JPH04301331A - タッチレスポンスセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子楽器等の操作子の
押下の程度を複数段階で検出するタッチレスポンスセン
サに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子楽器では、演奏時の動作の微妙な動
きを検出するため、単なるオン／オフのみならず、指等
の動作を複数段階で検出するセンサが提案されている。 この種類の従来のタッチレスポンスセンサを図１２に示
す。このタッチレスポンスセンサの本体２はほぼ伏椀形
状をしており、アクチュエータと当接する頂部７と、周
縁部８および椀部９からなる側壁部と、前記頂部７から
内部に突出する中心部１０とを備えている。センサ本体
は回路基板１２上に固定取り付けられており、回路基板
との間に周縁部スイッチ３および中心部スイッチ４が形
成されている。

【０００３】演奏に用いられた場合には、演奏操作子（
アクチュエータ）のストロークにより頂部が押し下げら
れる。頂部が徐々に押し下げされてゆくにしたがって周
縁部８がまず変形し、周縁部スイッチ３がオンする。 さらに押し下げられると椀部９が変形し中心部スイッチ
４がオンする。このように、このタッチレスポンスセン
サは演奏操作子のストロークを２段階で検出することが
できる。これ以上の押し下げに対しては椀部９と中心部
１０の変形によって対応することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなタ
ッチレスポンスセンサでは、周縁部スイッチ３がオンし
たのち押し下げを続けたとき、椀部９が変形してゆくが
、このとき、常に椀部の発生する弾性力（接点３を押し
下げる力）が周縁部８の発生する復元弾性力（接点３を
持ち上げる力より大きくないと、センサ本体２側の接点
３が浮き上がってしまい、周縁部スイッチ３をオフして
しまうおそれがある。

【０００５】これを解決し安定した接点圧を得るために
は、椀部の発生する弾性力はストロークに伴い増加させ
る必要があった。

【０００６】また、中心部スイッチ４に対して安定した
接点圧を得るためには中心部１０の弾性力もストローク
に伴って増加させる必要があった。このように設計され
たセンサ本体のストロークと反力（押圧力）との関係を
図１３に示す。このように、従来のタッチレスポンスセ
ンサでは、ストロークに伴い反力が増大するため、指が
押し戻されるような演奏感となり好ましくないが、スイ
ッチ本来の機能を実現するためには上述のような特性を
備える必要があるため、センサ本体の設計に自由度がな
い欠点があった。

【０００７】この発明は、複数の弾性体を設けたことに
より、上記課題を解決した電子楽器のタッチレスポンス
センサを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、所定のスト
ロークを有する操作子に設けられるセンサであって、前
記演奏操作子のストロークによって変形する複数の膨出
部弾性体と、前記膨出部弾性体のそれぞれ特定の変形状
態において閉成する複数のスイッチと、を設け、前記複
数の膨出部弾性体を、複包構成にしたことを特徴とする
。

【０００９】

【作用】この発明の電子楽器のタッチレスポンスセンサ
と、演奏操作子のストロークで変形する膨出部弾性体を
複数設け、ぞれぞれ独自の膨出部弾性体の変形状態で閉
成する複数のスイッチを設けた。演奏操作子が操作され
るに伴って、膨出部弾性体が変形してゆき、複数のスイ
ッチがそれぞれ異なるタイミングで閉成する。各膨出部
弾性体の変形特性は任意に設定することができる。また
、複数のスイッチは、複数の膨出部弾性体の変形状態と
それぞれ任意に関連づけることができる。

【００１０】たとえば、あるスイッチは１つの膨出部弾
性体の変形にのみ起因し、他のスイッチが複数の膨出部
弾性体の変形に起因するようにすることができる。これ
以外にも任意に膨出部弾性体とスイッチとを関連付ける
こともできる。これにより、演奏操作子のタッチ感を任
意に設定することができ、また、スイッチのオンタイミ
ングも任意に設定することができる。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明の実施例であるタッチレスポ
ンスセンサの概略構成図である。

【００１２】このタッチレスポンスセンサは外側弾性体
１，内側弾性体２を有している。外側弾性体１は単純な
伏椀形状をなしており、アクチュエータ（図示せず）と
当接する頂部５，半球形の椀部１１を有している。内側
弾性体２は図１１に示した従来のタッチレスポンスセン
サ本体と同様の構成である（同一番号を付して説明を省
略する。）。

【００１３】図２は同タッチレスポンスセンサが上方か
ら押し下げられた場合のストロークと反力（押圧力）の
関係を示す図である。このタッチレスポンスセンサが上
方から押し下げられた場合、まず外側弾性体１が変形し
、内側弾性体２の頂部７に当接する（Ａまでのストロー
ク）。この状態まで変形したとき外側弾性体１は座屈し
た状態となる。ここで、座屈とは外側弾性体１の素材と
しての弾性限界を超えたことを意味するのではなく、椀
部１１の形状の特性によりストロークと反力との比例関
係が失われ、ストロークを増加させても反力が増加しな
い関係にあることをいう。したがって、外力がなくなる
と、外側弾性体１はまた元の形状に復元する。当接のの
ちも押し下げられると、外側弾性体１とともに内側弾性
体２の周縁部８も変形して周縁部スイッチ３がオンする
。さらに押し下げられると、内側弾性体２の椀部９が変
形して中心部スイッチ４がオンする。内側弾性体２のス
トローク−反力の関係は図２下側（図１２）に示すとお
りである。これらの反力を合成すると同図破線のように
なり、キースイッチ的な反力を実現することができる。 これ以上の押し下げがあった場合でも、中心部１０の変
形によって更にストロークを維持することができる。

【００１４】図３（Ａ）は図１に示したタッチレスポン
スセンサ上に操作子として押しボタン１３を設けた実施
例を示している。この押しボタン１３はパネル１４によ
って上方への移動を規制されており、その下に載置され
ているタッチレスポンスセンサ（外側弾性体１）はＡだ
け押し下げられた状態で停止している。この状態から押
しボタン１３が押し下げられた場合、には同図（Ｂ）に
示すように、ストロークの最初から反力を生じるため、
よりタッチ感を良好にすることができる。

【００１５】図４はこの発明の第２の実施例であるタッ
チレスポンスセンサを示す図である。この実施例は、上
記図１のタッチレスポンスセンサにおいて、周縁部スイ
ッチ３，中心部スイッチ４に代えて、メンブレンスイッ
チ３１，４１を形成したものである。内側弾性体２の突
出部３０，４０をそれぞれメンブレンスイッチ３１，４
１をオンするためのアクチュエータとして用いている。 なお、突出部３０は円周状の突出部であるが、メンブレ
ンスイッチ３１は突出部３０に対応した円周全体に設け
てもよいし、その一部に設けるのみでもよい。このよう
にすることにより、接点の信頼性を向上することができ
る。

【００１６】図５はこの発明のタッチレスポンスセンサ
の第３の実施例を示す図である。このタッチレスポンス
センサは、中心部の突起２３を外側弾性体２１に設け、
内側弾性体２２の頂部２４を開口したものである。した
がって、周縁部スイッチ２５は図１の実施例と同様内側
弾性体２２と回路基板１２とに形成されるが、中心部ス
イッチ２６は前記外側弾性体２１の突起２３と回路基板
１２とに形成される。

【００１７】このように構成することにより、アクチュ
エータの押し下げストロークが直接突起２３に伝達され
るため、中心部スイッチの閉成のタイミング（ストロー
ク）を均質化することができる。さらに、スイッチ作動
時の弾性体内の空気流通孔（図示せず）は外側弾性体側
のみでよい利点もある。

【００１８】図６はこの発明の第４の実施例であるタッ
チレスポンスセンサを示す図である。この実施例では内
側弾性体を大小２個（５２，５３）設け、外側弾性体５
１は前記内側弾性体５２，５３を並べて収容できるよう
長円形状になっている。内側弾性体５２，５３は、とも
に単純な伏椀形状をなしており、内側弾性体５２がやや
大きく形成されている。伏椀部分のみを内側弾性体５３
より高く設けてもよい。また、これらの内側弾性体５２
，５３には中心部スイッチ５４，５５のみ形成されてい
る。外側弾性体５１が上から押し下げられることにより
、内側弾性体５２，５３に順に当接して変形させてゆく
。これにより、内側接点５４，５５が順次オンする。 このような構成にすることによって、各弾性体の製造を
簡略にして押下力（反力）の設定の自由度を増すことが
できる。

【００１９】図７は図１のタッチレスポンスセンサを複
数個連設した状態を示す図である。

【００２０】これは、たとえば、電子楽器の鍵盤のオン
／オフ検出用あるいは接差時間差タッチレスポンススイ
ッチに用いられるものである。外側弾性体１が上側シー
ト６０に複数個形成されており、内側弾性体２が下側シ
ート６１に複数個形成されている。各シート６０，６１
は弾性突起６０ａ，６１ａによって回路基板６２に固定
されている。単なるオン／オフスイッチの場合は中心部
１０のみをスイッチとし、タッチレスポンススイッチに
する場合は周縁部もスイッチにするようにすればよい。 なお、この構成は電子鍵盤楽器の鍵盤に限るものでなく
、連接押釦装置にも適用できる。

【００２１】図８はこの発明のタッチレスポンスセンサ
の第５の実施例である。このタッチレスポンスセンサは
、頂部７４，椀部７５からなる外側弾性体７０の椀部７
５を円筒７５ｂおよび肩部７５ａで構成している。肩部
７５ａは他の部分（円筒７５ｂ）よりも薄く形成されて
いる。このような形状に形成することにより、半球形に
形成した場合に比して座屈効果をより強く出すことがで
きる。さらに、肩部のバランスを工夫することによって
様々な特性を持たせることができ、例えば、図９に示す
ような、電子鍵盤楽器のキーに適した特性を実現するこ
ともできる。

【００２２】すなわち、図１０に示すように、鍵８０の
下方に図８に示したタッチレスポンススイッチ７９を設
け、鍵８０の下部に突設されているアクチュエータ８２
により押し下げるようにする。タッチレスポンススイッ
チ７９は回路基板８５上に固定されている。鍵８０は支
点８１を中心に上下に揺動する。この揺動はフック８３
，プュシュロッド８４がそれぞれストッパ８６，８７に
当接するまでの範囲で可能になっている。プッシュロッ
ド８４がストッパ８７に当接する位置（８４´）まで揺
動したとき、アクチュエータ８２は８２´の位置まで移
動し、タッチレスポンススイッチ７９を押し下げる。 このときのタッチレスポンススイッチ７９反力特性を図
９のようにしておくことにより、鍵８０の押下感を良く
することができる。

【００２３】このように、複数の弾性体を多重構成にし
てそれぞれの反力特性に特徴を持たせることにより、特
性を自由度を向上することができる。

【００２４】このようなタッチレスポンスセンサは、特
開平１−１６７８９４や特開平２−１７３９８に示すよ
うな指演奏操作子（図１１参照）に用いることができ、
また、パーカッション等のパッドスイッチ，電子鍵盤楽
器の押下センサ等に用いることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のようにこの発明のタッチレスポン
スセンサでは、複数の膨出弾性体を設けて複数のスイッ
チを閉成するようにしたことにより、演奏操作子のタッ
チ感触を自由にすることができ、演奏感覚をよくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】はこの発明の第１の実施例のタッチレスポンス
センサを示す図、

【図２】は上記タッチレスポンスセンサの押下特性を示
す図、

【図３】は上記タッチレスポンスセンサ上に演奏操作子
として押しボタンを設けた状態を示す図、

【図４】はこ
の発明の第２の実施例のタッチレスポンスセンサを示す
図、

【図５】はこの発明の第３の実施例のタッチレスポンス
センサを示す図、

【図６】はこの発明の第４の実施例のタッチレスポンス
センサを示す図、

【図７】は上記第１の実施例を複数連設した状態を示す
ボタンを設けた状態を示す図、

【図８】はこの発明の第５の実施例のタッチレスポンス
センサを示す図、

【図９】は上記第５のタッチレスポンスセンサの押下特
性を示す図、

【図１０】は上記第５のタッチレスポンスセンサが用い
られる電子鍵盤楽器の鍵を示す図、

【図１１】上記第１〜第５のタッチレスポンスセンサが
用いられる指演奏操作子を示す図、

【図１２】は従来のタッチレスポンスセンサを示す図、

【図１３】は上記従来のタッチレスポンスセンサの押下
特性を示す図である。

【符号の説明】

１−外側弾性体、２−内側弾性体、３−周縁部スイッチ
、４−中心部スイッチ、８−周縁部、９−椀部、１０−
中心部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　所定のストロークを有する操作子に設
   けられるセンサであって、前記演奏操作子のストローク
   によって変形する複数の膨出部弾性体と、前記膨出部弾
   性体のそれぞれ特定の変形状態において閉成する複数の
   スイッチと、を設け、前記複数の膨出部弾性体を、複包
   構成としたことを特徴とするタッチレスポンスセンサ。