JPH06101567B2 - 楽音発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は感圧変換装置に関す
る。特に少くとも２個の電気的接点間に位置する多数の
表面接触突起を有する微粒子からなる半導体物質の薄い
層が設けられた装置に関する。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決する課題】電気的装置によっ
て楽音を発生させることは公知である。しかしながら、
大部分の電気装置は音量が音質の一方しか連続的に変化
させることができないという問題を有している。このこ
とは演奏者が音楽的表現を自由に行うことの制限となっ
ている。この発明はアナログ変換器に加えられる圧力に
逆比例して変化する接触抵抗を備えた新規でしかも簡易
な感圧変換を利用する装置を提供するものである。電子
楽器に用いられた場合、複数のその様な可変抵抗器ある
いはスイッチが鍵盤を構成するために並行して設置され
る。又あるスイッチは楽器の１以上の楽器発生回路の特
性を変化させることによって、楽音変化させるために使
用される。

【０００３】感圧アナログスイッチは公知である。たと
えばルーベン（Ｒｕｂｅｎ）の米国特許第２，３７５，
１７８号とコスタンゾ（Ｃｏｓｔａｎｚｏ）の米国特許
第３，３８６，０６７号には２個の導体板の間に導電物
質を含んだ繊維状か海綿状の層を狭持したアナログスイ
ッチが開示されている。２個の導体板が一緒に圧縮され
るので狭持された層を通る電気導電路の数が増し、その
ためその層の電気抵抗が減少する。しかしながらこれら
の装置において中間層は圧縮力を解除した場合に、導体
板を離隔し、大部分の導電路を断つために弾力性を備え
ている必要がある。更に半導体の層は、上下の導体板間
の導電路数を増すためには巨視的な圧密の状態に依存す
る。従って狭持された層は比較的厚くなければならな
い。結局そのような装置では、繊維状か海綿状の層の弾
力性が使用につれ減退することがあり得、このためスイ
ッチの動作特性を低下させてしまう。

【０００４】ミッチェル（Ｍｉｔｃｈｅｌｌ）の米国特
許第３，８０６，４７１号においては、硫化モリブデン
のような感圧半導体物質が開示されていて、それは可変
抵抗器か変換器を構成するため導体板の間に挿入されて
いる。しかしながら、ミッチェルは体積抵抗、即ち硫化
モリブデン層の比較的厚い体積抵抗を利用している。一
方本発明は、例えば硫化モリブデン（詳しくは二硫化モ
リブデン）の非常に薄い層の接触抵抗あるいは表面抵抗
を利用している。特にミッチェルは抵抗層を通して３次
元的に広がった多数の有限な電流回路を形成するため５
０から６００メッシュの範囲の硫化モリブデンの粒子を
用いて０．００２５４から２．５４センチの厚さの硫化
モリブデンを開示している。圧縮されるとその容積中の
粒子間の電流回路が増して抵抗値が低下する。半導体層
は永久に２個の電極間に置かれている。

【０００５】上述の機能的相違に加えて、ミッチェルの
構造では半導体層は２個の導体板の間あるいは導体板と
非導体板との間に半導体表面が露出されず絶縁板か導体
板のどちらかと密接して配置されていなければならな
い。そのような形状は感圧層が必要上導体かあるいは他
の感圧層のどちらかと密接な接触にはないが、ある接触
を少くともしていなければならない出願人の発明とは基
本的に異なる。そのような配置は、ミッチェルが最初に
利用した個々の物質粒子の表面抵抗の利用よりむしろ構
成物の表面の物理的な接触抵抗の利用を容易にする。

【０００６】本発明の半導体層はまた１ミクロンオーダ
ーの粒子を用い層の厚さとしては好ましくは０．００２
５４センチ以下にすることを例示する。更に、種々の抵
抗値が周囲の表面接触の大小により生じるので、半導体
層の表面は最初に導体電極から空間的に離れているか接
触の関係にあってもよいが、対向する表面と密接に接触
しないようにしなければならない。薄い半導体層の表面
に導体電極が押下げられると、表面に沿って多数の接触
点が形成される。この接触点は圧力が加えられるに従い
増加し、導体板間あるいは半導体層の接点間の抵抗を減
じる。表面接触半導体層はバインダーで表面に保持され
た適当な微粒子からなる半導体層物質よりなる。

【０００７】本発明の薄い半導体層の重要な利点は半導
体層を形成するのに用いられる半導体物質とバインダー
とバインダーシンナーを混ぜ、ミクロン以下の厚みの層
を形成するために所望の層に吹きつけたり、シルクスク
リーン等してもよいことである。従って生産に要する労
力及び材料が格段に少なくなる。

【０００８】上記の利点に加えて、効果的に導体層を被
覆するために硫化モリブデン（詳しくは二硫化モリブデ
ン）を使用すると導体層が空気と接触するのを防止する
ことができる。このことは、空気に触れた時、徐々に腐
食する導体板を用いた時に起る問題を少なくすることが
可能である。たとえば、銅の導体板は大気に触れた場合
腐食する。これを防止するためには、高価な銀か、ある
いはそれに変わる類似の高価な物質を用いなければなら
ない。しかしながら、硫化モリブデンを吹きつけて導体
板を被覆処理すると腐食の程度が大きく減退し、銅のよ
うな低廉な導体材料を使用可能にできる。

【０００９】なお、導体板と半導体層の表面かあるいは
２個の半導体層の表面のどちらか一方が密接ではない
が、離隔しているというよりはむしろ接触の関係にある
という本発明の実施例の他の重要な利点は大部分のスウ
ィッチに固有のチャタリングを完全にではないまでも相
当低下することができることである。しかし、たとえチ
ャタリングがあっても、それはスイッチ装置の接点を横
切る抵抗が非常に大きい時にのみ生じるので、チャタリ
ングを生じる抵抗の変化による電圧の変化は非常に少な
くなる。従って本発明の実施例によるスイッチ構造はバ
ウンスを生じない。そのようなバウンスの生じないスイ
ッチはここで開示された改良形のバウンスのないスイッ
チに対し、常に要求のあるコンピュータ業界に重要な価
値のある商業上の応用範囲を有している。更にスイッチ
がバウンスを生じないのみならず、従来のバウンスの生
じないスイッチよりも低廉である。

【００１０】パールマンの米国特許第４，００４，６４
２号にはタッチ抵抗装置の楽器への使用が開示されてい
る。しかし、その装置では、ルーベンとコスタンゾに類
似した方法で半導体物質が２枚の間に狭持される。特に
パールマンは分散された黒鉛のような特別な物質を含ん
だ泡ゴムかあるいは泡状の合成重合物質のような弾力性
のある物質を用いている。そのスイッチの構造は、２枚
の導体板の間には挟まれた泡状の半導体層とオリフィス
を有する絶縁層を有している。こうして圧縮力がくわえ
られると、黒鉛で満たされた弾力性のある泡状の層は、
楽器を動作させるための電気的接触が生じるように絶縁
物質中のオリフィスに形を変えて入り込む。その後、加
えられた圧縮力は２枚の導体板間の抵抗を前述した方法
で低下させ、音量と音質を変化させるパールマンは多孔
性の泡状の物質を用いているため、大気が容易に排出さ
れ、多孔性の抵抗物質を通して復帰するので、スイッチ
が加圧された時、空洞に大気の圧縮が生ずる問題はな
い。更にパールマンは黒鉛の含浸された泡状の物質の物
理的弾性を利用しているので、その半導体層は本発明の
ものより本質的に厚い。更に半導体層の機械的弾性の低
下は又、スイッチ特性の退化を起す。

【００１１】従って、オン状態では感圧可変抵抗を有す
が圧力が除去された場合に、スイッチをオフ状態にする
ため半導体層の弾力性を用いないアナログ変換装置が望
ましい。更に、常に、２枚の導体板あるいは２個の電極
間に接触した比較的厚い半導体層を通した体積抵抗を用
いないアナログ変換装置が望ましい。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の実施例は、楽器
に適したコード（和音）キーボードに関する。そのよう
なコードキーボードでは、あるコードスイッチが押さえ
られた場合、１つ以上の楽音が作り出せるように多数の
コードスイッチがキーボード状に使用される。各々のコ
ードスイッチは、数個の個々には電気的に独立したタッ
チスイッチを設けることにより組み立てられる。そして
前記タッチスイッチは、ある接触力が加えられた場合に
数個のタッチスイッチを閉じるようにきわめて接近して
配置される。本発明の１つの特徴は、コードスイッチの
少くとも数個が（個々に電気的に分離した数個のスイッ
チが各コードスイッチを形成する。）共通のスイッチ接
触をするということである。この共通のスイッチ接触に
より、個々のスイッチが閉じた場合、２個以上の異なっ
た信号が混合される出力バスが提供される。この２重の
機能は２個の接点（そのうちの１個は他のスイッチと共
通になっている）間の半導体層と、他のスイッチのその
対応接点から電気的に離れているある接点を合体させる
ことにより可能となる。

【００１３】本発明の他の重要な利点は、コードが唯一
の接触力を加えることにより作り出せることである。そ
して、単に指を回転させることにより、接触力の加えら
れる位置を変化させて１以上のノートを加減することに
よりコードが変化させられる。これによりコードスイッ
チの１以上の電気的に独立なスイッチが開閉動作をす
る。この機能を達成させるため、個々のスイッチの別々
の接点を形成する個々のセグメントが各コードスイッチ
に設けられる。単一の接触力を加えることにより、上部
の単一の導体層を個々の導体のセグメントと電気的に接
触させることによって全てのスイッチが閉じられるよう
に、これ等セグメントは比較的接近しているが、非接触
関係に配置されている。異なった信号が各々のセグメン
トに結合されている。これ等の信号は抵抗層を通じて結
合し、単一の導体層のスイッチの第２の接点上で混合さ
れる。

【００１４】コードは演奏者が単に圧力を加える指を回
転させて簡単に変えることができる。この指を回転させ
ることにより、単一の導体層を他のセグメントと電気的
に接触させたり、あるいは従来接触していた１個以上の
セグメントと単一の導体層間の接触を断てる。

【００１５】本発明の他の実施例では、単一の接触力を
加えることにより、同時に種々の独立なスイッチング機
能を達成できる。その装置は電池駆動の楽器に特に適用
できる。前記楽器では、キーボードは通常の楽器に用い
られている弦や鍵に置換えるために抵抗網として相互接
続されたタッチスイッチからなる。前記楽器では、単一
の圧力を加えることにより２音コードを形成するため、
２つの楽音を発生できることが望まれている。また１つ
の楽音の周波数を少しだけ変えることができ、他の楽音
の周波数は一定に保つことができるスイッチ装置が望ま
れている。２音コードにおける、ある音を上記のように
変化させることができると新規な音楽効果が作り出せ
る。

【００１６】本発明により、２重のスイッチが同時に単
一の接触力に応答して動作する２重のスイッチ構造をも
った構成が可能となる。更に、本発明は印加される圧力
に逆比例してスイッチの接触抵抗が変化するように少く
とも１個のスイッチの接点を覆う半導体層を提供する。
急速に圧力を増減させてある楽音のビィブラートやトレ
モロの効果を、他の楽音の周波数を変えないで作り出せ
る。

【００１７】

【実施例】次に本発明を実施するための原理につき第１
図から第８図を参照して説明する。第１図に示すよう
に、アルログスイッチは第１と第２の導体板５０，５２
を有し、これ等はその間にギャップかチヤンバー６０を
形成するためのスペーサ５４によって互いに隔てられて
いる。少くとも導体板５０と５２の一方はスイッチを閉
じるためもう一方の導体板に向って押圧されるように弾
力性を有している。

【００１８】第１の導体板５０は、第２の導体板５２に
対向する面に銀あるいは他の導電物質の薄い導体層６６
が形成されたマイラーのような弾力性のある支持板６４
によって形成することができる。第２の導体板５２はそ
の上に薄い銅面７０が配置された堅いプラスチックの基
体部材６８から成る。もちろん基体部材６８は弾力があ
ってもよく、薄い面７０は銀かあるいは他の適当な導電
物質からなっていてもよい。アナログスイッチを電気的
に適当な利用回路に接続するために導線５６と５８が各
々銀層６６と銅面７０に接続される。

【００１９】最後に半導体物質を含む薄い層６２が銅面
７０上に吹き付けられるか被覆されるかあるいはその他
の方法で平坦に塗布される。もしくは半導体層６２を導
体層６６あるいは銅面７０と導体層６６の両方に、設け
るようにしてもよい。半導体物質は、スプレー法、スク
リーン法あるいは平滑な表面を形成するために平坦に塗
布される他の方法が可能な適当な組成をしていてもよ
い。たとえば半導体物質は液状にするため樹脂のような
バインダーと混合された１から１０ミクロンの大きさの
粒子を有する微粒子からなる硫化モリブデン（詳しくは
二硫化モリブデン）であってもよい。吹きつけに適当な
濃度にするため、樹脂シンナーが加えられてもよい。そ
の場合、バインダーと硫化モリブデンの微粒子の量は結
果的に得られる乾いた半導体層において、硫化モリブデ
ンに対するバインダーの重量比を約１：１になるように
選び、かつバインダー溶媒の量は少くともバインダーと
硫化モリブデンの微粒子とバインダーの溶媒が、スプレ
ー法あるいはスクリーン法あるいはその他の方法が可能
な濃度になるように選ぶ。そして準備された溶液を支持
板６４の導体層６６かあるいは基体部材６８上の銅の表
面７０上にスプレー法、スクリーン法あるいはその他の
方法で被覆し、湿った半導体層を形成し、次にその層を
乾かして半導体層を作る。もちろん半導体層は露出した
平滑な半導体層表面を有していれば任意の厚みを備えて
いてもよい。しかしながら半導体物質を保護し、厚い半
導体層が用いられる時に生じる表面の不均一性を最小に
するためには約０．００２５４センチ以下の厚さが好ま
しい。

【００２０】非常に薄い半導体層を用いることにより、
半導体物質を導体板５０の押し下げによって弾力的に動
かせることができる。更に、圧力が加えられた場合、減
少するのは表面接触抵抗であって体積抵抗ではないの
で、従来の装置よりも半導体物質の使用量は減少しスイ
ッチの製造はより迅速で容易になり、費用が少なくてす
む。半導体層を通した最小抵抗値は、半導体物質とバイ
ンダーの比を調節することにより選択できる。

【００２１】もちろん半導体物質を、均一で平滑な露出
面が得られるように任意の方法により、選ばれた表面上
でみがいたり、被覆したりあるいは配置してもよいこと
は明らかである。半導体表面に対し第２の導体を押しつ
けるために加えられる圧力の変化によって、接触点の数
が変化し、それに伴なって半導体部材を横切る抵抗値に
変化が起るように半導体表面上に多数の接触点が得られ
る限り、任意の半導体物質が用いられてもよい。半導体
層の抵抗値は半導体物質と樹脂の比を変更することによ
り変化させることが可能である。抵抗変化は、表面抵抗
に基づいているのであって、体積抵抗には存在しないの
で、バインダーと半導体物質との重量比は好ましくは約
１：１である。

【００２２】第２図に堅いプラスチックか弾力性のある
マイラー（ポリエチレンテレフタレート）かあるいは任
意の他の適当な物質からなる基体部材１２を有する感圧
可変接触抵抗アナログスイッチ１０が示されている。空
間的に隔てられた接触導体１４と１５からなる導体部１
３が基体部材１２の一方の表面に配置されている。絶縁
スペーサ１８が導体部１３の周囲の基体部材１２に取り
付けられている。覆い１９が、導体部１３とその間に囲
い部２４を形成するための絶縁スペーサ１８の上部に配
置されている。

【００２３】覆い１９はたとえば薄いマイラーのシート
からなる柔軟性のある支持部材２０からなる。導体部１
３に面した支持部材２０の側面には適当な樹脂、たとえ
ば米国のスペシャリティコーティングス アンド ケミ
カルズ株式会社（Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｏａｔｉｎｇ
ｓ ＆ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．）で発売してい
るＲ−２０のようなアクリル樹脂と硫化モリブデンの混
合物からなる感圧半導体層２２を吹きつける。一例では
吹きつけられる液状の組成は５から１０ｃｃの樹脂と、
４０ｃｃの樹脂シンナーと８．５グラムの硫化モリブデ
ンを混合することにより製造される。もちろん本発明の
精神から逸脱しないかぎり多数の他の樹脂と半導体物質
との組成を使用してもよい。硫化モリブデンはその低雑
音潤滑性のために好んで用いられるが、特に海綿状の鉄
粉と、鉄の酸化物あるいは炭化タングステン粉、酸化ス
ズ粉、硼素粉あるいは任意の他の半導体物質が用いられ
てもよい。

【００２４】覆い１９は、導体部１３に対して感圧抵抗
層２２が常に空間的に隔った関係にある（即ちスイッチ
が常開している）ように少くとも絶縁スペーサ１８の上
部に接着されているかあるいは機械的に固着される。覆
いの接着あるいは固着は空気のもれが生じるようになさ
れる。さもなければ後で他の実施例において言及するよ
うに、空気の流通路を設けなければならない。

【００２５】第３図では感圧抵抗層４２が導体部１３の
上部に配置され、更に、たとえば銀の極めて薄い層から
なる導体層３６が導体部１３上の抵抗層４２に面してい
る支持部材の表面上に配置されている。

【００２６】覆い１９が導体部１３と接触するように押
し下げられた場合、感圧抵抗層２２，４２あるいは６２
（それぞれ第２図，第３図および第１図に対応する）が
第１の接触導体と第２の接触導体の間で直列になるよう
に感圧半導体層が導体部１３と覆い１９との間に位置す
る限り他の構成も可能である。抵抗層に多かれ少なかれ
圧力が加えられると、それに伴ない表面接触が起り、隣
接した導体間の抵抗が変化する。

【００２７】再び第２図と第３図に関して、支持部材２
０が押圧されると囲い部２４に蓄えられた空気が圧縮さ
れてたとえば覆い１９と絶縁スペーサ１８との間、ある
いは絶縁スペーサ１８と基体部材１２との間の接合点を
通って排出される。圧力が覆い１９から取り去られると
支持部材２０の弾性力は囲い部２４に生じる部分的真空
状態を克服するには不充分で、覆い１９は押圧された状
態のままに保たれる。このため、スイッチ１０は常開状
態に復帰するのを妨げられる。この問題をさけるため覆
いが圧縮されたり、圧力が除去された場合基体部材１２
を貫通するオリフィス２６を設けて覆いを押したりある
いは離したりするときに空気が囲い部２４に流入したり
囲い部２４から流出したりするようにする。もちろん他
の適当な圧力解放機構が可能で、たとえばリオフィス２
６を覆い１９あるいは絶縁スペーサ１８に設けるように
してもよい。しかしながら図示したように基体部材１２
にオリフィス２６を設けることが望ましい。

【００２８】次に第４図には使用可能な導体パターンが
概略的に示されている。特に感圧可変抵抗アナログスイ
ッチが接触導体１４，１６のパターンと利用回路２８に
対する接続関係を示すため、覆いを取り除いた形で示さ
れている。特に第１の導線３２は利用回路２８の一方の
入力端子と、異なる径を有しかつ端部が開いた複数の円
形状の接触導体１６との間に接続されている。第２の導
線３４は利用回路２８の他の端子と、異なる径を有しか
つ端部が開いた複数の接触導体１４との間に接続されて
いる。接触導体１６と１４の円状部は各々空間に離隔し
た状態で互いに挟み合うようにされ、導体部１３を囲む
絶縁リングのような絶縁スペーサ１８と共に基体部材１
２上に配置される。このように覆い１９を押圧すること
により、接触導体１６と接触導体１４との間の半導体層
によって形成される抵抗３１を通して電気的通路が形成
される。圧力を印加して導線３２と３４間に生じる抵抗
値の範囲は接触導体１４と１６間の間隔を増加すること
により増加させられる。

【００２９】第５図には加えられる圧力に逆比例して変
化する表面接触抵抗を有するバウンスの生じないスイッ
チ装置を提供する本発明の原理を示す他の例が示されて
いる。特に、バウンスを生じないスイッチ装置１００は
マイラーや堅い可塑性の物質あるいは、任意の他の非導
電性材料からなる第１の支持部材１０２を有している。
第１の導体１０４は支持部材１０２上に配置され、第１
の感圧抵抗層１０６が第１の導体１０４上にこれと電気
的に接触するように配置される。

【００３０】第１の感圧層１０６と対向するようにマイ
ラーや堅いプラスチックあるいは他の適当な非導電性の
物質である支持部材１１０、支持部材１１０の一方の表
面に配置された導体１１２と、導体１１２を覆いそれと
電気的導通関係にあるように配置された第２の感圧層１
１４を含む構造体が設けられる。第２の支持部材１１
０、第２の導体１１２と第２の感圧層１１４からなる構
造体は第１の支持部材１０２と、第１の導体１０４、第
１の感圧層１０６からなる構造体に対向するように位置
付けされる。第１の感圧層１０６の露出面１０８は第２
の感圧層１１４の露出表面１１６と密接ではない接触関
係にあり、これにより密接でない接合部１１８を形成す
る。

【００３１】前に示したように、第１と第２の感圧層は
もっと大きな形状も可能であるが、好ましくは数ミクロ
ンの大きさの粒子からなる特別な粒子状の半導体物質か
ら形成される。微粒子からなる半導体物質はバインダー
物質、必要ならばバインダーシンナーと混合されて導体
１０４と１１２に各々スプレー法、シルクスクリーン法
あるいは他の方法で配置される。このようにして形成さ
れた感圧層１０６と１１４はその平均表面から外に突出
した多くの粒子を有していて微粒子からなる半導体物質
の微小な突起を形成する。この微小な突起のため、第１
と第２の感圧層は密接でない電気的接触をする。しかし
ながら、圧力が加えられて２表面が合い、圧縮されると
感圧層上に微小な突起は互いに押し合って、更に電気的
接点の数を増して接合部１１８の抵抗を減じる。しかし
ながら、既に少数の電気的接触点は存在しているので
（各々の感圧層が互いに圧縮されていない場合、接触点
は非常に少なく、このため接合部は非常に高い抵抗にな
っているが）従来のスイッチにおいて機械的接点がお互
いに接触した場合に生じるチャタリングはほとんど除去
される。更にチャタリングは接合部１１８の抵抗が非常
に高くて、接合部１１８の電圧降下が非常に高いときの
み起る。

【００３２】動作時圧力が加えられて感圧層が相互に圧
縮し合うと、半導体部材の微小な突起間の接触点の数が
増し、このため接合部１１８の抵抗が減少し、接合部の
電圧降下を減少させる。したがってしきい値回路あるい
は利用回路１２２に導体１０４を接続している導線１２
８上の出力電圧が第６図に示すように増加する。そして
この出力電圧をしきい値回路１２２に印加することによ
ってしきい値回路１２２の出力部１３０でバウンスがな
く、チャタリングもないオフ状態からオン状態への切り
替えを第７図に示すように達成することができる。

【００３３】次に第８図には唯一の導体が感圧層を有し
ている本発明の原理を示す他の例が示されている。この
例では密接な電気的接触関係にあるように配置された感
圧層１３４を有する導体１３２が絶縁支持部材１３０の
上部に配置されている。第２の導体１３８は同様に第２
の支持部材１４０上に配置されている。第２の導体１３
８は感圧層１３４の表面１３６と密接ではないが接触関
係にあるように配置されている。前に説明したと同じよ
うに、微細な突起により、導体１３８は半導体層１３２
とほとんど非導通関係にありこのため導体１３８と感圧
層表面１３６との間に非常に高い接触抵抗が生じる。

【００３４】この例によれば種々の粒子の大きさや層の
厚みを選ぶことは可能ではあるが、スイッチの接点を開
閉することにより生じる電気的なチャタリングの量と硫
化モリブデンの粒子の大きさとの間には明らかに逆比例
の関係が存在することが見出された。すなわち硫化モリ
ブデンの粒子を細かくすればする程、スイッチを開から
閉状態へ、あるいは逆の状態への切り替えはより滑らか
になる。特に粒子径が１ミクロン以下あるいは好ましく
は約０．７ミクロンの場合に、ほとんどチャタリングの
ないスイッチの切り替えができる。

【００３５】第９図と第１０図は本発明による圧力で作
動する２重のスイッチ装置を示している。このスイッチ
装置はマイラーの薄いシートのような柔軟な弾力性のあ
る物質からなる支持部材２１２を有している。支持部材
２１２は、更に第１の部分２１４あるいは底部と第２の
部分２１６あるいは上部を有している。支持部材の第１
の部分２１４と第２の部分２１６は、第２の部分２１６
が第１の部分２１４に対して、離れたまま被さるように
折り曲げられる折り曲げ線２１８によって区分される。

【００３６】複数の導体が支持部材２１２上に配置され
る。第１の端子２２２に電気的に接続される第１の導体
２２０が第９図ではＵ字形で示されているが任意のパタ
ーンでもよい第１のパターン２２４で支持部材２１２の
表面上に配置される。電気的に第２の端子２３２に接続
される第２の導体２３０は、第９図においては第１の導
体２２０のＵ字形のパターン２２４の足間に位置した直
線の導体パターンである第２のパターン２３４で支持部
材２１２上に配置される。第１の導体２２０の第１のパ
ターン２２４と第２の導体２３０の第２のパターン２３
４は支持部材２１２の第１の部分２１４上に配置されて
いる。

【００３７】第３の導体２４０は電気的に第３の端子２
４２に接続されており、第１の導体パターン２２４と鏡
像的関係にある導体パターン２４４で支持部材２１２の
第２の部分２１６上に配置される。第４の導体２５０が
電気的に第４の端子２５２と接続されている。第４の導
体２５０は第１の部分２１４を横切って支持部材２１２
の第２の部分２１６まで配置されている。第４の導体２
５０は第２のパターン２３４と鏡像的関係にあるパター
ン２５４で支持部材２１２の第２の部分２１６上に配置
される。

【００３８】半導体層２６０が第１、第２，第３，第４
の導体の少くとも１個の導体上に配置される。もちろん
半導体層２６０は第９図のように複数の導体上に配置さ
れていてもよい。第９図では半導体層は第１及び第３の
導体２２０と２４０上に配置されている。このため半導
体層２６０が配置されている導体への直接的な電気的接
触は生じない。むしろ電気的接触は半導体層を通して生
じねばならない。このため導体２２０と２４０によって
形成されるスイッチと直列に電気的な抵抗があるように
導体２２０と２４０間に接触抵抗が効果的に形成され
る。

【００３９】本発明による２重の圧力動作形スイッチの
構造は、折り返し線２１８に沿って支持部材２１２を折
り返すことにより形成することができる。その場合第１
の導体２２０と第３の導体２４０のパターン及び第２の
導体２３０と第４の導体２５０のパターンは縦方向に整
列する。従って、第１と第３の導体は２重スイッチ装置
の１個のスイッチ接点を形成し、第２と第４の導体は第
２のスイッチ接点を形成する。

【００４０】スペイサー２６２が第１の導体２２０と第
３の導体２４０を、又、第２の導体２３０と第４の導体
２５０を空間的に離れた関係に維持するため、第１の部
分と第２の部分との間の導体の周囲に配置される。更に
縦方向に印加される力により、第１と第３の導体２２０
と２４０及び第２と第４の導体２３０と２５０が同時に
電気的導通関係になるように、第１の部分２１４上の第
１の導体２２０と第２の導体２３０及び第２の部分２１
６上の第３の導体２４０と第４の導体２５０は横方向に
近接していなければならない。

【００４１】上に説明したスイッチ装置は楽器に使用さ
れてもよい。特に第１と第２の利用回路２６４と２６６
を有する楽器に使用されてもよい。第１の利用回路２６
４は第１の周波数を有する第１の楽音を発生し、第２の
利用回路２６６は第２の周波数を有する第２の楽音を発
生するかあるいはたとえば第１の楽音の音量を調整する
ために設けられる。利用回路２６４と２６６はたとえば
楽音を回路中の選択された抵抗器の値を変化させること
により、変化させることができる米国特許第３，６０
９，２０３号あるいは第３，７９６，７５６号において
開示されているごとき任意の適当な回路構成をしていて
よい。本発明のある重要な利点は、半導体組成層２６０
により、ある利用回路の抵抗を、圧力の作用で変化でき
ることである。

【００４２】指で前記した２重スイッチ装置に、第１０
図に示すように力を加えることにより、２個の楽音ある
いは１個の楽音のパラメータを同時に制御できる。この
力により、第１と第３の導体２２０，２４０からなる第
１のスイッチと、第２と第４の導体２３０と２５０から
なる第２のスイッチが閉じる。第９図と第１０図に示さ
れている第１の導体２２０と第３の導体２４０上に配置
された半導体層２６０のため第１と第３の導体２２０と
２４０が直接接触することを防止され、この結果第１と
第３の導体２２０と２４０が閉じると、電流は半導体層
２６０を介して流れる。半導体層が接触する力の量を変
化させると接触抵抗量を変化させることが可能である。
こうして、本発明の好ましい実施例では、スイッチ装置
に加えられる指の圧力の変化により、第１の利用回路２
６４によって作り出せる楽音の周波数を、半導体層に接
続していない他の利用回路２６６からの周波数は一定に
保ちながら変化させることができる。前記スイッチ装置
により楽器のための音響効果を提供できる。

【００４３】構造上の様々な変更が可能であることはも
ちろん言うまでもない。たとえば支持部材の導体により
形成されるパターンは、２個のスイッチの導体が互いに
十分接近していて、操作者の指で同時に作動できれば任
意の構造を有していてよい。更に第１と第３の端子が第
１の支持部材に、第２と第４の端子が第２の支持部材に
取り付けられていてもよい。

【００４４】この実施例では唯一個の支持部だけが柔軟
であればよくしたがって他の支持部は堅くてもよい。

【００４５】２重構造のスイッチは他の多くの応用が可
能である。たとえば一方のスイッチは回路と電源との間
に接続されて回路の開閉を行い、他方のスイッチは、た
とえば音量を変化させるために使用することができる。

【００４６】前述した半導体層の重要な利点は、半導体
層を含んだスイッチをほとんどバウンスの生じないもの
にすることである。このため半導体層はスイッチ接点が
最初に接触した時に生じる信号のスパイクを生じさせな
い接触抵抗を与える。

【００４７】第１１図には本発明の他の実施例が示され
ている。これは、第１の支持部材２７０と第２の支持部
材２７２からなる。第１の支持部材２７０は柔軟なマイ
ラー、堅い可塑性の物質、あるいは他の適当な非導電支
持部材である。また第２の支持部材２７２は第１の支持
部材２７０と向き合い、ある一定の間隔を保って位置し
ている。第１の導体２７４は第１の支持部材２７０の表
面上に配置されている。導体２７４は複数のインターデ
ジタル電極指２７８を有する第１の接点部材２７６を含
んでいる。第２の接点部材２８０もまた複数のインター
デジタル電極指２８２を有している。第１の接点部材２
７６は電気的に第１の端子２８４に接続されていて、第
２の接点部材２８０は電気的に第２の端子２８６に接続
されている。第１の利用回路２８８が第９図の実施例で
既に説明したように第１の端子２８４と第２の端子２８
６間に電気的に接続される。

【００４８】第２の導体２９０が同様に第１の支持部材
２７０の表面に配置されている。第２の導体２９０は第
１の導体２７４の囲りに配置されたＵ字形のパターンを
している。前述の実施例のように第１の導体２７４と第
２の導体２９０は、単一の縦方向に印加される圧力が第
１の導体２７４と第２の導体２９０をそれぞれ有するス
イッチを同時に作動させるように、第１の支持部材上に
横方向に十分近接して配置されている。

【００４９】第１１図に示される本発明の実施例はまた
第２の支持部材２７２の一方の表面上に第１の導体２７
４と対向するように配置された第３の導体２９２と、第
２の支持部材２７２の同一の表面上に第２の導体２９０
と対向するように配置された第４の導体２９４を具備し
ている。そのため第１の導体２７４と第３の導体２９２
が第１のスイッチの接点を形成し、第２の導体２９０と
第４の導体２９４が第２のスイッチの接点を形成する。

【００５０】この実施例においては、第３の導体２９２
は第１の導体２７４を全て十分に覆う形状を有する第２
の支持部材２７２上の導電部である。第４の導体２９４
は第２の導体２９０に対応した大きさと形状を有してい
る。第１，第２，第３と第４の導体２７４，２９０，２
９２と２９４は任意の適当な物質からなっていてよく、
たとえば吹き付けられた銀の薄い層、銅の薄い層あるい
は他の適当な導電物質であってもよい。

【００５１】可変接触抵抗を得るために、半導体層２９
６が第１の導体２７４を覆うように配置されていてよ
い。又半導体層２９６は第３の導体２９２を覆うように
配置されていてよい。あるいは２個のスイッチが可変接
触抵抗を有するようにするためには半導体層は第２と第
４の導体２９０，２９４の一方かあるいは両方上に配置
されていてもよい。

【００５２】更に他の実施例では半導体層２９６はなく
てもよく、第３の導体２９２は単に半導体組成で形成さ
れていてもよい。この場合前に説明した銀層や銅層の分
離した導電層を第３の導体２９２に設ける必要はない。
もちろん、これはインターデジタル電極指２７８と２８
０の各々が十分に接近して、半導体層の横方向の抵抗
が、最大の圧力が加えられた時比較的低いために可能と
なる。第２の利用回路２９８は第２の導体２９０と第４
の導体２９４との間に接続される。

【００５３】複数の同様な２重スイッチを鍵盤構造に配
列することができ、この場合各スイッチの第４の接点を
共通に接続すると、複数の２重スイッチを鍵盤構造に相
互に接続する接点の個数を最小にすることができる。

【００５４】本発明によれば、特に電子楽器のタッチボ
ードを構成するのに適した多重タッチスイッチ装置が提
供される。多重タッチスイッチ装置では、スイッチ装置
の１個の導体が異なった周波数を有する２個以上の信号
を混合する働きを果し、これにより和音（コード）を発
生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】隔てられた２個の導体間に位置した感圧被覆層
を有した感圧アナログスイッチの平断面図である。

【図２】感圧アナログスイッチの好ましい平断面図であ
る。

【図３】薄い抵抗被覆を導体上に有した感圧アナログス
イッチの平断面図である。

【図４】利用回路に接続された覆いをとった感圧アナロ
グスイッチの略図である。

【図５】バウンスの生じないスイッチ装置の側断面図で
ある。

【図６】２個の半導体層に印加される圧力が増加する場
合の半導体層間の電圧変化を示す圧力と電圧の図であ
る。

【図７】図５に示されるバウンスの生じないスイッチの
出力を示す図である。

【図８】唯一の半導体層を有するバウンスの生じないス
イッチの側断面図である。

【図９】折り曲げられていない２個の横に並んだ変換ス
イッチの分解部分略図である。

【図１０】図９に示されるスイッチ装置の１０−１０線
の断面図である。

【図１１】２個の横に並んだスイッチの他の分解部分略
図である。

【符号の説明】

２１２ 支持部材 ２１４ 支持部材の第１の部分 ２１６ 支持部材の第２の部分 ２２０ 第１の導体 ２３０ 第２の導体 ２６０ 半導体層 ２４０ 第３の導体 ２５０ 第４の導体 ２６４ 第１の利用回路 ２６６ 第２の利用回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 １４０９３７ (32)優先日 1980年４月16日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチ装置と、第１の利用回路と、第
   ２の利用回路とからなり、前記スイッチ装置は第１の支
   持部材と、第１の支持部材上に配置された第１の導体
   と、第１の支持部材上に配置された第２の導体と、第２
   の支持部材と、第２の支持部材上に配置された第３の導
   体と、第２の支持部材上に配置された第４の導体と、多
   数の表面接点位置を与えるために微粒子からなる多数の
   微小突起をもつ表面を有する感圧半導体層からなり、前
   記第１と第２の支持部材は離隔して対向配置され、第１
   と第３の導体と第２と第４の導体は同時に作動するよう
   に近接して配置され、前記第１と第３の導体とかつ第２
   と第４の導体はそれぞれ互いに圧力の印加に応答して電
   気的導通関係になるように可動であり、前記感圧半導体
   層は第１と第３の導体対と第２と第４の導体対の少なく
   とも１つの導体対間に表面接触抵抗が形成されるために
   その導体対間に配置され、前記表面接触抵抗は圧力の変
   化に応答して変化し、前記第１の利用回路は第１と第３
   の導体の間に接続され、前記第２の利用回路は第２と第
   ４の導体の間に接続されていることを特徴とする楽音発
   生装置。
2. 【請求項２】 ２重構造のスイッチ装置と、第１の利用
   回路と、第２の利用回路とからなり、前記２重構造スイ
   ッチ装置は第１の部分と第２の部分を有する折り曲げ可
   能な支持部材と、支持部材の第１の部分に配置された第
   １の導体と、支持部材の第１の部分に配置された第２の
   導体と、支持部材の第２の部分に配置された第３の導体
   と、支持部材の第２の部分に配置された第４の導体と、
   表面接触抵抗を形成するための第１、第２、第３、第４
   の導体の少なくとも１つを覆うために配置された感圧半
   導体層からなり、該感圧半導体層は多数の表面接点位置
   を与えるために微粒子からなる多数の微小突起をもつ表
   面を有し、前記支持部材は第１と第３の導体が第２と第
   ４の導体を離隔し、向き合って配列するために折り曲げ
   られ、前記第１と第３の導体及び第２と第４の導体は各
   々第１と第２のスイッチを形成し、第１と第３の導体及
   び第２と第４の導体の各々が電気的導通関係になるよう
   に可動であり、前記第１と第２のスイッチは圧力に応答
   して同時に動作可能であり、更に前記第１の利用回路は
   第１と第３の導体に接続され、前記第２の利用回路は第
   ２と第４の導体間に接続されていることを特徴とする楽
   音発生装置。