JP2002351469A - 鍵動作検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鍵の動作を検出する鍵動作検出装置におい
て、その装置の構成に必要な素子数を減らして製造コス
トを低減する。 【解決手段】 ウィッペン１５は、通常は実線で示す位
置にあり、鍵が押されると、矢印Ａで示す第１揺動位
置、及び、矢印Ｂで示す第２揺動位置を順次通る。発光
素子３３が発光するレーザ光Ｌは、通常は金属板３１に
当たらないが、第１揺動位置までウィッペン１５が揺動
すると金属板３１の表面に反射されて受光素子Ｓ1 に受
光され、第２揺動位置までウィッペン１５が揺動すると
金属板３１の表面に反射されて受光素子Ｓ2 に受光され
る。そこで、受光素子Ｓ1 ，Ｓ2 がレーザ光Ｌを順次受
光したとき、鍵が押されたと判断する。このため、装置
の構成に必要な発光素子の数を減らすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鍵の動作に応じて
ハンマが慣性運動して打弦する打弦機構を備えた鍵盤楽
器に設けられ、上記鍵の動作を検出する鍵動作検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばピアノのようにハンマ
が慣性運動して打弦する打弦機構を備えた鍵盤楽器で
は、鍵の動作に応じて他の電子音源等を駆動するなどの
目的で、鍵の動作を検出することが考えられている。こ
の鍵の動作を検出するためには、例えば、次のような鍵
動作検出装置を使用することが考えられている。

【０００３】図５は、鍵動作検出装置を備えた従来のア
ップライトピアノの内部機構を表す説明図である。この
アップライトピアノは、図５に示すように、演奏者の操
作によって揺動する鍵１１と、鍵１１が押されると上昇
するキャプスタンスクリュー１２と、ウィッペンフレン
ジ１３を介してセンターレール１４に揺動可能に支持さ
れ、キャプスタンスクリュー１２の上昇によって上向き
に揺動するウィッペン１５と、ウィッペン１５に揺動可
能に連結され、ジャックテール１７ａがレギュレチング
ボタン１６に当接するまでウィッペン１５と共に上昇す
るジャック１７と、ジャック１７に対して当接・離間す
ると共に、センターレール１４に固着されたバットフレ
ンジ１８ａのセンターピン１８ｂに揺動可能に支持され
るバット１８と、バット１８に連結され、バット１８が
ジャック１７により突き上げられると図５における反時
計回りに揺動するハンマシャンク２１と、ハンマシャン
ク２１と直交する方向へ突出するようバット１８に突設
されたキャッチャシャンク１９と、キャッチャシャンク
１９の先端に装着されたキャッチャ２０と、ハンマシャ
ンク２１の先端に装着されたハンマ２３と、ハンマ２３
のハンマフェルト２３ｂによって叩かれる弦２５と、打
弦後に揺り戻したハンマシャンク２１の側部と当接して
ハンマ２３の振動を緩和する緩衝部２８ａを装着したハ
ンマレール２８と、などからなる打弦機構３を備えてい
る。なお、ハンマ２３は、木でできた軸の部分であるハ
ンマウッド２３ａと、これを包むように巻かれたハンマ
フェルト２３ｂとから構成されている。

【０００４】このアップライトピアノでは、演奏者が鍵
１１を押すと、キャプスタンスクリュー１２が上昇して
ウィッペン１５を上向きに揺動させ、ウィッペン１５と
共に上昇するジャック１７が、バット１８を押し上げて
ハンマシャンク２１を反時計回りに揺動させる。更に、
ジャック１７が上昇してゆくと、ジャックテール１７ａ
がレギュレチングボタン１６に当接し、ジャック１７は
ウィッペン１５に対して図５における時計周りに大きく
揺動する。この結果、バット１８はジャック１７から離
れ、ハンマ２３は慣性運動によって弦２５を叩く。

【０００５】このように構成されたアップライトピアノ
には、鍵１１の動作を検出して他の電子音源等を駆動す
べく、鍵動作検出装置として次のような機構が設けられ
ている。すなわち、鍵１１の下面には段付シャッタ６１
が固定され、その下方には、キーセンサ６３，６５が配
設されている。キーセンサ６３，６５は共に、それぞれ
が発光素子と受光素子とを一組としてなり、段付シャッ
タ６１が両素子の間を遮るとオン信号を発するように構
成されている。段付シャッタ６１は、鍵１１が押された
際に、ある時間差をもってキーセンサ６３，６５の光路
を遮ることになる。このため、キーセンサ６３，６５が
発するオン信号を電子制御回路に入力して解析すれば、
押鍵，離鍵，押鍵速度等を検出することが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、鍵動作検出
装置をこのように構成した場合、前述のように、発光素
子と受光素子とが２つずつ必要となり、装置の製造コス
トが高くなってしまう。そこで、本発明は、鍵の動作を
検出する鍵動作検出装置において、その装置の構成に必
要な素子数を減らして製造コストを低減することを目的
としてなされた。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達するためになされた請求項１記載の発明は、鍵の動
作に応じてハンマが慣性運動して打弦する打弦機構を備
えた鍵盤楽器に設けられ、上記鍵の動作を検出する鍵動
作検出装置であって、上記打弦機構を構成する部材の、
上記鍵の動作に応じて揺動する面に形成され、押鍵時に
は第１揺動位置及び第２揺動位置を順次通る反射面と、
少なくとも、上記反射面が上記第１揺動位置にあるとき
及び上記第２揺動位置にあるときに、上記反射面によっ
て反射される光を発光する発光素子と、該発光素子が発
光した光が上記第１揺動位置にある反射面によって反射
されたとき、その反射光を受光する第１受光素子と、上
記発光素子が発光した光が上記第２揺動位置にある反射
面によって反射されたとき、その反射光を受光する第２
受光素子と、上記第１受光素子及び上記第２受光素子が
上記反射光を順次受光したとき、上記鍵が押されたと判
断する判断手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００８】このように構成された本発明では、反射面
は、打弦機構を構成する部材の、鍵の動作に応じて揺動
する面に形成され、押鍵時には第１揺動位置及び第２揺
動位置を順次通る。また、発光素子は、反射面が第１揺
動位置にあるときにも第２揺動位置にあるときにもその
反射面によって反射される光を発光する。そこで、本発
明では、第１揺動位置にある反射面によって反射された
上記発光素子からの光を第１受光素子によって受光し、
第２揺動位置にある反射面によって反射された上記発光
素子からの光を第２受光素子によって受光し、第１受光
素子及び第２受光素子が上記反射光を順次受光したと
き、鍵が押されたと判断している。

【０００９】すなわち、第１受光素子及び第２受光素子
が上記反射光を順次受光したことから、上記反射面が第
１揺動位置及び第２揺動位置を順次通ったことが判り、
これに基づいて判断手段が押鍵を判断するのである。こ
のため、本発明の鍵動作検出装置では、１つの発光素子
と２つの受光素子とによって鍵が押されたことを検出す
ることができ、装置の構成に必要な発光素子の数を減ら
して製造コストを良好に低減することができる。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成に加え、上記第１受光素子及び上記第２受光素子が上
記反射光を順次受光した時間的な間隔に基づき、上記判
断手段が押鍵速度も検出することを特徴としている。第
１受光素子及び第２受光素子が上記反射光を順次受光し
た時間的な間隔は、上記反射面が第１揺動位置と第２揺
動位置との間を通過する速度に対応する。そこで、本発
明の判断手段は、第１受光素子及び第２受光素子が上記
反射光を順次受光した時間的な間隔に基づいて押鍵速度
も検出する。このため、本発明では、請求項１記載の発
明の効果に加えて、構成の複雑化や製造コストの上昇を
招くことなく押鍵速度の検出も可能となるといった効果
が生じる。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の構成に加え、上記第２受光素子及び上記第１受光
素子が上記反射光を順次受光したときには、上記判断手
段は上記鍵が離されたと判断することを特徴としてい
る。離鍵時には上記反射面が第２揺動位置及び第１揺動
位置を順次通り、このことは第２受光素子及び第１受光
素子が上記反射光を順次受光したことから検出できる。
そこで、本発明の判断手段は、第２受光素子及び第１受
光素子が上記反射光を順次受光したときには鍵が離され
たと判断する。このため、本発明では、請求項１または
２記載の発明の効果に加えて、構成の複雑化や製造コス
トの上昇を招くことなく押鍵のみならず離鍵をも検出で
きるといった効果が生じる。

【００１２】請求項４記載の発明は、鍵の動作に応じて
ハンマが慣性運動して打弦する打弦機構を備えた鍵盤楽
器に設けられ、上記鍵の動作を検出する鍵動作検出装置
であって、上記打弦機構を構成する部材の、上記鍵の動
作に応じて揺動する面に形成され、押鍵時には第１揺動
位置及び第２揺動位置を順次通る反射面と、少なくとも
上記反射面が上記第１揺動位置にあるときに、上記反射
面によって反射される光を発光する第１発光素子と、少
なくとも上記反射面が上記第２揺動位置にあるときに、
上記反射面によって反射される光を発光する第２発光素
子と、上記第１揺動位置にある上記反射面によって反射
された上記第１発光素子からの光と、上記第２揺動位置
にある上記反射面によって反射された上記第２発光素子
からの光との双方を受光する受光素子と、該受光素子が
上記第１発光素子からの光及び上記第２発光素子からの
光を順次受光したとき、上記鍵が押されたと判断する判
断手段と、を備えたことを特徴としている。

【００１３】このように構成された本発明では、反射面
は、打弦機構を構成する部材の、鍵の動作に応じて揺動
する面に形成され、押鍵時には第１揺動位置及び第２揺
動位置を順次通る。また、上記反射面が第１揺動位置に
あるとき、第１発光素子が発光した光は上記反射面によ
って反射され、受光素子によって受光される。同様に、
上記反射面が第２揺動位置にあるとき、第２発光素子が
発光した光は上記反射面によって反射され、上記受光素
子によって受光される。そこで、本発明の判断手段は、
受光素子が第１発光素子からの光及び第２発光素子から
の光を順次受光したとき、鍵が押されたと判断してい
る。

【００１４】すなわち、第１発光素子からの光及び第２
発光素子からの光を受光素子が順次受光したことから上
記反射面が第１揺動位置及び第２揺動位置を順次通った
ことが判り、これに基づいて判断手段が押鍵を判断する
のである。このため、本発明の鍵動作検出装置では、２
つの発光素子と１つの受光素子とによって鍵が押された
ことを検出することができ、装置の構成に必要な受光素
子の数を減らして製造コストを良好に低減することがで
きる。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項３記載の構
成に加え、上記受光素子が、上記第１発光素子からの光
及び上記第２発光素子からの光を順次受光した時間的な
間隔に基づき、上記判断手段が押鍵速度も検出すること
を特徴としている。受光素子が第１発光素子からの光及
び第２発光素子からの光を順次受光した時間的な間隔
は、上記反射面が第１揺動位置と第２揺動位置との間を
通過する速度に対応する。そこで、本発明の判断手段
は、受光素子が第１発光素子からの光及び第２発光素子
からの光を順次受光した時間的な間隔に基づいて押鍵速
度も検出する。このため、本発明では、請求項４記載の
発明の効果に加えて、構成の複雑化や製造コストの上昇
を招くことなく押鍵速度の検出も可能となるといった効
果が生じる。

【００１６】請求項６記載の発明は、請求項４または５
記載の構成に加え、上記受光素子が、上記第２発光素子
からの光及び上記第１発光素子からの光を順次受光した
ときには、上記判断手段は上記鍵が離されたと判断する
ことを特徴としている。離鍵時には上記反射面が第２揺
動位置及び第１揺動位置を順次通り、このことは受光素
子が第２発光素子からの光及び第１発光素子からの光を
順次受光したことから検出できる。そこで、本発明の判
断手段は、受光素子が第２発光素子からの光及び第１発
光素子からの光を順次受光したときには鍵が離されたと
判断する。このため、本発明では、請求項４または５記
載の発明の効果に加えて、構成の複雑化や製造コストの
上昇を招くことなく押鍵のみならず離鍵をも検出できる
といった効果が生じる。

【００１７】請求項７記載の発明は、請求項１〜６のい
ずれかに記載の構成に加え、上記反射面が、上記鍵の揺
動に伴って揺動するウィッペンに形成されたことを特徴
としている。ウィッペンは全体が鍵盤楽器の内部に設け
られるので、前述の発光素子や受光素子の配置の自由度
が向上する。また、ウィッペンは鍵と同時に揺動するの
で、ウィッペンの動作には鍵の動作が極めて良好に反映
される。従って、本発明では、請求項１〜６のいずれか
に記載の発明の効果に加えて、設計を容易にすると共に
鍵の動作を一層正確に検出することができるといった効
果が生じる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。図１は、本発明が適用されたアップラ
イトピアノの内部機構を表す説明図である。図１に示す
ように、このアップライトピアノも図５に示した従来の
アップライトピアノと同様の打弦機構３を備えており、
この打弦機構３は、前述のように、鍵１１，キャプスタ
ンスクリュー１２，ウィッペンフレンジ１３，センター
レール１４，ウィッペン１５，レギュレチングボタン１
６，ジャック１７，バット１８，キャッチャシャンク１
９，キャッチャ２０，ハンマシャンク２１，ハンマ２
３，弦２５，ハンマレール２８などから構成されてい
る。

【００１９】更に、このアップライトピアノは、鍵動作
検出装置として、ウィッペン１５の演奏者側端面に貼着
された金属板３１と、その金属板３１に対向配置された
１つの発光素子３３と２つの受光素子Ｓ1 ，Ｓ2 とを備
えている。また、金属板３１は、ウィッペン１５の上記
端面に沿って、発光素子３３及び受光素子Ｓ1 ，Ｓ2に
向かって斜め下方に凸となるように円筒面状に湾曲し、
その円筒面はウィッペン１５の揺動軸と平行な軸を中心
にしている。

【００２０】図２は、金属板３１，発光素子３３，受光
素子Ｓ1 ，及び受光素子Ｓ2 の位置関係を表す説明図で
ある。ウィッペン１５は、通常は図２に実線で示す位置
にあり、鍵１１が押されるとその鍵１１の揺動と同時
に、矢印Ａで示す第１揺動位置及び矢印Ｂで示す第２揺
動位置を順次通る。

【００２１】発光素子３３が発光するレーザ光Ｌは、通
常は金属板３１に当たらないが、第１揺動位置までウィ
ッペン１５が揺動すると金属板３１の表面（反射面に相
当）に反射されて受光素子Ｓ1 に受光され、受光素子Ｓ
1 はオン信号を発する。また、第２揺動位置までウィッ
ペン１５が揺動すると、レーザ光Ｌは金属板３１の表面
に反射されて受光素子Ｓ2 に受光され、受光素子Ｓ2 は
オン信号を発する。

【００２２】前述のように、ウィッペン１５は、押鍵時
には第１揺動位置及び第２揺動位置を順次通り、離鍵時
には第２揺動位置及び第１揺動位置を順次通る。このた
め、鍵１１の動作に応じて後述のような電子音源を制御
し、押鍵時には発音処理を、離鍵時には消音処理をそれ
ぞれ実行する場合、次の表１に示すようなテーブルに基
づいて制御を行えばよい。

【００２３】

【表１】 続いて、受光素子Ｓ1 ，Ｓ2 が発するオン信号を電子音
源の制御に応用する場合について説明する。図３は、そ
の制御に関わるアップライトピアノの制御系の全体的な
構成を表す概略ブロック図である。図３において、ＭＩ
ＤＩインタフェース４０は、外部装置（図示しない）と
ＣＰＵ４１との間で送受される演奏情報の受渡し制御を
行うものである。

【００２４】外部装置は当該アップライトピアノに演奏
情報を供給し、または、当該アップライトピアノからの
演奏情報に基づき楽音を発生するものであり、例えば電
子ピアノ、電子オルガン、電子キーボード等のＭＩＤＩ
インタフェース機能を有する電子楽器が用いられる。こ
のＭＩＤＩインタフェース４０はシステムバス５１を介
さないでＣＰＵ４１に直接接続される。

【００２５】ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４４のプログラムメ
モリ部に記憶された制御プログラムに従って当該アップ
ライトピアノの各部を制御すると共に、後述の効果付加
手段５３用にＲＯＭ４４上に設けられた制御パラメータ
決定用テーブルより、同時押鍵数に応ずる制御パラメー
タを読み取り、効果付加手段５３に送る。

【００２６】パネル４２は、電源スイッチ、モード指定
スイッチ、メロディ選択スイッチ、リズム選択スイッチ
等の各種スイッチを備えている。各スイッチのセット／
リセット状態は内部に含まれるパネルスキャン回路によ
って検知されるようになっており、このパネル４２のパ
ネルスキャン回路で検知したスイッチのセット状態に関
するデータはＣＰＵ４１の制御の下にＲＡＭ４５に記憶
される。その他、パネル４２には各種情報を表示するた
めの表示器（図示しない）が設けられている。

【００２７】ペダル４３は、電子楽器の種類に応じて例
えばダンパーペダル、ソフトペダル、ラウドペダル等が
あり、ペダルの踏込み量に応じてＣＰＵ４１は可変抵抗
器を摺動させて電圧を制御し音量を変化させる。ＲＯＭ
４４は、上述したＣＰＵ４１を動作させるプログラムの
他、音色データ、その他の種々の固定データを記憶して
いる。この音色データメモリ部には、楽音信号を生成す
るためのデータである周波数ナンバ、波形ナンバ、エン
ベロープ波形ナンバ、モードデータ等が記憶されてい
る。その他、種々の固定データも当該ＲＯＭ４４に格納
されている。

【００２８】上記音色データメモリに格納されている各
データは、音色ポインタによって指定される。すなわ
ち、パネル操作、鍵盤操作に応じて上記音色ポインタが
変更され、該変更された音色ポインタにより指定された
上記各データが波形メモリ４９から読み出される。そし
て、所定の演算が施されるなどして楽音発生部４８に供
給される。

【００２９】ＲＡＭ４５にはＣＰＵ４１の作業用領域、
当該アップライトピアノを制御するための各種レジス
タ、カウンタ、フラグ等が定義されている他、ＲＯＭ４
４に記憶されている必要なデータが転送されて格納され
るデータエリア、パネル４２の各キーやスイッチの状態
に対応する放音に必要なデータがセットされる複数のレ
ジスタや楽音発生部４８の各楽音発生回路を未使用チャ
ンネルに割り付けるためのデータを記憶するアサイナメ
モリ、演奏情報を記憶する記憶領域等を有している。

【００３０】なお、該ＲＡＭ４５に記憶されたパネル４
２のスイッチの設定状態に関するデータは、発音の際、
その他必要に応じてＣＰＵ４１等により参照される。ま
た、鍵盤４７の押鍵／離鍵状態を記憶する押鍵マップ、
ノートオンカウンタも、このＲＡＭ４５に設けられる。
このＲＡＭ４５の内容は、ＣＰＵ４１によりシステムバ
ス５１を介して読み書きされる。

【００３１】鍵盤４７は前述の鍵１１が多数配列されて
なり、受光素子Ｓ1 ，Ｓ2 によって演奏者の押鍵／離鍵
動作を検出し、ＣＰＵ４１の制御の下、楽音発生部４８
に供給される。当該鍵盤４７の押鍵または離鍵により発
生された演奏情報は一時ＲＡＭ４５に記憶され所要に応
じてＣＰＵ４１により読み出される。

【００３２】鍵盤スキャン回路４６は鍵盤４７の押鍵／
離鍵状態を検出してＣＰＵ４１に送出するものである。
すなわち、鍵盤スキャン回路４６は鍵盤４７に対してス
キャン信号を送出する。そして、鍵盤４７は、このスキ
ャン信号に応答して受光素子Ｓ1 ，Ｓ2 が発している信
号を鍵盤スキャン回路４６に返送する。

【００３３】楽音発生部４８は波形メモリ４９に記憶さ
れている楽音波形データを読み出して再生することによ
り、各種楽器に対応した楽音信号を生成出力するもので
あり、鍵盤４７から入力されＣＰＵ４１から出力された
制御データに基づき指定された音色や音量に対応する楽
音波形データ及びエンベロープデータを波形メモリ４９
から読み出し、該読み出した楽音波形データにエンベロ
ープを付加して楽音信号として出力し、効果付加手段５
３に供給する。

【００３４】４９は波形メモリであり、例えばＲＯＭで
構成される。この波形メモリ４９は楽音の波形データを
記憶するものであり、弱打、強打、打撃等の波形データ
やエンベロープデータが記憶されている。効果付加手段
５３は例えば乗算器で構成されており、同時に押鍵され
ている鍵１１の数に応じて楽音発生部４８から送られて
きた楽音信号に所望の音量変化を加え、これを共鳴回路
５４に供給するものである。

【００３５】演奏中、ＣＰＵ４１は同時に押鍵されてい
る鍵１１の数を読出し、その数に応じた乗算係数をＲＯ
Ｍ４４上の乗算係数決定用テーブルからから読出し、こ
れを効果付加手段５３に送る。効果付加手段５３はこれ
により楽音信号に所望の音量（振幅）変化を加え、これ
を共鳴回路５４に供給する。

【００３６】共鳴回路５４は、例えば電子ピアノにおい
て残響や共鳴音等の効果音の発生する状態を模擬するも
のであり、効果付加手段５３から入力された楽音信号
に、パネル４２で設定されたリバーブやコーラス、トレ
モロ等の音響効果を付与するものである。

【００３７】共鳴回路５４から出力された楽音信号はＤ
／Ａ変換器５５に送られる。Ｄ／Ａ変換器５５は、入力
されたデジタル楽音信号をアナログ楽音信号に変換する
ものであり、このＤ／Ａ変換器５５で変換されたアナロ
グ楽音信号は増幅器５６に供給される。

【００３８】増幅器５６は、ＣＰＵ４１から与えられる
音量データに従って、Ｄ／Ａ変換器５５から供給される
アナログ楽音信号を所定の利得で増幅し、再生装置５７
に供給するものである。再生装置５７は、増幅器５６か
ら送られた電気信号としてのアナログ楽音信号を音響信
号に変換して放音する周知のスピーカである。

【００３９】なお、上記ＣＰＵ４１，ＲＯＭ４４，ＲＡ
Ｍ４５，鍵盤スキャン回路４６，楽音発生部４８，効果
付加手段５３，及び共鳴回路５４は、システムバス５１
を介して相互に接続されている。このように、ＣＰＵ４
１は、受光素子Ｓ1 ，Ｓ2 が発する信号に基づいて押鍵
／離鍵状態を検出し、その検出結果に基づいて再生装置
５７からの発音処理，消音処理を実行する。次に、この
制御の内、特に受光素子Ｓ1 ，Ｓ2 からの信号の取り扱
いに関わる処理について図４のフローチャートを用いて
詳細に説明する。なお、ＣＰＵ４１は、本アップライト
ピアノの電源がオンされている間はこの処理を繰り返し
実行する。

【００４０】処理を開始するとＣＰＵ４１は、先ず、Ｓ
１（Ｓはステップを表す：以下同様）にて、受光素子Ｓ
1 がオン信号を発している（ＯＮイベント）か否かを判
断する。受光素子Ｓ1 がオン信号を発していない場合は
（Ｓ１：ＮＯ）、Ｓ３へ移行し、受光素子Ｓ2 がオン信
号を発している（ＯＮイベント）か否かを判断する。受
光素子Ｓ2 もオン信号を発していない場合は（Ｓ３：Ｎ
Ｏ）、一旦処理を終了する。鍵１１が操作されていない
場合は、このＳ１，Ｓ２の処理を繰り返す。

【００４１】鍵１１が押されると、ウィッペン１５は第
１揺動位置及び第２揺動位置を順次通る。従って、先
ず、ウィッペン１５が第１揺動位置まで揺動すると処理
は次のように変化する。この場合、受光素子Ｓ1 がオン
信号を発するので（Ｓ１：ＹＥＳ）、続くＳ５にて、Ｒ
ＡＭ４５に設定されたデータテーブルを参照し、更にＳ
７にて、そのデータテーブルに受光素子Ｓ2 がオン信号
を発したことが書き込まれているか否かを判断する。後
述のように、鍵１１が操作されていない時点ではデータ
テーブルはクリアされているので、ここでは否定判断し
てＳ９へ移行する。Ｓ９では、受光素子Ｓ1 がオン信号
を発したことをデータテーブルに書き込み、続くＳ１１
ではカウンタを起動して前述のＳ３へ移行する。

【００４２】この時点で、ウィッペン１５が未だ第２揺
動位置まで達していなければ（Ｓ３：ＮＯ）、前述のよ
うに一旦処理を終了する。続いて、ウィッペン１５が第
２揺動位置まで達すると、処理は次のように変化する。
この時点では、受光素子Ｓ1はもうオン信号を発してい
ないので（Ｓ１：ＮＯ）、Ｓ１からＳ３へ直接移行し、
受光素子Ｓ2 がオン信号を発しているので（Ｓ３：ＹＥ
Ｓ）、続くＳ１３へ移行する。Ｓ１３では、上記データ
テーブルを参照し、続くＳ１５にて、そのデータテーブ
ルに受光素子Ｓ1 がオン信号を発したことが書き込まれ
ているか否か判断する。前述のように、Ｓ９にてその旨
書き込まれているので、ここでは肯定判断してＳ１７へ
移行する。Ｓ１７では、前述の楽音発生部４８〜再生装
置５７を駆動して楽音を発生する周知の発音処理を実行
し、続くＳ１９では、受光素子Ｓ2 がオン信号を発した
ことをデータテーブルに書き込んで一旦処理を終了す
る。

【００４３】なお、Ｓ１７では、Ｓ１１で起動されたカ
ウンタのカウンタ値も参照する。このカウンタ値は、ウ
ィッペン１５が第１揺動位置と第２揺動位置との間を通
過する速度、すなわち押鍵速度に対応する（打鍵強度に
も対応）。そこで、Ｓ１７では、この押鍵速度も参照し
て発音処理を実行する。また、Ｓ１９における書き込み
は、Ｓ９で書き込んであった情報に上書きして実行され
る。このため、鍵１１が軽く押した状態に保持され、ウ
ィッペン１５が第２揺動位置に保持されたとしても（Ｓ
３：ＹＥＳ）、その間はＳ１５にて否定判断し、１回の
押鍵に対して発音処理（Ｓ１７）を何度も実行すること
はない。

【００４４】次に、鍵１１が離されると、ウィッペン１
５は再び第１揺動位置を通る。このため、受光素子Ｓ1
が再びオン信号を発し（Ｓ１：ＹＥＳ）、処理は前述の
Ｓ５，Ｓ７へ順次移行する。今度は、受光素子Ｓ2 がオ
ン信号を発したことがＳ１９にてデータテーブルに書き
込まれているので、Ｓ７で肯定判断してＳ２１へ移行す
る。Ｓ２１では周知の消音処理を実行し、楽音発生部４
８〜再生装置５７による発音を停止する。続くＳ２３で
は、上記データテーブルをクリアして一旦処理を終了す
る。以上の処理により、本実施の形態では、鍵盤４７に
設けられた各鍵１１の押鍵／離鍵状態に応じて発音処理
及び消音処理を実行することができる。なお、上記処理
において、Ｓ１１，Ｓ１７，及びＳ２１が判断手段に相
当する。

【００４５】このように、本実施の形態の鍵動作検出装
置では、１つの発光素子３３と２つの受光素子Ｓ1 ，Ｓ
2 とによって鍵１１の押鍵，離鍵，及び押鍵速度を検出
することができる。このため、装置の構成に必要な発光
素子の数を減らして、製造コストを良好に低減すること
ができる。

【００４６】なお、本発明は上記実施の形態に何等限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の形態で実施することができる。例えば、金属板３
１は平板状に構成されてもよく、ウィッペン１５が第１
揺動位置近傍及び第２揺動位置近傍まで揺動したときに
のみレーザ光Ｌを受光するように、中間で２つに分割さ
れていてもよい。

【００４７】但し、上記実施の形態では、金属板３１の
反射面が前述のような円筒面状に湾曲しているので、第
１揺動位置におけるレーザ光Ｌの反射方向と第２揺動位
置におけるレーザ光Ｌの反射方向とが大きく変化する。
このため、受光素子Ｓ1 ，Ｓ2 は互いに大きく離して設
けることができる。従って、本来受光素子Ｓ1 に受光さ
れるべきレーザ光Ｌが組み付け誤差等によって受光素子
Ｓ2 に受光されてしまうなどの事態を良好に回避し、押
鍵，離鍵，押鍵速度等を一層正確に検出することができ
る。

【００４８】また、反射面は鍵１１，ハンマ２３等、他
の部材に設けてもよいが、ウィッペン１５には鍵１１の
ようなリバウンドが発生せず、しかも、鍵１１の動作を
極めて良好に反映するので、押鍵，離鍵，押鍵速度等を
更に一層正確に検出することができる。更に、ウィッペ
ン１５は全体がピアノの内部に設けられるので、発光素
子３３，受光素子Ｓ1 ，Ｓ2 等の配置の自由度が向上し
て設計が容易になる。

【００４９】更に、上記実施の形態では、１つの発光素
子３３と２つの受光素子Ｓ1 ，Ｓ2とによって鍵動作検
出装置を構成しているが、逆に、１つの受光素子と２つ
の発光素子とによって鍵動作検出装置を構成することも
できる。例えば、図２において受光素子Ｓ1 ，Ｓ2 を配
置した位置に互いに異なる光（例えば、波長（色）を異
ならせてもよいし、一方をパルス状他方を連続光として
もよい）を発光する２つの発光素子を配置し、各発光素
子から図２における光路とは逆方向に光を照射するので
ある。この場合、発光素子３３の位置に受光素子を配置
すれば、その受光素子によって、ウィッペン１５が第１
揺動位置まで揺動したときに上記一方の発光素子からの
光を、ウィッペン１５が第２揺動位置まで揺動したとき
に上記他方の発光素子からの光を、それぞれ受光するこ
とができる。

【００５０】この場合、図４とほぼ同様の処理によって
発音処理及び消音処理を実行することができる。具体的
には、図４のフローチャートにおける「Ｓ1 ＯＮイベン
ト」，「Ｓ2 ＯＮイベント」を、「Ｓ1 の位置に配設さ
れた発光素子からの光を受光した」，「Ｓ2 の位置に配
設された発光素子からの光を受光した」と読み替えれば
よい。このように構成された鍵動作検出装置では、装置
の構成に必要な受光素子の数を減らして、製造コストを
良好に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の鍵動作検出装置が適用されたアップ
ライトピアノの内部機構を表す説明図である。

【図２】 その鍵動作検出装置の各構成の位置関係を表
す説明図である。

【図３】 上記アップライトピアノの制御系の構成を表
すブロック図である。

【図４】 その制御系で実行される処理を表すフローチ
ャートである。

【図５】 従来のアップライトピアノの内部機構を表す
説明図である。

【符号の説明】

３…打弦機構 １１…鍵 １５…ウィッペン
２３…ハンマ ２５…弦 ３１…金属板 ３３…発光素子
４１…ＣＰＵ ４４…ＲＯＭ ４５…ＲＡＭ ４７…鍵盤
４８…楽音発生部 ５６…増幅器 ５７…再生装置 Ｓ1 ，Ｓ2 …受光
素子

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鍵の動作に応じてハンマが慣性運動して
   打弦する打弦機構を備えた鍵盤楽器に設けられ、上記鍵
   の動作を検出する鍵動作検出装置であって、 上記打弦機構を構成する部材の、上記鍵の動作に応じて
   揺動する面に形成され、押鍵時には第１揺動位置及び第
   ２揺動位置を順次通る反射面と、 少なくとも、上記反射面が上記第１揺動位置にあるとき
   及び上記第２揺動位置にあるときに、上記反射面によっ
   て反射される光を発光する発光素子と、 該発光素子が発光した光が上記第１揺動位置にある反射
   面によって反射されたとき、その反射光を受光する第１
   受光素子と、 上記発光素子が発光した光が上記第２揺動位置にある反
   射面によって反射されたとき、その反射光を受光する第
   ２受光素子と、 上記第１受光素子及び上記第２受光素子が上記反射光を
   順次受光したとき、上記鍵が押されたと判断する判断手
   段と、 を備えたことを特徴とする鍵動作検出装置。
2. 【請求項２】 上記第１受光素子及び上記第２受光素子
   が上記反射光を順次受光した時間的な間隔に基づき、上
   記判断手段が押鍵速度も検出することを特徴とする請求
   項１記載の鍵動作検出装置。
3. 【請求項３】 上記第２受光素子及び上記第１受光素子
   が上記反射光を順次受光したときには、上記判断手段は
   上記鍵が離されたと判断することを特徴とする請求項１
   または２記載の鍵動作検出装置。
4. 【請求項４】 鍵の動作に応じてハンマが慣性運動して
   打弦する打弦機構を備えた鍵盤楽器に設けられ、上記鍵
   の動作を検出する鍵動作検出装置であって、 上記打弦機構を構成する部材の、上記鍵の動作に応じて
   揺動する面に形成され、押鍵時には第１揺動位置及び第
   ２揺動位置を順次通る反射面と、 少なくとも上記反射面が上記第１揺動位置にあるとき
   に、上記反射面によって反射される光を発光する第１発
   光素子と、 少なくとも上記反射面が上記第２揺動位置にあるとき
   に、上記反射面によって反射される光を発光する第２発
   光素子と、 上記第１揺動位置にある上記反射面によって反射された
   上記第１発光素子からの光と、上記第２揺動位置にある
   上記反射面によって反射された上記第２発光素子からの
   光との双方を受光する受光素子と、 該受光素子が上記第１発光素子からの光及び上記第２発
   光素子からの光を順次受光したとき、上記鍵が押された
   と判断する判断手段と、 を備えたことを特徴とする鍵動作検出装置。
5. 【請求項５】 上記受光素子が、上記第１発光素子から
   の光及び上記第２発光素子からの光を順次受光した時間
   的な間隔に基づき、上記判断手段が押鍵速度も検出する
   ことを特徴とする請求項３記載の鍵動作検出装置。
6. 【請求項６】 上記受光素子が、上記第２発光素子から
   の光及び上記第１発光素子からの光を順次受光したとき
   には、上記判断手段は上記鍵が離されたと判断すること
   を特徴とする請求項４または５記載の鍵動作検出装置。
7. 【請求項７】 上記反射面が、上記鍵の揺動に伴って揺
   動するウィッペンに形成されたことを特徴とする請求項
   １〜６のいずれかに記載の鍵動作検出装置。