Foto-elektrische muziekinstrumenten werken op basis van een veranderlijke hoeveelheid licht die door middel van een foto-elektrische cel wordt omgezet in een elektrische trilling. Indien een golfvorm uit een cirkelvormige plaat wordt weggeknipt en de plaat vervolgens roteert tussen een constante lichtbron en een ontvangende foto-elektrische cel ontstaat een fluctuerende elektrische spanning overeenkomend met de geknipte golfvorm; de frequentie is gelijk aan de rotatiesnelheid van de schijf. Dit is de werking van de ‘lichtgenerator’, ook wel genoemd ‘foto-elektrische generator’ of ‘lichtsirene’. Door de combinatie van meer lichtgeneratoren bouwde Hugoniot in 1921 het eerste orgel op basis van het foto-elektrisch principe. Verschillende golfvormen op de schijven bepalen de verschillende registers van het orgel. Spielman bouwde in 1927 zijn Lichtelektrische Klavier of Superpiano. Vervolgens ontstond het Welte Lichtton Orgel met 18 klankkleuren of registers. In Frankrijk werd in de jaren zeventig nog een versie gebouwd waarin de golfvormen voor de verschillende registers werden gekozen op basis van klankanalyse van enige beroemde pijporgels (Dereux). In het begin van de jaren zeventig werd, gebaseerd op dit principe, de Optigan ontwikkeld. Hierin werden golfvormen gekozen op basis van klankanalyses van traditionele muziekinstrumenten. De golfvormen waren via een fotografisch procédé op flexibele en verwisselbare schijven aangebracht.