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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Signal-Einstellvorrichtung und
spezieller eine Signal-Einstellvorrichtung zur Einstellung eines
elektrischen Signals.
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Bis
jetzt ist eine Reihe von herkömmlichen Signal-Einstellvorrichtungen
vorgeschlagen worden, von denen jede funktionsfähig ist, um ein elektrisches Signal
einzustellen. Ein typisches Beispiel der normalen Signal-Einstellvorrichtungen
ist an eine Tonmischeinrichtung zur Einstellung eines Audiosignals angepasst.
Dieser Typ einer Signal-Einstellvorrichtung ist in dem Patent Nr.
US 6301365 der Vereinigten
Staaten offenbart.
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Die
somit vorgeschlagene herkömmliche
Signal-Einstellvorrichtung umfasst einen Bedienhebel, der in einem
verstellbaren Bereich bewegbar ist, und einen Lautstärkeregler
zum Schieben, der eine Stellung des Bedienhebels detektiert und
einen Lautstärkepegel
des Audiosignals entsprechend der Stellung des Bedienhebels einstellt.
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Der
oben beschriebenen herkömmlichen
Signal-Einstellvorrichtung haftet jedoch das Problem an, dass der
Bedienhebel die Größe der Belastung, die
der Vorliebe eines Benutzers entsprechend auf den Bedienhebel aufgebracht
wird, nicht einstellen kann, was sich aus der Tatsache ergibt, dass
der Lautstärkeregler
zum Schieben ein Kontaktsensor mit einer auf den Bedienhebel aufgebrachten
konstanten Belastung in dem Zustand ist, wo der Bedienhebel durch
einen Benutzer bewegt wird.
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US-A-2002-031237
zeigt einen Fokussier-Überblendregler
mit einstellbarer Spannung. WO-A-8901725 zeigt einen motorisch einstellbaren Überblendregler
für Audio-Lichtsteuerungen
mit einem manuell einstellbaren Schieberegler.
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Deshalb
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer
Signal-Einstellvorrichtung,
die die Größe der auf
den Bedienhebel aufgebrachten Belastung entsprechend der Vorliebe
des Benutzers einstellen kann.
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Die
oben erwähnte
Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch eine Signal-Einstellvorrichtung
erfüllt
werden, die ein elektrisches Signal mit einem bewegbaren Element
einstellt, das in einem verstellbaren Bereich bewegbar ist, um das
elektrische Signal entsprechend einer Stellung des bewegbaren Elements
eingestellt zu lassen;
eine Belastungsvorrichtung, die an dem
bewegbaren Element eine Belastung unter dem Zustand aufbringt, dass
das bewegbare Element in dem verstellbaren Bereich beweglich ist;
und
eine Belastungs-Einstellvorrichtung, die die Größe der auf
das bewegbare Element aufgebrachten Belastung einstellt;
wobei
die Signal-Einstellvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass
die Belastungsvorrichtung ein Magnetelement, das an dem bewegbaren
Element befestigt ist, und eine magnetische Substanz umfasst, die
sich in einer verstellbaren Richtung des bewegbaren Elements erstreckt;
und
die Belastungs-Einstellvorrichtung ein Einstellelement
umfasst, das die magnetische Substanz bewegt, um einen Abstand zwischen
dem Magnetelement und der magnetischen Substanz mechanisch zu verändern.
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Die
Merkmale und Vorteile der Signal-Einstellvorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, die in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen vorgenommen wird, deutlicher verständlich,
in denen:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Signal-Einstellvorrichtung
in einer bevorzugten Ausführung
nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht,
die ein Hauptteil der Signal-Einstellvorrichtung
in einer bevorzugten Ausführung
nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht,
die ein Hauptteil der Signal-Einstellvorrichtung
in einer bevorzugten Ausführung
nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
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4 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht,
die ein Hauptteil der Signal-Einstellvorrichtung
in einer bevorzugten Ausführung
nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht,
die ein Hauptteil der Signal-Einstellvorrichtung
in einer bevorzugten Ausführung
nach der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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6 ist
ein Blockdiagramm, das ein Steuersystem der Signal-Einstellvorrichtung
in einer bevorzugten Ausführung
nach der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Es
wird jetzt eine bevorzugte Ausführung
der Signal-Einstellvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung entsprechend
den begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Mit
Bezug jetzt auf die Zeichnungen, insbesondere auf die 1 bis 6,
ist eine bevorzugte Ausführung
der Signal-Einstellvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dargestellt.
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Im
Folgenden wird die Konstruktion der Signal-Einstellvorrichtung in
dieser Ausführung
beschrieben.
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Die
Signal-Einstellvorrichtung ist in dieser Ausführung auf eine Tonmischeinrichtung
zur Einstellung eines Audiosignals angewandt.
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Während die
Signal-Einstellvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung auf eine für
eine Reihe von Audiogeräten
verwendete Tonmischeinrichtung angewandt wird, kann in dieser Ausführung die
Signal-Einstellvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung auf einen
Regler, der für
eine Reihe von automatischen Geräten
verwendet wird, einen Regler, der für eine Reihe von Spielautomaten
verwendet wird, eine Schnittstelle, die für eine Reihe von elektrischen
Musikinstrumenten verwendet wird, und so weiter, angewandt werden.
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Wie
in 1 bis 4 dargestellt ist, umfasst die
Signal-Einstellvorrichtung 100 in dieser Ausführung einen
Hauptkörper 110,
der die Form eines Kastens aufweist, ein Gehäuseelement 120, das
in einem vorderen Teil des Hauptkörpers 110 aufgenommen
ist, ein Paar von Halteelementen 130a und 130b,
von denen jedes die Form eines Stabes hat und an dem Gehäuseelement 120 befestigt
ist, ein bewegbares Element 140, das durch die Halteelemente 130a und 130b gelagert
wird und in einem verstellbaren Bereich bewegbar ist, einen Bedienhebel (Überblendregler) 150,
der die Form eines Knopfes aufweist und mit dem bewegbaren Element 140 verbunden
ist, eine Belastungsvorrichtung 160, die auf das bewegbare
Element 140 eine Belastung aufbringt, sowie eine Belastungseinstellvorrichtung 170, die
die Größe der auf
das bewegbare Element 140 aufgebrachten Belastung einstellt.
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Zusätzlich zu
dem Bedienhebel 150 ist der Hauptkörper 110 mit mehreren
Bedienhebeln 112, von denen jeder eine Reihe von Funktionen
bedient, einer Anzeigeeinheit 113, die eine Vielzahl von
Informationsteilen anzeigt, und so weiter ausgestattet. An dem Hauptkörper 110 befindet
sich eine Bedienungsoberfläche 111.
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In
der folgenden Beschreibung besitzt der Hauptkörper 110 eine Richtung
in der Breite (im Folgenden als „A-Richtung" bezeichnet), eine
Richtung in der Höhe
(im Folgenden als „B-Richtung" bezeichnet) und
eine Richtung in der Tiefe (im Folgenden als „C-Richtung" bezeichnet), wobei
diese Richtungen in den Zeichnungen beschrieben sind.
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Das
Gehäuseelement 120 ist
mit einem Einschubelement 121 ausgestattet, dass eine ebene Form
aufweist und an dem Gehäuseelement 120 befestigt
ist. Das Einschubelement 121 ist mit einer Öffnung 122 ausgebildet,
die sich in der A-Richtung erstreckt.
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Der
Bedienhebel 150 steht von dem Hauptkörper 110 durch die Öffnung 122 des
Gehäuseelements 120 nach
außen
vor, um durch Finger eines Benutzers betätigt zu werden.
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Die
Halteelemente 130a und 130b sind längs der
A-Richtung parallel zueinander und parallel zu dem Einschubelement 121 angeordnet.
Das bewegbare Element 140 ist in einer verstellbaren Richtung, d.
h. die A-Richtung längs
der Halteelemente 130a und 130b, bewegbar.
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Die
Belastungsvorrichtung 160 umfasst ein Magnetelement 161,
das an dem bewegbaren Element 140 befestigt ist, und eine
Metallplatte 162 als Beispiel einer magnetischen Substanz,
die sich in der A-Richtung erstreckt.
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Die
Belastungsvorrichtung 160 bringt die Belastung auf das
bewegbare Element 140 in dem Zustand auf, wo das bewegbare
Element 140 in dem verstellbaren Bereich beweglich ist,
wobei das Magnetelement 161 die Metallplatte 162 durch
die magnetische Kraft des Magnetelements 161 anzieht. Deshalb
wird die auf das bewegbare Element 140 aufgebrachte Belastung
in dem Fall erhöht,
dass der Abstand zwischen dem Magnetelement 161 und der Metallplatte 162 klein
ist, und die auf das bewegbare Element 140 aufgebrachte
Belastung wird in dem Fall verringert, dass der Abstand zwischen
dem Magnetelement 161 und der Metallplatte 162 groß ist.
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Die
Belastungs-Einstellvorrichtung 170 enthält ein Einstellelement 171,
das die Metallplatte 162 bewegt, um den Abstand zwischen
dem Magnetelement 161 und der Metallplatte 162 zu
verändern.
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Das
Einstellelement 171 umfasst ein Halteteil, das aus einem
Paar von Wellen 172a und 172b besteht, ein Verbindungsteil 175,
das aus einem Paar von Armen 174a und 174b besteht,
ein Stallteil 177, das aus einer Zahnstange 176a,
einem Ritzel 176b und einer rotierenden Welle 176c besteht,
sowie ein Halteteil 179, das aus einer Federplatte 178a und
einer Halteplatte 178b besteht.
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Die
Wellen 172a und 172b sind längs der B-Richtung parallel
zueinander und senkrecht zu dem Einschub 121 angeordnet.
Die Metallplatte 162 wird von den Wellen 172a und 172b gehalten
und ist in der B-Richtung längs
der Wellen 172a und 172b bewegbar.
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Während die
Metallplatte 162 in der B-Richtung bewegbar ist, kann die
Metallplatte 162 in dieser Ausführung in der C-Richtung bewegbar
sein.
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Wie
in 5 dargestellt ist, verbindet das Verbindungsteil 175 die
Metallplatte 162, die parallel zu der A-Richtung angeordnet
wird. Speziell ist die Metallplatte 162 in dem Zustand
parallel zu der A-Richtung angeordnet, wo die Arme 174a und 174b, die
sich kreuzen, gedreht werden, um den Abstand zwischen beiden Enden
der Arme 174a und 174b in der B-Richtung zu verlängern oder
zu verkürzen.
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Das
Stellteil 177 stellt willkürlich den Abstand zwischen
dem Magnetelement 161 und der Metallplatte 162 ein
Speziell führt
die Tatsache, dass die rotierende Welle 176c, die an einem
Ende mit einer durch einen Schraubendreher und so weiter zu erfassenden
Vertiefung ausgebildet ist, durch den Benutzer gedreht wird, zu
den Tatsachen, dass das mit der rotierenden Welle 176c verbundene
Schneckenrad 176b gedreht wird, die mit dem Schneckenrad 176b in
Eingriff gebrachte Zahnstange 176a in die B-Richtung bewegt
wird und die an der Zahnstange 176a befestigte Metallplatte 162 in
die B-Richtung bewegt wird. Diese Tatsachen ermöglichen es, dass das Stellteil 177 den
Abstand zwischen dem Magnetelement 169 und der Metallplatte 162 willkürlich einstellt.
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An
diesem Punkt führt
die Tatsache, dass das eine Ende der rotierenden Welle 176c auf
der Bedienungsoberfläche 111 des
Hauptkörpers 110 ausgestellt
ist, zu der Tatsache, dass die Größe der auf den Bedienhebel 150 aufgebrachten
Belastung in dem Zustand, wo der Bedienhebel 150 durch
den Benutzer betätigt
wird, d. h. der Bedienhebel 150 wird bewegt, eingestellt
werden kann.
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Das
Halteteil 179 hält
den Abstand zwischen dem Magnetelement 161 und der Metallplatte 162 konstant.
Speziell führt
die Tatsache, dass der nach außen
gewölbte
Bereich der an der Halteplatte 178b befestigten Federplatte 178a mit
dem nach innen gewölbten
Bereich der rotierenden Weile 176c in Eingriff gebracht
wird, zu der Tatsache, dass die rotierende Welle 176c nicht
unnötig
rotiert werden kann. Die Tatsache ermöglicht es, dass das Halteteil 179 den
Abstand zwischen dem Magnetelement 161 und der Metallplatte 162 konstant
hält.
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In
der oben beschriebenen Signal-Einstellvorrichtung 100 ist
das bewegbare Element 140 in der A-Richtung innerhalb eines
vorgegebenen verstellbaren Bereiches (zum Beispiel 45 mm) in dem Zustand
bewegbar, wo der Bedienhebel 150 durch den Benutzer in
der A-Richtung betätigt
wird. An diesem Punkt wird die Belastung entsprechend dem Abstand
zwischen dem Magnetelement 161 und der Metallplatte 162 auf
das bewegbare Element 140 aufgebracht.
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Wie
in 6 dargestellt ist, umfasst die Signal-Einstellvorrichtung 100 des
Weiteren eine lineare Kodiervorrichtung 180, die eine Stellung
des bewegbaren Elements 140 detektiert, einen arithmetischen IC
(integrierter Schaltkreis) 190, der das Audiosignal basierend
auf der durch die lineare Kodiervorrichtung 180 detektierten
Stellung des bewegbaren Elements 140 einstellt, einen Filter-
und Pegelverschiebungs-Schaltkreis 191,
der ein Einstellsignal vom arithmetischen integrierten Schaltkreis 190 in
analoges Potenzial umwandelt, sowie einen Lautstärke-Schaltkreis 192 wie
zum Beispiel einen VCA (spannungsgesteuerter Verstärker), der
den Lautstärkepegel
des Audiosignals basierend auf dem analogen Potenzial vom Filter-
und Pegelverschiebungs-Schaltkreis 191 einstellt.
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Der
arithmetische integrierte Schaltkreis 190, der Filter-
und Pegelverschiebungs-Schaltkreis 191,
der Lautstärke-Schaltkreis 192 und
so werter sind auf einer Leiterplatte (nicht dargestellt) montiert, die
in dem Hauptkörper 110 aufgenommen
ist.
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Die
lineare Kodiereinrichtung 180 ist der so genannte kontaktfreie
Typ eines Positionssensors, der durch ein am bewegbaren Element 140 befestigtes,
bewegliches Teil 181 und ein am Gehäuseelement 120 befestigtes
festes Teil 182 gebildet ist, so dass es im Abstand von
dem beweglichen Teil 181 angeordnet wird.
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Speziell
besteht das bewegliche Teil 181 aus einem Element, das
mit einer Vielzahl von Schlitzen 183 ausgebildet ist. Das
feste Teil 182 besteht aus einem optischen Sensor 184,
der die Schlitze 183 des beweglichen Teils 181 detektiert,
und einer Platine 185, die den optischen Sensor 184 festhält.
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Der
arithmetische integrierte Schaltkreis 100 ist funktionsfähig, um
die Position des bewegbaren Elements 140 basierend auf
einem Detektionssignal von dem optischen Sensor 184 zu
erkennen, und ist funktionsfähig,
um das zum Einstellen des Lautstärkepegels
des Audiosignals verwendete Einstellsignal an den Filter- und Pegelverschiebungs-Schaltkreis 191 in
Form eines digitalen Signals wie zum Beispiel ein PWM-Signal (Impulsbreiten-Modulation)
basierend auf der Stellung des bewegbaren Elements 140 auszugeben.
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Wie
oben beschrieben ist, führt
in dieser Ausführung
die Tatsache, dass die Größe der auf
das bewegbare Element 140 aufgebrachten Belastung durch
die Belastungs-Einstellvorrichtung 170 eingestellt
wird, zu der Tatsache, dass die Größe der auf den Bedienhebel 150 aufgebrachten
Belastung entsprechend der Vorliebe des Benutzers eingestellt werden
kann.
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In
dieser Ausführung
führt die
Tatsache, dass die Belastungsvorrichtung 160 durch das
Magnetelement 161 und die Metallplatte 162 gebildet
wird, zu der Tatsache, dass die Signal-Einstellvorrichtung 100 im
Aufbau vereinfacht werden kann und die Herstellungskosten reduzieren
kann.
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In
dieser Ausführung
führt die
Tatsache, dass die Belastungs-Einstellvorrichtung 170 durch
das Einstellelement 171 gebildet wird, welches die Metallplatte 162 bewegt,
zu der Tatsache, dass die Signal-Einstellvorrichtung 100 im
Aufbau vereinfacht werden kann und die Herstellungskosten reduzieren kann.
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In
dieser Ausführung
führt die
Tatsache, dass die Metallplatte 162 durch das Verbindungsteil 175 parallel
zu der A-Richtung angeordnet ist, zu der Tatsache, dass die Belastung
gleichmäßig auf
das bewegbare Element 140 aufgebracht werden kann, um das
Bediengefühl
zu verbessern.
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In
dieser Ausführung
führt die
Tatsache, dass der Abstand zwischen dem Magnetelement 161 und der
Metallplatte 162 durch das Stellteil 177 willkürlich eingestellt
wird, zu der Tatsache, dass der Abstand zwischen dem Magnetelement 161 und
der Metallplatte 162 leicht verändert werden kann, um das Bediengefühl zu verbessern.
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In
dieser Ausführung
führt die
Tatsache, dass der Abstand zwischen dem Magnetelement 161 und der
Metallplatte 162 durch das Halteteil 179 konstant gehalten
wird, zu der Tatsache, dass der Abstand zwischen dem Magnetelement 161 und
der Metallplatte 162 nicht unnötigerweise verändert werden kann,
um das Bediengefühl
zu verbessern.