JP2016173945A - スライド操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃に対する耐久性を高め、ケース内を省スペース化する。【解決手段】上板を備える箱状のケースと、上板の下面に配置され、一方向に延びる固定電極板３３と、固定電極板の下方に、固定電極板に沿って配置されたガイドシャフト４０と、ガイドシャフトに沿って、固定電極板に下方から可動電極板６０が摺動シート６１を介して圧着しながら移動する移動体５０と、移動体から起立して、ケースに形成されたスリット３２ａから上方に突出する操作レバー５１とを備える。スリットは、ケースの上板３０の側部に、位置検出板の側縁に沿って形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、手動操作やモータ駆動によって操作子がスライド移動するスライド操作装置に関する。

この種のスライド操作装置は、例えばオーディオミキサーや電子ピアノにおいて、音量などの調整を行うためのフェーダとして用いられる。例えば特許文献１には、つまみをスライドさせることによって、抵抗体上に接触させた摺動子をスライド移動させてボリュームを調整するスライド型可変抵抗器が記載されている。特許文献１に記載のスライド型可変抵抗器は、枠体の底部に抵抗体基板を上向きに配置し、抵抗体基板上を上方から摺動子を接触しながらスライドするスライダを備える。スライダの上部から起立してつまみが設けられている。つまみは枠体の上面に形成されたスリットから上方に突出し、上方から指でスライド操作できるようになっている。

特開平９−２８３３０９号公報

しかしながら、上述した従来のスライド型可変抵抗器では、底部に上向きに抵抗体基板を配置するので、その上方のスリットから入り込んだ塵や埃等の塵埃が抵抗体基板上に堆積し易いという問題がある。塵埃が抵抗体上に堆積すると、摺動子と抵抗体基板との接触不良が生じ易くなる。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、塵埃に対する耐久性を高めることができるスライド操作装置を提供することにある。

以上の課題を解決するために、本発明に係るスライド操作装置の一態様は、上板を備える箱状のケースと、上板の下面に配置され、一方向に延びる位置検出板と、位置検出板の下方に、位置検出板に沿って配置されたガイドシャフトと、ガイドシャフトに沿って、位置検出板に下方から接触しながら移動する移動体と、移動体から起立して、ケースの上板に形成されたスリットから上方に突出する操作レバーとを備え、スリットは、ケースの上板の幅方向における一方の側端部に、位置検出板の側縁に沿って形成される。

このような本発明によれば、位置検出板が上板の下面にに配置され、移動体が位置検出板に下方から接触しながら移動するように構成されるので、上方のスリットからケース内に塵埃が入り込んだとしても、入り込んだ塵埃が位置検出板の移動体との接触面に堆積し難くなる。これにより、塵埃による移動体と位置検出板との接触不良を抑えることができるので、塵埃に対するスライド操作装置の耐久性を高めることができる。また、スリットをケースの上板の幅方向における一方の側端部に、位置検出板の側縁に沿って形成するので、スリットを中央部に配置する場合と比較して位置検出板にスリットの穴を開けなくても済むという利点がある。

上記態様において、位置検出板は、下面に電極が形成された固定電極板であり、移動体には、上面に電極が形成された可動電極板が設けられ、移動体は、可動電極板の電極が絶縁体を介して固定電極板の電極に圧着しながら移動し、固定電極板の電極は、移動体が移動するときの可動電極板の電極の位置に応じて、固定電極板の電極と可動電極板の電極との間の静電容量が変化する電極パターンを有する。これによれば、固定電極板の電極と可動電極板の電極との間の静電容量の変化により可動電極の位置を検出することで、移動体の位置を検出できる。また、高さ方向には固定電極板と可動電極板を重ねる構成になるので、抵抗体に板バネなどの摺動子を接触させる場合に比較して、ケースの高さ方向において省スペース化できる。これにより、装置全体を小型化することができる。

上記態様において、ガイドシャフトは、ケースの幅方向における一方の側端部に配置され、移動体は、ケースの幅方向における一方の側端部でガイドシャフトに支持されて、ケースの幅方向における他方の側端部に向けて延在し、操作レバーは、ガイドシャフトの上方に配置される。これによれば、移動体がガイドシャフトから幅方向に離間して延在し、操作レバーはガイドシャフトの軸に近づけて配置される。このため、ガイドシャフトの軸周りに操作レバー（移動体）を回転させる力（ガイドシャフトの軸周りのモーメント）を小さくできる。これにより、ガイドシャフトの軸周りの操作レバーのガタツキを抑えることができ、移動体をガイドシャフトに沿って滑らかにスライド移動させ易くなる。

上記態様において、ケースの幅方向における他方の側端部に、長手方向に沿ってケースの内側に突出するガイド爪が設けられ、移動体には、ガイド爪に挿入されるガイド溝が形成されている。これによれば、移動体は、ケースの幅方向における一方の側端部でガイドシャフトにガイドされるとともに、ケースの幅方向における他方の側端部でガイド爪にガイドされながら移動可能となる。これにより、ガイドシャフトの軸周りに操作レバー（移動体）が回転することを抑制できる。また、ケースの側壁にガイド爪を設けることで、２本のシャフトを設ける場合に比較して、ケースの幅方向においても省スペース化できる。

上記態様において、ガイド溝は、移動体のガイド爪に対向する端面の一部に形成される。これによれば、移動体においてガイド爪に対向する端面全体にガイド溝を形成する場合に比較して、スライド方向においてガイド溝がガイド爪と接触する面積を少なくすることができる。これにより、操作レバーで移動体をスライド移動させる際に、スライド方向に傾いてスライド移動させ難くなることを抑制できる。

また、本発明は、上述したいずれかのスライド操作装置を備えた電子機器であってもよい。電子機器の一例として、例えば、オーディオミキサー、電子楽器、照明の光量調整装置等が挙げられる。

本発明の実施形態に係るスライド操作装置を適用可能なオーディオミキサーを説明するための図であって、操作パネルの一部を示す平面図である。 同実施形態に係るスライド操作装置の構成を示す上面図である。 図２に示すスライド操作装置の側面図である。 図２に示すスライド操作装置の分解斜視図である。 図４に示す移動体の分解斜視図である。 図３に示すＡ−Ａ断面図である。 図６に示すＢ−Ｂ断面図である。 図７に示すＣ−Ｃ断面図である。 同実施形態に係るスライド操作装置の制御部の概略構成を示すブロック図。

以下、本発明に係るスライド操作装置の実施形態を図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るスライド操作装置は、例えばオーディオミキサーの操作パネルに複数並べて使用されるフェーダとして用いられる。図１は、本発明に係るスライド操作装置を適用可能なオーディオミキサー１を説明するための図であって、その操作パネル２の一部（フェーダ・セクション）を示す平面図である。オーディオミキサー１は、Ｎ個のチャンネルＣＨ１〜ＣＨＮを有するデジタルミキサーである。例えば、チャンネルＣＨ１にはボーカルの音響信号が入力され、チャンネルＣＨ２にはピアノの音響信号が入力され、チャンネルＣＨＮにはギターの音響信号が入力される。オーディオミキサー１は、外部から入力されるＮ個の音響信号に対し、チャンネル毎に音量調整やパニング、イコライジング等の信号処理を施してミキシング処理を行う。

図１に示す操作パネル２には、Ｎ個のスライド操作装置１０がチャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの音量調整に用いられるフェーダとして並べて設けられている。具体的には、操作パネル２には、図中上下方向（Ｙ軸正負の方向）に沿って延在するＮ個のスリット３が形成されており、各スライド操作装置１０の操作子４がこれらのスリット３に沿って移動可能に設けられている。ここでのスライド操作装置１０はそれぞれ、同図に破線で示すように、操作パネル２の裏面側（オーディオミキサー１の筐体内）に並べて配置されている。操作者は、操作子４を図中上下方向にスライド操作することで、対応するチャンネルの音響信号を任意の音量に調整することができる。

なお、ここでは本実施形態に係るスライド操作装置を、オーディオミキサー１の各チャンネルの音量を調整するためのボリュームフェーダとして備えた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばピッチフェーダやクロスフェーダとしてオーディオミキサー１に備えてもよい。

（スライド操作装置の構成例）
次に、各スライド操作装置１０の構成例について、図面を参照しながら説明する。各スライド操作装置１０は同様の構成であるため、１つのスライド操作装置１０を代表して説明する。図２は、本実施形態に係るスライド操作装置１０の上面図であり、図３はその側面図である。図４は、本実施形態に係るスライド操作装置１０の分解斜視図である。ここでのスライド操作装置１０は、手動操作で操作子４を動かすだけでなく、モータ駆動で操作子４を自動的に動かすこともできるモータフェーダとして構成される。

図２と図３に示すように、スライド操作装置１０は、一方向（Ｙ軸方向）に延びるケース１１を備える。ケース１１は、上面が開放した箱状のケース本体２０と、このケース本体２０の開放を閉じて、ケース本体２０の上面を構成する上板３０とを備える。具体的には図４に示すように、ケース本体２０は、薄い金属板からなり、長手方向（Ｙ軸方向）に延びた矩形の底板２１と、この底板２１の各辺から上方（Ｚ軸正側）にそれぞれ起立するように折り曲げられた第１側面２２、第２側面２３、第１端面２４、第２端面２５を備える。

ケース本体２０の第１側面２２と第２側面２３は互いに対向しており、Ｙ軸に平行である。第１端面２４と第２端面２５は互いに対向しており、Ｘ軸に平行である。第１側面２２の高さ（Ｚ軸方向の寸法）は、第２側面２３よりも高くなっている。これにより、第１側面２２の上部２２ａは、ケース本体２０の上面を上板３０で閉じたときに、ケース本体２０よりも上方に延出する。

上板３０は、矩形の薄い金属板からなり、長手方向に沿った一方の側縁（Ｘ軸正側の側縁）から上方（Ｚ軸正側）に起立するように折り曲げられた側面３１を有する。側面３１は、ケース本体２０の上面を上板３０で閉じたときにケース本体２０よりも上方に延出した第１側面２２の上部２２ａと互いに対向する。上板３０の他方の側縁（Ｘ軸負側の側縁）には、長手方向に沿って形成された切欠３２を有する。これにより、図２に示すように、ケース本体２０の上面を上板３０で閉じたときに、ケース本体２０の上面（上板３０）の一方の側部（Ｘ軸負側の側部）に、切欠３２の端面と第１側面２２とで囲まれてＹ軸方向に延在するスリット３２ａが形成される。操作子４はこのスリット３２ａに沿って移動する。

図３と図４に示すように、ケース本体２０内には、ケース１１の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って延びるガイドシャフト４０が設けられている。ガイドシャフト４０には、移動体５０が長手方向にスライド可能に支持されている。ガイドシャフト４０は、円柱状の金属棒である。ガイドシャフト４０の一端（Ｙ軸負側）は、第１端面２４に形成された穴２４ａにブッシュ４１を介して固定され、ガイドシャフト４０の他端（Ｙ軸正側）は、第１端面２５に形成された穴２５ａにブッシュ４２を介して固定されている。ブッシュ４１、４２は例えば樹脂などの絶縁体で構成される。

移動体５０は、上方（Ｚ軸正側）に起立する操作レバー５１を備える。操作レバー５１は移動体５０をスライド操作するためのものであり、上板３０のスリット３２ａから上方に突出するように配置される。操作レバー５１の先端部５１ａには、上述した操作子４が装着される。操作子４は、図３の点線で示すように、手指等により操作し易い形状に形成される。

このようなガイドシャフト４０、移動体５０、操作レバー５１の位置関係をまとめると以下のようになる。ガイドシャフト４０はケース本体２０の幅方向における一方の側端部（Ｘ軸負側の側端部）に配置される。移動体５０は、ケース本体２０の幅方向における一方の側端部（Ｘ軸負側の側端部）でガイドシャフト４０に支持されて、ケース本体２０の幅方向における他方の側端部（Ｘ軸正側の側端部）に向けて延在する。操作レバー５１は、ガイドシャフト４０の上方（Ｚ軸正側）に配置される。

このような配置によれば、移動体５０がガイドシャフト４０から幅方向に離間して延在し、操作レバー５１はガイドシャフト４０の軸に近づけて配置される。このため、ガイドシャフト４０の軸周りに操作レバー５１（移動体５０）を回転させる力（ガイドシャフト４０の軸周りのモーメント）を小さくできる。これにより、ガイドシャフト４０の軸周りの操作レバー５１のガタツキを抑えることができ、移動体５０をガイドシャフト４０に沿って滑らかにスライド移動させ易くなる。

なお、操作レバー５１は、スリット３２ａから上方に突出する部分に、ケース本体２０の幅方向（Ｘ軸方向）の内側に傾斜する傾斜部５１ｂを設けることによって、操作レバー５１の先端部５１ａが基端部５１ｃからずれるように構成している。これによれば、図１に示すように、操作レバー５１の基端部５１ｃが挿入されるスリット３２ａと、先端部５１ａが挿入されるオーディオミキサー１の操作パネル２のスリット３とを幅方向（Ｘ軸方向）にずらすことができる。これにより、操作パネル２のスリット３から入り込んだ塵埃が、スリット３２ａからスライド操作装置１０のケース本体２０内に入り込み難くすることができる。

また、ここでは操作子４を操作レバー５１とは別に設けた場合を例に挙げたが、これに限られるものではない。例えば操作レバー５１の上部を操作子４として機能させるようにしてもよい。このような移動体５０の具体的な構成例については後述する。

図２と図３に示すように、操作レバー５１は、上板３０の上側に長手方向に沿って駆動可能に配置された環状のベルト３５に装着されている。ベルト３５は、合成樹脂やゴム等の可撓性を有する材料で形成されており、上板３０に設けられた駆動プーリ３６と受動プーリ３７との間に回動可能に張架されている。駆動プーリ３６は、モータ３８に取り付けられている。このような構成によれば、モータ３８を回転させてベルト３５を移動させると、これに伴って操作レバー５１が移動体５０とともに長手方向に移動する。これにより、モータ３８によって、移動体５０をガイドシャフト４０に沿ってスライド移動させることができる。

本実施形態に係るスライド操作装置１０は、移動体５０の長手方向のスライド位置を検出する位置検出機能を備える。ここでの位置検出機能としては、移動体５０のスライド移動に伴う静電容量の変化によって移動体５０の位置を検出する静電型センサを利用する場合を例に挙げる。具体的には図３と図４に示すように、位置検出板としての固定電極板３３をその検出面（移動体５０に対向して移動体５０の位置を検出するための面であり、ここでは電極が形成される面）が下向きになるように、上板３０の下面に固定し、この固定電極板３３に絶縁体を介して圧着しながら（押しつけられながら）摺動する可動電極板６０を移動体５０に設ける。

固定電極板３３は、一方向（ここではケース１１の長手方向（Ｙ軸方向））に延びる長尺の矩形板である。固定電極板３３は、プリント基板に平面電極が形成されたものであり、絶縁体で覆われている。固定電極板３３はその平面電極が下向きになるように配置されている。

可動電極板６０は、矩形板であり、固定電極板３３の下面の平面電極に、絶縁体の摺動シート６１を介して圧着しながら（例えば磁力で押しつけられながら）摺動するように、移動体５０に上向きに配置される。可動電極板６０は、プリント基板に平面電極が形成されたものであり、絶縁体で覆われている。摺動シート６１は、絶縁体の表面のうち、固定電極板３３側（Ｚ軸正側）の面に貼り付けられている。摺動シート６１は、摩擦係数が低く耐久性の高いもの（例えば発泡高分子ポリエチレン）が用いられる。

固定電極板３３は、上板３０の下面に固定されるので、移動体５０の移動をガイドするガイドシャフト４０は、固定電極板３３の下方に、固定電極板３３に沿って配置されることになる。これにより、移動体５０がガイドシャフト４０に沿ってスライド移動することで、可動電極板６０が摺動シート６１を介して固定電極板３３の平面電極に圧着しながら摺動する。このとき、可動電極板６０と固定電極板３３との間の静電容量が変化するので、これを検出することで移動体５０の位置を検出することができる。なお、このような移動体５０の位置検出についての詳細は後述する。

次に、移動体５０の具体的な構成例について説明する。図５は、移動体５０の構成を示す分解斜視図であり、図６は、移動体５０の構成を説明するための図であって、図３に示すＡ−Ａ断面図である。移動体５０は、上記操作レバー５１に連設するベース５２を備える。ベース５２上には板バネ８０とガイドシャフト４０が配置され、これらは上方から支持部材７０で挟み込むようにして、ネジＮａ、Ｎｂで固定される。

操作レバー５１とベース５２は一体であり、金属板からなる。操作レバー５１はガイドシャフト４０に対して上方（Ｚ軸正側）に向けて垂直に延び、ベース５２はガイドシャフト４０に対して幅方向（Ｘ軸方向）に向けて垂直に延びるように、金属板を直角に折り曲げて構成されている。なお、ベース５２と操作レバー５１とは別体で構成してもよい。ベース５２は、長手方向（Ｙ軸方向）に離間してＸ軸方向に延びる２つのベース部５２ａ、５２ｂで構成される。

支持部材７０は、ベース部５２ａ、５２ｂ上にそれぞれ対応して長手方向（Ｙ軸方向）に離間して配置される２つの支持部７１ａ、７１ｂと、これらの支持部７１ａ、７１ｂを連結する連結部７１ｃとからなる。支持部７１ａ、７１ｂの幅方向の一方の側端面（Ｘ軸負側の側端面）７２ａ、７２ｂにはそれぞれ、ガイドシャフト４０に回転自在に挿入された筒状部材４３ａ、４３ｂを覆う曲面が形成されている。これら支持部７１ａ、７１ｂの端面７２ａ、７２ｂによって、ベース部５２ａ、５２ｂと操作レバー５１との角部に配置した筒状部材４３ａ、４３ｂがそれぞれ固定される。なお、筒状部材４３ａ、４３ｂは接着剤で結合してもよい。これにより、ガイドシャフト４０は、操作レバー５１のほぼ真下に、筒状部材４３ａ、４３ｂを介してスライド自在に支持される。なお、筒状部材４３ａ、４３ｂの内側はフッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ等）などで加工されている。これにより、ガイドシャフト４０を滑らかにスライドさせることができ、筒状部材４３ａ、４３ｂとガイドシャフト４０とを絶縁することができる。

一方の支持部７１ａには、幅方向の他方の端面（Ｘ軸正側の側端面）から突出する回転止め部７３が形成されている。なお、回転止め部７３は、他方の支持部７１ｂに設けてもよい。回転止め部７３は、移動体５０がスライド移動する際に、移動体５０がガイドシャフト４０の軸周りに回転することを抑制するものである。回転止め部７３には、ガイド溝７４が形成されている。ガイド溝７４は、ケース本体２０の第２側面２３の内側に突出して長手方向に渡って設けられたガイド爪２３ａに挿入される。ここでのガイド爪２３ａは、ケース本体２０の第２側面２３から切り起こして内側に突き出すように折り曲げられて形成される。

このような構成によれば、移動体５０は、幅方向の一方の側端部（Ｘ軸負側の側端部）でガイドシャフト４０にガイドされ、幅方向の他方の側端部（Ｘ軸正側の側端部）でガイド溝７４に挿入されながらガイド爪２３ａに沿って移動可能となる。これにより、移動体５０がどのスライド位置にあっても、ガイドシャフト４０の軸周りに操作レバー５１（移動体５０）が回転することを抑制できる。

なお、図５に示すように、ガイド溝７４は、回転止め部７３の端面において、スライド方向（Ｙ軸方向）の一部に短く形成することで、移動体５０の端面全体にガイド溝を形成する場合に比較して、スライド方向においてガイド溝７４がガイド爪２３ａと接触する面積を少なくすることができる。これにより、操作レバー５１で移動体５０をスライド移動させる際に、スライド方向に傾いてスライド移動させ難くなることを抑制できる。

図５に示すように、支持部材７０の上方（Ｚ軸正側）には、支持体６４に支持されたマグネット６２を備える。マグネット６２は、直方体形状のフェライト磁石である。マグネット６２は、支持体６４に支持されて可動電極板６０の下面に固定されている。支持体６４は、支持部材７０の上面に上下動できるように支持される。具体的には、支持部７１ａ、７１ｂの上面には支持ピン７５ａ、７５ｂが形成され、支持ピン７５ａ、７５ｂは支持体６４に形成された支持孔６４ａ、６４ｂにそれぞれ挿入されている。こうして、図６に示すように、マグネット６２は支持体６４に支持された状態で、可動電極板６０と一体となって、支持部７１ａ、７１ｂに対して上下動できるように支持される。

上板３０は、磁石が吸着する磁性体材料、例えば亜鉛めっき鋼板で構成され、ケース本体２０は、磁石が吸着しない材料、例えばＳＵＳ３０４などの軽量で強度の高い材料で構成される。これによれば、可動電極板６０がマグネット６２の磁力によって上板３０に吸着されることにより、固定電極板３３に圧着される。このとき、可動電極板６０は支持ピン７５ａ、７５ｂによりスライド方向に規制されつつ、上下には自由に動くことができるように支持される。

このため、可動電極板６０がその上方の固定電極板３３に常に圧着していても、支持体６４に支持されたマグネット６２と可動電極板６０とが一体で上方に移動するので、移動体５０自体が持ち上がることはない。これにより、可動電極板６０が固定電極板３３に摺動シート６１を介して圧着しながらも、移動体５０を滑らかにスライド操作させることができる。なお、上板３０を磁石とし、マグネット６２を磁性体としてもよいが、本実施形態ではケース本体２０の内側に磁石が配置される構造であるため、ケース本体２０の外部には磁束が漏れず、他の部品への影響を抑えることができる。

図３に示す操作子４と、図５と図６に示す操作レバー５１、板バネ８０、ガイドシャフト４０はそれぞれ導電性であって、電気的に導通しており、操作子４で操作レバー５１を操作する際に、操作子４に操作者の指が触れたこと（タッチしたこと）を検出するタッチ検出機能のための導通経路を構成している。なお、ここでいう導電性の操作子４と操作レバー５１は、全体が導電体（例えば金属製）であってもよく、または一部に導電材が含まれていて、その導電材の部分が電気的に導通するようになっていてもよい。例えば非導電体の表面に導電メッキなどが施されるなど、一部に導電材が含まれるものであってもよい。タッチ検出機能は、図１に示すオーディオミキサー１に設けられる複数のスライド操作装置１０のうち、現在どれが操作されているかをオーディオミキサー１の制御装置（図示しない）に把握させる機能である。この機能により、例えばオーディオミキサー１において、操作者が操作子４に接触して操作しているスライド操作装置１０に対応するチャンネルを能動的にしたり、操作に応じたデータを書き換えたりするものである。

（タッチ検出機能）
次に、このようなタッチ検出機能について図面を参照しながら説明する。図７は、図６に示すＢ−Ｂ断面図であり、図８は、図７に示すＣ−Ｃ断面図である。本実施形態によるタッチ検出機能では、操作者の指が操作子４（操作レバー５１）に触れたときと、離れたときとで、操作者の指と操作子４との間に形成される静電容量が相違することを利用する。操作子４に指が接近するほど静電容量は増加するので、操作子４（操作レバー５１）と導通する導通経路を設け、その導通経路の静電容量の変化（例えば電圧または電流の変化）を検出することで、操作子４に指が接触したか否かを検出する。

本実施形態におけるタッチ検出の導通経路は、操作子４を装着する操作レバー５１をガイドシャフト４０に導通させて、ガイドシャフト４０の電圧または電流を検出することで、操作子４に操作者の指が触れたことを検出する。これによれば、タッチ検出用のリード線などが不要になる。

ところが、この場合、もし仮に操作レバー５１とガイドシャフト４０との間の摺動が金属同士の摺動になると、金属同士が擦れるときに異音が発生したり、機械的な耐久性が低下したりする不具合が考えられる。そこで、本実施形態では、操作レバー５１とガイドシャフト４０とを、例えば炭素系導電性材料などの非金属導電性材料からなる摺動子を介して導通する。

具体的には図５乃至図７に示すように、操作レバー５１のベース５２上に板バネ８０を設け、この板バネ８０の上に炭素系導電性材料（例えばグラファイトなど）で構成された摺動子９０を配置し、摺動子９０を介してガイドシャフト４０に接触するようにしている。これによれば、操作レバー５１は、ベース５２と板バネ８０に電気的に接続され、さらにガイドシャフト４０に円柱状の摺動子９０を介して電気的に接続される。これにより、操作子４で操作レバー５１をスライド操作する際に、金属同士が摺動することがないため、異音は発生せず、機械的な耐久性も向上させることができる。

ここで、上記板バネ８０の具体的構成例について説明する。図７に示すように、板バネ８０は、金属製の薄い弾性板からなり、摺動子９０が配置されるバネ部８１と、ベース部５２ａ、５２ｂに支持される支持部８２ａ、８２ｂとを備える。バネ部８１は、ベース部５２ａ、５２ｂの間に、ガイドシャフト４０に対向して配置される。バネ部８１には、摺動子９０の位置を、ガイドシャフト４０の下方（Ｚ軸負側）の所定位置からずれないように規制する位置規制孔８３が形成されている。位置規制孔８３は、例えば略長方形であり、円柱状の摺動子９０を位置規制孔８３の縁部に載置したときに、上方に突出する程度の大きさである。これにより、摺動子９０がガイドシャフト４０を摺動する際に動いてしまうことを防止できる。なお、位置規制孔８３は、孔ではなく、凹部であってもよい。また、摺動子９０の形状は、円柱状に限られるものではなく、例えば円筒状であってもよい。

バネ部８１の位置規制孔８３が形成されている部位の両側には、腕部８４ａ、８４ｂが形成されている。腕部８４ａ、８４ｂは、ガイドシャフト４０の軸方向（Ｙ軸方向）とは交差する方向（例えば直交するＸ軸方向）に沿って折り返してなる。このような板バネ８０によれば、摺動子９０を弱い弾性力で安定してガイドシャフト４０に接触するように付勢させることができる。これにより、機械的な耐久性をより高めることができる。

なお、板バネ８０の弾性力を弱くするためには、板バネ８０のバネ定数を小さくすればよいので、腕部８４ａ、８４ｂをＸ軸方向に折り返さずに、Ｙ軸方向に長くすることも考えられる。ところが、腕部８４ａ、８４ｂの長さをＹ軸方向に長くするほど、移動体５０もＹ軸方向に大きくしなければならなくなるので、スライド移動できる距離が短くなってしまう。この点、本実施形態のように、腕部８４ａ、８４ｂをＸ軸方向に沿って折り返して構成することで、移動体５０もＹ軸方向に大きくすることなく、板バネ８０の弾性力を弱くすることができる。

また、摺動子９０は、ガイドシャフト４０に交差（ここでは直交）するように配置されている。具体的には、摺動子９０は、摺動子９０の軸線がガイドシャフト４０の軸線と交差し、摺動子９０の側面がガイドシャフト４０の側面と接触するように配置される。これによれば、ガイドシャフト４０と摺動子９０とは、円柱の軸線同士が交差して側面同士（曲面同士）が接触（点接触）することになるので、接触面積を非常に小さくすることができる。このため、摩擦係数も少なく、滑らかに摺動させることができる。また、ガイドシャフト４０と摺動子９０の接触面積が小さいので、これらの接触部に塵埃が付着しても、操作レバー５１を移動させて摺動子９０をガイドシャフト４０に摺動させることで除去され易くなる。このような自己クリーニング作用により、耐久性をより高めることができる。

また、摺動子９０を構成する炭素系導電材料は、摩擦係数が低く、電気的安定性も高い。このため、このような炭素系導電材料で摺動子９０を構成することで、摺動子９０をガイドシャフト４０に接触させながらも操作レバー５１をより滑らかに移動させることができ、操作レバー５１とガイドシャフト４０との導電性も良好となる。また、板バネ８０には、固有振動による音の発生を抑えるためのダンパとして、例えば薄いゴムを取り付けてもよい。このようなダンパは、バネ部８１の摺動子９０の近傍に取り付けられる。

このような構成によれば、図８に示すように、板バネ８０が少し下方（Ｚ軸負側）に撓み、摺動子９０がガイドシャフト４０と接触するように付勢される。これにより、摺動子９０は板バネ８０の付勢力によって、ガイドシャフト４０に常に押し当てられる。これにより、操作子４から操作レバー５１と板バネ８０と摺動子９０とガイドシャフト４０とを介して接続端子４４に至るタッチ検出機能の導通経路が形成される。ガイドシャフト４０には、接続端子４４が接続されており、接続端子４４はタッチ検出部４５に接続される。

タッチ検出部４５は、上述したタッチ検出機能の導通経路を介して、操作子４の静電容量の変化（例えば接続端子４４の電圧または電流の変化）を検出することで、操作子４に対する指の接触を検出する。なお、ガイドシャフト４０は、上述したように樹脂などの絶縁体で構成されるブッシュ４１、４２を介してケース本体２０に固定されるので、ガイドシャフト４０はケース本体２０と電気的に導通されていない。これにより、上述したタッチ検出機能の導通経路は、ケース本体２０の電位の影響を受けることはない。

（位置検出機能）
次に、本実施形態に係るスライド操作装置１０における移動体５０の位置検出機能について図面を参照しながら、より詳細に説明する。図９は、移動体５０の位置検出機能をブロック図で示したものである。本実施形態では、上述した固定電極板３３と可動電極板６０からなる静電型センサを利用して移動体５０の位置を検出する場合を例に挙げる。

スライド操作装置１０は、固定電極板３３に給電を行う給電部６５と、固定電極板３３と可動電極板６０との間の静電容量に基づいて可動電極板６０の位置を、移動体５０の位置として検出する解析部６６と、モータ３８に駆動信号を送出するモータ駆動部６７と、制御部６８とを備える。

制御部６８は、スライド操作装置１０の各部を統括的に制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備える。制御部６８は、モータ駆動部６７によってモータ３８を駆動制御することによって、ベルト３５を駆動させて、操作レバー５１の位置、すなわち移動体５０の位置を制御することができる。

固定電極板３３は、第１誘導電極３３ａ、第２誘導電極３３ｂ、電位検出電極３３ｃ、および電位検出電極３３ｄを備える。第１誘導電極３３ａおよび第２誘導電極３３ｂは、それぞれスライド操作装置１０の長手方向に長く、長方形状に形成された平面電極である。電位検出電極３３ｃおよび電位検出電極３３ｄは、第１誘導電極３３ａと第２誘導電極３３ｂの間の領域に配置される。

電位検出電極３３ｃおよび電位検出電極３３ｄは、スライド操作装置１０の長手方向に沿って電極パターンが変化する平面電極であり、点対称に近接して配置されている。図９では、直角三角形状の電極パターンを例に挙げている。電位検出電極３３ｃおよび電位検出電極３３ｄの長手方向の長さは、第１誘導電極３３ａおよび第２誘導電極３３ｂの長手方向の長さと同じである。

第１誘導電極３３ａおよび第２誘導電極３３ｂは、それぞれ給電部６５に接続されている。電位検出電極３３ｃおよび電位検出電極３３ｄは、それぞれ解析部６６に接続されている。制御部６８によって例えばパルス状に電圧が変化する送信信号（矩形波）を給電部６５から出力させることで、誘導電極３３ａおよび誘導電極３３ｂに電圧を印加することができる。誘導電極３３ａおよび誘導電極３３ｂに給電部６５から電圧が印加されると、静電誘導の作用によって、可動電極板６０に電荷が誘導される。

そして、可動電極板６０に電荷が誘導されると、さらに静電誘導の作用によって、電位検出電極３３ｃおよび電位検出電極３３ｄに電荷が誘導される。電位検出電極３３ｃおよび電位検出電極３３ｄに誘導される電荷量は、それぞれ可動電極板６０に対向している部分の面積に依存する。従って、例えば可動電極板６０がモータ３８側に近い位置であるほど電位検出電極３３ｃに誘導される電荷量が大きくなり、可動電極板６０がモータ３８から遠い位置であるほど電位検出電極３３ｄに誘導される電荷量が大きくなる。

解析部６６は、電位検出電極３３ｃおよび電位検出電極３３ｄに誘導された電荷量に基づく電流の大きさの差分値を取得することにより、可動電極板６０の現在の位置（絶対位置）を検出する。検出した位置の情報は、制御部６８に出力され、制御部６８からオーディオミキサー１の制御部（不図示）に出力される。こうして、可動電極板６０のスライド位置、すなわち移動体５０のスライド位置を検出することができる。

本実施形態における静電型センサは、固定電極板３３と可動電極板６０は、上述した図６に示すようにマグネット６２の磁力で圧着されているため、広い面積で均一な圧力をかけることができる。これにより、精密機構部品や複雑な形状の部品を使うことなく、電極間の距離を一定にしながら可動電極板６０を摺動させることができる。

なお、本実施形態では、直角三角形状の２つの電位検出電極３３ｃおよび電位検出電極３３ｄを配置する例を示したが、電位検出電極の配置パターンはこれに限られるものではない。

以上詳述したように、本実施形態によれば、ケース本体２０内に固定電極板３３が下向きに配置され、移動体５０の可動電極板６０が固定電極板３３に下方から摺動シート６１を介して圧着しながら移動するように構成される。これによれば、上方のスリット３２ａからケース本体２０内に塵埃が入り込んだとしても、入り込んだ塵埃が固定電極板３３の移動体５０の可動電極板６０との摺動面に堆積し難くなる。これにより、塵埃による移動体５０と固定電極板３３との接触不良を抑えることができるので、塵埃に対するスライド操作装置１０の耐久性を高めることができる。また、スリット３２ａをケース本体２０の上板３０の一方の側部に、固定電極板３３の側縁に沿って形成するので、スリットを中央部に配置する場合と比較して固定電極板３３にスリットの穴を開けなくても済むという利点がある。

また、本実施形態における移動体５０は、可動電極板６０が固定電極板３３に摺動シート６１を介して圧着しながら移動する。これによれば、高さ方向には固定電極板３３と可動電極板６０を重ねる構成になるので、抵抗体に板バネなどの摺動子を摺動させる場合に比較して、ケースの高さ方向において省スペース化できる。これにより、装置全体を小型化することができる。

なお、本実施形態では、本発明を、固定電極板３３と可動電極板６０による静電型センサを利用して移動体５０の位置を検出するスライド操作装置に適用した場合を例に挙げ、移動体５０の位置検出板として固定電極板３３を設けた場合を説明したが、これに限られるものではない。例えばスライド型の可変抵抗器として構成したスライド操作装置に適用してもよい。この場合、移動体の位置検出板としては、例えば絶縁基板の下面に抵抗体を備えた抵抗体基板を用いることができる。位置検出板としての抵抗体基板をその検出面（ここでは抵抗体が形成される面）が下向きになるように、上板３０の下面に固定し、この抵抗体基板に接触する摺動子を移動体５０に設けるようにしてもよい。

また、本発明に係るスライド操作装置を電子ピアノや電子オルガン等の電子楽器に搭載し、音量やピッチ等を連続的に変更できるようにしてもよい。また、本発明に係るスライド操作装置を照明の光量調整装置に搭載し、照明の明るさを連続的に変更できるようにしてもよい。また、これらの電子機器に搭載するスライド操作装置の数は、複数に限らず１つでもよい。

１…オーディオミキサー、２…操作パネル、３…スリット、４…操作子、１０…スライド操作装置、１１…ケース、２０…ケース本体、２１…底板、２２…第１側面、２２ａ…上部、２３…第２側面、２３ａ…ガイド爪、２４…第１端面、２４ａ…穴、２５…第２端面、２５ａ…穴、３０…上板、３１…側面、３２…切欠、３２ａ…スリット、３３…固定電極板、３３ａ…第１誘導電極、３３ｂ…第２誘導電極、３３ｃ…第１電位検出電極、３３ｄ…第２電位検出電極、３５…ベルト、３６…駆動プーリ、３７…受動プーリ、３８…モータ、４０…ガイドシャフト、４１、４２…ブッシュ、４３ａ、４３ｂ…筒状部材、４４…接続端子、４５…タッチ検出部、５０…移動体、５１…操作レバー、５１ａ…先端部、５１ｂ…傾斜部、５１ｃ…基端部、５２…ベース、５２ａ、５２ｂ…ベース部、６０…可動電極板、６１…摺動シート（絶縁体）、６２…マグネット、６４…支持体、６４ａ、６４ｂ…支持孔、６５…給電部、６６…解析部、６７…モータ駆動部、６８…制御部、７０…支持部材、７１ａ、７１ｂ…支持部、７１ｃ…連結部、７２ａ、７２ｂ…端面、７３…回転止め部、７４…ガイド溝、７５ａ、７５ｂ…支持ピン、８０…板バネ、８１…バネ部、８２ａ、８２ｂ…支持部、８３…位置規制孔、８４ａ、８４ｂ…腕部、９０…摺動子。

Claims (5)

1. 上板を備える箱状のケースと、
   前記上板の下面に配置され、一方向に延びる位置検出板と、
   前記位置検出板の下方に、前記位置検出板に沿って配置されたガイドシャフトと、
   前記ガイドシャフトに沿って、前記位置検出板に下方から接触しながら移動する移動体と、
   前記移動体から起立して、前記ケースの上板に形成されたスリットから上方に突出する操作レバーと、を備え、
   前記スリットは、前記ケースの上板の幅方向における一方の側端部に、前記位置検出板の側縁に沿って形成される、
   ことを特徴とするスライド操作装置。
2. 前記位置検出板は、下面に電極が形成された固定電極板であり、
   前記移動体には、上面に電極が形成された可動電極板が設けられ、
   前記移動体は、前記可動電極板の電極が絶縁体を介して前記固定電極板の電極に圧着しながら移動し、
   前記固定電極板の電極は、前記移動体が移動するときの前記可動電極板の電極の位置に応じて、前記固定電極板の電極と前記可動電極板の電極との間の静電容量が変化する電極パターンを有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のスライド操作装置。
3. 前記ガイドシャフトは、前記ケースの幅方向における一方の側端部に配置され、
   前記移動体は、前記ケースの幅方向における一方の側端部で前記ガイドシャフトに支持されて、前記ケースの幅方向における他方の側端部に向けて延在し、
   前記操作レバーは、前記ガイドシャフトの上方に配置される、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のスライド操作装置。
4. 前記ケースの幅方向における他方の側端部に、前記ケースの内側に突出するガイド爪が長手方向に沿って設けられ、
   前記移動体には、前記ガイド爪に挿入されるガイド溝が形成されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載のスライド操作装置。
5. 前記ガイド溝は、前記移動体の前記ガイド爪に対向する端面の一部に形成される、
   ことを特徴とする請求項４に記載のスライド操作装置。
   

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