JPH08339188A - 操作子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、操作が確実な光学式の操作子装
置を提供する。 【構成】コントロールパネル板７を溝部を有する波状に
形成し、その溝部を操作部とする。この操作部の両側面
に多数の開口部を設け、この開口部の一方から、ＬＥＤ
等の発光素子を用いて光を照射し、反対側の開口部でこ
の光をフォトトランジスタ等の受光素子を用いて受光す
る。受光素子が光を受光しているときは、操作がないこ
とを示している。利用者は、指でこの操作部に接触する
ことによって、この操作子を操作する。操作部が操作さ
れると、指によって開口部が閉じて受光素子に光が入光
しなくなるため、これを検出することによって操作があ
ったことを検出する。なお、開口部が閉じられると、外
乱光も遮断されるため、外光の強いところでも誤動作し
ない。また、発光素子の光を変調する必要もない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば、電子楽器
のコントロールパネル等に設けられる操作子装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子オルガン等の電子楽器には、多くの
スイッチ類が設けられている。従来のスイッチは機械ス
イッチであったため、故障することが多く信頼性が低い
うえ交換が大変であった。このため、電子楽器等におい
ても特開平５−２３４４７７号公報に示された光学式の
スイッチの実施が検討されている。この技術は、発光部
と受光部がセットになっており、指などの接近により指
の光反射をセンスしてスイッチングするものである。ま
た、外部からの外乱光により誤動作を防止する意味で発
光体に変調をかけて変調発光する技術も提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
変調光を用いても、同一周波数もしくは整数倍あるいは
整数分の１の関連周波数を有する変調発光体が近くにあ
ればやはり誤動作をする可能性があり、これを避けるた
めさらに複雑な変調等の余分な構成・システムを付加し
なければならないため、操作子装置自体が高価になって
しまう欠点があった。

【０００４】この発明は、操作が確実で構成が簡略な光
学式の操作子装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１の発
明は、底面とこの底面を挟む一方および他方の側面で形
成される溝状の操作部と、一方の側面に設けられた発光
手段，他方の側面に設けられた受光手段および該受光手
段が前記発光手段の光を受光しなくなったとき操作あり
と判断して操作検出情報を出力する情報出力手段からな
るスイッチ部とを備え、さらに、前記スイッチ部の位置
に対応する下方に設けられ前記操作検出情報によってそ
の表示が切り換えられる表示器を備えたことを特徴とす
る。

【０００６】この出願の請求項２の発明は、前記スイッ
チ部および表示器を、前記操作部の溝方向に沿って複数
配設したことを特徴とする。

【０００７】この出願の請求項３の発明は、前記溝状の
操作部の幅を手指の幅とほぼ等しく形成したことを特徴
とする。

【０００８】この出願の請求項４の発明は、前記溝を形
成する両側面を底面側に間隔を狭めて形成したことを特
徴とする。

【０００９】この出願の請求項５の発明は、前記一方ま
たは他方の側面が指等の遮光体をスライドさせる場合の
スライドガイドとなっていることを特徴とする。

【００１０】この出願の請求項６の発明は、前記受光手
段を、該他方の側面に設けられた開口部と、該開口部内
部に設けられた受光素子と、該受光素子と開口部とを連
結する光漏れ防止部とで構成したことを特徴とする。

【００１１】この出願の請求項７の発明は、前記受光手
段が受光素子と導光体とからなり、少なくとも該導光体
を前記他方の側面の上方に、受光素子を前記他方の側面
の下方に配設したことを特徴とする。

【００１２】この出願の請求項８の発明は、前記発光手
段が発光素子と導光体とからなり、少なくとも該導光体
を前記一方の側面の上方に、発光素子を前記一方の側面
の下方に配設したことを特徴とする。

【００１３】この出願の請求項９の発明は、前記複数の
発光手段を、１つの発光素子と該発光素子の光を各発光
手段に対向する位置に伝達する導光体とで構成したこと
を特徴とする。

【００１４】この出願の請求項１０の発明は、前記複数
の受光手段を、１つの受光素子と各発光手段から受光し
た光を該受光素子に伝達する導光体とで構成したことを
特徴とする。

【００１５】この出願の請求項１１の発明は、前記導光
体を光ファイバとしたことを特徴とする。

【００１６】この出願の請求項１２の発明は、前記導光
体をレンズ体としたことを特徴とする。

【００１７】この出願の請求項１３の発明は、底面とこ
の底面を挟む一方および他方の側面で形成される溝状の
操作部と、一方の側面に設けられた発光手段，他方の側
面に設けられた受光手段および該受光手段が前記発光手
段の光を受光しなくなったとき操作ありと判断して操作
検出情報を出力する情報出力手段からなるスイッチ部か
らなる操作子を複数並列して設け、さらに、隣接する操
作子の発光手段同士または受光手段同士を一体に構成し
たことを特徴とする。

【００１８】

【作用】請求項１の発明では、操作部を指で操作するこ
とによってスイッチングが行われる。スイッチ部は、該
溝状の操作部の一方の側面に設けられた発光手段、他方
の側面に設けられた受光手段、前記操作により受光手段
が発光手段の光を受光しなくなったとき操作ありと判断
する手段からなる。また、この操作部の下方に表示器を
設け、操作によってこの表示器の表示を切り換える。こ
れにより、操作された位置の表示が切り換えられること
になり、操作と表示の一体感を実現することができる。

【００１９】請求項２の発明では、１つの溝部に複数の
スイッチ部を設けた。これにより、利用者は、指を溝に
沿ってスライドさせて複数のスイッチ部を連続して操作
することができるようになり、ボリュームやドローバと
して用いることができる。

【００２０】請求項３の発明では、溝状の操作部の幅を
手指の幅とほぼ等しく形成した。これにより、指の操作
で光の遮断を確実化することができる。

【００２１】請求項４の発明では、溝を形成する両側面
を底面側に間隔を狭めて形成した。これにより、太い指
や細い指で操作された場合でも、その指と幅が一致する
とこで光が遮断され、操作が確実になる。

【００２２】請求項５の発明では、側面が指などの遮光
体をスライドさせるスライドガイドとなるため操作性が
極めてよい。特に、この操作子装置を電子楽器等におけ
るドローバーとして用いた場合、従来の機械式のドロー
バーの感覚で操作することができる。

【００２３】請求項６の発明では、受光手段を側面に設
けられた開口部と、該開口部内部に設けられた受光素子
と、該受光素子と開口部とを連結する光漏れ防止部とで
構成した。これにより、光の伝達と遮光を確実化するこ
とができる。

【００２４】請求項７の発明では、導光体を前記他方の
側面の上方に、受光素子を前記他方の側面の下方に配設
したことにより、受光素子ではなく表示器上に指等を置
くことでスイッチ部を操作することができ、感覚的に違
和感のない操作感を得ることができる。

【００２５】請求項８の発明では、導光体を前記他方の
側面の上方に、発光素子を前記一方の側面の下方に配設
したことにより、発光素子ではなく表示器上に指等を置
くことでスイッチ部を操作することができ、感覚的に違
和感のない操作感を得ることができる。

【００２６】請求項９の発明では、複数の発光手段とし
て、１つの発光素子と該発光素子の光を各発光手段に対
向する位置に伝達する導光体とを設けた。これにより、
部品点数を減少させるとともに、発光素子を設ける位置
が自由になる。

【００２７】請求項１０の発明では、複数の受光手段と
して、１つの受光素子と各発光手段から受光した光を該
受光素子に伝達する導光体とを設けた。これにより、部
品点数を減少させるとともに、受光素子を設ける位置が
自由になる。

【００２８】請求項１１の発明では、導光体として光フ
ァイバを用いた。これにより、光漏れ防止用の部材を用
いなくても、任意の位置に光を伝達することができる。

【００２９】請求項１２の発明では、導光体をレンズ体
で構成した。これにより、効率のよい光伝送を行うこと
ができる。

【００３０】請求項１３の発明では、操作子装置を複数
平行して設け、隣接する操作子装置の発光手段または受
光手段を共用した。これにより、部品点数をより少なく
することができる。

【００３１】

【実施例】図１はこの発明の実施例である操作子装置が
適用される電子楽器のコントロールパネル付近の構成を
示す図である。鍵盤１０２の上にコントロールパネル１
０３が設けられ、コントロールパネル１０３上には複数
の操作子装置１０１が、あるものはスイッチＳとして、
また、あるものはボリュームＶ（ドローバ）として並列
に配置されている。

【００３２】図２，図３，図４は同操作子装置の構造を
説明するための図である。この実施例の操作子装置は請
求項１乃至６に対応している。図２は同操作子装置の一
部断面斜視図であって、図３におけるＢ−Ｂ矢視図であ
る。図３は同操作子装置の操作態様を説明する図であっ
て図２におけるＡ−Ａの矢視図である。図４は同操作子
装置の内壁部材の構造図であって屋根板部２２（図２参
照）を取り除いたところを示す斜視図である。

【００３３】該操作子装置の概略構造は、回路基板１上
に回路素子としてスイッチング検出用発光手段（発光ダ
イオードＬＥＤ）４，検出手段（受光阻止用フォトトラ
ンジスタ）５および表示用ＬＥＤ６が実装され、この実
装位置に合わせて内壁部材２，３（屋根板部材２２を含
む）が基板１上にセットされ、この上からコントロール
パネル板７が被せられて構成されている。

【００３４】コントロールパネル板７は波型に形成さ
れ、帯状の頂面７３と底面７０が平行に配置されてい
る。底面７０とこの底面７０を挟む側面７１，７２によ
って１つの操作部ＯＰが構成される。さらに、側面７１
の反対側に形成される側面７１１と側面７２２とで他の
操作部が形成され、側面７２の反対側に形成される側面
７２３とこれに対向するさらに右側の側面（図示せず）
とでさらに他の操作部が形成される。このようにして、
多数の操作部（ボリューム）が図１のＶ₁ 〜Ｖ_n として
形成される。なお、図１は、便宜上従来のディジタルス
イッチタイプの電子ドローバのように描いて省略した。
コントロールパネル板７は、頂面７３および両側面７
１，７２が茶色等の不透明色に染色され、底面７０は透
明または半透明の透光性の素材で構成されている。すな
わち、このコントロールパネル板は、いわゆる２色成形
で頂面７３、側面７１，７２を不透明にし、底面７０を
透光性にしている。これ以外にも、全体を透光性素材で
成形したのちシールの貼付けや塗装によって頂面７３、
側面７１，７２を不透明にするようにしてもよい。

【００３５】側面７１，７２の底面寄りに７個ずつの開
口部７１ａ〜７１ｇ，７２ａ〜７２ｇが底面７０に沿っ
て開設されている。開口部７１ａ〜７１ｇの内部に発光
手段（発光素子）であるＬＥＤ４が設けられている。こ
のＬＥＤ４は指による操作部ＯＰの操作を検出するため
に常時発光させ、操作あり時に遮光するためのスイッチ
検出用ＬＥＤである。開口部７２ａの内部に受光素子で
あるフォトトランジスタ５が設けられている。そして、
通常はＬＥＤ４の光がフォトトランジスタ５に入光して
いる。このＬＥＤ４，フォトトランジスタ５および後述
の受光回路がこの発明のスイッチ部ＳＷを構成する。

【００３６】また、回路基板１の各スイッチ部に対応す
る位置には、７個の表示用ＬＥＤ６ａ〜６ｇが一列に配
列して実装されている。底面７０のＬＥＤ６の対応部分
は透光性（半透明が好ましい）であるため、この表示用
ＬＥＤ６が点灯すると演奏者に視認可能となる。

【００３７】この操作子装置では、１つの操作部（底面
７０と両側面７１，７２）に７個のスイッチ部が配列さ
れているため、開口部７１ａ，７２ａ、ＬＥＤ４、フォ
トトランジスタ５および表示用ＬＥＤ６はそれぞれ７個
ずつ対応して設けられることになる（図２参照）。

【００３８】なお、この実施例では、底面７０を透光性
にしてその下方に表示用ＬＥＤ６を設けたが、底面７０
は不透明にし、該底面７０の上に表示用ＬＥＤ６を実装
するようにしてもよい。この場合、底面７０に表示用Ｌ
ＥＤ６を収納する凹部を形成すると、ツライチで滑りの
よい操作部を構成することができる。

【００３９】このような操作子装置を、演奏者は、図３
に示すように、操作部ＯＰ（底面７０と両側面７１，７
２で囲まれるエリア）に指を先端を触れるさせることに
より、または、指の先端をこの溝状の操作部内で上下さ
せることにより操作する。操作部はほぼ演奏者の指が納
まる幅（１．５ｃｍ程度）に形成され、底面７０に近づ
くほど幅が狭くなるように、すなわち、両側面７１，７
２の間隔が狭くなるようになっている。このような指の
操作により、開口部７１ａ，７２ａ間、すなわち、ＬＥ
Ｄ４，フォトトランジスタ５間が指で塞がれ、フォトト
ランジスタ５がＬＥＤ４の光を受光しなくなる。これを
後述の受光回路が検出し、操作があったことを判断す
る。両側面７１，７２を先すぼまり構造とすることによ
り大人から子供までの指操作が確実に検出される。な
お、たとえ指が大き過ぎたり小さ過ぎたりしても受光用
側面のみを確実に操作することによりスイッチングが確
実になされる。

【００４０】図４は発光側の内壁部材２の断面図であ
る。内壁部材２は、仕切り部材２１，屋根板部２２およ
び底板部２３からなっているが、この図は屋根板部２２
を切り欠いた図である。また、この実施例において複数
の操作子装置１０１ａ，１０１ｂが隣接して配置されて
いるが、これら隣接する操作子装置１０１ａ，１０１ｂ
間で発光手段（ＬＥＤ４）が共用されている。すなわ
ち、操作子装置１０１ａ，１０１ｂの１４個（７×２）
の開口部を７個のＬＥＤで賄っている。

【００４１】内壁部材２の内部は仕切り部材２１によっ
て７個の区画２０に分割されている。各区画が前記７個
の開口部７１ａ〜７１ｇおよび７個のＬＥＤ４に対応し
ている。各区画は中央部２０ａと操作部１０１ａ側の右
区画２０ｂおよび操作部１０１ｂ側の左区画２０ｃから
なっており、中央部２０ａの底板部２３が切り欠かれ透
孔ｏｆとなっている。この内壁部材２を回路基板１上に
セットしたとき、この透孔ｏｆを介してＬＥＤ４が内壁
部材２内へ挿入される。ＬＥＤ４が点灯するとその光は
右区画２０ｂを介して操作部１０１ａに出力されるとと
もに、左区画２０ｃを介して操作部１０１ｂに出力され
る。なお、右区画２０ｂ，左区画２０ｃには導光体であ
るレンズ体８が嵌入されている。これにより、集光性を
高めるとともに埃等が中に入り込むのを防止している。

【００４２】一方、この発明の光漏れ防止部である受光
素子側の内壁部材３は上記発光素子側の内壁部材２とほ
ぼ同様であるが、隣接する操作子装置間で受光素子（フ
ォトトランジスタ６）を共用していない。このため、図
２で示す仕切り部材３１は、連続する開口部を仕切るた
め、図４の仕切り部材２１と同様にそれらの境界に設け
られているほか、隣接する操作子間にも（図４を流用図
示するＳＰ部に指操作方向に並行に）設けられ、これに
より区画が１４個に分割されている。この各区画が隣接
する操作部の１４個（７×２）の開口部７２ａ〜７２ｎ
に対向している。そして、各区間の底板部２３には透孔
ｏｆが開設され、この透孔ｏｆを介して１４個のフォト
ダイオード５が挿入される。すなわち、内壁部材３の透
孔は仕切り部材３１で仕切られた２つの透孔からなる。
また、この受光素子側の内壁部材３の各区画にも、発光
素子側の内壁部材２と同様にレンズ体８がセットされ
る。このレンズ体８を発（受）光手段に追加することに
より、ＬＥＤやフォトトランジスタ等の発（受）光素子
の発（受）光強度を上げることができる。したがって、
発光手段のレンズ体８によって受光素子を高価な高感度
部品にしなくてもよく、また、発光素子を高価な高輝度
部品にしなくてもよい。なお、この装置の組立順序とし
ては、基板に回路部品を実装したあと、透孔ｏｆ等をＬ
ＥＤ４，フォトトランジスタ５の上から嵌合させつつ内
部部材２，３を配設し、この基板を図示しない固定具に
よりパネル部（操作子装置１０１）に固着するようにし
ている。

【００４３】図５は、同操作子装置の受光回路の構成を
示す図である。フォトトランジスタ５のコレクタにはプ
ルアップ抵抗Ｒを介して検出電圧Ｖが印加されている。
通常は開口部７２ａを介してＬＥＤ４の光（場合によっ
ては外乱光）が入光するためこのフォトトランジスタ５
はオンしており、出力ｃは“Ｌ”である。一方、演奏者
が図３のように操作すると、指によって開口部７２ａが
塞がれることから、ＬＥＤ４の光が遮断され、フォトト
ランジスタ５がオフする。そうすると、検出電圧Ｖがそ
のまま出力されるためフォトトランジスタ５の出力ｃは
“Ｈ”となる。フォトトランジスタ５の出力ｃはレジス
タＲＧに入力される。このレジスタＲＧとしては、フリ
ップフロップなど種々のものを適用することができる。
レジスタＲＧをＳＲフリップフロップとし、フォトトラ
ンジスタ５の出力をセット端子Ｓに接続したとすると、
このスイッチ部が操作されると必ず、フリップフロップ
がセットし、その後何度操作されてもセット状態を維持
する。また、反転型のフリップフロップとすると、一度
操作されるとセットし、次にセットされるとリセットす
るというトグル動作をすることになる。このレジスタＲ
Ｇの出力は、操作検出信号として外部出力されるととも
に、この操作位置の底面に設けられている表示用ＬＥＤ
６の点灯／消灯を制御する。表示用ＬＥＤ６はレジスタ
ＲＧの出力端子とアースとの間に接続されているため、
レジスタＲＧが“Ｈ”を出力すると点灯し、“Ｌ”を出
力すると消灯する。

【００４４】さらに、レジスタＲＧの入力端子には、各
種の制御信号が入力される。制御信号は、レジスタＲＧ
を強制的にセットする信号やリセットする信号である。
すなわち、他の操作子の操作などにより、この操作子の
操作状態を強制的に切り換える必要がある場合に該当の
制御信号が入力され、レジスタＲＧが強制的にセット／
リセットされる。

【００４５】たとえば、この操作子装置を７段階のボリ
ューム（ドローバ）として用いる場合には、以下のよう
に動作する。この操作子装置のスイッチ部が５段階まで
操作され、奥から５個分のスイッチ部に対応するレジス
タＲＧがセットするとともに、奥から５個分の表示用Ｌ
ＥＤ６が点灯していたとする。このとき、演奏者が奥か
ら３番目のスイッチ部に触れると、一旦７個のレジスタ
ＲＧ全部にリセットがかかり、その直後に奥から３個分
のレジスタＲＧが再度セットされる。同時に表示用ＬＥ
Ｄが点灯する。この強制的なリセットおよびセットを制
御信号が行う。なお、この場合、操作された操作部のレ
ジスタＲＧのみセットし、該当の表示用ＬＥＤ６のみ点
灯させるようにしてもよい。

【００４６】また、この操作子装置をビブラート調整ボ
リュームとして用いた場合には、ピアノや打楽器などの
減衰系の音色が（他のスイッチによって）選択された場
合には制御信号によってこの操作子装置のレジスタＲＧ
が全て強制的にリセットされた状態になっており、スイ
ッチ部を操作してもオンせず、表示用ＬＥＤ６が点灯し
ない。また、バイオリン等の持続系の音色が選択された
場合には前記強制リセットの制御信号が入力されなくな
り、スイッチ部を操作すると対応するレジスタＲＧがセ
ットされて操作検出信号がビブラート付加指示信号とし
て出力されるとともに、この信号によって表示用ＬＥＤ
６が点灯する。

【００４７】なお、上記の説明では、音色選択信号を制
御信号としてレジスタＲＧに入力し、レジスタＲＧのセ
ット／リセットを直接制御するようにしたが、この受信
回路の後段にさらに制御回路を挿入して、音色選択信号
によってこの操作子装置から出力される操作検出信号を
出力を制御するようにし、各スイッチ部の操作状態はレ
ジスタＲＧにそのまま記憶しておくようにしてもよい。
また、単なるメモリ機能付スイッチとして使用する場合
は、操作部ＯＰが発光，受光手段，表示用ＬＥＤがワン
セットで構成され、他のＯＰとは独立しており、指操作
すると、その操作部ＯＰのみオン動作，オフ動作され、
たとえば、図１のスイッチＳと同様に、そのときそのＯ
Ｐに割り当てられている機能（リバーブなど）のオン／
オフが選択されるというような仕様にすることもでき
る。

【００４８】図６はこの発明の他の実施例である操作子
装置の構成図である。この実施例は請求項７，８および
９に対応している。この操作子装置は７個のＬＥＤ１３
（Ｌｅ１，Ｌｅ２，‥）と１個のフォトトランジスタ１
４を備え、７個のスイッチ部を有している。この実施例
では、発光素子である７個のＬＥＤ１３を１４の発光手
段において共用し、受光素子であるフォトトランジスタ
を１４個の受光手段において共用するようにしている。
同図（Ａ）は１列に配列されたＬＥＤのうち中央（４個
目）のものが実装されている位置を配列方向と直角に切
断した断面図である。したがって、半分は図示されてい
ない。また、同図（Ｂ），（Ｃ）はこの操作子装置に設
けられるレンズの構成を示す図である。

【００４９】同図（Ａ）において、発光素子であるＬＥ
Ｄ１３は７個１列に基板１上に実装されている。これら
ＬＥＤ１３の上方には同図（Ｂ）に示すようなＣ−Ｃ断
面が台形で長手方向下部が円弧のレンズ体１７ａが設置
されるとともに、コントロールパネル板１６上にはプリ
ズム体１８が設けられる。プリズム体１８は断面Ｍ字形
の大屈折率のプリズムとこの断面Ｍ字形のプリズムのＶ
字形の上面に当接する断面逆三角形の小屈折率のプリズ
ムからなっている。ＬＥＤ１３の光は、レンズ体１７ａ
によって集束され、プリズム体１８によって隣接する２
個の操作子装置方向に分割されて、コントロールパネル
板１６に平行に操作部１０１ｃ，１０１ｄ方向（図面上
左右方向）に水平に照射される。

【００５０】また、同図において、受光素子であるフォ
トトランジスタ１４は１個のみ設けられ、このフォトト
ランジスタ１４の上方には同図（Ｃ）に示すようなレン
ズ体１７ｂが設置されるとともに、コントロールパネル
板１６上には上記ＬＥＤ１３の上方に設けられているも
のと同一構成の断面Ｍ字形のプリズム体１８が設けられ
る。発光素子側のプリズム体１８から入光するＬＥＤ１
３の光はプリズム体１８によって下向きに反射されレン
ズ体１７ｂに入光する。プリズム体１８は断面Ｍ字形で
あるため、隣接する２つの操作部の光を下方のレンズ体
１７ｂに向けて入光する。レンズ体１７は、断面台形で
あるが同図（Ｃ）に示すように底面が長手方向に下方湾
曲しているため、入光した１４個のスイッチ部の光を全
てフォトトランジスタ１４に集束する。

【００５１】図７は同操作子装置の検出切換回路の例を
示す図である。発光素子であるＬＥＤ１３（Ｌｅ１，Ｌ
ｅ２，‥）は１４個のスイッチ部について個別に設けら
れ、受光素子であるフォトトランジスタ１４は、７個
（または１４個）のスイッチ部について共通に設けられ
ている。上記１４個のＬＥＤ１３はデマルチプレクサ４
０を介して時分割に順次電流が供給され、それぞれが重
複することなく交番に点灯する。一方、フォトトランジ
スタ１４のコレクタもデマルチプレクサ４１を介して各
ＬＥＤに対応するラッチ（Ｌａ１，Ｌａ２，‥）に接続
されている。フォトトランジスタ１４は受光によってオ
ンし、このときのコレクタ出力は“Ｌ”である。デマル
チプレクサ４０，４１は同期したセレクト信号によって
切り換えられているため、Ｌｅ１のＬＥＤが点灯してい
るタイミングにはフォトトランジスタ１４はラッチＬａ
１に接続され、Ｌｅ２のＬＥＤが点灯しているタイミン
グにはフォトトランジスタ１４はラッチＬａ２に接続さ
れ、以下同様に対応するＬＥＤとラッチとが同期して駆
動されるように構成される。したがって、スイッチ部が
操作されていないときには、そのスイッチ部のＬＥＤに
切り換わったタイミング（タイムスロット）にはフォト
トランジスタ１４がオンするため対応するラッチ入力は
“Ｌ”となる。一方、スイッチ部が操作されたときには
ＬＥＤの光が遮断されるためフォトトランジスタ１４が
オフし対応するラッチ入力が“Ｈ”になる。これによ
り、どのスイッチ部が操作されたかを判断することがで
きる。上記デマルチプレクサ４０，４１のセレクト信号
は数ミリ秒〜数十ミリ秒程度で一巡する周波数に設定さ
れている。

【００５２】以上の構成において、操作者がいずれかの
スイッチ部を操作すると、その操作時間（数百ミリ秒〜
数秒）中に必ず、そのスイッチ部がスキャンされる。そ
して、そのスイッチ部のタイムスロットにおいては、光
が遮断されているためフォトトランジスタ１４が検出光
を受光しないことになる。これにより、対応するラッチ
入力が“Ｈ”となり後段の制御部にスイッチ部の操作を
知らせることができる。

【００５３】すなわち、ラッチＬａ１〜Ｌａｎは、入力
“Ｈ”によって操作ありの信号“Ｈ”を記憶し、それ以
後のいずれかのラッチに再び“Ｈ”入力がくるまで、そ
の出力を“Ｈ”に保つ。再入力の“Ｈ”信号到来時に、
全てのラッチをリセットしてから到来ラッチを“Ｈ”に
保つようにしている（リセット制御回路は図示せず）。

【００５４】なお、上記レンズ体１７ａ，１７ｂおよび
プリズム体１８がそれぞれこの発明の導光体に対応す
る。

【００５５】一方、回路基板１１上には、１個の操作部
について７個の表示用ＬＥＤ１５が実装されている。７
個の表示用ＬＥＤ１５は、回路基板上にセットされた枠
体１２により、それぞれ個別に仕切られ、上方（コント
ロールパネル板１６方向）のみに光を照射するようにさ
れている。この表示用ＬＥＤ１５は第１の実施例と同様
に対応するスイッチ部の操作により点滅が制御される。

【００５６】図８，図９は、光ファイバと光マルチプレ
クサとを用いて１個の発光素子と１個の受光素子を用い
て複数個の検出を行うようにした例を示している。この
実施例は請求項１０乃至１３に対応している。１個の発
光素子３１には複数の光ファイバ３０が接続されてい
る。この光ファイバ３０はそれぞれが、複数の操作子装
置のスイッチ部へ伝達され、レンズ体３９ａを介して操
作部３９へ向けて光を照射する。このレンズ体３９ａ
は、樹脂で構成される操作部の側面の成形時に透明樹脂
で一体に成形してもよく、また、凸レンズ上のシールを
光ファイバ３０の先端に対応する位置に貼りつけるよう
にしてもよい。また、操作部３９のレンズ体３９ａの反
対側の側面にも受光部側のレンズ体３９ｂが設けられ、
側面内部のレンズ体３９ｂに対応する位置に受光素子側
の光ファイバ３２が設けられている。この光ファイバ３
２は光マルチプレクサ３４に接続されており、光ファイ
バ３０から受光した光（および外乱光）を光マルチプレ
クサ３４まで伝達する。光マルチプレクサ３４は、たと
えば、特開平４−３６７８１９号公報に示すような構成
をしており、複数の光ファイバから伝達された光のうち
１つのみを選択して後段に伝達する機能を有している。
この切り換えは順次パルス発生部３５が行い、現在どの
ファイバが選択されているかは制御部が認識しているも
のとする。後段には１個の受光素子であるフォトトラン
ジスタ３３が設けられており、このフォトトランジスタ
３３が、光マルチプレクサ３４によって選択された光フ
ァイバ４０が受光した光の量を検出する。この検出信号
が操作検出信号として後段に伝達される。後段には電気
回路であるデマルチプレクサ３６およびこの検出信号を
利用する各種の利用回路３７が接続されている。このよ
うな構成にすることにより、ＬＥＤ等の発光素子３１，
受光素子としてのフォトトランジスタ３３がともに１つ
のみでよく設置の自由度も高くなる。

【００５７】なお、光ファイバ３０，３２のかわりに、
組み立てコストを軽減するため、図１０（屋根部を除い
て図示）に示すように、ＬＥＤまたはフォトトランジス
タから複数の開口部までを接続する一体型の導光体に成
型してもよい。この構成において、空洞部を導光体とし
てもよいし（空洞部の壁面は鏡面である）、リブ状部の
み透明な樹脂で他部と２色成形し、もしくは別体成形
後、組み合わせてこのリブを発光体として用いてもよ
い。

【００５８】また、上記図６のような構成の操作子装置
において、図８に示したようなスイッチ手段を適用する
ことにより、受光素子のみならず発光素子も共用するこ
とができる。すなわち、隣接する２つの操作子装置の１
４個（７×２）の発光手段に対して、レンズ体１７ｂを
用いて１つのＬＥＤ１３の光を伝達するようにするとと
もに、隣接する２つの操作子装置の１４個（７×２）の
受光手段が受光する光をレンズ体１７ａを用いて１つの
フォトトランジスタ１４まで伝達するようにする。この
場合には、図６の発光側，受光側両方のレンズ体１７ｂ
とプリズム体１８との間にそれぞれ液晶シャッタ等の光
スイッチを設け、これらを同期して開閉することによっ
て１４個のスイッチ部のうちいずれか１つのスイッチ部
の開放／遮蔽のみを検出するように順次切り換え制御す
る。各スイッチ部のシャッタを短いタイムスロットで順
次開閉することにより、操作者の操作を確実に検出する
ことができる。

【００５９】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、受光手段が遮光されたことによってスイッチ部の操
作ありと判断するようにしたことにより、外乱光の影響
を受けなくなりスイッチ動作が確実になる。また、スイ
ッチ部の直下に表示器を設けて視認可能にしたことによ
り、表示器の真上に指を置くだけでスイッチングするの
で、操作性が優れており、且つ、感覚的に従来の照光式
メカスイッチによく近似しており、光スイッチであるこ
との違和感がない。

【００６０】また、請求項２の発明によれば、複数の配
設したことにより、ボリュームやドローバとして用いる
ことも可能になる。また、スライドさせて操作できるた
め、操作性が極めてよい。

【００６１】また、請求項３の発明によれば操作部の幅
をほぼ指幅としたことにより、スイッチ操作のスムーズ
性がよくなる利点がある。また、操作性が良くなること
からスイッチ操作が確実になる。

【００６２】また、請求項４の発明によれば、底面側に
間隔を狭めて形成したことにより、太い指，細い指に拘
らず確実にスイッチ操作が可能になる。

【００６３】また、請求項５の発明によれば、側面が指
などの遮光体をスライドさせるスライドガイドとなるた
め操作性が極めてよい。特に、この操作子装置を電子楽
器等におけるドローバーとして用いた場合、従来の機械
式のドローバーの感覚で操作することができる。

【００６４】また、請求項６の発明によれば、受光手段
に外乱光が入光しにくくなり、光の伝達と遮光を確実化
することができる。

【００６５】また、請求項７の発明によれば、発光素子
を任意の位置に設けて、光のみ伝達できるため、表示器
の上でスイッチングさせることも可能となり、操作性が
よくなる。

【００６６】また、請求項８の発明によれば、発光素子
を任意の位置に設けて、光のみ伝達できるため、表示器
の上でスイッチングさせることも可能となり、操作性が
よくなる。

【００６７】また、請求項９の発明によれば、複数の発
光手段で部品を共有できるため、部品点数が少なくな
り、低価格化を実現できる。

【００６８】また、請求項１０の発明によれば、複数の
受光手段で部品を共有できるため、部品点数が少なくな
り、低価格化を実現できる。

【００６９】また、請求項１１の発明によれば、光ファ
イバを用いることにより、枠体がなくても、光漏れのな
い伝達が可能になる。

【００７０】また、請求項１２の発明によれば、レンズ
体を用いたことにより、効率のよい光の伝達をすること
ができる。

【００７１】また、請求項１３の発明によれば、隣接す
る複数の操作子装置間で発光手段または受光手段を共用
したことにより、部品点数をより減少させることができ
る。

【００７２】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用される電子鍵盤楽器の操作パネ
ル付近の構成図

【図２】この発明の実施例である操作子装置の構成図

【図３】同操作子装置の操作態様を示す図

【図４】同操作子装置の内壁部材を示す図

【図５】同操作子装置の受光回路を示す図

【図６】この発明の他の実施例である操作子装置の構成
図

【図７】同操作子装置の回路図

【図８】この発明のさらに他の実施例を示す図

【図９】同他の実施例の回路図

【図１０】同他の実施例に用いられる一体型光ファイバ
の例を示す図

【符号の説明】

ＯＰ−操作部、ＳＷ−スイッチ部、１−回路基板、２−
（発光側）内壁部材、３−（受光側）内壁部材、４−Ｌ
ＥＤ（発光素子）、５−フォトトランジスタ（受光素
子）、６−表示用ＬＥＤ（表示器）、７−コントロール
パネル板、１７−レンズ体、１８−プリズム体、３０，
３２−光ファイバ ７０−底面、７１−一方の側面、７２−他方の側面、１
０１（１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ）−操
作子装置、

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底面とこの底面を挟む一方および他方の
   側面で形成される溝状の操作部と、一方の側面に設けら
   れた発光手段，他方の側面に設けられた受光手段および
   該受光手段が前記発光手段の光を受光しなくなったとき
   操作ありと判断して操作検出情報を出力する情報出力手
   段からなるスイッチ部とを備え、 さらに、前記スイッチ部の位置に対応する下方に設けら
   れ前記操作検出情報によってその表示が切り換えられる
   表示器を備えたことを特徴とする操作子装置。
2. 【請求項２】 前記スイッチ部および表示器を、前記操
   作部の溝方向に沿って複数配設したことを特徴とする請
   求項１に記載の操作子装置。
3. 【請求項３】 前記溝状の操作部の幅は、手指の幅とほ
   ぼ等しく形成されている請求項１または２に記載の操作
   子装置。
4. 【請求項４】 前記溝を形成する両側面は、底面側に間
   隔を狭めて形成されている請求項３に記載の操作子装
   置。
5. 【請求項５】 前記一方または他方の側面が指等の遮光
   体をスライドさせる場合のスライドガイドとなっている
   ことを特徴とする請求項１乃至４に記載の操作子装置。
6. 【請求項６】 前記受光手段は、該他方の側面に設けら
   れた開口部と、該開口部内部に設けられた受光素子と、
   該受光素子と開口部とを連結する光漏れ防止部とからな
   る請求項１乃至５に記載の操作子装置。
7. 【請求項７】 前記受光手段が受光素子と導光体とから
   なり、少なくとも該導光体を前記他方の側面の上方に、
   受光素子を前記他方の側面の下方に配設したことを特徴
   とする請求項１乃至５に記載の操作子装置。
8. 【請求項８】 前記発光手段が発光素子と導光体とから
   なり、少なくとも該導光体を前記一方の側面の上方に、
   発光素子を前記一方の側面の下方に配設したことを特徴
   とする請求項１乃至７に記載の操作子装置。
9. 【請求項９】 前記複数の発光手段を、１つの発光素子
   と該発光素子の光を各発光手段に対向する位置に伝達す
   る導光体とで構成したことを特徴とする請求項２に記載
   の操作子装置。
10. 【請求項１０】 前記複数の受光手段を、１つの受光素
    子と各発光手段から受光した光を該受光素子に伝達する
    導光体とで構成したことを特徴とする請求項２または請
    求項９に記載の操作子装置。
11. 【請求項１１】 前記導光体は光ファイバである請求項
    ７乃至１０に記載の操作子装置。
12. 【請求項１２】 前記導光体はレンズ体である請求項７
    乃至１０に記載の操作子装置。
13. 【請求項１３】 底面とこの底面を挟む一方および他方
    の側面で形成される溝状の操作部と、一方の側面に設け
    られた発光手段，他方の側面に設けられた受光手段およ
    び該受光手段が前記発光手段の光を受光しなくなったと
    き操作ありと判断して操作検出情報を出力する情報出力
    手段からなるスイッチ部と、で構成される操作子を複数
    並列して設け、さらに、隣接する操作子の発光手段同士
    または受光手段同士を一体に構成したことを特徴とする
    操作子装置。