JP2018180074A - 基板、複合基板及び鍵盤装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて小型化された回路基板、又はその回路基板を複数配置した複合回路基板を提供すること。【解決手段】回路基板は、第１面に配置されたコネクタと、前記第１面に対して反対側の第２面に、第１方向に沿って配置された複数のセンサと、を備え、前記第１方向と直交する第２方向において、前記コネクタと前記複数のセンサの一つとが重なっている。前記第１面には、集積回路が配置され、前記コネクタの長手方向は、前記第２方向と略一致している。【選択図】図６

Description

本発明は、回路基板、複合回路基板及び鍵盤装置に関する。

一般的に、電子ピアノ等の電子鍵盤楽器は、鍵の動きを検知する鍵スイッチを備えている。鍵スイッチは、鍵の動きに応じて上下動する可動接点と、その可動接点の下方に配置された固定接点とを含む。このような鍵スイッチは、鍵ごとに配置されているため、固定接点は、スケール方向（鍵の並ぶ方向）に沿って複数設けられている。つまり、鍵の下方には、複数の固定接点が配置された回路基板が、スケール方向に沿って配置される。回路基板は、鍵を支持するフレームに対して固定される（特許文献１）。

特開２０１６−８２１８８号公報

電子鍵盤楽器では、複数の鍵やそれらの鍵の操作に応じて回動するハンマアセンブリなどの近傍に、上述の回路基板を配置する必要がある。他方、一般家庭でも手軽にピアノ演奏を楽しめるように、電子鍵盤楽器の小型化が求められており、回路基板を配置するスペースをできるだけ小さくしたいという要望がある。

本発明の課題の一つは、従来に比べて小型化された回路基板、又はその回路基板を複数配置した複合回路基板を提供することにある。

本発明の一実施形態における回路基板は、第１面に配置されたコネクタと、前記第１面に対して反対側の第２面に、第１方向に沿って配置された複数のセンサと、を備え、前記第１方向と直交する第２方向において、前記コネクタと前記複数のセンサの一つとが重なっている。前記第１面には、集積回路が配置されていてもよい。前記コネクタの長手方向は、前記第２方向に略一致していることが望ましい。

本発明の一実施形態における複合回路基板は、前述の回路基板を前記第１方向に複数配置した複合回路基板であって、集積回路が配置される第１回路基板における前記第２方向の幅は、前記第１回路基板に隣接する第２回路基板における前記第２方向の幅よりも大きい。

本発明の一実施形態における複合回路基板は、前述の回路基板を前記第１方向に複数配置した複合回路基板であって、第１回路基板と該第１回路基板に隣接する第２回路基板とは、互いにケーブルを介して電気的に接続され、平面視において、前記ケーブルの延在する方向は、前記第１方向と略一致している。

本発明の一実施形態における鍵盤装置は、前述の複合回路基板を有する鍵盤装置であって、前記複合回路基板を支持するフレームを備え、前記フレームは、前記第１回路基板及び前記第２回路基板それぞれの後端を揃えて支持する後端支持部と、前記第１回路基板の前端を支持する第１前端支持部と、前記第１前端支持部よりも前記後端支持部に近い位置にあり、前記第２回路基板の前端を支持する第２前端支持部と、を含む。

前記後端支持部は、前記第１回路基板及び前記第２回路基板を支持するスナップフィットを含んでもよい。

前記第２回路基板は、前記第１方向に沿って少なくとも２つ配置され、隣接する前記第２回路基板の間に前記第１回路基板が配置されていてもよい。

前記第２方向において、前記第２前端支持部の幅は、前記第１前端支持部の幅よりも広いものであってもよい。

本発明の一実施形態によれば、従来に比べて小型化された回路基板、又はその回路基板を複数配置した複合回路基板を提供することができる。

本発明の一実施形態の鍵盤装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態の音源装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態の筐体内部の構成を側面から見た一例を示す図である。 本発明の一実施形態における筐体内部の構成を背面（下面）から見た場合の説明図である。 本発明の一実施形態における回路基板の回路配置の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における回路基板のコネクタ部の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における回路基板の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における回路基板の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における回路基板の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるコネクタ部の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるコネクタ部の構成の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率（各構成間の比率、縦横高さ方向の比率等）は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。

＜第１実施形態＞
［鍵盤装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態における鍵盤装置の構成を示す図である。鍵盤装置１は、この例では、電子ピアノなどユーザ（演奏者）の押鍵に応じて発音する電子鍵盤楽器である。なお、鍵盤装置１は、外部の音源装置を制御するための制御データ（例えば、ＭＩＤＩ）を、押鍵に応じて出力する鍵盤型のコントローラであってもよい。この場合には、鍵盤装置１は、音源装置を有していなくてもよい。

鍵盤装置１は、鍵盤アセンブリ１０を備える。鍵盤アセンブリ１０は、白鍵１００ｗおよび黒鍵１００ｂを含む。複数の白鍵１００ｗと黒鍵１００ｂとが並んで配列されている。鍵１００の数は、Ｎ個であり、この例では８８個である。この配列された方向（図１のＤ１方向）をスケール方向という。白鍵１００ｗおよび黒鍵１００ｂを特に区別せずに説明できる場合には、鍵１００という場合がある。以下の説明においても、符号の最後に「ｗ」を付した場合には、白鍵に対応する構成であることを意味している。また、符号の最後に「ｂ」を付した場合には、黒鍵に対応する構成であることを意味している。

鍵盤アセンブリ１０の一部は、筐体９０の内部に存在している。鍵盤装置１を上方から見た場合において、鍵盤アセンブリ１０のうち筐体９０に覆われている部分を非外観部ＮＶといい、筐体９０から露出してユーザから視認できる部分を外観部ＰＶという。すなわち、外観部ＰＶは、鍵１００の一部であって、ユーザによって演奏操作が可能な領域を示す。以下、鍵１００のうち外観部ＰＶによって露出されている部分を鍵本体部という場合がある。

筐体９０内部には、音源装置７０およびスピーカ８０が配置されている。音源装置７０は、鍵１００の押下に伴って音波形信号を生成する。スピーカ８０は、音源装置７０において生成された音波形信号を外部の空間に出力する。なお、鍵盤装置１は、音量をコントロールするためのスライダ、音色を切り替えるためのスイッチ、様々な情報を表示するディスプレイなどが備えられていてもよい。

なお、本明細書における説明において、上、下、左、右、手前および奥などの方向は、演奏するときの演奏者から鍵盤装置１を見た場合の方向を示している。そのため、例えば、非外観部ＮＶは、外観部ＰＶよりも奥側に位置している、と表現することができる。図１に示される方向Ｄ１は、左右方向と表現することができるが、前述のようにスケール方向と表現してもよい。図１に示される方向Ｄ２は、前後方向と表現することができる。

また、鍵前端側、鍵後端側のように、鍵１００を基準として方向を示す場合もある。この場合、鍵前端側は鍵１００に対して演奏者から見た手前側を示す。鍵後端側は鍵１００に対して演奏者から見た奥側を示す。この定義によれば、黒鍵１００ｂのうち、黒鍵１００ｂの鍵本体部の前端から後端までが、白鍵１００ｗよりも上方に突出した部分である、と表現することができる。

図２は、本発明の一実施形態における音源装置の構成を示すブロック図である。音源装置７０は、信号変換部７１０、音源部７３０および出力部７５０を備える。複数のセンサ３００−１、３００−２、・・・、３００−８８（以下、個々に区別する必要がないときは、単に「センサ３００」と呼ぶ。）は、各鍵１００に対応して設けられ、鍵の操作を検知し、検知した内容に応じた信号を出力する。この例では、センサ３００は、３段階の押鍵量に応じて信号を出力する。この信号の間隔に応じて押鍵速度が検知可能である。

信号変換部７１０は、センサ３００の出力信号を取得し、各鍵１００における操作状態に応じた操作信号を生成して出力する。この例では、操作信号はＭＩＤＩ形式の信号である。そのため、押鍵操作に応じて、信号変換部７１０はノートオンを出力する。このとき、８８個の鍵１００のいずれが操作されたかを示すキーナンバ、および押鍵速度に対応するベロシティについてもノートオンに対応付けて出力される。一方、離鍵操作に応じて、信号変換部７１０はキーナンバとノートオフとを対応付けて出力する。信号変換部７１０には、ペダル等の他の操作に応じた信号が入力され、操作信号に反映されてもよい。

音源部７３０は、信号変換部７１０から出力された操作信号に基づいて、音波形信号を生成する。出力部７５０は、音源部７３０によって生成された音波形信号を出力する。この音波形信号は、例えば、スピーカ８０または音波形信号出力端子などに出力される。

［鍵盤アセンブリの構成］
図３は、本発明の一実施形態における筐体内部の構成を側面から見た場合の説明図である。図３に示すように、筐体９０の内部において、鍵盤アセンブリ１０およびスピーカ８０が配置されている。スピーカ８０は、鍵盤アセンブリ１０の奥側に配置されている。このスピーカ８０は、押鍵に応じた音を筐体９０の上方および下方に向けて出力するように配置されている。下方に出力される音は、筐体９０の下面側から外部に進む。一方、上方に出力される音は筐体９０の内部から鍵盤アセンブリ１０の内部の空間を通過して、外観部ＰＶにおける鍵１００の隣接間の隙間または鍵１００と筐体９０との隙間から外部に進む。

鍵盤アセンブリ１０の構成について、図３を用いて説明する。鍵盤アセンブリ１０は、上述した鍵１００の他にも、接続部１８０、ハンマアセンブリ２００およびフレーム５００を含む。鍵盤アセンブリ１０は、ほとんどの構成が射出成形などによって製造された樹脂製の構造体である。フレーム５００は、筐体９０に固定されている。

接続部１８０は、フレーム５００に対して回動可能に鍵１００を接続する。接続部１８０は、板状の可撓性部材１８１、鍵側支持部１８３および棒状の可撓性部材１８５を備える。可撓性部材１８１は、鍵１００の後端から延在している。鍵側支持部１８３は、可撓性部材１８１の後端から延在している。可撓性部材１８５は、いわゆるスナップフィットであり、鍵側支持部１８３およびフレーム５００のフレーム側支持部５８５を連結している。すなわち、鍵１００とフレーム５００との間に、可撓性部材１８５が配置されている。可撓性部材１８５が撓むことによって、鍵１００がフレーム５００に対して回動することができる。

鍵１００は、前端鍵ガイド１５１および側面鍵ガイド１５３を備える。前端鍵ガイド１５１は、フレーム５００の前端フレームガイド５１１を覆った状態で摺動可能に接触している。前端鍵ガイド１５１は、その上部と下部のスケール方向の両側において、前端フレームガイド５１１と接触している。側面鍵ガイド１５３は、スケール方向の両側において側面フレームガイド５１３と摺動可能に接触している。この例では、側面鍵ガイド１５３は、鍵１００の側面のうち非外観部ＮＶに対応する領域に配置され、接続部１８０（板状の可撓性部材１８１）よりも鍵前端側に存在するが、外観部ＰＶに対応する領域に配置されてもよい。

ハンマアセンブリ２００は、フレーム５００に対して回動可能に取り付けられている。このときハンマアセンブリ２００の軸支持部２２０とフレーム５００の回動軸５２０とは少なくとも３点で摺動可能に接触する。ハンマアセンブリ２００の前端部２１０は、ハンマ支持部１２０の内部空間において概ね前後方向に摺動可能に接触する。この摺動部分、すなわち前端部２１０とハンマ支持部１２０とが接触する部分は、外観部ＰＶ（鍵本体部の後端よりも前方）における鍵１００の下方に位置する。

ハンマアセンブリ２００は、回動軸５２０よりも奥側において、金属製の錘部２３０が配置されている。通常時（押鍵していないとき）には、錘部２３０が下側ストッパ２５０に載置された状態であり、ハンマアセンブリ２００の前端部２１０が、鍵１００を押し戻している。押鍵されると、錘部２３０が上方に移動し、上側ストッパ２６０に衝突する。ハンマアセンブリ２００は、この錘部２３０によって、押鍵に対して加重を与える。下側ストッパ２５０および上側ストッパ２６０は、緩衝材等（不織布、弾性体等）で形成されている。

ハンマ支持部１２０および前端部２１０の下方には、フレーム５００に対し、各種信号処理を実行する回路基板４００が取り付けられている。回路基板４００は、断面視において、筐体９０の載置面に対して平行となるように設けられている。

回路基板４００上には、樹脂材料で構成された可動接点２１２ａが設けられている。可動接点２１２ａは、各鍵１００に対応してスケール方向に複数設けられている。可動接点２１２ａは、回路基板４００の固定接点であるセンサ３００（図示せず）に接触又は離間することが可能なように対向して配置される。ここで、鍵１００の押鍵動作に応じてハンマアセンブリ２００の前端部２１０によって可動接点２１２ａが押されると、可動接点２１２ａが変形して潰される。回路基板４００上のセンサ３００は、可動接点２１２ａの有する電極との接触を検知すると、後述する集積回路４１０（図５）に検知信号を出力する。これにより、鍵１００の押鍵動作が検知され、図２に示す信号変換部７１０からノートオンが出力される。

［フレームと回路基板の構成］
図４は、本発明の一実施形態における筐体内部の構成を背面（下面）から見た場合の説明図である。具体的には、図３に示した回路基板４００及びフレーム５００を下方から見た場合の平面図に対応する。ここでは、特に、回路基板４００及びフレーム５００の構成と両者の間の位置関係に着目して説明する。

まず、回路基板４００の概略の構成について説明する。本実施形態の鍵盤装置１において、回路基板４００は、中央回路基板４００Ｃ、右側回路基板４００Ｒ及び左側回路基板４００Ｌの３つに分割されて配置される。具体的には、左側回路基板４００Ｌ、中央回路基板４００Ｃ、右側回路基板４００Ｒの順にスケール方向（Ｄ１方向）に沿って配置される。ただし、これは一例に過ぎず、回路基板４００の分割数は任意である。

本明細書において、特に区別する必要がない場合は、中央回路基板４００Ｃ、右側回路基板４００Ｒ及び左側回路基板４００Ｌをまとめて回路基板４００と表現する場合がある。また、中央回路基板４００Ｃ、右側回路基板４００Ｒ及び左側回路基板４００Ｌを個々に「回路基板」と呼ぶ場合、それらをスケール方向（Ｄ１方向）に配置してなる回路基板４００を区別のために「複合回路基板」と呼ぶ場合がある。

回路基板４００は、長手方向であるスケール方向（Ｄ１方向）のほぼ中心の位置に位置決め部４０２を有する。ここで「ほぼ中心」とは、厳密な意味での中心だけでなく、当業者であれば中心とみなせる範囲（中心付近）を含む概念である。本実施形態では、位置決め部４０２として回路基板４００に設けた切り欠き部（凹部）を用いる。後述するように、位置決め部４０２は、前端支持部５４０が有する第１位置決め部５４４と係合して回路基板４００の位置を決める。ただし、位置決め部４０２として切り欠き部に代えて突起部を設け、第１位置決め部５４４として突起部に代えて切り欠き部を設けることにより、同様の機能を実現してもよい。また、回路基板４００に位置決め用の開口部を設け、その開口部にフレーム５００又は別部材から突出する突起部等を挿入することにより、同様の機能を実現してもよい。なお、本実施形態では、位置決め部４０２を配置する位置を、回路基板４００のスケール方向のほぼ中心の位置に定めた例を示すが、これに限られるものではない。

また、回路基板４００は、開口部４０４及び４０６を有する。開口部４０４は、回路基板４００の後端側、すなわち後述する後端支持部５３０近傍においてスケール方向（Ｄ１方向）に沿って配列されている。開口部４０６は、開口部４０４よりも回路基板４００の前端側にスケール方向に沿って配置されている。これらの開口部４０４及び４０６は、後述する第１リブ５５０及び第２リブ５５２と重なる位置に配置される。また、本実施形態では、開口部４０４に比べて開口部４０６を配置する個数を少なくしている。ただし、これに限らず、回路基板４００の回路レイアウトに応じて、開口部４０６は任意の個数で配置することが可能である。なお、開口部４０４及び４０６の形状は、円形に限らず、楕円形、矩形、角が丸みを帯びた四角形など、任意の形状であってもよい。

ここで、回路基板４００の回路配置について図５を用いて説明する。図５は、本発明の一実施形態における回路基板４００の回路配置の一例を示す図である。図５に示されるように、中央回路基板４００Ｃ、右側回路基板４００Ｒ及び左側回路基板４００Ｌは、スケール方向（Ｄ１方向）に沿って配列されたセンサ３００を有する。さらに、中央回路基板４００Ｃは、長手方向の中心付近に、センサ３００から集められた信号を処理する集積回路４１０を有する。ただし、集積回路４１０は、長手方向の中心付近に限らず、長手方向の端部付近にあってもよい。そして、中央回路基板４００Ｃは、コネクタ部４２０Ｌ及びコネクタ部４２０Ｒを介して左側回路基板４００Ｌ及び右側回路基板４００Ｒと電気的に接続される。コネクタ部４２０Ｌ及びコネクタ部４２０Ｒの詳細については後述する。

回路基板４００のうち、中央回路基板４００Ｃは、主に、信号処理及びセンシング処理を担う基板である。右側回路基板４００Ｒ及び左側回路基板４００Ｌは、主に、センシング処理を担う基板である。ここでいうセンシング処理とは、鍵１００の押鍵動作を検知する処理である。センシング処理は、鍵ごとに設けられたセンサ３００によって実行される。この例では、センサ３００は、回路基板４００上に配置された配線パターンで構成される固定接点であり、可動接点２１２ａ（図３）の有する導体（電極）の接触又は離間を検知する。

なお、ここではセンサ３００の例として固定接点を挙げたが、固定接点と可動接点との組み合わせをセンサ３００として用いてもよい。また、固定接点は、１つに限らず複数個であってもよい。例えば、複数の固定接点を１つの鍵に対応して配置し、それらを用いて押鍵の有無や押鍵速度等を検知してもよい。さらに、接触又は離間を検知する接触検知型センサだけでなく、物体の接近もしくは離間を検知する光センサ又は静電センサなどの非接触検知型センサをセンサ３００として用いてもよい。

また、ここでいう信号処理とは、センサ３００から集められた検知信号を処理して、各鍵１００の操作状態に応じた操作信号を生成する処理である。信号処理は、中央回路基板４００Ｃに配置された集積回路４１０によって実行される。なお、集積回路４１０で実行される信号処理をブロック図で示したものが、図２の信号変換部７１０に対応する。

図示は省略しているが、個々のセンサ３００−ｍ（ここでは、ｍは自然数）のそれぞれは、回路基板４００上に形成された複数の配線を介して集積回路４１０と電気的に接続される。すなわち、左側回路基板４００Ｌに配置されたセンサ３００と右側回路基板４００Ｒに配置されたセンサ３００から出力された検知信号は、それぞれコネクタ部４２０Ｌ及び４２０Ｒを介して中央回路基板４００Ｃに伝達され、集積回路４１０に集められる構成となっている。

なお、図５に示されるように、本実施形態では、コネクタ部４２０Ｌ、コネクタ部４２０Ｒ及び集積回路４１０と、センサ３００とを回路基板４００の互いに異なる面に配置している。具体的には、コネクタ部４２０Ｌ、コネクタ部４２０Ｒ及び集積回路４１０を第１面に配置しているとすると、センサ３００を第１面に対して反対側の面（第２面）に配置した構成としている。図５では、第１面に配置したコネクタ部４２０Ｌ、コネクタ部４２０Ｒ及び集積回路４１０を実線で示し、第２面に配置したセンサ３００を点線で示している。

このように、本実施形態では、コネクタ部４２０Ｌ及び４２０Ｒとセンサ３００とが回路基板４００の互いに異なる面に配置されているため、図５に示されるように、コネクタ部４２０Ｌ及び４２０Ｒとセンサ３００とを、回路基板４００の短手方向（Ｄ２方向）において重ねて配置することが可能である。これにより、本実施形態では、回路基板４００を従来に比べて小型化することができる。

ここで、図６は、本発明の一実施形態における回路基板のコネクタ部の一例を示す図である。具体的には、図６は、図５に示すコネクタ部４２０Ｌの近傍を拡大した図である。中央回路基板４００Ｃに配置されたコネクタ４２２及び左側回路基板４００Ｌに配置されたコネクタ４２４は、それぞれコネクタ部４２０Ｌを構成する実装部品である。また、コネクタ４２２とコネクタ４２２は、ケーブル（束線）４２６で電気的に接続される。ケーブル４２６としては、可撓性を有する平板状ケーブル（フレキシブルフラットケーブルともいう）を用いることができる。可撓性を有する平板状ケーブルとは、例えば複数の配線を並列に並べて平板状に束ねたものであり、回路基板の高密度実装に適している。

本実施形態において、コネクタ４２２及び４２４の長手方向は、回路基板４００の短手方向（Ｄ２方向）に略一致している。「略一致している」とは、完全に一致している場合だけでなく、当業者であれば一致しているとみなせる場合も含むという意味である。また、コネクタ４２２及び４２４は、いわゆる表面実装型のコネクタであり、それぞれ中央回路基板４００Ｃ及び左側回路基板４００Ｌの第１面に対して実装されている。

さらに、図６に示されるように、本実施形態では、コネクタ４２２及び４２４のそれぞれにおけるケーブル４２６の挿入口が、互いに向かい合っている。そのため、コネクタ４２２及び４２４に対してケーブル４２６を装着した際、平面視において、ケーブル４２６の延在する方向は、Ｄ１方向に略一致する。

近年、コネクタ等の実装部品の小型化が進み、鍵盤のスケールピッチに対してコネクタの長手方向における長さが十分に小さくなってきている。そのため、回路基板４００の短手方向（Ｄ２方向）とコネクタ４２２及び４２４の長手方向（Ｌ１方向）とを一致させても、コネクタ４２２及び４２４は、回路基板４００の短手方向の幅に収まる。本実施形態では、上述のコネクタのサイズダウンに着目し、表面実装型のコネクタ４２２及び４２４の長手方向を、回路基板４００の短手方向（Ｄ２方向）に合わせることにより、コネクタ部４２０Ｌ及び４２０Ｒとセンサ３００とを、Ｄ２方向において重ねて配置する構成を実現している。

なお、図６では、コネクタ部４２０Ｌを例示して説明したが、コネクタ部４２０Ｒにおいても同様の構成を有している。本実施形態の回路基板４００では、コネクタ部４２０Ｌ及び４２０Ｒのいずれにおいても、Ｄ２方向（回路基板４００の短手方向）において、複数のセンサ３００−ｍのいずれか一つとコネクタ４２２（又はコネクタ４２４）とが重なる構成となっている。

次に、図４に戻ってフレーム５００の概略の構成について説明する。フレーム５００は、回路基板４００の後端を支持する後端支持部５３０、回路基板４００の前端を支持する前端支持部５４０、第１リブ５５０、及び第２リブ５５２を有する。なお、前端支持部５４０は、中央回路基板４００Ｃの前端を支持する前端支持部５４０Ｃ、右側回路基板４００Ｒの前端を支持する前端支持部５４０Ｒ、及び左側回路基板４００Ｌの前端を支持する前端支持部５４０Ｌを含む。本明細書において、特に区別する必要がない場合は、前端支持部５４０Ｒ、及び左側回路基板４００Ｌの前端を支持する前端支持部５４０Ｌをまとめて前端支持部５４０と表現する。

第１リブ５５０及び第２リブ５５２は、フレーム５００の強度を上げるために設けられており、後端支持部５３０及び前端支持部５４０と一体形成されている。具体的には、第１リブ５５０は、後端支持部５３０に設けられたボス５３２の位置に合わせて配置され、ハンマアセンブリ２００（図示せず）の後端側にかけてフレーム５００を補強する。ボス５３２は、図３に示した筐体９０とフレーム５００とを固定するために使用される。第２リブ５５２は、後端支持部５３０と前端支持部５４０とに跨って配置され、平面視において、その一部が回路基板４００と重なる。なお、図４には図示されていないが、図３に示したハンマアセンブリ２００は、個々に、隣接する２つの第２リブ５５２の間に配置される。

第１リブ５５０及び第２リブ５５２には、それぞれ棒状（ピン形状）の突起部５５４及び５５６が設けられている。回路基板４００をフレーム５００に対して装着した状態において、突起部５５４及び５５６は、それぞれ、回路基板４００の開口部４０４及び４０６と重なる位置に配置される。すなわち、回路基板４００をフレーム５００に対して装着する際、突起部５５４及び５５６は、それぞれ、回路基板４００の開口部４０４及び４０６に挿入される。

本実施形態の鍵盤装置１では、後端支持部５３０は、中央回路基板４００Ｃ、右側回路基板４００Ｒ及び左側回路基板４００Ｌの後端（後方側の端部）を揃えて支持する。換言すれば、後端支持部５３０は、右側回路基板４００Ｒ及び左側回路基板４００Ｌの後端を同一ライン上又は同一面上に揃えて支持する構成となっている。中央回路基板４００Ｃ、右側回路基板４００Ｒ及び左側回路基板４００Ｌを図４のように配置すると、前端支持部５４０Ｒ及び５４０Ｌの前後方向（Ｄ２方向）の幅を厚くすることができるため、フレーム５００の前端側の強度をより向上させることができる。

後端支持部５３０は、前述のボス５３２に加え、回路基板４００の脱落を防ぐための支持部５３４、及び回路基板４００の前後方向（Ｄ２方向）における位置を決める位置決め部５３６を含む。本実施形態において、支持部５３４は、いわゆるスナップフィットで構成されるが、これに限られるものではない。位置決め部５３６は、前端支持部５４０に向かい合う曲面を有する突起部で構成される。後述するように、位置決め部５３６は、回路基板４００の前後方向（Ｄ２方向）の位置決めを行う機能を有する。

前端支持部５４０は、回路基板４００の脱落を防ぐための支持部５４２、回路基板４００のスケール方向（Ｄ１方向）における位置を決める第１位置決め部５４４、及び回路基板４００の前後方向（Ｄ２方向）における位置を決める第２位置決め部５４６を含む。支持部５４２は、第２リブ５５２とは上下方向（鍵盤装置１の高さ方向）に離間した位置に配置される。回路基板４００は、その前端が第２リブ５５２と支持部５４２との間に挟まれた状態で支持される。

また、第１位置決め部５４４は、後端支持部５３０に向かって突出する突起部で構成される。基本的には、第１位置決め部５４４が設けられた位置と、回路基板４００のスケール方向（Ｄ１方向）における中心位置とを一致させることが好ましいが、これに限らず、任意の位置に設定しても構わない。第２位置決め部５４６は、回路基板４００の前端に当接して回路基板４００の前方側（演奏者側）への移動を妨げる役割を果たす。

フレーム５００に対して回路基板４００を装着するに当たり、まず回路基板４００の前端が、第２リブ５５２と前端支持部５４０における支持部５４２との間に挿入される。このとき、前端支持部５４０における第１位置決め部５４４の位置と回路基板４００の前端に設けられた位置決め部４０２の位置とを合わせる。

次に、回路基板４００の後端側を第２リブ５５２に向かって押す。所定の位置まで回路基板４００が移動すると、後端支持部５３０における支持部５３４の機能により、回路基板４００が支持される。その際、回路基板４００の後端は、後端支持部５３０の位置決め部５３６の曲面に沿って摺動することにより前方側へ押し出される。そして、回路基板４００の前端が前端支持部５４０における第２位置決め部５４６に当接した時点で、回路基板４００の前後方向の位置が決まる。

以上説明したフレームと回路基板の構成について、図７を用いてより詳細に説明する。図７は、本発明の一実施形態におけるフレーム及び回路基板の構成の一例を示す図である。具体的には、図４において左側回路基板４００Ｌと中央回路基板４００Ｃとの境界付近を拡大した平面図である。なお、ここでは、説明の便宜上、左側回路基板４００Ｌと中央回路基板４００Ｃとの境界付近を例に挙げて説明するが、右側回路基板４００Ｒと中央回路基板４００Ｃとの境界付近においても、同様の構成を有している。また、説明を簡略にするため、図５に示したコネクタ部４２０Ｌの図示を省略している。

図７において、左側回路基板４００Ｌは、支持部材であるフレーム５００における前端支持部５４０Ｌ及び後端支持部５３０で挟持される。中央回路基板４００Ｃは、フレーム５００における前端支持部５４０Ｃ及び後端支持部５３０で挟持される。このとき、前述のとおり、左側回路基板４００Ｌ及び中央回路基板４００Ｃの後端部は、後端支持部５３０によって揃えられている。

このとき、左側回路基板４００Ｌと中央回路基板４００Ｃとで前後方向（Ｄ２方向）の幅が異なる。すなわち、中央回路基板４００Ｃの前後方向における幅をＷ１、左側回路基板４００Ｌの前後方向における幅をＷ２としたとき、Ｗ１＞Ｗ２の関係が成り立つ。図示はされないが、本実施形態では、右側回路基板４００Ｒの前後方向における幅もＷ２であり、中央回路基板４００Ｃと右側回路基板４００Ｒとの間にもＷ１＞Ｗ２の関係が成り立っている。

なお、本実施形態では、左側回路基板４００Ｌと右側回路基板４００Ｒの双方の前後方向における幅をＷ２としているが、それぞれ異なる幅としてもよい。例えば、左側回路基板４００Ｌの前後方向における幅をＷ１、右側回路基板４００Ｒの前後方向における幅をＷ２、中央回路基板４００Ｃの前後方向における幅をＷ３とした場合、Ｗ３＞Ｗ２＞Ｗ１又はＷ３＞Ｗ１＞Ｗ２の関係が成り立てばよい。

また、本実施形態では、中央回路基板４００Ｃの前後方向（Ｄ２方向）における幅が最も広い例を示したが、これに限られるものではない。左側回路基板４００Ｌ又は右側回路基板４００Ｒの前後方向（Ｄ２方向）における幅が最も広くなっていてもよい。

本実施形態の場合、図５を用いて説明したように、中央回路基板４００Ｃに集積回路４１０を配置して、左側回路基板４００Ｌ及び右側回路基板４００Ｒのセンサ３００から出力された検知信号を中央回路基板４００Ｃに集めている。そのため、左側回路基板４００Ｌ及び右側回路基板４００Ｒには、センサ３００と、センサ３００から出力された検知信号を集積回路４１０へと伝達する配線群とを配置するだけで済む。このことは、中央回路基板４００Ｃに比べて、左側回路基板４００Ｌ及び右側回路基板４００Ｒの前後方向における幅を狭くすることが可能となっている要因の一つと言える。

本実施形態では、左側回路基板４００Ｌ及び右側回路基板４００Ｒの前後方向における幅を狭くできるため、回路基板４００の製造にかかるコストを削減することができる。つまり、回路基板４００の基板部分を構成する絶縁性の樹脂基板の量を減らすことができるため、その分製造コストを抑えることができる。

また、本実施形態では、左側回路基板４００Ｌ、右側回路基板４００Ｒ及び中央回路基板４００Ｃのそれぞれの後端部を後端支持部５３０で略同一ラインに揃え、左側回路基板４００Ｌ及び右側回路基板４００Ｒの前後方向における幅（Ｗ２）と中央回路基板４００Ｃの前後方向における幅（Ｗ１）の差で生じた空間を有効利用する。これにより、回路基板４００をフレーム５００に対してコンパクトに支持することが可能となる。

中央回路基板４００Ｃに比べて、左側回路基板４００Ｌ及び右側回路基板４００Ｒの前後方向における幅を狭くしたことによる利点は、上述した回路基板４００の製造コストの低減に限られない。すなわち、左側回路基板４００Ｌ及び右側回路基板４００Ｒの前後方向における幅を狭くすることにより、回路基板４００の周辺における設計の自由度を向上させることができる。この点について以下に具体例を挙げて説明する。

まず、図７に示したように、左側回路基板４００Ｌの幅が狭くなった分だけフレーム５００の前端支持部５４０Ｌの幅を広くすることができる。つまり、前端支持部５４０Ｃの幅をＷ３とし、前端支持部５４０Ｌの幅をＷ４とした場合に、Ｗ３＞Ｗ４の関係が成り立つ。これにより、フレーム５００の前端支持部５４０Ｌの強度を向上させることができる。勿論、図示はされないが、フレーム５００の前端支持部５４０Ｒの幅もＷ４となるため、前端支持部５４０Ｒの強度も向上させることができる。

また、前端支持部５４０Ｌ（及び前端支持部５４０Ｒ）の幅が広くなることにより、前端支持部５４０Ｌを有効利用することができる。例えば、図８に示されるように、前端支持部５４０Ｌａの一部を利用して、回路基板４００に電力を供給する電源６１０を配置するスペースを確保することができる。これにより、回路基板４００の近傍に電源６１０を配置することが可能となり、回路基板４００と電源６１０とを接続する配線の長さを短くすることが可能となる。その結果、回路基板４００への安定した電力供給が可能になるとともに、配線の収納スペースを低減することができる。

また、電源６１０を配置する用途以外にも、例えば、フレーム５００の下方に配置される筐体９０（図３）を止める固定ネジを螺合させるためのネジ穴を配置するスペースを確保することができる。これにより、フレーム５００と筐体９０との間の結合を強固にすることができ、演奏時の雑音等を低減することができる。

さらに、例えば、回路基板４００から引き出されたケーブル（図示せず）を束ねるための部材（いわゆる、束線止め）を固定するためのボス又はネジ穴を配置するスペースを確保することもできる。これにより、回路基板４００の近傍にケーブルを束ねるための部材を固定することができるため、演奏時に振動によってケーブルから雑音が発生するなどの問題を低減することができる。さらに、回路基板４００近傍にケーブルを固定することができるため、ケーブルの収納スペースを低減することができる。

また、図９に示されるように、前端支持部５４０Ｌｂの幅を例えばＷ３として、フレーム５００の形状を変更することも可能である。すなわち、本実施形態によれば、フレーム５００の形状に関して設計の自由度が向上する。このような設計の自由度を活かして、例えば、鍵盤装置１を前側方向から見たときに、図３に示される筐体９０（いわゆる棚板）が滑らかな曲面を構成するように鍵盤装置１を設計することができる。また、筐体９０の前後方向（Ｄ２方向）における厚みが減るため、図３に示したスピーカ８０からの音の通り抜けが良くなるという利点もある。

以上説明したように、本実施形態では、左側回路基板４００Ｌ及び右側回路基板４００Ｒの前後方向（Ｄ２方向）における幅を中央回路基板４００Ｃの前後方向における幅よりも狭くすることにより、複数の素子（例えば、センサ３００）を備えた回路基板４００をコンパクトに支持することが可能な鍵盤装置１を提供することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、左側回路基板４００Ｌと中央回路基板４００Ｃとを電気的に接続するコネクタ部４２０Ｌと、右側回路基板４００Ｒと中央回路基板４００Ｃとを電気的に接続するコネクタ部４２０Ｒの具体的な構成について説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。

図１０及び図１１は、本発明の一実施形態におけるコネクタ部の構成の一例を示す図である。具体的には、図１０は、コネクタ部４２０Ｌ付近を拡大した平面図である。図１１は、コネクタ部４２０Ｌ付近を拡大した側面図である。中央回路基板４００Ｃに配置されたコネクタ４２２及び左側回路基板４００Ｌに配置されたコネクタ４２４は、それぞれコネクタ部４２０Ｌを構成するコネクタである。これらのコネクタ４２２及びコネクタ４２４は、ケーブル４２６を介して電気的に接続される。

左側回路基板４００Ｌに配置されたセンサ３００からの信号は、図示しない配線群を通じてコネクタ４２４に接続される。コネクタ４２４に接続されたセンサ３００からの信号は、ケーブル４２６を介してコネクタ４２２に伝達される。コネクタ４２２に伝達されたセンサ３００からの信号は、図示しない配線群を通じて中央回路基板４００Ｃに配置された集積回路４１０（図５）に接続される。

図１１に示されるように、コネクタ４２２及び４２４は、それぞれケーブル４２６の端子部分が装着される挿入口４２２ａ及び４２４ａを含む。これらの挿入口４２２ａ及び４２４ａの内部には、図示しない接続端子が設けられる。また、図１０及び図１１に示されるように、これらの挿入口４２２ａと挿入口４２４ａとは、スケール方向（Ｄ１方向）に沿って互いに向かい合わせて配置される。すなわち、コネクタ４２２と４２４は、Ｄ１方向に沿って略同一直線上に配置される。このとき、コネクタ４２２及び４２４は、それぞれフレーム５００の後端支持部５３０から略等距離に位置する。これにより、図６及び図１０に示されるように、コネクタ４２２とコネクタ４２４との間をスケール方向（Ｄ１方向）に沿って配置されたケーブル４２６で繋ぐことができる。

センサ３００は、図３に示したハンマアセンブリ２００の回動中心（すなわち、フレーム５００の回動軸５２０）に近い側に配置される。これに対し、コネクタ４２２及び４２４は、フレーム５００の後端支持部５３０より前端支持部５４０に近い位置に配置される。なお、本実施形態では、中央回路基板４００ＣのＤ２方向における幅が、左側回路基板４００ＬのＤ２方向における幅よりも広いため、必然的に、コネクタ４２２と前端支持部５４０Ｌとの間の距離（Ｌ１）は、コネクタ４２４と前端支持部５４０Ｒとの間の距離（Ｌ２）よりも長くなる。

本実施形態では、ケーブル４２６は、可撓性を有する平板状ケーブル（フレキシブルフラットケーブルともいう）で構成され、コネクタ４２２とコネクタ４２４との間に、撓みを有した状態で架設される。具体的には、図１１に示されるように、コネクタ４２２及び４２４にケーブル４２６の両端をそれぞれ接続した状態において、ケーブル４２６の中央付近が回路基板４００から離れる方向へと湾曲するように、コネクタ４２２及び４２４に対してケーブル４２６が装着される。

このように、撓みを有した状態でケーブル４２６を架設することにより、コネクタ４２２及び４２４に対するケーブル４２６の脱着が容易となる。これにより、複数に分割された回路基板の電気的接続を行う際の作業性が向上する。

また、回路基板４００が環境温度の変化にともなって伸びたり縮んだりしても、その変化をケーブル４２６の撓みで吸収することができる。そのため、例えば、左側回路基板４００Ｌ及び中央回路基板４００Ｃがそれぞれ収縮してコネクタ４２２とコネクタ４２４との間の距離が広がったとしても、ケーブル４２６の断線、又はコネクタ４２２もしくは４２４の接続端子の破損といった問題は生じない。

また、図１１に示されるように、本実施形態では、ケーブル４２６の端子部分をコネクタ４２２又は４２４の挿入口４２２ａ及び４２４ａに挿入する際、挿入方向が回路基板４００の表面と略平行な方向となる。そのため、回路基板４００に対してケーブル４２６を装着した際、ケーブル４２６に捩れが生じない。したがって、上述した回路基板４００の伸び縮みがあっても、ケーブル４２６に掛かる負担を軽減することができる。

さらに、コネクタ４２２及び４２４に対してケーブル４２６を装着した状態において、撓みの復元力により、常にケーブル４２６の両端には、挿入口４２２ａ及び４２４ａに向かう方向に力が加わる。その結果、コネクタ４２２及び４２４に対し、ケーブル４２６が常に抜けにくい状態に維持され、接続不良等の可能性が低減する。

以上説明したように、コネクタ４２２とコネクタ４２４との間に、撓みを有した状態でケーブル４２６を架設することにより、回路基板４００を構成する個々の回路基板を信頼性よく接続することが可能となる。

以上、鍵盤装置を例に挙げて各実施形態について説明したが、本発明は、これに限られるものではない。すなわち、ある部材（第１部材）を他の部材（第２部材）で支持する構造を有する構造体を含む装置であれば、鍵盤装置以外の装置に対しても適用可能である。例えば、操作子の動きを検知するセンサを備えた回路基板と、それを支持する支持部材とを有する構造体を含む電子楽器に適用してもよい。また、上述の各実施形態では、鍵盤装置の場合について、回路基板をフレームで支持する構成について説明したが、これに限らず、鍵盤装置の他の部位に対しても本発明は適用可能である。

なお、本発明の実施形態として説明した構成を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

また、上述した実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされると解される。

１…鍵盤装置、１０…鍵盤アセンブリ、７０…音源装置、８０…スピーカ、９０…筐体、１００…鍵、１２０…ハンマ支持部、１８０…接続部、１８１…可撓性部材、１８１…板状の可撓性部材、１８５…可撓性部材、１８５…棒状の可撓性部材、２００…ハンマアセンブリ、２１０…前端部、２１２…接点部材、２１２ａ…可動接点、２１２ｂ…支持部材、２１３ａ、２１３ｂ…開口部、２２０…軸支持部、２３０…錘部、２５０…下側ストッパ、２６０…上側ストッパ、３００…センサ、４００…回路基板、４００Ｃ…中央回路基板、４００Ｌ…左側回路基板、４００Ｒ…右側回路基板、４０２…位置決め部、４０４、４０６…開口部、４１０…集積回路、４２０Ｌ…コネクタ部、４２０Ｒ…コネクタ部、４２２、４２４…コネクタ、４２２ａ、４２４ａ…挿入口、４２６…ケーブル、５００…フレーム、５１１…前端フレームガイド、５１３…側面フレームガイド、５２０…回動軸、５３０…後端支持部、５３２…ボス、５３４…支持部、５３６…位置決め部、５４０…前端支持部、５４０Ｃ…前端支持部、５４０Ｌ…前端支持部、５４０Ｒ…前端支持部、５４２…支持部、５４４…第１位置決め部、５４６…第２位置決め部、５５０…第１リブ、５５２…第２リブ、５５４、５５６、５５６ａ…突起部、５８５…フレーム側支持部、７１０…信号変換部、７３０…音源部、７５０…出力部

Claims (9)

1. 第１面に配置されたコネクタと、
   前記第１面に対して反対側の第２面に、第１方向に沿って配置された複数のセンサと、
   を備え、
   前記第１方向と直交する第２方向において、前記コネクタと前記複数のセンサの一つとが重なっている、回路基板。
2. 前記第１面には、集積回路が配置される、請求項１に記載の回路基板。
3. 前記コネクタの長手方向は、前記第２方向と略一致している、請求項１又は２に記載の回路基板。
4. 請求項１に記載の回路基板を前記第１方向に複数配置した複合回路基板であって、
   集積回路が配置される第１回路基板における前記第２方向の幅は、前記第１回路基板に隣接する第２回路基板における前記第２方向の幅よりも大きい、複合回路基板。
5. 請求項１に記載の回路基板を前記第１方向に複数配置した複合回路基板であって、
   第１回路基板と該第１回路基板に隣接する第２回路基板とは、互いにケーブルを介して電気的に接続され、
   平面視において、前記ケーブルの延在する方向は、前記第１方向と略一致している、複合回路基板。
6. 請求項４又は５に記載の複合回路基板を有する鍵盤装置であって、
   前記複合回路基板を支持するフレームを備え、
   前記フレームは、前記第１回路基板及び前記第２回路基板それぞれの後端を揃えて支持する後端支持部と、前記第１回路基板の前端を支持する第１前端支持部と、前記第１前端支持部よりも前記後端支持部に近い位置にあり、前記第２回路基板の前端を支持する第２前端支持部と、を含む、鍵盤装置。
7. 前記後端支持部は、前記第１回路基板及び前記第２回路基板を支持するスナップフィットを含む、請求項６に記載の鍵盤装置。
8. 前記第２回路基板は、前記第１方向に沿って少なくとも２つ配置され、
   隣接する前記第２回路基板の間に前記第１回路基板が配置される、請求項６に記載の鍵盤装置。
9. 前記第２方向において、前記第２前端支持部の幅は、前記第１前端支持部の幅よりも広い、請求項６に記載の鍵盤装置。

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