光学变换器以及使用该光学变换器的乐器制造技术

一种光学变换器包括光线发射单元（１０）、光线检测单元（１９）、光线发射传感器头（２０）和光线接收传感器头（３０），光线发射传感器头（２０）和光线接收传感器头（３０）以一定间距交替排列，移动物体（１）以与传感器头（２０，３０）之间的光束相交的方式穿过所述间隔；由于光线发射单元（１０）和光线检测单元（１９）远离传感器头（２０，３０），因此光线发射单元（１０）和光线检测单元（１９）通过光纤（２０，３０）与传感器头（２０，３０）光学连接；光纤束（ＡＦＢ）被夹持在预定路线上，光纤（２，３）从束（ＡＦＢ）的预定点转向从而确保光纤（２，３）被弯曲以将弹力施加到光学装置（１０，１９，２０，３０）的内表面上，因而在其间的粘接过程中可以保持稳定。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

Optical converter and musical instrument using the same

An optical converter includes a light emitting unit (10), the light detection unit (19), light emission sensor head (20) and the light receiving sensor head (30), light emission sensor head (20) and the light receiving sensor head (30) are arranged at regular intervals alternately, move the animal body (1) to with the sensor head (20, 30) between the beams intersect way through the interval; because of the light emitting unit (10) and the light detection unit (19) away from the sensor head (20, 30), so the light emitting unit (10) and the light detection unit (19) through the optical fiber (20, 30) and the sensor head (20, 30) optical connection; optical fiber bundle (AFB) is clamped on a predetermined route, (2, 3) from the optical fiber bundle (AFB) The predetermined point steering so as to ensure the optical fiber (2, 3) is bent to applying elasticity to the optical device (10, 19, 20, 30) on the inner surface, which can keep stable in the bonding process in the.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光学变换器，更具体地说是涉及一种具有通过光纤连接的光学装置的光学变换器以及使用这种光学变换器的乐器。
技术介绍
光学变换器是一种通过光线将非电参数例如位置、声音或压力转换成电信号的装置。光学变换器的应用广泛。可适用的
之一是乐器。举例来说光学变换器可以安装到混合键盘乐器中。自动演奏钢琴和静音钢琴是混合键盘乐器的典型例子，并且光学变换器将移动物体例如琴键和/或音锤的当前位置转换成电信号。这种电信号被提供给数据处理系统，并且通过分析由电信号传输的音乐数据段来确定将要产生的乐音。在日本专利申请公开平9-152525中公开了一种光学变换器的典型例子。这种现有技术的光学变换器包括一些光线发射头、一些光线接收头、一多端口光线发射装置、一多端口光线检测装置、一些光纤保持架、一连结件以及一些光纤。在琴键下方设置有托架，并且在托架上每隔一定间距形成有用于琴键的狭槽。光线发射头和光线接收头被悬挂在托架的相反表面，并且光线发射头和光线接收头交替设置。每个狭槽都位于光线发射头和相关的光线接收头之间区域的中间。多端口光线发射装置和多端口光线接收装置通过连结件固接到托架的外表面。插头和插座组成了连结件。多端口光线发射装置通过光纤与光线发射头光学连接，光线接收头通过另外的光纤与多端口光线检测装置的相关端口光学连接。虽然光线发射头/光线接收头与相关光纤的末端表面分隔开，但是固定于托架相反表面上的光纤保持架保持着末端表面与光线发射头/光线接收头之间的相对位置不变。光纤分别被粘接于相关的光纤保持架上。数根光纤被分配给形成在插头中的每一个孔，并且以如下方式被粘接到插头上。首先光纤的另一末端部分被插入到相关孔中，并且被暂时固定到插头上。光固化液体粘接复合物被注射到这些孔中，并且通过可见光而被固化。于是，光纤就被粘接到插头的内表面。插头被固定到托架上。另一方面，光线发射装置和光检测二极管被固定到插座上。当插座与插头装配到一起时，发光二极管和光检测二极管就正好与相关光纤相对。光纤在光纤保持架和插头之间不是被事先确定路线，而是在光纤保持架和发光二极管/光检测二极管之间独立地连接。闸板分别连接到琴键的下表面，并且通过狭槽移入和移出托架。光束从每个光线发射头发射到光线发射头两侧的光线接收头，并且在相关琴键的向下运动中与闸板相交。入射到多端口光线接收头上光量随着琴键的当前位置而逐渐减少，并且相应地，光电流量也与入射光量成比例地减少。因此，现有技术的光学变换器将当前的琴键位置转换成光电流即电信号。现有技术的光学变换器所遇到的一个问题是光纤容易脱落。如上所述，当前的琴键位置通过电信号被报告给数据处理系统，数据系统通过分析由电信号传输的数据段来产生声频信号，该声频信号代表着将要产生的乐音。如果光纤从插头脱落，则现有技术的光学变换器就不能将相关琴键运动告知给数据处理系统，从而数据处理系统就不能产生出代表着将要发出的乐音的声频信号。为得到相关技术申请人已经检索过数据库。尽管有几个文件已经引起了申请人的注意，但是这些文件都没有提到上述的问题，并且相应地，在其中也没有发现任何的对策。这些文件中的一个是Yamamoto的美国专利5,909,028。Yamamoto公开了一种无接触型的位置变换器，这种类型的变换器具有连接在光线发射块/光线检测块和光线发射元件/光线检测元件之间的光纤。Yamamoto的目的是简化这种无接触型位置变换器并且提高光线的利用因数，但是没有关注到应如何确定光纤的路线。尽管光纤被聚集成多个束，但这多束光纤仍保持分离。每一束光纤被分配给光线发射元件中的一个或者光线检测元件中的一个，并且与多于一个光线发射元件或者多于一个光线检测元件光学连接的光纤没有被困扎在一起。Yamamoto没有提及这些光纤束在光纤发射块/光线检测块和光线发射元件/光线检测元件之间应如何确定路线。另一个文件是审查中的专利申请US2003/0202753A1。其中公开的光学变换器包括连接在光线发射传感器头/光检测传感器头和光线发射单元/光线检测单元之间的多束光纤。然而，这些光纤束仍保持分离，并且Kato-这个已经公开申请的专利技术人之一—没有提及这些光纤束在光线发射传感器头/光检测传感器头和光线发射单元/光线检测单元之间应如何确定路线。而且，Kato等人也没有关于任意一束夹持在预定路线上的光纤的教导。光纤与发光二极管/光线检测元件之间的关系与美国专利5,909,028中公开的相同。又一篇文件是审查中的专利申请US2003/0202754A1。其中公开的光学变换器在系统构造上与US2003/0202753A1中公开的光学变换器相似，多束光纤连接在光线发射传感器头/光线检测传感器头和光线发射单元/光线检测单元之间。然而，这些光纤束同样保持分离，并且Kato等人没有提及这些光纤束在光线发射传感器头/光检测传感器头和光线发射单元/光线检测单元之间应如何确定路线。而且，Kato等人也没有关于任意一束夹持在预定路线上的光纤的教导。光纤与发光二极管/光线检测元件之间的关系与美国专利5,909,028中公开的相似。
技术实现思路
因此本技术的一个重要目的是提供一种其光纤更不容易脱落的光学变换器。本技术还有一个重要目的是提供一种装配有这种光学变换器的乐器。本技术的设计人认真思考了现有技术中的光学变换器固有的问题，并且注意到一根光纤或某个束的一些光纤是直接插入到插头的孔中。该一根或者一些直接插入到孔中的光纤，非常容易脱落。另一个方面，另一些光纤在靠近插头的地方被弯曲并且坚固地粘接到插头的内表面。本设计人考虑了这两组光纤后并得出如下结论在工人将光纤固定到内表面上时，弹力通过加强的摩擦力作用将弯曲的光纤稳定地保持在内表面上。在几个光线发射传感器头/光线检测传感器头中也观察到相同的现象。一根光纤被直接插入到光线发射传感器头/光线检测传感器头中，另一根光纤在靠近光线发射传感器头/光线检测传感器头的地方被稍稍弯曲。本设计人发现直接插入的光纤和稍稍弯曲的光纤都很容易脱落。本设计人研究了引起直的或稍稍弯曲的光纤的原因，并且注意到光纤束可以自由地移动。即使光纤初始已经被弯曲，光纤的弹性还是会导致光纤束改变位置和/或改变光纤的分叉点。这将得到直的和稍稍弯曲的光纤。为了实现所述目的，本技术提出将光纤夹持在固定路线上。根据本技术的一个方面，提供了一种将物体的状况转换成电信号的光学变换器，包括用于发射光线的光线发射单元，用于将入射光线转换成所述电信号的光线检测单元，选择性连接到所述光线发射单元和所述光线检测单元的多个光学传感器头，以所述光线桥接分别分配给所述物体的间隙，从而将代表所述状况的所述入射光线提供给所述光线检测单元，具有关于所述光线发射单元、所述光线检测单元和所述多个光学传感器头不可移动的路线的支架，连接在所述光线发射单元、所述光线检测单元和所述多个光学传感器头之间的多根光纤，并且该光纤具有各自的弯曲末端部分，该弯曲末端部分至少连接到所述光线发射单元和光线检测单元、所述多个光学传感器头两者之一上，以及将所述多根光纤稳定地保持在所述路线上的紧固件。根据本技术的另一个方面，提供了一种用于产生乐音的乐器，包括独立地移动以规定乐音的属性的多个操纵器，监测所述多个操纵器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将物体（１；５１ｊ；５１ｎ）的状况转换成电信号的光学变换器，包括：　　　　用于发射光线的光线发射单元（１０）；　　　　用于将入射光线转换成所述电信号的光线检测单元（１９）；　　　　　选择性连接到所述光线发射单元（１０）和所述光线检测单元（１９）的多个光学传感器头（２０，３０），以所述光线桥接分别分配给所述物体（１；５１ｊ；５１ｎ）的间隙，从而将代表所述状况的所述入射光线提供给所述光线检测单元（１９）；以及　　　　多根光纤（２，３），该多根光纤（２，３）连接在所述光线发射单元（１０）、所述光线检测单元（１９）和所述多个光学传感器头（２０，３０）之间以在其之间传播所述光线和所述入射光线，　　　　其特征在于，还包括　　　　支架（４０），该支架（４０）具有关于所述光线发射单元（１０）、所述光线检测单元（１９）和所述多个光学传感器头（２０，３０）不可移动的路线，以及　　　　紧固件（４１），该紧固件（４１）将所述多根光纤（２，３）稳定地保持在所述路线上，从而所述多根光纤（２，３）具有各自的弯曲末端部分（２ａ，３ａ），该弯曲末端部分（２ａ，３ａ）至少连接到所述光线发射单元（１０）和光线检测单元（１９）、所述多个光学传感器头（２０、３０）之一上。...

【技术特征摘要】
JP 2003-9-18 325731/031.一种将物体(1；51j；51n)的状况转换成电信号的光学变换器，包括用于发射光线的光线发射单元(10)；用于将入射光线转换成所述电信号的光线检测单元(19)；选择性连接到所述光线发射单元(10)和所述光线检测单元(19)的多个光学传感器头(20，30)，以所述光线桥接分别分配给所述物体(1；51j；51n)的间隙，从而将代表所述状况的所述入射光线提供给所述光线检测单元(19)；以及多根光纤(2，3)，该多根光纤(2，3)连接在所述光线发射单元(10)、所述光线检测单元(19)和所述多个光学传感器头(20，30)之间以在其之间传播所述光线和所述入射光线，其特征在于，还包括支架(40)，该支架(40)具有关于所述光线发射单元(10)、所述光线检测单元(19)和所述多个光学传感器头(20，30)不可移动的路线，以及紧固件(41)，该紧固件(41)将所述多根光纤(2，3)稳定地保持在所述路线上，从而所述多根光纤(2，3)具有各自的弯曲末端部分(2a，3a)，该弯曲末端部分(2a，3a)至少连接到所述光线发射单元(10)和光线检测单元(19)、所述多个光学传感器头(20、30)之一上。2.根据权利要求1所述的光学变换器，其中所述多根光纤(2，3)被捆扎成至少一个主束(AFB)。3.根据权利要求2所述的光学变换器，其中所述的至少一个主束(AFB)被包裹在防护层(41c)中。4.根据权利要求3所束的光学变换器，其中所述多根光纤(2，3)由多个连接件(41b)锁定在所述防护层(41c)中。5.根据权利要求1所述的光学变换器，其中所述光线发射单元(10)、所述光线检测单元(19)和所述多个光学传感器头(20，30)被安装到所述支架(40)上。6.根据权利要求5所述的光学变换器，其中所述光线发射单元(10)和所述光线检测单元(19)被分配给所述支架(40)表面上的区域(42)，并且所述多个光学传感器头(20，30)被分配给所述表面上的另外区域(43)，该另外区域在一定方向上与所述区域分隔开。7.根据权利要求6所述的光学变换器，其中所述多根光纤(2，3)被插入到所述光学传感器头(20，30)的孔(11a)中，其中所述孔在与所述光线发射单元(10)和所述光线检测单元(19)相反的一侧朝其外部开口，从而使得所述路线在所述表面上被缓和地弯曲。8.根据权利要求1所述的光学变换器，其中所述光线发射单元(10)和光线检测单元(19)分别形成有多个光线输出端口(A-L)和多个光线输入端口(17a)，并且所述多根光纤(2，3)组成多个次束(FB(2)，FB(3))，该次束具有选择性地插入到所述多个光线输出端口(A-L)和所述多个光线输入端口(17a)中的所述弯曲末端部分。9.根据权利要求8所述的光学变换器，其中所述次束(FB(2)，FB(3))被粘接到限定出所述多个光线输入端口(A-L)和所述多个光线输入端口(17a)的内表面上，并且每个次束(FB(2)，FB(3))的光纤(2，3)还相互粘接。10.根据权利要求8所述的光学变换器，其中所述次束(FB(2)，FB(3))聚集成至少一个主束(AFB)，并且所述光纤(2，3)以一定间距从所述至少一个主束(AFB)转向从而使其具有其它弯曲末端部分(2a，3a)，该其它弯曲末端部分被分别插入到孔(22b，32b)中，所述孔(22b，32b)分别形成于所述多个光学传感器头(20，30)上。11.根据权利要求10所述的光学变换器，其中所述至少一个主束通过多个连接件(41b)锁定在防护层(41c)中。12.根据权利要求10所述的光学变换器，其中所述多个光学传感器头(20，30)在一定方向上以一定间距排列在所述支架(40)的区域(43)中，并且所述光线输出端口(A-L)和所述光线输入端口(17...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤忠晴，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：实用新型
国别省市：JP[日本]