JP5857539B2

JP5857539B2 - Touch detection device

Info

Publication number: JP5857539B2
Application number: JP2011188036A
Authority: JP
Inventors: 淳司遠藤; 常男清水; 久統田中; 亮平甲賀; 光敬越智; 隆広赤羽根
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2031-08-30
Also published as: JP2013051095A

Description

本発明は、印刷配線基板上に形成した固定接点パターンに対して可動接点パターンが接触することでタッチ検出が行われるように構成したタッチ検出装置に関する。 The present invention relates to a touch detection device configured to perform touch detection when a movable contact pattern comes into contact with a fixed contact pattern formed on a printed wiring board.

最近では、パーソナルコンピュータなどの電子機器に、デジタル信号での楽音の録音・編集・ミキシング等の楽曲制作機能を実現するアプリケーションプログラムをインストールしておき、コンピュータ上で該プログラムを動作させることにより曲作り（詳しくは、例えばMIDI等の楽曲データの生成）を行うようになっている。こうしたプログラムを利用しての楽曲制作過程におけるドラムなど打楽器パートの楽曲データ入力用の操作子として、パッド状（押下型）操作子を複数有してなる専用のコントローラが用意されている。ユーザは、このコントローラをコンピュータに接続し、該コントローラのパッドを必要に応じて押下操作する（叩く）ことによって、打楽器パートの楽曲データ入力を行うようになっている。 Recently, an electronic device such as a personal computer is installed with an application program that realizes music production functions such as recording, editing, and mixing of musical sounds using digital signals, and the program is operated on the computer to create a song. (Specifically, for example, generation of music data such as MIDI). A dedicated controller having a plurality of pad-like (push-down type) operators is prepared as an operator for inputting music data of a percussion instrument part such as a drum in the music production process using such a program. The user connects the controller to a computer, and presses (beats) the pad of the controller as necessary to input music data of the percussion instrument part.

ところで、上記のようなコントローラでは、パッド状の操作子に対する押下操作（タッチ操作）を検出するためのタッチ検出装置が必要である。このようなパッド状の操作子をはじめとする各種の操作子に対するタッチ検出を行うためのタッチ検出装置の一例として、特許文献１に記載のタッチ検出装置（感圧変化装置）がある。特許文献１に記載のタッチ検出装置は、スペーサ部材を介して所定間隔で対向配置された２枚の柔軟性を有する支持部材を備え、該２枚の支持部材の互いに対向する面に導体パターンを形成したものである。そして、支持部材の面にかかる圧力（荷重）によって支持部材が撓むことで導体パターンが接触してタッチ検出信号が出力されるように構成している。 By the way, the controller as described above requires a touch detection device for detecting a pressing operation (touch operation) on the pad-shaped operation element. As an example of a touch detection device for performing touch detection on various types of controls including such a pad-shaped control, there is a touch detection device (pressure-sensitive change device) described in Patent Document 1. The touch detection device described in Patent Document 1 includes two flexible support members arranged to face each other at a predetermined interval via a spacer member, and a conductor pattern is formed on the surfaces of the two support members facing each other. Formed. And it is comprised so that a conductive pattern may contact and a touch detection signal may be output when a supporting member bends with the pressure (load) concerning the surface of a supporting member.

特公平０２−４９０２９号公報Japanese Examined Patent Publication No. 02-49029

上記特許文献１に示すタッチ検出装置の構造では、所定間隔で配置した２枚の支持部材はそれらの対向する面が互いに平行であって、かつ、当該面に形成した導体パターンは直線状に形成されているものである。この構成では、支持部材の面にかかる圧力（荷重）によって２枚の支持部材に形成した導体パターンが接触する際、その圧力の大きさに応じた接触領域の面積の変化量をあまり大きくすることができない。そのため、タッチ操作に応じて出力されるタッチ検出信号のダイナミックレンジが小さく、タッチ操作の強さを精度良く詳細に検出することが十分に行えないという課題がある。 In the structure of the touch detection device described in Patent Document 1, the two support members arranged at a predetermined interval have their opposing surfaces parallel to each other, and the conductor pattern formed on the surfaces is formed linearly. It is what has been. In this configuration, when the conductor pattern formed on the two support members comes into contact with each other due to the pressure (load) applied to the surface of the support member, the amount of change in the area of the contact region according to the magnitude of the pressure is made too large. I can't. For this reason, there is a problem that the dynamic range of the touch detection signal output in response to the touch operation is small, and the strength of the touch operation cannot be detected in detail with high accuracy.

また、上記のようなタッチ検出装置では、ユーザの操作強度に応じて当該装置の近傍に配置された表示器の輝度や表示色を変化させることで、ユーザに意図どおりの強さの操作入力が行われたか否かを判断させるように構成したものがある。この場合、タッチ操作を行うユーザが当該タッチ操作の強さをより直感的に把握できるようにするためには、パッドの直下など、タッチ検出装置の内側（内部）に表示器を備えることが望ましい。しかしながら、特許文献１に記載のようなセンサ構造では、タッチ検出装置の内部に表示器を設けるためのスペースを確保し難いため、表示器を設ける場合には、タッチ検出装置の外部に設けざるを得ない。 Further, in the touch detection device as described above, by changing the luminance and display color of a display device arranged in the vicinity of the device according to the user's operation intensity, the user can input an operation with the strength as intended. Some are configured to determine whether it has been performed. In this case, in order for the user performing the touch operation to more intuitively understand the strength of the touch operation, it is desirable to provide a display inside (inside) the touch detection device, such as immediately below the pad. . However, in the sensor structure described in Patent Document 1, it is difficult to secure a space for providing a display inside the touch detection device. Therefore, when a display is provided, it must be provided outside the touch detection device. I don't get it.

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構造で、タッチ検出信号のダイナミックレンジを高めてタッチ操作の強度を高精度に検出でき、かつ、装置の内部に表示器を配置可能なタッチ検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve the dynamic range of the touch detection signal with a simple structure and to detect the strength of the touch operation with high accuracy, and to the inside of the device. An object of the present invention is to provide a touch detection device in which a display can be arranged.

上記課題を解決するための本発明は、印刷配線基板（３０）と、前記印刷配線基板（３０）の上面（３０ａ）に形成されたタッチ検出用の固定接点パターン（ＰＴ１）と、前記印刷配線基板（３０）の前記上面（３０ａ）側に設置された操作用部材（２０）と、前記操作用部材（２０）に形成された可動接点パターン（ＰＴ２）と、を備え、前記操作用部材（２０）は、前記印刷配線基板（３０）上に固定的に設置される基部（２３）と、その下面（２１ｂ）に設けた前記可動接点パターン（ＰＴ２）が前記固定接点パターン（ＰＴ１）に対して所定の離間寸法を隔てて対向してなる可動部（２１）と、前記基部（２３）に対して前記可動部（２１）を相対移動可能に連結してなる可撓性を有する連結部（２５）とからなり、前記可動部（２１）の移動に伴い前記可動接点パターン（ＰＴ２）が前記固定接点パターン（ＰＴ１）に接触することでタッチ検出が行われるタッチ検出装置（４０）であって、前記印刷配線基板（３０）上の前記固定接点パターン（ＰＴ１）は、その中心部（Ｍ）に配設された発光体部品（３５）の側部から径方向の外側に向かって渦巻状に延びる接点パターンであって、前記可動部（２１）の前記下面（２１ｂ）は、前記固定接点パターン（ＰＴ１）の径方向に沿って前記中心部（Ｍ）に向かって該固定接点パターン（ＰＴ１）との距離が次第に大きくなるように傾斜しており、前記可動部（２１）は、前記発光体部品（３５）の発光を該可動部（２１）の上面（３１ａ）側へ導くように光透過性を有していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a printed wiring board (30), a fixed contact pattern (PT1) for touch detection formed on an upper surface (30a) of the printed wiring board (30), and the printed wiring. An operation member (20) installed on the upper surface (30a) side of the substrate (30), and a movable contact pattern (PT2) formed on the operation member (20). 20) The base (23) fixedly installed on the printed wiring board (30) and the movable contact pattern (PT2) provided on the lower surface (21b) of the fixed contact pattern (PT1) A movable portion (21) that is opposed to each other with a predetermined separation dimension, and a flexible coupling portion (the movable portion (21) is coupled to the base portion (23) so as to be relatively movable) ( 25), and the movable part (2 ) Is a touch detection device (40) in which touch detection is performed when the movable contact pattern (PT2) comes into contact with the fixed contact pattern (PT1) in accordance with the movement of the printed wiring board (30). The fixed contact pattern (PT1) is a contact pattern extending in a spiral shape from the side of the luminous body component (35) disposed at the center (M) thereof toward the outside in the radial direction, and the movable portion ( The lower surface (21b) of 21) is inclined so that the distance from the fixed contact pattern (PT1) gradually increases toward the central portion (M) along the radial direction of the fixed contact pattern (PT1). The movable portion (21) is light transmissive so as to guide light emitted from the light emitter component (35) to the upper surface (31a) side of the movable portion (21). .

本発明にかかるタッチ検出装置によれば、印刷配線基板上の固定接点パターンをその中心部から外径側に向かって渦巻状に延びる接点パターンとしたことで、接点パターンの長手方向の延伸寸法を十分に長い寸法に設定できる。そのうえ、可動接点パターンが形成された可動部の下面を渦巻状の固定接点パターンの径方向に沿って傾斜した状態としたことで、可動部の押下操作の強さに応じて、可動接点パターンを渦巻状の固定接点パターンに対してその外径側から内径側へ順次に接触させることが可能となる。これらによって、固定接点パターンと可動接点パターンの接触の強さに応じた接触領域の面積の変化量を大きくすることができ、タッチ操作の検出値のダイナミックレンジを大きくすることができる。したがって、タッチ操作の強さを高い精度で検出可能なタッチ検出装置を構成できる。 According to the touch detection device of the present invention, the fixed contact pattern on the printed wiring board is a contact pattern extending in a spiral shape from the central portion toward the outer diameter side, thereby extending the extension dimension in the longitudinal direction of the contact pattern. It can be set to a sufficiently long dimension. In addition, since the lower surface of the movable portion on which the movable contact pattern is formed is inclined along the radial direction of the spiral fixed contact pattern, the movable contact pattern is changed according to the strength of the pressing operation of the movable portion. It becomes possible to sequentially contact the spiral fixed contact pattern from the outer diameter side to the inner diameter side. As a result, the amount of change in the area of the contact region according to the contact strength between the fixed contact pattern and the movable contact pattern can be increased, and the dynamic range of the detected value of the touch operation can be increased. Therefore, it is possible to configure a touch detection device that can detect the strength of the touch operation with high accuracy.

また、本発明にかかるタッチ検出装置では、固定接点パターンを渦巻状の接点パターンとしたことで、同じ強さのタッチ操作であれば、可動部に対する操作位置や操作方向によらず、常に略一定の出力値を得ることが可能となる。したがって、押釦型のパッド状操作子に対するタッチ操作を検出するのに好適なタッチ検出装置を構成できる。さらに、渦巻状の固定接点パターンの中心部に発光体部品を配設し、かつ、発光体部品の発光を可動部の上面側に導くように可動部に光透過性を持たせたことで、タッチ操作に対するレスポンス状態の表示を行うための表示器をタッチ検出装置の内部である可動部の直下位置に配置することが可能となる。これにより、タッチ操作を行うユーザが当該タッチ操作の強さなどの情報をより直感的に把握できるようになる。 Further, in the touch detection device according to the present invention, the fixed contact pattern is a spiral contact pattern, so that the touch operation with the same strength is always substantially constant regardless of the operation position and the operation direction with respect to the movable part. Output value can be obtained. Therefore, it is possible to configure a touch detection device suitable for detecting a touch operation on the push button type pad-like operation element. Furthermore, by arranging the light emitter part in the center of the spiral fixed contact pattern and making the movable part light transmissive so as to guide the light emission of the light emitter part to the upper surface side of the movable part, It is possible to arrange a display for displaying a response state with respect to the touch operation at a position directly below the movable part inside the touch detection device. As a result, the user who performs the touch operation can more intuitively grasp information such as the strength of the touch operation.

また、上記のタッチ検出装置では、発光体部品（３５）は、複数個の発光体（３５ａ，３５ｂ）を備えて構成されており、操作用部材（２０）は、光透過性を有する合成樹脂材で構成されていてよい。さらにこの場合、上記複数個の発光体として、互いの発色が異なる複数個の発光体を備えるとよい。 Further, in the touch detection device, the light emitter part (35) includes a plurality of light emitters (35a, 35b), and the operation member (20) is a synthetic resin having light permeability. It may be composed of materials. Further, in this case, it is preferable that a plurality of light emitters having different colors be provided as the plurality of light emitters.

この構成によれば、複数個の発光体の発光状態を切り換えることによって、タッチ操作に対するレスポンス状態をより適切に表示することが可能となる。すなわち、例えば、検出されたタッチ操作の強さに応じて発光する発光体の個数を可変させることで、発光の強さを切り換えることができる。また、互いの発色が異なる複数の発光体を備えている場合には、検出されたタッチ操作の強さに応じて複数個の発光体の点灯を切り換えることで、発光する光の発色を可変させることができる。 According to this configuration, it is possible to more appropriately display the response state with respect to the touch operation by switching the light emission states of the plurality of light emitters. That is, for example, the intensity of light emission can be switched by changing the number of light emitters that emit light according to the detected intensity of the touch operation. In addition, in the case where a plurality of light emitters having different colors are provided, the lighting of the light to be emitted can be changed by switching the lighting of the plurality of light emitters according to the detected strength of the touch operation. be able to.

また、上記のタッチ検出装置では、可動部（２１）の下面（２１ｂ）における発光体部品（３５）に対向する位置に形成された凹部（２１ｃ）をさらに備えるとよい。この構成によれば、可動部の下面に形成した凹部によって、操作された可動部が変位（下降）した際に発光体と干渉することを防止できるので、可動部のスムーズな動作を確保できる。また、可動部に凹部を設けたことで、可動部のフレキシビリティを高めることができるので、可動部の下面に形成した可動接点パターンの固定接点パターンに対する良好な接触状態を確保できるようになる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。 The touch detection device described above may further include a recess (21c) formed at a position facing the light emitting component (35) on the lower surface (21b) of the movable portion (21). According to this configuration, the concave portion formed on the lower surface of the movable portion can prevent the operated movable portion from interfering with the light emitter when the operated movable portion is displaced (lowered), thereby ensuring a smooth operation of the movable portion. Moreover, since the flexibility of the movable part can be enhanced by providing the concave part in the movable part, it is possible to ensure a good contact state with respect to the fixed contact pattern of the movable contact pattern formed on the lower surface of the movable part.
In addition, the code | symbol in said parenthesis has shown the code | symbol of the corresponding component of embodiment mentioned later as an example of this invention.

本発明にかかるタッチ検出装置によれば、簡単な構造で、タッチ検出信号のダイナミックレンジを効果的に高めることができ、かつ、装置の内部である可動部の直下位置に表示器用の発光体部品を配置できるようになる。 According to the touch detection device of the present invention, the dynamic range of the touch detection signal can be effectively increased with a simple structure, and the light-emitting component for the display unit is located directly below the movable portion inside the device. Can be placed.

本発明の一実施形態にかかるタッチ検出装置を備えた楽曲データ入力装置の外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance structure of the music data input device provided with the touch detection apparatus concerning one Embodiment of this invention. 楽曲データ入力装置の構成部品を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the component of a music data input device. タッチ検出装置が備えるタッチ検出部の詳細構成を示す図で、（ａ）は、タッチ検出部の側断面図（（ｂ）のＡ−Ａ矢視に対応する断面図）、（ｂ）は、タッチ検出部における印刷配線基板の上面を示す平面図である。It is a figure which shows the detailed structure of the touch detection part with which a touch detection apparatus is equipped, (a) is a sectional side view (cross-sectional view corresponding to the AA arrow of (b)) of a touch detection part, (b), It is a top view which shows the upper surface of the printed wiring board in a touch detection part. 可動部材の可動部をその下面側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the movable part of the movable member from the lower surface side. （ａ）は、タッチ検出部に対する操作を検出するためのタッチ検出回路の構成例を示す回路図、（ｂ）は、固定接点パターンにおける回路図中の各点及び各抵抗との対応を示す図、（ｃ）は、パッド部のストローク量（下降量）に対する出力電圧の変化を示す概略のグラフである。(A) is a circuit diagram which shows the structural example of the touch detection circuit for detecting operation with respect to a touch detection part, (b) is a figure which shows a response | compatibility with each point and each resistance in the circuit diagram in a fixed contact pattern. (C) is a schematic graph which shows the change of the output voltage with respect to the stroke amount (falling amount) of a pad part. タッチ操作の検出に基づいてＬＥＤ素子を発光させる手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the procedure which makes an LED element light-emit based on the detection of touch operation. 楽曲データ入力装置の制御回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control circuit of a music data input device.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるタッチ検出装置４０を備えた楽曲データ入力装置１の外観構成を示す斜視図である。また、図２は、楽曲データ入力装置１の構成部品を示す分解斜視図である。なお、図２では、楽曲データ入力装置１の構成部品の一部分のみを図示していると共に、各部品同士を固定するための固定構造などの図示も省略していることで、全体を簡略化した状態で図示している。図１及び図２に示す楽曲データ入力装置１は、上ケース１１及び下ケース１５からなる外装ケース１０と、外装ケース１０の内部に設置した操作用部材２０及び印刷配線基板（以下、「基板」と記す。）３０からなるタッチ検出装置４０と、補強板５０とを備えて構成されている。以下、各構成部品について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of a music data input device 1 including a touch detection device 40 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view showing components of the music data input device 1. In FIG. 2, only a part of the component parts of the music data input device 1 is illustrated, and the whole structure is simplified by omitting illustration of a fixing structure for fixing each part. It is shown in a state. The music data input device 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes an outer case 10 composed of an upper case 11 and a lower case 15, an operation member 20 installed in the outer case 10, and a printed wiring board (hereinafter referred to as “board”). The touch detection device 40 including 30 and the reinforcing plate 50 are provided. Hereinafter, each component will be described in detail.

外装ケース１０を構成する上ケース１１及び下ケース１５は、合成樹脂材などで形成された周囲壁（外縁）を有する略長方形の平板状部材である。下ケース１５の外縁１５ａは上方に折曲形成されており、上ケース１１（枠体１２）の外縁１２ａは下方に折曲形成されている。上ケース１１と下ケース１５を上下に重ね合わせ、それらの外縁１２ａ，１５ａ同士を接合して一体化するようになっており、その内部に楽曲データ入力装置１の構成部品である操作用部材２０、基板３０、補強板５０を収容するようになっている。 The upper case 11 and the lower case 15 constituting the outer case 10 are substantially rectangular flat plate members having a peripheral wall (outer edge) formed of a synthetic resin material or the like. The outer edge 15a of the lower case 15 is bent upward, and the outer edge 12a of the upper case 11 (frame body 12) is bent downward. The upper case 11 and the lower case 15 are stacked one above the other and their outer edges 12a, 15a are joined together to be integrated, and an operation member 20 that is a component part of the music data input device 1 is provided therein. The substrate 30 and the reinforcing plate 50 are accommodated.

また、図１に示すように、下ケース１５の下面側にはスタンド１７が取り付けられている。スタンド１７は、下ケース１５の下面に対して支点（図示せず）を中心に回動可能に取り付けられている。同図に示すように、スタンド１７を回動させて下ケース１５の下面に対して起こした状態とすることで、スタンド１７で下ケース１５を斜めに支持し、楽曲データ入力装置１を傾斜させた状態で設置することができる。 Further, as shown in FIG. 1, a stand 17 is attached to the lower surface side of the lower case 15. The stand 17 is attached to the lower surface of the lower case 15 so as to be rotatable around a fulcrum (not shown). As shown in the figure, by rotating the stand 17 to be raised with respect to the lower surface of the lower case 15, the lower case 15 is supported diagonally by the stand 17, and the music data input device 1 is tilted. It can be installed in the state.

また、図２に示すように、下ケース１５の内面には、基板３０上の後述する固定接点パターンＰＴ１に対応する位置に、略円柱状の小突起１５ｂが複数形成されている。小突起１５ｂは、操作用部材２０のパッド部２１を介して指などで押圧又は打撃操作される基板３０上の固定接点パターンＰＴ１をその下面側から支持するもので、パッド部２１の打撃による基板３０の変形を防止する機能、及びタッチ出力の検出精度低下を防止するための機能を有している。 As shown in FIG. 2, a plurality of substantially cylindrical small protrusions 15 b are formed on the inner surface of the lower case 15 at positions corresponding to fixed contact patterns PT <b> 1 described later on the substrate 30. The small protrusion 15b supports the fixed contact pattern PT1 on the substrate 30 that is pressed or struck by a finger or the like through the pad portion 21 of the operation member 20 from the lower surface side. 30 has a function to prevent deformation and a function to prevent a decrease in detection accuracy of touch output.

上ケース１１は、その外縁１２ａが下ケース１５の外縁１５ａと重なる枠体（第１上ケース）１２と、枠体１２に設けた開口部１２ｅ内に設置される略平板状のパネル板（第２上ケース）１３との２部品で構成されている。パネル板１３は、その外形が枠体１２の外形よりも一回り小さい長方形状で、枠体１２の開口部１２ｅに嵌め込んで取り付けるようになっている。また、パネル板１３には、操作用部材２０に設けた後述する各パッド部２１のパッド面２１ａを露出させるための複数の透孔（開口部）１３ｆが形成されている。 The upper case 11 has a frame (first upper case) 12 whose outer edge 12a overlaps the outer edge 15a of the lower case 15, and a substantially flat panel plate (first plate) installed in an opening 12e provided in the frame 12. 2 upper case) 13 and 2 parts. The panel board 13 has a rectangular shape whose outer shape is slightly smaller than the outer shape of the frame body 12, and is fitted into the opening 12 e of the frame body 12 for attachment. In addition, the panel plate 13 is formed with a plurality of through holes (openings) 13f for exposing pad surfaces 21a of the respective pad portions 21 described later provided on the operation member 20.

操作用部材２０は、合成樹脂ラバー、シリコン樹脂など合成樹脂製の凹凸を有する可撓性板状部材（弾性部材）で、基板３０上の各固定接点パターンＰＴ１の外側を囲む位置に設置される基部２３と、複数の固定接点パターンＰＴ１それぞれに対応する複数の突起状のパッド部（可動部）２１と、基部２３に対してパッド部２１を相対移動可能に連結してなる連結部２５（図３参照）とを備えている。各パッド部２１は、各固定接点パターンＰＴ１に対応する寸法及び形状の小突起からなり、その上面が指などで操作するパッド面（操作面）２１ａになっている。なお、操作用部材２０の構成については、下記のタッチ検出装置４０の説明で詳述する。 The operation member 20 is a flexible plate-like member (elastic member) made of synthetic resin such as synthetic resin rubber or silicon resin, and is installed at a position surrounding the outside of each fixed contact pattern PT1 on the substrate 30. A base portion 23, a plurality of protruding pad portions (movable portions) 21 corresponding to the plurality of fixed contact patterns PT1, and a connecting portion 25 (see FIG. 3). Each pad portion 21 is formed of a small protrusion having a size and shape corresponding to each fixed contact pattern PT1, and its upper surface is a pad surface (operation surface) 21a that is operated with a finger or the like. The configuration of the operation member 20 will be described in detail in the description of the touch detection device 40 below.

基板３０は、下ケース１５内に収容可能な略長方形状の外形を有する平板状の硬質基板である。基板３０上には、タッチ検出装置４０の各タッチ検出部４１用の固定接点パターンＰＴ１が形成されている。固定接点パターンＰＴ１は、基板３０上に複数が所定間隔でマトリクス状に整列配置されている。基板３０上の各固定接点パターンＰＴ１の中心部には、ＬＥＤ素子３５が実装されている。また、基板３０上の各固定接点パターンＰＴ１の外側を囲む位置には、格子状のスペーサ用パターンＰＴ３が形成されている。なお、基板３０の構成についても、下記のタッチ検出装置４０の説明で詳述する。 The substrate 30 is a flat hard substrate having a substantially rectangular outer shape that can be accommodated in the lower case 15. A fixed contact pattern PT1 for each touch detection unit 41 of the touch detection device 40 is formed on the substrate 30. A plurality of fixed contact patterns PT1 are arranged in a matrix on the substrate 30 at predetermined intervals. An LED element 35 is mounted at the center of each fixed contact pattern PT1 on the substrate 30. A grid-like spacer pattern PT3 is formed at a position surrounding the outside of each fixed contact pattern PT1 on the substrate 30. The configuration of the substrate 30 will also be described in detail in the description of the touch detection device 40 below.

補強板５０は、下ケース１５内で基板３０の下面側に設置されている。この補強板５０は、下ケース１５内に収容可能な略長方形状の外形を有する金属製の平板状部材である。補強板５０の長手方向の両端辺５０ａ，５０ａは、上方に折り曲げられた補強部になっている。また、補強板５０における基板３０上の固定接点パターンＰＴ１及び下ケース１５の小突起１５ｂに対応する位置には、小突起１５ｂを挿通させて基板３０の各固定接点パターンＰＴ１の下面側に当接させるための透孔５３が形成されている。透孔５３は、概略Ｔ字状の外形を有している。 The reinforcing plate 50 is installed on the lower surface side of the substrate 30 in the lower case 15. The reinforcing plate 50 is a metal flat plate member having a substantially rectangular outer shape that can be accommodated in the lower case 15. Both ends 50a, 50a in the longitudinal direction of the reinforcing plate 50 are reinforcing portions that are bent upward. Further, in the reinforcing plate 50, the small protrusions 15b are inserted at positions corresponding to the fixed contact pattern PT1 on the substrate 30 and the small protrusions 15b of the lower case 15 to contact the lower surface side of each fixed contact pattern PT1 on the substrate 30. A through-hole 53 is formed for this purpose. The through hole 53 has a substantially T-shaped outer shape.

タッチ検出装置４０は、基板３０と、基板３０の上面３０ａに形成された固定接点パターンＰＴ１と、基板３０の上面３０ａ側に設置された操作用部材２０と、操作用部材２０に形成された可動接点パターンＰＴ２などを備えて構成されている。なお、本実施形態の楽音データ入力装置１には、図１に示すように、タッチ検出装置４０の各タッチ検出部４１の他に、操作スイッチ４５やロータリーエンコーダ４７など他の操作子も設けられているが、これらは、本発明とは直接関連しないので、ここではそれらの説明を省略する。 The touch detection device 40 includes a substrate 30, a fixed contact pattern PT1 formed on the upper surface 30a of the substrate 30, an operation member 20 installed on the upper surface 30a side of the substrate 30, and a movable formed on the operation member 20. A contact pattern PT2 is provided. In addition, as shown in FIG. 1, the musical sound data input device 1 of the present embodiment is provided with other operation elements such as the operation switch 45 and the rotary encoder 47 in addition to the touch detection units 41 of the touch detection device 40. However, since these are not directly related to the present invention, their description is omitted here.

図３は、タッチ検出装置４０が備えるタッチ検出部４１の詳細構成を示す図で、（ａ）は、タッチ検出部４１の側断面図（（ｂ）のＡ−Ａ矢視に対応する断面図）、（ｂ）は、タッチ検出部４１における基板３０の上面３０ａを示す平面図である。また、図４は、操作用部材２０のパッド部２１をその下面２１ｂ側から見た斜視図である。以下、タッチ検出装置４０の構成について詳細に説明する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a detailed configuration of the touch detection unit 41 included in the touch detection device 40. FIG. 3A is a side cross-sectional view of the touch detection unit 41 (a cross-sectional view corresponding to the AA arrow in FIG. (B) is a top view which shows the upper surface 30a of the board | substrate 30 in the touch detection part 41. FIG. FIG. 4 is a perspective view of the pad portion 21 of the operation member 20 as viewed from the lower surface 21b side. Hereinafter, the configuration of the touch detection device 40 will be described in detail.

図３（ａ）に示すように、操作用部材２０は、基板３０上に固定的に設置される基部２３と、基板３０の各固定接点パターンＰＴ１の上方に対向して配置されるパッド部２１と、基部２３に対してパッド部２１を相対移動可能に連結してなる可撓性を有する連結部（スカート部）２５とからなる。基部２３は、図２に示すように、略長方形状の外形を有する操作用部材２０及び基板３０の縦横辺に沿って伸びる格子状に形成されており、その下面２３ｂがスペーサ用パターンＰＴ３を介して基板３０上に載置（固定）されるようになっている。なお、基板３０上に載置された操作用部材２０の基部２３は、基板３０と上ケース１１（パネル板１３）とに挟持された状態で固定されるようになっている。また、パッド部２１は、格子状の基部２３の間（格子間の略正方形状の隙間）に収まる略立方体型の突起状で、図３（ａ）に示すように、その上面に設けた操作面２１ａが基部２３の上面２３ａよりも上方に突出した状態で設置されている。 As shown in FIG. 3A, the operation member 20 includes a base portion 23 fixedly installed on the substrate 30 and a pad portion 21 disposed facing each fixed contact pattern PT1 of the substrate 30. And a flexible connecting portion (skirt portion) 25 formed by connecting the pad portion 21 to the base portion 23 so as to be relatively movable. As shown in FIG. 2, the base 23 is formed in a lattice shape extending along the vertical and horizontal sides of the operation member 20 and the substrate 30 having a substantially rectangular outer shape, and the lower surface 23b of the base 23 via the spacer pattern PT3. Then, it is placed (fixed) on the substrate 30. The base 23 of the operation member 20 placed on the substrate 30 is fixed while being sandwiched between the substrate 30 and the upper case 11 (panel plate 13). Further, the pad portion 21 is a substantially cube-shaped protrusion that fits between the lattice-like base portions 23 (a substantially square gap between lattices), and an operation provided on the upper surface thereof as shown in FIG. The surface 21 a is installed in a state of protruding upward from the upper surface 23 a of the base 23.

また、図４に示すように、パッド部２１の下面２１ｂは、基板３０に設けた固定接点パターンＰＴ１に対応する円形に近似した形状の面になっている。そして、当該下面２１ｂには、基板３０の固定接点パターンＰＴ１に接触させるための可動接点パターンＰＴ２が形成されている。可動接点パターンＰＴ２は、導電性を有する接点パターンからなる。この可動接点パターンＰＴ２は、パッド部２１の下面２１ｂに当該可動接点パターンＰＴ２の材料である導体塗料の塗布などによって形成したものである。また、パッド部２１の下面２１ｂの中央には、基板３０上のＬＥＤ素子３５を配置するための凹部２１ｃが形成されている。凹部２１ｃは、ＬＥＤ素子３５の高さ寸法よりも大きな高さ寸法を有する略円形のドーム型の窪みからなる。また、図３（ａ）に示すように、パッド部２１の下面２１ｂ及び該下面２１ｂに形成した可動接点パターンＰＴ２は、パッド部２１の外周縁から中央の凹部２１ｃに向かってその高さ位置が次第に高くなるように、基板３０の上面３０ａに対して略円錐状に若干傾斜した状態になっている。これにより、固定接点パターンＰＴ１と可動接点パターンＰＴ２との離間寸法は、パッド部２１の下面２１ｂの径方向に沿って一定ではなく、外径側から内径側に向かって次第に増加する寸法になっている。また、基板３０上のＬＥＤ素子３５の発光がパッド部２１を透過して操作面２１ａ側に導かれるように、操作用部材２０は、透光性を有する半透明の材料で構成されている。なお、パッド部２１における凹部２１ｃと操作面２１ａとの間の位置に透光性が確保されていれば、操作面２１ａの他の部分には、表示用の塗装などが施されていてもよい。 As shown in FIG. 4, the lower surface 21 b of the pad portion 21 is a surface having a shape approximate to a circle corresponding to the fixed contact pattern PT <b> 1 provided on the substrate 30. A movable contact pattern PT2 for contacting the fixed contact pattern PT1 of the substrate 30 is formed on the lower surface 21b. The movable contact pattern PT2 is a contact pattern having conductivity. The movable contact pattern PT2 is formed on the lower surface 21b of the pad portion 21 by applying a conductive paint that is a material of the movable contact pattern PT2. In addition, a recess 21 c for arranging the LED elements 35 on the substrate 30 is formed in the center of the lower surface 21 b of the pad portion 21. The recess 21 c is formed of a substantially circular dome-shaped depression having a height dimension larger than the height dimension of the LED element 35. As shown in FIG. 3A, the lower surface 21b of the pad portion 21 and the movable contact pattern PT2 formed on the lower surface 21b have a height position from the outer peripheral edge of the pad portion 21 toward the central recess 21c. It is in a state of being slightly inclined in a substantially conical shape with respect to the upper surface 30a of the substrate 30 so as to gradually increase. As a result, the distance between the fixed contact pattern PT1 and the movable contact pattern PT2 is not constant along the radial direction of the lower surface 21b of the pad portion 21, but gradually increases from the outer diameter side toward the inner diameter side. Yes. The operation member 20 is made of a translucent material having translucency so that light emitted from the LED elements 35 on the substrate 30 is transmitted through the pad portion 21 and guided to the operation surface 21a side. In addition, if the translucency is ensured in the position between the recessed part 21c and the operation surface 21a in the pad part 21, the display part etc. may be given to the other part of the operation surface 21a. .

操作用部材２０の連結部２５は、パッド部２１の下端近傍の外周とそれに対向する基部２３の側面とを連結している薄板状の部分である。この薄板状の連結部２５は伸縮変形が可能であって、連結部２５の伸縮変形によって、基部２３に対するパッド部２１の相対的な上下動が許容されるようになっている。 The connecting portion 25 of the operation member 20 is a thin plate-like portion that connects the outer periphery in the vicinity of the lower end of the pad portion 21 and the side surface of the base portion 23 facing the outer periphery. The thin plate-like connecting portion 25 can be expanded and contracted, and the vertical movement of the pad portion 21 relative to the base portion 23 is allowed by the expanding and contracting deformation of the connecting portion 25.

基板３０の上面３０ａに設けた固定接点パターンＰＴ１は、抵抗性カーボンパターン又は低抵抗導電パターンなどからなる。固定接点パターンＰＴ１は、ＬＥＤ素子３５を配置した中心部Ｍが接点パターンの無いスペースになっており、該中心部Ｍの両側それぞれから互いに逆巻きの渦巻状に延伸する第１接点パターンＰＴ１−１と第２接点パターンＰＴ１−２の２本の渦巻状接点パターンを備えて構成されている。第１接点パターンＰＴ１−１と第２接点パターンＰＴ１−２は、互いが逆向きに巻かれた渦巻状であって、中心部Ｍから径方向に沿って交互に位置するように所定間隔で並べて配置されている。 The fixed contact pattern PT1 provided on the upper surface 30a of the substrate 30 is made of a resistive carbon pattern or a low resistance conductive pattern. The fixed contact pattern PT1 includes a first contact pattern PT1-1 extending in a spiral shape that is reversely wound from both sides of the center portion M, in which the center portion M where the LED elements 35 are arranged is a space without a contact pattern. The second contact pattern PT1-2 includes two spiral contact patterns. The first contact pattern PT1-1 and the second contact pattern PT1-2 are spirally wound in opposite directions, and are arranged at predetermined intervals so as to be alternately positioned along the radial direction from the center portion M. Has been placed.

固定接点パターンＰＴ１の中心部Ｍのスペースに配置したＬＥＤ素子（発光体部品）３５は、緑色のＬＥＤ素子（発光体）３５ａと赤色のＬＥＤ素子（発光体）３５ｂの２個が並べて設置されている。これにより、タッチ検出部４１で検出したタッチ操作の強さに応じて、緑色のＬＥＤ素子３５ａのみ発光、緑色のＬＥＤ素子３５ａと赤色のＬＥＤ素子３５ｂの両方を発光、赤色のＬＥＤ素子３５ｂのみを発光の三段階に発光状態を切り換えることができる。なお、緑色のＬＥＤ素子３５ａと赤色のＬＥＤ素子３５ｂの両方を発光させたときは、橙色の発色となる。 The LED element (light emitting body part) 35 arranged in the space of the central portion M of the fixed contact pattern PT1 is provided by arranging two of a green LED element (light emitting body) 35a and a red LED element (light emitting body) 35b side by side. Yes. Thereby, according to the strength of the touch operation detected by the touch detection unit 41, only the green LED element 35a emits light, both the green LED element 35a and the red LED element 35b emit light, and only the red LED element 35b is emitted. The light emission state can be switched in three stages of light emission. In addition, when both the green LED element 35a and the red LED element 35b are caused to emit light, an orange color is generated.

上記の固定接点パターンＰＴ１は、基板３０の上面３０ａに導体性ペーストからなる塗料を塗布することで形成するか、あるいは、基板３０の上面３０ａにおける固定接点パターンＰＴ１を形成する部分以外の部分にマスキングを施した状態で、該基板３０を導体塗料の液中に浸漬させることで、該基板３０の上面３０ａに導体塗料を付着させて形成されている。 The fixed contact pattern PT1 is formed by applying a paint made of a conductive paste on the upper surface 30a of the substrate 30, or masking is performed on a portion other than the portion where the fixed contact pattern PT1 is formed on the upper surface 30a of the substrate 30. The substrate 30 is immersed in a conductive coating liquid in a state where the conductive coating is applied, so that the conductive coating is adhered to the upper surface 30a of the substrate 30.

また、基板３０の上面３０ａに設けたスペーサ用パターンＰＴ３は、各固定接点パターンＰＴ１の外側を囲む複数の直線からなる格子状に形成されている。スペーサ用パターンＰＴ３は、操作用部材２０の格子状の基部２３に対応する形状及び配置になっている。このスペーサ用パターンＰＴ３は、各固定接点パターンＰＴ１の外側において、各固定接点パターンＰＴ１を囲む完全な矩形状の枠線ではなく、その一部が不規則に省かれた間欠的な状態で形成されている。 In addition, the spacer pattern PT3 provided on the upper surface 30a of the substrate 30 is formed in a lattice shape including a plurality of straight lines surrounding the outside of each fixed contact pattern PT1. The spacer pattern PT3 has a shape and arrangement corresponding to the lattice-shaped base 23 of the operation member 20. The spacer pattern PT3 is not a complete rectangular frame surrounding each fixed contact pattern PT1 outside the fixed contact pattern PT1, but is formed in an intermittent state in which a part thereof is irregularly omitted. ing.

基板３０の上面３０ａにおける固定接点パターンＰＴ１の周囲には、図示は省略するが、固定接点パターンＰＴ１を他の回路に接続するための引出用パターン（引出配線）が配設されている。そのため、スペーサ用パターンＰＴ３は、引出用パターンを避けた位置に形成する必要がある。したがって、スペーサ用パターンＰＴ３は、上記のように矩形状の枠線に対して不規則に省かれて間欠的な状態で形成されている。 Around the fixed contact pattern PT1 on the upper surface 30a of the substrate 30, although not shown, a lead pattern (lead wiring) for connecting the fixed contact pattern PT1 to another circuit is disposed. Therefore, the spacer pattern PT3 needs to be formed at a position avoiding the extraction pattern. Therefore, the spacer pattern PT3 is formed in an intermittent state by being irregularly omitted from the rectangular frame line as described above.

すなわち、図３（ｂ）に示すように、スペーサ用パターンＰＴ３は、固定接点パターンＰＴ１の外周を囲む位置において、四角（四個の角部）を有する四角形状（多角形状）に沿って形成されている。そして、四角のうち一の角部（図３（ｂ）に示す右下の角部）に対応する位置は、スペーサ用パターンＰＴ３が形成されていない間欠部になっている。この間欠部に上記の引出用パターンが配設されている。 That is, as shown in FIG. 3B, the spacer pattern PT3 is formed along a quadrangular shape (polygonal shape) having squares (four corners) at a position surrounding the outer periphery of the fixed contact pattern PT1. ing. A position corresponding to one of the squares (the lower right corner shown in FIG. 3B) is an intermittent part where the spacer pattern PT3 is not formed. The extraction pattern is disposed in the intermittent portion.

ここで、上記構成のタッチ検出装置４０の動作について簡単に説明する。タッチ検出装置４０では、非動作位置（初期位置）にあるパッド部２１の操作面（タッチパッド面）２１ａが指などで押圧又は打撃操作されると、連結部２５の撓み変形によってパッド部２１が下降する。それにより、パッド部２１の下面２１ｂに設けた可動接点パターンＰＴ２が基板３０の固定接点パターンＰＴ１に接触し、固定接点パターンＰＴ１の第１接点パターンＰＴ１−１と第２接点パターンＰＴ１−２とが導通する。ここで、既述のように、固定接点パターンＰＴ１と可動接点パターンＰＴ２との離間寸法は、固定接点パターンＰＴ１の外径側から内径側に向かって次第に増加する寸法になっていることで、操作面２１ａに対する押圧操作又は打撃操作の強さに応じたパッド部２１の高さ位置の変化に伴い、可動接点パターンＰＴ２が渦巻状の固定接点パターンＰＴ１に対してその外径側から内径側へ順次に接触していくようになっている。すなわち、押圧操作又は打撃操作の強さに応じて可動接点パターンＰＴ２が固定接点パターンＰＴ１に接触する領域の大きさが変化し、固定接点パターンＰＴ１の抵抗値が変化するようになっている。 Here, operation | movement of the touch detection apparatus 40 of the said structure is demonstrated easily. In the touch detection device 40, when the operation surface (touch pad surface) 21a of the pad portion 21 in the non-operating position (initial position) is pressed or hit with a finger or the like, the pad portion 21 is deformed by the bending deformation of the connecting portion 25. Descend. As a result, the movable contact pattern PT2 provided on the lower surface 21b of the pad portion 21 contacts the fixed contact pattern PT1 of the substrate 30, and the first contact pattern PT1-1 and the second contact pattern PT1-2 of the fixed contact pattern PT1 are brought together. Conduct. Here, as described above, the distance between the fixed contact pattern PT1 and the movable contact pattern PT2 gradually increases from the outer diameter side to the inner diameter side of the fixed contact pattern PT1. With the change in the height position of the pad portion 21 according to the strength of the pressing operation or the striking operation on the surface 21a, the movable contact pattern PT2 is sequentially moved from the outer diameter side to the inner diameter side with respect to the spiral fixed contact pattern PT1. It comes to come in contact with. That is, the size of the region where the movable contact pattern PT2 contacts the fixed contact pattern PT1 changes according to the strength of the pressing operation or the striking operation, and the resistance value of the fixed contact pattern PT1 changes.

図５（ａ）は、タッチ検出部４１に対するタッチ操作を検出するための検出回路の構成例を示す回路図であり、同図（ｂ）は、固定接点パターンＰＴ１における回路図中の各点及び各抵抗との対応を示す図である。なお、図５（ａ）に示す検出回路は、本実施形態のタッチ検出部４１に対するタッチ操作の強さを検出可能な回路の一例であって、検出回路の構成は、同図に示すものに限定される訳ではない。図５に示すタッチ検出回路２００は、固定接点パターンＰＴ１及び可動接点パターンＰＴ２で構成されるタッチ検出部４１の回路構成と等価であるセンサ等価回路２０１を備えている。センサ等価回路２０１は、固定接点パターンＰＴ１の一方である第１接点パターンＰＴ１−１に対応する抵抗Ｒ２１と、他方である第２接点パターンＰＴ１−２に対応する抵抗Ｒ２２とを備えている。そして、固定接点パターンＰＴ１と可動接点パターンＰＴ２との接触面積及び接触圧の変化に応じて、抵抗値Ｒ２＝Ｒ２１+Ｒ２２の値が変化する。なお、図５（ａ）では、パッド部２１に対する押圧操作の強さに応じて抵抗Ｒ２１及び抵抗Ｒ２２に接触する針２０１ａ，２０１ａが移動し、該針２０１ａ，２０１ａの接触位置によって抵抗値Ｒ２１及びＲ２２が変化するように構成したものをセンサ等価回路２０１として示している。 FIG. 5A is a circuit diagram showing a configuration example of a detection circuit for detecting a touch operation on the touch detection unit 41, and FIG. 5B shows each point in the circuit diagram of the fixed contact pattern PT1 and It is a figure which shows a response | compatibility with each resistance. The detection circuit shown in FIG. 5A is an example of a circuit that can detect the strength of the touch operation on the touch detection unit 41 of the present embodiment, and the configuration of the detection circuit is the same as that shown in FIG. It is not limited. The touch detection circuit 200 illustrated in FIG. 5 includes a sensor equivalent circuit 201 that is equivalent to the circuit configuration of the touch detection unit 41 including the fixed contact pattern PT1 and the movable contact pattern PT2. The sensor equivalent circuit 201 includes a resistor R21 corresponding to the first contact pattern PT1-1 that is one of the fixed contact patterns PT1, and a resistor R22 corresponding to the second contact pattern PT1-2 that is the other. The resistance value R2 = R21 + R22 changes according to changes in the contact area and contact pressure between the fixed contact pattern PT1 and the movable contact pattern PT2. In FIG. 5A, the needles 201a and 201a that are in contact with the resistor R21 and the resistor R22 move according to the strength of the pressing operation on the pad portion 21, and the resistance value R21 and the resistance value R21 and A sensor equivalent circuit 201 is configured such that R22 changes.

このような可動接点パターンＰＴ２と固定接点パターンＰＴ１との接触面積（あるいは接触圧）の変化によって、Ｐ２の電圧Ｖ１が変化するようになっている。そして、入力電圧Ｖに対して、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２（＝Ｒ２１＋Ｒ２２）による抵抗値Ｒ＝Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）に応じた出力電圧Ｖ１が得られる。 The voltage V1 of P2 changes due to such a change in the contact area (or contact pressure) between the movable contact pattern PT2 and the fixed contact pattern PT1. An output voltage V1 corresponding to the resistance value R = R1 / (R1 + R2) by the resistor R1 and the resistor R2 (= R21 + R22) is obtained with respect to the input voltage V.

なお上記では、抵抗値Ｒ２（＝Ｒ２１＋Ｒ２２）が固定接点パターンＰＴ１と可動接点パターンＰＴ２との接触面積及び接触圧に応じて変化すると記したが、それ以外にも、抵抗値Ｒ２が固定接点パターンＰＴ１と可動接点パターンＰＴ２との接触面積のみに応じて変化するようにも構成できる。そのためには、Ｒ２１及びＲ２２を高抵抗値（例えば、Ｒ２１及びＲ２２の抵抗値＝１０KΩ〜１００KΩとし、かつ、Ｒ２１＝Ｒ２２とすることが望ましい。）とし、接地側の抵抗Ｒ１をその値がＲ１≦Ｒ２１となるように設定し、さらに、可動接点パターンＰＴ２の抵抗値（図５（ａ）の回路図では、該抵抗値＝０とみなしている。）を固定接点パターンＰＴ１と比べて非常に低い抵抗値（例えば、パッド部２１が一杯にストロークする強さで押圧されたときの抵抗値＝０．１〜１００Ω程度）に設定するようにすればよい。 In the above description, the resistance value R2 (= R21 + R22) is described as changing according to the contact area and the contact pressure between the fixed contact pattern PT1 and the movable contact pattern PT2, but in addition to that, the resistance value R2 is the fixed contact pattern PT1. It can also be configured to change according to only the contact area between the contact pattern PT2 and the movable contact pattern PT2. For this purpose, R21 and R22 are set to high resistance values (for example, it is desirable that R21 and R22 have a resistance value of 10 KΩ to 100 KΩ and R21 = R22), and the resistance R1 on the ground side has a value of R1. ≦ R21 is set, and the resistance value of the movable contact pattern PT2 (which is regarded as 0 in the circuit diagram of FIG. 5A) is much higher than that of the fixed contact pattern PT1. What is necessary is just to make it set to a low resistance value (For example, resistance value when the pad part 21 is pressed with the intensity | strength which strokes fully) = about 0.1-100 (ohm).

図５（ｃ）は、パッド部２１のストローク量（下降量）に対する出力電圧Ｖ１の変化を示す概略のグラフである。タッチ検出部４１では、固定接点パターンＰＴ１と可動接点パターンＰＴ２との接触が開始されるＣ点から、パッド部２１のストローク量が増加するに連れて、渦巻状の固定接点パターンＰＴ１に対する可動接点パターンＰＴ２の接触領域が順に増加してゆく。これにより、Ｐ１とＰ２の間の抵抗値Ｒ２＝Ｒ２１＋Ｒ２２が次第に小さくなってゆき、Ｖ１＝{Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）}×Ｖで表される出力電圧Ｖ１が増加してゆく。そして、固定接点パターンＰＴ１の全体に可動接点パターンＰＴ２が接触するＤ点以降は、出力電圧Ｖ１＝Ｖ（最大値）となる。 FIG. 5C is a schematic graph showing a change in the output voltage V1 with respect to the stroke amount (falling amount) of the pad portion 21. In the touch detection unit 41, the movable contact pattern with respect to the spiral fixed contact pattern PT1 increases as the stroke amount of the pad portion 21 increases from the point C where the contact between the fixed contact pattern PT1 and the movable contact pattern PT2 is started. The contact area of PT2 increases in order. As a result, the resistance value R2 = R21 + R22 between P1 and P2 gradually decreases, and the output voltage V1 represented by V1 = {R1 / (R1 + R2)} × V increases. Then, the output voltage V1 = V (maximum value) after the point D where the movable contact pattern PT2 contacts the entire fixed contact pattern PT1.

タッチ検出回路２００では、上記の出力電圧Ｖ１をピークホールド回路（Ｐ／Ｈ回路）２０３に入力して、ピークホールド電圧Ｖ_Ｌを得る。このピークホールド電圧Ｖ_Ｌを後述するＲＡＭ１０３などに取り込むことで、後述するＣＰＵ１０１がピークホールド電圧Ｖ_Ｌを用いてタッチ検出部４１に対するタッチ操作の強さを判断する。また、ピークホールド電圧Ｖ_Ｌが取り込まれることで、ピークホールド回路２０３には、ＣＰＵ１０１から取込終了シグナルＳＧが入力される。この取込終了シグナルＳＧの入力によってピークホールド回路２０３がリセットされる。 In the touch detection circuit 200, the output voltage V1 is input to the peak hold circuit (P / H circuit) 203 to obtain the peak hold voltage _VL . By taking this peak hold voltage _VL into RAM 103, which will be described later, the CPU 101, which will be described later, uses the peak hold voltage _VL to determine the strength of the touch operation on the touch detection unit 41. Further, when the peak hold voltage _VL is captured, the capture end signal SG is input to the peak hold circuit 203 from the CPU 101. The peak hold circuit 203 is reset by the input of the acquisition end signal SG.

また、タッチ検出装置４０の各タッチ検出部４１では、上記のタッチ検出回路２００で検出したタッチ操作の強さに応じて、ＬＥＤ素子３５の発光状態を切り換えるように構成されている。以下、このＬＥＤ素子３５の発光状態を切り換える手順について説明する。図６は、当該手順を説明するためのフローチャートである。同図に示すフローチャートでは、まず、タッチ検出装置４０の各タッチ検出部４１に対するタッチ操作が有るか否かを判断する（ステップＳＴ１）。その結果、タッチ操作が無い場合（ＮＯ）には、タッチ操作が有るまで待機し、タッチ操作が有る場合（ＹＥＳ）には、続けて、上記のタッチ検出回路２００で検出したタッチ操作の検出電圧（ピークホールド電圧）Ｖ_Ｌの値と、予め設定された電圧の三段階の閾値Ｖ_０，Ｖ_１，Ｖ_２（ここではＶ_０＜Ｖ_１＜Ｖ_２である。）との比較を行う（ステップＳＴ２）。 Each touch detection unit 41 of the touch detection device 40 is configured to switch the light emission state of the LED element 35 according to the strength of the touch operation detected by the touch detection circuit 200. Hereinafter, a procedure for switching the light emitting state of the LED element 35 will be described. FIG. 6 is a flowchart for explaining the procedure. In the flowchart shown in the figure, first, it is determined whether or not there is a touch operation on each touch detection unit 41 of the touch detection device 40 (step ST1). As a result, when there is no touch operation (NO), it waits until there is a touch operation, and when there is a touch operation (YES), the detection voltage of the touch operation detected by the touch detection circuit 200 is continued. A comparison is made between the value of (peak hold voltage) V _L and three preset thresholds V ₀ , V ₁ , V ₂ (here, V ₀ <V ₁ <V ₂ ). Step ST2).

その結果、検出電圧Ｖ_Ｌが閾値Ｖ_０よりも小さい場合（Ｖ_Ｌ＜Ｖ_０）は、ＬＥＤ素子３５の点灯は行わない。また、検出電圧Ｖ_Ｌが閾値Ｖ_０以上閾値Ｖ_１未満（Ｖ_０≦Ｖ_Ｌ＜Ｖ_１）であれば、弱いタッチ操作と判断し、緑色のＬＥＤ素子３５ａのみを所定時間点灯させる（ステップＳＴ３）。これにより、パッド部２１の操作面２１ａが緑色に点灯する。また、検出電圧Ｖ_Ｌが閾値Ｖ_１以上閾値Ｖ_２未満（Ｖ_１≦Ｖ_Ｌ＜Ｖ_２）であれば、中程度の強さのタッチ操作であると判断し、緑色のＬＥＤ素子３５ａと赤色のＬＥＤ素子３５ｂの両方を所定時間点灯させる（ステップＳＴ４）。これにより、パッド部２１の操作面２１ａが橙色に点灯する。また、検出電圧Ｖ_Ｌが閾値Ｖ_２以上（Ｖ_２≦Ｖ_Ｌ）であれば、強いタッチ操作であると判断し、赤色のＬＥＤ素子３５ｂのみを所定時間点灯させる（ステップＳＴ５）。これにより、パッド部２１の操作面２１ａが赤色に点灯する。このようにすることで、タッチ検出部４１の操作面２１ａに対するタッチ操作の強さに応じて、該操作面２１ａの点灯色を緑色、橙色、赤色の三段階に切り換えることができる。 As a result, when the detection voltage V _L is smaller than the threshold value V ₀ (V _L <V ₀ ), the LED element 35 is not turned on. If the detection voltage V _L is not less than the threshold value V _{0 and} less than the threshold value V ₁ (V ₀ ≦ V _L <V ₁ ), it is determined that the touch operation is weak and only the green LED element 35a is lit for a predetermined time (step ST3). ). Thereby, the operation surface 21a of the pad part 21 is lit in green. If the detection voltage V _L is not less than the threshold value V _{1 and} less than the threshold value V ₂ (V ₁ ≦ V _L <V ₂ ), it is determined that the touch operation has a medium strength, and the green LED element 35a and the red color are detected. Both LED elements 35b are turned on for a predetermined time (step ST4). Thereby, the operation surface 21a of the pad part 21 is lit in orange. If the detection voltage V _L is equal to or higher than the threshold V ₂ (V ₂ ≦ V _L ), it is determined that the touch operation is strong, and only the red LED element 35b is lit for a predetermined time (step ST5). Thereby, the operation surface 21a of the pad part 21 is lit in red. By doing in this way, according to the strength of the touch operation with respect to the operation surface 21a of the touch detection part 41, the lighting color of this operation surface 21a can be switched to three steps, green, orange, and red.

以上説明したように、本実施形態のタッチ検出装置４０では、基板３０上の固定接点パターンＰＴ１をその中心部Ｍから外径側に向かって渦巻状に延びる接点パターンとしたことで、固定接点パターンＰＴ１の長手方向の延伸寸法を十分に長い寸法に設定できる。そのうえ、可動接点パターンＰＴ２が形成されたパッド部２１の下面２１ｂを渦巻状の固定接点パターンＰＴ１の径方向（隣接する固定接点パターンＰＴ１同士の離間方向）に沿って傾斜した状態としたことで、パッド部２１の押下操作の強さに応じて、可動接点パターンＰＴ２を渦巻状の固定接点パターンＰＴ１に対してその外径側から内径側へ順次に接触させることが可能となる。これらによって、固定接点パターンＰＴ１と可動接点パターンＰＴ２の接触によるタッチ操作の検出値のダイナミックレンジを大きくすることが可能となる。したがって、タッチ操作の強さを高い精度で検出可能なタッチ検出装置４０となる。 As described above, in the touch detection device 40 according to the present embodiment, the fixed contact pattern PT1 on the substrate 30 is a contact pattern extending in a spiral shape from the central portion M toward the outer diameter side. The stretch dimension in the longitudinal direction of PT1 can be set to a sufficiently long dimension. In addition, the lower surface 21b of the pad portion 21 on which the movable contact pattern PT2 is formed is inclined along the radial direction of the spiral fixed contact pattern PT1 (the direction in which the adjacent fixed contact patterns PT1 are separated from each other). The movable contact pattern PT2 can be sequentially brought into contact with the spiral fixed contact pattern PT1 from the outer diameter side to the inner diameter side in accordance with the strength of the pressing operation of the pad portion 21. As a result, it is possible to increase the dynamic range of the detection value of the touch operation caused by the contact between the fixed contact pattern PT1 and the movable contact pattern PT2. Therefore, the touch detection device 40 can detect the strength of the touch operation with high accuracy.

また、本実施形態のタッチ検出装置４０では、同じ強さのタッチ操作であれば、パッド部２１に対する操作位置や操作方向によらず、常に略一定の出力値を得ることが可能となる。したがって、押釦型のパッド状操作子に対するタッチ操作を検出するのに好適なタッチ検出装置４０を構成できる。さらに、渦巻状の固定接点パターンＰＴ１の中心部Ｍに発光体部品であるＬＥＤ素子３５を配設し、かつ、このＬＥＤ素子３５の発光をパッド面２１ａ側に導くようにパッド部２１に光透過性を持たせたことで、タッチ操作に対するレスポンス状態の表示を行うための表示器用のＬＥＤ素子３５をパッド部２１の直下に配置した構成としている。これにより、表示器用のＬＥＤ素子３５を省スペースにて効果的に配置することができる。さらに、タッチ操作を行うユーザが当該タッチ操作の強さなどの情報をより直感的に把握できるようになる。また、本実施形態のタッチ検出装置４０では、緑色のＬＥＤ素子３５ａと赤色のＬＥＤ素子３５ｂの発光状態の切り換えによってＬＥＤ素子３５の発色を可変させるようにしたことで、タッチ操作に対するレスポンス状態をより適切に表示することが可能となる。 Further, in the touch detection device 40 of the present embodiment, it is possible to always obtain a substantially constant output value regardless of the operation position and the operation direction with respect to the pad unit 21 if the touch operation has the same strength. Therefore, it is possible to configure the touch detection device 40 suitable for detecting a touch operation on the push button type pad-like operation element. Further, an LED element 35 which is a light-emitting component is disposed at the center portion M of the spiral fixed contact pattern PT1, and light is transmitted through the pad portion 21 so as to guide light emitted from the LED element 35 toward the pad surface 21a. Thus, the display LED element 35 for displaying the response state with respect to the touch operation is arranged immediately below the pad portion 21. Thereby, the LED element 35 for displays can be effectively arranged in a space-saving manner. Furthermore, the user who performs the touch operation can more intuitively grasp information such as the strength of the touch operation. Further, in the touch detection device 40 of the present embodiment, the color of the LED element 35 is changed by switching the light emission state of the green LED element 35a and the red LED element 35b, so that the response state with respect to the touch operation is further improved. It is possible to display appropriately.

また、本実施形態のタッチ検出装置４０では、パッド部２１の下面２１ｂに形成した凹部２１ｃによって、操作されたパッド部２１が下降する際に基板３０上のＬＥＤ素子３５と干渉することを防止でき、パッド部２１のスムーズな動作を確保できる。また、凹部２１ｃによってＬＥＤ素子３５の光を拡散させることができるので、パッド面２１ａの輝度を高める効果も期待できる。さらに、パッド部２１に凹部２１ｃを設けたことで、パッド部２１のフレキシビリティ（柔軟性）を高めることができるので、パッド部２１の下面２１ｂに形成した可動接点パターンＰＴ２の固定接点パターンＰＴ１に対する良好な接触状態を確保できる。 Further, in the touch detection device 40 of the present embodiment, the recessed portion 21c formed on the lower surface 21b of the pad portion 21 can prevent interference with the LED element 35 on the substrate 30 when the operated pad portion 21 is lowered. The smooth operation of the pad portion 21 can be ensured. Moreover, since the light of the LED element 35 can be diffused by the recess 21c, an effect of increasing the luminance of the pad surface 21a can be expected. Furthermore, since the pad portion 21 is provided with the recess 21c, the flexibility (flexibility) of the pad portion 21 can be increased, so that the movable contact pattern PT2 formed on the lower surface 21b of the pad portion 21 can be made to the fixed contact pattern PT1. A good contact state can be secured.

次に、楽曲データ入力装置１が備える制御回路の構成について説明する。図７は、楽曲データ入力装置１の制御回路の構成を示すブロック図である。同図に示すように、楽曲データ入力装置１は、マイクロプロセッサユニット（ＣＰＵ）１０１、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３からなるマイクロコンピュータによって制御される。ＣＰＵ１０１は、楽曲データ入力装置１全体の動作を制御するものである。このＣＰＵ１０１に対して、バス１０９介してＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、検出回路１０４、表示回路１０６、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０８がそれぞれ接続されている。 Next, the configuration of the control circuit included in the music data input device 1 will be described. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the control circuit of the music data input device 1. As shown in the figure, the music data input device 1 is controlled by a microcomputer comprising a microprocessor unit (CPU) 101, a read only memory (ROM) 102, and a random access memory (RAM) 103. The CPU 101 controls the overall operation of the music data input device 1. A ROM 102, a RAM 103, a detection circuit 104, a display circuit 106, and a communication interface (I / F) 108 are connected to the CPU 101 via a bus 109.

ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１により実行あるいは参照される各種制御プログラムや各種データ等を格納する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が所定のプログラムを実行する際に発生する各種データなどを一時的に記憶するワーキングメモリとして、あるいは現在実行中のプログラムやそれに関連するデータを一時的に記憶するメモリ等として使用される。ＲＡＭ１０３の所定のアドレス領域がそれぞれの機能に割り当てられ、レジスタやフラグ、テーブル、メモリなどとして利用される。 The ROM 102 stores various control programs executed by or referred to by the CPU 101, various data, and the like. The RAM 103 is used as a working memory for temporarily storing various data generated when the CPU 101 executes a predetermined program, or as a memory for temporarily storing a program currently being executed and related data. The A predetermined address area of the RAM 103 is assigned to each function and used as a register, flag, table, memory, or the like.

操作子１０５は、各種機能付加や不付加又は設定パラメータの設定を行うもので、本実施形態の楽音データ入力装置１では、上記のタッチ検出装置４０が備える各タッチ検出部４１がこれに該当する。タッチ検出部４１はパッド状のスイッチであって、叩く操作の検出に応じて楽曲データを生成するものである。また、検出回路１０４には、図５に示すタッチ検出回路２００が含まれる。 The operation element 105 performs addition or non-addition of various functions or setting of setting parameters. In the musical sound data input device 1 of the present embodiment, each touch detection unit 41 included in the touch detection device 40 corresponds to this. . The touch detection unit 41 is a pad-like switch, and generates music data in response to detection of a tapping operation. The detection circuit 104 includes a touch detection circuit 200 shown in FIG.

通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０８は、例えば汎用又は専用の通信ケーブル、あるいはＬＡＮやインターネット、電話回線等の有線あるいは無線の通信ネットワークに接続されており、該通信ケーブルや通信ネットワーク等を介して他のコンピュータ（図示せず）と接続され、当該コンピュータとの間で楽曲データや各種信号さらには各種情報を送受信するためのインタフェースである。こうした通信インタフェース１０８は、有線あるいは無線のものいずれかでなく双方を備えていてよい。そして、楽曲データ入力装置１のタッチ検出部４１（パッド状のスイッチ）を叩くといった押下操作をすることによって、楽曲制作ソフトウェアプログラムを起動中のコンピュータに対してドラム音色の楽曲データを入力することができる。 The communication interface (I / F) 108 is connected to, for example, a general-purpose or dedicated communication cable, or a wired or wireless communication network such as a LAN, the Internet, or a telephone line. And an interface for transmitting and receiving music data, various signals, and various information to and from the computer (not shown). Such a communication interface 108 may be provided with both a wired or wireless interface. Then, by performing a pressing operation such as hitting the touch detection unit 41 (pad-like switch) of the music data input device 1, it is possible to input drum tone music data to the computer running the music production software program. it can.

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、固定接点パターンＰＴ１の中心部Ｍに設けた発光体部品であるＬＥＤ素子３５として、互いに異なる発光色のＬＥＤ素子３５ａ，３５ｂを備えた場合を示したが、これ以外にも、本発明にかかる発光体部品が備える複数の発光体としては、同色の複数個のＬＥＤ素子を備えるようにして、それらの発光する数を可変させることで、光の強さを変えるように構成することなども可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible. For example, in the above-described embodiment, the case where the LED elements 35 which are light emitting components provided at the center portion M of the fixed contact pattern PT1 are provided with LED elements 35a and 35b having different emission colors is shown. However, as the plurality of light emitters included in the light emitter component according to the present invention, a plurality of LED elements of the same color are provided, and the light intensity is changed by changing the number of the light emitting elements. It can also be configured.

また、上記実施形態に示したタッチ検出装置４０では、パッド部２１の下面２１ｂをその外周縁から中央の凹部２１ｃに向かってその高さ位置が次第に高くなるように傾斜させている。これに対して、パッド部の下面を傾斜させる態様としては、これ以外にもパッド部の下面が中心から外周縁に向かって径方向に沿って次第に高くなるように傾斜させることも考えられる。すなわちその場合、パッド部の下降に伴い可動接点パターンが固定接点パターンの中心側から外径側に向かって順に接触するようになる。しかしながら、そのような構成では、弱タッチのとき（パッド部の下降量が少ないとき）に固定接点パターンに対する可動接点パターンの接触が点接触状態となってしまい、接触状態が不安定で検出信号の出力にバラつきが生じ易いという問題がある。これに対して、本願発明及び上記実施形態のようにパッド部の下面をその外周縁から中央に向かって次第に高くなるように傾斜させていれば、弱タッチのときの固定接点パターンに対する可動接点パターンの接触を、可動接点パターンの外周全周での面接触状態とすることが可能となる。これにより、固定接点パターンに対する可動接点パターンの接触状態を安定させることができ、検出信号の出力にバラつきが生じることを効果的に抑制できる。 Moreover, in the touch detection apparatus 40 shown in the said embodiment, the lower surface 21b of the pad part 21 is inclined so that the height position may become high gradually toward the recessed part 21c of the center from the outer periphery. On the other hand, as an aspect in which the lower surface of the pad portion is inclined, it is also conceivable that the lower surface of the pad portion is inclined so as to gradually increase in the radial direction from the center toward the outer peripheral edge. That is, in that case, the movable contact pattern comes into contact in order from the center side of the fixed contact pattern toward the outer diameter side as the pad portion is lowered. However, in such a configuration, the contact of the movable contact pattern with respect to the fixed contact pattern becomes a point contact state when the touch is weak (when the amount of lowering of the pad portion is small), the contact state is unstable, and the detection signal There is a problem that the output tends to vary. On the other hand, if the lower surface of the pad portion is inclined so as to gradually increase from the outer peripheral edge toward the center as in the present invention and the above embodiment, the movable contact pattern with respect to the fixed contact pattern at the time of weak touch Can be brought into a surface contact state on the entire outer periphery of the movable contact pattern. Thereby, the contact state of the movable contact pattern with respect to the fixed contact pattern can be stabilized, and variation in the output of the detection signal can be effectively suppressed.

１・・・楽曲データ入力装置，１０・・・外装ケース，１１・・・上ケース，１２・・・枠体，１３・・・パネル板，１５・・・下ケース，２０・・・操作用部品，２１・・・パッド部（可動部），２１ａ・・・パッド面（操作面），２１ｂ・・・下面，２１ｃ・・・凹部，２３・・・基部，２５・・・連結部，３０・・・印刷配線基板（基板），３０ａ・・・上面，３５・・・ＬＥＤ素子（発光体部品），３５ａ・・・ＬＥＤ素子（緑色），３５ｂ・・・ＬＥＤ素子（赤色），４０・・・タッチ検出装置，４１・・・タッチ検出部，４５・・・操作スイッチ，４７・・・ロータリーエンコーダ，５０・・・補強板，ＰＴ１・・・固定接点パターン，ＰＴ２・・・可動接点パターン，ＰＴ３・・・スペーサ用パターン，１０４・・・検出回路，１０５・・・操作子，１０６・・・表示回路，１０８・・・通信インタフェース，１０９・・・バス，２００・・・タッチ検出回路，２０１・・・センサ等価回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Music data input device, 10 ... Exterior case, 11 ... Upper case, 12 ... Frame, 13 ... Panel board, 15 ... Lower case, 20 ... For operation Parts, 21... Pad portion (movable portion), 21a... Pad surface (operation surface), 21b... Bottom surface, 21c. ... Printed wiring board (board), 30a ... Upper surface, 35 ... LED element (light emitting component), 35a ... LED element (green), 35b ... LED element (red), 40. ..Touch detection device 41 ... Touch detection unit 45 ... Operation switch 47 ... Rotary encoder 50 ... Reinforcement plate PT1 ... fixed contact pattern PT2 ... movable contact pattern , PT3: spacer pattern, 104: detection circuit 105 ... operating element, 106 ... display circuit, 108 ... communication interface, 109 ... Bus, 200 ... touch detection circuit, 201 ... sensor equivalent circuit

Claims

A printed wiring board;
A fixed contact pattern for touch detection formed on the upper surface of the printed wiring board;
An operation member installed on the upper surface side of the printed wiring board;
A movable contact pattern formed on the operation member,
The operation member includes a base portion fixedly installed on the printed wiring board, and a movable contact pattern provided on a lower surface thereof facing the fixed contact pattern with a predetermined distance therebetween. And a flexible connecting part formed by connecting the movable part to the base part so as to be relatively movable,
A touch detection device in which touch detection is performed when the movable contact pattern comes into contact with the fixed contact pattern as the movable portion moves.
The fixed contact pattern on the printed wiring board is a contact pattern extending in a spiral shape from the side of the light emitting component disposed in the center thereof toward the outside in the radial direction,
The lower surface of the movable part is inclined so that the distance from the fixed contact pattern gradually increases toward the center along the radial direction of the fixed contact pattern ,
A dome-shaped depression for placing the light emitter component is formed at a position facing the light emitter component on the lower surface of the movable part,
The touch detection device according to claim 1, wherein the movable portion has a light transmission property so as to guide light emitted from the light emitter component toward an upper surface side of the movable portion.

The luminous body component is configured to include a plurality of luminous bodies,
The touch detection device according to claim 1, wherein the operation member is made of a synthetic resin material having light permeability.