、屈曲部５０ａをネジ止めするネジ５８を介して接地しているため、アースパターンの形成やはんだ付け等の工程が不要であり、実質的に少ない工数で製造でき、コスト削減が可能となる。

また、押圧判定処理においては、基本的に静電容量のセンサ値から得た相対値（ベクトル量）を用いて判定し、押圧と判定しなかった場合にさらに絶対値（全方向の押圧量の総和）を用いて判定する。
このように相対値を用いてまず判定することにより、比較的低い構造精度であっても高精度での押圧判別が可能となり、単押し、複数押しに拘わらず、安定的に継続的な検出が可能となる。さらに、複数押しにより得られるベクトル量が検出に十分でない場合であっても、絶対値を用いて判定することにより救済することができる。

以上のように、上記実施の形態によれば、操作子４２への押圧検出に静電容量センサを使用して操作性を大幅に改善しつつ、人の隣接や外来ノイズによる静電容量への影響を排除して、操作者が押圧した場合のみを検出することが可能な操作子及び再生装置が提供される。

本発明は、上記実施の形態に限られず、種々の変更、修正等が可能である。
例えば、上記実施の形態では、再生装置１０は記録媒体に記録されたデータを再生する再生部１４を備えた構成としたが、再生部１４を備えず、外部の再生手段から入力されるデータについて処理するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、制御部１２が静電容量センサ部２８からセンサ値を受け取って押圧を判定する構成とした。しかし、制御部１２とは別に押圧判定専用のマイコンを設け、マイコンが押圧判定を行ってその結果を制御部１２に送るようにしても良い。
また、上記実施の形態では、オーディオデータのみを再生する例について説明したが、これに限らず、オーディオデータ及びビデオデータを再生するようにしてもよい。

本発明の実施の形態にかかる再生装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかる操作パネルの構成例を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる操作装置の一部側断面図を示す図である。 本発明の実施の形態にかかるセンサ基板部の上面図を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる導電カバー部を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる導電カバー部の断面図を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる押圧判定処理のフローを示す図である。 実施例にかかるセンサパターンの割当を示す図である。

符号の説明

１０：再生装置、１２：制御部、１３：記憶部、１４：再生部、１６：信号処理部、１８：メモリ制御部、２０：ＲＡＭ、２２：ＤＡＣ、２４：操作部、２６：表示部、２８：静電容量センサ部、３０：回転検出部、４２：操作子、４４：取付テーブル、４５：周縁部、４６：固定部、４６ａ：ネジ止め溝、４６ｂ：ネジ穴、４６ｃ：サポート溝、４７：ビーム、４８：センサ基板部、４９：センサパターン、５０：導電カバー部、５０ａ：屈曲部、５０ｂ：サポート部、５４：操作円盤部、５６：回転軸、６０：マット部

Claims (4)

1. メモリに記憶されたデータの読み出しに関する入力のための回転可能な操作円盤部と、
   前記操作円盤部の中心から４つの方向の領域に分割し、当該分割した４つの方向の領域における前記操作円盤部の押下に応じた静電容量のセンサ値を検出する４つのセンサパターンと、
   前記４つのセンサパターンが検出した前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値を出力する静電容量センサ部と、
   前記操作円盤部が押下されない状態での前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値をそれぞれの参照値として記憶する記憶部と、
   前記静電容量センサ部が出力した前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値と前記記憶部に記憶した前記それぞれの参照値の差分値に基づいて前記操作円盤部が押下された方向及び大きさの値をベクトル量の値として算出し、算出した前記ベクトル量の値が前記記憶部に予め記憶した第１のしきい値を超えた場合は前記操作円盤部の押圧があったと判定し、算出した前記ベクトル量の値が前記記憶部に予め記憶した第１のしきい値を超えない場合は前記静電容量センサ部が出力した前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値の総和が前記記憶部に予め記憶した第２のしきい値を超えたときに前記操作円盤部の押圧があったと判定する制御部と、
   を備える、ことを特徴とする再生装置。
2. 請求項１に記載の再生装置において、
   前記参照値は、前記制御部が前記操作円盤部の押圧があったと判定していない一定期間毎に更新される、ことを特徴とする再生装置。
3. メモリに記憶されたデータの読み出しに関する入力のための回転可能な操作円盤部を備える再生方法であって、
   前記操作円盤部の中心から４つの方向の領域に分割し、当該分割した４つの方向の領域における前記操作円盤部の押下に応じた静電容量のセンサ値を４つのセンサパターンで検出するステップと、
   前記４つのセンサパターンが検出した前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値を出力するステップと、
   前記操作円盤部が押下されない状態での前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値をそれぞれの参照値として記憶するステップと、
   出力した前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値と記憶した前記それぞれの参照値の差分値に基づいて前記操作円盤部が押下された方向及び大きさの値をベクトル量の値として算出し、算出した前記ベクトル量の値が予め記憶した第１のしきい値を超えた場合は前記操作円盤部の押圧があったと判定し、算出した前記ベクトル量の値が予め記憶した第１のしきい値を超えない場合は出力した前記４つの方向の領域におけるそれぞれの静電容量のセンサ値の総和が予め記憶した第２のしきい値を超えたときに前記操作円盤部の押圧があったと判定するステップと、
   を備える、ことを特徴とする再生方法。
4. 請求項３に記載の再生方法において、
   前記参照値は、前記操作円盤部の押圧があったと判定していない一定期間毎に更新される、ことを特徴とする再生方法。

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