JPH09231887A - 照光式操作子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動部がなく操作子部の上面に軽く触れるだ
けで、指の色などに左右されずに確実にスイッチ動作す
るを照光式操作子装置を安価に提供する。 【解決手段】 パネル１とほぼ一面に操作子用透明パネ
ル部２を設け、その透明パネル部２の上方にその上面を
照射するように光源（赤外ＬＥＤ３）配設し、その透明
パネル部２の下面側に操作子部１０を設ける。その操作
子部１０は、凹部１２を有し、その中央に光検出用のフ
ォトトランジスタ１３を、その近傍に選択されたことを
表示する照光用のＬＥＤ１４をそれぞれ配設し、両者の
間に遮光用筒状体１６を突設している。指５を透明パネ
ル２に触れて、遮光用筒状体１６内への赤外光の入射を
略完全に遮ると、フォトトランジスタ１３がそれを感知
して出力を反転し、ＬＥＤ１４を発光させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、照光式操作子装
置に関し、例えば電子楽器における各種機能の選択スイ
ッチや楽音パラメータや効果の制御等に使用される電子
ドローバ（電子ボリュームの操作子）などに適した照光
式操作子装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】照光式操作子装置は、キーを押して接点
をオンにすると、そのキーの内部あるいは近傍に設けら
れた照光用素子（ランプ，ＬＥＤ等）が点灯してオンに
なったことを表示するものであり、キーの変位量が少な
くても、あるいはキーが復帰しても接点のオン／オフ状
態が明確に表示されるで、各種電子機器における機能選
択スイッチに使用されたり、多数箇列設して電子ドロー
バとして電子ボリュームの操作に使用されるなど、多用
されている。

【０００３】電子オルガン等の電子楽器においても、各
種効果等の機能選択スイッチや、音量，音色，音高の楽
音パラメータあるいはビブラート等の効果制御用の電子
ドローバなどに使用されている。

【０００４】このような照光式操作子装置の従来例とし
ては、例えば図７に示すように、パネル１００の開口１
００ａから突出するようにキートップ１０１を嵌装し、
このキートップ１０１を押下すると、基板１０２上に設
けられたラバースイッチ１０３が押圧されて内部の接点
がオンになり、それによって照光用のＬＥＤ１０４が点
灯し、その光をライトガイド１０５によってパネル１０
０の上面まで導いて外部から視認できるようにしたもの
がある。ＬＥＤ１０４を接点オンの時のみ点灯させる
か、接点がオフした後再びオンする時まで点灯させるよ
うにするかは、図示しない制御回路のあるなしによるも
のであり、いずれのものもある。

【０００５】また、パネル上にキートップが突出しない
フラット状のものとしては、図８に示すように、保持用
板１１０上に２枚のフイルム基板１１１，１１２をスペ
ーサ１１３を挟んで配設し、そのスペーサ１１３の窓孔
１１３ａ内で対向するフイルム基板１１１と１１２の内
面に導電材により接点ａ〜ｃを形成し、これに近接する
窓孔１１３ｂ内に照光用のチップ状ＬＥＤ１１４を配設
し、上側のフイルム基板１１２上に操作子部１１５ａを
若干膨出させた可撓性シート１１５を重ねて設け、その
シート１１５及びフイルム基板１１２の少なくともＬＥ
Ｄ１１４と対向する部分を透明又は半透明にしたものが
ある。

【０００６】この照光式操作子装置は、操作子部１１５
ａ押すとフイルム基板１１２が押し下げられてフイルム
基板１１１と接触し、互いの内面に形成された接点ａ，
ｂとｃが接触してオンになり、それによってＬＥＤ１１
４が点灯され、その発光による表示をフイルム基板１１
２及びシート１１５を通して外部から視認できる。

【０００７】また、図９に示すように、パネル１２０上
に半透明の可撓性シート１２１を貼着し、その裏面に筒
状のキートップ１２２の透明キャップ１２３を貼着し
て、シート１２１上からこの透明キャップ１２３を押す
とキートップ１２２が下降して、その側面に突設したア
クチュエータ部１２２ａによって、基板１２４上に配設
されたスイッチ１２５オンにするようにしたものもあ
る。スイッチ１２５がオンになると、基板１２４上にキ
ートップ１２２の中心部に入り込むように設けた照光用
のＬＥＤ１２６が点灯され、その発光による表示を透明
キャップ１２３及びシート１２１を通して外部から視認
できる。

【０００８】さらに簡単な構造のものとして、図１０に
示すように透明パネル１３０の下方の基板１３４上にフ
ォトリフレクタ１３１を配設したものもある。この照光
式操作子装置は、その透明パネル１３０のフォトリフレ
クタ１３１と対向する部位に指１３２を置くと、フォト
リフレクタ１３１の発光素子１３１ａから発せられる光
が指１３２の下面で反射されて受光素子１３１ｂに入射
して検出され、フォトリフレクタ１３１の出力がオンに
なる。それによって、図示しない照光用の発光素子が点
灯する。

【０００９】これらのを照光式操作子装置は、いずれも
多数個列設して電子ボリュームの抵抗値を可変させる電
子ドローバを構成することもできる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の照光式操作子装置にはそれぞれ問題がある。
図７乃至図９に示したものは、いずれもスイッチあるい
は接点をオンにするには確実に押す必要があり、特に電
子スライドボリュームを構成した場合に、多数列設され
た個々の操作子を確実に押していく操作に時間がかか
り、迅速に所望の状態に変化させることができないとい
う問題がある。また、いずれも可動部と離接する接点を
有するため、耐久性の点でも懸念がある。さらに、図７
及び図９に示したものは、キートップを成形するために
特別な金型が必要になり、コスト高になるという問題も
ある。

【００１１】また、図１０に示したものは、上記のよう
な問題は解決されるが、指の色やその置き方によって反
射光量が大きく左右されるため、指を置いてもフォトリ
フレクタが反応しないこともあるという問題がある。ま
た、外乱光に弱いという問題点もある。さらに、電子ス
ライドボリュームを構成する場合には、発光素子と受光
素子を備えたフォトリフレクタを多数列設する必要があ
るため、コスト高になるという問題もある。

【００１２】この発明は、このような問題に鑑みてなさ
れたものであり、可動部がなく操作子部の上面に軽く触
れるだけで、指の色などに左右されることなく確実にス
イッチ動作するを照光式操作子装置を、安価に提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明による照光式操
作子装置は、上記の目的を達成するため、パネルと、該
パネルとほぼ面一に設けた操作子用透明パネル部と、そ
の透明パネル部の上方に該透明パネル部の上面を照射す
るように配設した光源と、その透明パネル部の下面側に
設けた操作子部とからなる。

【００１４】そして、その操作子部は、凹部を有し、該
凹部の中央に光検出用素子を、その近傍に選択されたこ
とを表示する照光用素子をそれぞれ配設し、その光検出
用素子と照光用素子との間に上記凹部の底面からから透
明パネルの下面付近まで延びる遮光用筒状体を突設して
なるものである。なお、上記照光用素子は、上記凹部の
周囲に１〜４個程度設けるのが望ましい。

【００１５】また、上記透明パネル部を細長く設け、そ
の透明パネル部の下面側に上記操作子部を複数個ライン
状に連設して設け、全体として１つの電子ドローバを構
成するようにした照光式操作子装置も提供する。さら
に、これらの照光式操作子装置において、操作子部の光
検出用素子は、常時上方の光源からの照射光を受光して
受光状態になっており、透明パネル上に指が置かれて上
記照射光が遮られたときに遮光状態になる光スイッチを
構成すればよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明する。図１はこの発明の一実
施形態を示す照光式操作子装置の断面図である。この照
光式操作子装置は、パネル１と、そのパネル１とほぼ面
一に設けた透明アクリル板による操作子用透明パネル部
２と、その透明パネル部２の上方に透明パネル部２の上
面を照射するように配設した光源である赤外発光ダイオ
ード（赤外ＬＥＤ）３と、その透明パネル部２の下面側
に設けた操作子部１０とからなる。この透明パネル部２
は、パネル１と別体の透明パネルを貼着する場合の例を
示したが、パネル１の一部を透明に形成して、この透明
パネル部２としてもよい。

【００１７】そして、その操作子部１０は、隔壁１１に
よって形成された図２にも示すような凹部１２を有し、
その凹部１２の中央に光検出用素子であるフォトトラン
ジスタ１３を、その周囲に選択されたことを表示する照
光用素子である複数のＬＥＤ１４をそれぞれ配設し、そ
のフォトトランジスタ１３とＬＥＤ１４との間に、凹部
１２の底面を形成する基板１５の上面からから透明パネ
ル部２の下面付近まで延びる遮光用筒状体１６を突設し
ている。なお、隔壁１１はパネル１又は基板１５と一体
に形成することができる。あるいは、パネル１又は基板
１５に接着するか嵌合して一体にすることもできる。

【００１８】この照光式操作子装置は、常時は上方に設
けた赤外ＬＥＤ３から照射される赤外光を操作子部１０
のフォトトランジスタ１３が受光してオン状態になって
いる。そして、図１に仮想線で示すように指５を透明パ
ネル部２に上に軽く触れて、遮光用筒状体１６の上部を
覆うようにすると、赤外ＬＥＤ３からフォトトランジス
タ１３に入射する赤外光が遮られ、フォトトランジスタ
１３がオフ状態になる。このオフ状態を図１０に示した
フォトリフレクタ１３１のオン状態と同様に扱えばよ
い。

【００１９】例えば図３に示すように、電源ライン（＋
５Ｖ）とアース間に抵抗値の大きい抵抗１７（１０ＫΩ
〜１２０ＫΩ）と直列にフォトトランジスタ１３を接続
し、その抵抗１７とフォトトランジスタ１３との接続点
ａの電圧を出力ＯＵＴとすれば、常時はフォトトランジ
スタ１３が赤外ＬＥＤ３からの赤外光を受光してオン状
態になっているので、出力ＯＵＴはローレベル“Ｌ”で
あり、指でその赤外光が遮られるとフォトトランジスタ
１３がオフ状態になり、出力ＯＵＴがハイレベル“Ｈ”
になる。

【００２０】この出力ＯＵＴをＳ−Ｒ型フリップフロッ
プ回路（以下「ＦＦ」と略称する）１８のセット端子Ｓ
に入力させると、そのＱ出力がハイレベル“Ｈ”にな
り、各ＬＥＤ１４に電流が流れて発光（点灯）する。し
たがって、操作子部１０の隔壁１１と遮光用筒状体１６
との間の部分が照光し、スイッチが作動したことを明瞭
に表示し続ける。

【００２１】図３に示す例では、各種禁止条件信号をＯ
Ｒ回路１９を介してＦＦ１８のリセット端子Ｒに入力さ
せて、出力ＯＵＴによってセットされたＦＦ１８をリセ
ットさせるようにしている。この禁止条件信号について
説明すると、例えば、この照光式操作子装置が電子楽器
のビブラートの付加を選択するスイッチに使用された場
合、別スイッチである「ピアノ」の音色スイッチが選択
されたらこの禁止条件信号を“Ｈ”にし、ＦＦ１８（ビ
ブラート付加用）をリセットして出力ＯＵＴをキャンセ
ルし、ＬＥＤ１４を消灯させる。すなわち、ピアノの音
色ではビブラートがかからないようにすることができ、
かつその表示も、このビブラートスイッチのＬＥＤを強
制的にオフさせるような制御がなされる。

【００２２】あるいは、この照光式操作子装置によって
後述する電子ドローバを構成した場合、列設された各操
作子部１０の一端側からその上の透明パネル部２′を順
次操作してその各ＬＥＤ１４を順次点灯させた後、その
点灯済の操作子部１０のいずれかが再度操作される（指
が触れられる）と、この禁止条件信号を“Ｈ”にして、
一旦全ての操作子部１０のＦＦ１８をリセットして各Ｌ
ＥＤ１４を消灯させ、再度操作された操作子部１０のＦ
Ｆ１８のみを出力ＯＵＴによって再セットして、そのＬ
ＥＤ１４のみを再点灯させる。または、一端から再度操
作された操作子部１０までの各ＦＦ１８を再セットし
て、その各ＬＥＤ１４を再点灯するようにしてもよい。

【００２３】この照光式操作子装置には可動部が全くな
いので耐久性に優れ、透明パネル部２の操作子部１０に
対応する上面に軽く触れる程度で、確実にフォトトラン
ジスタ１３の状態が反転してスイッチ動作する。操作子
用透明パネル部２は、操作子部１０のフォトトランジス
タ１３及びＬＥＤ１４を保護する役目も果している。

【００２４】なお、図１０に示したフォトリフレクタ１
３１のように、受光素子が光を受光することによってス
イッチングするようにすると、その光の強弱の状況は様
々であり、そのスレッショルドレベルが極めてあいまい
で設定しにくい。それに対して、この実施例のように受
光素子であるフォトトランジスタ１３が遮光されること
によってスイッチングするようにすると、スレッショル
ドレベルを決め易い。そのため誤動作が少なくなり、操
作意志に極めて忠実に動作する。

【００２５】次に、この発明の照光式操作子装置を電子
楽器の電子ドローバに適用した実施形態を、図４乃至図
６によって説明する。図４は、この発明による電子ドロ
ーバを設けた電子楽器のパネル部付近の斜視図、図５は
同じくその電子ドローバの長手方向に沿う断面斜視図で
ある。

【００２６】これらの図において、２０は屋根板であ
り、電子オルガン等の鍵盤電子楽器のケースの上部に設
けられる。この屋根板２０に垂直な支持板２１を介して
パネル板２２が略水平に支持されている。このパネル板
２２の手前側下部に、図５に示すように多数の白鍵と黒
鍵を備えた鍵盤２３が配設されている。

【００２７】そして、このパネル板２２に、鍵の長手方
向（演奏者から見て前後方向）に沿って図５に明示する
ように多数（この例では８個）の操作子部１０をライン
状に連設して構成した電子ドローバ２５を、鍵配列方向
（演奏者から見て左右方向）に間隔を置いて多数配設し
ている。その各操作子部１０の構成は図１によって説明
したものと同様である。そして、各電子ドローバを構成
する一連の操作子部１０上にその全体を覆うように、操
作子用透明パネル部２′を細長く設けている。

【００２８】一方、屋根板２０の下面に、複数の電子ド
ローバ２５に共通の光源として赤外ＬＥＤ３を、その発
光する赤外光によって各電子ドローバの透明パネル部
２′の上面を照射するように配設している。この赤外Ｌ
ＥＤ３は、鍵盤２３の鍵並び方向に適宜間隔を置いて複
数個配設するのが望ましい。

【００２９】このような電子ドローバ２５を操作する際
には、図５に示すように演奏者が指を透明パネル部２′
上に軽く触れながら矢示のように移動するだけでよく、
指を止めた位置の操作子部１０のドローバ値を設定でき
る。例えば、図６に示すように、Ｎｏ．１〜８まで８個
の操作子部１０をライン状に連設した電子ドローバ２５
Ａにおいて、そのＮｏ．５の操作子部に指を触れると、
Ｎｏ．１〜５までの操作子部が照光し（図６では斜線を
施して示す）、そのまま指を手前にすべらせると、Ｎ
ｏ．６→７→８と照光していく。指を右隣の電子ドロー
バ２５Ｂ上にすべらせると、その電子ドローバの操作子
部１０も、Ｎｏ．１から指が触れたところまで照光す
る。

【００３０】逆に、照光している操作子部１０に指を触
れながら、後方（Ｎｏ．１側）へすべらせていくと、指
を止めた位置の操作子部まで消灯するようにすることも
できる。この各操作子部１０の照光／消灯状態に応じて
電子ボリュームの出力値を変化させ、それによって音
量，音色，音高の各楽音パラメータやビブラート等の各
種効果の深さや速さ等を任意に制御することが可能であ
る。

【００３１】なお、各操作子部１０には遮光用筒状体１
６が設けられ、その中にフォトトランジスタ１３が配置
されているので、指で遮光用筒状体１６の開口部が略完
全に覆われて、赤外ＬＥＤ３からの赤外光が略完全に遮
られたときにのみフォトトランジスタ１３がオフになっ
て、前述した図３の出力ＯＵＴが“Ｈ”になり、それ以
外の手のかげになった程度ではオフ（出力ＯＵＴが
“Ｈ”）にはならず、誤動作しない。

【００３２】また、多数のそれぞれフォトトランジスタ
１３を有する操作子部１０に対して、図４に示すように
共通の赤外ＬＥＤを少数設ければよいので、このような
電子ドローバを多数使用する場合に、赤外ＬＥＤの数が
わずかで済み、かなりのコストダウンを計ることができ
る。さらに、キートップが不要であるから、その成形の
ための特殊な金型なども不要である。なお、この発明に
よる照光式操作子装置は、電子楽器に限らず、各種電子
機器における選択スイッチや電子ドローバとして使用し
得ることは勿論である。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
可動部がなく操作子部の上面に軽く触れるだけで、指の
色などに左右されることなく確実にスイッチ動作するを
照光式操作子装置を、安価に提供することができる。ま
た、操作性がよく、誤動作のない電子ドローバも安価に
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示す照光式操作子装置
の断面図である。

【図２】同じくその凹部を斜め上方から見た斜視図であ
る。

【図３】同じくその回路構成例を示す回路図である。

【図４】この発明による照光式操作子装置を電子楽器の
電子ドローバに適用した実施形態を示す電子楽器のパネ
ル部付近の斜視図である。

【図５】同じくその電子ドローバの長手方向に沿う断面
斜視図である。

【図６】同じくその電子ドローバの各操作子部の点灯状
況の例を示す斜視図である。

【図７】従来の照光式操作子装置の一例を示す断面図で
ある。

【図８】従来のフラットタイプの照光式操作子装置の一
例を示す断面図である。

【図９】同じくその他の例を示す断面図である。

【図１０】同じくそのさらに他の例を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１…パネル、２，２′…操作子用透明パネル部、３…赤
外ＬＥＤ、１０…操作子部、１１…隔壁、１２…凹部、
１３…フォトトランジスタ、１４…ＬＥＤ、１５…基
板、１６…遮光用筒状体、１７…抵抗、１８…フリップ
フロップ回路（ＦＦ）、１９…ＯＲ回路、２０…屋根
板、２１…支持板、２２…パネル板、２３…鍵盤、２５
…電子ドローバ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パネルと、該パネルとほぼ面一に設けた
   操作子用透明パネル部と、その透明パネル部の上方に該
   透明パネル部の上面を照射するように配設した光源と、
   前記透明パネル部の下面側に設けた操作子部とからな
   り、 その操作子部は、凹部を有し、該凹部の中央に光検出用
   素子を、その近傍に選択されたことを表示する照光用素
   子をそれぞれ配設し、その光検出用素子と照光用素子と
   の間に前記凹部の底面からから前記透明パネルの下面付
   近まで延びる遮光用筒状体を突設してなることを特徴と
   する照光式操作子装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の照光式操作子装置であっ
   て、前記操作子用透明パネル部を細長く設け、その透明
   パネル部の下面側に前記操作子部を複数個ライン状に連
   設して設け、全体として１つの電子ドローバを構成する
   ようにしたことを特徴とする照光式操作子装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の照光式操作子装置
   において、前記操作子部の光検出用素子は、常時上方の
   前記光源からの照射光を受光して受光状態になってお
   り、前記透明パネル上に指が置かれて前記照射光が遮ら
   れたときに遮光状態になる光スイッチを構成することを
   特徴とする照光式操作子装置。