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HINTERGRUND
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lichtausstrahlungstechnologie für einen Schalter.
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Die Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nummer 2007-234584 offenbart einen durch eine Berührungsbedienung durch einen Bediener bedienbaren Schalter. Der Schalter ist mit einem die Berührungsbedienung erfassenden Berührungssensor, einer auf dem Berührungssensor gebildeten Lichtleiterplatte, und einem Paar von LEDs (Leuchtdioden), das Lichter zur Hintergrundbeleuchtung an den Seitenoberflächen der Lichtleiterplatte ausstrahlt, versehen.
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Gemäß diesem Schalter kann der Bediener das Vorhandensein der Schalterbedienung erkennen durch Einschalten des Paars von Leuchtdioden so wie wenn der Schalter bedient wird. Um eine Art des Schalters und so weiter zu indizieren, kann irgendein die Art des Schalters darstellendes Muster wie ein Buchstabe, eine Figur, ein Symbol in eine Bodenoberfläche der Lichtleiterplatte eingeschnitten werden. Wenn eine solche Lichtleiterplatte dem durch die Leuchtdiode ausgestrahlten Licht ausgesetzt ist, reflektiert das Licht diffus an dem als das Muster dienenden eingeschnitten Abschnitt. Die diffuse Reflexion ermöglicht es dem eingeschnittenen Abschnitt, stärker zu leuchten als seine Umgebung, und der Bediener sieht das Muster leuchten. Wie in 6 gezeigt, um das Paar von Leuchtdioden individuell einzuschalten, sind die Steuerelemente für die jeweiligen Leuchtdioden vorgesehen.
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Gemäß dem wie oben beschrieben eingerichteten Schalter werden die Leuchtdiodenlichter an die Seitenoberflächen der Lichtleiterplatte geworfen, so dass die Lichtintensitäten nicht gleichmäßig dargestellt sind an Flächen des eingeschnittenen Abschnitts nah bei den Leuchtdioden und an Flächen entfernt davon.
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Ferner ist, da die Steuerelemente für die jeweiligen Leuchtdioden vorgesehen sind, die Abmessung des Lichtausstrahlungssteuerschaltkreises wahrscheinlich groß, um dem Schalter zu ermöglichen, Licht auszustrahlen. Es ist daher in Hinblick auf Obiges notwendig, die Lichtausstrahlungseffizienz zu verbessern.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist bevorzugt, dass ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die Lichtausstrahlungseffizienz für einen Schalter erhöhen kann.
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Ein Schalter gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt enthält ein Substrat, einen Berührungssensor, eine Lichtleiterplatte, eine Lichtausstrahlungseinheit, und eine Steuereinheit. Der Berührungssensor ist auf dem Substrat angebracht und ist dazu eingerichtet, um eine Berührungsbedienung eines Bedieners relativ zu dem Schalter zu erfassen. Die Lichtleiterplatte ist auf dem Berührungssensor aufgeschichtet und weist eine umgebende Seitenoberfläche auf, die derart gefast ist, dass ein in die umgebende Seitenoberfläche der Lichtleiterplatte eintretendes Licht diffus innerhalb der Lichtleiterplatte reflektiert. Die Lichtausstrahlungseinheit ist auf dem Substrat angebracht und an einer Position gegenüber der umgebenden Seitenoberfläche der Lichtleiterplatte angeordnet. Die Lichtausstrahlungseinheit ist dazu eingerichtet, um das Licht zu der umgebenden Seitenoberfläche der Lichtleiterplatte auszustrahlen. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, um eine Lichtausstrahlung der Lichtausstrahlungseinheit zu steuern gemäß einem Erfassungsergebnis des Berührungssensors zur Erfassung der Berührungsbedienung des Bedieners.
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Bei dem wie oben beschrieben eingerichteten Schalter wird, wenn die Lichtausstrahlungseinheit das Licht zu der Lichtleiterplatte ausstrahlt, das durch die Lichtausstrahlungseinheit ausgestrahlte Licht in die Lichtleiterplatte eingeleitet, während es an der gefasten umgebenden Seitenoberfläche der Lichtleiterplatte gestreut wird. Das eingeleitete Licht breitet sich dann durchgehend in der Lichtleiterplatte aus. Das ausgebreitete Licht reflektiert und streut darin wiederholt durch Bestrahlen der umgebenden Seitenoberfläche der Lichtleiterplatte.
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Entsprechend kann der Schalter gleichmäßig überall leuchten, wobei die Lichtausstrahlungseffizienz erhöht wird.
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Die umgebende Seitenoberfläche der Lichtleiterplatte kann geradlinig und in eine Neigung gefast sein, so dass eine Kante einer ersten Oberfläche der Lichtleiterplatte innerhalb einer Kante einer zweiten Oberfläche der Lichtleiterplatte gegenüber der ersten Oberfläche befindlich ist, und die erste Oberfläche und zweite Oberfläche der Lichtleiterplatte koaxial angeordnet sind.
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In diesem Fall leuchtet durch Aussetzen der Lichtleiterplatte dem durch die Lichtausstrahlungseinheit ausgestrahltem Licht der gefaste Abschnitt, wodurch ermöglicht wird, dass eine als der Schalter funktionierende Fläche wie ein Bildzeichen genau angezeigt wird.
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Die Lichtleiterplatte kann einen eingeschnittenen Abschnitt enthalten, der durch Einschneiden eines Teils der Lichtleiterplatte gebildet ist, um ein Muster zu bilden.
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In diesem Fall ist es möglich, das eingeschnittene unterscheidende Muster klar auf dem Schalter erscheinen zu lassen durch Einschalten des Schalters.
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Der Schalter kann ferner eine lichtdurchlässige Platte enthalten, die sich an einer Position befindet, die einer Oberfläche der Lichtleiterplatte planparallel zu einer Oberfläche eines an dem Schalter vorgesehenen Gehäuses gegenüber liegt.
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Ein Blatt kann an einer der Lichtleiterplatte gegenüberliegenden Seite der lichtdurchlässigen Platte geschichtet sein und einen Abschnitt außer einem Abschnitt, der der Lichtleiterplatte gegenüberliegt, bedecken.
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In diesem Fall tritt das durch die Lichtausstrahlungseinheit ausgestrahlte Licht nicht durch die lichtdurchlässige Platte nach außen. Entsprechend ist es möglich, wenn die Lichtausstrahlungseinheit einschaltet, das Muster klar auf der lichtdurchlässigen Platte ohne Störung durch das direkte Licht von der Lichtausstrahlungseinheit anzuzeigen.
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Der Berührungssensor kann ein Sensor sein, der dazu eingerichtet ist, um eine erste Erfassung und eine zweite Erfassung durchzuführen. Die erste Erfassung dient dazu, eine an einer vorbestimmt von dem Berührungssensor beabstandeten Position über dem Berührungssensor platzierte Hand eines Bedieners zu erfassen, wobei der Bediener die lichtdurchlässige Platte nicht berührt. Die zweite Erfassung dient dazu, die Berührung des Bedieners der lichtdurchlässigen Platte zu erfassen. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, um der Lichtausstrahlungseinheit zu ermöglichen, eine erste Lichtausstrahlung durchzuführen, wenn der Berührungssensor die erste Erfassung durchführt, und um der Lichtausstrahlungseinheit zu ermöglichen, eine zweite Lichtausstrahlung durchzuführen, wenn der Berührungssensor die zweite Erfassung durchführt.
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Bei dem wie oben beschrieben eingerichteten Schalter ist, wenn die lichtdurchlässige Platte in der gleichen Farbe wie das Gehäuse dargestellt ist, der Schalter weniger auffällig auf dem Gehäuse, bis die Hand des Bedieners sich dem Schalter annähert. Sobald die Hand des Bedieners nahe bei dem Schalter ist, wird die erste Lichtausstrahlung durchgeführt, wodurch ermöglicht wird, dem Bediener klar die Position des Schalters zu zeigen. Ferner wird, wenn der Bediener den Schalter berührt, die zweite Lichtausstrahlung durchgeführt, wodurch ermöglicht wird, klar zu zeigen, dass der Schalter bedient wurde.
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Die ersten und zweiten Lichtausstrahlungen sind verwendet, um den Bediener den Unterschied bei Lichtausstrahlen erkennen zu lassen. Zum Beispiel kann die Lichtausstrahlungseinheit dazu eingerichtet sein, Lichter mit einer Vielzahl von verschiedenen Farben auszustrahlen. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, um die Lichtausstrahlungseinheit zu steuern, das Licht mit irgendeiner der Vielzahl von verschiedenen Farben gemäß dem Erfassungsergebnis des Berührungssensors auszustrahlen.
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Das durch die erste Lichtausstrahlung ausgestrahlte Licht kann nicht nur eine Farbe sondern auch eine Helligkeit, die sich von denen des durch die zweite Lichtausstrahlung ausgestrahlten Lichts unterscheiden, aufweisen. Ferner kann die erste Lichtausstrahlung das Licht auf eine andere Weise als die zweite Lichtausstrahlung ausstrahlen, wie Blinken, andauerndes Leuchten, Helligkeit, und eine Kombination davon.
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Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, die Lichtausstrahlung der Lichtausstrahlungseinheit zu beenden, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist seit der Berührungssensor die Berührungsbedienung nicht erfasst. In diesem Fall ist es möglich, das Ausmaß eines Leistungsverbrauchs zu senken.
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Die Lichtausstrahlungseinheit kann eine erste Lichtquelle und eine zweite Lichtquelle aufweisen, die in Reihe miteinander zwischen einem vorbestimmten Spannungsanlagepunkt und einem vorbestimmten Massepunkt verbunden sind. Der Schalter kann ferner aufweisen eine Spannungsanlegeeinheit, die dazu eingerichtet ist, um eine Betriebsspannung anzulegen, die es einer aus der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle ermöglicht, zwischen dem Spannungsanlagepunkt und dem Massepunkt einzuschalten, und ein Steuerelement, dass einen zwischen der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle verbundenen Ausgangsanschluss aufweist, das mit der Steuereinheit verbunden ist, und das dazu eingerichtet ist, um mittels der Betriebsspannung in Betrieb zu sein. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, um das Steuerelement zu steuern, und das Steuerelement kann dazu eingerichtet sein, um eine Spannung des Ausgangsanschlusses zwischen der Betriebsspannung, einer Massespannung, die eine Spannung an dem Massepunkt ist, und einer Spannung kleiner als die Betriebsspannung und größer als die Massespannung umzuschalten.
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In diesem Fall ist es möglich, die Lichtausstrahlungen beider der ersten und zweiten Lichtquellen mit dem einzelnen Steuerelement zu steuern. Es ist daher möglich, den Schalter zu verkleinern und daher die Lichtausstrahlungseffizienz des Schalters zu verbessern.
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Der oben beschriebene Schalter kann für ein Tastenfeldinstrument eingesetzt werden, insbesondere als ein Schalter auf einem Berührungskonsolenabschnitt des Tastenfeldinstruments, wobei die Berührungskonsole eine Vielzahl solcher Schalter aufweist.
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Ein Lichtausstrahlungssteuerschaltkreis nach einem anderen erfindungsgemäßen Aspekt enthält eine erste Lichtquelle, eine zweite Lichtquelle, eine Spannungsanlegeeinheit, ein Steuerelement und eine Steuereinheit. Die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle sind in Reihe miteinander zwischen einem vorbestimmten Spannungsanlagepunkt und einem vorbestimmten Massepunkt verbunden. Die Spannungsanlegeeinheit ist dazu eingerichtet, um eine Betriebsspannung anzulegen, die es einer aus der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle ermöglicht, zwischen dem Spannungsanlagepunkt und dem Massepunkt einzuschalten. Das Steuerelement weist einen zwischen der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle verbundenen Ausgangsanschluss auf und ist dazu eingerichtet, um mittels der Betriebsspannung in Betrieb zu sein. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, um das Steuerelement zu steuern. Das Steuerelement ist dazu eingerichtet, um eine Spannung des Ausgangsanschlusses zwischen der Betriebsspannung, einer Massespannung, die eine Spannung an dem Massepunkt ist, und einer Spannung kleiner als die Betriebsspannung und größer als die Massespannung umzuschalten.
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Bei der oben beschriebenen Lichtausstrahlungssteuereinheit ist es möglich, die Lichtausstrahlungen durch beide der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle unabhängig durch das einzelne Steuerelement zu steuern, wodurch ein Verkleinern des Lichtausstrahlungssteuerschaltkreises ermöglicht wird. Entsprechend wird die Lichtausstrahlungseffizienz des Schalters verbessert.
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Die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle können mit Anpassungswiderständen verbunden sein, die an die erste Lichtquelle und an die zweite Lichtquelle angelegte Spannungen anpassen.
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In diesem Fall vermag ein Ersetzen der Widerstände die an die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle angelegten Spannungen anzupassen an Spannungen, die zum Steuern eines Einschaltens der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle durch das einzelne Steuerelement geeignet sind.
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Irgendein Element kann als das Steuerelement eingesetzt sein, beispielsweise ein Tri-State-Puffer (three-state buffer).
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Die erste Lichtquelle kann dazu eingerichtet sein, ein Licht mit einer Farbe unterschiedlich von einer Farbe eines durch die zweite Lichtquelle ausgestrahlten Lichts auszustrahlen.
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In diesem Fall ist es möglich für das einzelne Steuerelement ein Ausstrahlen der Lichter mit einer Vielzahl von Farben zu steuern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird nun im Weiteren beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
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1 eine Vorderansicht ist, die ein Tastenfeldinstrument einer erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt,
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2 eine Draufsicht ist, die einen erfindungsgemäßen Tastenfeldrahmen darstellt,
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3A und 3B Ansichten sind, die eine Konfiguration eines Schalters der Ausführungsform darstellen, wobei 3A eine Draufsicht des Tastenfeldrahmens, eine vergrößerte Ansicht, die eine mit einem Bezugszeichen „P“ umgebene Fläche in 2 vergrößert, und eine transparente Ansicht ist, die eine Lichtleiterplatte und Leuchtdioden (LEDs) des Schalters darstellen, und 3B eine entlang einer Linie IIIB-IIIB in 3A genommene Schnittdarstellung ist,
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4 ein Schaltkreisdiagramm eines Lichtausstrahlungssteuerschaltkreises ist, der eine Lichtausstrahlung eines jeden der Schalter der Ausführungsform steuert,
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5 ein Flussdiagramm ist, das eine durch eine Steuereinrichtung der Ausführungsform ausgeführte Lichtausstrahlungssteuerung zeigt, und
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6 ein Schaltkreisdiagramm eines Lichtausstrahlungssteuerschaltkreises gemäß einem verwandten Standes der Technik ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bei einem Tastenfeldinstrument der Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform wird eine Seite eines Spielers des Tastenfeldinstruments als die Vorderseite erkannt. Im Folgenden wird die Seite des Spielers als die Vorderseite oder Stirnseite bezeichnet.
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[Gesamtstruktur]
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Wie in 1 dargestellt ist das Tastenfeldinstrument 1 der Ausführungsform ein elektronisches Piano, das mit einem Tastenfeld 2 mit einer Vielzahl von Tasten (zum Beispiel achtundachtzig (88) Tasten) versehen ist. Ein Tastenfeldrahmen 3, der an einer linken Seite des Tastenfeldes 2 angeordnet ist, wird als eine Bedienkonsole verwendet, um das Tastenfeldinstrument 1 zu bedienen.
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Dieser Tastenfeldrahmen 3 ist mit einer Vielzahl von Schaltern 30 (siehe 2) versehen, wobei eine Oberfläche eines jeden der Schalter 30 in der selben Falbe wie eine Oberfläche des Tastenfeldrahmens 3 gefärbt ist und planparallel mit der Oberfläche des Tastenfeldrahmens 3 angeordnet ist. Bei dem Tastenfeldinstrument 1 der Ausführungsform ist daher jeder der Schalter 30 in einer Art eingerichtet, dass jeder der Schalter 30 in dessen nicht bedienten Zustand sich optisch nicht von dem Tastenfeldrahmen 3 abhebt.
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[Schalterstruktur]
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Wie in 2 dargestellt enthält jeder der in dem Tastenfeldrahmen 3 der Ausführungsform vorgesehenen Schalter 30 ein Muster wie eine Nummer oder ein Symbol und einen das Muster umgebenden Rahmen. Jeder der Schalter 30 ist dazu eingerichtet, um den Rahmen als Reaktion auf eine Bedienung des Schalters 30 zu erhellen.
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Eine Steuereinrichtung 7 ist an einer Rückseite des Tastenfeldrahmens 3 vorgesehen, die den als eine Bedienkonsole dienenden Tastenfeldrahmen 3 als Reaktion auf die Bedienungen der jeweiligen Schalter 30 steuert.
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Wie in 3A und 3B dargestellt enthält der Schalter 30 ein Substrat 31, einen Berührungssensor 32, der auf dem Substrat 31 angebracht ist und eine Berührungsbedienung eines Bedieners erfasst, und eine auf den Berührungssensor 32 aufgeschichtete Lichtleiterplatte 33.
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Der Schalter 30 ist mit einem Paar von auf dem Substrat 31 angebrachten Leuchtdioden (LEDs) 34a, 34b versehen. Das Paar von Leuchtdioden 34a, 34b ist angeordnet an Plätzen, die sich entlang der Lichtleiterplatte 33 gegenüber liegen. Insbesondere ist in den 3A und 3B die Leuchtdiode 34a an der rechten Seite der Lichtleiterplatte 33 angeordnet, während die Leuchtdiode 34b an der linken Seite davon angeordnet ist. Der Schalter 30 ist ferner mit einem abgedunkelten Acryl 35, das in derselben Farbe wie der Tastenfeldrahmen 3 gefärbt ist, und einem Blatt 36 versehen, das dazu dient, von dem Paar von Leuchtdioden 34a, 34b ausgestrahlte Lichter abzuschirmen. Das abgedunkelte Acryl 35 ist an einer Position angeordnet, die einer oberen Oberfläche der Lichtleiterplatte 33 gegenüber liegt, und ist planparallel mit der Oberfläche des Tastenfeldrahmens 3.
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Ein Blatt 36 ist an der Rückseite des Tastenfeldrahmens 3 geschichtet ausgenommen einem Abschnitt des Tastenfeldrahmens, der der oberen Oberfläche der Lichtleiterplatte 33 gegenüber liegt. Das Blatt 36 hindert die von den Leuchtdioden 34a und 34b ausgestrahlten Lichter daran, direkt nach außen durch das abgedunkelte Acryl 35 hindurchzutreten.
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Die Lichtleiterplatte 33 ist derart gebildet, dass eine ebene Form der oberen Oberfläche der Lichtleiterplatte 33 und eine ebene Form einer unteren Oberfläche der Lichtleiterplatte 33 eine einander ähnelnde rechteckige Form aufweisen. Insbesondere, wie in 3A und 3B dargestellt, hat die Lichtleiterplatte 33 eine umgebende Seitenoberfläche 33a, die geradlinig aber mit Neigung geschnitten ist, so dass eine Kante 33b der unteren Oberfläche der Lichtleiterplatte 33 innerhalb einer Kante 33c der oberen Oberfläche der Lichtleiterplatte 33 angeordnet ist, wobei die Mitte der oberen Oberfläche die Mitte der unteren Oberfläche überdeckt. Bei dieser Konfiguration sind die oberen und unteren Oberflächen der Lichtleiterplatte 33 koaxial angeordnet. Ein eingeschnittener Abschnitt 33d ist an der unteren Oberfläche der Lichtleiterplatte 33 gebildet, der in das jedem der Schalter 30 zugeordneten Muster eingeschnitten ist. In 3A ist der eingeschnittene Abschnitt 33d in der Form eines Großbuchstaben „A“ eines Alphabets.
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Die Leuchtdiode 34a ist ausgeführt durch eine Leuchtdiode, die dazu eingerichtet ist, ein gelbes Licht auszustrahlen, und die Leuchtdiode 34b ist ausgeführt durch eine Leuchtdiode, die dazu eingerichtet ist, ein rotes Licht auszustrahlen. Als der Berührungssensor 32 kann irgendein Sensor verwendet werden, der in der Lage ist, beides, eine erste Erfassung und eine zweite Erfassung durchzuführen (zum Beispiel „QTouch“, hergestellt durch Atmel Corporation). Die erste Erfassung bezeichnet eine Erfassung einer Hand eines Bedieners, die über dem Berührungssensor 32 an einer von dem Berührungssensor 32 vorbestimmt beabstandeten Position angeordnet ist, wobei der Bediener das abgedunkelte Acryl 35 nicht berührt. Gemäß der Ausführungsform bezeichnet die vorbestimmt beabstandete Position irgendwo zwei Zentimeter (2cm) über der Oberfläche des Tastenfeldrahmens 3. Die zweite Erfassung bezeichnet eine Erfassung einer Berührung des abgedunkelten Acryls 35 durch den Bediener, wobei der Berührungsdruck über die Lichtleiterplatte 33 auf den Berührungssensor 32 übertragen wird.
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Gemäß dem wie oben beschrieben eingerichteten Schalter 30 wird, wenn der Berührungssensor 32 die erste Erfassung durchführt und entweder die Leuchtdiode 34a oder 34b daraufhin eingeschaltet wird, das durch die Leuchtdiode 34a oder 34b ausgestrahlte Licht in die Lichtleiterplatte 33 eingeleitet, während es an der geneigten umgebenden Seitenoberfläche 33a der Lichtleiterplatte 33 gestreut wird. Das eingeleitete Licht breitet sich dann durchgehend in der Lichtleiterplatte 33 aus. Das ausgebreitete Licht reflektiert und streut darin wiederholt durch Bestrahlen der umgebenden Seitenoberfläche 33a der Lichtleiterplatte. Das Licht wird daher gleichmäßig über den eingeschnittenen Abschnitt 33d der Lichtleiterplatte 33 verteilt, was in der diffusen Reflexion des Lichts an dem eingeschnittenen Abschnitt 33d resultiert.
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Bezüglich dem Schalter 30 der Ausführungsform ermöglicht daher das Einschalten der Leuchtdiode 34a oder 34b einer Fläche mit dem eingeschnittenen Abschnitt 33d heller zu leuchten als dessen Umgebung, und dem entsprechenden Muster für den Schalter 30 („A“ in 3A) gleichmäßig zu leuchten.
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Gemäß der Ausführungsform ist es durch Aussetzen der geneigten umgebenden Seitenoberfläche 33a der Lichtleiterplatte 33 dem durch die Leuchtdiode 34a oder 34b ausgestrahlten Licht möglich, auf den Tastenfeldrahmen 3 eine als der Schalter funktionierende Fläche wie ein Bildzeichen genau anzuzeigen.
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[Lichtausstrahlungssteuerschaltkreis]
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4 zeigt einen Lichtausstrahlungssteuerschaltkreis 5, der dazu eingerichtet ist, um das Einschalten jedes der Schalter 30 zu steuern. Wie in 4 zu sehen ist, ist der Lichtausstrahlungssteuerschaltkreis 5 mit einer Leistungsumrichtungsvorrichtung 50 versehen, die eine von einer externen handelsüblichen Leistungsquelle des Tastenfeldinstruments 1 zugeführte Wechselstromleistung in eine vorbestimmte Gleichstromleistung umwandelt.
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Dabei wird ein Abschnitt, an den eine positive Spannung von der Leistungsumrichtungsvorrichtung 50 angelegt wird (das heißt, ein Abschnitt, dem die Leistung zuzuführen ist), als ein Spannungsanlagepunkt bezeichnet, und ein Abschnitt, der mit einer Masse des Lichtausstrahlungssteuerschaltkreises 5 verbunden ist, als ein Massepunkt bezeichnet. Der Massepunkt dient dazu, ein Referenzpotential des Lichtausstrahlungssteuerschaltkreises 5 bereitzustellen.
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Der Lichtausstrahlungssteuerschaltkreis ist ferner mit dem vorgenannten Paar von Leuchtdioden 34a und 34b und den vorgenannten Anpassungswiderständen 51a, 51b einzeln für die jeweiligen Schalter 30 versehen. 4 zeigt für nur einen der Schalter 30 bereitgestellt das Paar von Leuchtdioden 34a, 34b und die Anpassungswiderstände 51a, 51b. Insbesondere ist ein Ende des Anpassungswiderstandes 51a verbunden mit dem Spannungsanlagepunkt und das andere Ende davon ist verbunden mit einer Anode der Leuchtdiode 34a. Eine Kathode der Leuchtdiode 34a ist mit einer Anode der Leuchtdiode 34b verbunden, und eine Kathode der Leuchtdiode 34b ist mit dem Massepunkt über den Anpassungswiderstand 51b verbunden.
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Der Lichausstrahlsteuerschaltkreis 5 ist ferner mit Tri-State-Puffern (Drei-Zustands-Puffer, three-state buffer) 52 einzeln für die jeweiligen Schalter 30 versehen, die durch Empfangen der Leistung von der Leistungsumrichtungsvorrichtung 50 aktiviert werden. 4 zeigt den nur für einen der Schalter 30 vorgesehenen Tri-State-Puffer 52. Wie in 4 zu sehen ist, ist ein Ausgangsanschluss 52a des Tri-State-Puffers 52 mit einem Verbindungspunkt der Kathode der Leuchtdiode 34a und der Anode der Leuchtdiode 34b verbunden, und sind ein erster Eingangsanschluss 52b und ein zweiter Eingangsanschluss 52c des Tri-State-Puffers 52 mit der Steuereinrichtung 7 verbunden. Der erste Eingangsanschluss 52b wird mit einem Eingangssignal mit einem logischen Wert „Hoch“ („High“) oder „Niedrig“ („Low“) gespeist, und der zweite Eingangsanschluss 52c wird mit einem Steuersignal gespeist, das einen logischen Wert „Hoch“ („High“) oder „Niedrig“ („Low“) hat und einen Zustand des Ausgangsanschlusses 52a zu einem hochohmigen Zustand steuert oder nicht. Der Ausgangsanschluss 52a gibt eine Spannung mit dem logischen Wert „Hoch“ („High“) oder „Niedrig“ („Low“) aus oder nimmt den „hochohmigen“ Zustand an als Reaktion auf beides den logischen Wert des in den ersten Eingangsanschluss 52b eingegebenen Eingangssignals und den logischen Wert des in den zweiten Eingangsanschluss 52c eingegebenen Steuersignals.
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Das heißt, der Tri-State-Puffer (52) wird durch die von der Leistungsumrichtungsvorrichtung 50 zugeführte Leistung aktiviert. Entsprechend ist der Tri-State-Puffer 52 in der Lage, die Spannung des Ausgangsanschlusses 52a zwischen der Spannung an dem Spannungsanlagepunkt und der Spannung an dem Massepunkt einzustellen als Reaktion auf den logischen Wert des durch die Steuereinrichtung 7 über den ersten Eingangsanschluss 52b eingegebenen Eingangssignals. Ferner ist der Tri-State-Puffer 52 in der Lage, den Ausgangsanschluss 52a auf den hochohmigen Zustand einzustellen als Reaktion auf den logischen Wert des durch die Steuereinrichtung 7 über den zweiten Eingangsanschluss 52c eingegebenen Steuersignals.
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Wenn der Ausgangsanschluss 52a den hochohmigen Zustand annimmt, wird die Spannung des Ausgangsanschlusses 52a gleich einer Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen der Kathode der Leuchtdiode 34a und der Anode der Leuchtdiode 34b (Verbindungspunktspannung). Die Verbindungspunktspannung ist gleich einer durch Subtrahieren eines Betrags von Spannungsabfällen an dem Anpassungswiderstand 51a und der Leuchtdiode 34a von einer Spannung an dem Spannungsanlagepunkt erhaltenen Spannung.
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Der Lichtausstrahlungssteuerschaltkreis 5 der Ausführungsform ist derart eingerichtet, dass die Leistungsumrichtungsvorrichtung 50 eine Spannung zuführt, die ermöglicht, nur eine der wie oben erwähnt verbundenen Leuchtdioden 34a und 34b einzuschalten.
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[Lichtausstrahlungssteuerung]
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Bei dem wie oben beschriebenen Lichtausstrahlungssteuerschaltkreis 5 führt die Steuereinrichtung 7 die Lichtausstrahlungssteuerung wie unten beschrieben durch.
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Die Lichtausstrahlungssteuerung wird als Reaktion auf ein Einschalten eines Leistungszufuhrschalters (nicht dargestellt) des Tastenfeldinstruments 1 der Ausführungsform eingeleitet und wird wiederholend durchgeführt, bis der Leistungszufuhrschalter ausgeschaltet ist.
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Wie in 5 dargestellt, schreitet das Verfahren, sobald die Lichtausstrahlungssteuerung eingeleitet ist, zu S10 (Schritt S10) fort, in dem die Steuereinrichtung 7 die Anwesenheit oder die Abwesenheit einer Hand des Bedieners über dem Tastenfeldrahmen 3 bestimmt.
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Wenn die Hand eines Bedieners irgendwo zwei Zentimeter (2cm) über dem Tastenfeldrahmen 3 platziert ist, überträgt der Berührungssensor 32 irgendeines der Schalter 30 zu der Steuereinrichtung 7 ein erstes Signal, das die Anwesenheit der Hand eines Bedieners anzeigt. Entsprechend folgt die Bestimmung in S10, ob das erste Signal in die Steuereinrichtung 7 durch den Berührungssensor 32 des betreffenden Schalters 30 eingegeben ist.
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Wenn bestimmt ist, dass die Hand des Bedieners nicht über dem Tastenfeldrahmen 3 angeordnet ist (S10: Nein), wird das Verfahren an S10 erneut ausgeführt. Wenn bestimmt ist, dass die Hand des Bedieners über dem Tastenfeldrahmen 3 angeordnet ist (S10: Ja), schreitet das das Verfahren zu S11 fort, um die Leuchtdiode (LED) 34a einzuschalten.
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Insbesondere führt die Steuereinrichtung 7 bei S11 ein Verfahren durch, um den logischen Wert des in den ersten Eingangsanschluss 52b des Tri-State-Puffers 52 eingegebenen Eingangssignals auf „Niedrig“ einzustellen und ferner den logischen Wert des in den zweiten Eingangsanschluss 52c eingegebenen Steuersignals auf „Niedrig“ einzustellen. Entsprechend diesem Verfahren wird die Spannung des Ausgangsanschlusses 52a des Tri-State-Puffers 52 auf die Spannung des Massepunkts eingestellt, und nur die Leuchtdiode 34a wird eingeschaltet durch die Spannung, die es nur einer des Paares von Leuchtdioden 34a und 34b ermöglicht, sich einzuschalten. Der Schalter 30 wird dann gelb geschaltet. Bei S11 wird das vorgenannte Verfahren auf alle der Schalter 30 angewendet, um alle der Leuchtdioden 34a einzuschalten.
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Das Verfahren schreitet fort zu S12, in dem die Steuereinrichtung bestimmt, ob ein Finger des Bedieners das abgedunkelte Acryl 35 irgendeines der Schalter 30 berührt hat. Wenn der Finger des Bedieners das abgedunkelte Acryl 35 irgendeines der Schalter 30 berührt hat, überträgt der Berührungssensor 32 des berührten Schalters 30 zu der Steuereinrichtung 7 ein zweites Signal, das die Berührung des Fingers des Bedieners anzeigt. Entsprechend folgt in S12 die Bestimmung, ob das zweite Signal durch den Berührungssensor 32 des betreffenden Schalters 30 in die Steuereinrichtung 7 eingegeben ist.
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Wenn bestimmt ist, dass der Finger des Bedieners das abgedunkelte Acryl 35 irgendeines der Schalter 30 nicht berührt hat (S12: Nein), schreitet das Verfahren zu S17 wie unten beschrieben fort. Wenn bestimmt ist, dass der Finger des Bedieners irgendeinen der Schalter 30 berührt hat (S12: Ja), schreitet das Verfahren zu S13 fort, um die Leuchtdiode 34b das berührten Schalters 30 einzuschalten.
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Insbesondere führt die Steuereinrichtung 7 in S13 ein Verfahren durch, um den logischen Wert des ersten Eingangsanschlusses 52b des Tri-State-Puffers 52 für den Schalter 30, von dem das zweite Signal übertragen wurde, auf „Hoch“ einzustellen, und ferner den logischen Wert des Steuersignals zu dem zweiten Eingangsanschluss 52c auf „Hoch“ einzustellen.
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Entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren wird die Spannung des Ausgangsanschlusses 52a des Tri-State-Puffers (Three-State-Buffer) 52 für den berührten Schalter 30 auf die Spannung an dem Spannungsanlagepunkt eingestellt, wobei keine Differenz von Spannungen zwischen der Anode und Kathode der Leuchtdiode 34a auftritt, und die Leuchtdiode (LED) 34a ausgeschaltet wird. Unterdessen wird die Spannung an dem Spannungsanlagepunkt an die Anode der Leuchtdiode 34b für den berührten Schalter 30 angelegt, wobei nur die Leuchtdiode 34b eingeschaltet wird. Als Ergebnis wird der durch den Finger des Bedieners berührte Schalter 30 rot geschaltet.
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Nach dem Einschalten der Leuchtdiode 34b in S13 schreitet das Verfahren zu S14 fort, in dem die Steuereinrichtung 7 bestimmt, ob eine erste vorbestimmte Zeitspanne (gemäß der Ausführungsform 0,5 Sekunden (0,5s)) seit dem Einschalten der Leuchtdiode 34b verstrichen ist.
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Wenn die Steuereinrichtung 7 bestimmt, dass die erste vorbestimmte Zeitspanne nicht verstrichen ist (S14: Nein), werden die Verfahren bei S13 und S14 wiederholend ausgeführt, um die Leuchtdiode 34b eingeschaltet zu halten. Inzwischen, wenn die Steuereinrichtung 7 bestimmt, dass die erste vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist (S14: Ja), wird die Leuchtdiode 34b ausgeschaltet (S15). Dann wird die Leuchtdiode 34a des Schalters 30 mit der unmittelbar davor von dem Ein-Zustand in den Aus-Zustand umgeschalteten Leuchtdiode 34b eingeschaltet (S16). Nach dem Verfahren in S16 wird das Verfahren in S12 erneut ausgeführt. In S16 führt die Steuereinrichtung 7 ein Verfahren durch, um den logischen Wert des ersten Eingangsanschlusses 52b des Tri-State-Puffers 52 für den berührten Schalter 30 auf „Niedrig“ einzustellen, und ferner den logischen Wert des Steuersignals an den zweiten Eingangsanschluss 52c auf „Hoch“ einzustellen.
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Wenn bestimmt ist, dass der Finger des Bedieners das abgedunkelte Acryl 35 irgendeines des Schalter 30 nicht berührt hat in S12 (S12: Nein), wird das Verfahren bei S17 ausgeführt. In S17 bestimmt die Steuereinrichtung 7, ob eine zweite vorbestimmte Zeitspanne seit der letzten Berührung irgendeines der Schalter 30 oder seit die Leuchtdiode 34a ohne die Berührung der Schalter 30 eingeschaltet wurde verstrichen ist.
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Wenn die Steuereinrichtung 7 bestimmt, dass die zweite vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, wird ein Verfahren ausgeführt, um die Leuchtdiode 34 auszuschalten (S18).
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Insbesondere führt in S18 die Steuereinrichtung 7 ein Verfahren durch, um den logischen Wert des Steuersignals an den zweiten Eingangsanschluss 52c des Tri-State-Puffers 52 auf „Hoch“ („High“) einzustellen und um den Ausgangsanschluss 52a des Tri-State-Puffers 52 auf den hochohmigen Zustand einzustellen.
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Entsprechend wird die Spannung des Ausgangsanschlusses 52a des Tri-State-Puffers 52 auf die oben angeführte Verbindungspunktspannung eingestellt, so dass die Leuchtdiode 34a ausgeschaltet wird, ohne dass die Leuchtdiode 34b eingeschaltet wird.
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Wenn das Verfahren in S18 abgeschlossen ist, werden die Verfahren bei S10 und danach erneut wiederholt.
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[Funktionen und Effekte der Ausführungsform]
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Entsprechend dem oben beschriebenen Tastenfeldinstrument 1 werden, wenn die Hand des Bedieners über dem Tastenfeldrahmen 3 platziert ist, die Leuchtdioden 34a aller in dem Tastenfeldrahmen eingebetteter Schalter 30 eingeschaltet, wobei ermöglicht wird, dass die Positionen der jeweiligen Schalter 30 klar angezeigt werden.
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In diesem Fall schalten die jeweiligen Schalter 30 auf gelb, und die Muster, die jeweils den Schaltern 30 zugeordnet sind und Eingabebuchstaben darstellen, und die die Muster umgebenden Rahmen, erscheinen klar auf dem Tastenfeldrahmen 3.
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Wenn irgendeiner der Schalter 30 berührt wird, ändert sich die Farbe des Musters und des Rahmens des Schalters 30 auf rot. Daher ist es sichtbar, welcher Schalter 30 bedient wurde.
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Wenn seit der Erfassung der Hand des Bedieners über dem Tastenfeldrahmen 3 oder der letzten Berührung des Schalters 30 Zeit vergeht, werden die Leuchtdioden 34a, 34b ausgeschaltet. Ferner, wie oben erwähnt, ist das abgedunkelte Acryl 35, das jeden der Schalter 30 bildet, in der selben Farbe wie die Oberfläche des Tastenfeldrahmens 3 gefärbt. Entsprechend werden die Schalter weniger auffällig auf dem Tastenfeldrahmen 3, was als Ergebnis das gesamte Tastenfeldinstrument schön belässt.
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Entsprechend dem Tastenfeldinstrument 1 der Ausführungsform werden, wenn jeder der Schalter 30 eingeschaltet wird, die Muster jeder der Schalter 30 mit einer gleichmäßigen Helligkeit eingeschaltet, wodurch ermöglicht wird jeden der Schalter 30 schön darzustellen.
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Ferner, wenn die Muster der Schalter 30 angezeigt werden, werden die die jeweiligen Muster umgebenden Rahmen angezeigt und zeigen die Positionen der jeweiligen entsprechenden Schalter 30 an. Daher kann der Bediener die Schalter 30 geeignet wie vorgesehen bedienen, was die Rahmen anbelangt.
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Gemäß der Ausführungsform entsprechen die Leuchtdioden 34a, 34b einem Beispiel einer Licht ausstrahlenden Einheit, einer ersten Lichtquelle und einer zweiten Lichtquelle der vorliegenden Erfindung, entspricht die Steuereinrichtung 7 einem Beispiel einer Steuereinheit der vorliegenden Erfindung, entspricht das abgedunkelte Acryl 35 einem Beispiel einer lichtdurchlässigen Platte der vorliegenden Erfindung, entspricht der Tri-State-Puffer 52 einem Beispiel eines Steuerelements der vorliegenden Erfindung, und entspricht die Leistungsumrichtungsvorrichtung 50 einem Beispiel einer Spannungsanlegeeinheit der vorliegenden Erfindung.
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Die vorliegende Erfindung sollte nicht ausgelegt werden als beschränkt auf die oben dargelegten Ausführungsformen und kann ausgeführt werden auf jegliche Art und Weise innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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